آلية عمل بيانات تبديل الدوائر عالية السرعة في الاتصالات HSCSD

تُعد (HSCSD) هي مواصفات لنقل البيانات عبر شبكات (GSM)، حيث يستخدم (HSCSD) ما يصل إلى أربع فتحات زمنية (9.6 كيلو بايت) أو (14.4 كيلو بايت)، ولعرض نطاق ترددي إجمالي يبلغ (38.4 كيلو بايت) أو (57.6 كيلو بايت).

ما هي بيانات تبديل الدوائر عالية السرعة HSCSD

البيانات المحولة بالدائرة عالية السرعة (HSCSD): هي تحسين في معدل بيانات بيانات تبديل الدائرة في شبكة (GSM)، كما تتوفر فتحات الوقت (14.4 كيلو بايت) فقط على شبكات (GSM) التي تعمل بتردد (1800 ميجاهرتز) وشبكات (GSM) لـ (900 ميجاهرتز) تقتصر على (9.6 كيلو بايت) فترات زمنية.

• “HSCSD” هي اختصار لـ “High Speed Circuit Switched Data”.

• “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communications”.

طرق زيادة معدل البيانات في HSCSD

• يتيح (HSCSD) استخدام أكثر من فترة زمنية.

• يستخدم (GSM) الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA).

• تنقسم كل قناة راديو إلى ثماني فترات زمنية.

• يتم تخصيص كل فترة زمنية لمستخدم مختلف.

• هذا يجعل من الممكن خدمة ثمانية عملاء على قناة راديو واحدة.

• يتيح (HSCSD) تخصيص أكثر من فترة زمنية للمستخدم.

ملاحظة:“TDMA” هي اختصار لـ “Time-division multiple access”.

أساسيات عمل HSCSD

البيانات عالية السرعة بتبديل الدارات (HSCSD) هي الجيل التالي من بيانات تبديل الدارات المتاحة لأنظمة الهاتف المحمول (GSM)، ويسمح بنقل البيانات اللاسلكية بمعدل (57.6 كيلوبت في الثانية) ويتوفر (HSCSD) في أكثر من (25 دولة) ويحظى بشعبية خاصة في أوروبا، وأصبح شائعاً لأول مرة في بداية القرن الحادي والعشرين وبدأ في الظهور في العديد من الدول الأوروبية حوالي عام 2000م.

يمكن استخدام هذه التقنية فقط لتطبيقات نقل البيانات وليس الصوت، ونظراً لحقيقة أنّ الإرسالات الصوتية لها الأسبقية دائمًا على البيانات، فقد تكون هناك أوقات لا يعمل فيها اتصال (HSCSD) كما ينبغي ولأنّ هناك حاجة إلى المزيد من الفتحات للتطبيقات الصوتية، كما يتميز عن بعض الأنواع الأخرى من البروتوكولات على هواتف (GSM) لأنّه يحتوي على قناة مخصصة بتبديل الدارات ممّا يجعل عمليات نقله أكثر موثوقية.

يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل خاص لعمليات النقل الحساسة للوقت مثل الفيديو، حيث يتلقى (HSCSD) أيضاً تداخلًا أقل من المصادر الخارجية مقارنة بالبروتوكولات الأخرى، ممّا يجعل جلسات الصوت والبيانات ذات جودة أعلى، ومع ذلك فإنّ بعض البروتوكولات الأخرى مثل خدمة حزمة الراديو العامة (GPRS) هي في الواقع أكثر شيوعًا عبر شبكات (GSM)، وهذا هو في الأساس عامل تكلفة.

تُعد (GPRS) أكثر كفاءة من (HSCSD) وبالتالي يتم استخدامها بشكل متكرر من قبل الشركات التي تبني البنية التحتية والخدمات، وبالتالي فإنّ (GPRS) لديها تشبع أكبر في السوق بناءً على عامل التكلفة هذا وحده.

تحاول معظم شركات الهاتف المحمول دائمًا الحفاظ على ميزة السوق، حيث لا يؤدي استخدام خدمة هاتفية باهظة الثمن إلى الحفاظ على قدرة الشركة على المنافسة، وذلك ببساطة لأنّه يجب تمرير هذه الرسوم إلى العميل وسينظر العميل في كل خدمة ويتخذ قراراً ليس فقط على أساس الجودة، ولكن على السعر حيث يكون السعر غالبًا عاملاً حاسمًا، وهذا ما يفسر سبب عدم شيوع (HSCSD) مثل البروتوكولات الأخرى.

• “GPRS” هي اختصار لـ “General Packet Radio Services”.

الفرق بين تقنية HSCSD وتقنية GPRS

عندما بدأت شبكات (2G GSM) في البداية كان بإمكانها فقط توصيل المكالمات الصوتية والرسائل النصية، ولم تكن قدرة بيانات الهاتف المحمول المطلوبة؛ لتمكين الإنترنت على الهاتف من خلال الشبكات الخلوية متاحة في ذلك الوقت، وتم تقديم تقنية بيانات تبديل الدوائر (CSD) في وقت لاحق للسماح للمستخدمين بالوصول إلى اتصال الإنترنت الأساسي من خلال هواتفهم المحمولة.

