Tuesday, May 6, 2014

เทคโนโลยีของระบบโทรศัพท์

0 comments
 
 
ความเร็วของแต่ละยุค หน่วยเป็น กิโลบิตต่อวินาที (kbps)
1G : 2.4 kpps สื่อสารด้วยเสียงเท่านั้น ยังเป็นระบบอะนาลอก
2G : 64 kbps สื่อสารด้วยเสียงได้ชัดเจนขึ้น ให้สัญญาณครอบคลุมมากยิ่งขึ้น และเป็นยุคแรกของการใช้มาตรฐานดิจิตอลในระบบ GSM และ CDMA
3G : 2000 kbps สื่อสารได้ทั้งเสียงและข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นข้อความ, มัลติมีเดีย และอินเทอร์เน็ต ถือเป็นยุคแรกของการเป็นโมบายบรอดแบนด์
4G : 100,000 kbps สื่อสารกันด้วยข้อมูลเป็นหลักหรือว่าง่ายๆ คือเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตแทนการสื่อสารด้วยเสียง ใช้โปรโตคอลมาตรฐานการสื่อสารแบบ LTE และเป็นโมบายบรอดแบนด์อย่างแท้จริง
..........................................................................
เทคโนโลยีการสื่อสารในปัจจุบันได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้การเข้าถึงข้อมูล การติดต่อสื่อสารทำได้รวดเร็ว มีความคงที่ของสัญญาณ ที่รวดเร็วขึ้นกว่าเดิม จากโทรศัพท์ไร้สายพื้นฐาน ในยุด 1 G  มาถึงเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายล่าสุดอย่าง 4G LTE ผ่านกระบวนการพัฒนาการมาอย่างต่อเนื่อง เรามาทำความเข้าใจของเทคโนโลยีดังกล่าวในแต่ละ Generation กันว่ามีพัฒนาการมาอย่างไร



1 Generation : 1G
เป็นยุคแรกของการใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ ยุคนั้นถือได้ว่าเป็นโทรศัพท์ที่มีราคาแพง มีน้ำหนักมาก เหมาะสมกับคำว่าโทรศัพท์เคลื่อนที่มากๆ การเชื่อมต่อสัญญาณในยุคแรก จะอยู่ในรูปแบบ Analog ที่สามารถส่งสัญญาณในรูปแบบเสียงได้อย่างเดียว การรับส่งสัญญาณจะต้องส่งไปยังสถานีฐาน (Based-station) ซึ่งสัญญาณต้องแรงพอที่จะส่งไปยังเครื่องปลายทางได้ ระบบรับส่งต้องใช้ทรานซิสเตอร์ภาครับและขยายกำลังสูง ที่สำคัญต่องใช้แรงไฟที่สูงตาม แบตเตอรี่ที่ใช้จึงมีขนาดใหญ่และหนัก ส่งผลให้มีความร้อนสูงตามไปด้วย จึงเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้โทรศัพท์ในยุคนั้นมีขนาดใหญ่มาก

ซึ่งสัญญาณ.......................................................................................................................

2 Generation : 2G
ในช่วงยุคที่ 2 เป็นยุคที่มีการพัฒนาใช้สัญญาณ Digital มาแทน Analog แบบเดิม ยุคนี้ ถือได้ว่า เป็นช่วงระยะเวลาที่ยาวนานพอสมควร บังเกิด เทคโนโลยีย่อยๆ มากมาย ลเข้ามาสามยุคนี้เป็นช่วงที่ต่อเนื่องกันเป็นระยะเวลานานพอสมควรและคนที่ใช้โทรศัพท์ในไทยมักจะคุ้นเคยที่สุด เพราะเป็นยุคที่มีการพัฒนาการติดต่อสื่อสารโดยใช้สัญญาณแบบดิจิตอลแทน ซึ่งทำให้สามารถส่งข้อมูลหรือ Data ได้เพิ่มขึ้น  โดยถ้าจะให้ไล่เรียงกันทั้งสามยุคนั่นก็คือ



