شرح WTTX

مقال من المهندس Abdullah Aljebry:
#تقنية_WTTX: أول مقال عربي.
Wireless_to_the_X
Wireless_to_the_Home

بعض منا بل الأغلبية سمع عن تقنية FTTX، وهي تقنية توصيل الإنترنت للمنازل عن طريق خطوط الفايبر، لكن ماذا عن التقنية الجديدة WTTX!!!

شرح الـFTTH هنا:

https://itnecourses.blogspot.com/2018/11/ftth.html

بحسب تقرير صادر عن الاتحاد الدولي للاتصالات ITU، فإن ما يقارب 2 إلى 4 مليار شخص يرغبون بالوصول إلى الإنترنت، وبالنسبة ل 3 مليار متصل أساساً، فإن خدمات النطاق العريض الحالية لم تعد كافية للاحتياجات، لذلك كان لابد من خطط جديدة يجب تنفيذها لهذه التحديات!

مع التطور السريع للتقنيات اللاسلكية والألياف البصرية، هناك حاجة لطرق جديدة، نعلم أن تقنية FTTX وُجدت لأجل إيصال خدمة الإنترنت لمستخدمي المنازل أو الشركات، وبسرعات عالية جداً، لكن السؤال هنا: هل تستطيع خدمة FTTX الوصول لجميع المستخدمين في أي مكان، وهل هي قادرة من التغلب على بعض التضاريس الصعبة، بالإضافة إلى كلفتها العالية للمعدات والبنية التحتية، وهل الجميع يستطيع تحمل تكاليفها؟!! أترك لكم الإجابة على تلك التساؤلات!

مع ظهور التقنية الجديدة WTTX أو WTTH من المتوقع أن يكون هناك حلول جذرية لتلك المشاكل التي تواجه الأغلبية.

تشير شركة Ovum إلى أن عدد مستخدمي 4G قد تجاوز 1مليار في عام 2015 ومع النمو والطلب المتزايد على معدلات البيانات العالية فمن المتوقع أن 4G بلا شك لن يكون كافي لسد الحاجة خلال الخمس سنوات المقبلة.

إذا تم استخدام 4G و 4.5G و 5G على سيناريوهات النطاق الترددي الثابت ك WTTX، فهل يمكن توفير حلول للوصول اللاسلكي ومنافسة تجربة FTTX؟!!

طبعاً كلا التقنيتين الغرض منها واحد وهو في النهاية كما قلنا إيصال الإنترنت للعميل وبسرعة عالية وكمية نقل بيانات مرضية، لكن مع الأخذ في الاعتبار الكلفة المادية والمجهود والوقت لقاء ذلك.

تتطلب التقنيات الحديثة مثل (MIMO 4X4, 256QAM, FDD+TDD CA, Massive CA, Massive MIMO) جميعها تحتاج من (40 إلى 60) MHz فقط من الطيف لتمكين المعدلات لمطلوبة لخلايا الجيجابت، لذا يمكن لتقنية WTTX أن تُنشئ خدمة نطاق عريض منزلية أفضل على أساس 4.5G.

بالنظر للقفزة النوعية لمعدلات النقل لمستخدم واحد من 150Mbps في (UE CAT4) إلى 600Mbps في (UE CAT12) ومن ثم 1Gbps في (UE CAT16)، هذا يعني أن WTTX يفوق النحاس ويتطابق مع الألياف البصرية من حيث معدلات النقل، والأهم من ذلك هو تحسين سعة الخلية الذي يمكن أن يحل القيود على النمو والطلب لسعة خلايا أكبر. على سبيل المثال يمكن أن يؤدي دعم نطاق يصل إلى 100MHz إلى زيادة سعة الخلية، وتقدم بذلك نصف قطر تغطية أكبر مما يجعل نصف قطر النطاق 3.5GHz مشابه لشبكة 3G ذو النطاق 2.3GHz.

يؤدي استخدام ال MIMO الضخم، لتحقيق تعدد الإرسال لأعداد كبيرة من المستخدمين إلى زيادة سعة الخلايا بمقدار 5 أضعاف، بحيث يمكن للمشغلين حمل عدد أكبر من مستخدمي WTTX وزيادة معدلات الإرسال للمستخدم الواحد.

