เทคโนโลยี WiMAX และสถานการณ์ WiMAX ในประเทศไทย
บทนำ
โลกปัจจุบันเป็นยุคแห่งเทคโนโลยี โดยเฉพาะเทคโนโลยีการสื่อสาร ไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์มือถือ การเชื่อมต่อผ่าน Internet ซึ่งการเชื่อมต่อสัญญานนั้นมีทั้งแบบใช้สาย (Wire) และแบบไร้สาย (Wireless) โดยจากเดิมที่เป็นเพียงการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (Point to Point) มาเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดไปยังหลายจุด (Point to Multipoint) และเชื่อมโยงอยู่ในรูปของเครือข่ายในปัจจุบันนี้ ด้วยสาเหตุที่เครือข่ายไร้สายมีข้อดีที่มีความคล่องตัวในการทำงานค่อนข้างสูงและประหยัดค่าใช้จ่ายกว่าแบบใช้สาย เครือข่ายไร้สายจึงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว เพื่อสนองต่อความต้องการของหน่วยงานต่างๆ รวมถึงความนิยมของผู้คนที่ต้องการนำมาใช้ในชีวิตประจำวัน
ปัจจุบันการรับส่งข้อมูลด้วยเทคโนโลยีไร้สายที่มีใช้ เริ่มใช้จาก Infraed, Bluetooth และ Wi-Fi ส่วนเทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลบนเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ เช่น GPRS, ADGE, WCDMA และ CDMA2000 ซึ่งแต่ละเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นนั้นได้มีการพัฒนาทั้งด้านความเร็วและระยะในการรับส่ง ส่วน WiMAX เป็นคลื่นลูกใหม่ล่าสุดที่มาแรงในขณะนี้ เพราะมีความเร็วที่สุดและระยะทางที่ไกลที่สุด จึงเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการคาดการณ์ว่าจะถูกนำมาใช้ในวงการเครือข่ายไร้สายอย่างกว้างขวางในระดับสากลอย่างแน่นอน
แนะนำเทคโนโลยี WiMAX
WiMAX เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย ซึ่ง “WiMAX ย่อมาจาก (Worldwide Interoperability for Microwave Access) หมายถึงเทคโนโลยีที่ใช้คลื่นไมโครเวฟสำหรับการสื่อสารที่จะสามารถทำงานร่วมกันได้ทั้งโลก” (ออกแบบและติดตั้งระบบ Wireless LAN,2553:3) ซึ่งให้บริการ Broadband Wireless Access (BWA) ถููกจัดอยู่ในกลุ่ม Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) มีความเร็วสูงสุดที่ Downlink = 144 Mbps และ Uplink = 35 Mbps มีระยะใช้งานถึง 75 กิโลเมตร (ในการเชื่อมต่อแบบ Point to Point)
วิวัฒนาการของ WiMAX
WiMAX อยู่ภายใต้มาตรฐาน IEEE802 เป็นมาตรฐานที่รับรองโดยสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers) ซึ่งมาตรฐาน IEEE802 นี้มีมาตรฐานย่อยหลายมาตรฐาน และสำหรับมาตรฐานที่รองรับการทำงานของเครือข่ายแบบไร้สายนั้นมีอยู่ 4 มาตรฐานหลักๆ ได้แก่
มาตรฐาน IEEE 802.15 สำหรับเครือข่ายการสื่อสารส่วนบุคคลแบบ Personal Area Network (PAN)
มาตรฐาน IEEE 802.11 สำหรับเครือข่ายการสื่อสารเฉพาะที่ หรือ Local Area Network (LAN)
มาตรฐาน IEEE 802.16 สำหรับเครือข่ายการสื่อสารสาธารณะในเมือง หรือ Metropolitan Area Network (MAN)
มาตรฐาน IEEE 802.20 สำหรับเครือข่ายการสื่อสารระยะไกลหรือที่เรียกว่า Wide Area Network (WAN)
