พัฒนาระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ 1G,2G และ 3G
ผมเห็นถามกันเป็นประจำ เลยเอามาให้อ่านๆ กันไปเลย ศึกษากันดูแล้วกันครับ เป็นความรู้ที่ดีทีเดียว
ยุค 1G เป็นยุคแรกของการพัฒนาระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ การรับส่งสัญญาณใช้วิธีการมอดูเลตสัญญาณอะนาล็อกเข้าช่องสื่อสารโดยใช้การแบ่งความถี่ออกมาเป็นช่องเล็ก ๆ ด้วยวิธีการนี้มีข้อจำกัดในเรื่องจำนวนช่องสัญญาณ และการใช้ไม่เต็มประสิทธิภาพ จึงติดขัดเรื่องการขยายจำนวนเลขหมาย และการขยายแถบความถี่ ประจวบกับระบบเครื่องรับส่งสัญญาณวิทยุกำหนดขนาดของเซล และความแรงของสัญญาณเพื่อให้เข้าถึงสถานีเบสได้ ตัวเครื่องโทรศัพท์เซลลูลาร์ยังมีขนาดใหญ่ ใช้กำลังงานไฟฟ้ามาก ในภายหลังจึงเปลี่ยนมาเป็นระบบดิจิตอล และการเข้าช่องสัญญาณแบบแบ่งเวลา โทรศัพท์เคลื่อนที่แบบ 1G จึงใช้เฉพาะในยุคแรกเท่านั้น
ยุค 2G เป็นยุคที่พัฒนาต่อมาโดยการเข้ารหัสสัญญาณเสียง โดยบีบอัดสัญญาณเสียงในรูปแบบดิจิตอล ให้มีขนาดจำนวนข้อมูลน้อยลงเหลือเพียงประมาณ 9 กิโลบิตต่อวินาที ต่อช่องสัญญาณ การติดต่อจากสถานีลูก หรือตัวโทรศัพท์เคลื่อนที่กับสถานีเบส ใช้วิธีการสองแบบคือ TDMA คือการแบ่งช่องเวลาออกเป็นช่องเล็ก ๆ และแบ่งกันใช้ ทำให้ใช้ช่องสัญญาณความถี่วิทยุได้เพิ่มขึ้นจากเดิมอีกมาก กับอีกแบบหนึ่งเป็นการแบ่งการเข้าถึงตามการเข้ารหัส และการถอดรหัสโดยใส่แอดเดรสหมือน IP เราเรียกวิธีการนี้ว่า CDMA - Code Division Multiple Access ในยุค 2G จึงเป็นการรับส่งสัญญาณโทรศัพท์แบบดิจิตอลหมดแล้ว
ยุค 3G เป็นยุคแห่งอนาคตอันใกล้ โดยสร้างระบบใหม่ให้รองรับระบบเก่าได้ และเรียกว่า Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS) โดยมุ่งหวังว่า การเข้าถึงเครือข่ายแบบไร้สาย สามารถกระทำได้ด้วยอุปกรณ์หลากหลาย เช่น จากคอมพิวเตอร์ จากเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ระบบยังคงใช้การเข้าช่องสัญญาณเป็นแบบ CDMA ซึ่งสามารถบรรจุช่องสัญญาณเสียงได้มากกว่า แต่ใช้แบบแถบกว้าง (wideband) ในระบบนี้จึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า WCDMA
นอกจากนี้ยังมีกลุ่มบริษัทบางบริษัทแยกการพัฒนาในรุ่น 3G เป็นแบบ CDMA เช่นกัน แต่เรียกว่า CDMA2000 กลุ่มบริษัทนี้พัฒนารากฐานมาจาก IS95 ซึ่งใช้ในสหรัฐอเมริกา และยังขยายรูปแบบเป็นการรับส่งในช่องสัญญาณที่ได้อัตราการรับส่งสูง (HDR-High Data Rate) การพัฒนาในยุคที่สามนี้ยังต้องการความเกี่ยวโยงกับการใช้งานร่วมในเทคโนโลยีเก่าอีกด้วย โดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกาที่ยังคงให้ใช้งานได้ทั้งแบบ 1G และ 2G โดยเรียกรูปแบบใหม่เพื่อการส่งเป็นแพ็กเก็ตว่า GPRS-General Packet Radio Service ซึ่งส่งด้วยอัตราความเร็วตั้งแต่ 9.06, 13.4, 15.6 และ 21.4 กิโลบิตต่อวินาที โดยในการพัฒนาต่อจาก GPRS ให้เป็นระบบ 3G เรียกระบบใหม่ว่า EDGE-Enhanced Data Rate for GSM Evolution
