HSPA+

Der UMTS-Nach-Folger HSPA+ verspricht mobile Download-Raten von 21, 28, 42, 84 und 168 Mbps.

Die starke Nutzung des mobilen Internets in den letzten Jahren hat sogar die Netz-Betreiber selbst ein wenig überrascht. Neben Laptops und NetBooks mit UMTS-Dongles generieren vor allem SmartPhones wie Apple iPhone und RIM BlackBerry immer mehr mobilen Internet-Traffic. Soziale Netze, Fotogalerien und YouTube-Videos gehören zu den Traffic-Treibern. Die Provider machen sich von Amerika bis Australien fast weltweit Sorgen, dass ihre Netze bald zu eng werden, wenn die mobile Daten-Nutzung weiterhin so schnell wächst. Kurz- und mittelfristig heißt die Lösung für den drohenden Engpass HSPA+. Mittel- und längerfristig glaubt die Branche vor allem an LTE.

Speed-Steps von HSPA+

HSPA steht für High Speed Packet Access. Die Weiterentwicklung heißt HSPA+ oder HSPA Evolved. Durch eine immer raffiniertere Kombination verschiedener Techniken ergeben sich immer höhere Geschwindigkeiten.

Die ersten Endgeräte für HSPA+ sind schnelle Surfsticks für Notebooks: Sie nutzen vorerst nur einen 5 MHz‐Kanal. Mit der Einführung von Multi‐Carrier‐Endgeräten lassen sich später auch Daten von zwei oder mehr 5-MHz‐Kanälen gleichzeitig empfangen und senden. Doppelte Bandbreite soll dann grob gesagt doppelten Datendurchsatz bringen. Laut Jens Karolyi, Vice President Marketing & Communications Market Unit Northern Europe bei Ericsson, sind auch Multi‐Carrier‐Konfigurationen mit vier Frequenzkanälen in Verbindung mit MIMO‐Multi-Antennen möglich. Damit soll HSPA+ laut Jens Karolyi künftig Downlinkraten bis zu 168 Mbps möglich machen. Die wichtigsten Eckpunkte sind in den folgenden 3GPP Releases definiert. Siehe dazu auch die Ericsson-Grafik oben rechts:

28 Mbps: Das 3GPP Release 7 verspricht Downlinks bis 28 Mbps und Uplinks bis 11 Mbps. Das erreicht man durch gleichzeitige Anwendung der Modulations-Technik 64QAM und der Mehrantennen-Technik MIMO. Diese Technik funkt seit November 2009 im Großversuch von O2 Germany in München.

21 Mbps: Lässt man bei der obigen Lösung MIMO weg oder schaltet es aus, dann bringt so ein Surfstick 21 Mbps brutto. Mit so einer frühen Version ist die australische Telstra laut Auskunft schon im Februar 2009 als erster HSPA+-Operator der Welt in den kommerziellen Rollout für Business-Kunden gegangen.

42 Mbps: Das 3GPP Release 8 verspricht Downlinks bis 42 Mbps und Uplinks bis 11 Mbps. Das erzielt man laut Alex Katouzian, Vice President of Product Management bei Qualcomm, entweder durch die Kombination von 64QAM und 2x2 MIMO in einer Bandbreite von 5MHz oder durch 64QAM und Multi-Carrier-Technik in einer Bandbreite von 10 MHz.

Am 3. März 2009 konnte Doris Meier von Qualcomm ein dazu passendes Chipset ankündigen: "Die MDM8220-Lösung für Datenkarten unterstützt 3GPP Release 8-Standard, Dual-Carrier HSPA+ für bis zu 42 Mbps im Downlink und 11 Mbps im Uplink . Durch die parallele Bündelung von zwei HSPA-Carriern lässt sich die Bandbreite von 5 MHz auf 10 MHz für ein deutlich verbessertes Web 2.0-Erlebnis verdoppeln. Und - keine zusätzlichen Chips für Codecs, GPS, Bluetooth und FM-Radio: Der neue QTR8610-Transceiver unterstützt alle gängigen 3G-Frequenzbänder auf einem Chipset". Die komplette PI steht HIER.

