LA TECNOLOGÍA HSDPA

Para entender la tecnología HSDPA debemos hablar primero de las UMTS y entender su alcance así como la antesala de las nuevas tecnologías de transmisión para los celulares

Qué ofrece la tecnología UMTS

Ver a nuestros seres queridos mientras hablamos y un acceso a Internet a gran velocidad son algunas de las novedades que aporta el UMTS, la telefonía móvil del futuro que ya está aquí.

La telefonía móvil avanza a pasos agigantados, hace no mucho tiempo los terminales que se veían por la calle parecían walkie talkies, y conseguir hablar sin desconexiones o ruidos era un milagro.
En estos momentos ese panorama parece la prehistoria, ya que ahora los móviles no sólo han superado los problemas de tamaño y calidad de recepción, sino que además poseen cámaras de fotos, graban vídeo y se conectan a Internet. Pero en el horizonte se vislumbra un nuevo paso en la historia de la telefonía móvil que trae servicios hasta ahora impensables.

Tecnología móvil de Tercera Generación La tecnología UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) es el término utilizado en Europa para referise a las redes y servicios móviles de Tercera Generación. Permite transmitir datos a una velocidad máxima de 384 Kbps, superior a las líneas RDSI y ADSL estándar. A través del UMTS es posible ofrecer nuevos servicios multimedia, tales como videotelefonía, descarga de ficheros a gran velocidad o juegos interactivos y multijugador, desde dispositivos móviles. Multitud de nuevos servicios La tecnología UMTS, gracias a las novedades que incorpora, fundamentalmente la transmisión de datos a gran velocidad, hace que los servicios que vaya a prestar sean de lo más variados. El usuario podrá realizar trámites bancarios o administrativos con toda la información gráfica a su alcance, incluir en sus correos electrónicos imágenes de alta calidad, gráficos o vídeo, emplear servicios de mensajería instantánea, consultar catálogos de productos… El abanico de posibilidades es muy amplio.

La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es la optimización de la tecnología espectral UMTS/WCDMA, incluida en las especificaciones de 3GPP release 5 y consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente (downlink) que mejora significativamente la capacidad máxima de transferencia de información pudiéndose alcanzar tasas de hasta 14 Mbps. Soporta tasas de throughput promedio cercanas a 1 Mbps. Es la evolución de la tercera generación (3G) de tecnología móvil, llamada 3.5G, y se considera el paso previo antes de la cuarta generación (4G), la futura integración de redes. Actualmente se está desarrollando la especificación 3.9G antes del lanzamiento de 4G. Es totalmente compatible en sentido inverso con WCDMA y aplicaciones ricas en multimedia desarrolladas para WCDMA funcionarán con HSDPA. La mayoría de los proveedores UMTS dan soporte a HSDPA. WCDMA  (Wideband Code Division  Multiple Access – Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha) , es la tecnología de interfaz de aire en la que se basa la UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), que, a su vez, es un estándar europeo de Tercera Generación (3G) para los sistemas inalámbricos.

TECNOLOGIA

HSDPA lleva a las redes WCDMA a su máximo potencial en la prestación de servicios de banda ancha, mediante un aumento en la capacidad de datos celulares, con throughput más elevado. De la misma manera en que UMTS incrementa la eficiencia espectral en comparación con GPRS, HSDPA incrementa la eficiencia espectral en comparación con WCDMA. La eficiencia espectral y las velocidades aumentadas no sólo habilitan nuevas clases de aplicaciones, sino que además permite que la red sea utilizada simultáneamente por un número mayor de usuarios; HSDPA provee de tres a cuatro veces más capacidad que WCDMA. En cuanto a la interfaz de las aplicaciones en tiempo real tales como videoconferencia y juegos entre múltiples jugadores, actualiza a la tecnología WCDMA al acortar la latencia de la red (se prevén menos de 100 ms), brindando así mejores tiempos de respuesta.

HSDPA emplea un eficiente mecanismo de programación para determinar qué usuario obtendrá recursos. Están programadas varias optimizaciones para HSDPA que aumentarán aún más las capacidades de UMTS/HSDPA, comenzando con un enlace ascendente optimizado (HSUPA), receptores avanzados y antenas inteligentes/MIMO. Finalmente, comparte sus canales de alta velocidad entre los usuarios del mismo dominio de tiempo, lo que representa el enfoque más eficiente.

