Syrian Arab Republic Ministry of Higher Education Syrian Virtual University Master of Technology Management الجوهىريت العربيت السىريت وزارة التعلين العالي الجاهعت االفتراضيت السىريت هاجستير إدارة التقانت بحث لرسالة ماجست ر ف إدارة التقانة بعنوان: تقنية الحزمة العريضة باستخدام خطوط نقل القدرة الكهربابية Broadband Over Power Lines Technology BPL إعداد أنيس خضر الكريدي Anis_SVU_MTM_23151 إشراف الدكتور موسى بشاره
المحتويات.1.2.3.4.5.6.7.8 المصطلحات مقدمة تقن ة الحزمة العر ضة عبر خطوط نقل القدرة 13 البنية التحتية لخطوط نقل القدرة وخصابصها 23 ماهي تقنية الحزمة العريضة عبر خطوط القدرة 33 مزايا تقنية الحزمة العريضة عبر خطوط القدرة 43 مشاكل تقنية الحزمة العريضة عبر خطوط القدرة 143 مشاكل ضجيج اإلشارات الراديوية 243 مشاكل اختبارات الBPL 343 التشويش التوافقي متعدد النمط 443 التشويش اإللكترو مؽناطيسي 543 التداخل بين الBPL و XDSL 643 مشاكل السرية دراسات عن تقن ة الحزمة العر ضة عبر خطوط القدرة 14 دراسة من الهيبة الوطنية االمريكية لالتصاالت 24 دراسات من شركة البث البريطانيةBBC 34 دراسات خاصة من ما نساس وفرجينيا 44 دراسة من مجلس الراديو االمريكي النقل والتوط ن 15 الحزمة العريضة في سورية وشبكة االتصاالت 25 واقع شبكة نقل القدرة الكهربابية في سورية 35 المقاربة العملية والتقانية 135 محافظة الحسكة مثاالا 235 مثال تطبيقي /مدينة القامشلي 335 مدينة القامشلي حي المطار و التنفيذ التقاني 435 مدينة القامشلي القرى البعيدة والتنفيذ التقاني 535 األنظمة والتصاميم التي يمكن أن تستخدم 635 األنظمة الهجينة 735 الحلول العملية لنمذجة اإلشارة المطبقة 45 المقاربة التجارية والتحديات االقتصادية 145 نموذج التجزبة landlord 245 نموذج البيع بالجملة 345 نموذج مزود الخدمة 55 الميزات والتحديات 155 الفوابد المرتقبة 255 تحديات التطبيق واالستخدام الخالصة التوص ات المراجع
بسم اهلل الرحمن الرحيم
الى والدي ووالدت حب وامتنان اشكر استاذي القد ر الدكتور موسى بشاره على صبره وجهده وعلمه خ ر العون والمشرف وتوج هاته والذي كان ل
1 ا ظط ؾبد ABBREVIATIONS ACRONYMS AND TERMS AC alternating current AMR automated meter reading AP access point ARRL American Radio Relay League AWGN additive white Gaussian noise BoPL broadband over power lines BPL broadband over power lines CALEA Communications Assistance For Law Enforcement Act CENELEC European Committee for Electro technical Standardization CFR Code of Federal Regulations (47 CFR addresses Telecommunications) CPE consumer premises equipment CSMA/CA carrier sensing multiple Access/collision avoidance DAS distributed antenna system DB/m power in decibels with Reference to 1 milliwatt DSL digital subscriber line EHV extremely high voltage (> 300 kv) EM electromagnetic EMC EM compatibility EMI EM interference ETSI European Telecommunications Standards Institute FCC Federal Communications Commission FDD frequency division duplex FTTH fiber to the home GDP gross domestic product HDTV high definition television HF high frequency (3 to 30 MHz) HV high voltage (36 to 300 kv) IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers ISP Internet service provider LAN local area network LF low frequency LV low voltage (< 1 kv) MAC medium access control MO&O Memorandum of Opinion & Order (FCC) MTL multi conductor transmission Line MV medium voltage (1 to 36 kv) NEC numerical EM code NMS network management system NOI Notice of Inquiry NPRM Notice of Proposed Rule Making (FCC) NTIA National Telecommunications And Information Administration OFDM orthogonal frequency division Multiplexing OPERA Open PLC European Research Alliance OSS operations support system PC personal computer PCS personal communications Services PL power line PLC power line communications POP point of presence PSTN public switched telephone Network QOS quality of service R&D research and development R&O Report & Order (FCC) RF radio frequency RMS root mean square ROI return on investment SCADA supervisory control and data Acquisition SW shortwave (5.9 to 26.1 MHz) UHFultrahigh frequency UMTS universal mobile Telecommunications system UPA Universal Power line Association USAC Universal Service Administrative Company USF Universal Service Fund UTC United Telecom Council VHF very high frequency (30 to 300 MHz) VoIP voice over Internet Protocol
Abstract This research present broadband over power lines (BPL) technology as an effective option for Syrian Arab republic since this technology basically based on existing network which supply the electricity to the public use, we start explaining the importance of the broadband access and how it develops the society and improves the chances in deferent domains. Then a technical view of this raised technology is presented, and to support the research we explore important studies made by famous organizations, the benefits and critical issues are discussed technically. In the practical part we present some statistics from Syria focusing on Al Hassaka as a potential region to develop and apply this technology We also provide a practical study taking into consideration the properties of the studied area, and the situation of the electrical and communication networks in Syria. Conclusions and recommendations are provided at the end of this part. Finally, the recommendations and the technical advice which are provided by the major companies working in this domain are provided to help us in applying this technology in Syria. خض يقدم هذا البحث تقنية الحزمة العريضة بواسطة خطوط نقل القدرة كخيار فعال لسورية حيث أن هذه التقنية تستخدم وتستفيد من توصييالت موجيودة بالفعيل لتزوييد الطاقية الكهربابيية لالسيتخدام العييام و وبعييد أن نشييرة أهمييية تييوفر الحزميية العريضيية وأثرهييا اإليجييابي فييي تطييور المجتمييع وتحسين فرصه في كافة المجاالت نقوم بعملية شرة تقني لهذه التقانة الواعدة ودعيم هيذا البحيث بدراسات أعدت من قبل هيبات عالمية مهتمة كميا ييتم مناقشية المييزات والمشيكالت بشيكل تقنيي وفييي القسييم العملييي نستشييهد بييبع اإلحصيياتات فييي سييورية ونركييز علييل محافظيية الحسييكة كمحافظة محتملة لتطبيق هذه التقانة قيدمنا أيضييا دراسيية عملييية ايخيذين بعييين االعتبييار خصييابا المنطقية المدروسيية ووضييع شييبكة الكهربات واالتصاالت في سورية مقدين في نهاية هذا الفصل النتابج والتوصيات أخيرا التوصيات والنصابح التقنية التي وضعت بواسطة هيبات عالمية رابدة تعر بميا يسياهم في تطبيق هذه التقانة في سورية
2 مذ خ نشؤ في اآلونة األخيرة علل صعيد اإلنترنت أهمية توفير خدمات الولوج المتوسط ثيم الحزمية العريضية بشكل واسع حيث بينت العديد من الدراسات أن هذا النوع من الولوج يمكن أن يكون له تيؤثيرات إيجابيية عميقة ومهمة في المجاالت االقتصادية والعملية إال أنه في الوقت الحالي فإن الوليوج بالحزمية العريضية متاة فقط لعدد محدود من األشخاا في العالم. في السنوات السابقة كانت الحزمة العريضة بشكل تقليدي عن طريق خطوط ال (DSL) Digital )Wireless عن طريق الكابل ميع تطيور السينوات فقيد أضيحت تقنيية الالسيلكي Subscriberأو Line والولوج عن طريق األقمار الصناعية )Satellite تلعب أيضاا دوراا كبيراا في هذا المجال. ويسمل اآلن قد انبثق خيار ثالث يعتمد علل طريقة الوصل السلكي عن طريق بتقنية الحزمة العريضة عن طريق خطوط نقل القدرة.)BPL كابالت نقل القدرة( في سورية تعتبر البنية التحتية لنقل القدرة الكهربابية متطورة ومتقدمة نسيبياا عين بنيية االتصياالت وهيي تصل لكل منزل تقريبا بينما ال زالت بنية االتصاالت تعتمد علل تقنيات قديمة في أؼلب المناطق وتعتبر كلفة ترقيتها كبيرة جدااو لذلك ربما من المجدي مادياا االعتمياد عليل الشيبكة الكهربابيية كمخيرج مياديو تقني لهذه المشكلة علماا أنهيا تبيدو واعيدة وهيذا ميا نحياول أن نناقشيه فيي هيذا البحيث.. نسيتخدم كيابالت وشبكة موجودة أصالا..( في الحقيقة كانيت خطيوط نقيل القيدرة قيد صيممت أساسياا لنقيل الطاقية الكهربابيية ولييس لنقيل االتصياالت ولهذا ستواجه تقنية )BPL ثالثة عوابق وتحديات أساسية. أوالا يجب األخذ بعين االعتبار التؽييرات الحاصلة في خصيابا وأدات خطيوط نقيل القيدرة ميع ميرور الزمن ومع تؽير المكان. ثانياا بع يجب إجرات قياسات لضمان أن تقنية )BPL لن تسبب أية تداخالت أو تشيويش ميع حقيوق ميالكي حزم الترددات محطات البث االذاعية و التلفازية(. ثالثاا إ ين أي تقنية جديدة ستترافق مع مشاكل االنتظامية لؽاية االستقرار وليذلك يجيب متابعية وتقفيي هيذه المشاكل. مع التؽلب علل هذه المشاكل األساسية اآلنفة الذكرو ومع نمو ونضيوج المواصيفات القياسيية والنيواظمو ومع التوفر الواسع للتجهيزات الموثوقة والرخيصة الثمن والمصنعة وفق المقاييس الناظمةو فإن الشكوك حول المخاطر المتوقعة من استخدام واستثمار تجهيزات )BPL سيتزول قريبياا. بعيدها سييكون باإلمكيان لتقنية )BPL الحصول علل الجزت األكبر من سوق الحزمة العريضية وذليك بفضيل التجهييزات الحديثية التي ستطرة في السوق. 7
وبشييكل عييام هنيياك طريقتييان أساسيييتان الالسلكية. لتييوفير خييدمات االتصيياالت وهمييا الطريقيية السييلكية والطريقيية عند استخدام الطريقة الالسيلكية فيإن العيابق األساسيي هيو نيدرة مجيال طييؾ التيردد الرادييوي وصيعوبة الحصول علل حزمة شاؼرة وبالتالي الكلفة الكبيرة المترتبة للحصول عليها. في الواليات المتحدة تعتبر الحزم الراديوية الشاؼرة أحد الموارد الوطنية الشحيحة والمتوجهة للنضوب وهييييذه الحييييزم الراديوييييية محمييييية ومراقبيييية ميييين قبييييل هيبيييية االتصيييياالت الفيدرالييييية Federal )Communications Committee إن يالمزادات الخاصة بخدمات هيبية االتصياالت الفيدراليية تبي يين أن السيعر الوسيطي لحزمية بعير 1 )MHz لبيث أؼنييية واحييدة هييو حييوالي 1.68 دوالر. عملييية حسييابية بسيييطة يمكيين أن تبييين بييؤن حزميية بعر 10( MHz والتي يمكن أن تؽطي 333 مليون أؼنية يمكن أن تكلؾ حوالي 5 ملييارات دوالرو ناهيك عين تكياليؾ التشيؽيل. مين وجهية نظير التكياليؾ يمكين القيول بؤنيه بالدرجية األوليل هنياك تكياليؾ اسيتبجار المواقيع وتكياليؾ اسيتبجار الخطيوطو وهيذه التكياليؾ ممكين أن تشيكل مبيات المالييين أو حتيل مليارات الدوالرات سنوياا. هذه العوامل تجعل استخدام الحزمة العريضة بالتقنية الالسلكية خيياراا صيعباا ومكلفاا بشكل نسبي. بالنسبة للطريقة السلكية فإنيه توجيد حاليياا طريقتيان أساسييتان لتزوييد الحزمية العريضية: إ يميا عين طرييق خطوط )DSL من خالل خطوط مإسسة الهاتؾ( الياؾ ضوبية او كابالت نحاسية(و أو عن طريق كبل مودم من خالل خطوط الكابالت المحورية المقدمة من قبل شركة الكابل. مع ظهور تقنية الحزمة العريضة عبر خطوط نقل القدرة بحيث تستخدم خطوط نقل الطاقة الكهربابية. )BPL فإن تقنية سلكية قد انبثقت كخيار ثاليث تعتبير خطيوط نقيل الطاقية الكهربابيية مؽريية السيتخدامها فيي أؼيرا االتصياالت بسيبب كونهيا واسيعة االنتشار في مختلؾ االتجاهات حيث أن خطوط نقل الطاقة الكهربابية هي أساساا واصلة لكيل بييت وكيل شركة حتل في الضواحي والمناطق الريفية.يمكن لهذا االنتشيار الواسيع أن يتيرجم إليل تيوفير كبيير فيي الوقت والكلفة لتشؽيل واستثمار الحزمة العريضة. إن هذه الحقيقة ستجعل خطوط نقل الطاقية الكهربابيية تح يل مكان الحزمة الراديويةو وستجعل منها إحدى أهم الموارد الوطنية أو حتل إحدى الثروات الوطنية. عالوة علل ذلكو هناك تمديدات الشبكة الكهربابية داخيل المنيزل والتيي ممكين فعليياا أن تحي يول كيل مؤخيذ كهربابي بريز( في المنزل إلل مؤخذ نقطة وصول أو مؤخذ شبكة( التصاالت الحزمة العريضة. بفر أ ين نسبة انتشار الحزمية العريضية للسيوق العالميية هيو أقيل مين %4( فإ ينيه مين الواضيح الحجيم الكبير المتوقع لنمو سوق الحزمة العريضة. إ ين نجاة تشؽيل )BPL ال يتطلب فقط األدات التقني البحت وما ينتج عن االختبارات والتجيارب المتعلقية بتطويره بل هو مرهون أيضاا بتطبيق خطط تجارية عملية ناجحة. 8
