Технологии WCDMA/HSPA/HSPA

Содержание

1 Технологии WCDMA/HSPA/HSPA

Сети универсальной системы мобильной связи (Universal mobile telecommunication system, UMTS), которые базируются на широкополосном множественном доступе с кодовым разделением каналов (wideband code division multiple access, WCDMA), были развернуты во всем мире в качестве систем мобильной связи третьего поколения (3G). UMTS предлагает эффективный путь перехода к высокоскоростному пакетному доступу (high-speed packet access, HSPA). HSPA относится к сочетанию высокоскоростного пакетного доступа по нисходящему каналу (high-speed downlink packet access, HSDPA) и высокоскоростного пакетного доступа по восходящему каналу (high-speed uplink packet access, HSUPA). HSDPA обеспечивает скорость передачи данных в нисходящем канале до 14,4 Мбит/с. Благодаря HSUPA скорость передачи данных в восходящем канале может достигать 5,76 Мбит/с. HSPA также увеличивает полосу пропускания в сетях UMTS и значительно уменьшает задержку.

Чтобы использовать весь потенциал технологии WCDMA на частоте 5 МГц, рабочие характеристики радиосетей на базе HSPA были дополнительно повышены по таким показателям, как эффективность использования спектра, пиковая скорость передачи данных и задержка. Стандарт HSPA+, определенный в спецификациях 3GPP версии 7, включает в себя использование MIMO в нисходящем канале, модуляцию более высокого порядка (64QAM для нисходящего канала и 16QAM для восходящего канала) и усовершенствованные протоколы, которые, в частности, допускают поддержку большого количества всегда подключенных пользователей. Пиковая скорость передачи данных достигает 28 Мбит/с в нисходящем канале и 11,5 Мбит/с в восходящем канале со временем кругового обращения сообщения менее 50 мс.

В спецификациях 3GPP версии 8 описаны дополнительные усовершенствования HSPA+, такие как использование двух несущих в нисходящем канале и сочетание MIMO и модуляции 64QAM. Обе функции обеспечивают максимальную скорость передачи данных в нисходящем канале на уровне 42,2 Мбит/с. Кроме того, голосовая связь по HSPA с коммутацией каналов обеспечивает оптимизированную поддержку голосовых услуг в сети радиодоступа с коммутацией пакетов HSPA. Помимо этого, уменьшается задержка за счет назначения общим ресурсам E-DCH состояния CELL_FACH и применения усовершенствований уровня 2 в восходящем канале.

Стандарт 3GPP версии 9 продолжил улучшение основных скоростных характеристик передачи данных. Функция HSUPA с двумя сотами поддерживает две несущие частоты в восходящем канале, что позволяет довести скорость передачи данных по восходящему каналу до 23 Мбит/с. Кроме того, в нисходящем канале использование двух несущих можно сочетать с функцией MIMO; при этом достигается скорость передачи данных на уровне 84,4 Мбит/с. Также была улучшена адаптивность спектра, так как двухполосная функция HSDPA с двумя сотами позволяет назначать ресурсы на двух несущих частотах в различных частотных диапазонах. Спецификации новейшего стандарта 3GPP версии 10 включают в себя HSDPA с четырьмя несущими, что позволяет сочетать четыре несущие частоты для одного устройства конечного пользователя и таким образом охватывать полосу частот 20 МГц.

Стандарты WCDMA/HSPA/HSPA+ UMTS описываются в выпусках спецификаций, разрабатываемых в рамках Проекта партнерства третьего поколения (3GPP). Стандарт 3GPP версии 99 содержит первые спецификации WCDMA. HSDPA и HSUPA были введены соответственно в стандартах 3GPP версии 5 и версии 6. HSPA+ составляет часть стандартов 3GPP версий 7, 8, 9 и 10.

TP-Link M7350 получил абсолютно стандартный для большинства мобильных 4G/Wi-Fi маршрутизаторов дизайн. Горизонтально ориентированный корпус прямоугольной формы сделан из пластика и отличается разборной конструкцией.

Сверху есть экран и клавиша включения, сверху и снизу — клавиша Menu и разъем MicroUSB соответственно.

Нижняя крышка крепится на обычных защелках. Под ней находится съемный аккумулятор, который скрывает слоты для установки MiniSIM и карты памяти формата MicroSD.

