เครือข่ายมือถือเบื้องต้น

หน่วยที่ 1 เครือข่ายมือถือ

เรื่อง เครือข่ายมือถือเบื้องต้น

เครือข่าย GPRS คือ ? แล้ว GPRS กับ GPS เหมือนกันไหม?

GPRS คือ

GPRS คืออะไร ? GPRS ย่อมาจาก General Packet Radio Services คือระบบบริการเสริมที่รองรับการรับส่งข้อมูลที่เป็นที่นิยมในสมัยก่อนที่อินเตอร์เน็ตความเร็วสูงจะเข้ามาแทนที่ ซึ่ง GPRS จะส่งสัญญาณผ่านเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ในรูปแบบ Packet มันสามารถรับส่งข้อมูลหรือข้อความ ได้ดีกว่าการส่งด้วยระบบ CSD (Circuit Switched Data) ที่ใช้คลื่นสัญญาณแบบเดียวกับคลื่นของโทรศัพท์มือถือที่มีความเร็วน้อยกว่ามาก

รูปเเบบการทำงานของ GPRS

GPRS เป็น Packet Switching การรับส่งข้อมูลในลักษณะ Packet ไปตามเส้นทางต่างๆ โดยข้อมูลจะถูก Share ไปหลายๆแหล่งด้วยช่องทางการรับส่งเดียวกัน เช่น ผู้ให้บริการใดๆนั้น ก็จะใช้การรับส่งสัญญาณช่องใดช่องหนึ่งของตนไปยังผู้ใช้บริการ ที่ใช้งานหลายๆคนพร้อมๆกัน และนั้นคือข้อเสียหากมีผู้ใช้งานพร้อมกันจำนวนมาก ระบบก็จะช้า ซึ่งไม่เหมาะกับการใช้งานด้านระบบเสียงเพราะจะทำให้เสียงนั้นขาดๆหายๆได้

รูปแบบการใช้งานของ GPRS คือการส่งรับข้อมูล และการเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือกับเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ที่มาก่อนยุคอินเตอร์เน็ตความเร็วสูงที่เราใช้งานอยู่ในยุคปัจจุบัน GPRS ถูกใช้งานกันมาเกือบ 7-8 ปี ที่แล้ว และมีความเร็วสูงสุดไม่เกิน 173kbps เท่านั้น (คล้ายๆรูปแบบการใช้งาน 3G 4G ในยุคปัจจุบัน) ซึ่งหลักการใช้งานจะคล้ายๆกันคือ ผู้ใช้งานต้องเป็นผู้ใช้บริการในเครือข่ายใดเครือข่ายหนึ่งที่รองรับระบบ GPRS , เครื่องโทรศัพท์มือถือนั้นจะต้องมีระบบ GPRS ด้วย และจะต้องมีการตั้งค่าต่างๆ ในมือถือเพื่อเปิดใช้งานระบบ GPRS

GPRS คือการข้อมูลเเบบจิ๊กซอว์?

การส่งสัญญาณของ GPRS นั้นก็จะใช้หลักการส่งในรูปแบบ Packet-Based ซึ่งเป็นการขยายขีดความสามารถของการรับส่งข้อมูลแบบเก่าอย่าง CSD เดิม ให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วขึ้น ซึ่งข้อมูลที่รับส่งผ่านระบบ GPRS คือการที่ข้อมูล จะถูกตัดแบ่งเป็น packet ย่อยๆก่อน และแต่ละ packet จะมีข้อมูลระบุถึงที่มาที่สัมพันธ์กัน เพื่อใช้ในการประกอบเป็นข้อมูลเดิม เปรียบเทียบได้กับ การตัดของเล่นหนึ่งชิ้นให้เป็นชิ้นเล็กๆ และบรรจุลงในถุงขายให้กับลูกค้า โดยที่ในระหว่างการขนส่งให้กับลูกค้านั้น ชิ้นส่วนจะถูกคละกันไป ซึ่งแต่ละชิ้นจะระบุรูปแบบการต่อกันไว้เพื่อนำไปประกอบเป็นชิ้นเดียวกันได้ นั้นคือการเทียบที่มาสัมพันธ์ที่ตั้งไว้แต่ตอนต้นนั้นเอง ซึ่งอาจจะมีวิธีการแตกต่างกันไป รูปแบบการส่งข้อมูลแบบนี้ เป็นรูปแบบเดียวกับการรับส่งข้อมูลของอินเตอร์เน็ตในยุคปัจจุบันด้วยนั้นเอง

GPRS กับ GPS เกี่ยวข้องกันอย่างไร ?

