Услуга высокоскоростной передачи данных с коммутацией каналов (HSCSD)

HSCSD представляет собой функциональную возможность GSM (т.е. в соответствии со стандартами GSM) и обеспечивает услуги передачи данных на повышенной скорости с коммутацией каналов, отвечающие двум следующим требованиям:

– увеличение эффективной скорости передачи данных одного канала трафика GSM приблизительно на 50 % с 9,6 кбит/с до 14,4 кбит/с

– объединение нескольких каналов трафика на радиоинтерфейсе для одной и той же соты.

Для применения HSCSD производится администрирование общей транспортной услуги BS20. Таким образом общая транспортная услуга BS20 является условием применения HSCSD.

Кодирование канала 14,4 кбит/с (TCH/F14.4):

Модифицированный алгоритм кодирования канала позволяет увеличить пропускную способность канала с помощью "прокалывания", что позволяет удалить некоторые биты из потока данных в соответствии с определенной процедурой. Повышенная пропускная способность канала менее подвержена помехам, которые ощутимы только на границах радиосот. Модифицированные алгоритмы кодирования канала приводят к появлению новой функции адаптации скорости (RA') в канале трафика и новому методу исправления ошибки без обратной связи (FEC') на радиоинтерфейсе. Новая функция адаптации скорости (RA') выполняется с использованием формата А-TRAU, в связи с чем она именуется функцией адаптации скорости А' (RAA'). В целом кодирование канала 14,4 кбит/с предусматривает внесение изменений в MS, BSS (т.е. кодеки TRAU) и MSC (т.е. IWF). Общая скорость передачи данных на радиоинтерфейсе остается 22,8 кбит/с.

На Рис. 3.18 показана модель протокола для асинхронной передачи данных при помощи транспортной услуги GSM (передача данных по линии CDA) и транспортной услуги сети фиксированной связи (3,1 кГц, аудио) соответственно на "один" канал трафика в сети D900/D1800

Рисунок 3.18 Модель протокола для асинхронной передачи данных при помощи транспортной услуги GSM (передача данных по CDA) и транспортной услуги сети фиксированной связи (3,1 кГц , аудио/V.34) для "одного" канала трафика HSCSD (TCH/F14.4).

Услуга HSCSD предназначена для асинхронной "общей транспортной услуги" (BS20) для "прозрачной" и "непрозрачной" передачи. "Непрозрачная" передача определяется новой версией протокола радиолинии (RLP'). Новая версия 2 RLP' является многолинейной и включает старые однолинейные версии 1 и 0. Поскольку в данном случае для HSCSD постоянная скорость передачи данных не требуется, количество объединенных каналов в течение сеанса передачи может изменяться. Это может быть необходимо в том случае, если требуется установить речевое соединение, которое полностью захватывается вызовом для передачи данных. В этом случае PLMN могла бы сократить соединение передачи данных примерно на один канал трафика, чтобы дать возможность установить запрашиваемое речевое соединение. При этом поддерживается цифровое (неограниченное цифровое, V.110) и аналоговое (V.34 (V.90) модемное) межсетевое взаимодействие с сетью фиксированной связи, а также сжатие данных и автободирование.

Объединение каналов:

В текущих версиях программного обеспечения SSS поддерживает объединение до 2 каналов. Имеется возможность объединения каналов с канальным кодированием TCH/F9.6, а также TCH/F14.4. Поддерживаются как симметричные, так и асимметричные конфигурации. Под асимметричной конфигурацией понимается, что в направлении "вверх" может использоваться 1 канал трафика, а в направлении "вниз" – 2 канала трафика. Асимметричные конфигурации применяются только для "непрозрачной" передачи в соответствии со стандартами GSM.

С помощью функциональной возможности объединения каналов в пул на А-интерфейсе MSC может выделять каналы трафика на А-интерфейсе в соответствии с типом каналов, запрашиваемых подвижной станцией (например, TCH/F14.4, TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/F2.4 (полноскоростной режим передачи данных), TCH/Н4.8, TCH/Н2.4 (полускоростной режим передачи данных), TCH/FS (полноскоростной режим передачи речи), полноскоростной режим передачи речи повышенной эффективности (EFR)). Каналы различных типов группируются в заранее определенный пул каналов на А-интерфейсе (т.е. группы соединительных линий), который подключается к блоку транскодирования и адаптации скорости передачи (TRAU), способному выполнять соответствующее кодирование каналов при помощи различных плат транскодирования (TRAC). Например, пул каналов номер 20 поддерживает полноскоростную (FR) передачу речи версии 1, полноскоростную передачу речи версии 2 (EFR), полноскоростную передачу данных (до 14,4 кбит/с), полускоростную передачу речи (HR) версии 1, полускоростную передачу данных.