علل الرؼم من االنتشار الواسع والنمو الكبير لتقنيات الحزمة العريضة خالل السنوات القديمةو فإن عددا كبييرا ال بيؤس بيه مين المنياطق فيي العيالم ال تمليك خيدمات الوليوج للحزمية العريضية بميا فيهيا بعي الضواحي الريفية والمناطق ذات الدخل المحدود (. الحقابق تشير بؤنه من بين س يكان العالم البيالػ عيددهم 6.7 مليار نسمة فإن 3.7 مليار منهم مزودين بخدمات شيبكة نقيل الطاقية الكهربابيية أي أن فقيط %63 مين عيدد سيكان العيالم ينعميون بالتييار الكهربيابي(و بينميا 2 ملييار مينهم %33 مين عيدد سيكان العيالم( ميزودين بخيدمات الهياتؾ واالتصياالت بمختليؾ أشيكالها سيلكي / السيلكي(و بينميا عيدد السيكان اليذين ينعميون بخدمية الوليوج للحزمية العريضية ال يتجياوز 253 مليونياا أي حيوالي %3.7 مين إجميالي عيدد سكان العالم(. وفي الوالييات المتحيدة التيي بقطنهيا حيوالي 333 ملييون نسيمة فيإن عيدد السيكان اليذين ينعميون بالخدمية المريحة للحزمة العريضة ال يتجياوز 53 ملييون نسيمة أي عير حزمية بحيوالي 200 kbps فيي كيل اتجاه إرسال أو استقبال( [1]. العقبة األساسية الستخدام الحزمة العريضة هيو الكلفية العاليية للوليوج عنيد المييل األخيير Last Mile من وجهة نظر االتصاالت فإن خطوط نقل القدرة يمكين أن تحيل مشيكلة الوليوج هيذه وذليك بسيبب كيون هذه الخطوط قد تم تمديدها مسبقاا إلل كل المنيازل والمكاتيبو ومين هيذا المنطليق يمكين اعتبارهيا الخييار الثالث من أسالك توصيل الحزمة العريضة للمنازل والشركات علل اعتبار أن أول خيارين هما خطوط DSL وطريقة الكابل( طبعااو يمكن توفير الميل األخير لخدمية الوليوج للحزمية العريضية إميا عين طريقية شبكة الهاتؾ الثابت أو الهاتؾ الخليوي أو نظام األقمار الصناعية[ 2 ]. إن شبكة التمديدات الكهربابية داخل المنزل يمكن أيضاا االستفادة منها لبنات الشبكة المحلية )LAN والتي يسيتفاد منهيا لتوصييل الكمبييوترات والطابعيات واألجهيزة الذكيية داخيل المنيزلو وبكيل بسياطة فيإن كافية المآخذ الكهربابية داخل المنزل سيتتحول إليل مآخيذ شيبكة لإلنترنيت. هيذه التقنيية ؼالبياا ميا تسيمل وصيلة البوصة األخيرة أي آخر أصؽر جزت من الشبكة(. من الجدير بالذكر أن بعي اليدول المتقدمية التيي تيوفر العدييد مين الخييارات لتيؤمين االتصياالت العاديية وخدمات الحزمة العريضة حتل وإن كانيت مكلفية فيي بعي األحييان(و فإنيه بالمقابيل توجيد الكثيير مين الدول النامية التي ال توفر لمواطنيها سيوى خيدمات الكهربيات وبالتيالي فإنهيا تعياني مين نقيا حياد لبنيل تحتية مناسبة لالتصاالت بشكل عام. هنا يمكن القول بؤن تؤمين االتصاالت عن طريق خطوط نقل القدرة يمكن أن تكيون طريقية ف يعالية ومفييدة جيداا. فيي الحقيقية إن سيكان المنيازل اليذين يتيوفر ليديهم فقيط خدمية الكهربات يمكن أن يتم تزويدهم مباشيرة بخدمية اإلنترنيت بالحزمية العريضية وأيضياا بخدمية الهياتؾ عين طريق )Voice Over IP دون أن يتطلب ذلك تكاليؾ كبييرة حييث لين يحتياج لتمدييد خطيوط جدييدة(. فييي الحقيقيية بهيذه الطريقيية سيييتم تحقييق الفرصيية األولييل لهييإالت السييكان فييي هييذه المجتمعييات البسيييطة للحصول علل خدمات الهاتؾ واإلنترنت وباقي الخدمات[ 3 ]. لقيد ب يينيت العدييد مين الدراسيات وهيذا ميا هيو ملميوس فعيالا الصيلة الكبييرة والوثيقية بيين انتشيار الحزمية العريضة وتوفرها من جهة وتح يسن أدات الخدمات بشكل عام من جهة أخرى. 9
خاصة في مستوى التعلييم وجيودة جديدة للتجارة... الرعايية الصيحية وتزاييد عيدد فيرا العميل المؽرييةو وتيوفير قنيوات في الحقيقة كل هذا من شؤنه أن يساهم بالنهاية في ن يمو االقتصاد اليوطني وييإثر بشيكل مباشير عليل ن يميو المنتجات المحلية. السيد توماس فريدمان وهو ناقد كبير للمقاالت المتعلقة بالعولمة يقول: إ ين األعمييال بشييكل عييام واسييتخدام المعرفيية والنمييو االقتصييادي سييوؾ تنجييذب نحييو المجتمعييات األكثيير ارتباطاا ميع اإلنترنيت ونحيو المجتمعيات التيي تحظيل بحيزم أعير و وهيذا ببسياطة ألنيه فيي هكيذا دول سيكون من السهل تجميع المعلومات ومشاركة المعرفة والحصول علل ميوارد المعلوميات التيي قيد تليزم في مختلؾ مراحل العمل سوات كانت بؽر التصيميم أو االسيتثمار أو التصينيع أو التسيويق واالتصيال والتعليم والتسلية... الخ. باختصار شديد فإن االتصال هو اإلنتاج بحد ذاته[ 4 ]. لسوت الحظو فإنه علل الصعيد اليوطني وحتيل العيالمي هنياك فجيوة رقميية كبييرة بيين مسيتويات التطيور التكنولوجي. وبدقة أكثر فإ ينه هناك فارق كبير في المستوى بين األشخاا المتمتعيين بخيدمات اإلنترنيت بالحزمة العريضة واألشخاا المحرومين منها. بعد األخيذ بعيين االعتبيار أهميية الحزمية العريضية فقيد طاليب اليربيس األمريكيي عيام 2337 بتيوفير خيدمات الحزمية العريضية بشيكل عميومي وبسيعر معقيول بحيث تو يفر للجميع بدون استثنات وبسعر زهييد فيي كيل جيزت مين الوالييات المتحيدة وذليك نتيجية لحدسيه لخلق ما يس يمل ب الجيل الجديد لإلبداع األمريكي([ 5 ]. من الجدير ذكره بؤن فكرة االتصاالت عين طرييق خطيوط القيدرة ليسيت بالحديثيةو فهيي قييد النقياش منيذ عقود والعديد من شركات نقل وتوزيع الكهربات في العيالم قاميت باسيتخدام هيذه الخطيوط للتطبيقيات ذات السرعة المنخفضة حجم تبادل بيانات منخف وبترددات منخفضة(و ولعل أقرب مثال عن هكذا تطبيق هو نقل بيانات استهالك المستخدمين نقل قراتة عداد الكهربات عن طريق نفس خطوط نقيل القيدرة(. إ ين السعي المتجدد لالستفادة من خطوط نقل القدرة في تؤمين خدمات االتصاالت تتمثل بتوفير خيدمات تقنيية ال.BPL إ ين الفكرة االساسية هو استخدام تجهيزات خاصة قادرة علل اجرات تعديل بسيط علل شيبكة خطيوط نقيل القدرة الكهربابية بحيث تصبح قادرة علل نقل البيانات بالسرعات العالية بمجال طيؾ واسع مرتبية HF أي التردد العالي والتي تعتبر الجزت السفلي من مجال VHF أي التردد العالي جداا( وذلك دون أن تتسبب بالتداخل والتشويش مع حزم الموجات الراديوية.)RF األهم من ذلكو فإ ين كل هذا يجب أ ين يكون متاحاا وقابالا للتطبيق بشروط اقتصادية معقولة وبسعر مقبول. 10
تقنيت الحسهت العريضت عبر خطىط القدرة نقل 3 13 البن ة التحت ة لخطوط نقل القدرة وخصائصها تختلؾ بنل وطوبولوجيه الشبكة الكهربابية من دولة إلل أخرىو ولكنها بالنهاية تمليك شيكالا عامياا واحيداا بحيث تبدأ من محطات التوليد ثم محطات التحويل ثم خطوط النقل ثم محطات التحويل التي تقوم بتؽييير الجهد عن طريق محوالت الشكل 13 (. الشكل 3 1 الشبكة الكهربابية توليد الطاقة يمكن أن يكون عن طريق العنفات البخاريية والبخيار ممكين أن يتشيكل عين طرييق احتيراق الفيول أو عن طريق مفاعل نووي. إن خرج المولدة يكون تيار متناوب ثالثي الطور بجهد قد يصل إليل آالؾ الفولتات. يتم مزامنة هذه األطوار الثالثة وإزاحتها عن بعضها البع بصفحة قيدرها 123. فيي الحقيقة يتم اللجوت إلل التيار ثالثي الطور ألن التييار أحيادي الطيور يعميل فيي دورة كاملية مين الصيفر حتل الذروة ثم إلل الصفر إلل الذروة المقابلة وثم إلل الصفر أيضاا( خالل تردد الخط تردد الخط يكون عادة 63 هرتز في الواليات المتحدة و 53 هرتيز فيي بقيية أنحيات العيالم(. باسيتخدام ثالثية أطيوار متزامنية فإنه يمكين القيول بيؤن أحيد هيذه األطيوار سييكون فيي وضيع اليذروة خيالل أيية لحظية. فيي الحقيقية يمكين استخدام المزيد من األطوار ولكن ذلك سيتطلب بالطبع المزيد من الكابالت وبالتالي المزيد مين التكياليؾ وبذلك فإن ثالثة أطوار تعتبر الحل األمثل من حيث الكلفة واألدات. االستطاعة المنقولة عبر الخطوط هي ناتج جيدات الجهيد بالتييار P(. = IV الضيياعات التيي تحيدث أثنيات النقل تتناسب طرداا مع مربع التيار P( loss = R line. I² حيث أن R line يمثيل قيمية المقاومية األوميية لخيط النقل ويتؽير قيمتها تبعاا لنوعية المواد المستخدمة في صناعة الكبل وهي تزداد بزييادة المسيافة. كميا هيو 11
مبين من المعادلة فإنه لتخفي قيمة الضياعات P( loss يجب تخفيي التييار قيدر اإلمكيان. وهيذا يعنيي رفع الجهد قدر اإلمكان وذلك خاصة عند النقل لمسيافات طويلية. إن محطيات التحوييل الموجيودة بجانيب محطات التوليد تستخدم محوالت ضخمة لتقوم برفع الجهد مين عيدة آالؾ إليل عيدة مبيات آالؾ حيوالي 155 و 765 كيلو فولت( وبذلك السماة لنقل القدرة الكهربابية المقدرة بعدة ميؽياواط لمسيافات قيد تصيل إلل 333 ميل 483 كم( أو أكثر. في محطات التحويل يتم تخفي الجهود وتفريع الخطوط لكي تؽطي مناطق متعددة. إن هذه العمليية تيتم بالتسلسل:{ تحويل الجهد وتفريع الخطوط من مسيتوى الجهيد العيالي بشيدة 155 إليل 765 كيليو فوليت( إلييل مسييتوى الجهييد العييالي 45 إلييل 155 كيلييو فولييت( ثييم إلييل الجهييد المتوسييط 2 إلييل 45 كيلييو فوليت(وأخييراا إليل الجهيد المينخف 133 إليل 633 فوليت( وبيذلك تصيل إليل كافية المنيازل والمكاتيب والشركات} كما هو مبين بالشكل 23( يمكن القول بؤن مسيتويات الجهيد العيالي بشيدة والعيالي تسيتخدم لنقيل الطاقية الكهربابية بينما مستويات الجهد المتوسط والمنخف تستخدم لتوزيع الطاقة الكهربابية الشكل 23 مستويات الجهد إن البنل والهياكل المستخدمة فيي الجهيود العاليية بشيدة والعاليية تكيون عيادة أبيراج مرتفعية وذات أوزان ثقيلية. بينميا تسيتخدم األعميدة المركبية فيي الشيوارع لنقيل الجهيود المتوسيطة والمنخفضية. فيي الوالييات المتحدة تكون هذه األعمدة المركبة في الشوارع عادة بطول 13 أمتار وتكون مركبية بتباعيد 53 م بحييث يحمل عليها ثالثة خطوط 3( phases باإلضافة إلل خط رابع هيو الحييادي أو النتير وؼالبياا ميا يكيون هذه الخط مإر (. إن شبكة الجهد المتوسط تسمل عادة شبكة التوزيع الربيسية بينميا تسيمل شيبكة الجهيد المينخف التوزيع الثانوية. بشيبكة في سورية يمكن القول أ ين معظم خطوط شبكة التوزيع الربيسية هي خطوط هوابيية بينميا تكيون خطيوط شبكة التوزيع الثانية أرضية أي ممددة تحت األر ) وخاصة في المدن الكبيرة. ؼالباا ما تإدي خطوط النقل الهوابية لتوليد الحقول الراديوية وللتؤثر بالتشويش الخارجي وذلك مقارنة ميع الخطيوط األرضييةو 12
ولكن مع هذا فإن الخطوط األرضية هي أقل انتشاراا وذلك بسبب التكاليؾ العالية المتعلقة بالحفر وطمير الكابالت. في الحقيقة إن خطوط التوتر المتوسط تمدد ؼالباا بطول 15 إلل 53 كم. إ ين تقنية BPL قد صممت باألساس لكي تستفيد من شبكة القدرة الكهربابية الموجودة مسبقااو والتي تختلؾ طبيعتها وبنيتها من دولة إلل أخرى. في سورية تكون شبكة القدرة الكهربابية المتناوبة ثالثية الطور عبارة عن نظام هرمي ثالثي مكونة مين وتيربط خطيوط خطوط نقل التوتر العالي وخطيوط نقيل التيوتر المتوسيط وخطيوط نقيل التيوتر المينخف التوتر العالي محطات توليد الطاقة الكهربابية بمحطيات التوزييع والتحوييل وتقيوم خطيوط التيوتر العيالي بنقل عدة مبات من الكيلو فولطات لعدة عشيرات مين الكيليومترات. بينميا تيربط خطيوط التيوتر المتوسيط بين محطات التحويل والمحوالت المركبة علل األعمدة الكهربابيةو وتقوم خطيوط التيوتر المتوسيط بنقيل عدة عشرات من الكيلو فولط لعدة كيليومترات. بينميا تيربط خطيوط التيوتر المتوسيط المحيوالت المركبية علييل األعمييدة الكهربابييية ميييع توصيييالت المشييتركين النهييابيين فيييي المنييازل أو الشييركات والمكاتيييب بنقل عدة مبات من الفولطات لمسيافات ال تتجياوز عيدة مبيات والمنشآتو وتقوم خطوط التوتر المنخف ~ 1 8( مشيتركين و فيي من األمتارو وفي الواليات المتحدة فإ ين كل محولة تستخدم لتؽذيية ميا يتيراوة وعملييياا هييذه الطريقيية تييو يفر الكثييير ميين 33~53( مشييتركاوا سييورية تسييتخدم مح يوليية واحييدة لتؽذييية تجهيزات ال BPL لقد ت يم استخدام نواقل كابالت( ألمنيوم المدعمة بالفوالذ لنقل وتوزيع القدرة الكهربابية وذلك خالل المبية سنة السابقة وهي عبارة عن نواة شعرية فوالذية محاطة باأللمنيوم و الجدول رقم 13( يبين خصابا المواد المستخدمة في خطوط نقل القدرة. الناقل ة النسب ة )للنحاس = )111 المعدن المقاومة الكهربائ ة عند الدرجةةةةةةةةةة 21 )أوم * 8 متر( 11( ) المعامةةةةةةةةل الحةةةةةةةةراري للمقاومةةةة )لكةةةل درجةةةة مئو ة( 3.3339 1.724 نحاس ؼير مقساة( 133 3.3339 1.777 نحاس مسحب( 97 3.3343 2.826 ألمنيوم 61 3.3345 13.83 فوالذ طري 12 3.334 21.4 رصاا 8 الجدول 13: الخواص الكهربائ ة للمعادن المستخدمة ف خطوط نقل القدرة 13
الؽاية من الفوالذ المستخدم كنيواة فيي الكيابالت هيو اليدعم الميكيانيكي أثنيات التعلييق والشي يد بينما األلمنيوم المحيط هو الذي يقوم بنقل الكهربات. بيين األبيراجو لقد تيم تؤسييس اللجنية التقنيية المسيماة (Technical Committee 7 التابعية لي International IEC )electricity commotion فييي شييهر تشييرين األول ميين العييام 1919 بؽييية تحضييير التوصيييات والمقترحات المتعلقة باأللمنيوم العاري المستخدم في النواقل واألسالك الكهربابية. يشكل األلمنيوم النسبة األكبر عالميياا مين بيين بقيية المعيادن المسيتخدمة فيي خطيوط نقيل القيدرة الكهربابيية وذليك بسيبب كفاتتيه االقتصادية وسعره المنخف. كما ازداد استخدام الليؾ الضوبي مثل أسالك التؤري الضوبية( والذي يحتوي في مركزها علل ميواد إضيافية مثيل الكربيون والزجياج التيي تحييط بياأللمنيوم كميا هيو موضيح بالشكل 33 (. الشكل 33 مقطع الناقل لقد ت يم تصميم كابالت القيدرة الكهربابيية بحييث يكيون القيمية المثليل لتيردد القيدرة المنقولية عبرهيا ضيمن المجال 60 Hz 50 وبحيث ال يتجاوز قيمة التردد األعظمي عن 400. Hz.)Extremely Low Frequency ELF ويعرؾ المجال 60 Hz 50 بالمجال المنتهي االنخفا إن معظم أنظمة BPL مصممة لتعمل ضيمن الطييؾ التيرددي 30 MHz 1.705( ونيادراا ميا تسيتخدم التردد 80 MHz في شبكات التوتر المتوسط والمنخف. إن الطيؾ الترددي 30 MHz 1.705( يعتبر واحد من الموارد الطبيعية ألنه يتضمن مجيال HF أي 30 MHz 3( والمجيال التيرددي HF ليه مقيدرة نيادرة ليدعم المسيافات الطويلية واتصياالت النيد للنيد PointtoPoint بييدون الحاجيية السييتخدام بنييل تحتييية إضييافية مثييل المكييررات( وهييو يحتيياج فقييط لتجهيزات المرسيل والمسيتقبل فيي البدايية والنهايية فقيط. إن وسييط النقيل إلشيارات HF ه وي األيونوسيفير المحييط بياألر والتيي تقيوم بيدور عكيس وارتيداد اإلشيارات للتيرددات فيي هيذا المجيال. إن التيرددات الواقعية فيوق المجيال HF ضيمن المجيال 45 Hz 30 محجيوزة لخيدمات االتصياالت العامية. الطييؾ الترددي ضمن المجال 80 MHz 54 يستخدم للقنوات التلفزيونيية وجيزت صيؽير منهيا يسيتخدم ألنظمية اإلنذار الالسلكي مثل أنظمة إنذار الحريق[ 6 ]. إ ين تحديات تقنية كبيرة تواجه استخدام خطوط نقل القدرة في مجال نقل البيانيات بيالتردد.HF فباإلضيافة للتخاميد اليذي تعياني منيه فيإ ين خطيوط نقيل القيدرة هيي أحيد األوسياط األكثير تلوثياا. إ ين تشيكيل الكيابالت المستخدمة في شيبكات نقيل القيدرة ييت يم عين طرييق تجمييع العدييد مين الميواد بمقياطع مختلفية بشيكل شيبه 14
