النطاق C (IEEE)

يُشير مصطلح النطاق C إلى جزء من الطيف الكهرومغناطيسي في نطاق الموجات الميكروية ، ضمن نطاق الترددات من 4.0 إلى 8.0 جيجاهرتز (GHz). ^{[ 1 ]} ومع ذلك، فقد خصصت لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية النطاق C، من خلال إجراءاتها ومزاداتها، للترددات من 3.7 إلى 4.2 جيجاهرتز . ^{[ 2 ]} يُستخدم النطاق C في العديد من عمليات نقل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، وبعض الهواتف اللاسلكية ، بالإضافة إلى بعض أنظمة الرادار وأنظمة رادار الطقس .   

يحتوي النطاق C على نطاق الترددات ISM  من 5.725 إلى 5.875 جيجاهرتز، مما يسمح باستخدامه دون ترخيص من قبل الأجهزة منخفضة الطاقة، مثل أجهزة فتح أبواب المرآب ، وأجراس الأبواب اللاسلكية ، وأجهزة مراقبة الأطفال . ويُستخدم هذا النطاق على نطاق واسع في شبكات Wi-Fi ( IEEE 802.11a ) اللاسلكية. وتُعد هذه الشبكات الأكثر استخدامًا في العالم، حيث تُمكّن أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية والطابعات وأجهزة التلفاز من الاتصال بالإنترنت عبر جهاز توجيه لاسلكي في المنازل والمكاتب الصغيرة، ونقاط الوصول في الفنادق والمكتبات والمقاهي.

كان نطاق التردد C للاتصالات أول نطاق ترددي يُخصص للاتصالات التجارية عبر الأقمار الصناعية. وكانت هذه الترددات نفسها مستخدمة بالفعل في سلاسل ترحيل الموجات الميكروية الأرضية . تستخدم جميع أقمار الاتصالات العاملة بنطاق C تقريبًا نطاق الترددات من 3.7  إلى 4.2  جيجاهرتز للوصلات الهابطة ، ونطاق الترددات من 5.925  إلى 6.425  جيجاهرتز للوصلات الصاعدة . تجدر الإشارة إلى أن استخدام نطاق التردد من 3.7  إلى 4.0  جيجاهرتز يجعل نطاق C هذا يتداخل جزئيًا مع نطاق IEEE S المستخدم في أجهزة الرادار.

تحتوي أقمار الاتصالات العاملة في النطاق C عادةً على 24 جهاز إرسال واستقبال لاسلكي، يفصل بينها 20  ميجاهرتز، ولكن مع وجود أجهزة الإرسال والاستقبال المتجاورة على استقطابين متعاكسين ^{[ 3 ]} بحيث يكون الفرق بين أجهزة الإرسال والاستقبال ذات الاستقطاب نفسه 40  ميجاهرتز. من هذا  النطاق، يستخدم كل جهاز إرسال واستقبال حوالي 36  ميجاهرتز. أما الـ 4 ميجاهرتز المتبقية  بين أزواج أجهزة الإرسال والاستقبال فتُستخدم كنطاقات حماية تحسبًا لأي خلل محتمل في إلكترونيات الميكروويف .

يُستخدم نطاق التردد C في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، سواءً لشبكات التلفزيون الفضائية التي تعمل على مدار الساعة أو لبث البرامج عبر الأقمار الصناعية مباشرةً، مع وجود برامج اشتراك متاحة أيضًا. ويختلف هذا الاستخدام عن البث الفضائي المباشر ، وهو نظام مغلق تمامًا يُستخدم لتوصيل برامج الاشتراك إلى أطباق استقبال صغيرة متصلة بأجهزة استقبال خاصة.

يرتبط جزء الاتصالات عبر الأقمار الصناعية من النطاق C ارتباطًا وثيقًا بأنظمة استقبال البث التلفزيوني عبر الأقمار الصناعية، والتي تُعرف عادةً باسم أنظمة "الطبق الكبير"، نظرًا لأن هوائيات الاستقبال الصغيرة ليست مثالية للنطاق C.  تتراوح أحجام الهوائيات النموذجية في الأنظمة التي تدعم النطاق C من 6 إلى 12  قدمًا (1.8 إلى 3.5  متر) في أطباق استقبال الأقمار الصناعية المنزلية، مع إمكانية استخدام هوائيات أكبر. بالنسبة للاتصالات عبر الأقمار الصناعية، تُؤدي ترددات الميكروويف في  النطاق C أداءً أفضل في ظل الظروف الجوية السيئة مقارنةً بنطاق Ku  (11.2-14.5 جيجاهرتز )، وهو نطاق ترددات الميكروويف الذي تستخدمه أقمار الاتصالات الأخرى . ^{[ 4 ]} _يُعرف تلاشي الإشارة بسبب المطر - وهو الاسم الجامع للآثار السلبية للظروف الجوية السيئة على الإرسال - بأنه نتيجة لهطول الأمطار والرطوبة في الهواء .   

