يوفر “HSDPA” إرسال البيانات بسرعة أعلى، وأحد أشكال الحصول عليه هي القنوات الجديدة التي تمت زيادتها، أمّا القنوات الرئيسية الثلاث هي القناة المشتركة للوصلة الهابطة عالية السرعة “HS-DSCH” وقناة التحكم في الإشارات عالية السرعة “HS-SCCH” وقناة تحكم فيزيائية مخصصة عالية السرعة “HSDPCCH”، كما يتيح استخدام هذه القنوات الموجودة فوق قنوات “3G UMTS” الحالية القدرة على تحميل البيانات بسرعة عالية.
قنوات نظام HSDPA:
1- القناة المشتركة عالية السرعة للوصلة الهابطة “HSDSCH”:
قناة “HS DSCH”: هي قناة نقل البيانات التي سيستخدمها جميع مستخدمي “HSDPA” النشطين المتصلين بـ “NodeB”، حيث يُعد استخدام قناة مشتركة سمة أساسية لـ “HSDPA” وكونها مورداً مشتركاً، فإنّه يتم مشاركتها ديناميكياً بين المستخدمين.
يدعم “HS-DSCH” التشفير التكيفي وتغيير التعديل للتكيف مع الظروف المتغيرة داخل النظام، حيث يعني استخدام “2 مللي ثانية TTI” أنّه يتم تقليل تأخيرات الجدولة، كما أنّه يوفر التتبع السريع لأحوال القناة، ممّا يسمح بالاستخدام الأمثل للموارد المتاحة، حيث أنّ “HS-DSCH” لا يتم التحكم في الطاقة، ولكن يتم التحكم في المعدل، ممّا يوفر ذلك استخدام الطاقة الزائدة بعد خدمة القنوات الأخرى التي تحتاجها “HS-DSCH”، وهذا يعني أنّ الطاقة الإجمالية المتاحة تُستخدم بكفاءة.
- “HSDPA” هي اختصار لـ “High-Speed Downlink Packet Access” و”HS-DSCH” هي اختصار لـ “High Speed Downlink Shared Channel”.
- “UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System” و”HSDPCCH” هي اختصار لـ “High Speed Dedicated Physical Control Channel”.
- “TTI” هي اختصار لـ “Transmission Time Interval” و”HS-SCCH” هي اختصار لـ “High Speed Signaling Control Channel”.
عناصر قناة التحكم في الإشارات عالية السرعة HS-SCCH:
- تعمل هوية تجهيزات المستعمل في المعالجة المحددة لتجهيزات المستعمل الفردية على قناة التحكم المشتركة.
- يحمل “HS-SCCH” طلب “ARQ” الهجين لتمكين عملية الدمج من التطور.
- تحمل هذه القناة أسلوب النقل ومؤشر الموارد “TFRI”، ممّا يعين المورد المجدول ونسق الإرسال الخاص به.
ملاحظة:“ARQ” هي اختصار لـ “Automatic repeat request” و”TFRI” هي اختصار لـ “Transport Format and Resource Indicator”.
2- قناة تحكم فيزيائية مخصصة عالية السرعة “HS-DPCCH”:
قناة التحكم المادية المخصصة عالية السرعة “HS-DPCCH”: هي قناة “HSDPA” تُستخدم لتوفير التغذية الراجعة للجدول وتقع في الوصلة الصاعدة، حيث تحمل قناة HS-DPCCH المعلومات التالية:
- معلومات “HARQ ACK / NAK” التي تُستخدم لتقديم معلومات حول الاستلام الناجح للمعلومات وفك تشفيرها، وبالتالي لطلب معلومات إعادة الإرسال التي لم يتم استلامها بنجاح.
- معلومات جودة القناة التي تُستعمل لإتاحة معلومات قناة فورية إلى المستقبل.
توفر هذه القنوات الجديدة “HS-DSCH” و”HS-SCCH” و”HS-DPCCH” القدرة على نقل البيانات بسرعة عالية إلى جانب التحسينات الأخرى المضافة إلى “HSDPA”، بما في ذلك “HARQ” التكييفية ذات الترتيب الأعلى والجدولة المحسنة.
- “HARQ” هي اختصار لـ “Hybrid automatic repeat request”.
القنوات المادية ونقل HSDPA:
الوصول عالي السرعة لحزم الوصلة الهابطة “HSDPA”: هو ميزة الإصدار 5 من “3GPP” التي تضيف معدلات بيانات عالية السرعة للوصلة الهابطة خاصة لخدمات تبديل الحزمة، حيث يقوم بذلك عن طريق إضافة نوع جديد من قنوات النقل، القناة المشتركة للوصلة الهابطة عالية السرعة “HS-DSCH” التي تستخدم تقنيات مثل التعديل التكيفي و”ARQ” الهجين لتحقيق إنتاجية عالية.
يتم تعيين قناة النقل “HS-DSCH” على واحد أو أكثر من القنوات المشتركة للوصلة الهابطة المادية عالية السرعة “HS-PDSCHs” اعتماداً على معدل البيانات الموجود، حيث تعمل “HS-PDSCHs” على رتل فرعي “2 مللي ثانية” بدلاً من رتل “WCDMA” القياسي “10 مللي ثانية” ولها عامل تمديد ثابت 16، ويمكن أن يكون شكل التعديل المستخدم في “HS-PDSCH” إمّا “QPSK” أو السعة الأعلى “16QAM“، حيث تتمثل إحدى ميزات “HSDPA” في أنّه يمكن للشبكة أن تغير عدد ونسق التشكيل لنظام “HS-PDSCHs” المستخدم لتجهيزات معينة على أساس رتل فرعي على أساس رتل فرعي.