При установлении соединения MSC получает от подвижной станции требования, предъявляемые к соединению. В соответствии с полученными требованиям, предъявляемыми к каналу, MSC выделяет пул каналов на А-интерфейсе, способный поддержать требуемое кодирование каналов. На Рис. 3.19 показано объединение каналов HSCSD на основе пулов каналов (в случае кодирования каналов типа TCH/F14.4).

Рисунок 3.19 Объединение каналов HSCSD на основе канальных пулов.

Телеуслуги

Телеуслуги включают как услуги по передаче речи, так и услуги по передаче данных. Услуги по передаче речи включают в себя телефонию и вызов служб экстренной помощи, а услуги по передаче данных - телефакс (группа 3) и службы коротких сообщений. Сочетание услуг по передаче речи и по передаче данных возможно с помощью услуг чередования речи и телефакса (группа 3).

· Телефония (TS11)
Телеуслуга "телефония" является довольно простой услугой передачи речи. Как и ожидалось, она является самой широко используемой телеуслугой. Система GSM и, следовательно, D900/D1800 оптимизированы специально для неё. Речевой кодер/декодер (транскодер) был разработан специально для услуги передачи речи, которая работает в полноскоростном режиме со скоростью передачи 13 кбит/с в канале трафика 22,8 кбит/с. Функция TRAU в BSS выполняет транскодирование речи в D900/D1800 (Рис. 3.20).

Рисунок 3.20 Модель для передачи речи посредством телеуслуги GSM (телефония).

· Вызов служб экстренной помощи (TS12)
Вызов служб экстренной помощи - это специальная услуга передачи речи, которая всегда реализуется в форме вызовов типа MOC. Вызов служб экстренной помощи может быть установлен (как со вставленной смарт-картой, так и без нее) посредством ключа SOS на MS или ввода номера служб экстренной помощи. Соединение с центром служб экстренной помощи автоматически устанавливается с помощью номера отметки местоположения (LMN), определяемой в базе данных каждой соты MSC.
LMN описывает цифровую комбинацию для маршрутизации к ближайшему центру обслуживания экстренных вызовов. (См. также "Функциональные возможности SSS", том 1, регистр "Услуги", описание "Вызов служб экстренной помощи".)

· Автоматический телефакс, группа 3 (TS62)
Эта телеуслуга является услугой передачи данных и подразумевает использование стандартного телефаксного оборудования группы 3. Адаптация телефаксного оборудования к наземной сети подвижной связи общего пользования (D900/D1800) осуществляется с помощью факс-адаптеров (FA) на подвижной станции и функцией межсетевого взаимодействия (IWF) (Рис. 3.21). Основной задачей факс-адаптера является контроль и управление протоколом T.30 ITU-T. Связь между факс-адаптерами осуществляется с помощью специально определенных элементов протокола.

Рисунок 3.21 Функция факс-адаптера для телеуслуги "телефакс" (группа 3).

Со стороны подвижной станции MS служба FA обеспечивает последовательность адаптации между специальным факсимильным терминалом и функцией терминального адаптера (TAF). TAF, в свою очередь, обеспечивает последовательность адаптации между FA и действительной радиопередачей. Факсимильные данные передаются от MS на IWF в MSC в цифровом формате с помощью транспортной услуги ISDN "3,1 кГц, аудио". Факс-модемы требуется в IWF для межсетевого взаимодействия с транспортной услугой ISDN и факсимильным оборудованием сети фиксированной связи. Эти факс-модемы передают данные трафика в форме сигнала речевого диапазона 3,1 кГц на партнерский факс-модем. Если партнерский факс-модем находится в сети ISDN, используется терминальный адаптер TA c возможностями передачи речи 3,1 кГц.

В случае несоответствующего требованиям качества связи прозрачной телеуслуги телефаксные аппараты начинают снижать скорость передачи данных. Это снижение обнаруживается за счет контроля T.30 и приводит к изменению режима управления каналом на радиоинтерфейсе ("процедура изменения канального режима (CMM)").

Адаптация скорости передачи данных в IWF также должна быть изменена. Факс-терминалы проводят переход на пониженную скорость передачи с 9 600 бит/с до 7 200 бит/с или 4 800 бит/с, 2 400 бит/с и т.д. СММ выполняется при переходе на пониженную скорость передачи с 7200 бит/с на 4800 бит/с и т.д. (См. также папку "Функциональные возможности SSS", том 1, регистр "Услуги", описание "Факс-группа 3Т ISDN/PSTN").