اعتمدت (CSD)، مثل خدمات تبديل الدارات الأخرى في (GSM) بما في ذلك الصوت والنص وعلى فترات زمنية مخصصة لتمكين الإنترنت، وهذا يعني بشكل أساسي أنّه إذا أراد المستخدم الوصول إلى خدمات الإنترنت من خلال (CSD) فسيتم احتلال فترة زمنية طوال مدة جلسة البيانات الخاصة بهم، وعلى الرغم من أنّ هذا النهج لم يكن فعالًا، إلّا أنّه كان الطريقة الوحيدة للسماح للعملاء بالوصول إلى الإنترنت من خلال هواتف (GSM) الخاصة بهم في ذلك الوقت.

كانت بيانات تبديل الدوائر عالية السرعة (HSCSD) بمثابة تحسين لتقنية بيانات تبديل الدوائر الحالية (CSD) لتحسين معدلات البيانات، وحقق (HSCSD) معدلات بيانات أعلى من (CSD) من خلال استخدام تقنيات تشفير أخطاء فائقة لاستخراج معدلات بتات أعلى من فترة زمنية واحدة.

نتيجة لذلك زاد (HSCSD) معدلات البيانات من (9.6 كيلوبت في الثانية) لكل فترة زمنية إلى (14.4 كيلوبت في الثانية) لكل فترة زمنية، وعلى عكس (CSD) يمكن لـ (HSCSD) استخدام فترات زمنية متعددة ممّا سمح لها بتقديم سرعة تنزيل قصوى تصل إلى (64 كيلو بايت في الثانية)، ومع ذلك فإنّ استخدام فترات زمنية متعددة يتطلب ترقيات للهواتف المحمولة بنظام (GSM).

خدمة حزم الراديو العامة (GPRS) هي تقنية تبديل الحزمة وخليفة (HSCSD) وفي حين أنّ تقنية (HSCSD) أصبحت قديمة ولا تزال (GPRS) متاحة على شبكات (GSM) المحمولة، كما يمكن أن توفر (GPRS) سرعات تنزيل قصوى تصل إلى (171.2 كيلو بايت في الثانية) باستخدام تقنية تبديل الحزمة، وتطلب إدخال شبكات (GPRS) تغييرات كبيرة في بنية شبكة (GSM).

• “CSD” هي اختصار لـ “Circuit Switched Data”.

العلاقة بين HSCSD وتمكين بيانات الهاتف

في بداية رحلتهم اعتمدت شبكات (GSM) من الجيل الثاني على تقنية تبديل الدارات لتمكين المكالمات الصوتية والرسائل النصية (SMS)، ومع ذلك فإنّ تقنية تبديل الدارة لا تستخدم موارد الشبكة الراديوية بكفاءة لأنّها تستخدم الموارد بشكل دائم طوال مدة الجلسة بأكملها.

تم توفير إمكانية التبديل من قبل مركز تبديل المحمول (MSC) فقط والذي كان متصلاً بشبكات الهاتف الخارجية مثل (PSTN) و(ISDN)، وبالإضافة إلى ذلك يتيح كيان شبكة آخر (SMSC) للمستخدمين إرسال واستقبال الرسائل النصية أو الرسائل القصيرة، ونظراً لأنّ (HSCSD) يمكن أن يستفيد من شبكة تبديل الدارات الحالية فقد كان فوزًا سريعًا لمشغلي الهاتف المحمول، حيث أتاح لهم فرصة تقديم سرعات تنزيل قصوى تصل إلى (64 كيلو بايت في الثانية).

يمكن لمشغلي الهاتف المحمول تقديم (HSCSD) في شبكات (GSM) من خلال تعديلات طفيفة على بنية شبكة (GSM) الحالية، ومع ذلك نظراً لأنّ (HSCSD) يستخدم فترات زمنية متعددة لتوفير بيانات الهاتف المحمول، فقد كانت هناك حاجة أيضًا إلى إمكانية متعددة الفتحات في هواتف (GSM) لتلقي الاتصالات من خلال فترات زمنية متعددة.

(HSCSD) هو معيار يستخدم فترات زمنية متعددة لإرسال البيانات في نفس الوقت وبالتالي زيادة سعة الإرسال، حيث كلما زاد عدد الفترات الزمنية المستخدمة زادت سرعة معدل الإرسال. تدعم هذه الفتحات عادةً نطاقًا تردديًا يتراوح بين (9.6 كيلوبت) و(14.4 كيلوبت)، كما يمكن لـ (HSCSD) استخدام أربع فتحات كحد أقصى في المرة الواحدة وبالتالي (57.6 كيلو بت) من إجمالي معدل الإرسال.

• “PSTN” هي اختصار لـ “Public Switched Telephone Network”.

• “SMSC” هي اختصار لـ “short message service center”.

• “MSC” هي اختصار لـ “Mobile Switching Centre”.

• “ISDN” هي اختصار لـ “Integrated Services Digital Network”.