HSDPA
HSDPA soll schnelle Übertragung großer Datenmengen (Spiele, Filme etc.) im Downlink zwischen Basisstation und Mobiltelefon ermöglichen. Die maximale Datenrate ist durch die Kategorie des Empfängers beschränkt. Typisch sind 3,6 Mbit/s (Kategorie 6) und 7,2 Mbit/s (Kategorie 8), was mit der Verbindungsgeschwindigkeit von DSL im Festnetz vergleichbar ist. Die mit Kategorie 14 maximal mögliche Datenrate von 13,98 MBit/s ist im Feld allerdings kaum erreichbar, da sie eine Koderate von 1 erfordert. Ein wesentliches Merkmal von HSDPA ist schnelles und flexibles Scheduling, wodurch Datenlast effizient verteilt und Kanalkodierung sowie Modulationsverfahren (QPSK, 16-QAM) an die Signalqualität angepasst werden können.
Die Übertragung der Nutzdaten erfolgt im sogenannten HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) in Intervallen (Transmission Time Interval, TTI) von drei UMTS-Zeitschlitzen (slots). Ein TTI hat also eine Länge von exakt 2 ms. In dieser Zeit können einem HSDPA-fähigen Endgerät bis zu 15 HSDPA-Codes zugewiesen werden, wobei der praktische Datendurchsatz nicht proportional zur Anzahl der Kanäle steigt, da mit jedem zusätzlichen Kanal die Interferenz zunimmt und sich die Kanalqualität verschlechtert.
Ein HSDPA-fähiges Endgerät sendet im Gegenzug alle 2 ms eine Information über die Kanalqualität (Channel Quality Indicator, CQI). Anhand der empfangenen CQI-Werte verschiedener Endgeräte und unter Berücksichtigung anderer Daten (Pufferfüllstand, Prioritäten etc.) entscheidet die UMTS-Basisstation (der Node B) darüber, welche Endgeräte mit wie viel parallelen Kanälen bedient werden sollen. Weiterhin wird die CQI-Information dazu verwendet, die Kanalkodierung, das Modulationsverfahren und die verwendete Node-B-Ausgangsleistung auszuwählen. Die Wahl von Kanalcodierung und Modulationsverfahren in Abhängigkeit von der Übertragungsqualität wird auch unter der Bezeichnung “Adaptives Modulations- und Kodierungsverfahren” (AMC) zusammengefasst.
Auf Anwenderseite werden mittlerweile HSDPA-Modems als USB-Sticks und Datenkarten angeboten, die den HSDPA-Standard mit 3,6 bzw. 7,2 Mbit/s unterstützen. Die neuesten Produkte unterstützen auch HSUPA für ein schnelleres Hochladen bis 1,45 Mbit/s. HSDPA wird in viele aktuelle Smartphones und Mobiltelefone integriert, welche auch als Modem verwendet werden können und somit HSDPA der breiteren Masse zugänglich machen.
Im Gegensatz zu anderen UMTS-Datenübertragungsverfahren gibt es bei HSDPA keinen Soft Handover. Jedes Endgerät empfängt die HSDPA-Kanäle zu jedem Zeitpunkt immer nur von einer einzigen Basisstation. Ein Wechsel von Zellen wird mittels der Prozedur HSDPA serving cell change durchgeführt, welches einem Handover mit kurzer Unterbrechung gleichkommt.
Durch die im Vergleich zu UMTS bei HSDPA (idealerweise mit HSUPA kombiniert) geringeren Round-Trip-Zeiten sind viele interaktive Anwendungen erst sinnvoll möglich.
Für die Implementation von HSDPA in bestehende UMTS-Netze ist es bei den meisten Systemtechnik-Herstellern ausreichend, neue Software in die Basisstationen einzuspielen. Dadurch wird es Betreibern relativ schnell möglich, den neuen Dienst anzubieten.