ونظراً لأن تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية تواصل تقدمها المطلق، فقد تطورت نظم متعددة المدخلات من خلال تعزيزات حيوية إلى قاعدة شبكات اللاسلكي الحديثة، ومن أحدث أجهزة توجيه في شبكة وي - فاي إلى محطات قاعدية، فإن المنظمة مسؤولة أيضاً عن الزيادات الكبيرة في معدلات البيانات، والكفاءة في استخدام الأجهزة، والقدرة على الشبكة التي يتوقعها الآن المستعملون والمشغلون.

لمحة عامة عن تكنولوجيا البعثة

وبالإضافة إلى ذلك، فإن تكنولوجيا البعثة تتغير أساساً كيفية نقل وتلقي الإشارات اللاسلكية باستخدام هوائيات متعددة في جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال، وفي حلقة اتصال تقليدية واحدة، يتم إرسال تدفق بيانات واحد على مسار واحد، مما يجعل الصلة عرضة للتزييف والحد من الإنتاج، وتستغل البعثة البعد المكاني: إذ تبث تدفقات متعددة للبيانات في نفس الوقت عبر قناة التردد، تضاعف معدل البيانات دون اشتراط وجود تنوع إضافي.

وتمتد عمليات التدخل الحديثة في هذه المنظمة إلى عدة فئات، حيث تعمل البعثة الوحيدة التي تعمل في إطار نظام متعدد الأطراف، وتزيد من قدرة النظام بدرجة كبيرة، وتزيد من المزايا الرئيسية التي تنطوي عليها 5 نظم تقنية، وتسمح بمحطة قاعدية أو نقطة وصول للاتصال مع مستخدمين متعددين في نفس النطاقات، وتزيد من قدرة النظام بدرجة كبيرة.

منظمات المعايير الرئيسية التي تشكل نشراً في المنظمة البحرية الدولية

وتقوم عدة منظمات بارزة بتوحيد تكنولوجيا البعثة، فهم أدوارها أمر أساسي لأي شخص يشارك في تخطيط الشبكات أو تصميم الأجهزة أو صنع السياسات.

معهد الهندسة الكهربائية والإلكترونية

وقد كان الفريق العامل المعني بالشبكة الدولية للكهرباء والشبكة 802-11 عاملاً أساسياً في النهوض بالشبكات المحلية اللاسلكية (Wi-Fi) كما أن معايير مثل IEE 802.11n أدخلت MIMO إلى Wi‐Fi، بينما تزيد سلسلة عمليات الوصول إلى الشبكات المادية 802.11ac و802.11ax (Wi-Fi 6) زيادة كبيرة في عدد المجرى المكاني ودخلت أجهزة التصنيع المتوسطة النطاق 802.11be (Wi-Fistream)

3GPP (مشروع شراكة الجيل الثالث)

وفيما يتعلق بالشبكات الخلوية، فإن 3GPP هي الهيئة الرئيسية للمعايير، إذ أن مواصفاتها من طراز LTE-Advanced و5G NR تتضمن مواصفات الإدارة المتوسطة الأجل باعتبارها سمة أساسية، وقد صمم معيار 5G NR، على وجه الخصوص، من أجل دعم المنظمة البحرية الدولية المتطورة، مع تصميم أجهزة متعددة مكانية مدمجة في الطبعة المادية.

الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية

ويقوم الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية، من خلال قطاع الاتصالات اللاسلكية التابع له، بوضع أنظمة إذاعية وتوصيات تنظم استخدام طيف الترددات اللاسلكية على الصعيد العالمي، كما أن نظم الاتصال اللاسلكي العالمية التابعة للاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية توزع طيف مختلف الخدمات، بما في ذلك النطاق الترددي المتنقل، كما يقوم الاتحاد بنشر المعايير التقنية الخاصة بالشبكة الدولية للاتصالات السلكية واللاسلكية - 2020 (5G) و150 MMT2030 (6G).