Am 1. April 2009 10:09 mailte Lars Bayer von Ericsson: „Die kommerzielle Einführung der HSPA Multi‐Carrier‐Technologie in Verbindung mit MIMO, die derzeit standardisiert wird, ist für das Jahr 2010 vorgesehen. Bereits Ende 2009 wird Ericsson die Multi‐Carrier‐Technologie mit maximalen Geschwindigkeiten von 42 Mbit/s kommerziell bereitstellen ‐ eine Technologie, die Ericsson kürzlich auf dem Mobile World Congress in Barcelona gezeigt hat“. Die schöne Treppen-Grafik oben stammt aus einem Vortrag von Dr. Magnus Ewerbring, Director WCDMA Radio Access Networks bei der Ericsson AB.

84 Mbps: Das 3GPP Release 9 verspricht Downlinks bis 84 Mbps und Uplinks bis 23 Mbps. Das erzielt man durch eine Kombination von MIMO und Multi-Carrier. Der Uplink von 23 Mbps benötigt ebenfalls den Einsatz der Multi-Carrier-Technik.

168 Mbps: Nachfolger des 3GPP Release 9: Durch weitere Kombinationen und noch größere Frequenzbereiche sollen laut Angaben von Qualcomm und Ericsson mit HSPA+ auch Downloads bis 168 Mbps möglich werden. Voraussetzung ist natürlich, dass in der Praxis auch genug Platz in der Funkluft zur Verfügung steht. Dieser Tage werden aber fast weltweit Frequenzen frei, und zwar durch die Abschaltung des analogen Fernsehens. Mehr dazu im Beitrag Internet für Alle durch die Digitale Dividende.

HSPA+-Basis-Stationen

Welche dieser vielen HSPA+-Varianten tatsächlich in den Flächen-Roll-Out gehen, entscheiden vor allem die Netzbetreiber, die Operators. Dabei kommt es auch darauf an, ob das bereits installierte 3G-Netzwerk eines Providers schnelle und kostengünstige HSPA+-Upgrades erlaubt. Machen wir ein Beispiel: Laut Lars Bayer von Ericsson lassen sich deren UMTS-Basisstationen bis zurück ins Baujahr 2001 mit geringem Aufwand auf HSPA+ upgraden. Bei Vodafone zum Beispiel funkt viel Ericsson-Equipment im deutschen Feld. Ob Vodafone

Germany dieses Potential im Netz für einen schnellen Schlag in Richtung HSPA+ auch wirklich nutzt, ist eine strategische Entscheidung des Managements. Sehr schnell gehandelt hat auf alle Fälle O2 Germany: Die haben am 3.11.2009 den Großversuch mit HSPA+ 28 Mbps in München offiziell gestartet. Und zwar auf der Basis ihrer bereits vorhandenen 3G-Basis-Stationen von Huawei Technologies.

HSPA+-Chips und Sticks

Natürlich macht die HSPA+-Aufrüstung im Landes-Netz erst Sinn, wenn auch passende Endgeräte für den Massenmarkt in Sicht sind: Diese können aber immer erst dann kommen, wenn die klobigen Prototypen endlich in winzige Chips gegossen, bezahlbar produziert und in Geräte verbaut werden. Also lohnt da immer ein Blick auf die Chipdesigner dieser Welt, etwa Intel, Qualcomm oder ST-Ericsson. Wobei Intel stark auf WiMAX-Chips vertraut und sich bei Prozessoren für UMTS, HSPA und LTE erstaunlich lange zurück hält.

Den bis dahin besten Überblick zu HSPA+-Laptop-Surf-Sticks fand ich auf dem GSMA Mobile World Congress 2009 in Barcelona, kurz MWC 2009. Das ist der wichtigste Mobilfunkkongress der Welt, bei dem alle führenden Netzwerk-Ausrüster und Mobilfunk-Provider auch 2009 trotz Wirtschaftskrise wieder weltweit komplett vertreten waren.

Dort zeigte Qualcomm immerhin schon sieben USB-Daten-Dongles für HSPA+: Und zwar die Sticks der Qualcomm-Kunden Bandrich, Huawei, Novatel Wireless, Onda, Option Wireless Technology, Sierra Wireless und ZTE. Der blaue Stick im Foto von Sierra Wireless ging bei Telstra in Australien zunächst mit 21 Mbps in den kommerziellen Betrieb. Die meisten High-Speed-Surfsticks werden derweil aber offenbar von Huawei produziert. Die Chinesen haben da über 50% Weltmarktanteil.

