ทำความรู้จักกับ " 4G LTE " คืออะไร (1G, 2G, 3G คืออะไร?)

ทำความรู้จักกับ " 4G LTE " คืออะไร (1G, 2G, 3G คืออะไร?)

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

4G มาจากคำว่า 4th Generation of Technology for Mobile Network หรือ 4G Long Term Evolution บางครั้งเรียกว่า LTE เทคโนโลยีล่าสุดที่ถูกพัฒนาเพื่อให้มีความสามารถรับ-ส่งข้อมูลสูงขึ้น รองรับการใช้งานดาต้าที่ต้องการความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูง หรือข้อมูลมัลติมีเดียที่มีความละเอียดสูง ทำให้คุณสนุก หรือทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบกว่าเดิม

   สำหรับ LTE หรือ Long term Evolution ความหมายเดิมทางวิศวกรรมของ LTE ก็คือเป็นชื่อยุค 3.9G แต่ในบรรดาผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือ-โอเปอเรเตอร์ในต่างประเทศยกให้ LTE เป็น 4G หรือโทรศัพท์ยุคที่ 4 นั่นเอง เทคโนโลยี LTE ถือว่าไม่ใช่เรื่องใหม่มาก เพราะในต่างประเทศมีใช้กันมา 2-3 ปีแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา เกาหลีใต้ สแกนดิเนเวีย ญี่ปุ่น สิงคโปร์ ซึ่งถ้าจะให้อธิบายง่าย ๆ LTE เป็นเทคโนโลยีการส่งข้อมูลที่ให้ความเร็วเหนือกว่า 3G ในปัจจุบันอีกหลายเท่าตัวซึ่งถือเป็นพัฒนาการอีกขั้นต่อจาก 3G ทำให้มันจึงถูกเรียกชื่อเป็น 4G ซึ่งตามทฤษฎี 4G LTE แบ่งเป็น 2 ชื่อมาตรฐาน คือ 4G LTE ที่สามารถอัพโหลด 50 Mbps และดาวน์โหลด 100 Mbps และ LTE Advance ที่สามารถอัพโหลด 500 Mbps และดาวน์โหลด 1Gbps 

iPhone 5

  ในปัจจุบันมีอุปกรณ์ที่สามารถใช้บนเครือข่าย 4G ซึ่งอุปกรณ์ก็มีความคล้ายคลึงกับอุปกรณ์ที่ใช้บน 3G เช่น โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ตและแอร์การ์ด เป็นต้น แต่จะมีจุดที่แตกต่างก็คือสัญลักษณ์ที่บอกว่ารองรับ 4G LTE หรือระบุสเปคบนอุปกรณ์ว่ารองรับ LTE ยกตัวอย่างอุปกรณ์ที่รองรับ 4G ที่มีขายอยู่ในประเทศไทยตอนนี้ ก็คือ The New iPad และ iPhone5 รวมไปถึงบริษัทสมาร์ทโฟนรุ่นอื่น ๆ เช่น Samsung, LG หรือ HTC ก็ได้ผลิตสมาร์ทโฟนที่รองรับ 4G ออกมาทำจำหน่ายแล้วเช่นกัน
 
          ด้านคลื่นความถี่ของ 4G LTE ในแต่ละประเทศหรือแต่ละทวีปจะใช้ย่านคลื่นความถี่แตกต่างกันไป อย่างเช่น อเมริกาเหนือ ใช้ LTE คลื่นความถี่ 700, 800, 1700 และ 1900 MHz, ทวีปยุโรป ใช้คลื่นความถี่ 800, 900, 1800 และ 2600 MHz, ทวีปเอเชีย นิยมใช้คลื่นความถี่ 1800, 2600 MHz, ออสเตรเลีย ใช้คลื่นความถี่ 1800 MHz ส่วนในประเทศไทยได้ทดสอบ 4G แล้วเมื่อช่วงต้นปีที่ผ่านมา โดยทดสอบบนคลื่นความถี่ 1800 และ 2300 MHz หลังจากการทดสอบแล้วก็ต้องรอต่อไปว่าจะเลือกใช้คลื่นความถี่ไหน เป็นคลื่นความถี่หลักในการให้บริการ 4G LTE ในไทยในอนาคต 

เปรียบเทียบระหว่าง 4G LTE กับ 3G  

4G LTE คืออะไร?