GPS คือระบบ การติดตาม การนำทาง ด้วยดาวเทียม ที่สามารถระบุตำแหน่งบนพื้นโลก โดยใช้ดาวเทียม GPS ที่อยู่ชั้นบรรยากาศมากกว่า 3 ดวงขึ้นไปในการประมวณผลและส่งข้อมูลเข้าอุปกรณ์ที่สามารถรับสัญญาณ GPS ซึ่งสามารถทราบที่อยู่ปัจจุบันได้อย่างแม่นยำ ผ่านแผนที่ ที่ GPS สร้างขึ้นมา

แต่ด้วยความที่มีการเรียกชื่อย่อที่คล้ายกันอย่างมากระหว่าง GPRS และ GPS ทำให้เราเข้าใจผิดว่า ทั้งสองอย่างเกี่ยวข้องหรือเหมือนกันอย่างไร หลังจากที่เราได้รู้เรื่องราวของ GPRS จากที่อธิบายข้างต้นมาแล้วนั้น เราน่าจะพอทราบได้ทันทีว่า GPS (ระบบติดตามและนำทางผ่านดาวเทียม) กับ GPRS (ระบบรับส่งข้อมูล ผ่านเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ) นั้น ไม่ได้เกี่ยวข้องกันแต่อย่างใด

เมื่อทราบแล้วว่า GPRS คืออะไร คุณอาจจะกำลังคิดว่า GPRS ที่เคยรับส่งข้อมูลได้รวดเร็วในสมัยก่อน ดันถูกแทนที่ด้วยระบบ 3G 4G ในระยะเวลาเพียง 7-8 ปีที่ผ่านมาเท่านั้น และในอนาคตอันใกล้นี้ เราอาจจะได้เห็นอะไรที่สามารถใช้งานได้รวดเร็วขึ้นกว่านี้ได้อีกเป็นแน่

เทคโนโลยี 3G คืออะไร (Third Generation)

  นปัจจุบันเทคโนโลยีมีความก้าวหน้ามากขึ้นอย่างรวดเร็ว จนทำให้โลกทุกวันนี้กลายเป็นโลกไร้พรมแดน ซึ่งทุกคนสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ง่ายกว่าเดิม โดยสิ่งสำคัญที่ช่วยให้การติดต่อสื่อสารนั้นกลายเป็นเรื่องง่ายนั่นก็คือ เทคโนโลยีสื่อสารไร้สายยุค 3G และ 4G LTE ที่เราทุกคนเคยได้ยินกันในปัจจุบัน แต่จะมีซักกี่คนที่เข้าใจความหมายของเทคโนโลยีนี้ว่าตกลงแล้วคืออะไร? ก่อนที่เราจะมาทำความรู้จักกับเทคโนโลยีนี้ เราควรทราบถึงวิวัฒนาการของเทคโนโลยีเครือข่ายโทรศัพท์มือถือก่อนที่จะมาเป็น 3G และ 4G LTE ในยุคปัจจุบัน

วิวัฒนาการก่อนจะเป็นเทคโนโลยีสื่อสารไร้สาย 4G LTE ซึ่งคำว่า G ย่อมาจาก Generation แปลว่า ยุค หรือช่วงสมัย ไม่ได้หมายถึงชื่อของเทคโนโลยีที่หลายๆ คนมักเข้าใจผิด