معهد معايير الاتصالات السلكية واللاسلكية الأوروبي

كما تضع الشبكة معايير أوروبية للاتصالات السلكية واللاسلكية، بما في ذلك معايير منسقة للمعدات الإذاعية بموجب توجيه المعدات اللاسلكية، وتضع اللجان التقنية التابعة للمنظمة الأوروبية للطاقة الذرية، مثل شبكة الوصول إلى أجهزة الاتصال اللاسلكي ذات النطاق الترددي، وشبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية التي تباع في أوروبا (Methods for Testing ' specification)، معايير تغطي قياس أداء المنظمة البحرية الدولية، والتوافق الكهرومغناطيسي، والتعرض البشري.

المعايير الناشئة لنشر البعثة

وفي حين أن المفاهيم الأساسية للمنظمة البحرية الدولية ناضجة، فإن تفاصيل كيفية تنفيذ هذه المنظمة لا تزال تتطور استجابة لحالات الاستخدام الجديدة، واتساع نطاقات الترددات العالية، وتعزيز أهداف الأداء، والمعايير الناشئة التالية ذات أهمية خاصة.

IEEE 802.11be (Wi‐Fi 7)

ويمثل القفزة التالية في الشبكة العالمية لشبكة المعلومات الإدارية، وهو يقدم الدعم لما يصل إلى ١٦ مجاريا مكانية، و ٤٠٩٦ ميغاواط، وعملية متعددة الوصلة، تتيح استخدام أجهزة الترددات في آن واحد، كما أن المعيار الذي يحسن قدرات شركة موتوميتمو على خدمة المزيد من المستعملين في نفس الوقت، ويعتمد تقنيات محسنة لتصنيع النقاط التي تعمل فيها أجهزة الاتصال، ولا سيما في مجال عمليات الدمج)٧(.

3GPP 5G NR Advanced (Release 18 and Beyond)

ويمكن أن يشمل الإصدار ١٨ من المبادرة العالمية المتعددة الأبعاد، المعروف باسم ٥ زاي المتقدم، عدة تحسينات من جانب البعثة، وتشمل السمات الرئيسية زيادة استخدام العناصر الرئيسية من طراز MIMO في إطاري الترددات الفرعية ٧ GHz وM millimeter-wave، وتحسين إدارة الأشعة في سيناريوهات عالية الجودة )مثل القطارات السريعة(، ودعم الانتقال المشترك المتماسك من نقاط الإرسال المتعددة.

ITU-R IMT -2030 Framework

ويقوم الاتحاد حاليا بوضع إطار عمل فريق الرصد الدولي - 2030 الخاص بـ 6 زاي، الذي سيشمل سيناريوهات استخدام مثل الاتصالات غير المفرغة، والاتصالات الواسعة النطاق، والتنبؤ عن بعد بواسطة التلغرافي، كما أن أهداف أداء الإطار (مثلا، 100 من معدلات الذروة في نطاق Gbps، 0.1 متر في حالة الطوارئ) ستتطلب نشرات أكثر عدوانية من جانب المنظمة البحرية الدولية، كما يعمل الاتحاد على وضع مبادئ توجيهية لتبادل الطيف الدينامي بين مختلف الأجيال.

الاعتبارات التنظيمية المتعلقة بنشر البعثة

وبالإضافة إلى المعايير التقنية، يفرض المنظمون الحكوميون قواعد تحكم كيفية نشر وتشغيل نظم المنظمة البحرية الدولية، وتختلف هذه الأنظمة حسب البلد والمنطقة، ولكن المواضيع المشتركة تشمل تخصيص الطيف، والحدود المفروضة على السلطة، وإدارة التدخل، والتعرض البشري للميادين الكهرومغناطيسية.

توزيع اللفت

وتتوقف مكاسب أداء البعثة على الوصول إلى الطيف الكافي، إذ يتعين على الجهات التنظيمية تخصيص نطاقات تردد محددة لمختلف الخدمات (الأجهزة المحمولة، الثابتة، الساتلية، البث، إلخ) ولكي يتم نشر هذه الأجهزة، يجب تنسيقها دوليا للسماح بوفورات الطيف بالنسبة للمعدات، وعلى سبيل المثال، تم تحديد نطاق الترددات الهاتفية الثلاثة-5 (C-bandz) على الصعيد العالمي كمجموعة رئيسية من قنوات الاستشعار المتعددة الأطراف.

