4g telecommunication by F1He58

VIEWS: 18 PAGES: 26

									                                                                                         1


             4G Telecommunication
                4G เทคโนโลยีไร้ สายแห่ งอนาคต




                                           บทที่ 1
                       จุดเริ่มต้ นของการพัฒนาจาก 3G สู่ 4G
                                                                         ้
       การสื่อสารและการติดต่อทางคลื่นสัญญาณและการติดต่อกันในรูปแบบใหม่ๆนันมีความ
                                                                   ั้
สามารถในการเชื่อมโยงเครื อข่ายขนาดใหญ่ให้ สามารถมาอยู่ในมือเราได้ นนมีการพัฒนาและคว
                                     ้
ามรวดเร็วในการติดต่อสื่อสารดีขึ ้น นันคือยุคโครงข่ายที่ได้ มีการพัฒนาขึ ้นมาจากยุค 3G 3Gpp
3.7G จนมาถึงยุค 4G โดยโค้ ดการพัฒนาเดิม คือ LTE (Long Term Evolution)




                         ภาพที่ 1.1 ข้ อมูลทางการพัฒนาที่ได้ รับการรับรองมาตรฐาน
                                                                                         2

       ที่กาลังจะได้ ขึ ้นทะเบียนรับรองจาก ITU (International Telecommunication Union)
                                   ้
เพื่อเป็ นมาตรฐานใหม่ในการใช้ งานทังการสื่อสาร การกระจายเสียงวิทยุและโทรทัศน์ที่มีความ
                      ุ
คมชัดและรวดเร็วมากที่สด

       สาเหตุที่เริ่มการพัฒนา 4G ขึ ้นเพราะ ในเทคโนโลยีเดิมที่เป็ น 2.5G และ 3G
เองมีความเข้ ากันได้ น้อยมากและประสบปั ญหาในการปรับปรุงอุปกรณ์อย่างมากเพราะต้ องทาก
       ้            ั้
ารติดตังอุปกรณ์ใหม่ทงหมดเพื่อให้ มีการการรองรับของระบบ 3G

                           ั้
       แต่เทคโนโลยีที่ได้ นนยังน้ อยไม่เพียงพอต่อการรองรับ
สื่อต่างๆและเทคโนโลยีที่มีการรองรับบ้ างส่วนเช่น
การเชื่อมต่ออินเตอร์ เน็ตความเร็วสูงที่รองรับการบีบอัดข้ อมูล




                          ภาพที่ 1.2 อุปกรณ์ ไร้ สายที่สามารถรับสัญญาณ TV
                                                                                          3

       ระบบการออกอากาศโทรทัศน์ในมือถือและอุปกรณ์ไร้ สายความเร็วสูง
                                             ุ
เป็ นการออกอากาศในระบบสัญญาณ ดิจิตอล ที่ให้ คณภาพเทียบเท่ากับการรับจาก
จานดาวเทียมเพื่อสามารถให้ ความสมบูรณ์ในการนาเสนอโฆษณาได้ เติมเต็ม
     ั                         ่
ให้ กบการส่งสารในรูปแบบ อนิเมชันได้ มีความน่าสนใจและปรับปรุงการส่งข้ อความ
                                    ่
โฆษณาไปเป็ นแบบภาพเคลื่อนไหว จนกระทังสามารถส่งภาพยนตร์ โฆษณาได้ ตรงตาม
ความต้ องการได้

         ้                                                                         ั้
       ทังหมดนี ้เป็ นเพียงบ้ างส่วนที่กาลังได้ รับการพัฒนาและให้ สามารถรองรับได้ ทงระบบ 2G
3G และระบบอินเตอร์ เน็ทความเร็วสูงเดิมที่มีอยู่
                        ู
เพื่อลดการลงทุนทาให้ ผ้ ให้ บริการทางโทรศัพท์เคลื่อนที่และอินเตอร์ เน็ทตามบ้ าน
                                                             ุ
สามารถขยับขยายความเร็วและการให้ บริการข้ อมูลได้ อย่างมากที่สด




                  ภาพที่ 1.3 อุปกรณ์ ไร้ สายที่สามารถรับสัญญาณแสดงผลแผนที่เสมือน
                                                                                                  4

       แผนที่นาทาง (Star Trails) เป็ นระบบการแสดงแผนที่เสมือน คล้ ายกับ GPS
แต่สามารถบอกชื่อสถานที่และแสดงข้ อมูลที่เกี่ยวของได้ มากกว่าโดยผสานข้ อมูลทางภาคพื ้นดิน
และทาง GPS แสดงสถานที่และบอกข้ อมูลด้ วย อินเตอร์ เน็ตไร้ สาย
       เราสามารถเปรี ยบเทียบเทคโนโลยีนี ้ตามตารางการเปรี ยบเทียบการพัฒนาระบบได้ เป็ น 4
ส่วนตามยุคที่มีการให้ บริการและลักษณะของเทคโนโลยีขึ ้นต้ นได้ ดังนี ้



