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Evolved High Speed Packet Access （ HSPA+、HSPA（Plus）、またはHSPAPとしてよく知られている）は、無線ブロードバンド通信の技術標準です。これは、以前のHSPA標準の進化版です。モバイル通信標準化団体である第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）は、リリース7以降のバージョンでHSPA+を規定しました。HSPA+は、元のHSPAよりも高いデータレートを提供し、ダウンリンクでの理論上の速度は最大42.2 Mbit/sです。[ 1 ]
HSPA+は3G技術の進化形と考えられており、3.75Gと呼ばれることもあります。既存の3Gネットワークをアップグレードすることで、全く新しい無線インターフェースを必要とせずに、最新の4Gネットワークに近い速度を提供できます。このため、HSPA+は、 OFDMAに基づく異なる無線インターフェースを使用し、別の技術的進化経路をたどる真の4G技術であるLong Term Evolution（LTE）と混同してはいけません。[ 2 ]
HSPA+は、より高いデータレートを実現するために、ビームフォーミングやMIMO（Multiple-Input Multiple-Output）などの高度なアンテナ技術を導入しています。ビームフォーミングは、基地局からの無線信号を全方向に拡散するのではなく、特定の受信デバイスに向けて集中させる信号処理技術です。この信号集中により、受信状態が改善され、データ速度が向上します。MIMOは、送信側（基地局）と受信側（ユーザーデバイス）の両方で複数のアンテナを使用して複数のデータストリームを同時に送受信することで、スループットを向上させます。この規格のさらなるリリースでは、デバイスが2つの異なる5MHz 周波数帯域で同時に通信できるデュアルキャリア動作が導入され、帯域幅が実質的に2倍になりました。
Advanced HSPA+は、理論上の最大ダウンロード速度が168 Mbit/s、最大アップロード速度が22 Mbit/sに達する、さらなる進化を遂げた技術です。この性能は、より複雑な変調方式（ 64-QAMなど）を用いて各送信に多くのデータを符号化したり、デュアルセルHSDPAなどの機能で複数の無線キャリアを組み合わせたりする技術によって実現されています。
ダウンリンクとは、携帯電話ネットワークからユーザーの端末への接続を指します。HSPA+は、いくつかの重要な技術によってダウンリンク速度を向上させます。
進化したHSDPAネットワークは、単一の5MHzキャリアを使用して、理論上の最大速度28Mbit /sおよび42Mbit /sを達成できます。これらの速度は、 MIMO（リリース7）とより効率的な変調方式である64-QAM （リリース8）を組み合わせることによって実現されます。この組み合わせにより、特に信号状態の良いユーザーに対してスループットが向上します。また、ダイバーシティや共同スケジューリングなどの技術により、受信状態の悪いユーザーに対してもサービス品質を向上させることができます。[ 3 ]
デュアルキャリアHSDPA （デュアルセルHSDPAとも呼ばれる）は、3GPPリリース8の一部です。これにより、モバイルデバイスは2つの5MHz キャリアから同時にデータを受信できます。2つのキャリアの帯域幅を集約（合計10MHz ）することで、DC-HSDPAはシングルキャリア接続と比較して潜在的なデータレートを2倍にすることができます。これは、ダウンリンクキャリア間での共同リソース割り当てと負荷分散により、リソース利用率とスペクトル効率を向上させます。[ 4 ]
DC-HSDPAをサポートするために、新しいユーザー機器カテゴリ21～24が 導入され、 MIMO技術に頼ることなく、理論上最大42.2 Mbit/sの速度を実現できるようになりました。
後のリリースでは、さらに高速化が可能になっています。リリース 9 では、結合されたキャリアを異なる周波数帯域にすることができます。また、両方のキャリアで DC-HSDPA を MIMO と組み合わせて使用することもでき、理論上の速度は 84.4 Mbit/s にまで向上します。[ 5 ] [ 6 ]リリース 10 以降では、最大 4 つのキャリアを集約することができます。