ปัญหาสำคัญของระบบไร้สาย
การที่พัฒนาการของการสื่อสารไร้สายและระบบติดตามตัวยังไปได้ไม่ทันใจ ทั้งนี้เพราะมีอุปสรรคและปัญหาที่สำคัญ ซึ่งเป็นปัญหาหลักสี่ประการคือ
1. ระบบไร้สายใช้อัตราการรับส่งข้อมูลได้ต่ำ
2. ค่าบริการค่อนข้างแพง
3. โมเด็มรับส่งแบบคลื่นวิทยุ ใช้กำลังงานไฟฟ้าสูง
4. ระบบยูสเซอร์อินเตอร์เฟสที่ใช้กับระบบติดตามตัวยังไม่ดี ไม่เหมาะกับการใช้งานขณะเคลื่อนที่
ปัญหาเหล่านี้เป็นปัญหาที่ระบบไร้สายในยุค 3G ต้องแก้ไขให้ได้ให้หมด โดยเฉพาะระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่ต้องเพิ่มอัตราการรับส่งข้อมูลให้ได้มาก เพื่อจะส่งรูปภาพหรือภาพเคลื่อนไหวได้ ต้องมีอัตราค่าใช้บริการที่ถูกลง และเครื่องที่ใช้ต้องใช้กำลังงานต่ำเพื่อจะใช้ได้นาน ส่วนระบบการเชื่อมต่อในปัจจุบันก็ก้าวมาในรูปแบบ WAP - Wireless Application Protocol หรือที่เรียก ย่อ ๆ ว่า WAP
รูปแบบของการเอาชนะปัญหาสี่ข้อเป็นเรื่องที่ท้าทายและจะต้องทำให้ได้ ระบบ 3G ที่กำลังจะเกิดขึ้นในเร็ววันนี้ได้ตั้งเป้าหมายไว้เรียบร้อยแล้ว
ในระบบ 2G ใช้เทคโนโลยีการเข้าสู่ช่องสื่อสารทั้งแบบ TDMA คือ แบ่งช่องเวลา และ CDMA คือ การเข้ารหัส แล้วส่งในช่องสื่อสารที่มีแถบกว้างเต็มช่อง ซึ่งแบบ CDMA ก็เหมือนกับการรับส่งเป็นแพ็กเก็ต โดยมีแอดเดรสประจำในแพ็กเก็ตนั่นเอง
ระบบ 3G เป็นระบบที่ใช้ WCDMA ซึ่งก็เน้นการรับส่งเป็นแพ็กเก็ตนั่นเอง ระบบ WCDMA จึงเน้นช่องสื่อสารขนาดใหญ่ที่แบ่งการใช้งานโดยการเข้ารหัสแล้วส่งเป็นแพ็กเก็ต เพื่อให้ใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพสูงสุด
การหาเส้นทางและการเดินทางของแพ็กเก็ตข้อมูล จึงต้องอาศัยสวิตชิ่ง และระบบ IP แพ็กเก็ตจะเข้ามามีบทบาทที่สำคัญที่จะรวมเครือข่ายต่าง ๆ ให้เป็นเครือข่ายเดียว (Unity Communication)
จากข้อมูลพอสรุปได้คร่าวๆ ดังนี้
-ยุค 1G ยังมีปัญหาเรื่องช่องสัญญาณและอุปกรณ์ที่ใช้จึงมีขนาดใหญ่ ( ดูได้จากตัวโทรศัพ ) และยังเป็นการส่งข้อมูลได้เฉพาะ เสียง ตัวอักษร
-ยุค 2G มีสิ่งใหม่ๆ ที่แตกต่างจาก 1G โดยสิ้นเชิงที่นอกเหนือไปจากการส่งข้อมุลตัวอักษร และเสียง สิ่งที่เปลี่ยนไปก็คือ GPRS และการรองรับมัลติมีเดี่ย บนช่องทางในระบบสื่อสารแบบไร้สาย
-ยุค 3G สิ่งที่แตกต่างจาก 2G เห็นได้หลักๆ คือ ความเร็วในการส่งข้อมูล ทำให้สิ่งที่ตามมาก็คือ ทำให้สามารถใช้ VDO Call ได้ อันเนื่องมาจากความเร็วในการส่งสัญญาณ
พอจะสรุปคร่าวๆ ได้ดังนี้
GPRS=General Packet Radio Services
1G=First Generation
2G=Second Generation
3G=Third Generation
EDGE=Enhanced Data Rates for GSM Evolution/Enhanced Data Rates for Global Evolution
CDMA=Code Divison multiple Accees
WCDMA=Wideband Code Divison multiple Accees
UMTS=Universal Mobile Telecommunications System
อ้างอิงจาก
http://www.ku.ac.th/magazine_online/wirless.html
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น