    Cell Phone Generations      1G              2G              3G              4G
    Spectrum                    900 MHz         1800 MHz        2 GHz           40 GHz and 60
                                                                                GHz
    Multiplexing type           Analog FDMA TDMA                CDMA            OFDM
    Voice support               Basic           Caller ID, voice Conference     Telepresence,
                                telephony       mail             call,          high-definition
                                                                 slow-quality   video
                                                                 video
    Messaging features          None            Text only       Graphics and Full unified
                                                                formatted text messaging
    Data support                None            Circuit-        Packet-         Native IPv6
                                                switched        switched
                                                (packet-
                                                switched in
                                                2.5G)
    Target data rate            N/A             14.4 kbits/sec 2 Mbits/sec 100 Mbits/sec
                                                (115 kbits/sec (10 Mbits/sec in
                                                in 2.5G)       3.5G)
    Real data rate              2.4 kbits/sec   9.6 kbits/sec 64 kbits/sec (so Unknown
                                                (40 kbits/sec in far)
                                                2.5G)
    Interface with other        Via acoustic    Via RS232       Via IEEE802.11 Seamless
                                coupler         serial cable or or Bluetooth connection via
                                                IrDA infra-red                 multiple methods
                                                interface
                                                                                          5

    Time frame                  1980-1994       1995-2001       2002-2005    2006-2010
                                                                             onwards


                         ตารางที่ 1.1 ข้ อมูลมาตรฐานการเชื่อมโยงเครือข่ าย




                                            บทที่ 2
                                   ผู้พัฒนาโครงข่ าย 4G




                        ้        ้
จากระบบ 3G สู่การพัฒนาขันสูงสุดนันผู้ที่มีบทบาทในการพัฒนาคือ

       บริษัท NTT DoCoMo
  ่                                                                   ุ่
ซึงเป็ นบริษัทระดับแนวหน้ าในอุตสาหกรรมโทรศัพท์เคลื่อนที่ของประเทศญี่ปน
                                  ้                  ้
ได้ นาเอาอุปกรณ์ในระบบ 3G ไป ติดตังไว้ ในรถยนต์เพื่อปองกันการโจรกรรม
                                                         ั ้
ด้ วยอุปกรณ์ของบริษัทจะทาให้ สามารถตรวจเช็คได้ ว่ารถยนต์คนนันขณะนี ้อยู่ ณ สถานที่แห่งใด
                                                               ั
ด้ วยเทคโนโลยี GPS (Global Positioning System) หรื อผูกติดไว้ กบสัตว์เลี ้ยงของคุณ เช่น
        ั           ั       ้       ั
ติดไว้ กบสร้ อยคอสุนข เพื่อปองกันสุนขหลงทางหรื อสูญหาย
                                                                                    6




                                            ี
                 ภาพที่ 1.4 แสดงเทคโนโลยีท่ รองรับในการให้ บริการของบริษัท โดโคโม




                       ภาพที่ 1.5 ตราสัญลักษณ์ แสดงหมายเลขเทคโนโลยี IPv6



             ั                                                   ั
       การวิจยด้ านเทคโนโลยีสาหรับเทคโนโลยี 4G มีระยะเวลาในการวิจยเริ่มในปี
                                                 ุ
2002จนถึงปี 2010 คาดว่าจะสามารถส่งภาพวีดีโอที่มีคณภาพเทียบเท่าภาพจากโทรทัศน์
                    ่ ุ
ที่มีความคมชัดสูง ซึงมีคณภาพชัดเจนกว่าภาพในโทรทัศน์ปกติถึง สองเท่า
โดยจะรองรับทุกระบบได้ ภายในปี
                 ้                                           ั่
2010โดยการพัฒนานันอาศัยเทคโนโลยีอินเทอร์ เน็ตโปรโตคอล เวอร์ ชน 6 หรื อ “ไอพีวี6”
             ุ่        ั
ที่ประเทศญี่ปนเป็ นผู้พฒนาขึ ้นเป็ นรายแรก
                                                                                                7

และมีแผนที่จะผลักดันให้ กลายเป็ นมาตรฐานระดับโลก มีความสามารถในการ
เชื่อมโยงระหว่าง Ip Adress ด้ วยกันทาให้ รองรับการทางานในรูปแบบ
บิตในการเข้ ารหัสที่มีมากกว่าปกติได้ อย่างรวดเร็ว




            ภาพที่ 1.6 โทรศัพท์ ร่นล่ าสุดจากโดโคโม ที่มีเทคโนโลยี 4G ครบถ้ วนที่สุดในขณะนี ้

                                               ้
โดยแรงจูงใจในการพัฒนาเทคโนโลยี 4G มีดังต่ อไปนีคือ

1. ความสามารถในการทางานของ 3G
                                                 ่
อาจจะไม่เพียงพอจะสนองตอบความต้ องการของแอพพลิเคชันสูงๆ
อย่างเช่น มัลติเดีย, วิดีโอแบบภาพเคลื่อนไหวที่เต็มรูปแบบ(Full-
motion video) หรื อการประชุมทางโทรศัพท์แบบไร้ สาร(Wireless
Teleconferencing)

