高速電路交換數據業務

高速電路交換數據業務，又稱HSCSD（High Speed Circuit Switched Data），是GSM演進過程中第一種滿足速度這一需求的技術。這是適用於移動用戶的數據傳輸技術，人們只需撥打一個電話便可獲得想要的信息。 HSCSD與GSM網中的電路交換數據業務似乎沒什麼不同，都是通過簡單地撥入數據機也可接收高速傳輸的數據，但它們主要的區別在於速度：HSCSD的速度比標準的GSM網路快5倍，相當於固定電話網路通信中許多計算機數據機的速度。因此，HSCSD可以看作是向第3代移動通信系統（3G）過渡的創新技術。

中文名稱	高速電路交換數據業務
英文名稱	highspeed circuit-switched data;HSCSD
定　　義	將多個業務信道復用在一起供一次數據業務使用，以提高無線接口數據傳輸速率的一種方式。
套用學科	通信科技（一級學科），移動通信（二級學科）

基本介紹

• 中文名：高速電路交換數據業務
• 外文名：High Speed Circuit Switched Data
• 簡稱：HSCSD

介紹

高速電路交換數據(HSCSD,High-Speed Circuit-Switched Data)，是對電路交換數據（CSD，Circuit Switched Data）技術的提升。電路交換數據技術是GSM移動系統最初的一種傳輸機制。在電路交換數據方式中，信道是以電路交換方式來進行分配的。高速電路交換數據方式與電路交換數據的差別在於利用不同的編碼方式和/或多重時隙來提高數據的傳輸量。HSCSD是具有更高傳輸速率的通信技術EDGE和UMTS系統的一種選擇。允許移動用戶以38.4Kbps的速度進行無線電路交換數據，這個速度比1999年全球移動通信系統（GSM）的標準速度要快四倍。高速電路交換數據的速度同許多與現在固定電話網路通信的計算機數據機速度兼容。

高速電路交換數據（HSCSD）標準仍然需要改進，最終目標是成為通用移動通信服務（UMTS）的一部分。

HSCSD技術創新

HSCSD技術的一個創新之處在於能使用不同的數據糾錯方式用於數據的傳輸。最初，在GSM系統中的糾錯方式是被設計成能在有限的覆蓋範圍內工作並且能在GSM系統所能承受的最壞的狀況下工作。這意味著很大一部分的GSM傳輸量被用於糾錯碼。HSCSD能根據無線連線的不同情況提供不同級別的糾錯方式。也就是說，在最優情況下，HSCSD能在一個時隙內以14.4Kbit/s的速度傳輸，而在CSD方式里，只能提供9.6kbit/s的傳輸速度。傳輸能力增加了50%。

HSCSD的另一個創新之處在於能夠同時利用多個時隙傳輸數據。同時利用4個時隙傳輸，能提供57.6kbit/s(4*14.4kbit/s)的傳輸速度，即使在信道條件不好的情況下，糾錯能力更強的碼用於數據傳輸，HSCSD仍然能夠比CSD方式提供高4倍的傳輸速度(38.4kbit/s VS 9.6kbit/s)。 同時利用8個GSM時隙能提供115kbit/s的傳輸速率。

通常，HSCSD用戶通話時會比普通用戶付費多一些，收費是由分配的時隙數所決定的。這使得HSCSE顯得相對貴一些，也是另一種技術--基於包交換的GPRS相對便宜並且更流行的原因之一。GPRS收費是根據數據的傳輸量，而HSCSD是基於連線時間來收費。

除了在通話時頻寬被用戶獨享這個優點之外，HSCSD有比GPRS較低的無線接口時延，這是因為HSCSD連線無須等待發包的網路許可。在UMTS系統中，HSCSD相比包交換的優點沒有那么明顯，因為UMTS無線接口方式是專門為高頻寬，低時延的包交換系統所設計的。這就意味著在UMTS系統中，HSCSD技術的優點就只能在接入傳統的撥號系統中才能體現出來。