حدود السلطة والطرق

وقد حدد القائمون على التنظيم أقصى قدر من القوة المشعّة للهيدروك (EIRP) والحدود الكثافة الكثافة الكثافة الكثافة للطاقة لمنع التدخل وضمان التشغيل الآمن، ويمكن لنظم التصنيع التابعة للبعثة، ولا سيما تلك التي تستخدم الأشعة، أن تركز الطاقة في شعاع ضيق، ويمكن أن تتجاوز الحدود إذا لم تخضع للرقابة بعناية، ولذلك تحدد أجهزة المعايير والمنظمات أساليب الاختبار والحدود القصوى للامتثال.

Interference Management

فالنشر الكثيف لنظم الرصد والتحقق والتفتيش، ولا سيما في البيئات الحضرية، يمكن أن يخلق إمكانية التدخل بين الخلايا، وبين المشغلين، وبين الخدمات غير الآلية، ويحتاج المنظمون إلى محطات قاعدية ونقاط وصول لتنفيذ تقنيات التخفيف من التدخل مثل الاستماع إلى أجهزة الاتصال غير المرخص لها، وتنسيق التدخل فيما بين الخلايا، وتعزيز قدرة المنظمة على إدارة الترددات العالية.

Electromagnetic Field (EMF) Exposure

وقد أدى القلق العام إزاء الإشعاع التواتر الإشعاعي إلى وضع حدود صارمة على كمية الطاقة التي يمكن أن تستوعبها الهيئة البشرية، كما أن نظم الإدارة المتكاملة المتعددة الجنسيات، التي لها قوة أعلى وزمن متعدد، يمكن أن تزيد من التعرض المحلي إذا لم يكن مصمماً بشكل سليم.

خامسا - التغيرات التنظيمية الإقليمية

وفي حين أن العديد من الأنظمة متوائمة من خلال الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية، لا تزال هناك اختلافات كبيرة، فعلى سبيل المثال، فإن حدود مرفق الإدارة البيئية في أوروبا أقل عموما من الحدود الموجودة في الولايات المتحدة، التي يمكن أن تؤثر على كثافة نشر البعثة، كما أن تخصيص الطيف لخمسة آلاف يختلف: استخدامات المليمتر المتعدد الأطراف (24/28/39 GHz)، بينما تركز أوروبا أكثر على 3.5 من نظام GHz و 26 GHz.

الأثر على استراتيجيات النشر

وتؤثر المعايير والأنظمة المتطورة تأثيرا كبيرا على كيفية تخطيط مقدمي خدمات الشبكات ونشر وتشغيل نظم المنظمة البحرية الدولية، وتتسم الجوانب التالية بأهمية خاصة.

التوافق والقابلية للتشغيل المتبادل

ويجب على المشغلين أن يكفلوا امتثال معداتهم الخاصة بالمبادرة مع أحدث المعايير (مثل الإصدار 18 من المبادرة العالمية بشأن 5 زاي) لضمان التشغيل المتبادل مع أجهزة المستخدمين وعناصر الشبكات الأخرى، وهذا أمر بالغ الأهمية عند نشر هذه المنظمة، حيث يجب مواءمة الكتب الرمزية المتحركة وبروتوكولات الإشارة، كما يتعين على المشغلين النظر في التوافق الرجعي مع 4G و5G من قبل، إجراء اختبارات للامتثال للمعايير.

الكفاءة في استخدام المبيدات ومن خلال الاستخدام الأمثل

فالقيود التنظيمية على السلطة وزوارق النطاق تعني أن على المشغلين أن يضغطوا كل جزء من الأداء من طيفهم المخصص، وأن تقنيات المنظمة البحرية الدولية مثل التكتل المكاني العالي (مثلا، 1616 MIMO) والارتقاء بالمعلومات المقدمة من الدولة عن طريق القنوات المتقدمة، هي أمور أساسية، غير أن المكاسب تأتي بتكلفة: زيادة تعقيد التجهيز وارتفاع كثافة استخدام الطاقة، وتستثمر أدوات نموذجية في بيئة المواقع.