2G คือการใช้ระบบ GSM สามารถโทรหากันข้ามเครือข่ายได้จากที่ไม่สามารถทำได้ในยุค 1G และเป็นยุคที่สามารถส่งข้อความ SMS หรือ Short Message Service ได้
2.5G เป็นการต่อยอดในการส่งข้อมูลให้ดีขึ้นด้วยบริการรับส่งข้อมูลที่เรียกว่า GPRS (General Packet Radio Service)
สุดท้ายยุค 2.75G เป็นการพัฒนาการส่งสัญญาณให้ดีขึ้น, เร็วขึ้นและได้ปริมาณที่มากขึ้นซึ่งนั่นก็คือ EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution)
โดยทั้งสามยุคนี้ คนหันมาใช้บริการข้อมูลกันเพิ่มมากขึ้นและเป็นยุคที่มีอุปกรณ์ออกมารองรับการใช้งานข้อมูลเพิ่มมากขึ้นด้วยเช่นกัน

3 Generation : 3G
จะบอกว่าตอนนี้คนไทยอยู่ในยุคนี้ก็คงจะใช่หล่ะนะครับ เพราะส่วนใหญ่แล้วตอนนี้เราใช้โทรศัพท์ที่ส่วนใหญ่เป็นสมาร์ทโฟนเกือบทั้งหมด หันมาใช้บริการข้อมูลมากการใช้บริการเสียงจากผู้ให้บริการโทรศัพท์เสียอีก ซึ่งยุคแห่งการใช้ข้อมูลนี้ความเร็วจึงเป็นสิ่งที่สำคัญเลยเกิดยุคของโทรศัพท์ยุคที่ 3 หรือ 3G ขึ้นมานั่นเอง โดยจะใช้เทคโนโลยีที่ชื่อว่า UTMS (Universal Mobile Telecommunications System) เป็นแกนหลัก
อันที่จริงแล้วยุค 3G ก็ไม่ต่างกับ 2G ที่มีอยู่ 3 ช่วงเหมือนกันนั่นคือ ในยุคแรกความเร็วในการรับข้อมูลสูงสุดจะอยู่ที่ 2 Mbps และต่อมาก็เริ่มมีการพัฒนาความเร็วจนปัจจุบันนี้เราอยู่ในยุคที่เป็น 3.5G และ 3.75G (ขึ้นอยู่กับพื้นที่) มีความเร็วในการรับข้อมูลสูงสุดอยู่ที่ 21-42 Mbps โดยความเร็วนั้นจะขึ้นอยู่กับสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์รับสัญญาณและความหนาแน่นในการใช้งานของพื้นที่นั้นๆ ด้วย และสามารถสังเกตง่ายๆ ว่าตอนนี้เราใช้ระบบ 3G แบบใดบนโทรศัพท์ โดยดูที่สัญลักษณ์สัญญาณข้อมูลว่าเป็น 3G, H หรือ H+

4 Generation : 34
ยุค 4G LTE ยุคแห่งการบริโภคข้อมูลด้วยความเร็วแบบสุดๆ
อย่างที่บอกไปในตอนแรกแล้วว่าชื่อ 4G นั้นถูกเรียกให้เก๋ๆ โดยอันที่จริงแล้วนั้นมันคือยุคของ 3.9G โดยยุคนี้จะเป็นอีกขั้นของการใช้งานข้อมูลโดยจะให้ความสำคัญกับความเร็วเป็นสำคัญ ซึ่งความเร็วที่ 4G LTE จะสามารถทำได้สูงสุดนั้น มีการรับข้อมูลได้ถึง่ 100Mbps และส่งข้อมูลอยู่ที่ 50Mbps โดยมีการเปรียบเทียบกับเทคโนโลยี 3G ว่ามี 4G LTE นั้นความเร็วมากกว่าถึง 7 เท่า


ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ใช้งานสมาร์ทโฟน Android, iOS หรือ Windows Phone ก็ตาม มีสิ่งหนึ่งที่คุณเห็นแบบเดียวกันที่มุมขวาบนของหน้าจอ คือตัวอักษรภาษาอังกฤษ ซึ่งบางครั้งก็ขึ้นเป็นตัว E บางครั้งเป็น 3G บางครั้งก็ขึ้นเป็นตัว H
ตัวอักษรเหล่านั้นไม่ได้เป็นเพียงตัวอักษรธรรมดา โดยแต่ละตัวสามารถบอกได้ว่าเครือข่ายไร้สายที่คุณกำลังเชื่อมต่ออยู่ในขณะนั้นเป็นชนิดใด ซึ่งแต่ละแบบมีความเร็วในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่แตกต่างกันมาก มาดูกันว่ามีสัญลักษณ์แต่ละตัวหมายถึงอะไร

