HRPD je vysokorychlostní paketová rozhraní technologie vzdušného rozhraní založená na cdma2000, specifikovaná organizací 3GPP2, která poskytuje výhradně paketovou, trvale připojenou širokopásmovou přístupovou síť a umožňuje evoluční cestu směrem k LTE/5G.

Popis

High Rate Packet Data (HRPD), známé také jako CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized), je paketově orientovaná radiová přístupová technologie definovaná standardizačním orgánem 3GPP2 a následně integrovaná do specifikací 3GPP pro spolupráci. Architektonicky se HRPD přístupová síť skládá ze dvou klíčových logických komponent: Evolved Access Network (eAN) a Packet Control Function (PCF). eAN je zodpovědná za správu rádiových zdrojů, správu mobility a fyzické a linkové protokoly přes vzdušné rozhraní. PCF funguje jako rozhraní mezi eAN a paketovou datovou jádrovou sítí, spravuje navazování a ukončování paketových datových relací a přeposílá uživatelská data.

Technologie pracuje na samostatném nosiči vyhrazeném výhradně pro paketová data a využívá pokročilé techniky, jako je adaptivní modulace a kódování (AMC), hybridní automatické opakování požadavku (HARQ) a rychlé plánování, aby maximalizovala spektrální účinnost a propustnost pro uživatele. Vzdušné rozhraní používá pro dopředný kanál multiplexování s časovým dělením (TDM), což umožňuje přidělit celou kapacitu kanálu v daném okamžiku jedinému uživateli, což je optimální pro přerušovaný vysokorychlostní datový provoz. Zpětný kanál využívá mnohonásobný přístup s kódovým dělením (CDMA). Mezi klíčové protokoly v rámci HRPD patří Radio Link Protocol (RLP) pro spolehlivost na linkové vrstvě a Radio Network Protocol (RNP) pro řídicí signalizaci mezi terminálem a sítí.

V rámci ekosystému 3GPP je primární role HRPD definována v kontextu spolupráce s přístupem mimo 3GPP. Připojuje se k 3GPP Evolved Packet Core (EPC) přes rozhraní S2a založené na protokolech Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) nebo GTP, zprostředkované přes Evolved Packet Data Gateway (ePDG) nebo přímo přes Packet Data Network Gateway (PGW). Tato architektura umožňuje uživatelskému zařízení (UE) s dvourádiovými schopnostmi (např. LTE a HRPD) provádět předávání mezi těmito dvěma technologiemi, což je funkce standardizovaná jako Optimalizované předávání (eHRPD). Síť HRPD poskytuje UE trvalé IP připojení a podporuje širokou škálu IP multimediálních služeb.

K čemu slouží

HRPD bylo vytvořeno, aby uspokojilo rostoucí poptávku po mobilních širokopásmových datových službách přesahujících možnosti sítí 2G a raných 3G CDMA (jako CDMA2000 1xRTT), které byly primárně spojově orientované a optimalizované pro hlas. Jeho vývoj byl motivován potřebou vysokorychlostního, efektivního, výhradně paketového vzdušného rozhraní, které by mohlo poskytovat internetový zážitek na mobilních zařízeních a podporovat aplikace jako streamování videa, stahování velkých souborů a prohlížení webu s nízkou latencí.

Integrace HRPD do standardů 3GPP, počínaje Release 8, byla hnána praktickou nutností globální mobility a plynulé služby. Jak se LTE od 3GPP stalo dominantní 4G technologií, mnoho operátorů s existujícími sítěmi CDMA/HRPD potřebovalo jasnou migrační cestu. Standardizace postupů spolupráce mezi EPC a HRPD umožnila těmto operátorům využít své stávající investice do rádiové sítě při přechodu účastníků na LTE, zajistila kontinuitu datových relací během předávání a konzistentní uživatelský zážitek. Tím se vyřešil kritický problém fragmentace sítí a umožnil plynulejší technologickou evoluci pro významnou část globálního trhu.

Klíčové vlastnosti

• Výhradně paketové, trvale připojené vzdušné rozhraní optimalizované pro data
• Vysoká spektrální účinnost využívající TDM dopředný kanál a adaptivní modulaci
• Spolupráce s 3GPP EPC přes rozhraní S2a pro plynulou mobilitu
• Podpora Optimalizovaného předávání (eHRPD) do/z LTE
• Pokročilé rádiové funkce jako rychlý výběr buňky a hybridní ARQ
• Poskytuje migrační cestu ze sítí 3GPP2 CDMA k 3GPP LTE/5G

Definující specifikace

• TR 21.905 (Rel-19) — 3GPP Technical Terms and Definitions
• TS 23.167 (Rel-19) — IMS Emergency Sessions
• TS 23.203 (Rel-19) — Policy and charging control architecture
• TS 23.402 (Rel-19) — EPC for Non-3GPP Access (PMIP)
• TS 24.301 (Rel-19) — NAS protocol for Evolved Packet System
• TS 24.302 (Rel-19) — Access to EPC via non-3GPP networks; Stage 3
• TS 24.801 (Rel-8) — CT1 SAE NAS Aspects for EPC
• TS 24.890 (Rel-16) — 5G NAS Protocol for 5GS Stage 3
• TS 29.215 (Rel-19) — S9 Reference Point Stage 3 Specification
• TS 29.276 (Rel-19) — EPS S101/S121/S103 Interfaces Stage 3
• TS 32.251 (Rel-19) — PS Domain Charging Management
• TS 33.107 (Rel-19) — Lawful Interception Architecture & Functions
• TS 36.133 (Rel-19) — E-UTRA RRM Requirements
• TS 36.214 (Rel-19) — E-UTRA Physical Layer Measurements
• TS 36.300 (Rel-19) — E-UTRAN Radio Interface Protocol Architecture Overview
• … a dalších 7 specifikací

📖 Anglický originál a plná specifikace: HRPD na 3GPP Explorer