4G เป็นชื่อที่ใช้เรียก เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายผ่านอุปกรณ์แบบเคลื่อนที่ (โทรศัพท์มือถือและแทบเล็ต) ในยุคที่ 4 หรือ 4th Generation Mobile Communications ซึ่งในยุคที่ 4 นี้แบ่งออกได้อีกเป็น 2 ระบบ ซึ่งระบบแรกคือ WiMAX และอีกระบบคือ LTE หรือ (Long Term Evolution) ทั้งสองระบบได้มีการนำมาให้บริการบนพื้นที่ต่างๆ ทั่วโลกซึ่งแต่ละประเทศก็จะนำเอาระบบที่แตกต่างกันไปใช้กับผู้ให้บริการในประเทศนั้นๆ แต่สำหรับในประเทศไทย TrueMove H ได้มีการนำเอาระบบ 4G แบบ LTE มาให้บริการ ดังนั้นในประเทศไทยจึงมีการเรียกชื่อเทคโนโลยีใหม่นี้ว่า 4G LTE 

จุดกำเนิดของระบบ 4G

ระบบ 4G ถูกกำหนดมาตรฐานขึ้นครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ.2008 โดย International Telecommunications Union-Radio communications sector (ITU-R) โดยเรียกข้อกำหนดนี้ว่า The International Mobile Telecommunications Advanced specification (IMT-Advanced) ซึ่งได้กำหนดความเร็วของระบบ 4G ไว้ที่ 1Gbps แต่ด้วยขีดจำกัดทางด้านเทคโนโลยีและความพร้อมของผู้ให้บริการ จึงทำให้ระบบ 4G ในปัจจุบัน (ซึ่งถือว่าเป็นยุคเริ่มต้น) ทั้ง 2 ระบบคือทั้งแบบ WiMAX และ LTE ยังไม่สามารถทำความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลได้สูงตามข้อกำหนด IMT-Advanced โดยทำได้เพียง 100-120 Mbps เท่านั้น แต่คาดว่าเมื่อ WiMAX Release 2 ถูกประกาศใช้ จะสามารถทำความเร็วได้ตามข้อกำหนดข้างต้น โดยอาจจะมีชื่อเรียกว่าระบบ 5G

ความเร็วของระบบ 4G

ตามที่ได้กล่าวข้างต้น ระบบ 4G ตามมาตรฐาน IMT-Advanced จะต้องสามารถรับ-ส่งข้อมูลได้ที่ระดับ 1 Gbps แต่ปรากฏว่าเทคโนโลยีปัจจุบันยังไม่สามารถทำได้ ดังนั้นการให้บริการระบบ 4G ในปัจจุบันจึงให้บริการที่ความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุดที่ 100 Mbps และอัพโหลดที่ระดับความเร็ว 50 Mbps เป็นหลัก

วิวัฒนาการของเทคโนโลยีเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ

วิวัฒนาการก่อนจะเป็นเทคโนโลยีสื่อสารไร้สาย 4G LTE (ปัจจุบันประเทศไทยยังอยู่ในช่วงคาบเกี่ยวระหว่าง 3G กับ 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) ถือได้ว่าเป็นยุคปัจจุบันสำหรับทั่วโลก (แต่สำหรับประเทศไทยเรายังคงอยู่ในยุค 3G ที่กำลังจะก้าวเข้าสู่ยุค 4G) ซึ่งหลายๆ 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 

ตารางเปรียบเทียบความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูลตั้งแต่ยุค 2G จนถึง 4G

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 ในส่วนของประเทศไทยเริ่มมีบางค่ายที่นำเทคโนโลยี 4G LTE มาทดลองใช้ ซึ่งคาดว่าอีกไม่นานประเทศไทยคงจะก้าวเข้าสู่ยุค 4G ต่อไป...

 Tags:  WiMAX , 4G LTE , Network , Communications , Mobile
, Telecommunications System , Innovation , Evolution