"LTE" - Long Term Evolution (4G)
เมื่อขึ้นสัญลักษณ์ LTE หมายถึงในขณะนั้นผู้ใช้งานสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายไร้สายความเร็วสูงในระดับ 4G ซึ่งในทางทฤษฎีมีความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุดถึง 100Mb/s การเชื่อมต่อ 4G LTE ช่วยให้สามารถดาวน์โหลดวิดีโอสตรีมมิ่งที่มีความละเอียดสูงระดับ HD ได้อย่างรวดเร็ว แต่ 4G LTE ในประเทศไทยล่าสุด (เมษายน 2014) มีผู้ให้บริการเครือข่ายเพียงบางเจ้าเท่านั้นที่พร้อมให้บริการและยังมีพื้นที่ใช้งาน 4G LTE บางแห่งเท่านั้นในกรุงเทพฯ

"H+" - HSDPA Plus
HSDPA Plus เป็นเครือข่ายไร้สาย 3G ที่มีความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุด 21Mb/s สัญลักษณ์ดังกล่าวจะปรากฏอยู่ในสมาร์ทโฟนหลายๆ รุ่นที่รองรับเทคโนโลยีการเชื่อมต่อไร้สาย 3G HSDPA+ (ยกเว้นในสมาร์ทโฟนแอนดรอยด์เวอร์ชั่น 4.4 KitKat จะแสดงเพียงสัญลักษณ์ "H" เท่านั้น แต่ถ้ารองรับ HSDPA+ และอยู่ในพื้นที่ที่สัญญาณไปถึงก็ใช้งานได้ตามปกติ)

"H" - HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)
HSDPA เป็นเครือข่ายไร้สาย 3G รุ่นก่อนหน้าของ HSDPA+ โดยมีความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูลสูงสุด 7.2Mb/s ซึ่ง HSDPA ถูกนำไปใช้เป็นมาตรฐานขั้นต่ำสำหรับการดาวน์โหลดวิดีโอสตรีมมิ่งความละเอียดสูงระดับ HD แต่อย่างไรก็ตามที่ความเร็วระดับนี้สามารถท่องเว็บไซต์และฟังเพลงสตรีมมิ่งได้เป็นอย่างดี

"3G" 3rd Generation (บางครั้งเรียกว่า UMTS)
3G เป็นเครือข่ายไร้สาย 3G ที่มีความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูล 2Mb/s ซึ่งเป็นความเร็วที่เพียงพอสำหรับใช้งานวิดีโอคอลล์ และเป็นความเร็วที่ยังสามารถใช้งานอินเทอร์เน็ตและอีเมล์ได้

"E" - EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)
EDGE คือเครือข่ายไร้สาย 2.75G ซึ่งมีความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูลสุดสุด 384 kb/s มีความเร็วน้อยกว่า 3G และยังอยู่ในโครงข่าย GSM (2G) ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายในยุคแรกๆ ที่มือถือสามารถใช้งาน Mobile Internet ได้ ปัจจุบัน EDGE ก็ยังเปิดใช้งานอยู่ในพื้นที่ที่สัญญาณ 3G ส่งไปไม่ถึงหรือติดเงื่อนไข-ข้อจำกัดของผู้ให้บริการ

"G" - GPRS (General Packet Radio Service)
GPRS เป็นเครือข่ายไร้สาย 2.5G ที่มีความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูลสูงสุด 115kb/s ซึ่งเพียงพอสำหรับการดาวน์โหลดหน้าเว็บไซต์ที่ไม่มีรายละเอียดเยอะมากนัก เช่น ตารางเวลาการเดินรถไฟ (การดาวน์โหลดผ่าน GPRS จะค่อนข้างช้าและใช้เวลานาน) GPRS ถือเป็นเครือข่ายไร้สายที่ให้บริการด้านข้อมูล (Mobile Internet) ที่เก่าแก่ที่สุด



