วิวัฒนาการของโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูลาร์
อเล็กซานเดอร์เกร แฮม เบล เป็นผู้วางรากฐานระบบโทรศัพท์ไว้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2419 หรือประมาณร้อยปีเศษแล้ว โทรศัพท์มีพัฒนาการค่อนข้างช้า เริ่มจากการสวิตช์ด้วยคน มาเป็นการใช้ระบบสวิตช์แบบอัตโนมัติด้วยกลไกทางแม่เหล็กไฟฟ้าจำพวกรีเลย์ จนในที่สุดเป็นระบบครอสบาร์
ครั้นเข้าสู่ยุคดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ ระบบโทรศัพท์ที่ใช้ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการสวิตช์มาเป็นแบบดิจิตอล มีการแปลงสัญญาณเสียงให้เป็นดิจิตอล โดยแถบเสียงขนาด 4 กิโลเฮิร์ทซ์ต่อวินาที ใช้อัตราสุ่ม 8,000 ครั้งต่อวินาที ได้สัญญาณดิจิตอลขนาด 64 กิโลบิตต่อวินาที แถบเสียงแบบดิจิตอลจึงเป็นข้อมูลที่มีการรับส่งกันมากที่สุดในโลกอยู่ขณะนี้
จนประมาณปี 1983 ระบบเซลลูลาร์เริ่มพัฒนาขึ้นใช้งาน ระบบแรกที่พัฒนามาใช้งานเรียกว่า ระบบ AMPS (Analog Advance Mobile Phone Service) ระบบดังกล่าวส่งสัญญาณไร้สายแบบอะนาล็อก โดยใช้คลื่นความถี่ที่ 824-894 เมกะเฮิร์ทซ์ โดยใช้หลักการแบ่งช่องทางความถี่หรือที่เรียกว่า FDMA – Frequency Division Multiple Accessต่อมาประมาณปี 1990 กลุ่มผู้พัฒนาระบบเซลลูลาร์ได้พัฒนามาตรฐานใหม่โดยให้ชื่อว่า ระบบ GSM-Global System for Mobile Communication โดยเน้นระบบเชื่อมโยงติดต่อกันได้ทั่วโลก ระบบดังกล่าวนี้ใช้วิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณด้วยระบบ TDMA-Time Division Multiple Access โดยใช้ความถี่ในการติดต่อกับสถานีเบสที่ 890-960 เมกะเฮิร์ทซ์
สำหรับในสหรัฐอเมริกาเองก็มีการพัฒนาระบบของตนขึ้นมาใช้ในปี 1991 โดยให้ชื่อว่า IS – 54 – Interim Standard – 54 ระบบดังกล่าวใช้วิธีการเข้าสู่ช่องสัญญาณด้วยระบบ TDMA เช่นกัน แต่ใช้ช่วงความถี่ 824-894 เมกะเฮิร์ทซ์ และในปี 1993 ก็ได้พัฒนาต่อเป็นระบบ IS-95 โดยใช้ระบบ CDMA ที่มีช่องความถี่มากขึ้นคือ 824-894 และ 1,850-1,980 เมกะเฮิร์ทซ์ ซึ่งเป็นระบบที่ใช้ร่วมกับระบบ AMPS เดิมได้
เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สารยุค 1G เป็นยุคที่ใช้ระบบอะนาล็อก คือใช้สัญญาณวิทยุในการส่งคลื่นเสียง โดยไม่รองรับการส่งผ่านข้อมูลใดๆทั้งสิ้นซึ่งนั่นก็หมายความว่าสามารถใช้งานทางด้าน Voice ได้อย่างเดียว คือ โทรออก-รับสาย เท่านั้น ไม่มีการรองรับการใช้งานด้าน Data ใดๆ ทั้งสิ้น .. แม้แต่การรับ-ส่ง SMS ก็ยังทำไม่ได้ในยุค 1G แต่จริงๆแล้ว … ในยุคนั้น ผู้บริโภคก็ยังไม่มีความต้องการในการใช้งานอื่นๆ นอกจากเสียง (Voice) อยู่แล้วโดยปริมาณผู้ใช้โทรศัพท์มือถือยังอยู่ในขอบเขตที่จำกัดมาก และจะพบว่าผู้ใช้มักจะเป็นนักธุรกิจที่ มีรายได้สูงเสียส่วนใหญ่
สรุป
•เป็นยุคแรกของการพัฒนาระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์
•วิธีการมอดูเลตสัญญาณอะนาล็อกเข้าช่องสื่อสารโดยใช้การแบ่งความถี่ออกมาเป็นช่องเล็ก ๆ ด้วยวิธีการนี้มีข้อจำกัดในเรื่องจำนวนช่องสัญญาณ และการใช้ไม่เต็มประสิทธิภาพ
•ติดขัดเรื่องการขยายจำนวนเลขหมาย และการขยายแถบความถี่
•โทรศัพท์เซลลูลาร์ยังมีขนาดใหญ่ ใช้กำลังงานไฟฟ้ามาก
•ในภายหลังจึงเปลี่ยนมา
เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาร ยุค 2G ยุค 2G จะ เปลี่ยนจากการส่งคลื่นทางคลื่นวิทยุแบบอะนาล็อกมาเป็นการเข้ารหัส Digital ส่งทางคลื่น Microwave ซึ่งในยุคนี้เอง เป็นยุคที่เริ่มทำให้เราเริ่มที่จะสามารถใช้งานทางด้าน Data ได้ นอกเหนือจากการใช้งาน Voice เพียงอย่างเดียวในยุค 2G นี้ … เราสามารถ รับ-ส่งข้อมูลต่างๆและติดต่อเชื่อมโยงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อยๆ จนเกิดการกำหนดเส้นทางการเชื่อมกับสถานีฐาน หรือที่เรียกว่า cell site และก่อให้เกิดระบบ GSM (Global System for Mobilization) (ไม่ใช่ชื่อผู้ให้บริการนะครับ) ซึ่งทำให้เราสามารถถือโทรศัพท์เครื่องเดียวไปใช้ได้เกือบทั่วโลก หรือที่เรียกว่า Roaming