Устройство хорошо собрано и материалы корпуса нас (в целом) порадовали. Крышка и часть передней панели сделаны из матового пластика, который не собирает отпечатки пальцев, но они появляются на глянцевых боковинах и на тонированной прозрачной вставке, которая прикрывает экран.

Использование MicroUSB можно отнести к «плюсам» — проблем с поиском подходящего кабеля для зарядки точно не возникнет.

Квадратный экран диагональю 1,44 дюйма не может похвастаться высоким разрешением, он выполняет чисто функциональную роль — сообщает о текущем состоянии устройства (режиме сети, количестве клиентов, заряде аккумулятора, использованном трафике).

Шрифт среднего размера читается хорошо, но на солнце экран придется прикрывать рукой. Впрочем, вы не будете к нему часто обращаться, ведь большую часть времени устройство будет лежать в сумке, а подсветка выключена для экономии заряда.

Технология HSPA

HSPA (аббревиатура от High Speed Packet Access) представляет собой технологию высокоскоростной передачи данных в сетях стандарта UMTS. Необходимость в разработке данной технологии объяснялась все возрастающими потребностями в отношении мобильного широкополосного доступа в Интернет.

История

Сначала организацией IMT-2000, а затем консорциумом 3GPP, разрабатывающим стандарты для сетей связи нового поколения с широкими возможностями по передаче данных, был разработан стандарт UMTS (Релиз 99). Этот стандарт был среди новых технологий 3G, пришедших на смену 2G, и получил среди них наибольшее распространение. В коммерческую эксплуатацию первая сеть UMTS была запущена в Норвегии в декабре 2001 года. Скорость передачи – до 2 Мбит/с. Но, несмотря на то что данная технология позволяла слушать музыку и смотреть сжатое видео, а также скачивать небольшие по объему файлы, реально скорость передачи по ней не была выше 300 кбит/с. Естественно, время внесло свои коррективы, и для просмотра высокого качества видео и закачивания больших по объему файлов потребовалось усовершенствование данной технологии.

Особо остро необходимость этого назрела в начале 2000-х годов. Для целей предоставить абоненту широкополосный стационарный Интернет и была разработана технология HSPA, являющаяся усовершенствованием имеющихся UMTS-сетей.

На чем базируется технология HSPA

Базируется данная технология на двух стандартах:

HSDPA;
HSUPA.

Стандарт HSDPA

HSDPA (аббревиатура от High Speed Downlink Packet Access) является технологией высокоскоростной передачи данных в направлении downlink, то есть от базовой станции (Node B) к мобильной станции (UE) (см. рисунок выше).

Максимальная скорость, поддерживаемая HSDPA, – 14,4 Мбит/с (однако данная цифра возможна только в лабораторных условиях). Сам метод увеличения скорости передачи был «подсмотрен» у сетей 2G, для которых в свое время удалось значительно (более чем в 2 раза) улучшить скоростной показатель, по сравнению с предшествующей GPRS, благодаря лишь новому способу модуляции.

Читать еще: Эмулятор Sega DreamCast для Android

В HSDPA используется метод модуляции на радиоинтерфейсе (между базовой и мобильной станциями) под названием 16-QAM, благодаря которому возможна передача в 3 раза большего объема информации.

Отличием стандарта HSDPA является также то, что он использует скоростную систему автоматических перезапросов HARQ, то есть автоматически перезапрашиваются потерянные или испорченные ошибками пакеты. При чем такой перезапрос производится в базовой станции (Node B), что сокращает ожидание повторной выдачи. Уменьшению ожидания способствует и 10-кратное уменьшение данных пакетов. Эти и иные нововведения и позволили более чем в 7 раз увеличить скорость в направлении от базовой к мобильной станции.

Если говорить о реализации скорости по HSDPA на практике, то это легко может быть значение до 2 Мбит/с, чего вполне хватает для загрузки больших по объему файлов и просмотра высококачественного видео.

Стандарт HSUPA

HSUPA (аббревиатура от High Speed Uplink Packet Access) является технологией высокоскоростной передачи данных в направлении uplink, то есть от мобильной станции (UE) к базовой станции (Node B) (см. рисунок выше).

Максимальная скорость, поддерживаемая HSUPA, – 5,7 Мбит/с.

Для данного стандарта, как и HSDPA, используется модуляция 16-QAM, а также присущи вышеуказанные преимущества.

