Trước khi xuất hiện GPRS và EDGE đó xuất hiện nhu cầu cỏc dịch vụ tốc độ cao. Khi này GSM chỉ hỗ trợ cỏc dịch vụ số liệu đến tốc độ 9.6 kbit/s, đõy là tốc độ cực đại mà một khe thời gian cú thể cung cấp. Để hỗ trợ tốc độ số liệu cao hơn cho GSM, cỏch tiếp cận hiển nhiờn nhất là MS phải sử dụng nhiều khe thời gian. Cụng nghệ HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) sử dụng nguyờn tắc này.
Cụng nghệ HSCSD cho phộp nõng cao khả năng truyền số liệu trờn mạng GSM bằng cỏch cấp phỏt nhiều khe thời gian hơn cho người sử dụng. Để thực hiện được nhiệm vụ này, tiờu chuẩn GSM đó được sửa đổi chẳng hạn như mó hoỏ kờnh 14.4 kbit/s thay thế cho mó hoỏ kờnh 9.6 kbit/s dựng để hỗ trợ cho truyền số liệu. Bốn kờnh 14.4 kbit/s được kết hợp thành một kờnh 57.6 kbit/s. Với việc sử dụng cụng nghệ HSCSD mỏy điện thoại GSM và cỏc thiết bị di động cú thể sử dụng cỏc ứng dụng đa phương tiện, truy nhập Web và tải cỏc trang đồ hoạ trong vài giõy. Đối với dịch vụ trong suốt thỡ tốc độ tối đa là 64kbit/s đạt được với 4 khe thời gian. Dữ liệu truyền trong dịch vụ chuyển mạch kờnh tốc độc cao HSCSD được hỡnh thành dưới dạng cỏc luồng song song để đưa vào cỏc khe thời gian khỏc nhau, và chỳng sẽ được kết hợp lại tại đầu cuối. Tất cả cỏc khe thời gian sử dụng trong một kết nối HSCSD phải thuộc về cựng một súng mang. Việc cấp phỏt cỏc khe thời gian phụ thuộc vào thủ tục cấp phỏt khe thời gian.
Dịch vụ HSCSD cú thể được triển khai dựa trờn cơ sở hạ tầng sẵn cú của mạng GSM, chỉ cần nõng cấp phần mềm hiện cú mà khụng lắp đặt thờm cỏc phần tử mạng mới. Giống như GPRS, HSCSD cho phộp cấp phỏt tài nguyờn khụng đối xứng ở giao diện vụ tuyến. Tuy nhiờn do vẫn sử dụng chuyển mạch kờnh nờn hiệu suất sử dụng tài nguyờn vụ tuyến của HSCSD khụng cao.
Hầu hết cỏc chức năng của dịch vụ số liệu hiện nay được đặt ở IWF (Interworking Function: chức năng kết nối mạng) của tổng đài MSC và ở chức năng TAF (Terminal Adaption Function) chức năng thớch ứng đầu cuối của MS. Dịch vụ
HSCSD sử dụng tớnh năng này, kờnh tốc độ cao chứa một số kờnh con ở giao diện vụ tuyến cỏc kờnh con này được kết hợp lại thành một luồng số ở IWF và TAF. Khi sử dụng điều chế 8-PSK, HSCSD cú thể đạt được thụng lượng cao hơn với ớt khe thời gian hơn. HSCSD đó được ứng dụng trong mạng GSM nhưng sẽ khụng được triển khai rộng. Nếu cần chọn giữa HSCSD và tớnh hiệu quả của GPRS cỏc nhà khai thỏc sẽ chọn GPRS..
Cấu trỳc hệ thống HSCSD
Hỡnh 2.18 Cấu trỳc hệ thống HSCSD Chức năng thớch ứng đầu cuối TAF
Chức năng này đúng vai trũ tiếp nhận số liệu của thiết bị đầu cuối TE đưa tới và chia chỳng vào trong cỏc khe thời gian đó được chọn trước. Mỗi khe thời gian mang số liệu với cỏc tốc độ được chuẩn hoỏ 1.2 kbit/s; 2.4 kbit/s; 4.8kbit/s; 9.6kbit/s; 14.4kbit/s.
Mỏy di động đầu cuối và giao diện vụ tuyến
Số liệu từ bộ thớch ứng đầu cuối TAF đưa tới đầu cuối di động MT, ở đú mỗi khe thời gian được mó hoỏ kờnh. Đầu ra sau khi mó hoỏ kờnh là luồng số liệu tốc độ 22,8 kbit/s cho mỗi khe thời gian và nú được chuyển tới giao diện vụ tuyến.
Trạm thu phỏt gốc BTS
Tiếp nhận luồng số liệu từ giao diện vụ tuyến. Lỳc này BTS thực hiện thủ tục giải mó cho mỗi khe thời gian để thu được luồng số liệu cú tốc độ phự hợp với khung TRAU (16kbit/s). Sau đú, luồng số liệu được chuyển tới khối TRAU đặt tại điều khiển trạm gốc BSC.
Bộ chuyển đổi mó/ bộ thớch ứng tốc độ
TRAU (TRAU:Transcoder/Rate Adaptor Unit) tiếp nhận cỏc khung số liệu TRAU 16kbit/s từ giao diện Abis, và nú định dạng lại thụng tin của mỗi luồng số liệu thành dạng A-TRAU để truyền đi trờn giao diện A.
Giao diện A
Giao diện này cho phộp chứa được 4 khung A-TRAU tốc độ 16 kbit/s từ một người sử dụng đưa đến. Cỏc khung này được ghộp lại với nhau để phỏt đi trờn một đường 64 kbit/s.
MSC và cỏc khối chức năng phối hợp IWF (Interworking Unit)
MSC tiếp nhận cỏc khung A-TRAU của đường kết nối 64kbit/s và định tuyến chỳng thụng qua IWF. Sau khi tiếp nhận, khối chức năng phối hợp IWF lấy ra cỏc thụng tin số liệu trong A-TRAU và kết hợp chỳng thành những luồng số liệu ghộp trước khi chuyển tới cỏc modem của mỡnh. Modem tiếp nhận số liệu và định tuyến chỳng qua mạng PSTN tới cỏc modem đớch và cỏc thiết bị đầu cuối số liệu DTE (Data Terminal Equipment) ở nơi khỏc.
Túm lại mạng HSCSD cú một số điểm cải tiến so với mạng GSM là:
Tăng thụng lượng dữ liệu hệ thống: mó hoỏ kờnh được cải thiện (9.6Kbps lờn 14Kbps).
Dữ liệu chuyển mạch kờnh tốc độ cao (HSCSD): + Cú thể sử dụng nhiều kờnh lưu lượng.
+ Tốc độ dữ liệu tối đa đạt được là 40 -50Kbps.
Tuy nhiờn, vỡ khụng cải thiện được đỏng kể tốc độ cũng như chất lượng trong việc truyền số liệu của người sử dụng so với mạng GSM nờn nhiều nhà khai thỏc ở nhiều quốc gia đó bỏ qua giai đoạn trung gian này.