2G’de D-AMPS nedir?

2G’de D-AMP’ler nedir?

D-AMPS veya Dijital Gelişmiş Cep Telefonu Sistemi, 20. yüzyılın sonlarında Amerika Birleşik Devletleri’nde yaygın olarak kullanılan ikinci nesil (2G) kablosuz iletişim teknolojisidir. D-AMPS, gelişmiş ses kalitesi, gelişmiş kapasite ve diğer çeşitli faydalar için dijital teknolojiyi sunarak öncülü olan analog Gelişmiş Cep Telefonu Sistemine (AMPS) göre önemli bir ilerlemeyi temsil ediyordu. Bu ayrıntılı açıklamada, geçmişi, teknik özellikleri ve nasıl çalıştığı da dahil olmak üzere D-AMPS’in temel yönlerini inceleyeceğiz.

Tarihsel Bağlam:

D-AMPS, Amerika Birleşik Devletleri’nde yaygın olarak kullanılan ilk hücresel ağ olan analog AMPS sisteminin dijital bir alternatifi olarak geliştirildi. 1980’lerde piyasaya sürülen AMPS, ses ve verileri radyo dalgaları üzerinden iletmek için analog modülasyon tekniklerini kullandı. AMPS, kendi döneminde önemli bir ilerleme olsa da çağrı kapasitesi, ses kalitesi ve parazite yatkınlık açısından sınırlamalara sahipti. Bu sorunları çözmek için D-AMPS tanıtıldı.

Dijital Gelişmeler:

IS-54 ve IS-136 olarak da bilinen D-AMPS, hücresel iletişime dijital teknolojiyi getirdi. Mobil ağın verimliliğini ve performansını artırmak için çeşitli dijital teknikler kullanıldı. D-AMPS’deki önemli dijital gelişmelerden bazıları şunlardır:

1. Dijital Ses Sıkıştırma: D-AMPS, analog ses sinyallerini dijital formata dönüştürmek için dijital ses sıkıştırma algoritmalarını kullandı. Bu, AMPS’ye kıyasla mevcut bant genişliğinin daha verimli kullanılmasına ve ses kalitesinin iyileştirilmesine olanak sağladı.
2. Zaman Bölmeli Çoklu Erişim (TDMA): D-AMPS, frekans spektrumunu zaman dilimlerine bölmek için bir dijital erişim yöntemi olan TDMA’yı kullandı. Her kanal, birden fazla kullanıcının aynı frekansı paylaşmasına olanak tanıyacak şekilde üç zaman dilimine bölündü. Bu, sürekli analog sinyal kullanan AMPS’ye kıyasla ağın kapasitesini önemli ölçüde artırdı.
3. Frekansın Yeniden Kullanımı: D-AMPS, hücrelerin sektörlere bölünmüş olduğu bir hücresel mimari kullanmıştır. Bu, frekansların farklı hücreler arasında yeniden kullanılmasını sağlayarak ağ kapasitesini daha da artırdı ve paraziti azalttı.
4. Hata Düzeltme: D-AMPS’deki dijital teknoloji, veri iletiminin güvenilirliğini artıran hata düzeltme tekniklerine izin verdi.

Teknik özellikler:

D-AMPS’nin daha ayrıntılı anlaşılmasını sağlamak için teknik özelliklerini inceleyelim:

1. Frekans Bantları: D-AMPS iki frekans bandında çalışır: 800 MHz bandı ve 1900 MHz bandı. 800 MHz bandı öncelikle kentsel ve banliyö alanlar için kullanılırken, PCS (Kişisel İletişim Hizmeti) olarak da bilinen 1900 MHz bandı daha yoğun nüfuslu kentsel alanlara yerleştirildi.
2. Kanallar: D-AMPS kanalları 30 kHz genişliğindeydi ve her biri tek bir konuşmayı barındıran üç zaman dilimine bölünmüştü. Bu TDMA yapısı, tek bir kanalda üç adede kadar eşzamanlı konuşmaya izin verdi.
3. Modülasyon Şeması: D-AMPS, veri iletimi için π/4 Diferansiyel Dörtlü Faz Kaydırma Anahtarlaması (π/4 DQPSK) olarak bilinen bir dijital modülasyon biçimini kullandı. Bu modülasyon şeması, bant genişliğinin verimli kullanımını ve çok yollu girişime karşı direnci sağladı.
4. Veri Hızları: D-AMPS, kısa mesaj ve basit veri uygulamaları gibi temel veri hizmetleri için uygun olan 14,4 kbps’ye kadar veri hızları sundu.