بالنظر لجانب آخر، انتقل التلفاز من جهاز يستقبل البث إلى جهاز يوفر الفيديو عند الطلب، فقد لاحظنا مؤخراً انتشار تقنية IPTV بشكل واسع، والتي تتيح لنا كمستخدمين ربط التلفاز بخط الإنترنت وذلك للتمتع بمشاهدة المباريات مثلاً، والتي تُبث بشكل مباشر live، إذ أننا بحاجة لسرعات عالية جداً لمنع ظهور التقطعات في الفيديو، ما أريد قوله هو أنه كيف يمكن توصيل فيديوهات الإنترنت لملايين المستخدمين بتكلفة منخفضة؟!! نعم، تستطيع WTTX عمل ذلك، فمن خلالها يمكن أن تخدم IPTV، تقديم العروض التلفزيونية، فيديوهات الإنترنت، تصفح الويب، بالإضافة إلى VOIP وألعاب الشبكات.

باختصار هي تقنية ستستفيد بشكل كامل من الجيل الخامس لتوفير خدمة إنترنت عالية السرعة لأولئك الموجودين في المجتمعات الصغيرة والأقل حجماً والأبعد عن المناطق المغطاة بشكل جيد والتي يصعب الوصول إليها والتي لا يمكن ل FTTX أن تؤدي الغرض فيها. بعد التجارب الناجحة مع شركة هواوي في وقت سابق، أطلقت شركة Bell خدمة WTTX في مدينتين صغيرتين في أونتاريو، وستُطرح الخدمة في أكثر من 20 مدينة أخرى.

يوجد بالفعل حالات أخرى ناجحة أيضاً في الصين، الفلبين، البرازيل وأفريقيا، والتي أظهرت فيها معدلات أعلى من FTTX وعائدات أعلى بكثير وتكاليف انتشار أقل بنسبة 80% ووقت أقل لانتشارها بنسبة 90%.

تقدم لنا تقنية WTTX سرعة عالية الجودة مع عائد استثمار سريع، في حين أن FTTX معروفة باستقرارها وموثوقيتها، وبالتالي فإن كلا التقنيتين مكملتان لبعضهما ولا يمكن الاستغناء عن إحداهما. ولكن في الأماكن التي يكون فيها انتشار تقنية FTTX صعب ومكلف وغير فعّال، فإن WTTX يسمح للمشغلين بنشر الخدمة والتي تعتبر LTE Advanced+Pro واستهداف المستخدمين المنزليين، المكاتب الصغيرة والمتوسطة، المدارس والمناطق الريفية.

تستخدم WTTX نطاقات ترددية 2.3GHz, 2.6GHz, 3.5GHz والتي تقدم نطاقاً ترددياً كبيراً وخدمة فعّالة وغير مكلفة.
بينما في MBB تستخدم نطاقات ترددية 1.8GHz و 800MHz والتي غالباً ما تخدم كم هائل من المستخدمين ولكن لديها موارد محدودة نسبياً.

يمكن أن تتشارك WTTX و MBB الموارد معاً كالموجة الحاملة والوسط وذلك عندما تكون أحمال MBB خفيفة، دون حدوث تعارض أو تضارب في الموجات، بينما لو كان هناك ازدحام، حينها يتم استخدام FBs أو نطاقات ترددية مختلفة لمنع تصادم الموجات مع بعضها.

يركز مشغلوا خدمة الهواتف على B2C، حيث تحتل بطاقة SIM أساس وأهم نماذج خدمتهم من الجيل الثاني إلى الرابع. على مدى ال 20سنة الماضية أو ما يقاربها، قدّم المشغلون بعض خدمات B2B ومعضمها عبارة عن مبيعات مجمعة من مجموعات الخدمات البسيطة. ال B2H هو خيار جيد للمشغلون الذين يسعون إلى التحرك خارج نطاق B2C.

تشمل خدمات B2H التي تتسم بدرجة نمو منخفضة بشكل نموذجي، على خطط مع البيانات المشتركة وخدمات النطاق العريض الثابتة والمتنقلة. ويمكن لمشغلي الاتصالات المتنقلة توفير هذه الأنواع من الخدمات على الشبكات اللاسلكية مما يمهد الطريق للمنازل الذكية smart home.

في البلدان النامية، عادةً ما يكون نسبة اختلاط النطاق العريض المنزلي Household Broadband مع النطاق العريض الثابت Fixed Broadband أقل من 20%، وأقل بكثير في البلدان المكتضة بالسكان مثل إندونيسيا، حيث يبلغ 6.7% فقط. غالباً يكون النطاق العريض الثابت غير عملي في العديد من البلدان. البنية التحتية للنحاس رهيية، وبناء FTTX مكلفة جداً ويعرقلها حقوق الملكية الخاصة والقيود الأخرى.
في البلدان الأكثر تقدماً حيث يملك قادة السوق موارد النحاس والألياف، لا يستطيع المنافسون توفير النطاق العريض المنزلي أو الربح من القيام بذلك بسبب ارتفاع تكاليف الإيجار، وبالتالي خدمات النطاق العريض المنزلي عبر WTTX يمكن أن يكون بمثابة أداة قوية لمشغلي الشبكات الأصغر حجماً للصعود بشبكاتهم لمستويات أعلى في البلدان المتقدمة ولتوسيع نطاق تغطية النطاق العريض في البلدان النامية.