ซึ่งมาตรฐานแต่ละตัวจะตอบสนองความต้องการของผู้ใช้งานในกลุ่มต่างๆ ที่แตกต่างกันไป ส่วน IEEE 802.16 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่รองรับเทคโนโลยี WiMAX นั้นก็มีการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงมาเรื่อยๆ จนถึงปัจจุบันมีมาตรฐานหลักๆ คือ
• 802.16
เป็นมาตรฐานแรกผ่านการรับรองเมื่อธันวาคม ค.ศ.2001 ผ่านการรับรองซึ่งมีชื่อว่า IEEE 802.16-2001 ใช้งานในช่วงความถี่ที่สูงมากคือ 10-66 GHz รองรับการทำงานแบบ LoS (Line of Sight) คือสามารถรับส่งสัญญานได้เฉพาะสัญญานที่อยู่ในแนวเส้นตรงระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่งเท่านั้นและต้องไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่ง (ดูรูปที่ 1) และมาตรฐานนี้เป็นแบบ Fixed Broadband Wireless คืออุปกรณ์เครือข่ายและลูกข่ายต้องติดตั้งอยู่กับที่ มีระยะทางการเชื่อมโยง 1.6-4.8 กิโลเมตร
• 802.16a
เป็นมาตรฐานที่ปรับปรุงแก้ไขจาก IEEE802.16-2001 ผ่านการรับรองมาตรฐานเพื่อเป็นมาตรฐานเสริม IEEE802.16 เมื่อปี 2002 ใช้งานในช่วงความถี่ 2-11 GHz รัศมีทำการที่ประมาณ 48 กิโลเมตร มีอัตราการรับส่งข้อมูลสูงสุดถึง 75 Mbps สามารถรองรับการทำงานแบบ NLoS (Non-Line-of-Sight) คือ สามารถรับส่งสัญญานทั้งที่เป็นแนวเส้นตรงระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่ง และสัญญานที่สะท้อนจากสิ่งกีดขวางใดๆ ก็ได้
• 802.16d
ในปี ค.ศ.2004 ได้รวบรวม IEEE802.16 ทั้งหมดก่อนหน้านี้รวมเป็นมาตรฐานเดียวกันใช้ชื่อว่า IEEE802.16-2004
• 802.16e
ในปี ค.ศ.2005 เป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์พกพาประเภทต่างๆ เช่น PDA Notebook และโทรศัทพ์มือถือ ให้สามารถใช้งานได้แม้ว่ามีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา มีชื่อมาตรฐานเป็นทางการว่า IEEE802.16-2005 มีระยะทางการเชื่อมโยงอยู่ที่ 1.6 - 4.8 กิโลเมตร ช่วงความถี่ใช้งานที่ 2 - 6 GHz มีความเร็วในการส่งข้อมูลที่น้อยกว่าและมีสายอากาศที่เล็กลงเพื่อทำให้เคลื่อนที่ได้สะดวกหรือติดตั้งบนพาหนะที่เคลื่อนที่ (ได้เร็วถึง 40 ไมล์ต่อชั่วโมง)
สรุปแล้วเราสามารถแบ่งมาตรฐานหลักของ IEEE208.16 ได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
1. IEEE820.16-2004 เป็นมาตรฐานเครือข่ายไร้สายสำหรับ Fixed Broadband Wireless Access
2. IEEE820.16e-2005 เป็นมาตรฐานเครือข่ายไร้สายสำหรับ Mobile Broadband Wireless Access
รูปที่ 1 รูปแบบการรับส่งสัญญาณแบบ LoS และแบบ NLoS
โครงสร้างของเครือข่ายและรูปแบบการเชื่อมต่อ
ระบบ WiMAX ประกอบไปด้วยอุปกรณ์สำคัญสองส่วน คือ
1. สถานีฐาน (Base Station : BS) ทำหน้าที่ควบคุมการรับส่งข้อมูลของสถานีลูกทุกสถานีที่อยู่ในพื้นที่รัศมีการให้บริการของสถานีฐานหรือในพื้นที่ของ Cell และสถานีฐานยังเป็นจุดเชื่อมต่อกับ Internet คือเชื่อมต่อกับ Backbone ในเครือข่ายแบบมีสาย (Wire Internet Backbone)
2. สถานีลูก (Subscriber Station : SS) ทำหน้าที่ติดต่อกับสถานีฐาน โดยมีการติดตัั้งอุปกรณ์อยู่ 3 รูปแบบ คืออุปกรณ์และเสาอากาศติดตั้งที่ตำแหน่งคงที่, อุปกรณ์ที่สามารถพกพาเคลื่อนไปติดตั้งที่ใดก็ได้แต่ต้องอยู่กับที่ในขณะใช้งาน และอุปกรณ์ที่สามารถใช้งานได้ในขณะเคลื่อนที่