Die ersten Terminals für HSPA+ wurden vom Qualcomm Chipset MDM8200 angetrieben. Sie wurden beim MWC 2009 in Barcelona von etlichen Providern live in Aktion gezeigt, oft mit Ericsson-Netztechnik dahinter, wie etwa hier im Bild auf einem Lenovo IBM ThinkPad T43 im Pavillon von Vodafone. Mit diesem HSPA+-Prototypen habe ich in Barcelona auf Anhieb einen Peak von 25,6 Mbps im Downlink und 3,8 Mbps im Uplink messen können. Vielleicht wäre noch mehr gekommen, wenn ich es öfter probiert hätte.

HSPA+-Märkte und Projekte

Laut Dr. Paul E. Jacobs, CEO von Qualcomm, hatten sich beim MWC 2009 bereits viele wichtige Operators für HSPA+-ausgesprochen. So etwa AT&T, EMOBILE, Etisalat, mobilkom austria, PCCW, SK telecom, SingTel, StarHub, Telecom Italia, Telefonica, Telecom New Zealand, Telstra, 3 und Vodafone.

Telstra: Ericsson HSPA+

Der australische Provider Telstra hat schon beim MWC 2009 im Beisein von Qualcomms CEO Dr. Paul E. Jacobs als weltweit erster den sofortigen Launch von HSPA+ für Business-Kunden verkündet. Im April 2009 sollte das Angebot auf Privatkunden erweitert werden. Zum Einsatz kam im Land der Kängurus beim Launch das „Telstra Turbo 21 Modem“, das von Ericsson, Qualcomm, Sierra Wireless und Telstra entwickelt wurde. Bis Ende 2009 will Telstra den Durchsatz mit HSPA+ auf 42 Mbps anheben.

mobilkom austria: Ericsson HSPA+

Magister Werner Reiter konnte im März 2009 vermelden: „mobilkom austria startet mit 23. März 2009 als erster Netzbetreiber Europas den kommerziellen Betrieb von HSPA+, der jüngsten Weiterentwicklung für Mobilfunknetze der dritten Generation. Der Datenturbo bietet ab sofort Maximalgeschwindigkeiten von bis zu 21 Mbit/s und wird vor allem in verkehrsintensiven Gebieten dafür sorgen, dass mehr Kunden gleichzeitig von hohen Durchschnittsgeschwindigkeiten profitieren. Im ersten Schritt ist HSPA+ im 10. Wiener Gemeindebezirk verfügbar. Die entsprechenden Datenmodems sind im A1 Online Shop erhältlich. Bis zum zweiten Quartal 2009 werden weitere Hotspots versorgt sein… Im Laufe des Jahres werden Werte von bis zu 28,8 Mbit/s möglich

sein. Das HSPA+ Modem E270+ von Huawei ist ab sofort im A1 Online Shop ab 49 Euro erhältlich… „Unsere 4,5 Millionen Kunden können sich darauf verlassen, im besten, schnellsten und sichersten Netz zu sein", sagt Dr. Hannes Ametsreiter, Marketingvorstand mobilkom austria AG und CEO Telekom Austria TA AG. "Mit dem Start von HSPA+ zeigen wir als Betreiber erneut unsere Innovationskraft am europäischen Markt…“ mobilkom austria ist mit 4,5 Mio. Kunden und einem Marktanteil von 42,5 % Österreichs führender Mobilfunkbetreiber und das erfolgreichste Unternehmen der Telekom Austria Gruppe“. Zitat Mag. Werner Reiter Ende. Keine Frage: Die Österreicher sind beim Mobilfunk schon seit Jahren extrem innovativ: Mag. Werner Reiter erinnert an die Milestones: „2000: erstes flächendeckendes GPRS-Netz weltweit. 2002: erstes nationales UMTS-Netz in Europa. 2005: erstes EDGE-Netz in Österreich. 2006: erstes HSDPA-Netz in Österreich. 2007: erstes HSUPA-Netz weltweit. 2008: erster I-HSPA Call mit 10,1 Mbit/s weltweit. 2009: erstes HSPA+ Netz in Europa“. Zitat Ende.

