CSD (telekomunikacja)

Circuit Switched Data (CSD), (pol. transmisja danych z wykorzystaniem komutacji łączy) - technologia, dzięki której możliwe jest przesyłanie w sieci GSM danych z prędkością 9.6 kb/s (od i do użytkownika).

Podczas przesyłania danych, używane są te same kanały radiowe, które mogą być użyte podczas transmisji głosu. Kanały te zajęte są cały czas podczas nawiązanego połączenia, nawet w momencie gdy transmisja się nie odbywa (np. użytkownik zapoznaje się z treścią strony WAP) - opłata pobierana jest więc za czas w którym połączenie jest aktywne, a nie za faktycznie przesłana ilość danych.

CSD stał się elementem pierwszych specyfikacji systemu GSM (GSM 900 Phase 1). Podczas dalszych prac nad rozwojem standardu (GSM Phase 2) wprowadzono unowocześnioną wersję przesyłania danych z wykorzystaniem komutacji łączy - HSCSD. Obecnie coraz częściej wykorzystywane są technologie związane z komutacją pakietów (tańsze i oferujące lepsze parametry związane z szybkością transmisji): GPRS i EDGE.

Szczegóły techniczne

Interfejs radiowy

Idea szczelin czasowych w GSM

Do transmisji danych w trybie CSD wykorzystuje się stacje bazowe używane w GSM do przesyłania głosu. Każda ze stacji nadaje i odbiera na kilku (kilkunastu) częstotliwościach (zawsze mamy do czynienia z parami częstotliwości: w każdej parze na jednej częstotliwości nadają telefony komórkowe, a na drugiej stacja bazowa). Na każdej z częstotliwości cyfrowa transmisja odbywa się w 8 cyklicznie powtarzających się szczelinach czasowych. W GSM każdej rozmowie przyporządkowana jest jedna szczelina czasowa. W pierwszej szczelinie czasowej przez około 0,577 ms przesyłane są bity związane z pierwszą rozmową, w drugiej szczelinie z drugą rozmową, ... , w ósmej szczelinie z ósmą rozmową. Potem znowu następuje transmisja związana z pierwszą rozmową, itd.

Dla potrzeb transmisji danych za pomocą technologii CSD, system zajmuje jedną szczelinę czasową na częstotliwości na której nadaje stacja bazowa i jedną szczelinę na częstotliwości na której nadaje telefon komórkowy. Dzięki modulacji GMSK w jednej szczelinie czasowej można przesyłać dane z prędkością 33.8 kb/s. Transmisja bezprzewodowa narażona jest na zakłócenia, dlatego stosując kodowanie charakterystyczne dla CSD w ciągu sekundy wysyła się tylko 9.6 kb danych, a pozostałe bity używane są do sprawdzania poprawności otrzymanej informacji i ewentualnej korekcji błędów.

Przesyłanie danych wewnątrz sieci

Na czas połączenia utworzonego w celu przesyłania danych, w Kontrolerze Stacji Bazowych i centrali MSC następuje taka sama komutacja łączy jak w przypadku zwykłej rozmowy.

Zalety i wady transmisji CSD

Zalety

• Możliwość zestawiania połączeń bezpośrednich między dowolnymi urządzeniami końcowymi, analogicznie jak rozmowa między dwoma telefonami. Dzięki temu CSD pozwala bardzo łatwo łączyć się z sieciami i systemami prywatnymi. Dla porównania: transmisja pakietowa GPRS pozwala abonentom łączyć się tylko z APN-ami udostępnionymi przez operatora.
• Połaczenie CSD może mieć swój początek lub zakańczać się w sieci innego operatora, również w innym kraju jak i w sieci innego typu niż GSM. Do zestawienia połączenia trzeba znać numer telefonu drugiego urządzenia, osiągalny w planie numeracyjnym publicznych sieci telefonicznych. Przykład komunikacji: modem analogowy na linii telefonicznej TPSA za pomocą komendy "ATDT" wybiera numer MSISDN terminala GSM zalogowanego w sieci UK Vodafone. Terminal akceptuje przychodzące połączenie CSD komendą "ATA".
• Jako odpowiednik komunikacji modemowej, CSD może emulować port szeregowy RS-232C. Dzięki temu przez CSD można zdalnie konfigurować aparaturę przemysłową, centralki PABX lub urządzenia sieciowe typu switche zarządzalne, routery. Wystarczy do złącza "CONSOLE" podłączyć zwykły telefon GSM. Wcześniej trzeba ustawić na telefonie tryb automatycznego odbierania (komenda "ATS0=1").
• Bardzo szeroka kompatybilność, połączenia CSD obsługują nawet najstarsze terminale GSM Phase 1.

Wady

• Niska przepustowość rzędu 9,6 kbit/s dyskwalifikuje CSD w zastosowaniach multimedialnych typu streaming video, VoIP czy przeglądanie rozbudowanych stron internetowych.
• Pasmo radiowe jest zajmowane przez cały czas trwania połączenia, nawet wtedy gdy urządzenia końcowe w danym momencie nie przesyłają danych (payload).
• Rozpoczęcie komunikacji CSD wymaga za każdym razem negocjacji parametrów transmisji, która trwa około 40 sekund. Proces ten opóźnia gotowość łącza.

Przykładowe zastosowania transmisji CSD

• Rozwiązania telemetryczne;
• Akceptacja kart płatniczych w terminalach;
• Powiadamianie służb przez systemy alarmowe;
• Monitoring pojazdów w połączeniu z systemem GPS.

Zobacz też

• Inne standardy przesyłania danych w sieci GSM: HSCSD, GPRS, EDGE

Bibliografia

• Aleksander Simon, Marcin Walczyk. Sieci komórkowe GSM/GPRS. Usługi i bezpieczeństwo