عشوابي وهذا يعني إ ين الر يد التحريضي وخواا الممانعة ستختلؾ باختالؾ المواقيع عليل طيول الكبيل. عالوة علل ذلك فإن ممانعة هذه الكابالت سيتختلؾ بياختالؾ تيردد اإلشيارات المحملية عليهيا وبياختالؾ ساعات اليوم الواحد نظراا الختالؾ الحمل علل الشبكة في مختلؾ ساعات اليوم. إ ين الشروط المحيطية مثل الحيرارة والرطوبية والضيؽط الجيوي والرعيد وأشيعة الشيمس واالرتفياع عين األر سيكون لها أيضاا تؤثيراا كبيراا وبالمجمل فإ ين مجال خطيوط نقيل القيدرة الكهربابيية يمكين وصيفها بمجال هندسي متخصا جداا. علل الرؼم من عوابق النقل المذكورة أعاله فإن خطوط التوتر المتوسيط هيي أوسياط مثاليية لنقيل التيردد الراديوي RF وذلك بسبب طبيعتها المإلفة من نواقل مكشوفة. إ ين خطيوط نقيل التيوتر المتوسيط هيي أقيل بكثير مقارنة مع خطوط التوتر المنخف و لذلك فإن نقل استطاعة منخفضية ال تتجياوز 13 واط سيتكون كافية للتؽلب علل مسافات بؤكثر من 533 كيلومتر[ 2 ]. يمكن حقن إشارات التردد العالي HF إلل خطوط نقل القدرة باستخدام مرشحات التمرير العالي المناسبةو في الحقيقة يمكن التوصل إلل النتيجة المثالية والقيمة العظمل مين نسيبة اإلشيارة المسيتقبلة عنيد حصيول تطابق كامل بين قيم ممانعات لكل من المرسل وخطوط النقل والمستقبل. كميا ذكير آنفيااو فيإن مسيتويات التفرييع والبنيل المسيتخدمة فيي ذليك تختليؾ مين بليد إليل آخير أضيؾ إليل اختالؾ في أشكال ومستويات الجهود ففي الواليات المتحدة علل سبيل المثال يكاد عدد المنازل المخ يدمة بمحوالت جهد متوسط / منخف (قليالا ال يتجاوز عدة منازلو بينما يكون العدد هابالا فيي أوروبيا حييث يتخطل عدة مبات من المنازل في حين يعود إلل ما يقارب العدد في الواليات المتحيدة أو يزييد قلييالا فيي بلدان أخرى مثل اليابان. إ ين هذا االختالؾ لن يإثر فقط علل خصابا االتصال فقط بل وعليل الجيدوى االقتصيادية أيضياا لتقنيية.)BPL 23 ماه ال BPL (BPL) :Broadband over Power Line هي تقنية تسمح بنقيل الصيوت والبيانيات واإلنترنيت عبير خطييوط نقييل القييدرة. كمييا تسييمل هييذه التقنييية أحيانيياا بتقنييية اتصيياالت خطييوط القييدرة PowerLine Communications (و PLC حييث أن مصييطلح PLC يسييتخدم كبييديل لمصييطلح BPL ميين قبييل معظييم النياسو إال أن FCC قيد اختيارت اسيتخدام مصيطلح Broadband Over Power Lines لتطبيقيات المستهلك. ليس علل مشترك BPL سوى تركيب مودم علل مؤخيذ الكهربيات الجيداري الموجيود فيي المنيزل ثيم لييس عليه بعد ذلك سوى دفع قيمة االشتراك ليتمتع بخصابا هذه التقنية وبالتالي فإ ين استخدام تقنيية BPL ال يحتاج إلل استخدام الهاتؾ أو الكابل أو وصلة فضابية. 15
في 23 نيسان من العام 2333 قامت FCC بتبني تنويه استعالم يتضمن االهتميام حيول قابليية تقبيل تقنيية BPL بحيث تكون خطيوط نقيل القيدرة بمثابية الخيط الثاليث الواصيل إليل المنيازل وبحييث تنيافس خطيوط الهاتؾ النحاسية والكابالت المحورية المستخدمة في نقل إشارة التلفزيون. بنيات عليل التعليقيات المسيتلمة بخصيوا هيذا االسيتعالم فقيد قاميت الهيبية فيي شيباط مين العيام 2334 بإصيدار تنوييه القيانون المقتيرة.)Notice of Proposed Rulemaking NPRM فيي الحقيقية قاميت كيالا مين NTIA و NPRM.house BPL بمناقشية نيوعين مين الي BPL هميا Access BPL و In :Access BPL هييي تقنييية تقييوم بتزويييد خدميية الوصييول للخدميية العريضيية عبيير خطييوط نقييل التييوتر المتوسط. خطوط نقل التوتر المتوسط هي خطوط نقل الكهربات التي نراها ممتدة فوق أعمدة الكهربيات عليل جانيب الطريق وذلك في المناطق ؼير المخدمة بكابالت أرضية. ؼالباا يكون هناك ثالثة خطوط كهربات تسمل ثالثة أطوار BوA وC ) حيث يحمل كل خط عيدة كيليو فولطيات بحييث يكيون الخيط الواحيد كافيياا لتؽذيية منزل كامل ولكن في بع األحيان يتم دمج خطين أو ثالثة خطوط من أجل تؽذية المحركات الكهربابية الضخمة في بع المنشآت الصيناعية او التجارييةو كميا يمكين فيي بعي األحييان أن نيرى خطياا رابعياا بحيث يكون هذا الخط هو الخط األرضي. HomePlug هي تقنية شبكية منزليية تسيتخدم معييار النقيل المطيور مين قبيل شيركة :Inhouse BPL.Alliance يمكن لتجهيزات Inhouse BPL ان تتطابق نسبياا بشكل سهل مع حدود اإلشعاع الوارد في القسييم 15 ميين قييوانين FCCو وذلييك بسييبب كييون التجهيييزات تتصييل بشييكل مباشيير مييع خطييوط التييوتر المنخف داخل المنزل أو الشركة. الم ةل اخخ ةر :The Last Mile المييل األخيير هيو جيزت الشيبكة التيي ييتم توصييلها للمسيتخدم النهيابي المتواجد في المنزل أو المكتب لتزويده بخيدمات السيرعة العاليية وخيدمات اإلنترنيت. فيي حالية اسيتخدام الحزمة العريضة لسكان المناطق السكنية الذين يسيتخدمون ميودم عين طرييق كبيل يمكين تشيبيه الوصيلة األخيرة بالكبل الموصول بين لوحة توزيع الكهربات لوحة القواطع( إلل شبكة كهربات المدينية أو بالكبيل الموصول بين لوحة توزيع الكهربات لوحة القواطع( إلل مآخذ الكهربات الجدارية. :BPL Modems تستخدم موديماتBPL شرابح السيليكون المخصصة إلرسال اإلشيارات عبير خطيوط نقل القدرةو وهي تشبه تماماا موديميات الكبيل وموديمياتDSL مين حييث اسيتخدامها الشيرابح السييليكونية المخصصة إلرسال اإلشارات عبر الكبل وعبر خطوط الهاتؾ. لقد مكنت التطورات الحاصلة في معالجة القدرة الوصول إلل شيرابح موديمياتBPL قيادرة عليل التؽليب علل المشاكل والمصاعب في إرسال إشارات االتصاالت عبر خطوط نقل القدرة الكهربابية. المشةبكات التحر ضة ةcouplers :capacitive تسيتخدم هيذه المشيبكات لتوصييل موديميات الي BPL لخطوط التوتر المتوسطو حيث يقوم المشبك السعوي هيذا بنقيل إشيارات االتصياالت لخطيوط نقيل القيدرة عبر التفافها حول الخط وبدون تماس مباشر بينها وبين خطوط نقل القدرة. التحدي الكبير هو طريقة نقل 16
هذه اإلشارات من شبكة التوتر المتوسط إلل شبكة التوتر المنخف التي تدخل إلل المنازل وذليك بسيبب كييون المحييوالت التييي تقييوم بتخفييي الجهييد ميين آالؾ الفولطييات إلييل 113/223 فولييت تشيكل الحيياجز والعابق األكبر النتشار هذه اإلشارات. الموج هRouter :المو يجه هو جهاز يقوم بدور المالبم بين شبكتين مختلفتين ويإمن وظابؾ إدارة الشبكة. المكرر :Repeater المكرر هو جهاز هاردوير يعمل عليل الطبقية الفيزيابيية وهيو يسيتخدم فيي الشيبكة لتوسييع ميداها وبنيتهيا ولتوسييع التيداخل بيين الشيبكات للطبقية الفيزيابيية بيدالا مين اعتمادهيا عليل وصيلة واحدة. المرك ةةز / الحةةاقن :Concentrator / Injector وهييو جهيياز يقييوم بتجميييع المعطيييات الييواردة ميين المشتركين المستخدمين النهابيين( وحقنها شبكة خطوط التوتر المتوسيط. تكيون هيذه األجهيزة موصيولة لإلنترنت األساسي )Internet Backbone عن طريق خطوط T1 مين الكيابالت الضيوبية كميا تكيون موصولة مع خطوط شبكة التوتر المتوسط التي تقوم بتزويد خدمة.BPL المم ددات :Extractors تقوم الممددات بتزويد المالتمة بين خطوط التيوتر المتوسيط الحاملية إلشيارات BPL وبين التمديدات المنزلية الداخلية ضمن مناطق الخدمة و تكون هذه األجهزة عادة متو يضيعة بجانيب كل محولة توتر متوسط والتي تقوم بتؽذية مجموعة من المنازل في منطقة سكنية ما. CarrierCurrent System نظام الت ار الحامل لإلشارة: هنياك عيدة أنيواع مين أنظمية BPL تسيتخدم فيهيا عيدة تقنييات وعيدة بنيل وأنيواع ربيطو ولكين كلهيا مين النيوع أنظمية CarrierCurrent و وهيو مصطلح يستخدم لتوصيؾ األنظمية التيي تقيوم بنقيل اإلشيارات عبير األسيالك الكهربابيية أو خطيوط نقيل القدرة[ 7 ]. 33 مزا ا تقن ة الحزمة العر ضة عبر خطوط القدرة لعل توفر المقابس الكهربابية بمتناول الجميع فيي القيرى البعييدة وأقصيل األريياؾ يسي يهل كثييراا جيداا مين اسيتخدام تقنيية BPLويجعيل مين ذليك مييزة ايجابيية لهيذه الخدمية كميا أ ين مقيدار اليوفر فيي التكياليؾ اليذي تستفيد منه الشركات بسبب استخدامها للبنل التحتية الموجيودة مسيبقاا تجعيل مين BPL تقنيية ذات تكياليؾ منخفضة لتطبيق خدمات الحزمية العريضية. لقيد بينيت FCC إمكانيية توصييل خيدمات الحزمية العريضية للمناطق الريفية عن طريق استخدام تقنية BPL حيث أن العابق األكبر في هذه المناطق ؼير المخدمه هو تيؤمين البنيل التحتيية المسيتقلة الجديييدة. كميا عمليت FCC نحيو تشييجيع تطبييق تقنيية BPL وذليك لتزويييد المشتركين في المدن بما يسمل بخدمة الخط الثاليث 3( rd wire والتيي سيتكون منافسياا قويياا لبقيية أنيواع التقنيات من DSL أو تقنية الكبل. الشكل 43 ) يبين المناطق المحددة في الواليات المتحدة المحيددة مين قبيل مجليس خطيوط نقيل القيدرة المتحيدة )United Power line Council والتيي يتواجيد فيهيا تقنيية.BPL علل كل األحوال فإ ين المعلومات المتعلقة بؤوضاع BPLفي هذه المناطق متناقضية ومتؽييرة بشيكل 17
كبير ونتيجة لذلك فإنه من الصعب اإلقرار بؤن BPL هي صناعة متجددة وقيد النمو ومن الصعب تحدييد نسبة نمو ونسبة االنتظام في األنظمة المتعلقة بهذه التقنية[ 11 ]. الشكل 43 انتشار ال BPL في الواليات المتحدة إن أكبر تطبيقين معممين لؽايية تاريخيه فيي مجيال BPL قيد تضيمنت Gaithersburg و )Maryland والمقدمين من قبل شركة Current Communications واللتين تقوميان بتصينيع تجهييزات BPL وقيد دخال ضمن اتفاقيات ابتالؾ مع العديد من شركات الكهربيات الضيخمة. إن أكبير تطبييق عمليي جيات سينة 2334 كيابتالؾ بيين شيركتي Current Communications و Cinergy حييث أن شيركة Cinergy هي الشركة التي تقوم بتزويد الكهربات لمعظم المناطق في واليتي Cincinnati و )Ohio وحتل بع المناطق الشمالية من والية.Kentucky إن هذا المشروع هو مقرر ليقيوم بتيؤمين الخدمية لي 253 و 333 زبون بحلول العام 2337. لقد أعلنت شركة Current Communications في كانون األول من العيام 2336 عن ابتالؾ مين المسيتوى الكبيير ميع شيركة TXU العاملية فيي واليتيي TexasوDallas ) وذليك لتؤمين خدمة BPL لمليوني مشترك وذلك في منطقة.)Dallas Fort Worth metropolis إن التطويرات والتحسينات المقدمة من شركة Current Communications جديرة باالنتباه من حيث إمكانيتهيا فييي دعيم وتطييوير طيرق اليتحكم علييل خطيوط نقييل القييدرة وذليك ميين خيالل تطييوير وتحسييين الموثوقية واألدات وإمكانيات األمان. ولعل من أهم هذه التطويرات والتحسينات ما يلي: االوزشبف ا ؤر ذ ال مطبع ا ى شثبء االعزؼبدح االعزشعبع ا ؤر ذ ال مطبع. ا مشاءح ا ؤر زخ م ١ خ ػذاد ا ى شثبء ػ ثؼذ. إداسح األؽ بي ا ى شثبئ ١ خ. ا زطج ١ ماابد ا جش غ ١ ااخ ل اػااذ ا ؼط ١ اابد ا غاازخذ خ هاا ع ااغ إج اابس لااشاءاد ا غ ااذ ػ ااذ واا ؾ ي. رخط ١ ؾ ا شجىخ إداسح األط ي. 1 2 3 4 5 18
رطج ١ مبد ا شالجخ ا جظش ٠ خ ػ ؽش ٠ ك رشو ١ ت وب ١ شاد شالجخ ه ؾطبد ا زؾ ٠ ه األ بو ا ب خ م ا ظ س ا ؾ ١ خ ز ا الغ. 6 كما أن لتقنية BPL بعضها : العديد مين الفوابيد األخيرى ؼيير الملموسية بشيكل مباشير يمكين اعتبيار الفوابيد التاليية إ ىب ١ بد ا زؼبه ا زار )SelfHealing( شجىخ ا مذسح. األ ب ا ط س ا ز ذ ٠ ذاد ا ف ١ ض ٠ بئ ١ خ ا ١ خ. ر ى ١ اعزخذا ع ١ ا مذسح ا صع. ا زؾى ه غجخ ا مذسح ا غز ىخ ه األع ضح لج ا غزخذ. اإلداسح ا ط سح ؾ االعزخذا األ ض شجىبد ا ى شثبئ ١ خ. ا ؼذ ٠ ذ رطج ١ مبد ا غزخذ ث ب ه ١ ب ا مشاءح ا ؤر زخ ج ١ ب بد ػذاداد ا ى شثبء ر عا ١ غ إ ىب ١ ابد SUPERVISORY CONTROL AND DATA ثؾ ١ اش رظا إ ا ا غزخذ ا بئ اوزشبف ا مطبع ا ى شثبء شالجخ أداء ا زغ ١ ضاد 43 مشاكل تقن ة الحزمة العر ضة عبر خطوط القدرة إن خطوط نقل القدرة قد صممت باألساس إليصال الطاقة الكهربابية علل الترددات/ 6353 ك ه تصمم لنقل البيانات ولكن يمكن نقل الحزم العريضة بواسطة هذه الخطوط علل ترددات مختلفة. /وليم علل كل حال ولضمان السرعات العاليية والنقيل لمسيافات بعييدة هنياك الكثيير مين التحيديات التقنيية التيي يجب تجاوزها كتداخل البيانات وتتداخل االشارة الكهربية والراديويية والمسيافة التيي يمكين أن تقطعهيا االشيارة ميع ضيمان النوعيية الجييدة لتليك االشيارة والتحيدي االكبير هيو كييؾ يمكين التقلييل مين التيداخل إلشارة الحزم العريضة عبر خطوط القدرة مع الخدمات االخرى الموجودة ) ويمكيين تقسيييم خصييابا التشييويش المتعلقيية بتقنييية BPL إلييل قسييمين ربيسيييين همييا التييداخل السييلكي أو التماسي والتداخل الالسيلكي أو المشي يع. فيي تقريير FCC رقيم 04245 تيم إعفيات أنظمية BPL مين حيدود االنبعياث واإلشيعاع اليواردة فيي القسيم 15 مين FCC وذليك ألن قيياس االنبعياث السيلكي يمثييل خطيورة ناجمة عن القيدرة ضيمن المجيال 1 43 كيليو فيولط( عليل خطيوط نقيل القيدرةو ليذلك فقيد قاميت FCC بالتركيز والعمل للحفاظ علل التوافق مع متطلبات االنبعاث السلكي. يمكن تصنيؾ التشويش والتداخل في تقنية BPL إليل مجميوعتين منفصيلتين هميا اإلشيعاع ذو المجيال أو الحقل القريبو واإلشعاع ذو الحقل البعيد. وقد قامت المواصفة الفيدراليية رقيم Glossary of 1037C )Telecommunications Terms xvi بتوصييؾ كييل مين هييذه اإلشيعاعات. تيي يم تعرييؾ التشييويش ذي الحقل القريب كما يليي المنطقية القريبية مين الهيوابي حييث يكيون التوزييع الحقليي اليزاوي معتميد اا عليل المسافة عن الهوابي( بينما تيم تعرييؾ التشيويش ذي الحقيل البعييد كميا يليي المنطقية التيي ييتم اعتبارهيا 19
لتتواجد علل مسافة D عن المصدر بحيث تكيون هيذه المسيافة أكبير مين 2D 2 λ/ حييث أن λ يمثيل طيول الموجة(. و يجب ذكر البعد الخطي المستخدم للهوابي عنيد اسيتخدام المعادلية الخاصية للتشيويش ذي الحقيل البعييدو هل هو خط نقل القدرة بين نقطتين ثابتتين BPL إليل ثيالث كما هيو مبيين 53 ) تصنيفات: الشيكل فإنيه يمكين تقسييم الحقيول الكهرومؽناطيسيية الناجمية عين ا ؾ ا ع Guided mode ؾ اإلشؼبع Radiation mode ؽم ي ا مش Coupler fields 1 2 3 ا شى 3 5 اط بف ا ؾم ي ا غ بؽ ١ غ ١ خ الينمط الموجيه هيو المسيإول عين نقيل إشيارة القيدرة عليل طيول خطيوط النقيلو ومعيروؾ بالنسيبة لهيذه اإلشارة التضاإل السريع في االتجاهات العمودية علل خط النقل والتضاإل البطيت علل طول خط النقل أي التخامد يكون ؼالباا فقط في االتجاه العمودي علل الكبل(. اإلشعاع المبين في الشكل /16/ يقوم بحمل الطاقة للفراغ المحيط وليس لها دور إنشابي فيي نظيام BPLو كما أن هذا اإلشعاع يمكن أن يكون مصدراا للتشويش بعيد المدى ألن الحقول تتخامد بشكل بطييت نسيبياا بمعادلة 1/ المسافة(. حقول المقرنات تكون مرتبطة مع المقرن نفسه وليس مع خطوط التوتر المتوسط. إن تؤثيرات الحقل القريب تستمر علل كامل خط النقل وليست مقيدة فقيط للجيوار المباشير حيول المقيرنو بينما تكون تؤثيرات الحقل البعيد مصدراا محتمالا للمشاكل بسبب كون إشعاعات وانبعاثات التيردد العيالي HF قابلة لالنتقال إلل آالؾ الكيلومترات عن طريق االرتداد من الؽالؾ الجيوي الخيارجي االيونسيفيري وذلك بخالؾ األمواج الميكروية. يمكن توظيؾ العديد من التقنيات من أجل تخفي الطاقة المشيعة مثيل استخدام خطي توتر متوسط متوازنين ممددتين بشكل تفاضلي وبمسافات مناسبة. 20