Operasyon:

D-AMPS, kapsama alanı içerisinde verimli ses ve veri iletişimine olanak sağlayacak şekilde çalışıyordu. İşte nasıl çalıştı:

1. Kayıt: Bir mobil cihaz açıldığında veya D-AMPS kapsama alanına girdiğinde en yakın hücreyle kayıt işlemini başlatır. Kayıt sırasında cihaz, Mobil Kimlik Numarası (MIN) ve Elektronik Seri Numarası (ESN) gibi bilgileri ağa sağladı.
2. Arama Kurulumu: Arama yapmak için kullanıcı, mobil cihazında istenen numarayı çevirdi. Çağrı isteği en yakın hücreye gönderildi ve bu hücre daha sonra çağrıyı uygun hedefe yönlendirdi.
3. Ses Sıkıştırma: Kullanıcının sesi, dijital ses sıkıştırma algoritmaları kullanılarak örneklendi, sayısallaştırıldı ve sıkıştırıldı. Bu sıkıştırılmış ses verileri daha sonra atanan kanaldaki zaman dilimlerinden birinde iletildi.
4. TDMA Çalışması: TDMA, birden fazla kullanıcının aynı frekansı zaman dilimlerine bölerek paylaşmasına izin verdi. Her kullanıcıya konuşması için belirli bir zaman dilimi tahsis edildi, böylece aynı kanalda aynı anda birden fazla görüşmenin gerçekleştirilebilmesi sağlandı.
5. Devirler: Bir mobil cihaz bir hücreden diğerine taşınırken, D-AMPS sorunsuz aktarımları kolaylaştırdı. Sistem, devam eden çağrıyı konuşmayı kesmeden bir hücreden diğerine aktaracaktı.

Avantajlar ve Sınırlamalar:

D-AMPS, mobil iletişim dünyasına çeşitli avantajlar getirdi:

1. Geliştirilmiş Ses Kalitesi: Dijital ses sıkıştırma ve modülasyon teknikleri, AMPS gibi analog sistemlere kıyasla daha iyi ses kalitesiyle sonuçlandı.
2. Artırılmış Kapasite: TDMA yapısı ve frekansın yeniden kullanımı, daha fazla kullanıcının aynı frekans spektrumunda barındırılmasına izin vererek ağın genel kapasitesini artırdı.
3. Veri Hizmetleri: Temel olarak sesli iletişim için tasarlanmış olsa da D-AMPS, kısa mesaj ve düşük hızlı veri uygulamaları gibi temel veri hizmetlerini destekledi.

Ancak D-AMPS’nin sınırlamaları da vardı:

1. Sınırlı Veri Hızı: D-AMPS maksimum 14,4 kbps veri hızına sahipti, bu da onu daha sonraki mobil teknoloji nesillerinde popüler olacak yüksek hızlı veri hizmetleri için uygun hale getirmiyordu.
2. Uyumluluk Sorunları: D-AMPS küresel olarak standartlaştırılmamıştı, bu da uluslararası uyumluluğunu sınırladı. Esas olarak Amerika Birleşik Devletleri’nde ve birkaç başka ülkede kullanıldı.
3. Spectrum Verimliliği: Analog sistemlerden daha verimli olmasına rağmen D-AMPS, GSM gibi daha sonraki 2G teknolojileriyle karşılaştırıldığında spektrum verimliliği açısından hâlâ zorluklarla karşı karşıyaydı.

Miras ve Evrim:

D-AMPS, dijital teknolojiyi tanıtarak ve daha gelişmiş 2G ve 3G teknolojilerinin önünü açarak mobil iletişimin evriminde çok önemli bir rol oynadı. Daha yüksek veri hızlarına ve daha gelişmiş hizmetlere olan talep arttıkça D-AMPS, GSM (Mobil İletişim için Küresel Sistem) ve CDMA (Kod Bölmeli Çoklu Erişim) gibi teknolojiler lehine kademeli olarak kullanımdan kaldırıldı.

Sonuç olarak, D-AMPS veya Dijital Gelişmiş Cep Telefonu Sistemi, mobil iletişim tarihinde önemli bir kilometre taşıydı. Dijital teknolojiyi 2G ağlarına getirerek ses kalitesini iyileştirdi, kapasiteyi artırdı ve kablosuz iletişim dünyasında daha fazla ilerlemeye zemin hazırladı. Modern zamanlarda yerini büyük ölçüde daha gelişmiş teknolojiler almış olsa da mirası, günümüzde mobil ağların tasarımını ve işleyişini etkilemeye devam ediyor.