В заключение отметим, что технологии HSDPA и HSDPA являются одними из самых быстро внедренных в истории сотовой связи. Достаточно быстро на появление данных стандартов откликнулись многие производители телекоммуникационного оборудования. Это обусловлено еще и тем, что появились эти технологии еще в то время, когда не везде были построены 3G-сети. Это положительно повлияло на внедрение их в коммерческую эксплуатацию, и уже через пару лет после выпуска консорциумом 3GPP первых релизов (HSDPA – Релиз 5, HSUPA – Релиз 6) эти технологии были широко распространены.

УИнтеллектуальный контроллер MOXA ioLogik 2512-HSPA: особенности и характеристики

Каналы ввода: 8. Универсальные каналы: 8. Режимы ввода: DI, счетчик событий (2,5 кГц). Режимы вывода: DO, импульс (5 кГц). Выходной ток: 500 мА на канал. Все маршруты изолированы (3 кВ).
Комплексная смарт-система мониторинга и уведомлений функционирует по протоколам Modbus/TCP, TCP/IP, UDP, SNMP при поддержке команд CGI и Email-оповещений.
Технология Active OPC Server использует событийную логику, ликвидирует потребность в периодических опросах, сокращает трафик и время отклика, гарантирует интеграцию с любыми системами SCADA.
Программный интерфейс Click&Go Plus имеет встроенную логику «If-Then-Else» (48 правил), оффлайн-симулятор и простое графическое воплощение, не требующее знания языков программирования.
Предусмотрен слот для microSD (32 ГБ) и встроенный FTP сервер/клиент. Это обеспечит доступ к данным для систем управления или возможность периодической загрузки на внешний FTP сервер.
GSM-модуль поддерживает стандарты GSM/GPRS/EDGE и 5 рабочих частот высокоскоростной пакетной передачи UMTS/HSPA+: 800/850/AWS1700/1900/2100 МГц. Скорость: 14,4 Мбит/с (DL), 5,76 Мбит/с (UL).
Металлический корпус промышленного класса защиты (61х166х115) допускает любые варианты установки: настольное исполнение, монтаж на стене, на DIN-рейке.

Таким образом, ioLogik 2512-HSPA, помимо сбора данных, параллельно выполняет задачи коммутатора, преобразователя последовательных интерфейсов, шлюза протоколов и сотового шлюза. 4 Ethernet-порта каскадируют до 8 модулей ioLogik серии 1200, предоставляя доступ ко всем устройствам по одному IP-адресу. В конечном итоге вам доступно более 100 каналов ввода-вывода, управление которыми возможно из любой точки планеты.

Построение сложных безотказных автоматизированных систем — непростая и ответственная задача. Доверьте ее профессионалам. Свяжитесь с сертифицированными инженерами нашей компании в е или Минске.

Документация

База знаний / F.A.Q

Как рассчитывается значение MTBF для устройств MOXA?

MTBF (среднее время между отказами) является индикатором надежности.
Для расчета значения MTBF MOXA использует стандарт Telcordia (ранее известный как Bellcore).

Значения MTBF можно посмотреть в карточке товара на нашем сайте или в спецификации на оборудование.

Вы также можете получить официальный отчет MTBF, направив обращение на нашу почту russia@moxa.pro

О стандарте Telcordia

Метод основан на военном стандарте MIL-HDBK 217, но с изменениями и дополнениями для учёта параметров, полученных в режиме реальной коммерческой эксплуатации оборудования, и при этом также содержит обновленную информацию о надежности компонентов. Методика сфокусирована на прогнозировании надёжности системы с учётом характеристик отдельных составляющих путём присвоения различных значений интенсивности отказов каждому электронному компоненту, а также присвоением соответствующих значений интенсивности отказов для характерных стрессовых условий (например – температуры), определённых на основании анализа результатов стрессовых испытаний.

Хотя значение MTBF является показателем надежности, тем не менее, оно не отражает предполагаемый срок эксплуатации изделия.

Серийный номер — ряд символов, расположенный после слов «Production S/N:»

Во избежание выхода модуля из строя следуйте инструкции. Если вы не будете соблюдать правильную последовательность обновления, устройство может не работать должным образом или перестать запускаться.