بسبب خواا االنتشار االيونسفيري التي تسيمح ألجهيزة الرادييو ذات االسيتطاعة المنخفضية بيؤن تعميل وتتصيل حيول العيالم فإنيه يمكين اعتبيار الحزمية التردديية العاليية HF الواقعية ضيمن المجيال 30 3 )MHz باإلضافة للجزت المنخف من الحزمة الترددية العالية جداا VHF الواقعية ضيمن المجيال 30 NITA كحزم محدودة وأحد الموارد الوطنية القي مة. إدارة المعلومات واالتصياالت الوطنيية 300( MHz تبين وجود أكثر من 59 و 333 حزمة ترددية حكومية فيدرالية ضمن المجيال 80 MHz 1.7(. نتيجية لذلك فإن احتمال التشويش الناجم عن BPL يمكن أن ييإثر إميا عليل الوكياالت الحكوميية NCSو أو عليل حكوميية الواليييات المتحييدةو أو علييل إشييارات البييث التجيياري ذات الموجيية القصيييرةو أو علييل الطيييران التجاريو أو علل اتصياالت المالحية البحرييةو أو حتيل عليل الحيزم المسيتخدمة مين قبيل الميواطنين. إن االنتشار األيونوسفيري إلشارات التشويش الناجمة عن BPL يمكن أن يكون لها مضامين تجارية وأمنيية ودولية. للتقليل قدر اإلمكان من التشويهات والتيداخالت الضيارة ضيمن هيذه التيرددات فإنيه ييتم اسيتخدام كابالت هاتؾ مجدولة ومؽلفنيةو كميا أنيه ييتم اسيتخدام كيابالت مؽلفنية فيي أنظمية الكيابالت للسيبب نفسيه. ولكن خطوط نقل القدرة الكهربابية ليست مؽلفنة ولذلك فهي يمكين أن تلعيب دور الهيوابي المركيب عليل طول المدينة والقادرة علل بث اإلشعاعات الراديوية.RF إن هيذه االعتبيارات األساسيية كانيت موضيوع النقاش خالل إعالم التنويه )Notice of Inquiry NOI الصادر عن.FCC باإلضافة للتردد األساسي للBPL فقد توجب أيضاا التركيز علل التيرددات التوافقيية.)Harmonics تيم تسيمية تيردد الموجية الجيبييية لليBPL بيالتردد األساسييي أو التوافقيية األولييل.)First Harmonic إن التوافقية الثانية تحدث عند ضعؾ التردد األساسي والتوافقية الثالثة عنيد ثالثية أضيعاؾ التيردد األساسيي وكيذلك التوافقيية الرابعية. فيإذا كيان تيردد التشيؽيل لنظيام BPL مسياوياا لي 10 MHz عليل سيبيل المثيال ستكون التوافقية الثانية عند التردد 20 MHz والتوافقية الثالثة عند التردد 30 و MHz وهكذا. تعليقياا عليل FCC فقيد الحظيت األكاديميية الوطنيية للعليوم )National Academy of Science بعيد دراسة إشارات الراديو الفلكية المبنية علل األر بيؤن هيذه اإلشيارات ضيعيفة جيداا وعرضية للتشيويش 12 والتداخل من قبل إشيارات.BPL إ ين تلسيكوب رادييوي نميوذجي يقيوم باسيتقبال طاقية أقيل مين 1 13 واط من أي مصدر كوني مهما كان قوة هذا المصدر. لذلك فإن مستقبالت الراديو الفلكيية تكيون عرضية بشيكل خياا للتشيويش والتيداخل مين االنبعاثيات واإلشياعات ضيمن المجيال )inband emissions واإلشعاعات الوهمية وكيذلك اإلشيعاعات خيارج المجيال )outofband emissions وذليك مين قبيل المستخدمين المرخصين وؼيير المرخصيين مين الحيزم المحيطية وكيذلك بسيبب نقيل اإلشيارة والتيي تنيتج إصدارات توافقية التي ممكن أن تحدث في حزم الراديو الفلكية. إن تقنيات DSLو Cableو Fiberو وتقنية اإلنترنت الفضابي هي منتشيرة بشيكل أوسيع مقارنية ميع تقنيية.BPL إضافة لذلك فإن تقنيتي WiFiو WiMAX يمكن تصينيفهما كمرشيحين بيارزين فيي مجيال صيناعة االتصاالت ليحتال مكان تقنية الخط الثالث بشكل أقوى مين BPLو إال أنيه وبيالرؼم مين كيل ميا سيبق فيإن مإيدي تقنية BPL يطالبون جاهدين للمشاركة وامتالك الحصيا فيي أسيواق ميزودي خيدمات اإلنترنيت ذات المرابح العالية[ 1 ]. 21
143 مشاكل ضج ج اإلشارات الراد و ة Noise( )RF إن االنتشار الواسع لتقنية BPL قد نتج عنه مشاكل متعلقة بمحدودية مصادر ضجيج اإلشارات الراديوية. منيذ العيام 1951 و اتحياد توصييات االتصياالت الدوليية International Telecommunications )Union Radio communications ITUR تقيوم بشيكل دوري بنشير نتيابج الدراسيات المسيتمرة المتعلقة بمصادر ضجيج اإلشارات الراديوية وذلك في التوصية رقيم 3728.P والمسيماة تحيت العنيوان ضييجيج الراديييو Radio (و Noise وقييد قامييت ITUR بتحديييد مختلييؾ العوامييل المسييببة للتشييويش والضجيج علل أنظمة استقبال الراديو كما يلي: اإلشؼبع ا بع ػ فشغبد ا جشق )ا ؼغ ١ ظ اال ٠ غف ١ ش ا بع ػ ا جشق(. اإلشؼبع غ ١ ش ا مظا د ا ابع ػا ا ٢ الد ا ١ ىب ١ ى ١ اخ ػا ا زغ ١ اضاد ا ى شثبئ ١ اخ اإل ىزش ١ اخ ػا وطا ؽ ما ا ماذسح واز ه ػا االشازؼبي ا اذاو ها ا ؾشوابد االؽزشال ١ اخ ا زا ٠ ىا رظ ١ ف ب وؼغ ١ ظ بع ػ هؼ ا جشش. اال جؼبصبد ا بع خ ػ غبصاد ا غالف ا غ ػ ا ظ ا ش ا غ ٠ خ. اإلشؼبػبد ا بع خ ػ ظبدس ا شاد ٠ ا غ ب ٠ خ ض أشؼخ ا ش ظ. إن التوصيية 9.3728 تو يثيق البيراهين التاريخيية المسيتمرة والتيي تثبيت تيؤثير كيل عاميل مين العواميل المذكورة أعاله علل االتصاالت بشكل عام. حيث أ ين الدراسة تتضيمن اإلشيعاعات المقصيودة مين خيالل خطوط نقل القدرة فهي تقدم طريقة مسجلة لتؤكيد إعفات وتبربة تقنية BPL من خلق تشويشات وتداخالت ؼير قابلة للكشؾ. الشكل 63( يبين القيم الوسيطية المسيجلة مين ITUR حيول ضيجيج القيدرة المسيبب من قبل اإلنسان فيما يتعلق بالبيبات واألوسياط التجاريية والسيكنية والريفيية وشيبه الريفيية. النتيابج تكيون مساوية لمعادلة خطية للقيمة الوسطية وقيمة F am مع التردد f كما في المعادلة التالية: وتكون قيم c و d كما هو مبين بالجدول 23 المبين أدناه. F am = c d log f تقاس fبالميؽاهيرتز D 27.7 C 76.8 الفئة الب ئ ة تجاري المنحني A( 27.7 72.5 سكني المنحني B( 27.7 28.6 23.0 67.2 53.6 52.0 ريفي المنحني C( ريفي هادئ المنحني D( الضجيج الكوني المنحني E( الجدول /23/ ب ن ق م الثوابت c و d 22
الشكل 63 القيم الوسطية المسجلة من ITUR كما أن المواصفات القياسية تقدم الشكل 73( الذي يبين القيم المتوقعة لمستويات الضجيج F( a كتيابع للتردد ضمن المجال 10( KHz 100MHz لمختلؾ فبات الضجيج. القيمة العظمل المتوقعة للضجيج ممثلة بالخط المستمر. أما بالنسبة للضيجيج النياتج عين الؽيالؾ الجيوي فقيد تي يم أخيذ القييم الصيؽرى للقييم الساعية الوسطية بحيث تفوق %99.5 من الساعاتو والقيم األعظمية بحيث تفوق %3.5 من الساعات. وقيد تيم اعتبيار كاميل السياعات لكيل ييوم وكيل فصيل ولكاميل سيطح األر لحسياب منحنييات الضيجيج الجوي. قاميت الوالييات المتحيدة بيإجرات اتفاقيية دوليية السيتخدام 3728.P ITUR فيي تصيميم وقيياس أنظمية الرادييو. إن التوافيق ميع هيذا المقيياس مين قبيل مصيممي ومشيؽلي أنظمية BPL سيسياعد للتؤكييد عليل أن حزميية الراديييو الموجييودة هييي محفوظيية ومصييانة ميين التشييويش والتييداخل ميين قبيل المييوارد الجدييدة أو الموارد ؼير المدبرة. 23
الشكل 73 القيم المتوقعة لمستويات الضجيج 243 مشاكل اختبارات تقن ة الحزمة العر ضة عبر خطوط القدرة لؽاية اآلن لم يتم اعتمياد مقياييس فنيية قيادرة عليل توصييؾ تقنيية BPL مين قبيل منظميات معروفية مثيل BPL عالوة علل ذلك فإنه لم يتم إيجاد طرق معتمدة إلجرات اختبارات التشويش لتقنيية.)ITU أو ANSI بعد الطريقة المبينة في 3728.ITUR في الواليات المتحدة فإن قوانين القسم 15 من FCC والتي لم تكن باألصل مصممة للتطبيق في أوضاع توجد في مصادر تشويش ؼير متوقعة علل مدار الساعة 24 * 7( مثل تقنية BPL تإمن نقطة البداية الوطنية كدليل إلجرات االختبارات. في أية حال فإن القوانين المعدلة في القسم 15 توفر التفاصيل الكافيية حيول مكيان وتيردد إجيرات قياسيات حقول ال.BPL إن FCC توصي بوجيوب إجيرات القياسيات بمتباعيدات أفقيية بي 33 م عين خطيوط التيوتر الهوابية. في حال الضرورة وبسبب بع االنبعاثات واإلشيعاعات المحيطية يمكين إجيرات القياسيات عليل مسيافة 3 م. يمكن إجرات تصحيحات المسافة بالتوافق مع القسم 15.31( f مين القيوانين. كميا أن القيوانين تحيدد الحقاا بؤنه عند المسافات التي تزيد عن 33 م والترددات التي تزييد عين 30 MHz يمنيع إجيرات القياسيات إال في حاالت الضرورة وفي حال استحالة إجرات االختبارات عند مسافة تساوي أو أقل من 33 م. 24
عند إجرات القياسيات عليل مسيافات مؽيايرة للمسيافات المحيددة فإنيه يجيب اسيتقرات النتيابج الموافقية لقييم المسافات المحددة وذليك باسيتخدام معاميل اسيتقرات مسياوي لي 20(. db/decade عنيد التيرددات التيي تقل عن 30 MHz فإنه يجب إجرات القياسات علل مسيافة تقيل عين 33 متير ولكين يجيب تجنيب قياسيات الحقول القريبة. لقد حددت FCC القياس بطريقة المسافة المابلة وذلك باستخدام هوابي ذي محور موازي ومتعامد لخطوط نقل القدرة. لقد قاميت FCC بتحدييد وجيوب اسيتقرات النتيابج الموافقية للمسيافات المحيددة من خيالل قييم النتيابج الميؤخوذة عنيد المسيافات التيي تقيل عين المسيافات المحيددة وذليك ريثميا ييتم تحدييد اإلجيرات المناسيب للقياسيات التيي تقيل عين 30 و MHz ويمكين تطبييق هيذا إميا بيإجرات القياسيات عليل مسافتين أو اكثر كل منها بطول نصؾ القطر علل األقل لتحديد معامل االستقرات المناسبو أو باسيتخدام مربع معامل استقرات المسافة الخطية العكسية 40(. db/decade * طيول إن FCC تطاليب بيإجرات اختبيارات تجهييزات BPL Access الموجة( عن نقطة حقن BPL علل خطوط نقل القدرة. إن عنيد مسيافات 3 و ¼و ½و ¾و 1 تردد الحزمة الوسيطل يحيدد تباعيد طيول الموجية الواجيب اسيتخدامهاو فعليل سيبيل المثيال إذا كيان تيردد الحزمة الوسطل يزيد بمرة أو مرتين عن أصؽر تردد يتم حقنه لخيط نقيل القيدرة فيإن االختبيار يجيب أن يمتد علل تباعيدات تتزاييد بمقيدار ½ طيول الموجية لتيردد الحزمية الوسيطل وذليك حتيل تصيبح المسيافة تساوي أو تزيد عن ½ طول الموجة ألصؽر تردد محقون. يجب تكرار االختبار لكل مكون من مكونات repeater ومكيرر اإلشيارة extractor وجهاز االستخالا injector بما فيها الحاقن BPL Access والمقوي booster والمركز.concentrator إن قوانين FCC حددت الحقاا بؤن تصيحيح المسيافة لقياسيات الخطيوط الهوابيية يجيب أن ييتم عليل أسياس مجيال المسيافة المابلية والتيي تكيون مسياوية ليوتر المثليث المشيكلة بمسيافة خيط النظير بيين موقيع هيوابي القييياس والخييط الهييوابي. إن القييياس المييؤخوذ ميين مسييافة أفقييية تسيياوي 13 م بهييوابي ذات ارتفيياع 1 م( وبارتفاع 11 م لجهاز BPL سينتج عنه مجال مسافة مابلة مساوية ل 14.1 م تقريباا. يتم استقرات القياسات للمسافة المرجعيية المطلوبية 33 متير( وذليك بطيرة قيمية 30/14.1) log 40 أو قيمية 13.4 db مين القيمة المقاسة وذلك عند إجرات القياس للترددات التي تقيل عين 30. MHz إن التصيحيح يسيتخدم معاميل 30. MHz ويستخدم المسافة المرجعية المحددة بالقسم 15.139 للترددات التي تزيد عن )20log أثنيات عمليية صيياؼة القيوانين قاميت FCC بيرف المقتيرة المتضيمن إليزام مشيؽلي أنظمية BPL تطبييق التوقيع الخاا المسمل )BPL signature والتي من شؤنها تمكين المستقبلين بالتحديد الصريح لمصدر التشويش والتداخل. كما قاميت NTIA باإلشيارة فيي كتابهيا الميإر فيي 2334/9/24 بؤنيه ليم ييتم تحدييد طريقة عملية تلزم أنظمة Access BPL بإرسال كود أو شيفرة تعريؾ. العديد من القياسات الحقلية ستكون مطلوبة الستخدام التجهيزات المعايرة ولكن هذه الطريقة ليست شابعة جداا وهي تعد مصدر مستمر لخالفات االختبار. إن التوافق األكثر شييوعاا بيين مإييدي ومعارضيي تقنيية BPL هو إن كالهما يعتبران بؤن إجراتات االختبار المقدمة من قبل FCC هيي إجيراتات ؼامضية وؼيير 25
قادرة علل المساعدة في تطوير اتفاق حول حقيقة وجود أو عدم وجود التشويش والتداخل أو حتيل حيول تحديد مصدر هذا التشويش. لقد تم اإلقرار بؤن البيارامتر المحيدد مين قبيل FCC والمتعليق بتحدييد مسيافة 33 متر كمسافة لالختبار هو بارامتر صيعب التطبييق عمليياا. حييث أن أؼليب المنيازل والشيركات تكيون م ضت عة علل مسافات تقل عن 33 متر عن خطوط نقل القدرةو كما أن أؼلب الشوارع تكون علل مسافات أقل من 33 متر عن خطوط نقل القدرة مما يعني بؤنه يحقق اختبار نموذجي وفق تعليمات FCC سييتطلب توضع تجهيزات االختبار في مناطق ؼير مؤهولية والتيي ممكين أن تصيادؾ فيي اليتالل أو الودييان بؽيية الحصول علل نتابج دقيقة. لقد قامت FCC بتقديم العديد من تعليمات االستقرات المتعلقة بتقنية BPL وذلك ضمن القسم 15 المعدل. كما أنه هناك العدييد مين المقياييس ونمياذج تطيوير BPL قييد التطيوير مين قبيل IEEE مما يوحي بؤن الطرق المعدلة الواردة ضمن القسم 15 المعدل في FCC ستتطور بحيث تستفيد من التطويرات كونها ستكون قادرة علل مساعدة مصممي ومشؽلي تقنية BPL في الواليات المتحدة[ 12 ]. 343 التشو ش التوافق و التشو ش متعدد النمط أؼلب اإلشارات تحوي طاقة عند التردد التوافقي باإلضافة للطاقة الموجودة عند التردد األساسي. نظريااو فإن لكل إشارة عدد ؼيير محيدود مين التيرددات التوافقييةو كميا أن الموجية الجيبيية المثاليية تتشيكل عنيدما تكيون كاميل طاقية اإلشيارة محتيواه فيي التيردد األساسيي. هنياك العدييد مين األمثلية حيول الموجيات التيي تحتوي كمية كبيرة من الطاقة عند الترددات التوافقية مثل الموجات المربعة والموجات المثلثية وموجات سن المنشار كما هو موضح بالشكل 83. الشكل 83 موجات اإلشارة 26
إذا كان التردد األساسي لإلشارة هو f فإن التردد التوافقي الثاني هو 2f والتيردد التيوافقي الثاليث هيو 3f وهكيذا. وإذا كيان w يمثيل طيول موجية اإلشيارة فيي الوسيط المحيددو فيإن طيول موجية التوافقيية الثانيية سيكون w/2 و وطول موجة التوافقية الثالثة سيكون 3/w وهكذا. إن اإلشيارات الحاصيلة عنيد التيرددات 2fو 4fو 6f تسمل أيضا بالتوافقيات بينما اإلشارات الحاصلة عنيد التيرددات 3fو 5fو 7f تسيمل بالتوافقييات الفردية. بسبب الترددات العالية فإن التوافقيات من إشيارة BPLتبيث إشيارة أفضيل مين اإلشيارة الحاصيلة عند التردد األساسي. إن التشويش والتداخل النياتج عين توافقييات إشيارة BPL لين تتخاميد حتيل فيي حيال تثليم التيردد األساسيي. إن إشيارات HFو VHFو UHF والمحطيات الميكرويية هيي األكثير عرضية للتيؤثر بتوافقيات إشارات.BPL الشكل 93 ايثار وخصابا التعديل الشكل 93 ) أعاله يبين األثر الجدابي والتجميعي للتوافقيات والخصابا الطرحية للتعديل. إن المواصفة الفيدرالية رقم 1037C تعرؾ التعديل المتعدد بؤنه اإلنتاج في العنصر ؼير الخطيي لنظيام مين التيرددات الموافقية لمجميوع وفيرق التيرددات بيين التيردد األساسيي والتيرددات التوافقيية والتيي ييتم إرسالها عبر هذا العنصر يتم عادة تسمية التعديل المتعدد بالتداخل خيارج الحزمية(و إن نيواتج التعيديل المتعدد تقابل ما يسمل بالوصيالت السييبة أو الضيعيفة عنيد خطيوط نقيل القيدرة والتيي ينيتج عنهيا الخليط السريع.[ 13 ] 443 التشو ش اإللكترو مغناط س إن مكونات التشويش والتداخل في تقنية BPL تتؤلؾ من: ا عخ ا ائ ١ خ Sky Wave ػ ا غبي MHz( 30.)3 ا عخ ا فشاغ ١ خ Space Wave ػ ا غبي MHz( 30.)0.1 ا عخ األسػ ١ خ Ground Wave ػ ا غبي MHz( 3.)0.1 إن الموجات األرضية والهوابية تزيد احتمال التشويش المتسبب لخدمات الراديو علل مسيافات قيد تصيل إلل عشرات أو مبات من الكيلومترات وذلك بسبب األثر التراكمي التجميعي لعدد كبير من أنظمة.BPL إن محطات البيث الدوليية ذات الموجية القصيير SW مثيل إذاعية أخبيار BBC العالميية أو إذاعية صيوت 27
