Dịch vụ HSCSD là sự mở rộng một cách tự nhiên cho dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh được cung cấp ở thời kì đầu của GSM. Dịch vụ này không yêu cầu thay đổi đối với giao diện lớp vật lý giữa các thành phần mạng với nhau. ở các lớp cao hơn, MS và mạng cung cấp thêm các chức năng yêu cầu để ghép và tách các dữ liệu của người sử dụng thành một số kênh lưu lượng để truyền đi trên cả giao diện Abis và giao diện vô tuyến. Ở lớp quản lí tài nguyên vô tuyến cũng có thêm các chức năng để điều khiển tình huống mà ở đó số kênh lưu lượng khác nhau được kết hợp vào cùng một kết nối. Ví dụ khi một người sử dụng HSCSD được chuyển giao giữa 2 cell, phải có một cơ cấu đảm bảo các kênh lưu lượng đang dùng phải được cung cấp ở cell mới trước khi xuất hiện chuyển giao. Một kết nối HSCSD tất nhiên vẫn bị giới hạn bởi mạch 64 kbit/s đơn ở giao diện A.
Mạng GSM cung cấp HSCSD có cấu trúc tổng quan như sau:
Hình 2.3 Cấu trúc mạng GSM cung cấp HSCSD
Hầu hết các chức năng của dịch vụ này được đặt ở IWF (Interworking Funtion – chức năng kết nối mạng) của tổng đài MSC và ở chức năng TAF ( Terminal Adaptation Function – chức năng thích ứng đầu cuối) của MS. Dịch vụ HSCSD sử dụng tính năng này, kênh tốc độ cao chứa một số kênh cao ở giao diện vô tuyến. Các kênh con này được kết hợp lại thành một luồng số ở IWF và TAF.
Một tính năng đặc biệt của HSCSD là nó hỗ trợ cả kết nối đối xứng lẫn không đối xứng. ở chế độ HSCSD đối xứng, số khe phát từ BTS đến MS bằng số khe phát từ MS đến BTS đối với mỗi người sử dụng. ở chế độ HSCSD không đối xứng số khe phát từ BTS đến MS lớn hơn số khe phát theo chiều ngược lại. chế độ HSCSD không đối xứng thường được sử dụng ở Internet khi cần nhiều khe để truyền nhanh số liệu ở đường xuống.
Số liệu chuyển mạch tốc độ cao HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) là phương thức đơn giản nhất để nâng cao tốc độ bằng cách cấp phát nhiều khe thời gian hơn cho người sử dụng thay vì một khe thời gian như trước đây. Trong các ứng dụng thương mại hiện nay thông thường sử dụng tối đa 4 khe thời gian mà mỗi khe thời gian có thể đạt đến tốc độ 9,6 kbit/s hoặc 14,4 kbit/s. Giao diện vô tuyến của HSCSD thậm chí còn hỗ trợ tốc độ lên đến 8x14,4 kbit/s, như vậy có thể đạt đến tốc độ trên 100 kbit/s. Đây là cách không tốn kém nhằm tăng dung lượng dữ liệu chỉ bằng cách nâng cấp phần mềm của mạng trong điều kiện các máy tương thích HSCSD. Nhưng phương thức này có nhược điểm lớn nhất là cách sử dụng tài nguyên vô tuyến bởi đây là hình thức chuyển mạch kênh, HSCSD chỉ định việc sử dụng các khe thời gian một cách liên túc, thậm chí ngay cả khi không có tín hiệu trên đường truyền.