ในปี 2013 ที่ผ่านมา มีผู้ใช้ Smartphone มากถึง 1 ใน 3 เมื่อเทียบกับผู้ใช้โทรศัพทืมือถือแบบธรรมดาหรือ ฟีเจอร์โฟนทั่วไป คาดว่าในปี 2017 จะมีผู้ใช้สมาร์ทโฟนเป็น 1 ใน 2 เมื่อเทียบกับผู้ใช้ฟีเจอร์โฟนทั่วไป และมีเปอร์เซ็นต์การเข้าถึงข้อมูลต่างๆบนเว็บผ่าน Smartphone เพิ่มขึ้นถึง 8.3%


19% : ประสิทธิภาพของเครือข่ายเป็นสิ่งสำคัญที่สุด
16% : ความคุ้มค่ากับเงินที่เสียไป
10% : ติดต่อสื่อสารได้ระหว่างที่กำลังเดินทาง
10% : ข้อเสนอในส่วนของค่าทำเนียมหรือค่าบริการต่างๆ
10% : การบริการลูกค้า



LTE  เป็นหนึ่งมาตรฐานจากกลุ่ม Third Generation Partner Ship Project (3GPP) ที่มุ่งเป้าในเรื่องของการเชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตความเร็วสูง บนระบบ Mobile ไปสู่ระบบ Mobile ยุคต่อไปที่อาจจะเรียกว่าเป็นยุค 4 (4G ) ซึ่งสถาปัตยกรรมแนวคิดการพัฒนานั้น LTE น่าจะเป็นการต่อยอดจากเทคโนโลยี 3G  ทางเทคนิคนั้น LTE ถูกสร้างอยู่บนพื้นฐานของ GSM, GPRS,EDGE และ WCDMA รวมถึง HSPA อีกด้วย ปัจจัยหลักของ  LTE คือการเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูล การดาวน์โหลดและ อัพโหลด (Download/Upload) และลดค่า Latency หรือ ค่าความหน่วงเวลา ตัวนี้จะเป็นความเร็ว จริงๆที่ใช้รับส่งข้อมูล ทำให้ไม่เกิดความล่าช้า หรือ หน่วงเวลามากนักเข้า Concept ของการบริการ แบบ Delay Sensitive Servicesทำให้ผู้ใช้บริการจะได้บริการที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
LTE จะสร้างปรากฏการณ์ Real-Time, VoIP, VDO Conference คุณภาพสูงผ่านช่องความถี่ 20 MHz ประกอบกับการดาว์นโหลดที่มีความเร็วสูงถึง 100 Mbps(สูงสุดที่ 300Mbps) และอัพโหลดที่ได้มากถึง 50Mbps(สูงสุดที่ 75Mbps) และปิงต่ำกว่า 10 มิลลิวินาที โดยมีแบนด์วิทธ์อยู่ในช่วงระหว่างช่วง 1.4 เมกกะเฮิร์ตถึง 20 เมกกระเฮิร์ต  ที่สำคัญ LTE ใช้เครื่อข่ายรูปแบบ all-IP Core




