ข้อ 8  ระบบการสื่อสารแบบเคลื่อนที่ไร้สาย (Mobile Wireless Communication)

Ë การสื่อสารแบบเคลื่อนที่ไร้สาย (Mobile Wireless Communication) แบ่งเป็น 3 ยุค ได้แก่

ยุคแรก (1 G) เป็นยุคแรกของการพัฒนาระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ การรับส่งเป็นระบบโทรศัพท์ที่ใช้สัญญาณอะนาล็อกเข้า ช่องสื่อสารโดยใช้การแบ่งความถี่ออกมาเป็นช่องเล็กๆ ด้วยวิธีการนี้มีข้อจำกัดในเรื่องจำนวนช่องสัญญาณ และการใช้ไม่เต็มประสิทธิภาพ ระบบการนำสัญญาณเสียงผ่านคลื่นวิทยุย่านความถี่สูงมาก (VHF และ UHF) ระบบการรับส่งยังเป็นแบบอะนาล็อก จึงติดขัดเรื่องการขยายจำนวนเลขหมาย และการขยายแถบความถี่ประจวบกับระบบเครื่องรับส่งสัญญาณวิทยุกำหนดขนาดของเซล และความแรงของสัญญาณเพื่อให้เข้าถึงสถานีเบสได้ตัวเครื่องโทรศัพท์เซลลูลาร์ยังมีขนาดใหญ่ใช้กำลังงานไฟฟ้ามาก โทรศัพท์เคลื่อนที่แบบ 1 G จึงใช้เฉพาะในยุคแรกเท่านั้น  

กลุ่มที่พัฒนาโทรศัพท์มือถือแบบ wireless มีด้วยกันสามกลุ่มคือ  กลุ่มอเมริการ  ยุโรป  และญี่ปุ่น โดยผ่านความถี่การเชื่อมโยงกับสถานีแม่ที่ความถี่ ไมโครเวฟประมาณ 1-2 จิกะเฮิร์ทช์ การใช้งานในยุค 1 G มีข้อจำกัดในเรื่องการขยายช่องสัญญาณ ให้รองรับผู้ใช้จำนวนมาก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาการเปลี่ยนจากระบบอะนาล็อกของโทรศัพท์มือถือมาเป็นระบบดิจิตอล

ยุคที่สอง (2G)  เป็นยุคดิจิตอล เป็นยุคที่พัฒนาต่อมาโดยการเข้ารหัสสัญญาณเสียง โดยบีบอัดสัญญาณเสียงในรูปแบบดิจิตอลให้มีขนาดจำนวนข้อมูลน้อยลง  การติดต่อจากสถานีลูก หรือตัวโทรศัพท์เคลื่อนที่กับสถานีเบสใช้วิธีการสองแบบ คือ  - การแบ่งเวลาออกเป็นช่องเล็กๆ และแบ่งกันใช้ ทำให้ใช้ช่องสัญญาณความถี่วิทยุได้เพิ่มขึ้นจากเดิมอีกมาก โดยใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า TDMA - Time Division Multiple Access

- อีกแบบหนึ่ง CDMA - Code Division Multiple Access เป็นการเรียกเข้าถึงช่องสัญญาณ โดยใส่แอดเดรสเหมือน IP  มีการแบ่งช่องสัญญาณออกเป็นสล็อตของเวลาเล็กๆ  เพื่อให้การรับส่งข้อมูลผ่านช่องเล็กๆ ทางด้านเวลานี้  การเข้ารหัสสัญญาณเสียงยังคงใช้วิธีการบีบอัดสัญญาณเสียงให้เหลือแถบกว้างต่ำๆ โดยช่องสัญญาณเสียงที่แปลงเป็นดิจิตอลแล้วจะใช้ขนาดเพียง 9 กิโลบิตต่อวินาที และนี่เป็นเหตุผลที่คุณภาพของสัญญาณเสียงในระบบโทรศัพท์มือถือด้อยลง แต่อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ เพราะสัญญาณรับส่งเป็นแบบดิจิตอล (รับเสียง ข้อมูล) จึงมีความเพี้ยนหรือสัญญาณสอดแทรกได้ต่ำ เมื่อระบบโทรศัพท์มือถือในยุค 2 G ใช้รหัสดิจิตอล การกำหนดเส้นทางและการหาเส้นทางเชื่อมกับสถานีฐานจึงทำได้ดี  แต่ก็ยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเข้าสู่ยุค 3 G

ระบบการโรมมิ่ง (Roaming) คือการนำเอาโทรศัพท์มือถือไปใช้ในเครือข่ายอื่น และก่อให้เกิดระบบโทรศัพท์มือถือแบบ GSM - Gobal System for Mobilization หรือระบบโทรศัพท์มือถือที่ใช้ได้ทั่วโลกเชื่อมโยงกันเป็นระบบ

 

 

