مع زيادة استخدام البيانات بشكل أكبر، تم تحسين “HSPA” في سلسلة من التطورات لتوفير “Evolved HSPA” أو “HSPA +”، حيث تضمن التطور الشامل “HSPA / HSPA +” سلسلة من التطوير التي لم تعدل سرعة البيانات فحسب، بل قللت أيضاً من زمن الوصول ووفرت تطوراً عاماً في الأداء، وذلك بإجراء تحسينات على شبكة الوصول إلى الراديو وكذلك التوصيل مع التحسين المستمر للشبكة نفسها.
ما هو HSPA+؟
نظام “HSPA+”: هو نسخة متقدمة من تقنية الراديو الخلوي “3G” المعروفة باسم الوصول المتعدد بتقسيم الكود العريض “W-CDMA”، حيث يشير إلى الوصول عالي السرعة للحزم مع تحسين “WCDMA” الذي يجمع بين الوصول عالي السرعة لحزم الوصلة الهابطة “HSDPA” والوصول عالي السرعة لحزم الوصلة الصاعدة “HSUPA”، وهو تحسين إضافي يقدم تقنيات تعديل ذات مستوى أعلى مثل تعديل اتساع تربيعي “16QAM” و “64QAM” في الوصلة الصاعدة والهابطة على التوالي لتحل محل التشكيل التربيعي القياسي لتغيير الطور “QPSK” في معيار “W-CDMA” الأساسي.
- “HSPA” هي اختصار لـ “High Speed Packet Access”.
- “W-CDMA” هي اختصار لـ “Wideband Code Division Multiple Access”.
- “QPSK” هي اختصار لـ “Quadrature Phase Shift Keying”.
- “QAM” هي اختصار لـ “Quadrature Amplitude Modulation”.
- “HSDPA” هي اختصار لـ “High-Speed Downlink Packet Access”.
إصدارات HSPA 3GPP+:
1- الإصدار 7 3GPP:
يحتوي هذا الإصدار من معيار “3GPP” اعتماد “MIMO” للوصلة الهابطة، وبالإضافة إلى دعم تعديل الترتيب الأعلى حتى “64 QAM” في الوصلة الصاعدة” و”16 QAM في الوصلة الهابطة”، ومع ذلك فإنّه يقوم بعمليةالتعديل ذي الترتيب الأعلى أو “MIMO”، كما أدخلت تحسينات على البروتوكول للسماح بدعم المزيد من المستخدمين الموجودين في حالة “التشغيل المستمر”.
2- الإصدار 8 3GPP:
يعرّف هذا الإصدار من المعيار عملية الحامل المزدوجة بالإضافة إلى السماح بالتشغيل المتزامن لمخططات التشكيل ذات الترتيب العالي و”MIMO“، علاوة على ذلك تم تحسين زمن الانتقال لإبقائه متوافقاً مع متطلبات العديد من التطبيقات الجديدة المستخدمة.
ملاحظة:“MIMO” هي اختصار لـ “Multiple-Input Multiple-Output”.
ميزات HSPA +:
1- تعديل الترتيب الأعلى:
على الرغم من أنّ “MIMO” يعطي بعض التحسينات المهمة في الإنتاجية، حيث لا تتوفر الهوائيات المتعددة اللازمة لـ “MIMO” وحيث تكون قوة الإشارة عالية نسبياً، فمن الممكن زيادة ترتيب التعديل لتمكين معدلات إنتاجية أعلى، ومع ذلك لا يمكن تحقيق ذلك إلّا عندما تكون مستويات الإشارة مرتفعة بدرجة كافية وإلّا ستزداد أخطاء البيانات.
2- نظام MIMO:
العديد من الأنظمة الأخرى تستخدم تقنية “MIMO” قادرة على اكتساب مزايا كبيرة من استخدامها.
3- تحسينات بروتوكول الطبقة الثانية:
بهدف الاستفادة من معدلات البيانات الأعلى عبر تطويرات “HS-DSCH”، تم إدخال تحسينات على بروتوكولات “RLC” و”MAC-hs”.
4- اتصال الحزمة المستمر:
مع وجود الكثير من حركة البيانات في شكل بيانات “IP“، يُعد الاتصال المستمر مطلباً متزايداً، ولتحقيق ذلك أعيد تشكيل قنوات “HS-DSCH” و”E-DCH”؛ لتمكينها من أن تكون قادرة على نقل بيانات المستخدم بسرعة.
5- عملية CELL_FACH المحسّنة:
عملية “CELL_FACH”: هي العملية المحسّنة المطلوبة للمساعدة في الحفاظ على اتصال الحزمة دائمًا أثناء الفترات التي يكون فيها النشاط قليلاً أو معدوماً.
- “RLC” هي اختصار لـ “Radio Link Control” و”” هي اختصار لـ “Media Access Control high speed”.
- “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol” و”HS-DSCH” هي اختصار لـ “High Speed Downlink Shared Channel”.
- “E-DCH” هي اختصار لـ “Enhanced dedicated channel”.
- “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency division multiplexing” و”LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.