สรุป
•เป็นยุคที่พัฒนาต่อมาโดยการเข้ารหัสสัญญาณเสียง โดยบีบอัดสัญญาณเสียงในรูปแบบดิจิตอล
•การติดต่อจากสถานีลูก หรือตัวโทรศัพท์เคลื่อนที่กับสถานีเบส ใช้วิธีการสองแบบคือ
TDMA -Time Division Multiple Access คือการแบ่งช่องเวลาออกเป็นช่องเล็ก ๆ และแบ่งกันใช้ ทำให้ใช้ช่องสัญญาณความถี่วิทยุได้เพิ่มขึ้นจากเดิมอีกมาก
CDMA – Code Division Multiple Access เป็นการแบ่งการเข้าถึงตามการเข้ารหัส และการถอดรหัสโดยใส่แอดเดรส
เหมือน IP
•ในยุค 2G จึงเป็นการรับส่งสัญญาณโทรศัพท์แบบดิจิตอลหมดแล้ว
เทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สาย ยุค 2.5G ยุค 2.5G หลังจากนั้น ก็เป็นยุคก้ำกึ่งระหว่าง 2G และ 3G … ซึ่ง2.5G นี้ เป็นยุคที่กำเนิดเทคโนโลยี GPRS (General Packet Radio Service) นั่นเอง ซึ่งตามหลักการแล้ว … เทคโนโลยี GPRS นี้สามารถส่งข้อมูลได้ที่ความเร็วสูงสุดถึง 115 Kbps เลยทีเดียว แต่เอาเข้าจริงๆ ความเร็วของ GPRS จะถูกจำกัดให้อยู่ที่ประมาณ 40 kbps เท่านั้น
สรุป
•การสื่อสารไร้สายยุค 2.5G ได้รับการพัฒนาต่อยอดมาจากเทคโนโลยีในระดับ 2G แต่มีประสิทธิ-ภาพด้อยกว่ามาตรฐานการสื่อสารไร้สายยุค 3G
•โดยเทคโนโลยีในยุค 2.5G สามารถให้บริการรับส่งข้อมูลแบบแพคเก็ตที่ความเร็วระดับ 20 – 40 Kbps
•สำหรับเทคโนโลยี 2.5G ที่มีใช้อยู่ตอนนี้ก็คือ -GPRS : (General Packet Radio Service) นับเป็นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายในระดับ 2.5G
เทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สาย ยุค 2.75G เป็นช่วงที่เริ่มมีการใช้เทคโนโลยี EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) EDGE นั้นถือเป็นเทคโนโลยีต่อยอดของ GPRS และถูกเรียกกันว่าเทคโนโลยียุค 2.75 G (อย่างไม่เป็นทางการ) เป็นทางเลือกก่อนก้าวเข้าสู่ยุค 3G อย่างต่อเนื่อง และคุ้มค่าความเร็วการส่งผ่านข้อมูลโดยประมาณของเทคโนโลยียุค 2.75G ความเร็วในการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุดประมาณ 384 กิโลบิตต่อวินาที (Kbps) และมีความเร็วในการใช้งานจริงประมาณ 80-100 กิโลบิตต่อวินาที (ความเร็วในการใช้งานจริงจะลดลงไปค่อนข้างมาก เนื่องจากระหว่างใช้งาน ระบบต้องแบ่งช่องสัญญาณบางส่วน ไปใช้งานทางด้านเสียงด้วย)
EDGE
เทคโนโลยี EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution)
เทคโนโลยี EDGE เป็นเทคโนโลยีที่ใช้งานบนโทรศัพท์เคลื่อนที่ระบบ TDMA (Time Division Multiple Access) เป็นระบบการแบ่งเวลากันใช้ในช่องสัญญาณเดียวกัน โดยเปรียบช่องสัญญาณให้เป็นเสมือนขนมชั้นที่ถูกวางอยู่ในแนวตั้ง เมื่อใดที่มีการใช้โทรศัพท์ เครื่องโทรศัพท์แต่ละเครื่องก็จะถูกจัดสรรเวลาให้ใช้ภายในช่องความถี่เดี่ยวกัน เทคโนโลยี EDGE เป็นการปรับปรุงคุณภาพความเร็วจากพื้นฐานของเทคโนโลยี GPRS จึงกำหนดคำนิยามให้ EDGE ว่า ‘ การติดเทอร์โบให้กับ GPRS’
ข้อดีของระบบ TDMA
เวลาของผู้ใช้ทุกคนจะเท่ากันหมด ถือว่าทุกคนมีช่องเวลาที่ชัดเจนตายตัว จึงทำให้ง่ายต่อการจัดการข้อมูล โดยเฉพาะเรื่องของเสียง อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องใช้ส่งข้อมูลปริมาณมากๆ ปัญหาด้านความเร็วจึงได้เกิดขึ้น (เนื่องจาก TDMA ถูกจำกัดความเร็วต่อช่องสัญญาณที่ 9.6 กิโลบิตต่อวินาทีเท่านั้น) ผู้ประกอบการจึงหาวิธีแก้ปัญหาโดยการนำเอาช่องสัญญาณหลายๆ ช่องมารวมกัน เพื่อให้ได้ความเร็วที่สูงขึ้น ซึ่งนั่นคือที่มาของเทคโนโลยี GPRS (General Packet Radio Service) แต่ความเร็วของ GPRS ก็ยังจัดว่าเป็นความเร็วที่รองรับในส่วนของวิดีโอคลิปได้ไม่สมบูรณ์อยู่ดี จึงได้มีการนำเอาระบบ EDGE เข้ามา ซึ่งถือเป็นเทคโนโลยีต่อยอดของ GPRS