بالحديث عن الطيف الترددي، فنستطيع أن نقول بأنه المفتاح للشبكات اللاسلكية. في الجيل الثالث 3G الكارير يستخدم 5MHz وفي الجيل الرابع 4G يستخدم 20MHz بينما في الخامس 5G يستخدم 100MHz. عززت التكنولوجيا كفاءة الطيف الترددي، لكن السوق يدعو إلى زيادة عرض النطاق الترددي.
نظراً لأن WTTX يخدم مستخدمي المنازل والشركات، فإن لديه طلب أكبر بكثير على النطاق الترددي أكبر من MBB، ولذلك يبحث المشغلون بجدية عن المزيد من الطيف الترددي لتوفير تجربة WTTX أفضل لعملائهم.
على سبيل المثال، أكبر شركة اتصالات في السعودية لديها 5MHz من الطيف في النطاق 2.3GHz و 70MHz في النطاق 3.5GHz. ولدى شركة الاتصالات السلكية واللاسلكية الرائدة في سريلانكا 75MHz من الطيف في النطاق 2.3GHz. في أوائل عام 2016 استحوذ النرويج على 90MHz و 100MHz من الطيف في النطاق 3.7GHz الذي يعتزم استخدامه لتوسيع خدمات B2H و B2B.

شبكات WTTX هي شبكات لا سلكية، لذلك من الصعب التنبؤ بدقة المناطق التي يمكن أن تغطيها لتزويد المستخدمين بها، وماهي المعدلات المطلوبة، وهذا بدوره يؤثر على كفاءة طرح الخدمة، ولكن يمكن لتخيلاتنا للتغطية وتخطيط السعة وبعض الخبرة أن نتصور تطور تقنية WTTX إلى حد كبير مما يزيد من نجاح أكبر.

لقد تم تبني WTTX على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، وليس فقط في الأسواق الكبيرة وأدى التنفيذ البسيط والجدوى الاقتصادية لهذه التقنية إلى توسيع حجم السوق المحتمل للمشغلين وزيادة تغلغل النطاق العريض، مما جلب منافع اجتماعية واقتصادية هائلة.

في الصين على سبيل المثال، أطلقت الحكومة الصينية استراتيجية وطنية للنطاق العريض في عام 2013، وفي عام 2014 أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، سياسة تشجيع انتشار النطاق العريض في الريف، وقد ولّد ذلك استجابة إيجابية في المقاطعات الوسطى والغربية للبلاد مع انتشار جيلين من أجيال الموبايل للنطاق العريض واستفاد 300ألف مستخدم في الريف خلال عام واحد فقط.
أيضاً في السعودية كان تطور النطاق العريض بطيئاً نسبياً ولم يكن هناك سوى 2 مليون من أصل 5 مليون لديهم إمكانية الوصول إلى النطاق العريض الثابت، ولزيادة انتشاره أصدرت الحكومة عام 2012 خطة النطاق العريض اللاسلكي وقام المشغلان الرائدان STC و موبايلي ببناء WTTX على نطاق 2.3GHz و 2.6GHz، وفي ثلاث سنوات تم إضافة 3 مليون مشترك.

مع ظهور العصر الرقمي، يُنظر إلى النطاق العريض كحق إنساني أساسي في العديد من البلدان. وتظهر أرقام الاتحاد الدولي للاتصالات ITU أن 148 دولة لديها بالفعل خطط للنطاق العريض تعمل من أجل تعزيز انتشاره.

في النهاية، أعلم أن البعض لم يفهم جيداً ما كُتب في المقال، والبعض يرى بأنه كلام عام وليس فيه الجانب العملي والتقني المشوّق، وهذا بسبب أن التقنية جديدة ولا توجد الكثير من المعلومات حولها وهذا ما وجدته حتى الآن بعد البحث وأحببت أن أشاركه معكم.

WTTH: Wireless to the Home. التسمية بحسب شركة هواوي
FTTH: Fiber to the Home.
MBB: Mobile BroadBand.
B2C: Business to Consumer.
B2B: Business to Business.
B2H: Business to Human.
MIMO: Multi-Input Multi-Output.
VOIP: Voice over IP.

تم تجميع وإعادة صياغة وترجمة المقال من عدة مصادر أجنبية.
م. عبدالله الجبري.