كان تحالف النطاق C عبارة عن اتحاد صناعي يضم أربعة مشغلين كبار لأقمار الاتصالات في الفترة 2018-2020.

استجابةً لإشعار مقترح لإصدار قواعد جديدة في يوليو 2018 من لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) لإتاحة نطاق التردد من 3.7 إلى 4.2  جيجاهرتز لخدمات النطاق العريض الأرضية الثابتة والمتنقلة من الجيل التالي، ^{[ 5 ]} تأسس تحالف النطاق C (CBA) في سبتمبر 2018 من قبل مشغلي الأقمار الصناعية الأربعة - إنتلسات ، وSES ، ويوتلسات ، وتيليسات - الذين يقدمون غالبية خدمات النطاق C عبر الأقمار الصناعية في الولايات المتحدة، بما في ذلك توزيع الوسائط الذي يصل إلى 100 مليون أسرة أمريكية. وقدّم التحالف اقتراحًا إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية للعمل كميسر لتخصيص وإعادة استخدام  جزء من نطاق التردد C يبلغ 200 ميجاهرتز لتسريع نشر خدمات الجيل الخامس (5G) ، مع حماية المستخدمين الحاليين وشبكات توزيع المحتوى والبيانات الخاصة بهم في الولايات المتحدة من أي تداخل محتمل. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

مارس تحالف النطاق C ضغوطًا من أجل بيع خاص، لكن لجنة الاتصالات الفيدرالية وبعض أعضاء الكونغرس طالبوا بإجراء مزاد . في نوفمبر 2019، أعلنت لجنة الاتصالات الفيدرالية عن خطة لإجراء مزاد، والذي عُقد في ديسمبر 2020. طالب مشغلو الكابلات بتعويض عن فقدان 200  ميجاهرتز، وهو ما لم يشمل نطاق حماية بتردد 20  ميجاهرتز لمنع التداخل. ^{[ 8 ]}

بحلول أواخر عام 2019، ضعف التحالف التجاري. انسحبت يوتلسات رسميًا من الكونسورتيوم في سبتمبر 2019 بسبب خلافات داخلية. ^{[ 9 ]} وبحلول فبراير 2020، تضاءل تأثيره بشكل أكبر في إعادة تخصيص طيف النطاق C، حيث انسحبت إنتلسات من التحالف وأبلغت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) بإنهاء تحالف النطاق C. ومن بين ادعاءات أخرى، زعمت إنتلسات أنه من الواضح أن لجنة الاتصالات الفيدرالية تتعامل بالفعل مع كل مشغل أقمار صناعية على حدة، وبالتالي من المنطقي تجاريًا أن ترد كل شركة على اللجنة من منظورها التجاري الخاص. ^{[ 9 ]}

أعلنت شركة إنتلسات، إحدى الأعضاء الرئيسيين في تحالف النطاق C، إفلاسها في 14 مايو 2020، قبيل بدء مزادات طيف الجيل الخامس الجديدة، حيث بلغت ديونها الإجمالية أكثر من 15 مليار دولار أمريكي . ^{[ 10 ]} وتشير المعلومات المتاحة للجمهور إلى أن الشركة كانت تدرس خيار الحماية من الإفلاس منذ فبراير 2020 على الأقل. ^{[ 11 ]}

تمت الموافقة على اختلافات طفيفة في تخصيصات ترددات النطاق C لاستخدامها في مناطق مختلفة من العالم، وذلك تبعًا لمواقعها في المناطق الإذاعية الثلاث التابعة للاتحاد الدولي للاتصالات. تجدر الإشارة إلى أن إحدى المناطق تشمل أوروبا وأفريقيا بالكامل ، بالإضافة إلى روسيا بأكملها؛ وتشمل الثانية الأمريكتين بالكامل؛ أما المنطقة الثالثة فتشمل آسيا بأكملها باستثناء روسيا، بالإضافة إلى أستراليا ونيوزيلندا . وتُعدّ هذه المنطقة الأخيرة الأكثر اكتظاظًا بالسكان ، إذ تضم الصين والهند وباكستان واليابان وجنوب شرق آسيا .

