שיטות גישה לאינטרנט – יותר מהר, יותר רחב, יותר משולב
מאת: צבי שחם, 11.11.13, 22:30
 
הדרישה לגלישה מהירה באינטרנט הולכת וגדלה בצורה משמעותית בשנים האחרונות, לאור הרחבת השימוש בסמארטפונים, טאבלטים, מחשבים נישאים ובמיוחד יישומי וידיאו רגילים ותלת-ממדיים.
בנוסף לכך, גדל השימוש ברשתות חברתיות, בהעברת מסרים, תמונות וקליפים, וכן בצפייה בווידיאו בשיטת OTT (Over-the-Top), שצפויה להיכנס בקרוב גם לארצנו.

בסקר, שפורסם לאחרונה (מאי 2013) ע"י חברת סיסקו (ראה כאן) נמצא, כי קצב ההורדה הממוצע העולמי של משקי הבית המחוברים לרשת גישה רחבת סרט צפוי לגדול מ- 11.3 מגהביט לשנייה בשנת 2012 ל- 39 מגהביט לשנייה בשנת 2017, כלומר פי 3.5. תנועת ה-IP הגלובלית צפויה לגדול מ-43.6 Exabyte  לחודש, לכמות בלתי נתפסת של 120.6 Exabyte לחודש, כלומר, גידול של 23% לשנה. ראה איור 1.  
(תזכורת: 1 ExB =  10¹⁸ Bytes = 1000 PetaBytes = 1 billion GigaBytes.)
 
איור 1: הגידול בתנועת IP הגלובאלית

 ברור, שהביקוש לגלישה מהירה מביא בעקבותיו את הפתרונות הטכנולוגיים, והם רבים ומגוונים וכמובן משתפרים במרוצת השנים. איור 2 להלן מסכם את שיטות הגישה לאינטרנט הנפוצות כיום.
 
איור 2: שיטות הגישה לאינטרנט
 
כפי שניתן לראות באיור, שיטות הגישה נחלקות לפי המדיה בה עובר האות במקטע האחרון – Last Mile: נחושת, אלחוט או סיבים אופטיים.
 
הגישה על כבלי נחושת החלה בסוף שנות התשעים של המאה הקודמת, כאשר פותח מודם ה-ADSL הראשון, שפעל בקצבים עד 8 מגהביט לשנייה באפיק היורד ועד 1 מגהביט לשנייה באפיק העולה. בשנת 1999 נקבעו ע"י ה- ITU תקני ה-ADSL הראשונים, שהיו G.992.1 ו- G.992.2. בהמשך פורסמו תקנים נוספים ומשופרים יותר, כפי שניתן לראות באיור 3.

את מודם ADSL החליפה משפחת מודמי VDSL, שגם הם עברו סדרת שיפורים (כגון: Bonding, Vectoring) וקצבי העבודה עלו עד כ- 100 מגהביט לשנייה. אולם, השיפורים בקצבים באו על חשבון קיצור טווחי העבודה, מה שחייב את ספקי התקשורת לקרב את ארונות התקשורת לבתי המנויים, ודרש השקעות גבוהות. החידוש האחרון בטכנולוגית הגישה על כבלי נחושת הוא G.fast, שאמור לאפשר עבודה בקצבים של עד 1 ג'יגהביט לשנייה. טכנולוגיה זאת תוארה בפרוט כאן.
 
איור 3: התפתחות הגישה על כבלי נחושת

 האפשרות השנייה לגישה על כבלי נחושת היא על רשת הכבלים (בארצנו "הוט"), שמבוססת ב- Last Mile על כבלים קואקסיאליים. הרשת בנויה בטכנולוגיית ,HFC (Hybrid Fiber-Coax) שבה הגישה עד ל- POP (או ארון התקשורת) היא על סיבים אופטיים, ומשם לבתים על כבלי קואקס. בבית מותקן מודם כבלים (CM=Cable Modem) הפועל באפיק, שהוקצה במיוחד מול ציוד נגדי הנקרא CMTS. התקן הנוכחי נקרא DOCSIS 3.0 והוא מאפשר העברה למנוי עד 50 מגהביט לשנייה באפיק טלוויזיה אירופאי של 8 מגה"צ.
התקן מאפשר גם הצמדת מספר אפיקים ויצירת מסלול של עד 400 מגהביט לשנייה למנוי (כמובן עם מודם CM מתאים). הגרסה הבאה, שתיקרא ,DOCSIS 3.1 אמורה לאפשר העברת קצבים של כ- 10 ג'יגהביט לשנייה למנוי, ו-1 ג'יגהביט לשנייה בערוץ החוזר.
 
