HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)

HSCSD, geleneksel GSM veri hizmetlerine göre (CSD - Circuit Switched Data), kanal başı %50 daha yüksek hız sağlıyor. GPRS'e nazaran HSCSD GSM şebekelerine daha kolay dahil edilebiliyor ve kendisini kullanıcıya bilinen GSM teknolojisi gibi sunmaktadır.

Paket yönlü çalışan GPRS'e karşı, HSCSD kapasite yönlü çalışıyor. Bu yöntemde veri kanalı başka kullanıcılarla paylaşılmadığı için daha yüksek veri hızları mümkün kılınıyor.

1998 yılında, veri iletim hızını arttırmak amacıyla devre anahtarlamalı veri kapasitesine sahip mevcut 2G GSM şebekelerinin gelişmiş bir uygulaması HSCSD (Yüksek Hızda Devre Anahtarlamalı Veri - High Speed Circuit Switched Data) yapısı oluşturuldu. HSCSD kullanımı ile 57.6 kbps hızına kadar veri iletimi gerçekleştirmek mümkündür. Bu sayede, GSM terminal cihazları ile video konferans, çoklu ortam uygulamaları gibi gelişmiş hizmetleri almak mümkün olacaktır. Temelde yüksek hızlara ulaşmak çoklu GSM zaman slotu ile mümkündür. GSM, herbiri 200 kHz kanal aralığının 8 zaman slotuna bölündüğü TDMA (Zaman Bölmeli Çoklu Erişim - Time Division Multiple Access) tekniğini kullanır. Bir zaman slotu ses için ayrılmıştır. Aynı zamanda bir zaman slotu ile 14.4 kbps hızında veri iletimi gerçekleştirilebilir. HSCSD'de 57.6 kbps hızına ulaşmak için 4 slot kullanılmaktadır.

HSCSD'nin kurulumunun kolay ve maliyetinin düşük olmasının nedeni, sadece baz istasyonlarının yazılımlarının yenilenmesinin yeterli olmasının yanısıra yeni bir donanıma gerek olmamasıdır. Bununla birlikte, veri trafiğinin artması ile birlikte ses kapasitesi azalmaktadır. Böylece veri kullanıcılarının, kanal kullanımı için ses kullanıcıları ile yarışmaları gerekecektir. Bu nedenle, HSCSD'nin çoğunlukla kapasitenin boş olduğu ya da yeni şebekelerde kullanılabileceği düşünülmektedir. HSCSD'de potansiyel zorluklarla çoklu zaman slotu ortamında karşılaşılır. Devre anahtarlamalı veri çağrısı süresince bir uçtan diğer uca aynı slotları kullanmak mümkün olmazsa, çoklu zaman slotu kullanılması nedeniyle mobil şebekede farklı hücreler arasında dinamik çağrı transferinde teknik zorluklarla karşılaşılır. İkinci dikkat edilmesi gereken husus ise devre anahtarlamalı iletim modelinin genelde yoğun veri/internet trafiğinde verimli olmamasıdır. Veri haberleşmesinde daha fazla devrenin (circuits) tahsisi, ses çağrısına göre daha uzun süreli bekleme zamanı ile birlikte sabit PSTN (Kamu Anahtarlamalı Telefon Şebekesi, Public Switched Telephone Network) operatörlerinin artan internet trafiği karşışında yaşadıkları problemlerin aynısını yaratmaktadır.

Modifiye Kanal Kodlama Yöntemi

Geleneksel GSM kanalları 22,8kBit/s hızında veri iletiyorlar. Telsiz iletim kanalları sık arızalanan iletim araçları olduğundan kullanım bilgileri korunmalıdırlar. Alıcının küçük iletim hatalarını düzeltmesi için, kullanım bilgilerinden ilave bilgi edinip, Bit'leri düzenleyen kanal kodlama yöntemleri kullanılıyor. Ses 13kBit/s (veya EFR modunda 12,2kBit/s) hızında iletiliyor ve 9,8kBit/s (EFR modunda 10,6kBit/s) ile kodlanıyor. İnsan kulağı ufak tefek hataları işitmediği için, ses verileri EDV (Elektronik Veri İşlemi) verilerine (Data) göre hatalardan daha az etkileniyorlar. Böylece EDV verilerine daha iyi koruma mekanizmaları gerekiyor. GSM telefonlarının EDV veri hızı 9,6kBit/s'dir, buna göre 22,8kBit/s'lik toplam iletim kapasitesinden geriye 13,3kBit/s kalıyor. Buda alıcının doğru bilgileri alması, veri düzenlemesi ve koruma mekanizmaları için "ziyan" ediliyor.

Mobil kullanıcı baz istasyonuna ne kadar yakın olursa o kadar iyi bir sinyal alıyor. Böylece hatalar ve bunları düzenleyen koruma mekanizmaları azalıyor. Tam burada yeni bir kanal kodlama yöntemi kullanarak, net kullanım hızını 9,6kBit/saniye'den 14,4kBit/s'ye çıkaran HSCSD devreye giriyor. Şimdi kanal kodlaması için 8,4kBit/s (22,8kBit/s - 14,4kBit/s) geri kalıyor. Ama ne zaman cep telefonu baz istasyonundan uzaklaşıp şebeke çekimi azalırsa, o zaman problemler çıkıyor ve hatalar yoğunlaşıyor. HSCSD'nin sağlıklı çalışması için şebeke çok iyi çekmelidir.

HSCSD - Asimetrik Hizmetler

HSCSD standardının diğer bir özelliği asimetrik veri hizmetidir. Bu hizmette downlink'e (şebekeden telefona giden veri) uplink'ten (telefondan şebekeye giden veri) daha fazla veri hızı tahsis edilebiliyor. Özellikle internet hizmetlerinde gönderilen veriden daha fazlası alındığı için, asimetrik hizmetler çok büyük avantajlar sağlamaktadır. Downlink'te böylece daha yüksek veri hızı gerçekleştiriliyor. Şuan piyasada mevcut olan (eşzamanlı alıcı ve verici birimi olmayan) HSCSD telefonlarıyla 3 downlink ve 1 uplink kanalı birleştirilebiliyor. Buna 1+3'lük kanal tahsisi deniliyor. Eşzamanlı alıcı/verici birimi olan telefonlarla 2+5 mümkün ve çok yakındada 3+5 mümkün olacak. Simetrik hizmetlerde, yani alıcı ve verici kanallarının aynı olduğunda, 2+2 dağılım mevcuttur (1+1 zaten standart cep telefonlarında vardır). Simetrik hizmetler özellikle telefon ve görüntülü telefon görüşmelerinde kullanılıyor. Çünkü burada uplink ve downlink aynı büyüklükte veriyi taşıyorlar. Aksi taktirde kullanıcıların birinin sesi gitmeden diğerininki geri dönerdi.

HSCSD - Kullanım alanları