                                                       ่
ทาให้ เกิดความต้ องการเทคโนโลยีเครื อข่ายที่จะมาช่วยเพิมขีดความสามารถของ3G
โดยจะต้ องเป็ นเครื อข่ายที่มีขนาดใหญ่มากด้ วยเพื่อให้ มีทางเลือกในการเชื่อมโยง ในกรณีที่
เครื อข่ายโทรศัพท์พื ้นฐานไม่สามารถใช้ งานได้ ก็สามารถเลือกใช้
อินเตอร์ เน็ทในการเชื่อมโยงแทนได้ อย่างรวดเร็ว
                                                                                                8

                                                        ั
                                          2. มาตรฐานที่ซบซ้ อนของ 3G
                                  ทาให้ ยากในการเชื่อมโยงและทางานร่วมกันระหว่างเครื อข่าย
                                                                                  ั่
                                  แต่เราต้ องการใช้ งานแบบเคลื่อนที่และพกพาไปได้ ทวโลก

                                          3. 3G
                                                                                ่
                                  ทางานบนแนวคิดของการใช้ บริการบริเวณพื ้นที่หนึง



                                                                 ั้
แต่เราต้ องการเครื อข่ายแบบผสมผสานที่สามารถใช้ งานเครื อข่ายได้ ทงแบบ Wireless LAN (Hot
                      ั่
spot) และระบบโทรศัพท์ทวไป (2G 2.5G 3G)

       4.           ั
              นักวิจยต้ องการให้ รูปแบบการแปลงคลื่นมีประสิทธิภาพมากขึ ้น
  ่
ซึงไม่สามารถทาได้ ในโครงสร้ างของ 3G และต้ องรองรับการทางานกับ 2G ด้ วย

       5. ระบบ 4G เป็ นระบบเครื อข่ายแบบ IP digital packet ทาให้ สามารถส่ง Voice และ
                                                          ู
Data ผ่านเครื อข่ายอินเทอร์ เน็ตด้ วยราคาการใช้ บริการที่ถกมาก และมีรูปแบบที่สมบูรณ์ยิ่งขึ ้น
การพัฒนา 4G ในเชิงพาณิชย์



โดยเบื ้องต้ น เทคโนโลยี 4G




เป็ นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้ สายในอนาคตที่ให้ การความเร็วในการรับ-ส่งข้ อมูลได้ มากสุดถึง
1Gbps ตามข้ อมูลจากสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ ITU
                                                                                           9

(The International Telecommunication Union)
ที่จะควบคุมและกาหนดมาตรฐานของการสื่อสารทางวิทยุระหว่างประเทศและการสื่อ
              ่                                     ้
สารโทรคมนาคมทัวโลกให้ เป็ นมาตรฐานเดียวกัน ได้ ก่อตังขณะที่มีการรวมกลุ่มกันเป็ น
                                ้
การสื่อสารโทรเลขระหว่างประเทศ ตังอยู่ที่ กรุงปารี ส
ประเทศฝรั่งเศสเพื่อให้ การรับรองและขึ ้นทะเบียนให้ สามารถใช้ ได้ โดยผ่านมาตรฐานที่กาหนดไว้ ไ
ด้ เป็ นอย่างดีและยังรองรับเทคโนโลยีเดิมได้ อย่างไม่มีปัญหาและหากเทียบประสิทธิภาพกับเครื อ
ข่ายอินเทอร์ เน็ตความเร็วสูงแล้ ว เทคโนโลยี 4G จะใช้ เวลาในการรับ-ส่งข้ อมูลและคอนเทนต์อื่นๆ
                  ้
ได้ เร็วกว่า อีกทังแทบจะไม่มีปัญหาเรื่ องจุดเชื่อมต่อและจุดอับของสัญญาณมาเป็ นอุปสรรค
และด้ วยเทคโนโลยีนี ้
           ู                         ุ
จะทาให้ ผ้ ใช้ สามารถรับชมรายการทีวีคณภาพความละเอียดสูงผ่านโทรศัพท์มือถือได้ หลากหลา
ยช่องด้ วย




                                          บทที่ 3
                               เทคโนโลยีของการพัฒนา
                                                                                              10




                   ภาพที่ 1.7 แผนภาพแสดงการพัฒนาการรองรับเครือข่ ายความเร็วสูง

                                                     ุ
       จากความสาเร็จในการพัฒนาระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยคที่สาม
                                        ุ
หรื อที่เรี ยกว่าระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยค 3G
  ่
ซึงมีอยู่ด้วยกันหลายระบบตามคุณสมบัติทางเทคนิคที่แตกต่างกันไปภายใต้ กลุ่ม IMT-2000
(International Mobile Telecommunications for the year 2000) ทา
ให้ บริษัทผู้ให้ บริการระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่มีรูปแบบบริการใหม่ๆ เสนอต่อผู้ใช้ ได้ หลากหลาย
ดังที่เราจะเห็นบริการใหม่ๆ ที่มีในโฆษณาต่างๆ
  ้              ั
ทังนี ้ขึ ้นอยู่กบว่าบริษัทผู้ให้ บริการได้ ทาการพัฒนาหรื ออัพเกรดโครงข่าย
                                       ุ
โทรศัพท์เคลื่อนที่เป็ นผู้ใช้ ก็ต้องมีคณสมบัติรองรับการ