Update: Am 27.11.2009 um 11:14 Uhr veröffentlichte der Blog des Providers wie folgt: "mobilkom austria hat als erster Netzbetreiber Österreichs HSPA+ mit Spitzendatenraten von 28,8 Mbit/s im Livenetz! Im März dieses Jahres haben mobilkom austria und Ericsson mit HSPA+ (HSPA Evolution) als erste in Europa kommerziell gestartet. Nun hat Ericsson die nächste Erweiterung im Live Netz von mobilkom austria implementiert. Durch den Einsatz von MIMO Technologie (Multiple Input Multiple Output) erreicht HSPA Evolution Spitzendatenraten von 28,8 Mbit/s. Ericsson hat heute eine Pressemitteilung über diesen weiteren wichtigen Entwicklungsschritt im Netz von mobilkom austria veröffentlicht. Hier der Text: Pressemeldung von Ericsson". Zudem ergänzte Werner Reiter per Email vom Di 2009-12-01 08:44: "Wir haben Gebiete mit erhöhtem Kapazitätsbedarf quer durch Österreich mit HSPA+ versorgt".

Zain: Nokia Siemens HSPA+

Freitag, 15. Mai 2009 16:51: Email vom GSA Secretariat: “4 HSPA+ networks have entered commercial service, with several more trials and deployments on-going and launches expected this year.”

Vier Tage später: Dienstag, 19. Mai 2009 10:03: Nada Chammas von Nokia Siemens Networks Dubai e-mailt: „Riyadh, Saudi Arabia - May 19, 2009: Zain successfully trials HSPA+ in a live 3G network… The trial introduced a simple, flat architecture demonstrating how traffic can bypass the Radio Network Controller (RNC) and the Serving GPRS Support Node (SGSN), to deliver improved data transmission speeds. Because of the re-routing, there is no need to build in additional capacity, in effect reducing the OPEX and CAPEX. Moreover, with flat architecture the operator is well prepared for the eventual move to Long Term Evolution (LTE)… Zain is the 4th largest mobile network in the world in terms of geographic presence with a commercial presence in 23 countries spread across the Middle East and Africa providing mobile voice and data services to 64.7 million active customers (as at 31 March 2009).…".

O2 Germany: Huawei HSPA+

Am 3. November 2009 hat O2 Germany der deutschen Presse den HSPA+-Großversuch vorgestellt. Bereits auf dem MWC 2009 in Barcelona hat der CEO der Telefónica O2 Germany, Jaime Smith Basterra, den Start von HSPA+ in Deutschland angekündigt. Der Friendly User Test mit HSPA+ sollte demnach im Sommer 2009 in München starten. Die dafür ausgewählte Netz-Technik (Basis-Stationen) samt Surfstick (Terminal) kommt von Huawei und soll den Download bis 28 und den Upload bis 5,76 Mbps ermöglichen. Hier geht es zur Presse-Konferenz, und hier zu meinem ersten Testbericht mit HSPA+ 28 Mbps.

Dienstag, 10. November 2009 10:00: Email von der GSMA: “There are now 56 HSPA+ networks in existence globally, with 28 commercially live.” Außerdem seien derzeit “…321 HSPA networks (Anm.: jetzt HSPA ohne Plus) across 120 countries worldwide - 285 of these networks are commercially live, supporting more than 167.5 million connections. These networks are being served by more than 1,600 HSPA-enabled devices, such as smartphones, netbook and notebook PCs and dongles, for example, delivering Mobile Broadband connectivity to users around the world.”

PCCW Hongkong: Huawei HSPA+

Wenn ich einen perfekt gedressten Marketing-Chinesen am 16.2.2009 in Barcelona richtig verstanden habe, dann hatte Huawei schon vor dem Mobile World Congress 2009 zwei HSPA+-Projekte bei den Providern PCCW Hongkong und StarHub Singapore in Betrieb: „We built Terminals and Base Stations, and also we built the Femtocells for HSPA+ in StarHub Singapore. Because 80% of the Data Services happen Indoor. Mostly in the office or in the home. We think, Femtocells will be popular very soon, we wait for the market to proof it”. Zitat Ende. Die Daten-Dongles, die Basis-Stationen und auch die Femtozellen von Huawei liefen per 16.2.2009 mit 21 Mbps DL und 5,67 Mbps UL, sagte der Chinese. Meine Frage: Wie geht’s weiter? Antwort des Chinesen: „We also have deeper research on it. Soon we will be better.”

Tipps und Quellen

Grafik HSPA Evolution: Ericsson

Grafik HSPA Speed Kurven: Qualcomm

Foto HSPA USB Sticks: Harald Karcher

Foto IBM ThinkPad T43: Harald Karcher

Grafik Operator Traction: Qualcomm

Foto Huawei Stick E270+: Harald Karcher

Grafik Mobile Broadband Subscribers Forecast: GSMA