Mobile Times HSDPA - Was ist das?
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Bereits zur CeBIT 2005 wurde allenthalben von einer neuen schnelleren Technologie zur Datenübertragung gesprochen. Die verwendete Abkürzung dabei: HSDPA. Während es einfach ist, zu erklären, was HSDPA heisst - High Speed Downlink Packet Access -, ist es etwas komplexer, darzustellen, was HSDPA ist.
 
Geschwindigkeitsvergleich bei einer Vorführung von Siemens bei T-Mobile Austria
Geschwindigkeitsvergleich bei einer Vorführung von Siemens bei T-Mobile
Mobilfunk gegen Festnetz
Einmal ist HSDPA eine technologische Lösung, die es ermöglicht, Daten schneller durch die Luft zu transportieren als bisher. Aber schon bei der Frage, ob sich HDSPA zu UMTS verhält wie GPRS zu GSM oder eher wie EDGE zu GSM scheiden sich die Geister.
    Einfacher ist es da nach den Beweggründen von HSDPA zu fragen, denn tatsächlich geht es darum, dass die Mobilfunkfirmen den Festnetzbetreibern jenen Bereich abjagen wollen, in dem diese - dank Internet - nach wie vor einen Wettbewerbsvorteil geniessen.

ADSL
Telekoms im deutschsprachigen Bereich setzen für Internetanschlüsse beim Teilnehmer meist auf ADSL (Asynchronous Subscriber Line), also eine asynchrone Teilnehmeranschlussleitung. Diese Leitung nutzt als Paketdatenleitung die gleichen Drähte wie die Telefonleitung - ohne sie zu stören. Das heisst, man kann gleichzeitig im Internet surfen und telefonieren. Die meisten dieser ADSL sind asymmetrisch, dass heisst, dass im Uplink (vom Teilnehmer ins Internet) die Daten vergleichsweise langsamer übertragen werden als im Downlink (vom Internet zu Teilnehmer).
 
Hier laufen in eine Richtung doppelt so viele Datenpakete wie in die andere
Hier laufen in eine Richtung doppelt so viele Datenpakete wie in die andere
Autobahnbreite
Der Grund für die unterschiedlichen Geschwindigkeiten liegt an der Zahl der pro Richtung zugelassenen Pakete. Wenn man sich den Übertragungsweg als Autobahn mit mehreren Spuren vorstellt und die Datenpakete als darauf fahrende Autos, wird schnell klar wie das funktioniert: Sind alle Spuren für eine Richtung geöffnet, fliesst der Verkehr in dieser Richtung besser als in der anderen, für die ja keine Spur frei ist, weshalb es auch bei wenigen Autos zum Stau käme.
    Während man auf Stadtautobahnen relativ leicht mit Ampeln die Fahrtrichtung für einzelne Spuren verändern kann, ist dies bei Datenleitungen nicht ganz so einfach, weshalb man sich im Normalfall mit Durchschnittsrechnungen behilft.
 
Wenig Up und viel Down
Der Regelfall im Internet ist, dass bezüglich Datenmenge viel mehr Downloads als Uploads durchgeführt werden. Eine E-Mail hat nun einmal meist nur einige tausend Bytes, während Internetseiten mit Bildern schnell zehntausende Bytes gross sind. Daher hat man schon bei UMTS festgelegt, dass im Downlink 384 kbit/s zur Verfügung stehen, während es für den Uplink nur 64 kbit/s sind. Zusammen ergibt das eine «Strassenbreite» von 448 kbit/s. Was übrigens etwas weniger ist, als die theoretischen 473,6 kbit/s, die EDGE erreichen kann.
    Bei HDSPA sieht man derzeit für den Uplink 384 kbit/s vor. Im Laborversuch hat man für das Gesamtsystem Geschwindigkeiten von 14,4 Mbit/s erreicht; zieht man davon die für den Uplink benötigte Kapazität ab, kommt man auf die oft erwähnten 14 Mbit/s als theoretische Höchstleistung.
    Damit wäre HSDPA deutlich schneller als die heute üblichen ADSL-Anschlüsse. Wenn dann noch ein Tarif dazu kommt, der dem aus dem Festnetz gewohnten entspricht, werden, so rechnen jedenfalls die Mobilfunkbetreiber, viele Leute auch für das Internet den Festnetzanschluss nicht mehr brauchen. Die Modellrechnungen sehen meist monatliche Einnahmen von 30 Euro durch Datendienste vor, was recht gut den in Österreich 2004 üblichen ADSL-Gebühren entspricht.

Was ist mit dem Uplink?
Natürlich fragt man sich, was man tut, wenn man zu den wenigen gehört, die im Uplink höhere Geschwindigkeiten brauchen. Denn selbstverständlich sollen auch all jene, die z. B. regelmässig Internetseiten auf den neuesten Stand bringen müssen oder die grosse Datenbanken innerhalb des Unternehmens zu versenden haben, vom Festnetz zum Mobilnetz gelockt werden.
    Die Antwort heisst HSUPA, was logisch für High Speed Uplink Packet Access steht. Die theoretische Datenrate von HSUPA liegt derzeit bei 5,8 Mbit/s. Da die Entwicklung von HSUPA noch nicht abgeschlossen ist - im Gegensatz zu HSDPA, das durch die 3GPP (Third Generation Partnership Project) bereits definiert wurde -, kann man noch nichts Endgültiges sagen.