                               ภาพที่ 1.8 การปรับปรุ งเทคโนโลยีเพื่อ 4G
                                                                                             11

                                                           ุ
       ใช้ บริการต่างๆ นอกจากนี ้ ในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยค 4G จะสนับสนุนการบริการต่างๆ
      ั              ้
ที่มีลกษณะการบริการทังแบบสมมาตรและแบบไม่สมมาตร(Symmetrical/Asymmetrical
                                                      ้
Services) การบริการแบบสมมาตร คือ ข้ อมูลการรับส่งกันทังสองฝ่ ายในปริมาณที่เท่าๆ กัน
                                                          ่                    ่
การบริการแบบไม่สมสมมาตร คือ ปริมาณการส่งข้ อมูลของฝ่ ายหนึงมีมากกว่าอีกฝ่ ายหนึง เช่น
                             ่
การใช้ บริการอินเตอร์ เน็ต ซึงส่วนมากเราจะรับข้ อมูลมากกว่าส่งข้ อมูล
                                 ั
ในเรื่ องคุณภาพของการบริการที่มีลกษณะแบบเวลาจริง(Real time) HSPA (High Speed
Packet Access)

       ก็จะดีขึ ้น
     ้                           ั
อีกทังยังสนับสนุนการบริ การที่มีลกษณะแบบแพร่ กระจายข้ อมูลให้ มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ ้นด้ วย
                                      ุ
โครงข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ในอนาคตจะมีคณลักษณะการติดต่อสื่อสารเป็ นแบบแนวนอน
หมายความว่าระบบการเชื่อมต่อต่างๆ
ระหว่างโครงข่ายและเครื่ องโทรศัพท์เคลื่อนที่ของผู้ใช้ ที่แตกต่างกันทาง เทคนิค เช่น
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูลาร์ ระบบการเชื่อมต่อแบบ บรอดแบนด์ (Broadband) ไร้ สาย
ระบบแลนไร้ สาย
                                                                                  12




                                                                   ้
                                 ภาพที่ 1.9 ระบบการเชื่อมต่ อระยะสัน



                             ้
       ระบบการเชื่อมต่อระยะสัน SRC (Short-Range Connectivity) และระบบที่ใช้ สายต่างๆ
จะถูกนามาเชื่อมโยงให้ อยู่แพลตฟอร์ มเดียวกัน เพื่อให้ การเชื่อมต่อระบบต่างๆ
สามารถเข้ าด้ วยกันได้ อย่างมีประสิทธิภาพ เป็ นวิธีที่ทาให้ มีบริ การต่างๆ
ที่เป็ นไปตามความถูกต้ องการของผู้ใช้
                                                                                         13

                                          บทที่ 4
                                   ต้ นแบบการพัฒนา




                      ภาพที่ 1.10 การปรับปรุ งเทคโนโลยี จาก 2G 3G ไป 4G



      ส่วนที่เป็ นลูกศรชี ้สองทาง เป็ นจุดที่เชื่อมต่อระหว่างโครงข่ายที่ระบบแตกต่างกัน
                    ้
(Interconnection) ทังจาก Enhanced IMT-2000 ไป New Mobile Access หรื อไป New
Nomadic/Local area wireless access หรื อจาก New Mobile Access ไป New
Nomadic/Local area wireless access เป็ นต้ น
                                                                                           14

                            ุ ้              ั               ั
       ส่วนที่แรเงาเข้ มที่สดนันเป็ นระบบที่ยงมีใช้ ในปั จจุบน (Existing Network)
                     ้
ส่วนที่แรเงาบางลงมานันเป็ น Enhanced IMT-2000 เป็ นระบบที่เริ่มเหนือกว่า 3G (IMT-2000)
                                 ุ
แล้ ว ส่วนพื ้นที่ที่แรเงาบางที่สดเป็ น System beyond IMT-2000 หรื อที่ความเร็วเหนือกว่า 100
Mbps คือการเชื่อมต่อแบบ 4G

            ้
       4G นันจะให้ บริการใหม่ๆ อีกมากมาย เช่น Interactive TV คือ
สื่อสารแบบโทรทัศน์ที่สื่อสารได้ สองทาง
รวมถึงโทรทัศน์ที่ใช้ รับชมโทรทัศน์ผ่านเครื อข่ายอินเทอร์ เน็ตได้
แน่นอนต้ องรองรับระบบการทางานแบบเคลื่อนที่ด้วย
        ้             ั
นอกจากนันระบบโทรศัพท์ยงต้ องรองรับระบบการทางานที่สามารถสนทนาต่อเนื่องระยะยาวได้ แ
               ่
บบ Always-on ซึงทาให้ หน่วยชี ้วัดการทางานของระบบโทรศัพท์เปลี่ยนไปเป็ น Gbit/s/km
คือกล่าวได้ ว่าจะเทียบอัตราเร็ว (ระดับ 10,000,000,000 bit) ต่อวินาที และต่อกิโลเมตรด้ วย
ที่สาคัญต้ องมีค่าบริการที่ต่ามาก สามารถใช้ งานเชื่อมต่อได้ ทง้ั 2G 3G และเทคโนโลยี WiMAX
OFDMA MIMO แบบ Real time ให้ ความต่อเนื่อในการเชื่อมต่ออินเทอร์ เน็ตได้ ตลอดเวลา