تسمح لوائح الراديو الصادرة عن الاتحاد الدولي للاتصالات بعمليات الراديو للهواة في نطاق التردد من 5.650 إلى 5.925  جيجاهرتز، كما تسمح بعمليات الأقمار الصناعية للهواة  في نطاق التردد من 5.830 إلى 5.850 جيجاهرتز للوصلات الهابطة، ومن 5.650 إلى 5.670  جيجاهرتز للوصلات الصاعدة. ويُعرف هذا النطاق بين الهواة باسم نطاق 5 سنتيمترات، بينما يُعرف لدى شركة AMSAT باسم النطاق C.

يمكن تزويد مسرعات الجسيمات بالطاقة من مصادر ترددات الراديو في النطاق C. ثم يتم توحيد الترددات عند 5.996  جيجاهرتز (أوروبا) أو 5.712  جيجاهرتز (الولايات المتحدة)، ^{[ 12 ]} وهو التوافقي الثاني للنطاق S.

تستخدم العديد من مفاعلات الاندماج النووي من نوع توكاماك مصادر ترددات لاسلكية عالية الطاقة من النطاق C للحفاظ على تيار البلازما الحلقي. وتشمل الترددات الشائعة 3.7  جيجاهرتز ( مفاعل التوروس الأوروبي المشترك ، ومفاعل WEST (المعروف سابقًا باسم Tore Supra) )، و4.6  جيجاهرتز (مفاعلات Alcator C و Alcator C-Mod و EAST و DIII-D )، و5  جيجاهرتز ( مفاعلات KSTAR و ITER )، و8  جيجاهرتز (مفاعل Frascati Tokamak Upgrade ).

 يُخصص النطاق الترددي 4.2-4.4 جيجاهرتز حاليًا لخدمة الملاحة الراديوية الجوية (ARNS) على مستوى العالم بشكل أساسي.  ويشير القرار رقم 5.438 الصادر عن هيئة تنظيم الاتصالات (RR) تحديدًا إلى أن هذا النطاق مخصص حصريًا لمقياس الارتفاع الراداري المثبت على متن الطائرات ولأجهزة الإرسال والاستقبال المرتبطة به على الأرض. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

في فبراير 2020، اعتمدت لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية قواعد خاصة  بالنطاق C بتردد 3.7-4.2  جيجاهرتز، خصصت بموجبها الجزء السفلي  منه، أي 280 ميجاهرتز، ضمن نطاق 3.7-3.98  جيجاهرتز، للاستخدام اللاسلكي الأرضي. واضطر مشغلو الأقمار الصناعية الحاليون إلى إعادة تنظيم عملياتهم لتشمل الجزء العلوي  من النطاق، أي 200 ميجاهرتز، ضمن نطاق 4.0-4.2  جيجاهرتز، مع وجود نطاق حماية بعرض 20 ميجاهرتز ضمن نطاق 3.98-4.0  جيجاهرتز. ^{[ 15 ]}

تم طرح تراخيص استخدام  نطاق التردد 3.7-3.98 جيجاهرتز في مزاد علني في ديسمبر 2020. ^{[ 16 ]} وتُعدّ شركات فيريزون، وإيه تي آند تي، وتي موبايل من أبرز الفائزين في المزاد . وقد أنفقت هذه الشركات ما يقارب 45  مليار دولار، و23  مليار دولار، و9 مليارات دولار  على التوالي خلال المزاد.

في ديسمبر 2021، دعت شركتا بوينغ وإيرباص الحكومة الأمريكية إلى تأجيل إطلاق خدمة الجيل الخامس الجديدة للهواتف المحمولة التي تستخدم  النطاق الترددي C، وذلك بسبب مخاوف من تداخلها مع بعض أجهزة الطائرات الحساسة، وخاصة أجهزة قياس الارتفاع الراديوية التي تعمل بتردد 4.2-4.4  جيجاهرتز. ^{[ 17 ]} وفي 18 يناير 2022، أعلنت شركتا فيريزون وإيه تي آند تي تأجيل إطلاق خدمة الجيل الخامس على النطاق الترددي C بالقرب من المطارات استجابةً لهذه المخاوف. ^{[ 18 ]}

• يُظهر عرض الفيديو الخاص بدليل تركيب VSAT أمثلة على ترتيب وحدة التغذية لمتطلبات استقطاب النطاق c.
• دليل تركيب نظام VSAT مع شرح لمتطلبات استقطاب النطاق C لنظام VSAT