IMPLEMENTACION La mayoría de los operadores de 3G ofrecen esta tecnología en su red. La principal utilidad del servicio es acceso a internet con mayor ancho de banda y menor latencia. Esto permite navegar, hacer descargas de correo electrónico, música y vídeo a mayor velocidad. Los operadores han enfocado el servicio como un acceso móvil a Internet de banda ancha para ordenadores portátiles. El principal objetivo de HSDPA es el de conseguir un ancho de banda mayor. La compatibilidad es crítica, así que los diseñadores de HSDPA utilizaron una filosofía evolutiva. HSDPA básicamente es igual a la versión 99 de UMTS (R99), con la adición de una entidad de repetition/scheduling dentro del Nodo-B que reside debajo de la capa de control de acceso al medio R99 (MAC). Las técnicas R99 se pueden soportar en una red HSDPA, puesto que los terminales móviles de HSDPA (llamados User Equipment o UE’s) se diseñan para coexistir con R99 UE’s. Técnicamente, los principios operativos básicos de HSDPA son fáciles de entender. El RNC encamina los paquetes de datos destinados para un UE particular al Nodo-B apropiado. El Nodo-B toma los paquetes de datos y programa su transmisión al terminal móvil emparejando la prioridad del usuario y el ambiente de funcionamiento estimado del canal con un esquema apropiadamente elegido de codificación y de modulación (es decir, el 16QAM).

El UE es responsable de reconocer la llegada de los paquetes de datos y de proporcionar al Nodo-B información sobre el canal, control de energía, etc. Una vez que envíe el paquete de datos al UE, el Nodo-B espera un asentimiento. Si no recibe uno dentro de un tiempo prescrito, asume que el paquete de datos fue perdido y lo retransmite. La base que procesa el chasis (CPC) es la piedra angular del Nodo-B. Contiene el transmisor-receptor de RF, el combinador, la tarjeta del interfaz de red y el control del sistema, la tarjeta de timming, la tarjeta del canal y la placa base. De estos elementos de CPC, solamente la tarjeta del canal necesita ser modificada para apoyar HSDPA. La tarjeta típica del canal de UMTS abarca un procesador de uso general que maneja las tareas de control. En cambio para soportar HSDPA, se deben realizar dos cambios a la tarjeta del canal. Primero, la capacidad de chip del enlace descendente (downlink chip-rate ASIC, o ASSP) se debe modificar para apoyar los nuevos esquemas de la modulación 16QAM y los nuevos formatos de la ranura del enlace descendente asociados a HSDPA. El siguiente cambio requiere una nueva sección de proceso, llamada el MAC-hs, que se debe agregar a la tarjeta del canal para apoyar el procesado, el buffer, la transmisión y la retransmisión de los bloques de datos que se reciben del RNC. Éste es el cambio más significativo a la tarjeta del canal porque requiere la introducción de una entidad de procesador programable junto con un buffer para retransmitir. Finalmente, hay que añadir en la RNC un bloque denominado Mac-d, que establece la comunicación con el Nodo-B..

México: Movistar Lanza pruebas piloto en abril del 2007 en la ciudad de Monterrey, Nuevo León, convirtiéndose en el primer operador en crear una red 3G usando la tecnología GSM y la segunda (después de iusacell) en crear una red 3G dentro del país. El comunicado de prensa indica que el 40% de la ciudad de Monterrey está cubierta con UMTS/HSDPA. Se dice que pronto ofrecerá un red 3G a nivel nacional. Sus servicios de voz son muy económicos y de muy buena calidad, además de tener una gran cobertura en todo el país (sólo superada por Telcel). Es la segunda compañía con mayor número de usuarios en México.

El 20 de noviembre de 2008, evoluciona su red 3G hacia 3.5G y lanza este servicio como etapa inicial en 8 ciudades del país. Esta red 3.5G permite velocidades de hasta 2Mbit/s. Este 2009, MoviStar ha anunciado que su servicio MoviStar T_Conect@ 3.5G (que es el nombre comercial de su red 3.5G en México) será liberado en 13 ciudades más, dentro de las que suenan de manera muy fuerte la Ciudad de México. Durante un evento de MoviStar a mediados de Junio, se ha informado que durante julio de 2009 ya estará el servicio 3.5G para internet móvil, permitiendo navegar desde PC/Laptop. Para uso celular con Videollamadas, TV, descargas de música entre otros, se irá liberando paulatinamente el servicio conforme el gobierno licite el espectro que Telefónica necesita para ofrecer dichos servicios. En internet, aparece que la red 3.5G de MoviStar cuenta con velocidades muy superiores a las de su competidor Telcel: lanza el 25 de febrero de 2008 el inicio de su red de tercera generación o “3G” en tecnología UMTS/HSDPA; Esta red, inicia su primera fase de lanzamiento con cobertura en 15 ciudades, incluidas Guadalajara, Hermosillo, Mérida, León, Morelia, Monterrey, Tijuana, Puebla, Querétaro y el D.F. Telcel contempla alcanzar más de 350 ciudades y ejes carreteros para el término del año además de convirtirse en la tercera compañía en lanzar una red 3G a nivel nacional y la segunda en formar una red 3G con tecnología GSM. Su cobertura y cantidad de usuarios es la mayor del país, sus servicios (tanto de Voz como de Datos) son sumamente caros pero, cuentan con muy buena calidad.

• Iusacell, tercer operador móvil del país, no utiliza tecnología GSM, UMTS, ni evoluciones de estas como EDGE y HSDPA. Fue la primera compañía en ofrecer las características de una red 3G en México usando la tecnología CDMA en 2004, el operador se encuentra analizando las posibilidades de evolución de sus redes, hacia otras tecnologías.