                 ภาพที่ 1.11 แสดงความเข้ ากันได้ ระหว่ างเทคโนโลยี 4G กับเทคโนโลยีเดิม
                                                                                                 15




                               ภาพที่ 1.12 แผนภาพระบบการทางาน 4G

                                                  ั้
แบบ บริการต่างๆ ที่รองรับผู้ส่งและผู้รับเป็ นได้ ทงมนุษย์และเครื่ องจักร
        ้                                                  ้
นอกจากนันยังรองรับเทคโนโลยีต่างๆ ที่หลอมรวมเข้ าด้ วยกัน ทังเส้ นทางการเชื่อมต่อระบบ 3G
                                          ่         ั          ้             ้
เข้ ากับเทคโนโลยี LAN ไร้ สายหรื อ WiFi ซึงนิยมใช้ กนมากขึ ้นตังแต่ปี 2005 ทังใน โน้ ตบุ๊ก และ
PDA รวมไปถึงเทคโนโลยีใหม่ Voice Over Wireless LAN (VoWLAN) ในรูปแบบ Packet




                            ภาพที่ 1.13 ความเร็วในการใช้ งานและคุณสมบัติ
                                                                                          16

                            ้                                     ้
การเชื่อมต่อเครื อข่าย 4G นันกล่าวง่ายคือ ตัวลูกข่าย (Terminal) นันจะเชื่อมต่อเครื อข่ายแบบ
                 ่                  ้
Pico Cell ก่อน ซึงแต่ละ Pico Cell นันจะเชื่อมต่อกันอยู่ภายใต้ โครงข่ายร่มใหญ่ (Umbrella
        ่                               ่
Cell) ซึงก็คือเครื อข่าย 3G และ WiMAX นันเอง

            ้
       4G นันเป็ นระบบ ที่รองรับการหลอมรวมทางเทคโนโลยี (Convergence of Technology)
  ้
ทังในเทคโนโลยีอดีตและเทคโนโลยีแห่งอนาคตเข้ าสู่โลก IP ในรูปแบบ Packet-Based ด้ วยกัน




                              ภาพที่ 1.14 การใช้ เทคโนโลยี Ip Packet-Based
                                                 17

                  บทที่ 5
MIMO [multiple-input and multiple-output]




    ภาพที่ 1.15 แสดงการเข้ ารหัสสัญญาณแบบ MIMO
                                                                                              18




                         ภาพที่ 1.16 แสดงการพัฒนาการเข้ ารหัสแบบ MIMO




multiple-input and multiple-output สัญญาณเข้ าออกหลายช่ องทาง

                                                                        ่
       MIMOเป็ น เทคโนโลยีในการใช้ เสาอากาศฝั่ งส่งและฝั่ งรับมากกว่าหนึงชุดในการรับส่ง
ข้ อมูลหลายชุดพร้ อมกันในเวลาเดียวกันโดยใช้ ความถี่เดียวกัน(ถ้ าเปรี ยบเทียบ
                                                        ่
กับการจราจรก็เสมือนกับการสร้ างทางยกระดับคร่อมถนนขนาดหนึงเลนขึ ้นอีกหลายๆ
  ้                     ่
ชันเพื่อให้ รถมากกว่าหนึงคันสามารถวิ่งได้ พร้ อมกันในเวลาเดียวกันโดยกิน
เนื ้อที่ถนนเพียงเลนเดียวเหมือนเดิม)
  ่                                      ั
ซึงจะแบ่งออกได้ เป็ นหลายรูปแบบขึ ้นอยู่กบจานวนเสาฝั่ งส่งและฝั่ งรับ

          MIMO เป็ นระบบ Wireless
                  ู
ที่สามารถให้ ผ้ ใช้ ได้ ในระยะทางที่มากขึ ้นและประหยัดกว่าเดิม สาหรับ MIMO ถือว่าเป็ น chip
ที่ใช้ เทคนิคที่เรี ยกว่า Orthogonal Frequency Division Multiplexing
(OFDM)ที่มีการใช้ งานในเครื อข่ายโทรศัพท์ 802.11a/g และ Wi max
                                                                                           19

อุปกรณ์ Wireless เวลาเจอสัญญาณสะท้ อนมากๆ ก็จะไม่สามารถรับสัญญาณได้
เนื่องจากสัญญาณในตัวเองรบกวน ลักษณะของ MIMO
              ่                   ั
จะเป็ นการเพิมจานวนเสาเข้ าไปให้ กบอุปกรณ์ Wireless เพื่อให้ รับสัญญาณได้ ดียิ่งขึ ้น
แม้ ระยะที่ไกลออกไปหรื อสัญญาณรบกวนมาๆ ก็สามารถรับส่งสัญญาณได้ อย่างมีประสิทธิภาพ
เทคนิค MIMOยังทาให้ เราเตอร์ มีระยะทาการที่เพิ่มขึ ้นได้ ด้วยการรับสัญญาณจากเสา
อากาศหลายๆ อัน
ทาให้ สามารถเลือกสลับไปมายังเสาอากาศที่สามารถรับสัญญาณได้ ดีกว่าได้ ในทุกๆ
สถานการณ์