ลักษณะการทำงานของเทคโนโลยี EDGE เป็นการบีบอัดข้อมูลในอัตราส่วน 3:1 เทคโนโลยี EDGE จะมีความเร็วในการส่งข้อมูลมากกว่า GPRS ประมาณ 3 เท่า หรือมีความเร็วสูงสุดประมาณ 384 กิโลบิตต่อวินาที อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็น GPRS หรือ EDGE ก็ตาม ความเร็วการส่งข้อมูลที่ได้บนการใช้งานจริงจะต่ำกว่านั้น เนื่องจากข้อจำกัดของระบบ TDMA ที่ต้องมีการแบ่งช่องสื่อสารสำหรับการใช้งานด้านเสียงไว้ด้วย (Technical Limited)
ข้อดีของเทคโนโลยี EDGE
ผู้ให้บริการระบบ TDMA (GSM) นั้น สามารถอัพเกรดระบบให้รองรับเทคโนโลยี EDGE ได้อย่างไม่ยุ่งยาก โดยจะประหยัดทั้งเวลา และค่าใช้จ่ายได้เป็นจำนวนมาก
รูปการเปรียบเทียบอัตราเร็วในการรับส่งข้อมูล
จะเห็นว่า EDGE มีความสามารถที่เทียบเท่ากับ ระบบ W-CDMA ซึ่งเป็นหนึ่งในมาตรฐาน UMTS แต่ใช้เงินลงทุนที่น้อยกว่ามาก ด้วยอัตราเร็วในการสื่อสารข้อมูลที่สูงขึ้น ผู้ให้บริการเครือข่ายจึงสามารถให้บริการรายงานข่าว, การรับส่งไฟล์รูปภาพและเสียงเพลง, พาณิชย์อิเล็คทรอนิคส์ที่มีสีสันมากขึ้น ไปจนถึงการเปิดให้บริการสนทนาโทรศัพท์แบบเห็นหน้ากัน (Video Telephony)
รูปการพัฒนาการบริการด้านสื่อสารข้อมูลโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน
ข้อจำกัดของเครือข่าย 2.5G และ 2.75G
เกิดขึ้นมาจากความพยายามพัฒนาเครือข่าย 2G เดิม ไม่ว่าจะเป็นมาตรฐาน GSM หรือ CDMA ให้เกิดประโยชน์สูงสุด คุ้มค่าการลงทุน ทำให้ผู้ให้บริการเครือข่ายไม่อาจบริหารจัดการทรัพยากรเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ได้อย่างคล่องตัว เนื่องจากอุปกรณ์ที่มีการติดตั้งใช้งานมีการทำงานแบบ Time Division Multiple Access (TDMA) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเก่า ต้องจัดสรรวงจรให้กับผู้ใช้งานตายตัว ไม่สามารถนำทรัพยากรเครือข่ายมาใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้เมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยี GPRS และ EDGE ซึ่งถือเป็นการเสริมเทคโนโลยีสื่อสารข้อมูลแบบแพ็กเกตสวิตชิ่ง (Packet Switching) ที่มีความยืดหยุ่นในการสื่อสารข้อมูลแบบ Non-Voice แต่เทคโนโลยีทั้ง 2 ประเภทนี้ก็ถือว่าเป็นการ ต่อยอด บนเครือข่ายแบบเดิมที่มีการทำงานแบบ TDMA ทำให้ผู้ให้บริการเครือข่ายต้องพะวงกับการจัดสรรทรัพยากรช่องสื่อสาร ทำให้ไม่สามารถเปิดให้บริการแบบ Non-Voice ได้อย่างเต็มรูปแบบ เนื่องจากจะทำให้เกิดผลรบกวนต่อจำนวนวงจรสื่อสารแบบ Voice มากจนเกินไป ไม่มีผู้ให้บริการเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ 2.5G หรือ 2.75G รายใดในโลก สามารถเปิดให้บริการเทคโนโลยี GPRS ด้วยอัตราเร็วสูงสุด 171 กิโลบิตต่อวินาที หรือ EDGE ด้วยอัตราเร็ว 384 กิโลบิตต่อวินาทีได้ เพราะจะทำให้สถานีฐาน (Base Station) ที่ทำหน้าที่รับส่งสัญญาณกับเครื่องลูกข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ ไม่มีวงจรสื่อสารเหลือสำหรับให้บริการแบบ Voice อีกต่อไป
ในขณะเดียวกันก็มีบริการสื่อสารอัตราเร็วสูงแบบบรอดแบนด์ผ่านคู่สาย เช่น DSL (Digital Subscriber Line) เป็นทางเลือกใหม่สำหรับผู้ใช้บริการ ผลที่เกิดขึ้นในมุมมองของผู้ใช้บริการก็คือความเชื่องช้าในการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่าย 2.5G และ 2.75G ทำให้หมดความน่าสนใจที่จะใช้บริการต่อไป
เทคโนโลยี 3G
เทคโนโลยี 3G คืออะไร…?