أمريكا( هي مهددة أيضاا بسبب ازدياد مستوى الضيجيج. إن إمكانيية التوصيل لخيدمات اتصياالت مقبولية يعتمد علل النسبة بين اإلشارة المطلوبية والضيجيج الحاصيلو حييث أن الضيجيج يتكيون مين عيدة أربعية مكونات كما يلي: ا ؼغ ١ ظ ا شى داو ١ ب ا غزمج. ا ؼغ ١ ظ ا بع ػ ا غالف ا غ ا خبسع االر عف ١ ش. ا ؼغ ١ ظ ا غجت لج اإل غب. ا ؼغ ١ ظ ا ى أ ا فؼبئ. إن المواصفات القياسية العادية ل ITUR والمتعلقة بخدمات معطيات االتصياالت الراديويية ؼيير اآلمنية للحياة هي عرضة للضجيج بنسبة 6 و db والتي لها تؤثير رفع مستوى الضجيج لمستوى ال يزيد عين 1.dB إن خلق التشويش التداخل الكهرومؽناطيسي هي عيابق وعقبية يجيب عليل تقنيية BPL أن تتجاوزهيا لكيي تؽيدو تقنيية ناجحية ومزدهيرة. لقيد تيم اختبيار معظيم تركيبيات BPL حيول العيالم بحييث تكيون مسيتويات اإلشييعاع النيياجم عنهييا ضييمن الحييدود المسييموة بهييا. فييي الواليييات المتحييدة قامييت إدارة المعلومييات واالتصاالت الوطنية NTIA بإتمام دراسة تتعلق بالتؤثيرات التراكمية التجميعية لتطبيقات نظام BPL علل مستخدمي طيؾ HF في المدن الكبرى حول العالم ولكن لم تقم بإصدار ونشر هذه الدراسة.[ 14 ] 543 مشاكل التداخل ب ن BPL and XDSL لدى دراسة امكانية استخدام تقنيتين لنقل المعلومات باستخدام خطوط نقل الطاقة BPL والخطوط الهاتفية XDSLفي نفس المكان حيث يمكن وجود شيبكتي الهياتؾ والطاقية فيي نفيس االنبيوبو بينيت هيذه الدراسية وجود تداخل INTERFERANCE وهذا التداخل هو أكبر من امكانية تجنبه بسهولة[ 15 ]. واالصدارات الراديوية المنتجة من خطوط نقل الطاقة والمقاسية بواسيطة خطيوط الهياتؾ المجياورة هيي أكبر من االنبعاثات العادية بين خطوط المعلومات المتجاورة وذلك بسبب الحقل المؽناطيسيي النياتج عين التيارات COMMON MODE CURRENTS التيي تنيتج بسيهولة فيي خطيوط نقيل الطاقية والتيي تجعيل خطوط نقل الطاقة هذه تتصرؾ كهوابي عندما يستخدم هذا الكابل لنقل اشارات ذات تردد عالي. نفس الدراسة خلصت اليل ازديياد ملحيوظ للتيداخل ميع ازديياد التيردد باتجياه التيردد الميرتبط بربيع طيول الموجةو تدعم هذه النتيجة االفتراضية النظرية القابلة بؤن التداخل الحاصل في نطاق الترددات مين رتبية ال MHz يسببه الحقل المؽناطيسي المشع. حيث يتبين انه في نطاق الترددات من رتبة ال KHz لدى استخدام خطيوط نقيل الطاقية BPL فيإن الجيزت المنبعث من الحقل المؽناطيسي صؽير جدا و أما في نطاق الترددات من رتبة ال MHz فإن خطيوط نقيل الطاقة تصبح مشعات قوية هوابي( والحقل المؽناطيسي المشع يشكل الجزت االكبر. 28
إلنقاا التداخل بين خطوط نقل الطاقة والحطوط الهاتفيية فيال بيد مين انقياا تيؤثيرات الحقيول المشيعةو هيذا يمكين حصيوله بانقياا مسيتويات التييارات COMMON MODE CURRENTS فيي خطيوط نقيل الطاقة أو في الخطوط الهاتفية أو في كليهما. الشكل 3 11 ) يوضح انقاا قيمة التيداخل بشيكل ملحيوظ وبمقيدار 23 إليل db 33 خاا يوصل علل التسلسل مع دارة الDSL باسيتخدام مرشيح الشكل 3 11 قيم التداخل 643 مشاكل السر ة Security Issues إن المعطيييات المنقييول عبيير نظييام BPL تحتيياج ألن تشييفر وذلييك لحجييب هييذه المعطيييات علييل بعيي المستخدمين ؼير المرؼوبين الموجودين علل نفس الشيبكة الكهربابيية. إن أنظمية BPL Access تسيتخدم الموصيول وسط اتصاالت متشارك حيث يتشارك العديد من المنيازل عليل نفيس شيبكة التيوتر المينخف لمحولة واحدة. إن انتشيار إشيارة BPL تعميل فيي طبيعية شيبيهة بشيبكات الكمبييوتر المحليية LAN والتيي تقوم بالكشؾ والحجب التصاالت الجوار. يمكن أن يعاني نظام BPL أيضاا من مشاكل مقاطعية وضيعؾ مهاجمية الخيدمات. إن الخدمة بسبب تشؽيل محطات نقل HF المحلية والتي تصيدر نتيابج شيبيهة بيرف المنظمات األخرى يقومون حالياا بتحديد متطلبات السيرية. إن لجان وضع المقاييس ضمن IEEE وبع مواصييفات السييرية الموضييوعة ميين قبييل HomePlugPowerline Alliance تخييا إمييا السييتخدام 128 bit 56( bit DES أو الستخدام التشفير المتقدم ب 128 بيت تشفير البيانات ب 56 بت نموذجي.)AES 29
دساعبد ػ 4 رم ١ خ ا ؾض خ ا ؼش ٠ ؼخ ػجش وط ؽ ا مذسح لقد قامت بع الشركات الخاصة وبعي الحكوميات وبعي المنظميات بالعدييد مين الدراسيات حول تؤثيرات تقنية.BPL يتضمن هذا القسم لمحية ؼيير كاملية عين أهيم هيذه الدراسيات والنتيابج التي تم التوصل اليها 14 دراسة من اله ئة الوطن ة االمر ك ة لالتصاالت NTIA لقد قامت NTIA بإتمام المرحلة األولل من الدراسة حيول BPL و كميا قاميت بالمرحلية الثانيية فيي كيانون الثياني مين عيام 2336. لقيد اهتميت المرحلية األوليل بدراسية مخياطر التشيويش والتيداخل عليل مسيتقبلي إشارة الرادييو للقياطنين بجيوار مباشير لي BPL وقاميت بوضيع التوصييات التخفيفيية لي.FCC كميا قاميت NTIA بتلخيا المعايير التقنية والتشؽيلية في نطاق ترددات الحكومة الفيدراليية ضيمن المجيال 1.7 80( MHz وذلك في التقرير الوارد في الدراسة للمرحلية األوليل. إن الؽير مين هيذه المعلوميات كيان لمساعدة مشؽلي أنظمة BPL في تطوير خطط للترددات المطلوبة لتقنية.BPL قامت NTIA بعدها بتحديد أنظمة الراديو الشاملة ليتم اعتبارها في تحليالت التشويش والتداخل كما يلي: ا غزمج األسػ ا شوت ػ ا غ ١ بساد ا شوجبد. ا غزمج ا شوت ػ ز ا جبوشح أ ا غف ١ خ. ا غزمج ا ز ٠ غزخذ ائ ػ أػ ا غطؼ ) ض ؾطخ أ لبػذح راد ا خذ خ ا ضبثزخ( ا غزمج ا شوت ػ ؽبئشح أص بء ا ط ١ شا. إن االتصاالت الفيدرالية تطالب حماية علل الترددات بمقدار %5.4 للمجال الترددي 80 MHz 1.7. لقيد قاميت NITA بتنفييذ القياسيات فيي ثالثية مواقيع مطبيق فيهيا تقنيية BPL وذليك لتوصييؾ االنبعاثيات واإلصدارات األساسية عن هذه التقنيةو وقد بينت هذه القياسات بيؤن الحقيل الكهربيابي لي BPL ال تتخاميد طردياا مع االبتعاد عن مصدر BPL حيث ت يم وضيع هيوابي القيياس قريبياا مين مصيدر BPL وتيم تحريكيه باستمرار علل طول خط نقل القدرةو مع تحريك هوابي القياس بعيداا عين نقطية حقين BPL عليل خطيوط نقل القدرة فإن قوة الحقل المشع تناقصت مع ازدياد هذه المسافة ولكن هذا التنياقا ال ييتم بشيكل منيتظم وتدريجي وهذا يعني بؤنه قد تم لحيظ العدييد مين القفيزات فيي القيراتات peak فيي بعي المواقيعو ففيي بع الحاالت تم لحظ بؤن إشيارة BPLتتخاميد كلميا ابتعيدنا عين خيط نقيل القيدرة ولكين بمعيدل أبطيؤ مين المعدل المتوقع لضياع الموجة في الفراغ. 30
عند إجرات القياس في موقع يحوي العديد من أجهزة BPL المركبية عليل عيدة خطيوط نقيل تيوتر متوسيط ثالثية وأحادية الطور فإن المستويات المفضلة إلشارة BPL التي تزيد علل األقل ب 5 db عين مسيتوى الضجيج في الوسط المحيط( قد تم لحظها عند المسافات التي تزيد عن 533 م عن أقرب خط توتر محمل ب.BPL أخيراا فقد أظهرت قياسات NTIA بؤن الطاقة المشعة من خطوط التيوتر المحملية بي BPL تكيون دابماا أعلل عند وضع هوابي القياس علل ارتفاع أكبر. بنا ات علل نتابج هذه القياسيات فقيد أأوصيتNTIA بضرورة قياس القفزة Peak في قوة الحقل ألي إصدار أو انبعياث ؼيير مقصيود نياجم عين BPL وذليك عند إجرات القياسات وفق تعليمات القسم 15 من.FCC لقد اقترحت NTIA العديد من الطرق لمنع وإزالة التشويش والتداخالت لتقنية.BPL فقد تم اليزام تسيجيل بع المعامالت ألنظمة BPL المصممة أو قيد التشؽيل وذلك لتمكين مشؽلي الرادييو مين إعيالم مشيؽلي BPL عن مشاكل التشويش المتوقعة والتداخالت المحتمل وقوعهاو بذلك فإن هذا التسجيل يمكن أن يساهم بشيكل فعليي فيي منيع وتصيؽير التشيويش. وقيد أوصيتNTIA أيضياا بيؤن تكيون أجهيزة BPL قيادرة عليل المالتمة بحيث تستطيع تؽيير ترددها وتخفي االستطاعة وذلك بؽية إزالة التشويش. عيالوة عليل ذليك فقد أوصتNTIA مطوري ومصنعي BPL باألخيذ بعيين االعتبيار بعي القياسيات حيول تضيعيؾ ومنيع التشويش مثل: االعزخذا ا ش ر ١ م ١ خ ا ظغش ب أ ى وشط ا طبلخ ى ع بص.BPL رغ ت اعزخذا رشدداد ا شاد ٠ ا غزخذ خ ؾ ١ ب. اعزخذا ا طش ٠ مخ ا زفبػ ١ خ ه ؽم اإلشبسح ثغ ١ خ رخف ١ غ اإلشؼبع. اعاازخذا ا ششااؾبد ا ب ٠ اابد إلو اابد إشاابساد BPL ػ اا وطاا ؽ ا زاا رش هاا األ اابو غ ١ ااش ا الص خ. االوز ١ بس ا ؾى ١ زشدداد إشبسح BPL ثغ ١ خ رخف ١ غ اإلشؼبع[ 16 ]. 24 دراسات من شركة البث البر طان ة تقنية الحزمة العريضة باستخدام خطوط نقل القدرة Broadband Over Power Lines Technology 31 لقد قامت شركة البث البريطانية BBC بتوظيؾ فريق عمل بحث وتطوير R&D من المهندسين والعلمات وعلمات الرياضيات بؽية الحفاظ علل BBC في طليعة التكنولوجياو فقد قامت BBC خالل األعوام 1999 2335 بإنتاج العديد من األبحاث حول مختلؾ جوانيب.BPL لقيد قاميت BBC فيي وقيت مبكير بتحدييد تقنية BPL كتقنية قادرة علل دعم الرقابة عن طريق توظيفهيا للمحافظية عليل إشيارات الموجية القصييرة الؽريبة وؼير المرؼوبة من الوصول للمواطنين في مختلؾ أنحات العالم. فيي شيهر تشيرين األول مين العيام 1999 قاميت BBC بإنتياج الدراسية المسيماة بحمايية مواقيع االسيتقبال الحساسية )Protection of sensitive receiving sites xviii والتيي تضيمنت الحمايية والمراقبية والتعقب للمالحة الجوية والبحريية والرادييو الفلكيي. وخلصيت الدراسية إليل االسيتنتاج اليذي يينا عليل وجوب اختيار قياس المنطقة المقيدة exclusion zone أي المنطقة الخالية من BPLو يجيب اختيارهيا من قبل المشؽلين أنفسهم في هذه المناطق المقيدة. وقد حددت بضرورة استخدام مناطق مقيدة بحيدود 53
133 كييم فييي بعيي األحيييان. أضيؾ الييل أن انتشييار الموجيية األرضييية يشيكل التهديييد األكبير لمواقييع االستقبال الحساسة مع امكانيية اليتحكم بهيذه المخياطر عين طرييق اختييار منياطق مقييدة واسيعة بميا فيهيا الكفاية. في شهر تموز من العام 2330 و استنتجت الدراسة الجديدة من BBC المسماة التهديد علل أنظمة الراديو الحديثة من تركيبات االتصاالت السلكية الموزعة( بؤن العديد من مستخدمي الراديو ميازالوا يعيانون مين التمزييق الفعليي لخيدماتهم فيي حيال السيماة بتطبييق اتصياالت BPL بشيكل واسيع. كميا أقيرت BBC بيؤن للمشكلة أبعاداا دولية وذلك بسبب حقيقة أن التشويش ممكن أن يحدث علل أية مسافة من المصدر كما أن أية رخصة محلية الستخدام جزت من حزمة HF لالتصاالت الالسلكية سوؾ تمنعها عن اآلخرين في أي مكان آخر للراديو المرخا. كما قالت BBC بؤن BPL ستمنع أي تخطيط الحيق لحزمية HF لمسيتخدمي الراديو وألنظمة الراديو الحديثة. إن دراسة األبحاث والتطوير الصادرة عن BBC في شهر حزيران 2335 والمسماة ب هيل مين الممكين التعايش بين اتصاالت خطوط نقيل القيدرة وخيدمات الرادييو( قيد اسيتنتجت بؤنيه فيي حيال تثلييم حيزم HF يدوياا فإن االهتمام األكبر سيكون الكلفية والتوافيق فيي تيؤخير فيي المعالجية. عليل أيية حيال فيإن BBC قيد سلمت بؤن النظام الموظؾ للتثليم الديناميكي المبني علل جهود خطوط نقيل القيدرة أثنيات فتيرات السيكون يمكن استخدامه للتمييز بين أجزات الطيؾ التي يمنع اسيتخدامه مين قبيل.BPL لسيوت الحيظ فيإن الدراسية توصلت إلل استنتاج بيؤن التوافقييات الديناميكيية يمكين أن ال تكيون عميقية بحييث تلبيي متطلبيات الرادييو الهواة وبحيث يتطلب المزيد من التوافقيات. لقد أوصتBBC بؤن صيناعة BPL تحتياج أن تحيل هيذه مين خالل المواصفات القياسية ات الطوعية والمجانية قبل حدوث التطبيقات التكنولوجية الهامة. وقد تم لحيظ أن لجنة الراديو العالمية تحتاج للمرونة لتصبح قادرة علل ضبط جداول توزيع الترددات العالمية وذليك ألن التوافقيات الدابمة ال تإمن المرونة الكافية لهذا الؽر. فييي الوقييت الحيياليو تقييوم BBC بتطييوير مييودم BPL يعميل علييل مبييدأ تؽيييير تييرددات الموجيية القصيييرة المستخدمة لبث الراديو علل طول الييوم وذليك حسيب تؽيير الظيروؾ الجويية االيونوسيفيرية حييث يقيوم مودم BBC هذا باكتشاؾ حزم التردد المستخدمة بنفس اللحظة وترشيحها. إن هذه التقنية ليست جزتاا من أي نظام BPL حالي قيد التشؽيل[ 17 ]. 34 الدراسات الخاصة ب )مانساس وف رج ن ا( في شهر تموز من العام 2336 قام المخبر المعتمد من قبيل Productو Safety Engineering FCC )Inc. بإصدار تقرير حول نظام BPL المطبق في مدينة مانساس وفيرجينيا(. وقيد تييم إنجياز هييذا االختبييار كاسيتجابة للتوافيق الموثيق مييع FCC ميين قبيل العديييد مين مشيؽلي الراديييو المحليين التابعين لمجلس اتصاالت الراديو األمريكية ARRL والذين أقروا بؤن BPL يقوم بخليق تشيويش 32