วิธีการทางานของเสาอากาศ MIMO

         เสาอากาศที่มากกว่าจะรับสัญญาณได้ กว่า
      ู
แต่ผ้ ผลิตจะใช้ วิธีการจัดวางเสาในการคัดแยกสัญญาณที่แตกต่างกันออกไป
โดยเราเตอร์ บางรุ่นจะใช้ วิธีการคัดแยกสัญญาณจากทิศทางโดยอาศัยระยะเวลาในการ
เดินทางของคลื่น หรื อบางรุ่นวิเคราะห์จากสัญญาณแม่เหล็ก (Polarization)สาเหตุก็คือ
คลื่นสัญญาณแต่ละคลื่นที่สะท้ อนไปมาจะมีการเสริมและหักล้ างกัน
อุปกรณ์เน็ตเวิร์กไร้ สายยุคใหม่จะสามารถแก้ ไขปั ญหานี ้ได้ ด้วยการใช้ เสาอากาศ หลายๆ อัน
  ่                           ่
ซึงเมื่อเสาอากาศใดเสาหนึงอยู่ในจุดอับ
                       ่
เสาอากาศอีกเสาหนึงก็จะทาการับส่งสัญญาณแทนทันที
และเพื่อให้ เสาอากาศสามารถทางานได้ แต่ละเสาจะต้ องอยู่ห่างกัน 1
                                     ่
ช่วงคลื่นหรื อจานวนเท่าที่มากกว่า ซึงสาหรับ W-LAN แล้ วจะคิดเป็ นระยะห่างประมาณ 12
เซนติเมตร
และการคานวณหาความยาวคลื่นก็สามารถทาได้ โดยนาความเร็วในการแพร่กระจายมาหาร
ด้ วยความถี่ของสัญญาณ ด้ วย MIMO การเชื่อมต่อระหว่าง AP กับ Wireless client
                                              ่
จะมีการรับส่งข้ อมูลที่ความเร็ว 108 เมกะบิต ซึงเป็ น 108 ที่ไม่เหมือนกับเทคโนโลยี 108
                            ั                                               ่
ที่วางตลาดกันอยู่ในปั จจุบนนี ้ เพราะ MIMO ใช้ จานวน Channel ที่น้อยกว่านันเอง
                                                                                   20

              ่
พูดในอีกแง่หนึงคือ เราสามารถจะมี Channel เหลือสาหรับการสร้ าง Wireless network วงต่อ ๆ
                        ั
ไปได้ ในขณะที่ MIMO ก็ยงคงทางานที่ 108 เมกะบิตไปได้ ด้วย




                              ภาพที่ 1.17 แสดงเส้ นทางที่ใช้ ในระบบ 4G

การพัฒนา4Gในเชิงพาณิชย์

                                      ุ
       การพัฒนาระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยค 4G
ได้ มีการพัฒนาโดยเน้ นเรื่ องการรักษาความปลอดภัย โดยการนาไบโอแมทริ กท์มาผสมผสาน
ทาให้ สามารถซื ้อขายกันได้ โดยผ่านโทรศัพท์เคลื่อนที่หรื อ Mobile Internet และ
ยังสามารถหักบัญชีเงินในธนาคาร
                                                  ั
เพื่อเป็ นค่าใช้ จ่ายสาหรับสินค้ าหรื อบริการได้ ทนทีระบบไบโอแมทริกซ์
จึงเข้ ามามีบทบาทอย่างมากในธุรกิจในอนาคตอันใกล้
  ่                                              ่
ซึงจะเห็นอย่างชัดเจนในยุคโทรศัพท์เคลื่อนที่ 4G นันคือในธุรกิจ Mobile Commerce
                                                                                               21

  ่
นันเองซอฟแวร์ เกี่ยวกับสื่อมัลติมีเดีย นับเป็ นกลุ่มซอฟแวร์ ที่จะถูกนาใช้ ร่วมกับระบบ 4G โดย
                                                      ู
เฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วในการถ่ายโอนข้ อมูลพัฒนาให้ สงกว่า 100 เมกะบิตต่อวินาที
ตัวอย่างเช่น คุณอาจดาวน์โหลดไฟล์วีดีโอมาไว้ ในรถยนต์
                                              ้                         ู
ก่อนออกเดินทางไกลเพื่อว่าจะได้ มีหนังดีๆ รวมทังข้ อมูลการท่องเที่ยวไว้ ดบ้างในระหว่างเดินทาง
  ่
นันคือธุรกิจ Software house และธุรกิจเกี่ยวกับการสร้ าง Content ในระดับ SME ที่
มีความคิดสร้ างสรรค์
ก็จะมีโอกาสในธุรกิจสื่อมัลติมีเดียบนอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่เป็ นอย่างมาก ลองนึกภาพ
       ุ
การที่คณสามารถใช้ โทรศัพท์เคลื่อนที่เพื่อซื ้อน ้าอัดลมจากตู้ขายอัตโนมัติ
                              ่          ้
ใช้ โทรศัพท์เครื่ องเดียวกันสังซื ้ออัลบัมเพลง ล่าสุดและดาวน์โหลดลงเครื่ องเล่น MP3
                      ั                                                                ุ
ได้ โดยตรงหรื อการที่นกท่องเที่ยวสามารถให้ คอมพิวเตอร์ พกพาเพื่อหาจองโรงแรงที่ใกล้ ที่สด
                  ุ       ั่
และราคาเหมาะสมที่สดขณะที่นงรถแท็กซี่

       โทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุค 4G จะมีความสามารถและสมรรถนะสูงมาก
ในระดับที่สามารถชมภาพวิดีโอกันแบบสดๆได้ พร้ อมคุณภาพระดับ DVD
ตามการเปิ ดเผยของซัมซุงฯ เพื่อให้ บรรลุผลสาเร็จ
                 ่
ทางซัมซุงฯได้ เพิมบุคลากรในแผนกอาร์ แอนด์ดี ส่วนที่เกี่ยวข้ องกับการพัฒนาระบบ 4G แล้ ว
                                             ู
มีการคาดหวังถึงความสะดวกสบายและประโยชน์ที่ผ้ บริโภคจะได้ รับเมื่อบริ การ M-Commerce
บนระบบ 4G จะเป็ นที่ยอมรับและแพร่ หลาย ทาให้ เกิดแนวคิดมากมายในการทา M-Commerce
                                       ู                      ู
เข้ า มาใช้ ในชีวิตประจาวันเพื่อให้ ผ้ บริ โภคได้ รับประโยชน์สงสุด

       เช่น แนวคิดเกี่ยวกับการกระจายข้ อมูลออกไปในระยะใกล้
       ้                                 ้
โดยมีเปาหมายคือผู้บริโภคที่อยู่ในบริเวณนันๆ ตัวอย่างเช่น
เมื่อคุณเดินผ่านร้ านขายสินค้ าอิเล็กทรอนิกส์ คุณอาจจะได้ รับข้ อมูลเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ชิ ้นใหม่ ๆ
ที่มีจาหน่ายในร้ าน และคุณก็สามารถที่จะตรวจสอบราคาสินค้ า เปรี ยบเทียบราคากับร้ านอื่นๆ
                     ู ุ                   ่     ้
เพื่อให้ ได้ ราคาที่ถกที่สด หรื อเมื่อคุณนังรถไฟฟาผ่านสถานที่ท่องเที่ยว โทรศัพท์เคลื่อนที่4G ของ
                                              ้
คุณก็จะได้ รับแผนที่อิเล็กทรอนิกส์ของบริ เวณนันบนจอของคุณ
                                                                                              22

     ้                               ั             ั                    ้
อีกทังข้ อความโฆษณาของโรงแรมหรื อที่พกที่อยู่ใกล้ กบสถานที่ท่องเที่ยว นันๆเป็ นต้ น ขณะนี ้
              ุ่
ประเทศจีน ญี่ปน และเกาหลี จับมือกันแลกเปลี่ยนเทคโนโลยี หวังสร้ างมาตรฐานร่วม 4G
                  ุ
แห่งเอเชีย โดย ชูคณสมบัติเด่น รับส่งข้ อมูล 100 เมกะบิตต่อวินาที
พร้ อมเชื่อมต่ออินเทอร์ เน็ตความเร็วสูง




รู ปเทคโนโลยีท่ มีการพัฒนาเพิ่มเติมให้ มีความสามารถในการเข้ ากันได้ กับ เทคโนโลยีที่
                ี
                            ั
4G สามารถรองรับได้ แบ่งได้ ดงนี ้

              ี
1 เทคโนโลยีท่ เกี่ยวข้ องและต้ องคานึงถึง

       1.1 Voice Over IP

       1.2 ซอฟท์แวร์

        1.3 การจัดการด้ านคลื่นความถี่

       1.4 เครื่ องรับส่ง บรอดแบนด์ไร้ สาย

       1.5 แพลตฟอร์ มของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่

       1.6 สถาปั ตยกรรมโครงข่าย

                                   ้
       1.7 ระบบสายที่เป็ นแบบ IP ทังหมด (All-IP Wireless)

       1.8 การรักษาความปลอดภัย
                                                                                     23

       1.9 การเข้ ารหัส

       1.10 การตรวจสอบผู้ใช้ บริการ

       1.11 การเรี ยกเก็บค่าใช้ บริการ

       1.12 การพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ระบบเคลื่อนที่

       1.13 เทคโนโลยีโครงข่าย Mobile Ad hoc (MANETS)




                           ี
2.แอพพลิเคชั่น เทคโนโลยีท่ เกี่ยวข้ อง ได้ แก่

       2.1 การบีบอัดสัญญาณ

                                   ั
       2.2 เทคนิคการเข้ ารหัสที่มีอตราการเข้ ารหัสแบบพลวัตร (Dynamic Variable-rate
                                            ั                   ั
       Codecs)การอินเตอร์ เฟชระหว่างผู้ใช้ กบโทรศัพท์เคลื่อนที่อจฉริยะ