Technische Details
HSDPA erreicht die hohen Übertragungsraten unter anderem durch neue Modulationsschemata. Verwendet werden zwei verschiedene: QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) und 16QAM (16-Quadrature Amplitude Modulation), wobei letzteres aus der Zusammenfassung von zwei QPSK-Modulationsprodukten beruht.
Neu ist die Einführung eines High Speed Downlink Shared Channels (HS-DSCH), der im Prinzip in der Lage ist, bei hohem Durchsatzbedarf die parallele Nutzung mehrerer Kanäle zu ermöglichen, denn in UMTS bzw. WCDMA werden Daten im Normalfall über so genannte DCHs (Dedicated Transport Channels) übertragen.

Grau ist alle Theorie
Wie man sich sicher vorstellen kann, werden die theoretischen Werte, die im Labor gemessen werden, in der Praxis kaum je erreicht. So rechnet etwa Dr. Georg Pölzl, Vorsitzender der Geschäftsführung von T-Mobile Austria, ab 2006 mit Datenraten von rund 1,8 Mbit/s und ab 2007 mit 3,6 Mbit/s. Das soll dann aber in allen Netzen von T-Mobile in Europa möglich sein - auch für Roamer. Etwas optimistischer bezüglich Datenrate ist man bei mobilkom austria, wo man ab Ende 2005/Anfang 2006 HSDPA mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3,6 Mbit/s anbieten will.
    Die tatsächlich erzielten Datenraten hängen in der Praxis davon ab, wie weit entfernt man sich von der Basisstation, die bei UMTS allerdings Node B heisst, befindet. Weiters spielt die Geschwindigkeit, mit der man sich bewegt, eine Rolle und schliesslich ist die Zahl der verfügbaren Pakete natürlich auch davon abhängig, wie viele Nutzer sich in einer Zelle befinden.
 
Hier stehen fast alle Datenpakte einem Sender zur Verfügung, gelegentlich bekommen auch andere ein Päckchen für ihre Daten
Hier stehen fast alle Datenpakte einem Sender zur Verfügung, gelegentlich bekommen auch andere ein Päckchen für ihre Daten
Das Kreuz mit den Paketen
Mit HSDPA kommen die Mobilfunker dem Traum vom reinen VoIP (Voice over Internet Protokoll, also Sprache über Internetprotokoll) deutlich näher. In Zukunft möchte man einheitliche Netze haben, die allesamt Paketdatennetze sind. Das bringt den Vorteil der optimalen Netzausnutzung, allerdings auch den Nachteil schwankender Verfügbarkeit. Im Grund ist die Zahl der verfügbaren Pakete in einem gegebenen Übertragungsstrang konstant. Die verfügbaren Pakete werden mehr oder weniger gleichmässig aufgeteilt.
    Da man damit aber durchaus auch Kunden verärgern kann, taucht in letzter Zeit immer der Begriff von der abgestuften Dienstequalität auf. Das heisst im Klartext kaum etwas anderes, als dass die gleichmässige Zuteilung von Paketen aufgegeben wird und spezielle Kunden einfach mehr Pakete zur Verfügung haben, in jedem Falle aber ausreichend für die jeweils ausgehandelte (garantierte) Geschwindigkeit. Praktisch bedeutet das, dass bestimmte Pakete oder Paketgruppen, im Extremfall sogar ganze Kanäle, für einen Nutzer reserviert werden - und anderen damit nicht mehr zur Verfügung stehen. Die haben dann eben eine niedrigere Dienstequalität. Vielleicht weil sie ein speziell billiges Angebot gewählt haben - Geiz ist ja geil!
 
Siemens HSDPA Data Card DC10; Multimode (GSM/EDGE 850/900/1800/1900 und UMTS/HSDPA 2100). Die Version von T-Mobile hat natürlich einen Kopf in Magenta
Siemens HSDPA Data Card DC10; Multimode (GSM/EDGE 850/900/1800/1900 und UMTS/HSDPA 2100). Die Version von T-Mobile hat natürlich einen Kopf in Magenta
Endgeräte
An Geräten für Endbenutzer stehen derzeit (April 2005) nur Datenkarten für Laptops zur Verfügung. Lieferanten sind unter anderem Motorola, Nokia, Option, Siemens, Sierra Wireless etc. Für Endkunden sind diese Karten aber meist noch nicht verfügbar, weil derzeit ja noch die Tests der Netzbetreiber laufen, die wenigstens sicherstellen wollen, dass HDSPA im eigenen Netz mit den eigenen Datenkarten funktioniert, bevor sie HSDPA auf den Markt bringen...

Verwendete Abkürzungen
16QAM16-Quadrature Amplitude Modulation
3GPPThird Generation Partnership Project
ADSLAsynchronous Subscriber Line
DCHDedicated Transport Channel
EDGEEnhanced Data-rates for GSM bzw. Global Evolution
HS-DSCHHigh Speed Downlink Shared Channels
HSDPAHigh Speed Downlink Packet Access
HSUPAHigh Speed Uplink Packet Access
GPRSGeneral(ized) Packet Radio Service
GSMGlobal System for Mobile Communication
QPSKQuadrature Phase Shift Keying
UMTSUniversal Mobile Telephone System
VoIPVoice over Internet Protokoll
WCDMAWideband Code Division Multiple Access




MOBILE TIMES Home Letzte Überarbeitung: Montag, 22. August 2005
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