3G หรือ Third Generation เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารในยุคที่ 3ยุคที่ 3 นั้นจะเป็นอุปกรณ์ที่ผสมผสาน การนำเสนอข้อมูล และ เทคโนโลยี ในปัจจุบันเข้าด้วยกันใช้บริการมัลติมีเดีย และ ส่งผ่านข้อมูลในระบบไร้สายด้วยอัตราความเร็วที่สูงขึ้น ลักษณะการทำงานของ 3G… ช่องสัญญาณความถี่,ความจุในการรับส่งข้อมูลที่มากกว่า ทำให้ประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูลแอพพลิเคชั่น รวมทั้งบริการระบบเสียงดีขึ้น สามารถใช้ บริการมัลติมีเดียได้เต็มที่ และ สมบูรณ์แบบขึ้น บริการส่งแฟกซ์, โทรศัพท์ต่างประเทศ, รับ-ส่งข้อความที่มีขนาดใหญ่,ประชุมทางไกลผ่านหน้าจออุปกรณ์สื่อสาร, ดาวน์โหลดเพลง, ชมภาพยนตร์แบบสั้นๆ
เทคโนโลยี 3G น่าสนใจอย่างไร
•สามารถรับส่งข้อมูลในความเร็วสูง ทำให้การติดต่อสื่อสารเป็นไปได้ อย่างรวดเร็ว และ มีรูปแบบใหม่ๆ มากขึ้น
•สามารถให้บริการระบบเสียง และ แอพพลิเคชั่นรูปแบบใหม่ เช่น จอแสดงภาพสี, เครื่องเล่น mp3, เครื่องเล่นวีดีโอ การดาวน์โหลดเกม, แสดงกราฟฟิก และ การแสดงแผนที่ตั้งต่างๆ ทำให้การสื่อสารเป็นแบบอินเตอร์แอคทีฟ
• สร้างความสนุกสนาน และ สมจริงมากขึ้น
•ช่วยให้ชีวิตประจำวันสะดวกสบายและคล่องตัวขึ้น โดย โทรศัพท์เคลื่อนที่เปรียบเสมือน คอมพิวเตอร์แบบพกพา ,วิทยุส่วนตัว และแม้แต่กล้องถ่ายรูป
•ผู้ใช้สามารถเช็คข้อมูลใน account ส่วนตัว เพื่อใช้บริการต่างๆ ผ่านโทรศัพท์เคลื่อนที่ เช่น self-care (ตรวจสอบค่าใช้บริการ), แก้ไขข้อมูลส่วนตัว
•ใช้บริการข้อมูลต่างๆ เช่น ข่าวเกาะติดสถานการณ์, ข่าวบันเทิง, ข้อมูลด้านการเงิน, ข้อมูลการท่องเที่ยว และ ตารางนัดหมายส่วนตัว
•คุณสมบัติหลักของ 3G คือ มีการเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายของ 3G ตลอดเวลาที่เราเปิดเครื่องโทรศัพท์ (always on) นั่นคือไม่จำเป็นต้องต่อโทรศัพท์เข้าเครือข่าย และ log-in ทุกครั้งเพื่อใช้บริการรับส่งข้อมูล
• การเสียค่าบริการ จะเกิดขึ้นเมื่อมีการเรียกใช้ข้อมูลผ่านเครือข่ายเท่านั้น โดยจะต่างจากระบบทั่วไป ที่จะเสียค่าบริการตั้งแต่เราล็อกอินเข้าในระบบเครือข่าย
•mobile phone
•PDA (Personal Digital Assistant )
•Laptop
•Palmtop
•PC (Personal Computer)
เทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สาย ยุค 3G : CDMA2000 1X
CDMA2000 1X
เทคโนโลยีซีดีเอ็มเอที่มีอยู่ในเมืองไทยและผู้บริโภคสามารถใช้บริการได้แล้วในขณะนี้คือ CDMA2000 1X ซึ่งเป็นเทคโนโลยีสื่อสารไร้สายที่สามารถให้บริการทั้งทางเสียงและข้อมูล ที่มีความก้าวหน้ามากที่สุดบริการหนึ่งในขณะน
เทคโนโลยี CDMA2000 1X
รองรับให้บริการทั้งทางเสียงและข้อมูล โดยอาศัยเพียงแถบความถี่ ขนาด 1.25 เมกกะเฮิร์ตซ นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพรองรับผู้ใช้บริการได้มากกว่าระบบ cdmaOne ถึง 2 เท่าและมากกว่าเทคโนโลยีจีเอสเอ็มหลายเท่าตัว ด้วยความสามารถ ดังกล่าว จึงพร้อมจะให้บริการทางเสียง ขณะเดียวกัน CDMA20001X ยังเป็นเทคโนโลยีที่สนับสนุนการใช้บริการอินเตอร์เน็ตไร้สาย บริการมัลติมีเดีย และบริการข้อมูลในรูปแบบต่างๆ เพื่อรองรับการใช้งานในหน่วยงานหรือองค์กรธุรกิจ รวมทั้งประชาชนทั่วไป เนื่องจากสามารถส่งความเร็วที่สูงกว่าระบบอื่น