                                                 ั
       2.3 เทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารข้ อมูลที่มีลกษณะต่อเนื่องกัน

       2.4 ภาษาที่ใช้ เขียนโปรแกรมสาหรับบริการต่างๆ
                                    ่
       และเทคนิคในการพัฒนาแอพพลิเคชันการเชื่อมต่อไร้ สาย

3.เทคโนโลยี ที่เกี่ยวข้ อง ได้ แก่ การควบคุมคุณภาพของการบริการแบบพลวัตร

       3.1 การควบคุมความผิดพลาด

       3.2 เทคนิคการค้ นหาเซลล์ที่ความเร็วอัตราสูง

       3.3 การควบคุมการเคลื่อนที่บนพื ้นฐาน IP
                                                                                     24

       3.4 ระบบส่งแพ็กเกต IP

       3.5 การปรับตัวของข่ายเชื่อมโยง
และส่งคลื่นแสงการใช้ คลื่นความถี่ออย่างมีประสิทธิภาพ เกี่ยว
ข้ องกับการขยายการใช้ คลื่นความถี่ย่านไมโครเวฟ

       3.3 การใช้ แถบความถี่ร่วมกัน และแบ่งปั นการใช้ ความถี่

       3.7 การกาหนดช่องสัญญาณแบบพลวัตร

       3.8 เทคนิคลดการเกิดสัญญาณรบกวน

       3.9 โครงสร้ างของเซลล์สามมิติที่มีความหนาแน่นสูง(High-Density 3D Cell Structure)

       3.10สายอากาศแบบ อัลเรย์แบบปรับตัวได้

       3.10 เทคนิค MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)

       3.11 เทคนิค OFDM (Orthognal Frequency Dision Multiplexing)

                                          ี
4.เครื่ องโทรศัพท์ เคลื่อนที่ เทคโนโลยีท่ เกี่ยวข้ อง ได้ แก่

       4.1 เทคนิคการจัดการด้ านการใช้ พลังงาน

                                                 ั
       4.2 เทคโนโลยีด้านอุปกรณ์หน้ าจอแสดงฟั งก์ชนการทางานต่างๆ การจดจาเสียง (Voice
Recognition)

       4.3 เทคโนโลยีด้านการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดัตเตอร์

       4.4 แพลตฟอร์ มของระบบเครื่ องโทรศัพท์เคลื่อนที่

       4.5 การรักษาความปลอดภัย
                                                                                         25




              ั ้
       ปั จจุบนนันมีการวางจาหน่ายอุปกรณ์ที่รองรับ 4G แล้ วในขณะนี ้คือซัมซุง อิเล็กทรอนิกส์
                                                             ้
ได้ เปิ ดตัวเทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นที่ 4 หรื อ 4G ครังแรกของโลก
โดยนารถบัสเป็ นเครื่ องมือสาธิตประสิทธิภาพการทางานของเทคโนโลยี 4G
ให้ ประจักษ์ แก่สายตาชาวโลก
     ้                                                  ่
วางเปาหมายให้ เป็ นตัวกระตุ้นยอดขายโทรศัพท์มือถือให้ เพิมขึ ้นในอนาคต
                                                                                  26




        ซัมซุงเผยให้ เห็นว่า เทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่เทคโนโลยี 4G
                ั่                                                        ั
นี ้เป็ นเวอร์ ชนอัพเกรดจากแพลตฟอร์ มการสื่อสารไร้ สายที่ใช้ อยู่ในปั จจุบน
   ่                  ู
เพิมประสิทธิภาพให้ ผ้ ใช้ สามารถดาวน์โหลดเพลงไฟล์ MP3 จานวน 100 เพลงในเวลาน้ อยกว่า 3
            ้
วินาทีเท่านัน แม้ ว่าผู้ใช้ กาลังใช้ งานฟี เจอร์ อื่นอยู่ด้วยก็ตาม

        ซัมซุงดัดแปลงรถบัสให้ เป็ นสถานที่สาธิตการใช้ งานเทคโนโลยีใหม่
               ่
โดยนาไปโชว์ไปทัวพื ้นที่ทางตอนใต้ ของเกาะจาจู โดยการนาผู้ที่สนใจชมขึ ้นมาบนรถ
                            ่
ด้ วยความเร็ว 60 กิโลเมตร/ชัวโมง เพื่อ แสดงให้ เห็นว่าเทคโนโลยี 4G
สามารถถ่ายโอนข้ อมูลความเร็วสูงได้ แม้ จะอยู่ระหว่างการเดินทางก็ตาม
              ั้
โดยสามารถใช้ ทงโทรศัพท์ธรรมดาและติดต่อกับคอมพิวเตอร์ ไร้ สายด้ วยอินเตอร์ เน็ท
ได้ โดยที่ไม่มีการสูญเสียการเชื่อมต่อเครื่ อข่ายเลย

								
To top