ประโยชน์ของการใช้ 4G
ด้วยความเร็วของ 4G Network ที่มีประสิทธิภาพด้านความเร็วสูง (>100 Mbps) การให้บริการ 4G ผ่าน Wi-Fi Adapter จะทำให้เพิ่มโอกาสในการเข้าถึง Internet ได้อย่างง่ายดาย และรวดเร็วมากยิ่งขึ้น เพียงมี Aircard 4G และ Wifi Adapter เมื่อเชื่อมต่อแล้ว สามารถแชร์สัญญาณ 4G เพื่อให้ใช้พร้อมกัน กับอุปกรณ์ที่รองรับสัญญาณ Wi-Fiได้อย่างสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น เสมือนกับถนนที่มีขนาดใหญ่ยิ่งขึ้น ก็สามารถที่จะรองรับรถได้มากขึ้นและวิ่งเร็วได้มากขึ้นด้วย
สรุปการทำงานระบบ LTE  สู่ 4G
1.พื้นฐานแนวคิดการพัฒนานั้น LTE เป็นการพัฒนาต่อยอดจากเทคโนโลยี 3G ไปสู่เทคโนโลยี 4G เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทํางานให้ดีขึ้น
2.ในการทำงานระบบ 4G สามารถผ่านประชุมทางไกลคุยแบบโต้ตอบได้ทันที ไม่เหมือน 3G ที่จะมีอาการดีเลย์ แถม 4Gยังได้ภาพคมชัดแบบ HD กว่า 3G ด้วย ( 3G เปรียบดั่งเคเบิ้ลทีวีดาวเทียม ที่ภาพออนแอร์มาจะช้ากว่า 4G ที่คุยกับคนอื่นได้อย่างตาเห็น ถามไปตอบกลับได้ทันทีไม่ต้องรอ แม้จะอยู่ต่างประเทศห่างไกลมากๆก็ตาม )
3. ข้อดีด้วยความเร็วของ 4G ที่เร็วแรงกว่า 3G นี้ การให้บริการ 4G ผ่าน Wifi Adaptor จะทำให้เพิ่มโอกาสในการเข้าถึง Internet ได้อย่างง่ายดาย และรวดเร็วมากยิ่งขึ้น เพียงมี Aircard 4G และ Wifi Adaptor เมื่อเชื่อมต่อแล้ว สามารถแชร์สัญญาณ 4G เพื่อให้ใช้พร้อมกันกับอุปกรณ์ที่รองรับสัญญาณ Wifi ได้อย่างสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น เสมือนกับถนนที่มีขนาดใหญ่ยิ่งขึ้น ก็สามารถที่จะรองรับรถได้มากขึ้น และวิ่งเร็วได้มากขึ้นด้วย
4. ความสามารถของระบบ 4G ยังสามารถส่งไฟล์วีดีโอความละเอียดสูง และการถ่ายทอดสดแบบ Live Broadcast แบบ Realtime การประชุมทางไกลแบบ Interactive ที่สามารถโต้ตอบแบบทันที บริการ cloud service สนับสนุนการเรียนผ่านทาง e-learning, การรักษาโรคทางไกล (Telemedicine) และ รวมไปถึงการชมภาพยนตร์ความละเอียดสูงบนเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ซึ่งเหมาะสำหรับการทำธุรกิจด้านมัลติมีเดียและวีดีโอออนไลน์ในอนาคต
ปัจจุบัน ประเทศจีน ญี่ปุ่น และเกาหลี มีการจับมือกันแลกเปลี่ยนเทคโนโลยี หวังสร้างมาตรฐานร่วม 4G แห่งเอเชีย โดย ชูคุณสมบัติเด่น รับส่งข้อมูล 100 เมกะบิตต่อวินาที พร้อมเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตความเร็วสูง โดยอาศัยเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตโปรโตคอล เวอร์ชั่น 6 หรือ “ไอพีวี6” (IPv 6) ที่ประเทศญี่ปุ่นเป็นผู้พัฒนาขี้นเป็นรายแรก และมีแผนที่จะผลักดันให้กลายเป็นมาตรฐานระดับโลก

Leave a Reply

ขอบคุณที่ได้ให้ความสนใจบทความ ใน mediathailand network ครับ

สาระ เนื้อหา เรื่องราว ที่ปรากฎอยู่ในบล็อกแห่งนี้ จัดทำขึ้นเพื่อรวบรวมผลงาน แนวคิด จากการศึกษาเรียนรู้ และประสบการณ์ในการทำงาน รวมถึงการนำมาจากแหล่งข้อมูลอื่น(ซึ่งจะแจ้ง links ต้นทาง) นำมาเผยแพร่ให้กับท่านที่สนใจ ผ่านช่องทางและเวทีบล็อกแห่งนี้ หากท่านต้องการที่จะแนะนำ หรือแสดงความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์ในการจัดทำบล็อกความรู้นี้ ติดต่อพูดคุย(ฝากข้อความ) ได้นะครับ

ขอบคุณที่กรุณาเข้าเยี่ยมชม
mediathailand
สุวัฒน์ ธรรมสุนทร
ข้าราชการบำนาญ สำนักงาน กศน.




ข้อเสนอแนะจากเพื่อนสมาชิก Facebook