В модули серии ioLogik E1200 может быть добавлена поддержка протокола EtherNet/IP после прохождения регистрации и активации. В этой статье рассказывается, как активировать поддержку EtherNet/IP в серии ioLogik E1200.

В статье дано пошаговое руководство по подключению устройств серии ioLogik E1200 к ПЛК Allen-Bradley по протоколу EtherNet/IP. Статья делится на две части. В первой части описывается, как установить EDS файлы ioLogik E1200 в RSLogix 5000, а вторая часть объясняет, как соединить ioLogik E1200 с ПЛК Allen-Bradley.

Серия ioLogik E2200 имеет встроенную логику If-Then-Else (функция Click&Go Plus), то есть, по сути, может выполнять несложные операции по запрограммированным условиям.

Серия ioLogik E1200 позволяет просто собирать данные с датчиков и передавать их на верхний уровень, без обработки.

Контакт с внешним питанием (wet contact) означает, что для того, чтобы на входе получить «1» нужно подать на него питание.

Контакт с типом «сухой контакт» (dry contact) напротив, позволяет получить «1» при простом замыкании входа на «землю».

Скорость и характеристики HSPA

Мобильный интернет всегда пользовался большой востребованностью. Первые телефоны с поддержкой GPRS позволяли пользователям просматривать специально подготовленные WAP-сайты. Со временем операторы улучшили технологии передачи данных, создав стандарт EDGE . Он принадлежал ко второму поколению и обладал максимальной скоростью 474 кбит/c.

Читать еще: Почему не работают наушники на телефоне?

Третье поколение связи послужило началом скоростного мобильного интернета. Оно объединяет стандарты HSPA и HSPA+. После создания нового стандарта пользователи получили возможность комфортно посещать сайты, загружать файлы большого объема и просматривать потоковое видео. Также начали развиваться видеозвонки.

Сегодня интернет HSPA (High Speed Packet Access) присутствует в каждом современном смартфоне и доступен для быстрого подключения. Для этого нужно проверить, поддерживает ли оператор связи стандарт 3G, и посмотреть покрытие сети в нужном населенном пункте.

Большая скорость передачи информации, способная достигать 14,4 Мбит/c (при соблюдении идеальных условий).
Возможность посещения компьютерных сайтов, просмотра видео, загрузки файлов большого объема.
Выгодная цена подключения у большинства мобильных операторов, наличие пакетов трафика или безлимитного доступа.

Отсутствие покрытия в небольших населенных пунктах — даже если смартфон поддерживает HSPA, воспользоваться интернетом не получится.
Высокая нагрузка на модуль радиосвязи, быстро разряжающая аккумулятор мобильного устройства (относительно).

Технология HSPA

История

На чем базируется технология HSPA

Базируется данная технология на двух стандартах:

HSDPA;
HSUPA.

Стандарт HSDPA

Стандарт HSUPA

Максимальная скорость, поддерживаемая HSUPA, – 5,7 Мбит/с.

Для данного стандарта, как и HSDPA, используется модуляция 16-QAM, а также присущи вышеуказанные преимущества.

Функциональность

TP-Link M7350 — это мобильный беспроводной LTE-Advanced маршрутизатор. Он подключается к 4G/3G/2G сети и «раздает» интернет посредством Wi-Fi на частоте 2,4 или 5 ГГц. Кроме этого, в устройстве есть слот для карты памяти, так что его можно использовать в качестве мобильного сетевого хранилища.

Если рассматривать функциональность подробнее, что стоит конкретизировать совместимость со стандартами:

4G: FDD-LTE B1/B3/B7/B8/B20 (2100/1800/2600/900/800 МГц)
3G: DC-HSPA+/HSPA/UMTS B1/B8 (2100/900 МГц)
2G: EDGE/GPRS/GSM Quad Band (850/900/1800/1900 МГц)

Проще говоря — девайс поддерживает самые распространенные сети (в том числе и у нашей «большой тройки»), и обеспечивает скорости передачи данных до 42/7.2 Мбит/с в 3G или 150/50 Мбит/с в 4G. Заявленные скорости далеки от возможностей флагманских смартфонов (в сетях 4G), но в целом соответствуют подобным устройствам, их будет достаточно для решения большинства задач.

К роутеру может подключаться до 10 клиентов. Съемный аккумулятор емкостью 2000 мАч обеспечивает время работы до 8 часов.

Читать еще: Как почистить телефон от вирусов?