Grundlagen der mobilen Datenübertragung

So funktionieren UMTS und HSPA

Technik: So funktioniert HSDPA

Wie aber konnten HSDPA und HSUPA die Datenraten von UMTS so deutlich steigern? Die beiden Verfahren setzten an verschiedenen Stellen an, um die UMTS-Übertragung zu tunen. Wichtigstes Ziel dabei war jedoch, dass die gerade erst teuer installierten 3G-Netze für diese Protokollerweiterungen nicht aufwendig umgebaut werden sollten. Sofern die in den Basisstationen eingesetzten Komponenten ausreichend leistungsfähig waren, sollte ein Software-Upgrade genügen. Gleichzeitig sind allerdings auch Ausbaumaßnahmen im Kernnetz notwendig - schließlich müssen die "Node B" bei höheren Datenraten auch über schnellere Backbones an den IP-Verkehr angebunden werden, damit die übermittelten Daten schnell genug zu- und abfließen können.

Effizienter dank besserer Modulation

Ein wichtiger Baustein zur Effizienzsteigerung bei HSPA sind neue, verbesserte Modulationsverfahren. HSDPA und HSUPA basieren auf den Varianten QPSK (englisch "Quadrature Phase Shift Keying", übersetzt: Vierphasen-Modulation) und dem noch leistungsfähigeren 16-QAM ("16 Level Quadrature Amplitude Modulation", also 16-stufige Quadratur-Amplitudenmodulation). QPSK kann per Phasenmodulation pro "Codesignal" 2 Bits gleichzeitig übermitteln. 16-QAM verwendet zusätzlich eine Amplitudenmodulation und überträgt so mit einem Codewort 4 Bits gleichzeitig. Allerdings steigt mit zunehmender Bandbreite auch die Empfindlichkeit gegenüber Störungen. Im Vergleich zu QPSK verdoppelt 16-QAM die Bandbreite - gleichzeitig sinkt aber die Störsicherheit, und die Menge von Interferenzstörungen nimmt zu.

Die Uplink-Technologie HSUPA setzt statt QPSK und 16-QAM eine robustere 1-Bit-Modulation namens Binary Phase Shift Keying (BPSK) ein. Sie erlaubt das Senden von Daten auch bei vergleichsweise stark gestörter Funkverbindung.