تخطيط التكاليف والمواقع

إن الهوائيات الضخمة من طراز MIMO أكبر ماديا وأكثر ثقلا من الهوائيات التقليدية في الفريق، مما يتطلب أبراجا أقوى، وأكثر مساحة، وهندسة هيكلية دقيقة، وقد تؤدي الأنظمة المتعلقة بالأجهزة التجميلية، ولا سيما في المناطق السكنية والتاريخية، إلى الحد من التنسيب المائي، كما أنه يجب فحص كل موقع من المواقع عن مدى الامتثال للإطار التشغيلي المتوسط، وهو ما يتطلب في كثير من الأحيان محاكاة مفصلة باستخدام أنماط الاختبار اليدوية الفعلية أو أجهزة الحفظ اليدوية.

الامتثال والسلامة

فبعد الأنظمة التقنية، يمكن أن تؤثر التصور العام لشبكات إدارة الشركات العسكرية المتعددة الجنسيات و5G على سرعة النشر، وقد تؤدي الشواغل المتعلقة بالتعرض لمصائد الأسماك، ولا سيما من صفائف المنظمة المتعددة الجنسيات، إلى معارضة محلية في بعض المناطق، ويجب على المشغلين أن يثبتوا بوضوح الامتثال للحدود القصوى لتدفقات الطاقة، وأن يتعاملوا مع المجتمعات المحلية، كما أن المعايير والأنظمة توفر إطاراً للوفاء بالمتطلبات القانونية، إلا أن وجود حدود للقدرات المالية القائمة على نطاق واسع هو عمل متوازن.

التوقعات المستقبلية: بعثة الرصد الدولية في 6 زاي وما بعده

(ب) نظراً إلى وجود 6G، التي يتوقع أن تُستغل تجارياً في حوالي عام 2030، فإن تكنولوجيا MIMO ستصل إلى مستويات جديدة.() وتعالج هذه النظم على أساس التردد العالي مع آلاف العناصر الهوائية التي تعمل في إطار النطاق الفرعي (مثلاً، 100 غيغاهيرتز إلى 300 هرتز) وهي بحاجة إلى إجراء بحوث بشأنها، وستعتمد على الارتباك مع أشكال التداخل الضيق جداً، التي قد تتطلب نهجاً تنظيمية جديدة بشأن حدود القدرة على استخدام الطاقة.

وثمة اتجاه آخر ناشئ هو إدماج الاستخبارات الاصطناعية في عملية المنظمة البحرية الدولية.() أما العمل الذي يضطلع به الفريق المعني بشبكة الاتصال اللاسلكية من أجل الجيل القادم، فيشمل إدارة الأشعة التي يقودها المعهد، وتقدير القنوات، والتنبؤ بالتدخلات، وسيلزم وضع أنظمة تستوعب نظاماً متعدداً محدداً للبرمجيات، حيث لا يزال نمط الهوائي وقوته يُفهمان بشكل دينامي في الوقت الحقيقي، مما يثير تساؤلات حول نماذج الاختبار والإثبات.

كما أن تقارب البعثة مع التكنولوجيات الأخرى مثل الاستشعار المتكامل والاتصالات والشبكات غير الأرضية (السواتل والطائرات بدون طيار) سيتطلب أيضا نهجا تنظيمية جديدة، وقد تحتاج نظم المنظمة البحرية الدولية على منابر النقل الجوي، على سبيل المثال، إلى الامتثال لأنظمة سلامة الطيران مع تقاسم الطيف مع الشبكات الأرضية، ومن المرجح أن يتناول المؤتمر العالمي للاتصالات اللاسلكية التابع للاتحاد الدولي للاتصالات في عام 2027 تطورا كبيرا لهذه المسائل، مما يضع مرحلة العقد.

خاتمة

إن نشر المنظمة في الشبكات اللاسلكية هو تفاعل معقد بين التكنولوجيا القوية، والمعايير المتطورة، والأنظمة المتنوعة، إذ من خلال الشبكة الدولية للطاقة الذرية وشبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية التي تضع المواصفات التقنية للاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية، والجهات التنظيمية الوطنية التي تكفل استخدام الطيف بطريقة آمنة وفعالة، فإن المشهد يتحول باستمرار، ويجب على المهندسين ومخططي الشبكات أن يحافظوا على هذه التغييرات في نظم التصميم التي لا تكون ذات كفاءة عالية فحسب بل وتستجيب أيضاً لما هو عليه من مستقبل.