Bu yazımızda; telekomünikasyon altyapılarının, ATM protokollerinin ve modern internetin sessiz gücü olan HEC kodunun ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve veri bütünlüğünü nasıl sağladığını derinlemesine inceliyoruz.

HEC Kodu Nedir?

Teknik literatürdeki adıyla Header Error Control (Başlık Hata Kontrolü), veri iletiminde kullanılan paketlerin sadece "başlık" (header) kısmını denetleyen bir hata tespit ve düzeltme mekanizmasıdır.

Bir mektup gönderdiğinizi düşünün; mektubun içeriği (veri) kadar, zarfın üzerindeki adresin (başlık) de doğru olması gerekir. Eğer adres silinirse veya yanlış okunursa, mektubun içeriği ne kadar değerli olursa olsun hedefe ulaşamaz. HEC, işte bu zarfın üzerindeki adresin yolda bozulup bozulmadığını kontrol eden ve küçük harf hataları varsa bunları otomatik düzelten sistemdir.

Özellikle ATM (Asynchronous Transfer Mode) protokolünde standartlaşan bu teknoloji, verinin nereye gideceğini belirleyen başlık bilgilerinin (routing information) güvenliğini sağlar.

HEC Nasıl Çalışır? (Çalışma Prensibi)

HEC kodunun çalışma mantığı, gönderici ve alıcı arasında matematiksel bir mutabakata dayanır. Sistem şu adımlarla işler:

1. Hesaplama (Gönderici): Veri paketi yola çıkmadan önce, sistem paketin başlık kısmındaki bitleri özel bir algoritmadan (genellikle Modülo-2 aritmetiği) geçirir. Bu işlem sonucunda 8 bitlik bir "HEC Değeri" üretilir ve başlığa eklenir.

2. İletim: Paket ağ üzerinden (fiber, bakır veya kablosuz) hedefe gönderilir.

3. Doğrulama (Alıcı): Alıcı cihaz paketi aldığında, başlık kısmı için aynı matematiksel hesaplamayı tekrar yapar.

4. Karşılaştırma:

   • Eğer alıcının hesapladığı değer ile pakette gelen HEC değeri eşleşiyorsa, başlık hatasızdır ve işlem devam eder.

   • Eğer eşleşmiyorsa, bir hata var demektir. HEC, tek bitlik hataları anında düzeltebilir. Çoklu bit hatalarında ise paket riskli kabul edilerek imha edilir (drop).

HEC Algoritmasının Teknik Yapısı

HEC, temelinde bir CRC (Döngüsel Artıklık Denetimi) türevidir. ITU-T I.361 standartlarına göre, özellikle ATM hücrelerinde başlık yapısı 5 Byte (40 bit) uzunluğundadır.

• İlk 4 Byte (32 bit): Yönlendirme ve akış kontrol bilgilerini içerir.

• Son 1 Byte (8 bit): HEC Kodu buraya yerleşir.

Bu yapı sayesinde sistem, başlıkta oluşabilecek tek bitlik hataları %100 oranında düzeltebilme yeteneğine sahiptir. Bu, veri trafiğinin kesintiye uğramadan akmasını sağlayan en kritik özelliktir.

HEC Kodunun Kullanım Alanları

HEC, sadece eski tip ağlarda değil, günümüzün yüksek hızlı internet altyapılarında da kritik rol oynar:

• ATM Protokolü: Ses, video ve veriyi küçük hücreler halinde taşıyan bu sistemde HEC, protokolün kalbidir.

• Fiber Optik Ağlar ve ISP'ler: İnternet Servis Sağlayıcıları, yüksek bant genişliğinde veri kaybını önlemek için omurga (backbone) yapılarında bu kontrolü kullanır.

• 5G ve Telekomünikasyon: Yeni nesil mobil ağlarda sinyal gürültüsüne karşı başlık bütünlüğünü korumak için kullanılır.

• Uydu İletişimi: Atmosferik etkiler nedeniyle sinyal bozulmalarının sık yaşandığı uydu haberleşmesinde, verinin rotasını kaybetmemesi için HEC hayati önem taşır.

• Video Konferans ve Streaming: Canlı yayınlarda "görüntü donması" veya "paket kaybı" yaşanmaması için başlık bilgilerinin hızlıca doğrulanması gerekir.

HEC, CRC ve FEC Arasındaki Farklar

Ağ teknolojilerinde hata kontrolü denince akla gelen diğer terimlerle HEC'i karıştırmamak gerekir:

Özetle: CRC verinin "bozuk olup olmadığını" söylerken, HEC verinin "yanlış adrese gitmesini" engeller ve basit hataları onarır. FEC ise paketi baştan aşağı tamir etmeye çalışır ancak sisteme daha fazla yük bindirir.

Sonuç: Neden Önemli?

Nesnelerin İnterneti (IoT), 5G ve bulut bilişim çağında veri trafiği her geçen gün artıyor. Milyarlarca paketin saniyeler içinde doğru rotayı bulması, HEC gibi basit ama etkili algoritmalar sayesinde mümkündür. Donanım üzerinde minimum yük oluşturarak maksimum yönlendirme güvenliği sağlayan HEC kodu, internetin görünmez trafik polisi olmaya devam etmektedir.