เทคโนโลยี CDMA2000 1X สามารถให้บริการข้อมูลไร้สายด้วยความเร็วเฉลี่ย 50 – 90 กิโลบิตต์ต่อวินาที โดยมีอัตราสูงสุดถึง 153 กิโลบิตต์ต่อวินาที ปัจจุบันมีโทรศัพท์เคลื่อนที่ระบบ CDMA2000 1X มากกว่า 524 รุ่นจำหน่ายทั่วโลก โดยมีทั้งโทรศัพท์หลากหลายรูปแบบ อุปกรณ์รับส่งข้อมูลไร้สาย และโมเด็มไร้สาย ผู้ผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ล้วนเป็นผู้ผลิตโทรศัพท์และอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ที่มีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักกันดีในระดับโลก ได้แก่ พานาโซนิค ซัมซุง ซันโย อีริคสัน โมโตโรล่า แอลจี เคียวเซร่า และโนเกีย เป็นต้น
นอกจากนี้ยังมีบริษัทผู้เชี่ยวชาญที่ผลิต อุปกรณ์สำหรับรับส่งข้อมูลไร้สายโดยเฉพาะ เช่น Sanyo, Samsung, LG, GTRAN และเซียร์ร่า ไวล์เลส เป็นต้น
เทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สาย ยุค 3G : CDMA2000 1xEV-DO
CDMA2000 1xEV-DO
ย่อมาจาก First Evolution, Data Optimized
โดยระบบ 1x EV-DO เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายที่มีระบบการส่งสัญญาณข้อมูลแบบแพคเก็ต ที่มีประสิทธิภาพและความเร็วสูง ต้นทุนต่ำเหมาะสำหรับผู้บริโภคทั่วไปรวมถึงผู้ใช้ที่ต้องการรับ – ส่งข้อมูลความเร็วสูงผ่านโทรศัพท์เคลื่อนที่ให้สามารถเชื่อมโยงเข้าสู่อินเตอร์เน็ตแบบไร้สาย ได้ครอบคลุมพื้นที่กว้างไกล
1xEV-DO เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาจากเทคโนโลยี CDMA 2000 และเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีตระกูล CDMA 2000 ที่ได้รับการยอมรับจากสมาพันธ์โทรคมนาคมระหว่างประเทศ ( ITU ) ให้เป็นเทคโนโลยีที่ได้มาตรฐาน การสื่อสารไร้สาย ยุค 3 G
CDMA 20001xEV-DO ให้บริการรับ-ส่งข้อมูลไร้สาย ที่มีประสิทธิภาพและความเร็วสูง พร้อมด้วยรูปแบบการใช้งานที่ง่ายโดยมีลักษณะการทำงาน ที่ใกล้เคียงกับการใช้งานบนอินเตอร์เน็ตแบบใช้สาย อุปกรณ์การสื่อสารที่รองรับระบบ ยังสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ การสื่อสารไร้สายประเภทอื่น ๆ อาทิ โทรศัพท์มือถือ เครื่องพีดีเอที่รองรับการทำงานทั้งข้อมูลและเสียง คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ค รวมถึงโมเด็มสำหรับรับ -ส่งข้อมูลได้แก่ การ์ด PCMCIA และโมเด็มแบบ stand-alone
การใช้งานเทคโนโลยี 1xEV-DO เชิงพาณิชย์เกิดขึ้นเป็นครั้งแรก เมื่อเดือนมกราคม ปี พ.ศ. 2545 จวบจนกระทั่งในปัจจุบัน มีผู้ใช้ บริการการสื่อสารเคลื่อนที่ระบบ 1xEV-DO มากกว่า9 ล้านคน และคาดว่าจะผู้เปิดให้บริการระบบนี้ อีกหลายเครือข่ายภายในปีนี้ และปีหน้า
สำหรับผู้ที่ต้องการบริการส่งข้อมูลความเร็วสูง หรือต้องการเพิ่ม ประสิทธิภาพการส่งข้อมูล ระบบ CDMA2000 1xEV-DO จะ ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถส่งข้อมูลได้มากกว่า Mbps โดยมีค่า เฉลี่ยความเร็วมากกว่า 700 kbps เทียบเท่ากับการส่งสัญญาณ ด้วยสายแบบ DSL และมีความเร็วเพียงพอที่จะรองรับการใช้งาน ที่ต้องการประสิทธิภาพ ในการส่งข้อมูลความเร็วสูง อาทิ ภาพ วิดีโอ และการดาวน์โหลดข้อมูลขนาดใหญ่ ทั้งนี้ การส่งข้อมูลด้วย ระบบ CDMA20001xEV-DO นับเป็นเทคโนโลยีการส่งข้อมูล ที่มีต้นทุนต่ำสุด เมื่อคิดเป็นต้นทุนต่อเมกะไบต์ ซึ่งปัจจัยดังกล่าว เป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้การใช้อินเตอร์เน็ตไร้สายเป็นที่แพร่หลาย อย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ 1xEV-DO ยังมีการเชื่อมโยงข้อมูลแบบ แพคเก็ท “always-on” ซึ่งช่วยให้การใช้ระบบไร้สาย มีความ สะดวกรวดเร็ว และเกิดประโยชน์มากยิ่งขึ้นกว่าที่เคยเป็นมา
เทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สาย ยุค 3G : WCDMA
WCDMA วายแบนด์ซีดีเอ็มเอ – Wideband Code-Division Multiple Access
เป็นเทคโนโลยีซีดีเอ็มเอที่มีมาตรฐานตามข้อกำหนดของไอทียู และเป็นที่รู้จักอย่างเป็นทางการในชื่อว่า IMT-2000 WCDMA เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารระบบไร้สายในยุคที่ 3 และมีประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูลแบบไร้สายผ่านโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์ไร้สายความเร็วสูง โดยมีประสิทธิภาพการทำงานเหนือกว่าเทคโนโลยีทั่วไปที่ใช้ในตลาดในปัจจุบัน
วายแบนด์ซีดีเอ็มเอมีประสิทธิภาพในการสื่อสารรับส่งสัญญาณเสียงภาพข้อมูลและภาพวิดีโอด้วย ความเร็วสูงถึง 2 เมกกะบิตต่อวินาที แต่สำหรับการให้บริการในปัจจุบันความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 384 กิโลบิตต่อวินาที (แนวกว้าง wide area access) โดยสัญญาณขาเข้าจะถูกแปรเป็นสัญญาณดิจิตอลและส่งไปเป็นรหัสผ่านแถบคลื่นสัญญาณกระจายไปสู่คลื่นความถี่ต่างๆ ผู้ให้บริการเทคโนโลยีนี้จะใช้แถบคลื่นสัญญาณที่ 5 MHz ซึ่งต่างจากผู้ให้บริการที่ให้บริการเทคโนโลยีซีดีเอ็มเอในย่านความถี่แคบที่ใช้ช่องสัญญาณที่ 1.25 MHz
NTT DoLoMo เป็นผู้ให้บริการรายแรกที่เปิดให้บริการ WCDMA ในเชิงพาณิชย์ ในปี 2001 จนในปัจจุบันมีผู้ให้บริการถึง 65 รายทั่วโลก พัฒนาการก้าวต่อไปของเทคโนโลยี WCDMA จะนำไปสู่ความสามารถในการส่งข้อมูลที่ความเร็วสูงขึ้น ซึ่งเรียกว่า HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) ซึ่งสามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 1.8 – 14.4 Mbps
การก้าวกระโดดของเทคโนโลยี GSM
WCDMA เป็นระบบ 3G ของฝั่งระบบ GSM การพัฒนาสู่ 3G ของระบบ GSM นั้นจะต้อง “เปลี่ยน” ระบบไปเป็น WCDMA และเพราะ WCDMA เป็นการพัฒนาเข้าสู่ 3G ของระบบ GSM นี่เอง ทำให้ผู้เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ทั้งหลาย กำหนดให้ระบบ GSM สามารถ ทำงานร่วมกับระบบ WCDMA ได้ ในช่วงที่กำลังเกิด “รอยต่อ” หรือ ช่วง “พลัดเปลี่ยน” เทคฯ และเหตุนี้เองจึงทำได้เกิดมือถือแบบ Dual Mode (GSM/WCDMA) ขึ้นมาอย่างที่เราเห็นๆกันอยู่ “เราจึงเรียก WCDMA ว่าเป็นระบบ 3G ของฝั่งระบบ GSM”
ส่วนระบบ cdma2000 มันพัฒนามาจาก cdmaOne <หรือ cdma ธรรมดา (IS-95)>
และการพัฒนาสู่ 3G ของเจ้า cdma นี้ “ไม่ต้อง” เปลี่ยนเทคฯ การพัฒนาจึงแค่ “อัพเกรด” ไปตามรายละเอียดมันดังนี้
cdma > cdma2000 1x > cdma2000 1xEV-DO ฯลฯ
ภาพนี้เป็น Road Map ของการพัฒนาจาก 2G สู่ 3Gของทั้ง 2 ฝั่งเทคโนโลยี
เทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สาย ยุค 4G
