GSM chỉ hỗ trợ các dịch vụ số liệu với tốc độ cực đại mà một khe thời gian có thể cung cấp là 9,6 kbit/s. Để hỗ trợ tốc độ số liệu cao hơn cho GSM, MS phải sử dụng nhiều khe thời gian. Công nghệ HSCSD sử dụng nguyên tắc này.
Công nghệ HSCSD cho phép nâng cao khả năng truyền số liệu trên mạng GSM bằng cách cấp phát nhiều khe thời gian hơn cho người sử dụng. HSCSD phối hợp 4 kênh thoại GSM 14,4 kbit/s thành một kênh 57,6 kbit/s. Đối với dịch vụ số liệu thì tốc độ tối đa là 64 kbit/s đạt được với 4 khe thời gian. Dữ liệu truyền trong dịch vụ HSCSD được hình thành dưới dạng các luồng song song để đưa vào các khe thời gian khác nhau và chúng sẽ được kết hợp lại tại đầu cuối. Tất cả các khe thời gian sử dụng trong một kết nối HSCSD phải thuộc về cùng một sóng mang. Việc cấp phát các khe thời gian phụ thuộc vào thủ tục cấp phát khe thời gian.
Công nghệ HSCSD được triển khai dựa trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng GSM, chỉ cần nâng cấp phần mềm hiện có mà không cần lắp đặt thêm các phần tử mạng mới. Nó cho phép cấp phát tài nguyên không đối xứng ở giao diện vô tuyến. Tuy nhiên do vẫn sử dụng chuyển mạch kênh nên hiệu suất sử dụng tài nguyên vô tuyến của HSCSD không cao.
Cấu trúc hệ thống HSCSD:
Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống HSCSD
TE (Terminal Equipment): Thiết bị đầu cuối MT (Mobile Terminal): Máy di động đầu cuối
TE MT BTS MSC IWF PDN PLMN ISDN PSPDN TRAU TAF BSC Kênh 64 kbit/s Kênh nx 16 kbit/s nx các kênh toàn tốc nx khe thời gian/khung TDMA
Giao diện vô tuyến
Chương 3: Lộ trình phát triển từ GSM lên 3G
TAF (Terminal Adaptation Function): Chức năng thích ứng đầu cuối IWF (Interworking Function): Chức năng kết nối mạng
- Chức năng thích ứng đầu cuối TAF:
Đóng vai trò tiếp nhận số liệu của thiết bị đầu cuối TE đưa tới và chia chúng vào các khe thời gian đã được chọn trước. Mỗi khe thời gian mang số liệu với các tốc độ được chuẩn hóa 1,2 kbit/s; 2,4 kbit/s; 4,8 kbit/s; 9,6 kbit/s; 14,4 kbit/s.
- MT và giao diện vô tuyến:
Số liệu từ TAF đưa tới đầu cuối di động MT, tại đây mỗi khe thời gian được mã hóa kênh. Đầu ra sau mã hóa là luồng số liệu tốc độ 22,8 kbit/s cho mỗi khe thời gian và nó được chuyển tới giao diện vô tuyến.
- Trạm thu phát gốc BTS:
BTS tiếp nhận luồng số liệu từ giao diện vô tuyến, nó thực hiện giải mã cho mỗi khe thời gian để thu được luồng số liệu có tốc độ phù hợp với khung TRAU (16 kbit/s). Sau đó luồng số liệu được chuyển tới khối TRAU đặt tại bộ điều khiển trạm gốc BSC. Các khung TRAU 16 kbit/s được gửi tới BSC thông qua giao diện Abis.
- Giao diện Abis:
Các khung TRAU 16 kbit/s được gửi tới BSC thông qua giao diện Abis.
- Bộ chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU:
TRAU tiếp nhận các khung số liệu 16 kbit/s từ giao diện Abis và nó định dạng lại thông tin của mỗi luồng số liệu thành dạng A - TRAU để truyền đi trên giao diện A.
- Giao diện A:
Cho phép chứa được 4 khung A-TRAU tốc độ 16 kbit/s từ một người sử dụng đưa đến. Các khung này được ghép lại với nhau để phát đi trên một đường 64 kbit/s.
- Trung tâm chuyển mạch di động MSC và các khối IWF:
MSC tiếp nhận các khung A-TRAU của đường kết nối 64 kbit/s và định tuyến chúng thông qua IWF. Sau khi tiếp nhận, khối IWF lấy ra các thông tin số liệu trong A-TRAU và kết hợp chúng thành những luồng số liệu ghép trước khi chuyển tới các modem của mình. Modem tiếp nhận số liệu và định tuyến chúng qua mạng PSTN
Chương 3: Lộ trình phát triển từ GSM lên 3G
tới các modem đích và các thiết bi đầu cuối số liệu DTE (Data Terminal Equipment) ở nơi khác.