รูปที่ 1 แสดง WiMAX Architecture
การเชื่อมต่อของ WiMAX มี 3 รูปแบบ คือ
1. Point to Point (Point to Point) เป็นการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างสถานีฐานกับสถานีฐาน หรือระหว่างสถานีฐานกับสถานีลูกข่าย รูปแบบนี้เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อแบบส่งต่อ (backhaul connection) (ดูรูปที่ 2)
2. PMP ( Point to Multipoint) เป็นการเชื่อมระหว่างสถานีฐานกับหลายๆ สถานีลูกข่ายพร้อมกัน การเชื่อมต่อนี้เป็นรูปแบบหลักที่ใช้มากที่สุดของ WiMAX (ดูรูปที่ 2)
3. Mesh Topology เป็นการเชื่อมต่อในรูปแบบโยงใย (Mesh) คือ นอกจากสถานีลูกข่ายจะสามารถเชื่อมต่อกับสถานีฐาน แล้วสถานีลูกข่ายยังสามารถติดต่อกันเองได้ อีกด้วย เพื่อเป็นการขยายพื้นที่การให้บริการ (ดูรูปที่ 3)
Internet
รูปที่ 2 แสดงการเชื่อมต่อแบบ Point to Point และแบบ Point to Multipoint
รูปที่ 3 แสดงการเชื่อมต่อแบบ Mesh Topology
จุดเด่นและการประยุกต์ใช้งาน
จุดเด่นของ WiMAX ที่ทำให้เป็นที่สนใจเป็นอย่างมากในวงการเครือข่ายไร้สาย ได้แก่
ระยะทางที่ไกล คือรัศมีทำการที่ 30 ไมล์ หรือประมาณ 48 กิโลเมตร ซึ่งให้บริการครอบคลุมพื้นที่กว้างกว่าระบบโครงข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G ถึง 10 เท่า ทำให้สามารถลดช่องว่างของเทคโนโลยีในพื้นที่ห่างไกลที่เทคโนโลยีเข้าไปไม่ถึง
ความเร็วที่สูง คือมีอัตราความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลสูงสุดถึง 75 Mbps ซึ่งเร็วกว่า 3G ถึง 30 เท่า
ไม่จำเป็นต้องใช้สายส่งสัญญาณ เมื่อเทียบกับเครือข่าย DSL และ Cable modem จึงสามารถเข้าถึงพื้นที่ที่มีข้อจำกัดของการเดินสายนำสัญญาน
WiMAX ยังมีการเข้ารหัสข้อมูลที่ปลอดภัยสูง
ดังนั้น WiMAX จะทำให้การติดตั้ง internet ในสถานที่ต่าง ๆ ทำได้ง่าย ปัญหาเกี่ยวกับการลงทุนขยายชุมสายจะหมดไป บริการอื่นๆ ก็จะมากมายหลากหลาก ด้วยเช่นเดียวกัน เนื่องจากระยะที่ไกลเป็นเท่าตัว แถมยังมีความเร็วสูงอีกด้วย ไม่มีข้อจำกัดด้านภูมิประเทศและไม่ต้องอาศัยสายส่งสัญญาณอีกด้วย เหมาะสำหรับอุปกรณ์แบบพกพาในการเดินทาง ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถสื่อสารได้โดยให้คุณภาพในการสื่อสารที่ดี และมีเสถียรภาพขณะใช้งาน แม้มีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาก็ตาม
จุดอ่อนของ WiMAX
เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่เพิ่มเริ่มคิดค้นและพัฒนาไม่กี่ปี จึงมีปัญหาหรืออุปสรรคในการใช้ ได้แก่
ยังมีการเปลี่ยนแปลงในเรื่องของมาตรฐานที่ยังไม่นิ่ง
จำนวนผู้ผลิตที่ทำการผลิตอุปกรณ์สำหรับใช้งานกับมาตรฐาน WiMAX มีจำนวนน้อยราย อุปกรณ์ที่มีใช้ในปัจจุบันจึงยังไม่หลากหลาย และทำให้ราคาอุปกรณ์ WiMAX ยังค่อนข้างสูง ซึ่งอุปกรณ์ที่นำมาใช้กับเทคโนโลยีบอรดแบนด์ไร้สายมาตรฐาน WiMAX นั้นจะถูกตรวจสอบจากองค์กรหนึ่งที่ชื่อว่า WiMAX Forum ซึ่งองค์กรนี้จะทำหน้าที่พัฒนาและกำหนดมาตรฐานกลางของเทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายความเร็วสูงมาตรฐาน IEEE802.16 รวมถึงการทำหน้าที่ทดสอบและออกใบรับรองให้แก่อุปกรณ์ที่ใช้มาตรฐานนี้ ทั้งนี้มาตรฐาน IEEE802.16 จะถูกเรียกกันโดยทั่วไปว่า WiMAX เช่นเดียวกับมาตรฐาน IEEE802.11 ที่เคยได้รับการรู้จักในชื่อ Wi-Fi มาแล้ว