تشترك تجهيزات المستعمل في الخلية في نفس مجموعة “HS-PDSCHs”، لذلك تُستخدم مجموعة مصاحبة من قنوات التحكم المشتركة عالية السرعة “HS-SCCHs”؛ للإشارة إلى تجهيزات المستعمل التي يجب أن تقرأ أي من تجهيزات المستعمل “HS-PDSCH” خلال إطار فرعي محدد مدته “2 مللي ثانية”، وعند إنشاء المكالمة يتم تعيين معرف فريد لكل “UE” يسمى “H-RNTI” ومجموعة من “HS-SCCHs” للمراقبة.
عندما ترغب الشبكة في إرسال بعض البيانات إلى “UE”، فإنّها ستقوم بتشفير “HS-SCCH” باستخدام هوية “UE” والمعلومات الضرورية لتتمكن من فك تشفير “HS-PDSCHs”، أمّا على الوصلة الصاعدة يُرسل “UE” قناة “HS-DPCCH” تُستخدم لنقل “ACKS / NACKS” ومعلومات جودة القناة إلى طبقة “MAC-hs” في الشبكة.
- “UE” هي اختصار لـ “User Equipment”.
- “3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project”.
- “WCDMA” هي اختصار لـ “Wideband Code Division Multiple Access“.
- “ACKS / NACKS” هي اختصار لـ “Acknowledgement/Negative Acknowledgement”.
- “MAC-hs” هي اختصار لـ “Medium Access Control-high speed”.
فئات نظام HSDPA:
صنف معيار “3GPP 3G UMTSs HSDPA UEs” أو محطات المحمول إلى “12 فئة”، حيث تعين فئات “HSDPA” المختلفة هذه الخصائص المختلفة بما في ذلك معدلات بيانات “HSDPA” المختلفة، كما تم تحديد فئات “HSDPA UE”؛ لجعل الشبكة قادرة على استيعاب المستويات المختلفة لأداء تجهيزات المستعمل ومن خلال الحصول على رقم فئة بسيط، تكون الشبكة قادرة على تزويد تجهيزات المستعمل ببيانات بمعدل مناسب.
- إنّ معدلات البيانات المأخوذة مخصصة لمعدل البيانات الخام التي يراها المستخدم ستكون أقل بسبب تصحيح الخطأ، حيث تدعم الفئات “1-10” تعديل اتساع التربيع “16QAM”، بالإضافة إلى مفتاح إزاحة الطور التربيعي “QPSK” تدعم الفئات “11 و12” فقط.
- يكون الحد الأعلى لعدد أكواد “HS-DSCH” هو عدد الأكواد متعددة الإرسال على “HS-PDSCH” التي تستقبل البيانات.
- يتم تعيين الحد الأعلى لحجم المخزن المؤقت لطلب التكرار التلقائي الهجين “H-ARQ”، ومع مراعاة الإشارات المستقبلة قبل إعادة إرسال الإشارات، حيث إنّه أقصى عدد من البتات في المخزن المؤقت للاستقبال بعد إزالة التشكيل.
- الفاصل الزمني الأقل للإرسال “TTI” هو الفاصل الزمني المحدد للمحطة المتنقلة لاستقبال البيانات، حيث يكون هناك توازن بين “TTI” القصير لتوفير القدرة على التكيف.
- تُعد فئات “HSDPA UE” أساسية للتشغيل الناجح لشبكة تحمل إرسالات “HSPA”.
1- فئات “UE”:
يسمح “HSDPA” بمجموعة كبيرة من معدلات البيانات؛ لمنح مصنعي “UE” بعض المرونة بشأن مقدار الوظائف التي يختارون وضعها في أجهزتهم، حيث أنّ فئات “HSDPA UE” تقيد معدلات البيانات عن طريق تحديد سمات مثل الحد الأدنى لقيمة “inter-TTI” التي يستخدمها “UE” يمكن أن تُدعم والعدد الأقصى من “HS-PDSCHs” التي يمكن أن تستقبلها وحجم ذاكرة التكرار المتزايد.
أحد المعلمات المحددة لكل فئة تجهيزات طاقة هو حجم ذاكرة التكرار التزايدي، وكل عملية “HARQ” لها استخدام حصري لجزء من ذاكرة “IR”، عند استلام البيانات على “HS-PDSCH” يتم كتابتها في ذاكرة “IR” المرتبطة بعملية “HARQ” المستهدفة، حيث تتم إضافة عمليات النقل اللاحقة للكتلة إلى المخزن المؤقت للأشعة تحت الحمراء حتى يتم فك تشفير الكتلة بنجاح.
تقوم الشبكة بنقل كتلة جديدة أي تتم الإشارة إليها من خلال تعيين مؤشر البيانات الجديد على “HS-SCCH”، وباستخدام رسائل الإشارات يمكن للشبكة أن تخبر تجهيزات المستخدم إمّا بتقسيم ذاكرة “IR” المتاحة بالتساوي عبر جميع عمليات “HARQ” أو يمكنها تخصيص كميات محددة من الذاكرة لكل عملية.