ยุคที่ 3 (3G)  ได้พัฒนาขึ้นเป็นแบบดิจิตอลแพ็กเก็ต โดยสร้างระบบใหม่ให้รองรับระบบเก่าได้ เรียกว่า "Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS) เน้นการรองรับระบบมัลติมีเดียโดยการส่งภาพเคลื่อนไหว (Video) และภาพนิ่ง (image) ได้อย่างมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับการส่งข้อมูลบนระบบสื่อสารแบบอยู่กับที่ (Fixed network) ที่ให้ทุกคนเข้าถึงข้อมูลข่าวสารได้ทุกที่ ทุกเวลา เป้าหมายของความเร็วการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบ 3G อยู่ที่ 2 เมกะบิตต่อวินาทีในอาคารหรือในบ้าน และหากอยู่ในรถยนต์ที่เคลื่อนที่ อัตราการรับส่งข้อมูลอยู่ที่ 144 กิโลบิตต่อวินาที  เน้นการใช้เทคโนโลยี CDMA - Code Division Multiple Access และทุกระบบที่มีอยู่มีแนวโน้มในการปรับเปลี่ยนพัฒนาเข้าสู่ระบบ IMT 2000  โดยได้รับการตอบรับในทุกบริษัทที่ผลิตเครือข่ายโทรศัพท์มือถือทั้งนี้เพราะต้องการใช้แถบความถี่ที่มีจำกัดในย่าน 1-2 จิกะเฮิร์ทช์ ให้ได้ประโยชน์สูงสุด และมีแนวทางของการสร้างความคอมแพติเบิ้ลในระดับพื้นฐานเดิมได้ โดยเฉพาะการเชื่อมระหว่างเครือข่ายโทรศัพท์กับอินเทอร์เน็ต การเข้าถึงเครือข่ายแบบไร้สาย สามารถกระทำได้ด้วยอุปกรณ์หลากหลาย เช่น จากคอมพิวเตอร์ จากเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น  ซึ่งสามารถบรรจุช่องสัญญานเสียงได้มากกว่า แต่ใช้แบบแถบกว้าง (wideband) ในระบบนี้เรียกอีกแบบว่า WCDMA การพัฒนาในยุคที่สามนี้ยังต้องการความเกี่ยวโยงกับการใช้งานร่วมในเทคโนโลยีเก่าอีกด้วย โดยเฉพาะในอเมริกายังคงให้ใช้งานได้ทั้งแบบ 1G และ 2 G เรียกรูปแบบใหม่เพื่อการส่งเป็นแพ็กเก็ตว่า GPRS - General Packet Radio Service ในการพัฒนาต่อจาก GPRS ให้เป็นระบบ 3 G เรียกระบบใหม่ว่า EDGE -Enhanced Data Rate for GSM Evolution

หลักพื้นฐานที่ต้องมีใน 3 G คือ

1. คุณภาพของเสียงต้องมีคุณภาพใกล้เคียงกับโทรศัพท์พื้นฐาน

2. สามารถส่งขอ้มูลด้วยความเร็วสูง

3. สามารถสนับสนุนการส่งข้อมูลทั้งแบบ Packet Switch และ Circuit Switch

4. มีการใช้แถบความถี่อย่างมีประสิทธิภาพ

5. สนับสนุนการใช้งาน อุปกรณ์เคลื่อนที่ได้หลายรูปแบบ

6. ส่งข้อมูล Internet ความเร็วสูง โดยการส่งข้อมูล Dpwmstrea, สูงกว่า upstream

ปัญหาสำคัญการพัฒนาการของการสื่อสารไร้สายและระบบติดตามตัวยังไปได้ไม่ทันใจทั้งนี้เพราะมีอุปสรรค คือ

1. ระบบไร้สายใช้อัตราการรับส่งข้อมูลได้ต่ำ

2. ค่าบริการค่อนข้างแพง

3. โมเด็มรับส่งแบบคลื่นวิทยุใช้กำลังงานไฟฟ้าสูง

4. ระบบยูสเซอร์อินเตอร์เฟสที่ใช้กับระบบติดตามตัวยังไม่ดี ไม่เหมาะสมกับการใช้งานขณะเคลื่อนที่

ปัญหาเหล่านี้ยังต้องแก้ไขให้หมดไป ส่วนระบบการเชื่อมต่อในปัจจุบันก้าวมาในรูปแบบ  WAP - Wireless Application Protocol 

และในอนาคต การรับส่งข้อมูลของโทรศัพท์มือถือที่จะรองรับการประยุกต์ใช้งานทุกรูปแบบ ตั้งแต่การโทรศัพท์แบบวิดีโอคอนเฟอเรนซ์ การส่งโทรสารจะเข้าสู่ 4 G (ส่งภาพสีแบบความละเอียดสูง)

Ë ประเทศไทยอยู่ในยุคการสื่อสารแบบเคลื่อนที่ไร้สายยุค 2.5 G  เนื่องจากเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างยุค 2 G กำลังก้าวเข้าสู่  3 G  ระบบการสื่อสารแบบไร้สายยังอยู่ในขั้นพัฒนา แก้ไขส่วนที่บกพร่องอยู่ ได้แก่ ความเร็วของระบบยังไม่ดีเท่าที่ควร ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูงมาก ความปลอดภัยในการใช้งาน และความพร้อมของอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบ  ตัวอย่างเทคโนโลยีที่สนับสนุนการสื่อสารมัลติมีเดียในปัจจุบันของประเทศไทย เช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ไม่ว่าจะเป็นระบบ GSM  โทรศัพท์ระบบเซลลูลาร์ระบบไร้สาย  คอมพิวเตอร์มือถือประเภทปาล์ม  โน้ตบุค  การเชื่อมปาล์มท้อปเข้าสู่เครือข่ายใช้อ่าน e-mail  อ่านข่าวสาร ค้นหาข้อมูลจาก Internet  การส่งรายงาน การบ้านของนักเรียน นิสิต นักศึกษาให้อาจารย์ การสั่งจองตั๋วเครื่องบิน ตั๋วหนังทาง Internet เป็นต้น

 

 

                                                             

http://www.ku.ac.th :สาระน่ารู้ประจำสัปดาห์ ฉบับที่ 43 : 6-12 พฤศจิกายน 2543