ؼير قانوني. إن أجزا ات مهمة من C63.42003 ANSI المواصفات القياسية الوطني االمريكي لطيرق قياس اصدارات وانبعاثات ضجيج الراديو من قبل تجهييزات التيوتر المينخف والتجهييزات االلكترونيية الواقعة ضمن المجال 9( KHz 40 GHz قد وظفت من قبل مندوبي وممثلي مخابر االختبار. باإلضافة لنشياطات مخيابر االختبيار فقيد قاميت شيركة Main.Net وهيي الشيركة المصينعة لتجهييزات BPL فيي مانسياس( بتحدييد مسييتوى االسييتطاعة لتجهييزات التمدييد الهوابييية لتكييون مسياوية لي 4 حييث أن مجييال االستطاعة هو 1 7 والقيمة العظمل لها هو 7 ديسبل. عالوة علل ذلك فقد قامت شركة Main.Net بالعديد من اإلجراتات بؽية تحسين انتشار اإلشيارة وبؽيية التقليل قدر اإلمكان من تسرب وضياع اإلشارة وذلك عن طرييق ضيبط وضيعية المقرنيات couplings وبع عمليات الضبط األخرى. لقد تضمنت اختبارات المخبر إجرات القياسيات عليل خمسية مواقيع هوابيية Overhead وخمسية مواقيع أرضية Undergroundو والتي تمثل خطوط التوتر المنخف وخطوط التوتر المتوسط. لقد بينت نتابج االختبار التوافق مع قوانين القسم 15 من FCC وذلك عند تعطيل تثليم الترددو بينميا أظهير النظيام تخاميد بمقدار 31 db 29.7( تحت الحدود الواردة في القسم 15 من FCC وذلك عند تشؽيل تثليم التردد. لسيوت الحيظو ليم ييتمكن منيدوبي ARRL مين المشياركة ميع PSE فيي تقيييم ميا يسيمل بيالتجهيزات تحيت االختبار Equipment (و Under Test EUT بينما قام مشؽلو ARRL فيما بعيد بيإعالن انتقيادهم حيول إجراتات ونتابج االختبار الصادرة والموثقة عن PSEو كما قام مشؽلو ARRL بمطالبة FCC للعميل عليل إيقاؾ تجهيزات BPL في مانساس وذلك بسبب التشويش والتداخل التي تسببه علل ترددات راديو الهواة. باإلضافة لذلك فقد طالبيت ARRL أيضياا مين FCC للقييام باختبيارات مسيتقلة ؼيير معلنية لتجهييزات BPL الموجودة في مانساس. إن مشاكل اختبار BPL هذه من قبل المبتدبين في هذه التكنولوجيا سيتعود بالفابيدة الكبيرة علل كل الجهات واألطراؾ المعنية[ 18 ]. 44 دراسة مجلس اتصال الراد و االمر كARRL لقد قام مجلس اتصال الراديو االمريكيي )American Radio Relay League ARRL بتبنيي الدراسية المنشورة من قبل MetaVox في شهر آذار مين العيام 2334 حيول أنظمية BPL المتواجيدة فيي كيل مين الينتاونو بنسلفانيا ومانساس وفيرجينيا. وقيد سيبقت هيذه الدراسية التقريير الصيادر عين FCC حيول BPL والمنشور في شهر تشرين األول من العام 2334. إن مقاييس االختبار الموضوعة من قبل FCC تمنع إجرات القياسات باستخدام الترددات التي تقل عن 30 MHz في الحقل القريبو وبدقة أكثر فإنه يجب إجيرات اسيتقرات عليل نتيابج القياسيات التيي اجرييت عليل مسافة تقل عن 33 متر لتتوافق مع القوانين واألنظمة الواردة في القسم 15. كرد علل الدراسة المقدمة من قبل FCC بتاريخ 2333/7/7 فقد بينت دراسية ARRL ميا يليي إن إجيرات القياسات علل مسافات تقل عن 33 متر واسيتقراإها عليل 40 db / decade يمكين أن يينجم عنيه سيوت 33
20 db تقدير للقيمة العظمل للحقل علل مسافة 33 في بع الحاالت([ 19 ] مترو حيث يمكين أن يتجياوز الخطيؤ فيي التقيدير عين 34
5 ا م ا ز ؽ ١ في تجربة من هذا النوع سيكون التحدي األكبر هو أمام مإسستين وهما وزارة الكهربات كصياحبة البنيية التحتية التي سيتم االستفادة منها في نشر هذه التقنيية ومإسسيه االتصياالت كهيبية مسيإولة بشيكل مباشير عن تزويد الزبابن بخدمة الحزمة العريضة وفيي حيال انشيات او اسيتدراج شيركات تزوييد خدمية تسيتخدم تقنية ال BPL سيكون عليهيا وضيع مقياييس لمنيع حيدوث تعيار او تيداخل بيين هيذه الخدمية وخيدمات اخرى كالبث الراديوي وخطوط الهاتؾ والXDSL الخ كما الحظنا في قسم الدراسات السيابق كيان الهيم االكبير هيو الشيح فيي الحيزم المحجيوزة للبيث الرادييوي والتلفزييوني وقليق بعي المإسسيات مين ان تيوثر مثيل هيذه الخدمية عليل جيودة البيث او انتشياره و فيي سيورية الوضيع مختليؾ تماميا فليدينا عيدد محيدود جيدا مين الحيزم المحجيوزة ناهييك عين ان ثقافية هيواة الراديو الحر ليست موجودة كما هي موجودة فيي الوالييات المتحيدة والتيي لهيا منظمية قويية سياهمت فيي عرقلة تراخيا هذه الخدمة عن طريق تقديم شكاوى للجنة االتصاالت الفدرالية )FCC سنستعر واقع المإسستين اللتين ستواجهان التحدي االكبر في مثل هذه التجربة سنحاول في هذا الفصل أن نتحدث عن محافظة الحسكة كمحافظية ناميية تشيكو شيحا فيي خدمية الهواتيؾ االرضية ناهيك عن خدمة الحزمة العريضة وسنتطرق الل مثال عملي تقني عن كيفية تنفيذ هذه الفكرة بشكل عملي علل منطقة محدودة سنحاول أيضا في هذا الفصل طيرة حليول تجاريية وتوصييات ومقياييس باالسيتفادة مين المقدمة من ال NTIAو FCC التجربية الرابيدة ومقاربتهيا ميع الواقيع السيوري وذليك بعيد اسيتعرا وناجحةو للوضيع الحيالي ميع تقيديم نمياذج تجاريية مجربيية 15 الحزمة العر ضة ف سور ة وشبكة االتصاالت تقوم المإسسة العامة لالتصاالت بتقديم خدمات االتصيال واإلنترنيت فيي الجمهوريية العربيية السيورية و المإسسة العامية لالتصياالت هيي مإسسية عامية ذات طيابع اقتصيادي تتمتيع بالشخصيية االعتباريية ذات اسيتقالل ميالي وإداري وتخضيع ألحكيام القيانون رقيم /2/ لعيام 2335 الخياا بالمإسسيات والشيركات والمنشآت العامة وتتبع لوزارة االتصاالت والتقانة مهمتها توفير خدمات االتصاالت وفق سياسية مجليس اإلدارة المستمدة من الخطط الخمسية والسياسات التيي تقرهيا اليوزارة وتتمتيع بحيق الحصير لالتصياالت السلكية والالسلكية في جميع أنحات الجمهورية العربية السورية وفق المرسوم التشريعي رقم 1935 لعام 1975 الذي أحدثت بموجبهو في حين يجري العمل حاليا لتحول المإسسة اليل شيركة الشيركة السيورية لالتصاالت( وفق القانون رقم /18/ لعام 2313 35
كما ويتبع للمإسسة العامة لالتصاالت كل من : الشييركة السييورية الكورييية لتصيينيع تجهيييزات المقاسييم الريفييية والمقاسييم الفرعييية االلييية وتسيياهم المإسسة بنسبة %51 من رأسمال الشركة المشيتركة وتسياهم سامسيونػ بنسيبة %49 مين رأسيمال الشركة وقد بدأت العمل في عام 1997 الشركة السورية األلمانية لتصنيع طرفيات ISDN وتجهييزات االتصياالت الالسيلكية WLL وتسياهم المإسسة بنسبة %25 من رأسيمال الشيركة المشيتركة وتسياهم GTC بنسيبة %51 وشيركة سييريتل بنسبة %24. شركة تسديد دفع الفواتير االلكتروني( وتساهم المإسسة بنسبة %25 وشركة جي ي تيي ) GET االماراتييية بنسييبة %63.75 ميين رأس مييال الشييركة المشييتركة و وشييركة كنعييان للتجييارة بنسييبة.[21]11.25 1 2 3 ويتوفر في السوق السورية خدمات الحيزم العريضية التيي يشيارك فيي تقيديمها عيدد مين ميزودي القطياع الخياا باإلضيافة لميزودي المإسسية وشيركتي الخليوي العياملتين فيي سيورية سييرياتل ام تيي ام ) وذلك بمرجعية تامة للمإسسة اال ان صيدور قيانون االتصياالت اليذي يينا عليل تشيكيل الهيبية الناظمية لقطاع االتصاالت وتحويل المإسسة العامة لالتصاالت الل شركة يعتبر خطوة باتجاه تحرير السوق بميا يسمح بدخول منافسين وتتحول هيذه المإسسية اليل مشيؽل مين بيين المشيؽلين المتنافسيين وسيينعكس ذليك علل الزبون من حيث جودة الخدمات واسعارها تشكل شبكة المعطيات الوطنية البنية االساسية لشبكة اإلنترنت وتراسيل المعطييات فيي سيورية وقيد بليػ عييدد مييزودي اإلنترنييت 13 مييزودا ميينهم تراسييل (و 193( التابعتييان للمإسسيية وميين القطيياع الخيياا سيرياتلو ام تي انوسواوزادو اي نت و رن نت و اييةو الجمعية السورية للمعلوماتيةو ايل كوم و سيما نيت وقد بلػ عدد مشتركي اإلنترنت للنطاق الضيق ) Dial Up ما يقارب 844 الؾ مشترك في نهاية العيام 2313 بينما بلػ عدد مشتركي اإلنترنت للحزمة العريضة 69817 مشترك ADSL و 273 مشترك دارة مإجرة و 151 شركة تستخدم VPN عن طريق GHSDL وفي ما يلي الجدول 15) حسب التقرير السنوي 2313 للمإسسة يظهر نسب المشتركين وتطورها من العام 2336 الل العام 2313 موضحا معدل النمو السنوي لعدد المشتركين باإلنترنت سوات كان النطاق الضيق او الحزمة العريضة كما ينسب اعداد المشتركين باإلنترنت الل مشتركي الهاتؾ[ 21 ]. مشترك الهاتؾ زبون محتمل ومستهدؾ في سوق الحزمة العريضة ) 36
الجدول 15 مشتركي االنترنت في سورية كما يظهر و 2313 الجيدول 25 (عيدد المشيتركين فيي خدمية الجييل الثاليث 3G وخدمية الي GPRS لعيامي 2339 الجدول 25 مشتركي 3G و GPRS ايضا مقاهي اإلنترنت كزبون للحزمة العريضة وعددها من عام 2336 الل 2313 المتزايد مع نسبة التؽيير موضحا بالجدول حيث بلؽت 977 مقهل في نهاية العام 2313 الجدول 35 مقاهي االنترنت المرخصة 37
و 5 وحسب اخر االرقام الصادرة عن مإسسة االتصاالت فان عدد المشتركين بالهاتؾ الثابت 4 و 369 مليون مشترك اي بنسبة 19 و 7 % من السكان والهاتؾ الخلوي 56 و 7 % بينما بلؽيت خيدمات اإلنترنيت الكليية % 1 حييث بلؽيت نسيبة الخيدمات للحزمية العريضية فقيط 3 و 3 % والحزمية الضييقة % 4 اميا نسيبة خدمات الجيل الثالث فقد بلؽت 3 و 5 % وبالنظر الل هذه االرقام المتواضعة يمكن لنا ان نتخييل مسياهمة تقنيية واعيدة مثيل BPL فيي زييادة الفيرا وامكانيية توسييع السيوق واسيتهداؾ كيل التجمعيات السيكانية كزبون محتمل يستهلك الطاقية الكهربابيية باالسياسو ان تيوطين مثيل هيذه التقنيية ووضيع معيايير ونسيب تشجيعيىة لشركات تعنل بتزويد هذه الخدمة تحيت اشيراؾ مشيترك بيين وزارتيي الكهربيات واالتصياالت يمكن ان تساهم بما ال شك فيهو حال نجاة التجربةو في زيادة عدد مشتركي الخدمة العريضية السييما اذا ما قارنا عدد المشتركين الكلي في خدمات اإلنترنت مع النسب في دولة مجاورة كما يظهير الجيدول 5 4( الصادر عن هيبة تنظيم قطاع االتصاالت في األردن للعام [22]. 2313 الجدول 45 مشتركي االنترنت في األردن 38
بن ة اله ئة الت تقوم بتزو د المشترك ن بالطاقة الكهربائ ة ف سور ة 25 تمارس وزارة الكهربات مباشرة أو بواسطة المإسسات و الشركات التابعة لها أو بالتعاون مع المإسسات األخرى جميع المهام أو االختصاصات المتعلقة بقطاع الكهربات و ال سيما: وضع الخطط الالزمة لتؽطية حاجة القطر من الطاقة الكهربابية و تنفيذ المشاريع المقررة لتؤمين هذا الؽر. إنتاج ونقل و توزيع و اسيتثمار الطاقية الكهربابيية و توفيرهيا بشيكل يتناسيب ميع التطيور اإلجميالي و االقتصادي و الصناعي والتجاري. تعميم اإلنارة علل الريؾ في القطر. اإلشراؾ علل إنتاج الكهربات في جميع المإسسات و الشركات و جهات القطاع العام التي يتوفر لديها مجموعات توليد كهر بابية ربيسيية أو احتياطيية و إصيدار التعليميات الخاصية بتشيؽيلها واسيتثمارها بميا يتماشل مع المصلحة العامة المؤسسة العامة لتول د ونقل الطاقة الكهربائ ة: وحددت مهامها بكل ماله عالقة بتوليد ونقل الطاقة الكهربابية وعلل األخا ما يلي: تحدييد متطلبيات تؽطيية الطليب عليل الطاقية الكهربابيية مين مصيادر التولييد المختلفية وشيبكات النقيل ووضع الخطط الالزمة لذلك. إنشات محطات التوليد وشبكات النقيل مين خطيوط ومحطيات تحوييل عليل التوتيرين 000 030 ك.ؾ ومركز التنسيق الربيسي. متابعة األمور المتعلقة بتبادل الطاقة الكهربابية مع األقطار العربية وتركيا. المؤسسة العامة لتوز ع واستثمار الطاقة الكهربائ ة: وحددت مهامها بكل ماله عالقة بتوزيع واستثمار الطاقة الكهربابية وعلل األخا: وضع الخطط الالزمة لتؤمين توزيع واستثمار الطاقة الكهربابية. ) ك.ؾ. إنشات محطات ومراكز التحويل وشبكات النقل علل التوترات 2366 3.4 تشؽيل وصيانة شبكات نقيل القيدرة ومحطيات التحوييل ومراكيز التحوييل للتوتيرات 3.42366 ) ك.ؾ. تشؽيل وصيانة مراكز التنسيق الفرعية ومعامل األعمدة الخرسانية. 39
35 المقاربة العمل ة والتقن ة لنؤخييذ األن احييدى المحافظييات السييورية المصيينفة كمحافظيية نامييية ونحيياول طييرة بعيي والمقاربات ومن ثم نطبق مثال عملي علل مدينة القامشلي وبع القرى المحيطة بها االحصيياتات 135 محافظة الحسكة محافظية الحسيكة هيي محافظية فيي شيمال شيرق سيوريا مركزهيا مدينية الحسيكة عيدد سيكانها ميا يقيارب 1233333 نسمة. وتمتد علل مساحة 23333 كيم 2 يمير بهيا نهير الخيابور اليذي ييؤتي مين مدينية رأس العين شماالا ماراا بها هبوطا إلل الجنوب حيث يتحد مع نهر الفرات قرب مدينة دير الزور الواقعة شيرق سورية. وتقسم المحافظة إلل اربع مناطق واربع عشرة ناحية.تعتبر المحافظة المورد الربيسيي للبتيرول في سوريا حيث تنتشر حقول الينفط فيي رمييالن والهيول والجبسيةو يعميل أؼليب سيكان محافظية الحسيكة بالزراعة وتمتاز بزراعة القمح والقطن والفواكه كالتفاة والعنب. من أهيم ميدن وبليدات هيذه المحافظية : الحسكة مركز المحافظةو والقامشليو والمالكية وعامودا ورأس العين والشيدادة والقحطانيية باإلضيافة إلةى المئات من القرى المنتشيرة خصوصيا قيرب الميوارد المابيية السييما قيرى الخيابور. وتصينؾ المحافظية رسمياا ضيمن المحافظيات الناميية فيي اليبالد. تنيتج محافظية الحسيكة الكثيير مين خييرات سيوريا الطبيعيية كالنفط والؽاز والمنتوجات الزراعية كالحبوب والقطن وؼيرها... وتقسم محافظة الحسكة إليل 4 منياطق و 13 ناحيةكما هو موضح بالجدول 55 التالي المنطقة النواح التابعة لها عدد القرى التابعة للمنطقة مرقدة شدادةببر الحلو 193 الحسكة تل تمر 557 القامشل القحطانية عامودا تل حميس 410 241 المالك ة راس الع ن اليعربية الجوادية الدرباسية الجدول 55 مناطق وناح الحسكة 40
وهنا الخريطة توضح الحدود االدارية لكل منطقة وتظهر النواحي والقرى الكثيفة جدا وامياكن انتشيارها ولنا ان نتخيل ما هو العمل المطلوب فيما لو فكرنيا بتزوييد نصيؾ هيذه القيرى بالهياتؾ االرضيي ناهييك عن خدمة الحزمة العريضة حيث تصل الشيبكة الكهربابيية اليل جمييع القيرى المنتشيرة فيي هيذه المحافظية بنسيبة تقيارب اليل %99 باستثنات التجمعات الصؽيرة جدا 4 او 5 منازل وفي بع االحيان حتل هذه التجمعيات ميزودة بالخدمية الكهربابية حيث تصنؾ خطوط نقل الطاقة الل صنفين حسب مستوى التوتر 1 خطوط النقل وهي التي يزيد التوتر فيها عن 66 كيلو فولت 2 خطوط التوزيع وهي التوترات ما دون ال 66 كيلو فولت خطوط النقل : كما ذكر وهي الخطوط التي يزييد مسيتوى التيوتر فيهيا عين 66 ك ؾ مثيل خطيوط النقيل 433 ك ؾ وخطييوط النقييل 233 ك ؾ وتييربط هييذه الخطييوط بييين المحطييات الكبيييرة بييين المييدن وهييي بالؽالب هوابية وتسيتعمل فيهيا نواقيل االلمنييوم المقيوى بيالفوالذ وهيي ذات مقياطع كبييرة تتجياوز احيانيا 433 مم مربع ونظرا ألهميتها في منظومة الشبكة الكهربابية فانه يتم وصيلها بشيكل حلقيي للحفياظ عليل وثوقيه عالية ومرونة كافية للمناورة في الشيبكة كميا ييتم حمايتهيا ضيد اعطيال الشيبكة بتجهييزات حمايية خاصة. 41
