High Speed Downlink Packet Access

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High Speed Downlink Packet Access

Le High Speed Downlink Packet Access (abrégé en HSDPA) est un protocole pour la téléphonie mobile parfois appelé 3.5G, 3G+, ou encore turbo 3G dans sa dénomination commerciale.

Il offre des performances dix fois sup√©rieures √† la 3G (UMTS R'99) dont il est une √©volution logicielle. Cette √©volution permet d'approcher les performances des r√©seaux DSL (Digital Subscriber Line). Il permet de t√©l√©charger (d√©bit descendant) th√©oriquement √† des d√©bits de 1,8 Mbit/s, 3,6 Mbit/s, 7,2 Mbit/s et 14,4 Mbit/s. Il est bas√© sur la technologie de communication WCDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) d√©finie par la norme WCDMA 3GPP Rel. 99 (3rd Generation Partnership Project Release 99). Il est le lien descendant du r√©seau vers le terminal √† haut d√©bit en mode paquets. Il est d√©fini dans la version WCDMA - 3GPP Rel. 5.

Sommaire

Technologie

Elle est une am√©lioration radio du lien descendant qui permet d‚Äôoffrir du tr√®s haut d√©bit en t√©l√©chargement (jusqu‚Äô√† 14,4 Mbps en th√©orie, 3,6 Mbps en pratique avec la Release 5. Avec la Release 6, le d√©bit passe √† 7,2 Mbps). Pour les transferts en voie montante, c‚Äôest le canal DCH de l‚ÄôUMTS qui est utilis√© (128 kbps en Release 5, 384 kbps en Release 6).

Les principales am√©liorations sont :

Ajout de nouveaux canaux dédiés au HSDPA

On retrouve un nouveau canal de transport, HS-DSCH[1] (High Speed Downlink Shared CHannel), supportant un débit important sur la voie descendante tout en étant partagé entre tout les utilisateurs, contrairement au DCH (Dedicated CHannel) de l'UMTS.

Au niveau physique, ce canal est réparti sur plusieurs nouveaux canaux:

  • Voie descendante
    • HS-SCCH (High Speed Shared Control CHannel) : Canal physique de la signalisation associ√©e au HS-DSCH.
    • HS-PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared CHannel) : Canal physique qui transporte les donn√©es d'un HS-DSCH.
  • Voie montante
    • HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control CHannel) : Canal physique transportant la signalisation associ√©e au HS-DSCH (taux de codage et CQI - Channel Quality Indicator).

La transmission Shared Channel

Trois canaux physiques sont utilis√©s : le HS-PDSCH pour la transmission rapide des donn√©es (Data), et les canaux HS-SSCH et HS-DPCCH pour le contr√īle des commandes (Control) sur les voies descendantes et montantes respectivement. Sur le HS-PDSCH, les utilisateurs d‚Äôun m√™me Node B se partagent les intervalles de temps et les codes. Le HS-DPCCH est utilis√© pour transporter les signaux d‚Äôacquittement pour chaque bloc transmis. Il indique √©galement la qualit√© du canal (CQI), le sch√©ma de codage et la modulation utilis√©e.

Utilisation d’un mécanisme de retransmission hybride

Le HARQ (pour Hybrid Automatic Repeat reQuest) est un m√©canisme qui permet de limiter et corriger les erreurs de transmission gr√Ęce √† la redondance de la couche physique et √† la retransmission de la couche liaison de donn√©es. L‚Äô√©metteur envoie un bloc d‚Äôinformations et attend une acceptation ou un refus du r√©cepteur. Afin d‚Äôobtenir une acceptation rapide, un processus de diff√©rentes demandes est lanc√© en parall√®le. En cas de demande de retransmission, suite √† des donn√©es re√ßues incorrectes, les informations sont combin√©es entre l‚Äôoriginal et la nouvelle transmission pour obtenir le message entier.

Pas de Soft Handover

En HSDPA, il n’y a pas de Soft Handover. La mobilité est permise par le mécanisme HS-DSCH Cell Change. Par conséquent lorsque l’usager se déplace et qu’un Hard Handover est exécuté, cela se traduit par un passage en Compressed Mode et donc une interruption du trafic durant quelques secondes. Le Compressed Mode permet de réserver des ressources pour permettre au mobile de réaliser des mesures sur les cellules voisines avant de sélectionner celle ayant le meilleur champ.

Utilisation de 15 codes maximum par utilisateur

15 canaux peuvent être alloués au même utilisateur pour augmenter le débit significativement. Cependant, les mobiles actuels ne permettent que de supporter 10 codes.

Adaptative Modulation and Coding

L‚ÄôAMC d√©signe l‚Äôadaptation dynamique du sch√©ma de codage (et donc du d√©bit) en fonction des conditions radio. Le mobile remonte le CQI au Node B qui r√©ajuste le sch√©ma de codage toutes les 2 ms : choix d‚Äôun codage plus ou moins protecteur avec plus ou moins de redondance, choix d‚Äôune modulation QPSK ou 16 QAM. La modulation QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) permet de coder 2 bits par symbole. En revanche la modulation 16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) permet de coder 4 bits par symbole, ce qui augmente consid√©rablement le d√©bit. Par contre cette modulation n‚Äôest possible qu‚Äôen pr√©sence de bonnes conditions radio car peu tol√©rante aux erreurs.

