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HSUPA Technik

HSUPA steht für High Speed Uplink Packet Access und ermöglicht mobilen Internetusern Uploads mit Datentransferraten von bis zu 5,8 MBit pro Sekunde. Im Gegensatz zu HSDPA,
das die Downloadgeschwindigkeit von UMTS von 384 KBit pro Sekunde auf bis zu 7,2 MBit
steigert und von nahezu allen Endgeräten unterstützt wird, ist das Angebot ans HSUPA-fähigen Handys deutlich kleiner. Die HSUPA Technik stellt deutlich höhere Anforderungen an die Endgeräte.

Die technologische Herausforderung von HSUPA

Jeder mobile Internetuser kennt das Phänomen: Die theoretisch möglichen Downloadgeschwindigkeiten werden praktisch nie erreicht, die tatsächlich erreichten Datentransferraten sind deutlich geringer und hängen beispielsweise vom Standort und der aktuellen Netzauslastung ab. Für Uploads gilt grundsätzlich das Gleiche. Was im Falle von Downloads eher eine Unannehmlichkeit ist, stellt bei Uploads eine echte technologische Herausforderung dar: Woher soll das Handy wissen, mit welcher Geschwindigkeit es aktuell senden darf? Daten, die schneller gesendet werden als es die aktuell verfügbare Bandbreite erlaubt, landen im Nirgendwo.

Die Basisstationen der Mobilfunkanbieter müssen also für die einzelnen Mobilfunkeilnehmer die maximal mögliche Transferrate ermitteln und jedem Handy diese ständig übermitteln. Die nahe liegende Idee, einfach die zur Verfügung stehende Kapazität auf alle bei einer Basisstation angemeldeten Handys zu verteilen, würde die HSUPA Technik sehr ineffektiv machen. Nicht in jedem Handy stehen Daten um Upload bereit, sondern statistisch betrachtet in nur sehr wenigen. Wie viele von 1000 Handynutzern im Bereich einer Basisstation werden wohl gleichzeitig größere Datenmengen hoch laden? Wieso die Bandbreite auf 1000 User verteilen, wenn vielleicht nur einer senden will?

Aus diesem Grund teilt jedes Handy der Basisstation permanent mit, welche Datenmenge in seinem Speicher aktuell darauf wartet, gesendet zu werden. Mittels dieser Daten nimmt die Basisstation die Verteilung der Ressourcen auf die einzelnen Geräte vor.

Jetzt weiß die Basisstation also, wie der gesamte Kuchen anteilmäßig auf die wartenden Handys zu verteilen ist. Aber woher weiß sie, wie groß der Kuchen ist? Leider weiß sie das nicht genau: Um eine flächendeckende Verfügbarkeit zu gewährleisten, überlappen sich die Empfangsbereiche einzelner Basisstationen. Das heißt, die von einem Handy gesendeten Signale werden von mehreren Basisstationen empfangen. Umgekehrt werden die Handys von mehreren Basisstationen gleichzeitig Ressourcen zugeteilt bekommen. Dies führt in der Tat zu einem gewissen Overhead in der HSUPATechnik. Einerseits werden mehr Steuersignale gesendet als erforderlich, wenn 2 oder mehr Basisstationen gleichzeitig einem Handy ihre Empfangsbereitschaft signalisieren, andererseits reservieren mehrere Stationen Übertragungskapazitäten für dieses eine Handy, obwohl eine ausreichen würde. Um dies zu verhindern, müssten die Basisstationen permanent untereinander aushandeln, wer welches Handy zu versorgen hat. Dieses Verfahren wäre aber deutlich langsamer und ebenfalls mit einem hohen Signalisierungsaufwand verbunden.

HSUPA Technik