توصل هذه الخطوط الل محوالت القدرة في محطات التحويل ومن ثم يتم تحويلها الل التوتر المراد او توزيعه نقله خطوط التوزيع : وهي خطوط التوتر 66 ك ؾ و 23 ك ؾ وخطوط التيوتر المينخف 433/223 ؾ و اما خطوط التوتر 66 ك ؾ فهي تربط بين محطات التحويل 23/66 ك ؾ وهي في الؽالب هوابية اما خطوط التوزيع 23 ك ؾ وهي التيي سينعتمد عليهيا فيي حقين اشيارة الي BPL فهيي موزعية فيي كافية المدن والقرى وتكون هوابية خارج المدن و وتؽذي هيذه الخطيوط مراكيز التحوييل 3.4/23 ك ؾ وفيهيا يتم توزيع التوتر 433 فولت عليل المنيازل والمنشيبات التجاريية والصيناعية وييتم ذليك بواسيطة شيبكات هوابيية او تحيت ارضيية وهنيا ايضيا يسيتخدم االلمنييوم بمقطيع 123 ميم مربيع وميا دون بالنسيبة للتمدييد الهوابي ونحاسية للتمديد االرضي. وجميع هذه الشبكات مزودة بوسابل حماية مناسبة لحمايتها من االعطال واالنهيار وسنشرة بشكل عملي في مثالنا التطبيقي علل مدينة القامشلي وبع القرى المجاورة كيؾ سنستفيد من هذه الشيبكة 23 ك.ؾ وشبكة 223/433 ؾ التي تؽذي المنازل والمنشآت بشكل مباشر. إن تخديم هذه القرى بوسابل االتصال هاتؾ حزمة عريضة بالطرق التقليدية يعد مهمة صعبة جدة من الناحييية التقنييية والجييدوى االقتصييادية واذا كانييت دول مثييل الواليييات المتحييدة األمريكييية وبعيي الييدول االوروبية قد بدأت بتطوير وتنفيذ خدمة ال BPL كمخرج مادي وتقنيي فياألولل بنيا فيي سيورية ان نفكير بشكل جدي باالستفادة من هذه التقنية لسد الفجوة الرقمية ال سييما اننيا نمليك شيبكة كهربابيية متقدمية جيدا مقارنة مع ما نملك من البنية التحتية لخدمات االتصاالت واذا كانت المدن الكبرى لدينا تعاني مين نقيا بوابات ال ADSL فكيؾ الحال في المحافظات المصنفة اداريا علل انها نامية فيي الجيدول التيالي يمكين إن نعطي فكرة احصابية عن وضع خدمات االتصال والحزمة الضيقة والعريضة التي قدمنا لها انها أحد أسباب النمو والتطور علل الصعيد االجتماعي والعلمي ولنا في الجامعة االفتراضية مثيال عين ميا يمكين أن يوفر من فرا تعليمية ألبنات القرى النابيية دون الحاجية اليل الهجيرة اليل الميدن الربيسيية للتحصييل العلمي والسيما أن محافظة الحسكة محافظة زراعية بالدرجة االولل وهي مصدر اساسي للقمح والقطين في سورية. 42
وباستعرا واقع الحال فان الجدول 65 يوضح الصيورة بشيكل ال يقبيل الشيك عين الحاجية لحيل تقنيي وعملي سريع لالرتقات بخدمات الهاتؾ والحزم العريضة فهو يوضح المنطقية والنيواحي والقيرى وميدى توافر خدمات االتصال فيها. 3G MTN 3G Syria tell DSL Dialup المنطقة/الناح ة وقرى المحافظة خدمةةةةةةةةةةةةةةةةةة الهاتف خدمةةةةةةةةةةةةةةةةةة الهةةةةةةةةةةةةةةاتف المحمول الحسكة متةةةةةةةةةةةةةةوفرة ال يوجيييييد بوابيييييات جدييييييييييدة فيييييييييي االحيات ** ؼير تل تمر ؼير ؼير ؼير الشدادة * ؼير ؼير مرقدة * ؼير ؼير ؼير بئر الحلو * ؼير ؼير ؼير القامشل متةةةةةةةةةةةةةةوفرة ال يوجيييييد بوابيييييات جدييييييييييدة فيييييييييي االحيات ** ؼير عامودا موفرة ؼير ؼير القحطان ة موفرة ؼير ؼير راس الع ن ؼير موفرة ؼير موفرة ؼير الدرباس ة ؼير موفرة ؼير ؼير المالك ة ؼير موفرة ؼير ؼير الجواد ة * ؼير ؼير ؼير ال عرب ة * ؼير ؼير ؼير % 33 قرى المحافظة * مرتبط بتوفر الهاتؾ ؼير ؼير ؼير الجدول 65 وضع خدمات االتصال واالنترنت ف الحسكة * : ضعيفة جدا في بع القرى البعيدة عن ابراج التؽطية الخلوية ** : ليست جميع االبراج مزودة بجهاز بث 3G لذلك بع االحيات ؼير مخدمه 43
ان العدد الكبير والمنتشر علل مساحة جؽرافية كبيرة نسبية يجعيل مين شيبه المسيتحيل اقتصياديا أو فنييا ايصال خدمة الهاتؾ االرضي ناهيك عن خدمة الحزمة العريضة فيما التزال المدن الربيسية تعياني مين نقا حاد في توفر بوابات ال DSL واذا كانت دول ذات امكانيات اقتصادية وفنية كالواليات المتحدة قد فكرت فيي BPL كمخيرج تقنيي واقتصيادي ألريافهيا فياألولل بنيا نحين فيي سيورية ان نسيتفيد مين شيبكتنا الكهربابية لتؽطية النقا في توافر هذه الخدمة سوات في المدن او القرى المنتشرة حولها 235 مثال تطب ق / منطقة القامشل لنؤخييذ مدينيية القامشييلي باإلضييافة الييل ثييالث قييرى كمثييال عملييي ونحيياول أن نقييارب الجييدوى الفنييية واالقتصادية من هذه الخدمة ومن ثم سنقوم بمقاربة تطبيقية ميع شيرة عمليي بيالخطوات كييؾ يمكين ان تنفذ تقنية ال.BPL الخارطة التالية توضح مدينة القامشلي وأحيابها ونالحظ حي المطار البعيد نسبيا واليذي سنشيرة بشيكل تقني كيؾ يمكن ان نوصل خدمة ال BPL له كما توضيح الوسيط التجياري والمهنيي عييادات و مكاتيب هندسية و محالت تجارية ) وهي بؤمس الحاجة للحزمة العريضة من حيث المبدأ المفتر والجيدول 5 7 يوضح الوضع الحالي خارطة مدينة القامشلي 44
الجدول 75 يوضح توافر خدمات االتصال واإلنترنت القرى المجاورة عليل انواعهيا فيي بعي احييات القامشيلي وبعي 3G MTN 3G Syria tell DSL Dialup القامشل خدمةةةةةةةةةةةةةةةة الهاتف خدمةةةةةةةةةةةةةةةة الهةةةةةةةةةةةاتف المحمول الحييييييييييييييييي الؽربي ال يتيييييييييييييوفر بوابييييييييييييييييات جديدة* ؼييييييييييييييييييير حيييييييييييييييييييي الوسطل ال يتوفر بوابيات جدييييييدة*والطلب شديد جدا ؼييييييييييييييييييير ح المطار ال يوجييييييييييييييد خطوط جديدة حسيييب تيييوفر الهاتؾ ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير عامودا ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير القحطانية ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير قيييييييييييييييييرى القامشلي نسبة التوفر %33 * ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير ؼييييييييييييييييييير الجدول 75 وضع خدمات االتصال واالنترنت في منطقة القامشلي انطالقا من الجدول اعاله سنقوم بتنفيذ مقاربة عمليية لتيوفير خدمية الحزمية العريضية عين طرييق خدمية ال BPL لحي المطار ذو الحاجة الماسة لخدمة الهاتؾ اصال 45
335 مثال تطب ق /ح المطار ف القامشل /التنف ذ التقان كمييا ذكرنييا سييابقا تتكييون تجهيييزات Access BPL ميين حييواقن Injectors or concentrators ومكررات Repeaters ومستخلصات.Extractors يمكن أن تكون خطوط التيوتر المتوسيط 23 ك ؾ( معلقية عليل أعميدة خدميية بارتفياع حيوالي 13 م عين سطح األر و وهي تكيون عيادة ثالثيية الطيور ومكونية مين ثيالث كيابالت تمتيد مين محطيات التحوييل. يمكن لهذه الكابالت الثالث أن تتوضع بعدة أشكال مختلفة عليل أعميدة النقيل هيذهو حييث يمكين أن تكيون أفقية أو عمودية أو مثلثيةو ويمكن أن تختلؾ طرق التوضع هذه بين العمود والعمود التالي. كما يمكن أن يتم تفريع طور أو أكثر من هذه الكابالت لتخديم مجموعة من المشتركين. عادة يتوضع كبل حيادي Neutral نتر او ارضي بالعامية( ومإر أسفل الكيابالت المشيكلة لططيوار الثالثة وهي تمتد ما بين محيوالت التوزييع المحيوالت التيي تقيوم بيإخراج التيوتر المتوسيط 223 فللحيي المخدم. يمكن حقن إشارة BPL علل خطيوط التيوتر المتوسيط بيين طيورين فيازين( أو بيين طيور وحييادي فياز ونتر( أو علل طور وحيد فاز واحد( أو علل الحيادي النتر(. تكيون الحيواقن موصيولة لإلنترنيت األساسيي Internet Backbone الميوفر مين برييد القامشيلي عين طريق وصلة ضوبية بعر T1 ومن ثم يقام وصلها الل جهاز الحقنInjector الذي بدوره يقوم بحقن االشارة بشكل ؼير مباشر عن طريق المقرنات التحريضية موضحة بالشكل 15 الشكل 15 المقرن التحريضي 46
الحاقن مع المقرن التحريضي وارتباطه بخط التوتر 23 ك ؾ موضح في الشكل 25 الشكل 25 الحاقن مع المقرن هذا الخط المحقون بإشارة ال BPL والمتجه لتؽذية حي المطار علل سبيل المثيال وهنياك وعنيد المحولية التيي سيتقوم بخفي التيوتر اليل 223 فوليت ليناسيب االسيتخدام المنزليي ييتم تركييب جهياز transfer bypass box لتخطيي المحولة(المصيممة السيتيعاب موجيات بتيردد 53 هرتيز واال سييتم عطبهيا نتيجية الترددات العالية كما في الشكل 35 الشكل 35 تجاوز المحولة األن تقوم محوالت التوتر المنخف بتخفي التوتر إلل 220 V بحيث تكون جاهزة لالستخدام المنزلي حاملية معهيا اشيارة الي BPL لكيل منيزل وال يتبقيل سيوى ميا يتعليق برؼبية الزبيون فيي شيرات المودميات الخاصة التي تركب مباشرة الل المقابس الكهربابية في كل منزل هذه المودمات يتم شراإها ودفع رسوم 47
الخدمة للشركة التي تقوم 4 بتزويد خدمة الحزمة العريضة بهذه التقنية هذه الموديمات موضحة بالشكل 5 الشكل 45 مودم المستخدم النهابي وبعد ان شرحنا بالتفصيل كيؾ تبدا العملية بوصلة انترنيت بعر حزمية يناسيب الحاجية المقيدرة لحيي المطار مرورا بحقنها علل خط التوتر المتوسط 23 ك ؾ ومن ثم تمريرها خارج المحولة التي تخف التيوتر ليناسيب االسيتخدام المنزليي 223 فوليت يعطيي الشيكل 55 الصيورة االجماليية للنميوذج المقيدر لطريقة ايصال الخدمة الل حي المطار الشكل 55 النموذج المقدر لطريقة ايصال الخدمة الل حي المطار 48
/ التنف ذ التقن 435 مثال تطب ق / القرى البع دة عن القامشل وبالنسبة للقرى البعيدة نسبيا عن مدينة القامشلي في الجنوب والجنوب الشيرقي والجنيوب الؽربيي والتيي تزود بخطوط التوتر المتوسط 23 ك ؾ المنطلقة من محطة التحويل 66 ك ؾ /23 ك ؾ والتي يخرج منها عدة خطوط توتر متوسط 23 ك ؾ كل خط يمتيد عشيرات الكيليو متيرات ويقيوم بتؽذيية كيل القيرى التي يمر بقربها عن طريق محولة 23 ك ؾ/ 223 ؾ مناسبة لالستخدام المنزلي كما في الشكل 65 الشكل 65 الشبكة الكهربابية للقرى حيث توضع محوالت 23 ك ؾ /223 عند كل قرية مربوطة علل التفرع مع خط التوتر المتوسط التيي تكمل طريقها حتل اخر قرية لتزويدها بالكهربات هذه القيرى التيي ال تتيوفر فيهيا خدمية الهياتؾ االرضيي يمكن ان تستفيد من الحزمة العريضة الموفرة بتقنية ال BPL ليس فقيط مين اجيل اإلنترنيت فحسيب ولكين لتعتمد علل الهواتؾ التي تعمل بمبدأ بروتوكيول اإلنترنيتVOIPناهييك عين ميا يمكين ان تحدثيه وصيول الحزمة العريضة وخدمات اإلنترنت من تيؤثير عمليي اجتمياعي وثقيافي وكميا فيي المثيال السيابق وبينفس الخطوات يتم حقن اشارة ال BPL علل خطيوط التيوتر المتوسيط 23 ك ؾ وعليل اكثير مين خيط بحييث تؽطي اكبر مساحة ممكنة من القرى كما هو مبين في الشكل 75 49
الشكل 75 النموذج المقدر لطريقة ايصال الخدمة الل القرى وهنا يمكن القول إن نقل خطوط التوتر المتوسط علل مسافات طويلة يمكن أن تلزم مزودي خدمة BPL علل استخدام مكةررات إشيارة للمحافظية عليل قيوة وفعاليية إشيارة الي.BPL الشيكل 75 يبيين نظيام BPL األساسي والتي يمكن أن تطبق في طراز علل مساحة جؽرافيية واسيعة مين القيرى مخدميه مسيبقاا بشيبكة توتر متوسط وسيصبح كل منزل في هذه القرى قادرا علل االستفادة من االشارة الواصيلة لمقيبس البييت وذلك باستخدام المودم الموضح في الشكل 45 في الفقرة السابقة مكن ان تناسب مد نة القامشل 535 اخنظمة والتصام م الت إن التطورات الحاصلة من قبل بيابعي BPL قيد جعليت صيناعة الي BPL قريبية مين االسيتخدام التجياريو العديد من التجارب والمحاوالت الناجحة في امريكا الشماليةالتي ال فارق تقني كبير بين طريقتها لتخديم زبابن الكهربات عن احيات وقرى مدينة القامشلي فقد اثبتت مقاربات تقنية من حيث إلؽات أو تؤكيد بع الشكوك. تم عر العديد مين الخييارات حيول التصياميم الممكنية عليل شيركات الكهربيات والتيي يمكين ان تتطليع عليهيا شيركة الكهربيات فيي منطقية القامشيلي بحييث وفيرت لهيم المرونية فيي اختييار نميوذج عميل BPL والمرونة في اختيار طرق التوظيؾ والتطبيق وذلك حسب نوع السوق المستهدؾ. 50
هذا القسم يؽطي وصؾ مختصر لثالثة أنواع من تصاميم الشبكات المستخدمة مين قبيل بيابعي تجهييزات.BPL التصم م رقم 1 Orthogonal Frequency Division عليل حزمية عريضية وذليك باسيتخدام العدييد مين التصييييميم رقييييم 1 يقييييوم باسييييتخدام وتوظيييييؾ تقنييييية BPL لتوزييع ونقيل إشيارة )Multiplexing OFDM حوامل الحزم الضيقة علل حواقن BPL يييتم تحويييل المعطيييات المنقوليية ميين اإلنترنييت األساسييي Internet Backbone إلييل صيييؽة إشييارات OFDM وثم يتم إقرانهيا وحقنهيا عليل طيور واحيد فياز واحيد( مين خطيوط التيوتر المتوسيط. كميا يقيوم الحاقن Injector بتحويل إشارات BPL علل خطوط التوتر المتوسط إلل الصييػ المسيتخدمة فيي وصيلة اإلنترنت األساسية. يتم تحويل هذه البيانات باالتجاه الثنابي من وإلل خطوط التوتر المنخف بحيث ييتم تؽذييية كييل قطيياع سييكني بخيط ميين خطييوط التييوتر الميينخف هييذه وذلييك باسييتخدام مستخلصييات BPL Extractors لعزل المرور الخلفي( محوالت التوزيع التوتر المنخف. تقوم هذه المستخلصات بتمرير وتحويل إشارات المعطيات وتحويلها بين صيػ Access BPL و.inhouse BPL يقوم المشتركين بالحصول علل إشارات BPL هذه باستخدام أجهزة inhouseو BPL كما يمكن استخدام مكيررات إشيارة Repeaters مين أجيل توسييع ميدى اإلشيارة بيين الحيواقن Injectors والمستخلصيات.Extractors في هذا التصميم يتشارك كل من الحواقن والمستخلصات نفس الحزمة التردديية F1 عليل خطيوط التيوتر المتوسط بحيث تكون مختلفة عن الحزمة الترددية F2 المستخدمة علل خطوط التيوتر المينخف العاملية عليهيا تجهييزات inhouse BPL المملوكية مين قبيل المشيتركين. ييتم عيادة اسيتخدام تقنيية Carrier )Sense Multiple Access CSMA ميع تقنيية منيع التصيادم )Collision Avoidance CA وذليك للقضات علل مشاكل تعار القناة وتصيؽير هيذه التعارضيات قيدر االمكيان. يسيتخدم هيذا التصيميم لكيي يسمح بتداخل جزت من االقنية الفرعية بين خاليا BPL الرباعيية المسيتقلة وذليك دون اسيتخدام مرشيحات عزل علل خطيوط نقيل القيدرةو حييث أن كافية األجهيزة المسيتخدمة عليل خطيوط التيوتر المتوسيط تعميل بينفس الحيزم التردديية. فيي الحقيقيةو يجيب أن تكيون إشيارة BPL تتمتيع بالمرونية لدرجية تقبيل التسيامح بتيداخل االقنيية الفرعيية لكيي تسيمح بتطبييق نظيامين أو ثالثية أنظمية بشيكل مسيتقل عليل خطيوط التيوتر المتوسط المتجاورة. يقوم هذا التصميم بدمج إشارة BPL إلل خط فاز واحد. التصم م رقم 2 يعتمد هذا التصميم أيضاا علل تقنية OFDM في التعديل ولكنها تختلؾ عين التصيميم السيابق فيي طريقية نقيل وتوصييل إشيارة BPL للمشيتركين والمسيتخدمين النهيابيين فيي المنيازل. فبيدالا مين اسيتخدام الجهياز المركب علل خطوط التوتر المنخف يتم استخالا إشارة BPL من خطوط التيوتر المتوسيط وتحويلهيا 51