נחזור לאיור 2 לצד הימני התחתון: בכתבה, שהתפרסמה כאן לאחרונה, נחשף ע"י אבי וייס כי מיזם הסיבים של חח"י (הנקרא בשם זמני IBC) איננו FTTH, אלא FTTB. המשמעות היא שהסיבים האופטיים לא יגיעו עד דירת המנוי בבית משותף (או פרטי), אלא רק עד הכניסה לבניין, ומשם החיבור יהיה על כבלי W4 נחושת (אתרנט) עד לדירה עצמה. שיטה זאת ידועה גם בשם Ethernet Point-to-Point, והיא נותחה במאמר נרחב על שיטות גישה אופטיות, שפורסם כאן, תוך השוואה לגישות האופטיות השונות המקובלות בעולם, כמו FTTH ו-PON. לא נחזור על הניתוחים בשני המאמרים, שצוינו לעיל, ורק נציין, שרוחב הסרט של כבלי אתרנט נמוך מזה של סיבים אופטיים (אם כי עשוי להתאים, בשלב זה, למגזר הביתי).
 
הגישה האלחוטית לאינטרנט תופסת תאוצה גוברת והולכת בזמן האחרון. סביר להניח, שכל בעלי הסמארטפונים והטאבלטים מחוברים לאינטרנט דרך הרשת הסלולרית שלהם, בניגוד למשתמשים העסקיים ובעלי ה-PC הביתיים, שבאופן מסורתי מתחברים בגישת נחושת. הגישה באמצעות WiFi גם היא פופולרית מאד, עקב החדירה המסיבית של רשתות מסוג זה ומגוון היישומים הניתן לבצע ללא תלות בספק סלולרי (לדוגמה: BPhone, Viber, Skype ועוד).
ראוי לציין גם, שאחת המגמות להורדת עומסים מרשתות סלולריות היא ע"י WiFi Offload, שפירושו גישה מועדפת לאינטרנט דרך האלחוט ולא דרך הרשת הסלולרית.
 
הגישה באמצעות סיבים אופטיים (צד שמאל באיור 2) תוארה ונותחה בהרחבה במספר מאמרים: כאן, כאן וכאן. סקר, שפורסם לאחרונה ע"י חברת ABI (אוגוסט 2013, ראה כאן) מצא, שבסוף שנת 2013 יהיו 19% ממנויי האינטרנט בעולם מחוברים באמצעות רשתות FTTH, לעומת 13% שהיו מחוברים בסוף שנת 2012. הגידול הזה בא על חשבון הקטנת מספר מנויי ,DSL שמספרם יורד משנה לשנה.
 
לקראת סיום: סקרנו במאמר זה את כל השיטות המקובלות לגישה לאינטרנט, ואי אפשר לסיים בלי הגישה השנויה במחלוקת מיוזמת גוגל: מיזם הבלונים הנקרא Loon. תכלית המיזם היא לאפשר גישה לאינטרנט באמצעות בלונים גדולים, שיימצאו בסטרטוספירה בגובה של כ-20 ק"מ, וישמשו בעיקר אזורים כפריים מרוחקים המנותקים כיום מכל גישה לאינטרנט.
 
האם האינטרנט ימריא לגבהים כאלה? אם גוגל בתמונה – ייתכן והתשובה חיובית.
 
איור 4:  פרויקט הבלונים Loon

 
מאת: צבי שחם, ,M.Sc. נובמבר 2013.
מרצה ויועץ, מחבר הספר: תקשורת בעידן ה- IP
zvi.shacham@gmail.com
www.zvish.com