HSCSD

HSCSD (англ. High-Speed Circuit-Switched Data — высокоскоростная коммутация каналов) — технология передачи данных в сетях сотовой связи стандарта GSM, обеспечивающая увеличенную скорость передачи данных по сравнению с обычным каналом CSD (Circuit Switched Data) за счёт одновременного использования нескольких временных интервалов (таймслотов) в одном радиоканале. Относится к поколению 2.5G (промежуточному между 2G и 3G).

История

Технология HSCSD была разработана в середине 1990-х годов как эволюционное улучшение стандарта CSD, который обеспечивал скорость передачи данных до 9,6 кбит/с (или 14,4 кбит/с с использованием кодирования). Основной задачей было увеличение пропускной способности для таких услуг, как передача файлов, электронная почта и доступ в Интернет, без необходимости внедрения принципиально новой архитектуры сети.

Первые коммерческие запуски HSCSD состоялись в конце 1990-х — начале 2000-х годов. В России технология применялась операторами «Билайн» и «МТС» в начале 2000-х, однако широкого распространения не получила. Основной причиной стало быстрое развитие альтернативной технологии GPRS (General Packet Radio Service), которая, несмотря на более низкую пиковую скорость в начальных версиях, была более эффективна для пакетной передачи данных и не требовала монопольного занятия канала на всё время сеанса. К середине 2000-х годов, с появлением EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) и 3G, HSCSD была практически полностью вытеснена.

Принцип работы

В отличие от обычного CSD, где для передачи данных выделяется один временной интервал (слот) в кадре GSM, HSCSD позволяет объединять до четырёх (в некоторых реализациях — до восьми) временных интервалов. Это позволяет линейно увеличивать скорость передачи данных: при использовании четырёх слотов скорость может достигать 57,6 кбит/с (4 × 14,4 кбит/с) или 38,4 кбит/с (4 × 9,6 кбит/с).

Ключевая особенность HSCSD — использование коммутации каналов. Это означает, что на время сеанса передачи данных для абонента выделяется фиксированный набор временных интервалов, которые не могут использоваться другими пользователями, даже если данные не передаются. Это гарантирует постоянную пропускную способность и низкую задержку, но приводит к неэффективному использованию радиоресурса при прерывистом трафике (например, при просмотре веб-страниц).

Схемы кодирования

HSCSD поддерживает различные схемы кодирования, определяющие скорость передачи данных в одном временном интервале:

• CSD-1: 9,6 кбит/с на слот.
• CSD-2: 14,4 кбит/с на слот (требует лучшего качества сигнала).

Скорость агрегации определяется как произведение числа слотов на скорость одного слота. Например, конфигурация 4+1 (4 слота на приём и 1 на передачу) могла обеспечить скорость до 57,6 кбит/с на приём.

Характеристики

• Скорость передачи данных: от 14,4 до 57,6 кбит/с (теоретически до 115,2 кбит/с при использовании 8 слотов с кодированием 14,4 кбит/с, но на практике редко реализовывалось).
• Задержка (латентность): низкая, сравнимая с голосовым вызовом (около 100-200 мс), так как канал выделяется постоянно.
• Тип соединения: с установлением соединения (dial-up), с коммутацией каналов.
• Использование ресурсов: неэффективное — канал занят монопольно, даже в паузах передачи данных. Тарификация обычно была повременной, как за голосовой вызов.

Применение

HSCSD применялась в основном для:

• Мобильного доступа в Интернет — в местах, где не было доступных альтернатив (например, в роуминге или в регионах с отсутствием GPRS/EDGE).
• Передачи файлов — благодаря гарантированной скорости и низкой задержке, HSCSD была удобна для загрузки или отправки относительно больших объёмов данных (например, фотографий).
• Видеоконференций — в ранних мобильных системах, где требовалась стабильная скорость для передачи видео низкого разрешения.
• Удалённого доступа — к корпоративным сетям через модемное соединение.

Сравнение с GPRS и EDGE

HSCSD обеспечивала более стабильную и предсказуемую скорость, чем GPRS, но была значительно дороже для пользователя (из-за повременной оплаты) и менее эффективна для сети. EDGE, появившаяся позже, превзошла HSCSD по скорости и эффективности, окончательно вытеснив её.

Интересные факты

• В некоторых странах (например, в Финляндии) HSCSD использовалась для предоставления услуг мобильного телевидения в начале 2000-х годов.
• Технология HSCSD была включена в спецификации GSM Phase 2+ (1996 год).
• В России технология HSCSD использовалась в основном в Москве и Санкт-Петербурге, но не получила массового распространения из-за высокой стоимости и ограниченной зоны покрытия.

Источники

• Спецификации 3GPP TS 03.34 (High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) — Stage 2).
• Статья «HSCSD» в журнале «Мобильные телекоммуникации», 2001 год.
• Материалы сайта «GSM World» (архив).
• Книга «Сети мобильной связи: от GSM до LTE» (автор — В. В. Величко, 2005).