Fast and Fair Scheduling at Node

En UMTS, l‚Äô√©tablissement de la transmission par paquet se fait √† partir du RNC, tandis qu‚Äôen HSDPA, elle se fait √† partir du Node B. Cela permet de r√©agir beaucoup plus rapidement, notamment gr√Ęce √† un TTI (Transmission Time Interval) plus court. Ainsi, chaque utilisateur dispose du m√™me temps mais gr√Ęce √† l‚ÄôAMC, le sch√©ma de codage est propre √† chacun ce qui lui permet d‚Äôobtenir le meilleur d√©bit possible en fonction de ses conditions radio.

Short TTI (Transmission Time Interval)

Le TTI (Time Transmission Interval) est l‚Äôintervalle entre la transmission des blocs de donn√©es. D‚Äôune dur√©e variable de 10 ms √† 80 ms en UMTS, il passe √† 2 ms en HSDPA ce qui permet de r√©agir plus vite en fonction des conditions radio, d‚Äôadapter le sch√©ma de codage plus r√©guli√®rement et de supporter un trafic et un nombre d‚Äôutilisateurs plus importants.

Offre commerciale en France

En France, la 3,5G est disponible sous le nom de 3G+ depuis juin 2006 sur le réseau SFR et l'automne 2006 chez Orange. Bouygues Telecom, qui n'a pas déployé de réseau UMTS, a déployé sans publicité son réseau en HSDPA en avril 2007[2], à la dernière date possible des termes de sa licence UMTS.

Depuis le 18 juin 2008, Orange R√©union est le premier et seul op√©rateur √† proposer la 3G+ commercialement dans les plus grandes villes de l'√ģle. Les d√©bits propos√©s vont jusqu'√† 3,6 Mbit/s. Ce lancement commercial a permis √† l'op√©rateur de proposer de nombreux nouveaux services et notamment la visiophonie ainsi que la t√©l√©vision.

En ao√Ľt 2008, Orange a reconnu que son r√©seau 3G+ √©tait brid√© √† un d√©bit 3G (< 400 kbit/s) pour tous les t√©l√©phones compatibles 3G+[3] ; ce bridage ne concerne pas les cl√©s 3G+ destin√©es aux PC qui b√©n√©ficient d'un d√©bit maximum pouvant atteindre 7,2 Mbit/s. Les aveux de ce bridage font suite √† un buzz internet g√©n√©r√© par des propri√©taires de smartphones m√©contents du manque d'information fournie par Orange √† l'achat (le seul bridage indiqu√© est une diminution possible du d√©bit au-del√† de 500 Mo par mois) et la publicit√© faite autour des capacit√©s 3G+ de certains terminaux (notamment l'iPhone) alors qu'il n'est pas possible d'en profiter sur le r√©seau Orange sans toucher aux r√©glages de son appareil (modification de l'APN (Access Point Name), etc.).[r√©f. n√©cessaire]

Face √† cette gronde, Orange a dans un premier temps cherch√© √† incriminer Apple. Un rejet de faute qui a √©t√© rapidement contredit par les utilisateurs d'iPhone qui ont montr√© vid√©o √† l'appui qu'en changeant l'APN de l'iPhone on obtenait un meilleur d√©bit[4]. SFR a aussi apport√© son soutien √† ce d√©menti en indiquant que son r√©seau 3G+ n'√©tait pas brid√© et que les 1 500 √† 2 000 clients SFR disposant d'un iPhone 3G+ b√©n√©ficient d'un d√©bit de 3,6 Mbit/s comme les autres abonn√©s 3G+ SFR.[r√©f. n√©cessaire]

Dans un deuxi√®me temps, Orange a cherch√© √† calmer les utilisateurs m√©contents et √† rassurer les futurs clients en proposant d'augmenter le d√©bit √† 1 Mbit/s, puis finalement √† 1,8 Mbit/s, seulement pour les possesseurs de forfaits iPhone. Organis√©s autour d'un site et d'un forum d√©di√©s, certains juristes et utilisateurs de terminaux compatibles 3G+ contestent cette interpr√©tation (d√©bits limit√©s √† 1,8 Mbits/s ¬ę en cr√™te ¬Ľ et non minimaux, prise en compte de l'iPhone et de certains abonnements seulement) et affirment qu'Orange reste sous le coup de sanctions juridiques, p√©nales comme civiles[5]. Selon Orange, ce d√©bit est propos√© en priorit√© aux nouveaux abonn√©s iPhone et sera √©tendu √† l'ensemble des abonn√©s iPhone le 15 septembre 2008. Orange s'est expliqu√© sur l'existence de ce bridage lors d'un entretien d'une heure sur un chat de 01Net o√Ļ la directrice de marketing mobile en charge de l'iPhone a r√©pondu aux questions des internautes.[r√©f. n√©cessaire]

Cependant, les débits des promesses publicitaires sont toujours bien loin de la réalité[6].

HSUPA

L‚ÄôHSUPA (High Speed Uplink Packet Access) est d√©fini dans la release 6 du 3GPP. Il s‚Äôagit d‚Äôune optimisation de l'HSDPA sur le lien montant (du mobile vers le r√©seau). Cette √©volution permet le haut d√©bit en voie montante (jusqu‚Äô√† 5,8 Mbps maximum th√©orique, 1,2 Mbps en pratique avec les mobiles actuels), ainsi qu‚Äôune am√©lioration du d√©bit descendant puisqu‚Äôon double le d√©bit HSDPA (7,2 Mbps).

Liens externes

Notes et références


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article High Speed Downlink Packet Access de Wikipédia en français (auteurs)

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