يُعرف التطوير التالي للخدمات الاتصالات المتنقلة بعد “HSPA +” باسم “LTE“، وبالاعتماد على واجهة هوائية جديدة تقوم على استعمال “OFDM” بدلاً من “W-CDMA” المستخدم في “UMTS” و”HSPA” و”HSPA +”، فإنّه يوفر معدلات نقل بيانات أعلى، كما إنّه سيتم استخدامه كأساس للجيل القادم أي أنظمة الجيل الرابع “4G”.
الناقل المزدوج HSPA:
يقوم الناقل المزدوج “DC-HSPA” بشكل أساسي على تطوير استخدام الموارد المتاحة عن طريق مضاعفة الموجات الحاملة في حالة “CELL DCH”، حيث يستفيد تشكيل “DC-HSPA” بصورة أفضل من الموارد المتاحة ويوفر أداءً محسناً بشكل كبير في ظل ظروف الإشارة المنخفضة، حيث يكون من المهم عادةً تقليل معدل البيانات عن طريق زيادة تصحيح الخطأ وتقليل ترتيب التعديل، ويقوم “DC-HSPA” أو “DCHSDPA” على توفير أقصى قدر من الكفاءة والأداء لعمليات نقل البيانات المتدفقة بطبيعتها وباستخدام مستويات عالية من السعة لفترة قصيرة.
يتمثل مفهوم حزم البيانات في أنّها تُقسم البيانات إلى حزم بعلامة الوجهة، ويتم إرسالها عبر قناة مشتركة أي مشاركة القناة لأنّ حركة البيانات من مصدر واحد غير موجودة طوال الوقت، كما يسعى “DCHSDPA” إلى تطبيق هذا المبدأ على شركات النقل المتعددة التي قد تكون متاحة للمشغل، وغالباً ما يتم إصدار تراخيص “UMTS” في طيف مزاوج من كتل “10 ميجا هيرتز أو 15 ميجا هيرتز” اثنتان أو ثلاث ناقلات للوصلة الصاعدة والهابطة.
- “DC-HSPA” هي اختصار لـ “Dual carrier High Speed Packet Access”.
قنوات DC-HSDPA:
1- القناة “HS-SCCH”:
يتم إرسال “HS-SCCH” على الناقل الأساسي بالإضافة إلى الناقل التكميلي، ويتعين على “UE” مراقبة ما يصل إلى أربعة رموز “HS-SCCH” على كل ناقل، ومع ذلك فإنّ تجهيزات المستعمل مطلوبة فقط لتكون قادرة على استقبال ما يصل إلى “HS-SCCH” واحد على الخلية التقديمية أو الرئيسية و”HS-SCCH” واحد على الخلية الثانوية.
ملاحظة:“HS-SCCH” هي اختصار لـ “High Speed Shared Control Channel” و”HS-DPCCH” هي اختصار لـ “High Speed Downlink Packet Control Channel”.
2- القناة “HS-DPCCH”:
في حين أنّه كان من الممكن استعمال قناتين “HS-DPCCH” واحد على كل ناقل، حيث يتم استخدام واحد فقط لمعلومات التغذية المرتدة التي يتم تعيينها للقناة الواحدة، وهناك إمّا “5 أو “10 بتات مؤشر جودة القناة المستخدمة “CQI”، حيث يتم استخدام “5” عند استخدام قناة واحدة فقط و”10″ عند استخدام قناتين، كما يتضمن “CQI” المركب من اثنين من “CQIs” مستقلين وواحد لكل قناة، وتم تعيين مخططات جديدة لتشفير القنوات من أجل تشكيل تعليقات “HARQ” العام.
ملاحظة:“CQI” هي اختصار لـ “Continuous Quality Improvement” و”HARQ” هي اختصار لـ “Hybrid automatic repeat request”.
تُعد إحدى العمليات الرئيسية المطلوبة داخل “DC-HSDPA” في جدولة البيانات المراد إرسالها، حيث يجب تحقيق ذلك عبر الناقلين، كما تطلبت خوارزميات الجدولة التطوير بطريقة توفر توافقاً رجعياً لعمليات الإرسال الحاملة الفردية مع توفير تحسينات في سرعة الإنتاجية لسيناريوهات الحامل المزدوج، كما يتم تفعيل قوائم انتظار البيانات المراد إرسالها بطريقة مشتركة لإعطاء المرونة المثلى في التشغيل.
كما توفر للناقل الذي لديه أقل حركة بيانات في قائمة الانتظار ليتم استعمالها، ولن يكون لكافة تجهيزات المستعمل “UE” أسلوب الناقل المزدوج، وبالتالي يمكن تحميل ناقل واحد أكثر من الآخر، وكانت إحدى المناطق التي تتطلب معالجة هي تشغيل كيان “MAC-ehs” داخل بروتوكول “Node-B”، حيث تم إنشاءه خلال “HSPA” لدعم تشغيل “HS-DSCH” في أكثر من خلية واحدة تخدمها نفس العقدة “B”، وبالتالي فإنّ توسيع هذا لتشغيل الناقل المزدوج يتطلب تغييرات طفيفة فقط.