· Чередование речи и телефакса (группа 3) (TS61)
Эта телеуслуга позволяет выполнять переключение с режима передачи речи на режим передачи по телефаксу настолько часто, насколько в этом есть необходимость. Такое переключение называется "модификацией в ходе сеанса связи (ICM)". При этом соединение можно начинать либо с передачи речи, либо с передачи факса. Во время связи по телефаксу активизируется IWF, а эхоподавитель отключается (в направлении PSTN/ISDN). Во время передачи речи IWF не работает, а эхоподавитель функционирует.

· Служба передачи коротких сообщений (TS21, 22)
(на подвижную станцию и от нее, PP)
Телеуслуга "передача коротких сообщений" (для соединения одного абонента с другим) обеспечивает передачу сообщений объемом до 160 знаков между одной подвижной станцией и другой подвижной станцией или терминалом сети фиксированной связи и наоборот. Центр службы передачи коротких сообщений (центр SMS) действует как некий промежуточный накопитель коротких сообщений (Рис. 3.22). Он выступает как накопитель коротких сообщений и обеспечивает возможности для ретрансляции сообщений различным приложениям (хранение и ретрансляция).

В качестве примера, центр SMS передает в рамках одного соединения одно или несколько полученных коротких сообщений абоненту GSM после того, как абонент покинул или вновь вошел в PLMN.

Рисунок 3.22 Архитектура сети для службы передачи коротких сообщений.

Каналы управления и сигнализации используются вместо обычных каналов трафика для передачи коротких сообщений между сетевыми элементами GSM в рамках услуги SMS.

Реализация услуги SMS в системе D900/D1800 основана на сетевых элементах D900/D1800, таких как MS, BSS и MSC, которые имеют дополнительные функции передачи коротких сообщений между MS и по меньшей мере одним межсетевым MSC, обеспечивающим передачу коротких сообщений (SMS-IWMSC)/шлюзовым MSC, обеспечивающим передачу коротких сообщений (SMS-GMSC). (См. также папку "Функциональные возможности SSS", том 1, регистр "Услуги", описание "Служба коротких сообщений, вызов MS и со стороны MS, сетевые аспекты").

· Услуга вещания соты для передачи коротких сообщений (TS23)
Телеуслуга вещания соты для передачи коротких сообщений позволяет передавать сообщения с центра вещания соты (CBC) на те подвижные станции (MS), которые расположены в определенной зоне обслуживания. В системе базовых станций Siemens (SBS) центр CBC, который устанавливает соединение с BSS (т.е. BSC), интегрирован в ОМС-В (Рис. 3.23). Кроме СВС ОМС-В также включает так называемый объект вещания соты (CBE), который используется для администрирования коротких сообщений. Помимо интегрированного решения CBC, BSC имеет интерфейс в SBS с внешним центром вещания соты (CBC) таким образом, что оператор PLMN может переходить на использование центров CBC других производителей.
Абонент GSM может пользоваться различными классами сообщений для выбора только тех коротких сообщений, которые ему требуются. При этом те короткие сообщения, которые не требуются абоненту, будут все равно получены, но не выведены на дисплей.
Эта телеуслуга позволяет оператору PLMN реализовывать такие возможности вещания соты для передачи информации, как, например, отчеты об обстановке на дорогах, прогнозы погоды и реклама. Эта услуга может также использоваться, например, для доведения принятых в регионе тарифов.

Рисунок 3.23Архитектура сети для услуги вещания соты для передачи коротких сообщений.

· Услуга группового голосового вызова/услуга голосового вещания (TS91/TS92)
Описание VGCS/VBS см. в "Описании системы D900/D1800", регистр GSM-R, раздел "Оперативная речевая связь". Некоторые прикладные задачи требуют установления соединений между одним абонентом, с одной стороны, и несколькими другими абонентами, с другой, в сети подвижной связи, что означает телефонный разговор с одним говорящим и несколькими слушающими абонентами – подобное вещание может использоваться, например, на железных дорогах, в такси или охранных агентствах. Вместе с услугой eMLPP эти услуги образуют усовершенствованные элементы речевого вызова (ASCI), рекомендованные Европейским институтом стандартов связи.

Дополнительные услуги

Дополнительные услуги расширяют функциональные возможности базовых телекоммуникационных услуг (транспортных услуг и/или телеуслуг). Дополнительные услуги, возможные в системе D900/D1800, рассматриваются в "Описании системы D900/D1800", регистр "Концепция сетевой системы", раздел "Дополнительные услуги". Все реализованные дополнительные услуги доступны для передачи речи. Большинство дополнительных услуг пригодно для передачи данных (транспортные услуги и телеуслуги передачи данных) лишь с некоторыми исключениями.