HSCSD是GSM網路的升級版本，能夠透過多重時分同時進行傳輸，而不是只有單一時分而已，因此能夠將傳輸速度大幅提升到平常的二至三倍。目前新加坡M1與新加坡電訊的行動電話都採用HSCSD系統，其傳輸速度能夠達到57.6kbps。

HSCSD與GPRS的技術比較編輯

HSCSD與GPRS一樣，同屬於GSM網路在Phase 2+以後引入的增強型數據業務，但二者有很大的一點區別在於：HSCSD基於電路交換方式(CSD)，而GPRS基於分組交換方式(Packet)，這個區別決定了二者在用戶範圍上有著完全不同的差別：HSCSD適合於持續長時間的大數據量傳輸如檔案傳輸、視頻會議以及實時性業務等，而GPRS適合於更廣泛的突發性的數據訪問，如網際網路瀏覽、電子商務事務、收發電子郵件以及其它非實時性業務等。

比較項目	HSCSD	GPRS
提供的業務	適合於實時性強的套用，例如會議電視；以及穩定持續性數據流量業務如檔案傳輸。	套用更加廣泛，適用於突發性的數據業務，小數據量的頻繁傳送，偶然的出現的大數據量業務，如網頁瀏覽等
業務質量和性能	數據業務的建鏈時間長，大於20秒	數據業務的建鏈時間短，小於3秒
數據速率	4*14.4kb/s=57.6kb/s; 6*9.6kb/s=57.6kb/s; （受限於64kb/s的交換矩陣）	CS-2最大速率為107.2kb/s(受限於16kb/s的TRAU子速率); CS-4最大速率為171.2kb/s
無線資源管理	一個用戶可分配多個信道，用戶接入後即占用了該業務信道，無線資源的利用率較差	可動態分配資源，一個用戶可分配多個時隙，一個時隙也可多個MS共享，用戶可一直與網路連線，但僅當傳送數據時才占用無線信道資源
網路設施的改造	初期投資少，對於TRAU、IWF等速率適配設備需要硬體升級，不需要增加新的網路單元，其他部分主要是軟體升級	初期投資大，需增加SGSN、GGSN網路設施，BSC需增加硬體設備，BTS、HLR、SMC等需軟體升級
計費	連線的時間，占用的信道數等	數據量、連線時間和QoS等
網路規劃	基於原有電路型業務的模型，無線和網路易於規劃設計	在無線方面缺乏經驗，數據業務量增加後，網路規劃困難

HSCSD（High Speed Circuit Switching Data）業務是將多個全速業務信道復用在一起，以提高無線接口數據傳輸速率的一種方式。由於目前MSC的交換矩陣為64kb/s，為了避免對MSC進行大的改動，限定入交換速率小於64kb/s。這樣，GSM網路在引入HSCSD之後，可支持的用戶數據速率將達到38.4kb/s（4時隙），57.6kb/s（4時隙，14.4kb/s信道編碼）或57.6kb/s（6時隙－透明數據業務）。 HSCSD適合提供實時性強的業務如會議電視，而GPRS則適合於突發性的業務，業務套用範圍較廣。

HSCSD作為電路型數據業務在無線接口上雖然也有無線資源的協商和調整（非透明業務），但對於一個連線來說，無論是否有實時數據的傳送，至少需要保持一個時隙的無線連線。當數據業務量增加時，需增設新的基站或大量的無線信道。而對於GPRS業務來說，用戶只有需要傳送信息時才申請無線資源，其他時間MS隨保持PDP激活狀態，而不需要任何無線資源。在上行鏈路上網路需要對MS進行爭搶判決，多個MS可共享一個時隙的無線資源，且隨著USF的變化，上行資源的復用可以改變，在下行信道上採用排隊的機制，多個MS可共享多時隙的下行資源，以TAF進行區分。