次の表は、3GPP TS 25.306 (リリース 11) の表 5.1a から派生したもので、異なるデバイス クラスの最大データ レートと、それを実現するために使用される機能の組み合わせを示しています。[ 7 ]セルごと、ストリームごとのデータ レートは、HS-DSCH TTI 内で受信される HS-DSCH トランスポート ブロックの最大ビット数と最小インター TTI 間隔によって制限されます。TTIは 2 ms です。たとえば、カテゴリ 10 デバイスは 2 ms ごとに 27,952 ビットをデコードでき、その結果、データ レートは 13.976 Mbit/s になります (よく主張される 14.4 Mbit/s ではありません)。カテゴリ 1〜4 および 11 のインター TTI 間隔は 2 または 3 であり、最大データ レートはその係数だけ減少します。デュアル セルと MIMO 2x2 はそれぞれ、異なるキャリアまたは空間ストリームを介して複数の独立したトランスポート ブロックを送信するため、最大データ レートを 2 倍にします。表中のデータレートは小数点以下第1位に四捨五入されています。
アップリンクとは、ユーザーのデバイスから携帯電話ネットワークへの接続を指します。
デュアルキャリアHSUPA（デュアルセルHSUPAとも呼ばれる）は、DC-HSDPAのアップリンク版であり、3GPP UMTSリリース9で定義されました。
DC-HSUPAは、デバイスが隣接する2つの5MHz キャリアで同時に送信できるようにすることで、アップリンクのパフォーマンスを向上させます。アップリンクでのこのキャリアアグリゲーションにより、キャリア間での共同スケジューリングと負荷分散を通じてスペクトルとリソースをより効率的に使用でき、アップロード速度が向上します。[ 8 ]リリース9の標準化は2009年12月に完了しました。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
以下の表は、Evolved HSUPAのさまざまなカテゴリにおけるアップリンク速度を示しています。
3GPPの後のリリースでは、2つ以上のキャリアの集約が標準化されています。2012年第3四半期に最終決定されたリリース11では、8キャリアHSPA（5MHzの キャリア8つを集約）が規定されており、非連続帯域での使用が許可されています。4 × 4 MIMOと組み合わせることで、理論上の最大転送速度は672Mbit/sに達します。
168 Mbit/s などの速度は 理論上のピーク値です。ユーザーが実際に体験する速度はこれよりも低く、無線状態など多くの要因に依存します。HSPA+ は通常、非常に良好な無線状態 (つまり、基地局のすぐ近く) またはユーザーのデバイスとネットワークの両方がMIMOまたはマルチキャリア動作をサポートしている場合にのみ最高のビットレートを提供します。これらは、並列データチャネルを作成するために異なる技術的方法を使用します。[ 12 ] [ 13 ]
HSPA+のオプションのネットワーク設計として、フラットなオールIPアーキテクチャがあります。この設計では、ユーザーデータの伝送経路を効率化することで、ネットワークが簡素化され、遅延が低減されます。このアーキテクチャでは、基地局（Node B ）は、 xDSLやイーサネットなどの最新のコスト効率の高いリンク技術を使用して、IP経由でコアネットワークに接続します。
具体的には、ユーザーのデータトラフィックは基地局からゲートウェイGPRSサポートノード（GGSN）に直接流れます。GGSNはインターネットなどの外部パケットデータネットワークへのゲートウェイです。これにより、元のUMTSアーキテクチャの一部であった無線ネットワークコントローラ（RNC）とサービングGPRSサポートノード（SGSN）がバイパスされます。この簡素化により、オペレーターの機器コストが削減され、データ接続の遅延が低減されます。この定義は、3GPP技術レポートTR25.999に記載されています。データパス（「ユーザープレーン」）はフラット化されますが、接続管理などの機能を処理する「コントロールプレーン」は変更されません。
ノキア・シーメンス・ネットワークスのインターネットHSPA（I-HSPA）は、Evolved HSPAフラット化オールIPアーキテクチャを実装した最初の商用ソリューションでした。[ 14 ]