4G ( Forth Generation ) เทคโนโลยี 4จี เป็นเครือข่ายไร้สายความเร็วสูงชนิดพิเศษ หรือเป็นเส้นทางด่วนสำหรับข้อมูลที่ไม่ต้องอาศัยการลากสายเคเบิล โดยระบบเครือข่ายใหม่นี้ จะสามารถใช้งานได้แบบไร้สาย รวมถึงคุณสมบัติการเชื่อมต่อเสมือนจริงในรูปแบบสามมิติ (three-dimensional) ระหว่างผู้ใช้โทรศัพท์ด้วยกันเอง นอกจากนั้น สถานีฐาน ซึ่งทำหน้าที่ในการส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่จากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง และมีต้นทุนการติดตั้งที่แพงลิ่วในขณะนี้ จะมีให้เห็นกันอย่างแพร่หลายเช่นเดียวกับหลอดไฟฟ้าตามบ้านเลยทีเดียว สำหรับ 4จี จะสามารถส่งผ่านข้อมูลแบบไร้สายด้วยระดับความเร็วสูงที่เพิ่มขึ้นถึง 100 เมกะไบต์ต่อวินาที ซึ่งห่างจากความเร็วของชุดอุปกรณ์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ที่ระดับ 10 กิโลบิตต่อวินาที
ลักษณะเด่นของ 4G
4G คือ Forth Generation ซึ่งในบ้านเรายังไม่มีให้เห็นกัน เมื่อพูดถึงเทคโนโลยีสื่อสารในยุค 4G เรื่องความเร็วนั้นเหนือกว่า 3G มาก คือทำความเร็วในการสื่อสารได้ถึงระดับ 20-40 Mbps เมื่อเทียบกับความเร็วที่ได้จาก 3G นั้นคนละเรื่องกันเลย ที่ญี่ปุ่นนั้นเครือข่ายโทรศัพท์ที่ใช้เทคโนโลยี 4G สามารถให้บริการรับชมรายการโทรทัศน์ผ่านมือถือได้แล้ว หรือจะโหลดตัวอย่างภาพยนตร์มาชมบนโทรศัพท์มือถือก็มีให้เห็นเช่นกัน ทำไมญี่ปุ่นถึงรีบกระโดดไปสู่ยุค 4G กันเร็วเหลือเกิน คำตอบง่าย ๆ ก็คือ “ดิจิตอลคอนเทนต์” เป็นตัวผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้นนั่นเอง เมื่อผู้ให้บริการหลายหลายรูปแบบที่จะเกิดขึ้นในอนาคต โดยจำเป็นต้องอาศัยเครือข่ายที่มีความเร็วสูง สามารถรับส่งข้อมูลได้ในปริมาณมาก ๆ ดังนั้น การผลักดันตัวเองให้เข้าสู่ยุค 4G ที่ใช้เทคโนโลยีที่เหนือกว่า 3G ก่อนคู่แข่ง น่าจะเป็นการตัดสินใจที่ถูกต้องที่สุด
ความโดดเด่นของ 4G คือ ถูกออกแบบมาเพื่อการใช้งานบนเครือข่ายที่กินพื้นที่กว้างก็ได้หรือจะทำเป็นเครือข่ายขนาดย่อม ๆ แบบ WLAN ได้อีกด้วย นั่นจึงทำให้หลายคนมองว่า 4G จะมาเบียดเทคโนโลยีของ Wi-Fi หรือไม่ เพราะสามารถใช้งานได้ทั้งสองแบบ
อย่างไรก็ตามในประเทศไทยยังคงอิงกับมาตรฐานของ 3G อยู่ ซึ่งยังไม่มีทีท่าว่าจะขยับขยายไปสู่ยุค 4G เลย เพราะว่า Wimax กำลังเข้ามานั่นเอง ระบบสื่อสารแห่งอนาคตที่ให้ความยืดหยุ่นสูง สามารถครอบคลุมพื้นที่ได้กว้างไกล ความเร็วในการสื่อสารสูงสุดในขณะนี้ ในเมื่อเป็นเช่นนี้แล้ว ทำไมไม่รวมเทคโนโลยี 3G กับ WiMAX เข้าด้วยกัน และพัฒนาให้เป็น “interim 4G” หรือ “4G เฉพาะกิจ” เพื่อไปเร่งพัฒนา “4G ตัวจริง” (Real 4G) กันออกมาไม่ดีกว่าหรือ จึงเป็นเสียงที่คิดดังๆจากหลายกลุ่มในปัจจุบัน
แน่นอนที่ว่า คงจะไม่ใช่แนวคิดของ 4G ที่หลายฝ่ายตั้งความหวังไว้ เพราะอย่างน้อยที่เห็นได้ชัดเจนอย่างหนึ่งคือ เทคโนโลยีทั้งสองยังไม่สามารถรองรับความเร็วในการสื่อสารข้อมูลที่ดาวน์ลิงค์/อัพลิงค์ (downlink/uplink) ขณะกำลังเคลื่อนที่ในกรณีของ GSM ที่ 100 mbps/50 mbps และกรณี CDMA ที่ต้องการให้เหนือกว่า GSM โดยจะให้มีความเร็วเป็น 129 mbps/75.6 mbps
ทำไมจึงอยากได้ 4G
เป็นคำถามที่น่าสนใจ มีเหตุผลอะไรจึงอยากได้เทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุคที่ 4 หรือ 4G กันมาก ถ้าจะสรุปเป็นคำตอบก็คงจะได้หลายประการด้วยกัน ซึ่งจะกล่าวถึงพอเป็นสังเขปดังนี้
1. สนับสนุนการให้บริการมัลติมีเดียในลักษณะที่สามารถโต้ตอบได้ เช่น อินเทอร์เน็ตไร้สาย และ เทเลคอนเฟอเรนซ์ เป็นต้น
2. มีแบนด์วิทกว้างกว่า สามารถรับ-ส่งข้อมูลด้วยอัตราความเร็ว (bit rate) สูงกว่า 3G
3. ใช้งานได้ทั่วโลก (global mobility) และ service portability
