วิวัฒนาการของเทคโนโลยีจาก 1G สู่ 4G LTE

วิวัฒนาการของเทคโนโลยีจาก 1G 

สู่ 4G LTE

เทคโนโลยีทุกอย่างย่อมมีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาเพื่อตอบสนองกับความต้องการของมนุษย์ที่ไม่มีวันสิ้นสุด เทคโนโลยีการสื่อสารก็เช่นกันที่นับวันการย่อโลกทั้งโลกมาอยู่ในฝ่ามือของเราได้รวดเร็วขึ้นกว่าเดิม กว่าที่จะมาถึงเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายล่าสุดอย่าง 4G LTE ลองมาดูกันว่าจากวันนั้นจนถึงวันนี้เราใช้อะไรกันมาแล้วบ้าง

ยุค 1G โทรได้อย่างเดียว

ภาพจาก thelablive.blogspot.com

หลายคนคงจำโทรศัพท์มือถือที่ต้องถือ(แบก)คล้ายกระเป๋าหรือกระติกน้ำขนาดใหญ่ได้ หรือแม้แต่กระบองอันใหญ่ๆ นั่นคือยุคเริ่มต้นการใช้โทรศัพท์ไร้สาย โดยการรับส่งสัญญาณจากเครื่องโทรศัพท์นั้นจะอยู่ในรูปแบบ Analog ที่สามารถส่งสัญญาณในรูปแบบเสียงได้อย่างเดียว  นอกจากนั้นการรับส่งสัญญาณจะต้องส่งไปยังสถานีฐาน (Based-station) ซึ่งในยุคนั้นมีจำนวนน้อยและสัญญาณต้องแรงพอที่จะส่งไปยังเครื่องปลายทางได้ จึงเป็นสาเหตุให้รูปร่างของโทรศัพท์ในยุคนั้นมีขนาดใหญ่และหนาคล้ายวิทยุของทหารนั่นเอง

ยุค 2G, 2.5G และ 2.75G เข้าสู่ยุคดิจิตอล

สามยุคนี้เป็นช่วงที่ต่อเนื่องกันเป็นระยะเวลานานพอสมควรและคนที่ใช้โทรศัพท์ในไทยมักจะคุ้นเคยที่สุด 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

ยุค 3G ยุคแห่งการบริโภคข้อมูล

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+ 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

LTE นี้มันคืออะไร

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 

ตารางเปรียบเทียบระหว่าง 3G กับ 4G

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