ยุค 1G (1st Generation) เป็นยุคที่ใช้ระบบอนาล็อก (Analog) คือใช้สัญญาณวิทยุในการส่งคลื่นเสียง (Voice) โดยสามารถโทรออก-รับสายได้อย่างเดียว ไม่สามารถส่งผ่านข้อมูลใดๆ ทั้งสิ้น แม้แต่การรับ-ส่ง SMS โดยในยุคนั้นผู้ใช้งานโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่มักเป็นบุคคลที่มีรายได้สูง

ยุค 2G (2nd Generation) เป็นยุคที่เปลี่ยนจากการส่งคลื่นวิทยุแบบอนาล็อก (Analog) มาเป็นการเข้ารหัสดิจิตอล (Digital) แทน โดยผู้ใช้สามารถใช้งานทางด้านข้อมูลก็คือสามารถส่งข้อความ SMS ได้นอกเหนือจากการโทรออก-รับสาย รวมทั้งยังทำให้เกิดการบริการต่างๆ มากมาย เช่น การเปิดให้ดาวน์โหลด Ringtone, Wallpaper ซึ่งในยุคนี้ถือเป็นยุคเฟื่องฟูของโทรศัพท์มือถือ ถัดมาได้มีการนำเทคโนโลยี GPRS (General Packet Radio Service) มาใช้ เพื่อเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลให้มีการรับ-ส่งข้อมูลได้มากขึ้น ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างเช่น นอกจากส่งข้อความ SMS แล้วยังสามารถส่ง MMS ได้อีกด้วย, เสียงเรียกเข้ามีการเพิ่มเสียงเป็นแบบ Polyphonic และ True tone รวมทั้งเริ่มมีโทรศัพท์มือถือที่มีหน้าจอสี นอกจากหน้าจอขาว-ดำ ซึ่งต่อมาได้มีการพัฒนาความเร็วในการส่งข้อมูลเพิ่มสูงขึ้น โดยเรียกเทคโนโลยีนี้ว่า EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) ซึ่งจะมีความเร็วมากกว่า GPRS ประมาณ 3 เท่า ทำให้สามารถเข้าเว็ปไซด์ เล่นอินเตอร์เน็ตได้ แต่ความเร็วยังมีจำกัด และไม่สามารถรองรับไฟล์ที่มีขนาดใหญ่ได้ โดยเทคโนโลยี GPRS และ EDGE ถูกนำมาใช้ในระบบมาตรฐานคลื่นความถี่ GSM (Gobal System for Mobile Communication) 

ยุค 3G (3rd Generation) เทคโนโลยีการสื่อสารในยุคที่ 3 ซึ่งจะมีความโดดเด่นในเรื่องของความเร็วในการเชื่อมต่อและการรับ-ส่งข้อมูลโดยเน้นการเชื่อมต่อแบบไร้สายด้วยความเร็วสูง เพื่อรองรับการใช้งานกับอุปกรณ์สมัยใหม่ ที่ช่วยให้สามารถใช้งานด้านมัลติมีเดียได้อย่างสมบูรณ์แบบ และสามารถส่งข้อมูลทั้งภาพและเสียงในระบบไร้สายด้วยความเร็วที่สูง ซึ่งก่อให้เกิดการใช้งานที่หลากหลายไม่ว่าจะเป็นการสนทนาผ่านวีดีโอคอล หรือดูหนัง ฟังเพลงผ่านระบบอินเตอร์เน็ต นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดการบริการที่เรียกว่าแอพพลิเคชั่นอีกด้วย ในยุคนี้ถือว่าเป็นยุคแห่งเทคโนโลยีที่ช่วยอำนวยความสะดวกสบายให้กับชีวิตเลยก็ว่าได้ ซึ่งยุค 3G เป็นยุคเทคโนโลยีไร้สายที่ถูกพัฒนามาจากยุค 2G ที่มีข้อจำกัดในหลายๆ ด้าน ให้มีขีดความสามารถในการรับส่งข้อมูลที่เหนือกว่า สำหรับประเทศไทยได้นำเทคโนโลยี UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System) มาใช้ ซึ่งเป็นระบบเครือข่ายมาตรฐานใหม่ที่ถูกพัฒนามาจาก ระบบมาตรฐานคลื่นความถี่ GSM ที่มีเทคโนโลยีหลักคือ W-CDMA ต่อมาได้ถูกพัฒนาให้เป็นเทคโนโลยี HSPA+ ที่สามารถรับส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุดถึง 42 Mbps 