إلل إشارة السلكية IEEE 802.11b Wi Fi لتوصيلها إليل الحواسييب الموجيودة فيي منيازل المسيتخدمين بطريقة السلكية. أحياناا يتم استخدام تقنيات بديلة عن تقنية WiFi لتوصيل أجهزة المسيتخدمين النهيابيين والمشتركين في المنازل مع شبكات BPL ولكن في كافة األحوال ال يتم استخدام إشارة BPL علل خطوط التوتر المتوسط في هذا النوع من األنظمة. تستخدم هذه التقنية حزم ترددية مختلفة للتفرييق بيين اإلشيارات BPL الصياعدة والهابطية مين المسيتخدم إلل اإلنترنت وبالعكس( وأيضاا للتقليل من مشاكل تشويش األقنية الفرعيية وتيداخلها ميع إشيارات أجهيزة Accessالمجاورة. BPL كما ويمكن استخدام مكررات إشارة Repeaters لتوسيع مجال فعالية الحواقن injectors والمستخلصات extractors لمسافات أطول. مكررات ال BPL تشيبه الحيواقن فيي كونهيا ترسيل وتسيتقبل عليل تيرددات مختلفية كميا تسيتخدم تيرددات تختلؾ عن الترددات المستخدمة من قبل الحواقن أو من قبل بقية المكررات المجاورةو في هذا النوع من التصميم ممكن ان تقوم المكررات repeaters بدور المستخلصات extractors وذلك عند تركيبها مع مرسالت/مستقبالت االشارة الالسلكية.)WiFi transceivers يقوم هذا التصميم بدمج إشارة BPL إلل خط فاز واحد من خطوط التوتر المتوسط. التصم م رقم 3 يستخدم هذا التصميم تقنية Direct Sequence Spread Spectrum DSSS لنقيل إشيارات BPL عبير خطوط التوتر المتوسطو كما يتشارك جمييع المسيتخدمين الموجيودين فيي نفيس خليية BPL علةى الحزمةة التردد ة كما تم استخدام تقن ة Carrier Sense Multiple Access CSMA للتقليل من تعارضيات القناة. كما هو الحال في التصميم رقم 1 و فإن هذا النظام مصمم بحيث يتقبل جزت من تداخالت وتشويش االقنية الفرعية ما بيين الخالييا وذليك كيون جمييع األجهيزة تعميل عليل نفيس الحزمية التردديية. عنيد احيد التطبيقيات التجريبييية لهيذا النظييام يقيوم ميزود خدمية BPL بييالتطبيق عليل طييورين مين األطييوار الثالثيية الممددة. فيي هيذا النيوع مين التصيميم تكيون كيل خليية مإلفية مين حاقنية )Concentrator or injector تقيوم بتوفير واجهة توصيل إلل اإلنترنيت األساسيي عين طرييق وصيلة ضيوبية مين نيوع T1 و ومين عيدد مين المكررات )repeaters or extractors لتعوي ضياعات اإلشارة الحاصلة علل خطوط نقل القدرة وعليل محيوالت التوزييعو ومين تجهييزات BPL الخاصية بمنطقية المشيترك أو المسيتخدم والتيي تسيتخدم كجسر بين تجهيزات وكمبيوترات المشترك وبين خطوط نقل القدرة الحاملة إلشارة.BPL عيادة تتنياوب الخاليا المتجاورة وتكون مكررات وطرفيات ال BPL الخاصة بالمستخدم قادرة للتواصل ميع المجمعيات والحيواقن concentrators والتيي تكيون قيادرة عليل أفضيل طيرق االتصيال فيي أيية لحظية. يقيوم هيذا التصميم بدمج إشارة BPL إلل خط فاز وخط نتر[ 9 ]. 52
635 أنظمة BPL الهج نة إن تصياميم أنظمية BPL الهجينية الشيكل 85( تسيتفيد مين كيالا مين مييزة تيوفير التكياليؾ الناجمية عين استخدام البنية التحتية لشبكات توزيع القدرة الكهربابية الموجودة في منطقة القامشلي وتستفيد أيضيا مين الحزمة العريضة الالسلكية الموجودة في الجوار القريب كما تحاول التخلا مين تيداخالت BPL وعيزل إشارات التشويش بعيداا عن مطار القامشلي كمنطقة محظورة علل التشويش. الشكل 85 تصاميم أنظمة BPL الهجينة تقن ة WiFi ان طريقية إعيداد نظيام ولييوج BPL هجيين ميع نظييام WiFi بحييث ييتم تقييديم التوصييل النهيابي للحزميية العريضة للمستخدم النهابي. في هذا اإلعداد يكون الدور األساسي ل BPL هو تيوفير خدمية اإلنترنيتو ال يتم تطبيق إشارات الراديو RF الخاصة بنظام BPL علل خطيوط التيوتر المتوسيط الواصيلة بيين المنيازل والمكاتب المتجاورة. يمكن استخدام WiFi BPL كجسر بين شبكات توزيع القدرة الكهربابية الهوابية وشبكات توزيع القدرة الكهربابية المدفونة بين شبكات التوزيع الكهربابية فوق األر وتحت األر (. حقيقة فيي البداييةو كانيت عالمية WiFi خاصية فقيط للمنتجيات والتجهييزات التيي تتوافيق ميع النميوذج IEEE 802.11b وهو النموذج الخاا بشبكات الالسلكي العاملة عليل الموجيات الميكرويية بتيردد 2.4 GHz بعير حزمية 11. Mbps فيي الوقيت الحيالي يمكين اسيتخدام عالمية WiFi ميع المنتجيات والتجهيزات التي تستخدم أي نموذج من نماذج IEEE 802.11 بما فيها النماذج التالية: 53
IEEE 802.11 (12 Mb/s) IEEE 802.11a (54 Mb/s) IEEE 802.11b (11 Mb/s) IEEE 802.11g (54 Mb/s) IEEE 802.11n (500 Mb/s) Direct إن النموذج IEEE 802.11b يستخدم إما الطيؾ FHSS.)Sequence Spread Spectrum أو طييؾ االنتشيار التعياقبي المباشير إن النميوذج IEEE 802.11a يعتميد عليل تقنيية OFDM وقيد تيم تطبيقهيا بشيكل واسيع فيي العدييد مين المجاالت التجارية وفي الوكاالت الحكومية والمدارس والمنازل كبديل مناسب للشبكة الحاسوبية السلكية.)Wired LAN لقد أصبح اليوم العديد مين المطيارات والفنيادق وحتيل مطياعم الوجبيات السيريعة تقيدم خدميية WiFi للعمييوم. إن معييايير 802.11 كانييت قييد صييممت لتخييديم شييبكات الالسييلكي الداخلييية Indoor ولكن العدييد مين المصينعين قياموا بتصينيع أنظمية MAC وأنظمية فيزيابيية خاصية قيادرة عليل توسييع وتمدييد امكانييات الشيبكة بحييث تكيون قابلية لتخيديم شيبكات الالسيلكي الخارجيية.Outdoor إن شركة Inc.وAmperion هي أحد الشركات التي قامت بتوظيؾ تقنية OFDM مع تقنية.WiFi تقن ة WiMAX إضافة لسلسلة معايير WiFi IEEE 802.11 فيإن مجموعية العميل المسيماة IEEE 802.16 تشيكل أحيد الوسابل المتوقع بؤن تقوم بنقل تقنية BPL مستقبالا. إن تقنية WiMAX هي بروتوكول السيلكي ميكيروي محسنو كانت هذه التقنية في البداية مصممة لتوفير امكانيات الشبكات النجمية لكنها استطاعت أن تتؽلب علل العديد مين المشياكل المستعصيية التيي كانيت متعلقية بتطبيقيات 802.11. يمكين اآلن اسيتخدامها فيي الشبكات الالسلكية عالية السرعة علل مسافات تصل لعدة أميال. إن التسمية WiMAX مشتقة مين كلمية الوصيول الميكيروي الالسيلكي Wireless (Wi) Microwave.OFDM تم انشاإهما باستخدام موجات WiFi و WiMAX في الحقيقة التقنيتين Accessو (MA) IEEE هنياك فيي الوقيت الحيالي اصيدارين مختلفيين مين تقنيية WiMAX هميا 802.162004 IEEE 802.16e وهما يختلفان في أنواع الوصول والولوج ثابت محمول متنقل(. و 735 الحلول العمل ة لنمذجة االشارة الت س تم حقنها )المطبقة( الجدول 85 يوضح استخدام أنواع عديدة من الشرابح االلكترونية Chipsets لتوفير الحلول لشبكات نفاذ BPL علل خطوط التوتر المتوسط وخطوط التوتر المنخف والشبكات المنزلية الداخلية وذلك باسيتخدام التيرددات العاليية HF والعاليية جيداا.VHF إن اسيتخدام تقنيية األميواج السيطحية الميكرويية يعتبير إحيدى 54
الحاالت الخاصة والتي تختليؾ عين الحليول المقدمية باسيتخدام التيرددات العاليية HF كونها ال تعاني من مشاكل التداخالت الطيفية. والعاليية جيداا VHF إن تقنية OFDM تعتبر كموجة نقل متعدد الحواميلwaveform multicarrier transmission وقيد تم استخدامها ألول مرة في العام 1963 وذلك علل الوصالت العسكرية الراديوية علل الترددات العاليية.HF إن هذه التقنية تقوم بتنفيذ العديد من الخدمات علل الطبقة الفيزيابية مين بيين طبقيات.OSI إن تقنيية OFDM قد تم تبنيهيا مين قبيل العدييد مين التقنييات مثيل 802.11a/gوADSL IEEE و 802.16a IEEE و IEEE و IEEE و 802.11n و 4G وDVD Digital Terrestrial Television BroadcastوDAB 802.16 و 802.20. IEEE في الحقيقة لم يتم تبني مقياس مفرد من بين مقاييسOFDM بشكل كاملو بل هناك العديد مين إصيدارات OFDM المتشيابهة والمختلفية فيي المضيمون وهنياك العدييد مين التطبيقيات الخاصية التيي تحياول بعي الشركات تبنيها لتحسين أداتها وتحسين ميزات خدماتها بهدؾ الوصول إلل اختراق افضل للسوق[ 10 ]. الشر حة إشارة نفاذ التوتر المتوسط إشةةةةارة التةةةةوتر المةةةةنخف المنزل LV InHouse Signal MV Access Signal Chipset 421 MHz 30 50 فقيييط VHF )MHz مآخييذ منزلييية متدرج( OFDM (orthogonal FDM) WiFi / متدرج HF/VHF HF متدرج HF/VHF متدرجة HF متدرج OFDM (DS2 chipset) DSSS / FHSS (spread spectrum) حيزم & 5.8 GHz 2.4 ؼيير مرخصة مآخذ منزلية / WiFi Microwave Surface Wave الجدول 5 8 بنى وتصام م أنظمة BPL إن تقنية OFDM هي مشابهة لتقنية جيدات التضيميم التيرددي Frequency Division Multiplexing FDM ولكنهيا تعطيي أدات طيفيي أكبير وذليك عين طرييق تيداخل القنيوات الجزبيية. للتوصيل للتعاميد ييتم استخدام مدة ترميز مساوية للتباعد الترددي للحاملو وهذا ينتج عنه ترددات متعامدة رياضيياا مميا يسيمح بتييداخل أطييياؾ األقنييية الفرعييية دون التشييويش والتييؤثير علييل بعضييها الييبع. إن تقنييية OFDM تقييوم بإرسال الرموز ذات المدد الزمنية الطويلة ولكنها توفر في عر الحزمة تسيتهلك حزمية ضييقة(. فيي 55
تقنية OFDM يتم تقسيم الطيؾ المتاة إلل عدة أقنية فرعية ضيقة عدة مبات أو عدة آالؾ أقنية فرعية( وبعدها يتم إرسال تدفق البيانات عين طرييق FDM وذليك باسيتخدام عيدد N مين الحواميل المرسيلة عليل التوازي بترددات fو 1 f 2 و f 3 و..f N الشكل 95 يوضح خمسة حوامل OFDM متداخلة مع طيؾ الحامل الفرعي. إن العالقة التعامدية تمكن من استرجاع المعطيات المرسلة عبر الحوامل الفرعية علل طرؾ المستقبل بيدون حيدوث أيية تيداخالت أو تشويشات متبادلة. الشكل 95 حوامل OFDM إن استخدام تقنية ( Inverse Fast Fourier Transform) IFFT في التعديل تجعل من الممكين اختييار الفراغ المسافة الفاصلة( في الحامل الفرعي بحيث يكون من الممكن تقييم اإلشارة المستقبلة عندما تكون جميع اإلشارات األخرى مساوية للصفر. يقوم المستقبل باسيتخدام تقنيية Transform) (Fast Fourier لفك تشفير اإلشارة. للحفاظ علل التعامدية وللحماية ضد تعدد القنوات فإن ذلك سييتطلب تيوفير التيزامن األمثل بين المرسل والمستقبل. إن تقنية OFDM تعتمد علل المعالجية الرقميية العاليية السيرعة لإلشيارة. هناك العديد من تقنيات التعيديل وتقنييات تصيميم الوليوج الممكين اسيتخدامها بيالترافق ميع تقنيية OFDM نذكر منها: Binary Phase Shift Keying BPSK Quadrature Phase Shift Keying QPSK 16 Quadrature Amplitude Modulation QAM 6 bit 64 constellation QAM Time Division Multiple Access TDMA CodeDivision Multiple Access CDMA لزيادة التوضيحو قم باعتبار حامل OFDM مفرد معدلة بتقنية QPSK بحيث يتم تشفير كل رمز ب 2 بيت بمعدل سرعة 1333 رمز بالثانيةو عندها طييؾ هيذه اإلشيارة سييكون لهيا شيكل Sin(x)/x وسييكون لهيا القيمة الصفرية المعدومة عند تردد 1333 هرتز. 56
إن تقنية OFDM متينة جداا ضد انتقابية الترددات لكن العيب فيها هو أنه أي تؽييير يطيرأ فيي خصيابا القنياة ميع ميرور اليزمن سيوؾ يحيد مين أدات النظيام. إن تؽييرات اليزمن تيإثر بشيكل سيلبي فيي التعاميد للحوامل الفرعية وبذلك فهي تسبب التداخل البيني بين الحواميل.)intercarrier interference ICI من إجل التخلا من ICI يتم ادخل زمن حماية بحيث يكيون طيول هيذا اليزمن أطيول مين زمين اسيتجابة النبضة للقناة. إن إدخال زمن الحماية يعتبير سييبة ممكين أن تيإدي إليل ضيياع فيي نسيبة اإلشيارة إليل الضيجيج SNR وبالتالي زيادة في متطلبات عر الحزمة. الشيكل 135 يوضيح مرسيل OFDM اليذي يقيوم باسيتقبال معطييات تسلسيلية ذات سيرعة عاليية عليل الدخل حيث ييتم تحوييل اإلشيارات التسلسيلية إليل إشيارات تفرعييه أوالا ثيم يضياؾ إليهيا شييفرة لمعالجية الخطؤو بعدها يتم تطبيق IFFT علل المعطيات. من أجل تحضير المعطييات المحولية لإلرسيال الرادييوي RF فإنه يتم التحويل من التفرعي إلل التسلسليو بعدها يتم تحويل المعطيات من رقمية إلل تشابهية ومن ثم تمرر بمرشحات مناسبة تمرير عالي تمرير منخف تمرير حزمة... الخ( وبالنهايية ييتم بثهيا عن طريق االستطاعة الراديوية.RF الشكل 135 مرسل OFDM الشيكل 115 يوضيح جهية مسيتقبل OFDM والتيي تقيوم باسيتقبال إشيارة RF عليل الميدخل. ييتم تحوييل البيانات من تسلسلية إليل تفرعييه بعيد تمريرهيا مين خيالل مرشيحاتRF مناسيبة. يقيوم المسيتقبل بتطبييق FFT علل البيانات ومن ثم تلقيم النتابج علل مس يوي ترددي OFDM والذي يقوم بيدوره بيالتعوي عين التخامد الخطي تؤثيرات تعدد المسارات(. يتم اكتشاؾ األخطات ويتم التحويل من التفرعي إلل التسلسلي من أجل الحصول علل حزم البيانات األساسية األصلية. 57
الشكل 115 مستقبل OFDM في األنظمة الحقيقية يمكن الترتييب والتنسييق واليتحكم فيي تسلسيل عملييات معالجية اإلشيارة عين طرييق برامج خاصة. هنييياك العدييييد مييين األمثلييية حيييول ميييزودي BPL اليييذين يقوميييون بتطبييييق تقنيييية OFDM Mistubishiو Electric EBAو Power line Communication PLC.)Corporation نيييذكر منهيييا Ambient 45 المقاربات التجار ة والتحد ات االقتصاد ة يمكيين للشييركات المييزودة للكهربييات أن تختييار إحييدى نموذجييات BPL التجارييية المتييوفرة وذلييك حسييب متطلبات هذه الشركات وحسب إمكانياتها الماديةو فيما يلي سرد لهذه النموذجات الثالثة مع شرة ميوجز للمخاطر والمزايا المتعلقة بكل منها. 145 نمةوذ Landlord أو نمةوذ التجزئةة: باسيتخدام هيذا النميوذج تقيوم شيركة الكهربيات بتيؤجير تجهيزاتها وكياناتها لشركة أخرى ؼالباا ميا تكيون هيذه الشيركة ذو خبيرة سيابقة فيي مجيال االتصياالت( وبذلك تقوم هذه الشركة ببنيات وتشيؽيل نظيام.BPL وبيذلك يكيون المشيترك النهيابي عليل تمياس ميع هيذه الشركة فقيط فيميا يتعليق بخدمية الزبيابن والفيوترة واليدعم. وتقيوم شيركة الكهربيات بجنيي عابيدات تيؤجير تجهيزاتها ومكوناتها ويمكن أيضاا أن تستفيد شركة الكهربات من خيدمات الشيبكة الذكيية عين طرييق هيذه الشركة المشؽلة لنظام.BPL إن هذه الطريقة هي المثلل عندما تكيون رؼبية شيركة الكهربيات باالسيتثمار في حدودها الدنيا وعندما يكون لشركة الكهربات الرؼبة في الحصيول عليل ميوارد إضيافيةو وتعتبير هيذه الطريقيية هييي الطييرق األقييل مخيياطرة ومجازفيية بالنسييبة لشييركات الكهربييات ألن التكيياليؾ سييتكون شييبه معدومة بالنسبة لها. 245 نموذ الب ع بالجملة :Wholesale فيي هيذا النميوذج تقيوم شيركة الكهربيات ببنيات شيبكة BPL وميين ثييم تؤجيرهييا لشييركة أخييرىو والتييي تقييوم بييدورها ببيييع الحزميية كامليية لشييركات مييزودي خدميية اإلنترنيتISP والتيي تقيوم بيدورها بتشيؽيل هيذه الشيبكة والتعاميل ميع المشيتركين والزبيابن. تعتبير هيذه الطريقة متوسطة من حيث المخاطرة كما تسمح لشركة الكهربات باالستفادة من خدمات الشبكة الذكية. 58