4. ค่าใช้จ่ายถูกลง
5. คุ้มค่าต่อการลงทุนด้านโครงข่าย
พัฒนาการของ 4G สำหรับมาตรฐานต่างๆ
หากพิจารณาในบริบทของมาตรฐานเทคโนโลยีระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูลาร์แบบดิจิทัลที่ใช้งานกันอยู่ในขณะนี้ ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ค่ายใหญ่ๆ คือ จีเอสเอ็ม (GSM) และ ซีดีเอ็มเอ (CDMA) แล้วสามารถสรุปเป็นตารางเปรียบเทียบลำดับพัฒนาการของมาตรฐานได้ดังตารางข้างล่างนี้
ในการพัฒนาเทคโนโลยี 4G ของ GSM กับ CDMA นั้น ยังคงแข่งขันกันอยู่ต่อไป กล่าวคือ
GSM จะพัฒนาสู่ 4G โดยใช้รูปแบบการเข้าถึง (access type) เป็น UMTS LTE (Universal Mobile Telephone System – Long term Evaluation) คาดหมายว่า จะสามารถทำความเร็วในการดาวน์ลิงค์ / อัพลิงค์ได้ที่ 100 mbps / 50 mbps
ในขณะที่ CDMA ใช้รูปแบบการเข้าถึงเป็น CDMA EV-DO Rev.C (กล่าวคือ เป็น UMB หรือ Ultra-mobile broadband) และมีความเร็วในการดาวน์ลิงค์ / อัพลิงค์ที่ 129 mbps / 75.6 mbps
หาก 4G จะเกิดจากการรวม WiMax เข้ากับ 3G
ท่ามกลางกระแสการแข่งขันระหว่างเทคโนโลยี 3G ที่กำลังถูกเทคโนโลยีใหม่อย่างไวแมกซ์ (WiMAX) เข้ามาตีเสมอ และในอนาคตมีแนวโน้มว่าจะมีโอกาสมาเหนือกว่า 3G อีกด้วย นักวิเคราะห์และผู้เกี่ยวข้องในวงการโทรคมนาคมหลายกลุ่ม กล่าวกันถึงขนาดที่ว่า ผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูลาร์ของหลายประเทศที่ปัจจุบันครองตลาดส่วนใหญ่ของประเทศหรือมีอำนาจเหนือตลาดคงจะไม่ยอมให้บริการไวแมกซ์เกิดขึ้นในตลาดได้ง่ายๆ ประกอบกับบางประเทศยังมีปัญหาต่างๆที่เป็นอุปสรรคต่อการให้บริการไวแมกซ์ เช่น แผนเลขหมายแห่งชาติที่มีการจัดสรรความถี่ให้กับบริการไวแมกซ์ กฎ ระเบียบในการกำกับดูแลเพื่อให้เกิดความเรียบร้อยและมีการแข่งขันที่เป็นธรรม และความพร้อมในการลงทุนของผู้ให้บริการ เป็นต้น
หากจะรวมกันจริงๆแล้ว หลายฝ่ายยังมีความเชื่อว่า 3G คงจะไม่ถึงกับไปรวมอยู่ใต้เทคโนโลยีที่เป็นหนึ่งเดียว เนื่องจาก 4G ควรจะเป็นเทคโนโลยีที่สามารถเข้าถึงได้ที่ระดับความเร็วอินเตอร์เน็ต (เช่น 10 Mbps) และใช้งานร่วมกัน (integrated) ได้ทั้งในลักษณะที่เป็นเครือข่ายท้องถิ่นหรือแลน (LAN – local area network) กับแวน (WAN – wide area network) แบบไร้สาย ด้วยการรวมเทคโนโลยี 3G และ WiMAX เข้าด้วยกันในเครื่องเดียวกัน
โดยมาตรฐานของ WiMax หรือ 802.16 สามารถให้บริการด้านบรอดแบนด์ไร้สายได้ไกลถึง 30 ไมล์ด้วยความเร็วประมาณ 10 Mbps สิ่งที่ยังเป็นปัญหาอยู่สำหรับบริการ WiMAX มีหลายประการที่ต้องมีการพัฒนาต่อไปจากที่สามารถแก้ปัญหาบางอย่างได้ในระดับหนึ่งแล้ว เช่น ตัวมาตรฐานเองที่ยังไม่ค่อยนิ่งเท่าใดนัก การพัฒนาอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องของโครงข่าย (ซึ่งรวมถึงตัวเครื่องลูกข่ายด้วย) การเคลื่อนที่ของลูกข่ายจากสถานีฐานหนึ่งไปยังอีกสถานีฐานหนึ่งโดยไม่มีปัญหาสายหลุดหรืออาการสัญญาณสะดุด เป็นต้น จึงเป็นที่เชื่อได้ว่าในขณะนี้คงต้องรอให้มาตรฐานเทคโนโลยี WiMAX ผ่านกระบวนการพัฒนาจนถึงขั้นเป็นมาตรฐานที่สมบูรณ์ (mature) แล้ว อาจเป็นไปได้ที่จะมีความพยายามนำเทคโนโลยี 3G และ WiMAX มาผสมผสานกันเป็น 4G หากกลุ่มที่พัฒนา 4G ไม่รีบชิงพัฒนา 4G หนีการรวมตัวกับ WiMAX ไปเสียก่อน
*** Reference***