ยุค 4G หรือ (4th Generation) ถือได้ว่าเป็นยุคปัจจุบันสำหรับทั่วโลกยุค 4G หรือ (4th Generation) ถือได้ว่าเป็นยุคปัจจุบันสำหรับทั่วโลก รวมถึงในประเทศไทยที่พึ่งจะจบการประมูลคลื่นความถี่กันไปเป็นที่เรียบร้อยและเตรียมเปิดให้บริการอย่างเต็มรูปแบบเร็วๆ นี้

หลายๆ คนคงเคยได้ยินคำว่า 4G LTE และคงมีคำถามว่าแล้ว LTE คืออะไร? เกี่ยวข้องกับ 4G อย่างไร? สำหรับ LTE นั้นย่อมาจาก Long Term Evolution เป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่ถูกนำมาทดลองใช้ในยุค 4G โดยเกิดจากความร่วมมือของ 3GPP (3rd Generation Partnership Project) ที่มีการพัฒนาให้ LTE มีความเร็วมากกว่ายุค 3G ถึง 10 เท่า โดยมีความสามารถในการส่งถ่ายข้อมูลและมัลติมีเดียสตรีมมิ่งที่มีความเร็วอย่างน้อย 100 Mbps และมีความเร็วสูงสุดถึง 1 Gbps นอกจากเทคโนโลยี LTE แล้วยังมีอีก 2 เทคโนโลยีที่ถูกนำมาทดลองใช้เหมือนกันคือ UMB (Ultra Mobile Broadbrand) ที่พัฒนามาจากมาตรฐาน CDMA2000 ซึ่งเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ในยุค 3G นั่นเองและ WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access)เป็นเทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายความเร็วสูง โดยพัฒนามาจากมาตรฐาน IEEE 802.16 ซึ่งเป็นมาตราฐานเดียวกันกับ Wi-Fi แต่มาตรฐาน Wimax สามารถส่งสัญญาณได้ไกลถึง 40 ไมล์ ด้วยความเร็ว 70 Mbps และมีความเร็วสูงสุด 100 Mbps โดยปัจจุบันนี้มีเพียง 2 เทคโนยีที่ถูกนำมาใช้ในยุค 4G คือ เทคโนโลยี LTE และ Wimax ซึ่งเกือบทุกประเทศทั่วโลกใช้เทคโนโลยี 4G LTE แต่มีเพียงบางประเทศเท่านั้นที่ใช้เทคโนโลยี 4G Wimax เช่น ประเทศญี่ปุ่น ไต้หวัน บังคลาเทศ เป็นต้น 

ซึ่งในยุค 4G นี้ถือว่าเป็นยุคที่ถูกพัฒนาก้าวมาอีกขั้นโดยมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลมากกว่ายุค 3G ที่ช่วยตอบสนองการใช้งานผ่านอินเตอร์เน็ตไร้สายให้ดีขึ้น ทำให้สามารถส่งรับข้อมูลได้รวดเร็วกว่าเดิม และสามารถใช้โปรแกรมมัลติมีเดียได้อย่างเต็มที่ เช่น การสนทนาผ่านโปรแกรม Video Conference ในระดับความคมชัดแบบ HD, โหลดหนัง ฟังเพลง โดยไม่สะดุด และยังสามารถอัพโหลด - ดาวน์โหลดข้อมูลที่มีขนาดไฟล์ใหญ่ๆ ซึ่งใช้เวลาเพียงไม่นาน นอกจากนี้เทคโนโลยี 4G LTE ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากกว่า 130 ประเทศทั่วโลก ทำให้สามารถใช้งานบนมาตรฐานเดียวกันทั่วโลก