ความรู้

เทคโนโลยี 4G  ( Forth Generation )

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

ตัวเลขความเร็วของทั้งสองค่ายจะเป็นราคาคุยหรือไม่คงต้องติดตามผลกันต่อไป

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 ควรจะเป็นเทคโนโลยีที่สามารถเข้าถึงได้ที่ระดับความเร็วอิเธอร์เน็ต (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