คลื่นความถี่ของการให้บริการ WiMAX ซึ่งบางประเทศเป็นช่วงความถี่ที่มีการควบคุม จึงต้องมีการขออนุญาตก่อนการให้บริการ
การประยุกต์ใช้งาน
ใช้ในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูงสำหรับที่พักอาศัยและธุรกิจขนาดเล็ก ในช่วง Last mile เป็นการบริการเสริมหรือแทนที่การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตแบบมีสาย ซึ่งวางเครือข่ายไปไม่ถึงเนื่องจากข้อจำกัดด้านพื้น หรือต้นทุนในการขยายชุมสายที่สูง จึงช่วยให้ผู้ที่อยู่ในพื้นที่ย่านผู้คนหนาแน่น เช่น คอนโดมิเนียม และผู้ที่อยู่ในพื้นที่ชานเมือง ชนบท หรือพื้นที่ห่างไกล ได้รับบริการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูงอย่างทั่วถึง
สำหรับธุรกิจขนาดกลางและใหญ่ ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างสำนักงานใหญ่และสาขาย่อย หากใช้การเชื่อมต่อด้วย WiMAX จะมีต้นทุนในการติดตั้งและใช้งาน ที่ต่ำกว่าแบบการเช่าสายสื่อสารข้อมูล (lease line)
เป็น Backhaul ให้กับ Wi-Fi Hotspot หรือเรียกว่า Wi-Fi Hotspot Backhaul ซึ่ง Wi-Fi Hotspot เป็นบริการ BWA ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในที่สาธารณะต่างๆ
เป็น Backhaul ให้กับเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ หรือเรียกว่า Cellular Backhaul เพื่อเชื่อมต่อระหว่างสถานีฐานกับสถานีฐาน จะช่วยลดต้นทุนลงจากเดิมที่มีการเชื่อมต่อกันผ่านทาง microwave llink ซึ่งมีค่าใช้จ่ายที่สูง และสามารถช่วยลดความเสี่ยงทางธุรกิจลงได้จากเดิมที่เชื่อมต่อกันผ่านทางการเช่าสาย (lease line) เพราะบางครั้งผู้ให้บริการเช่าสาย (wire operator) ก็ถือว่าเป็นคู่แข่งทางธุรกิจเช่นกัน
ใช้เป็นเครือข่ายสำหรับกิจการสาธารณะ (Public safety service) เนื่องจากมีความหยืดหยุ่นสูงในการใช้งานแบบพกพา เพราะสามารถกระจายสัญญานได้ครอบคลุมพื้นที่ที่กว้าง และสามารถสื่อสารได้แม้ในพื้นที่ที่แออัด จึงถูกนำไปใช้ในกิจการสาธารณะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยของรัฐและระบบสาธารณูปโภค เช่น การสื่อสารของตำรวจ หน่วยบรรเทาสาธารณะภัย หน่วยแพทย์เคลื่อนที่ เป็นต้น
สามารถใช้งานอินเทอร์เน็ตนอกสถานที่ได้ทุกสถานที่และทุกเวลา โดยที่อุปกรณ์ WiMAX รวมเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุค
การจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับ WiMAX
รูปแบบการจัดสรรคลื่นความถี่
การจัดสรรคลื่นความถี่นั้นแต่ละประเทศมีความแตกต่างกันซึ่งจะถูกควบคุมโดยหน่วยงานของรัฐ ซึ่งประเทศไทยจะถูกกำหนดโดยสำนักงานคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กทช.)
การจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับ BWA นั้นมีการจัดสรรใน 3 แง่มุมโดยพิจารณาจาก
1. การใช้งาน WiMAX บนย่านความถี่แบบ Licensed และ Unlicensed
2. ความถี่สำหรับการใช้งานแบบ Line of Sight และ Non Line of Sight
3. ความถี่สำหรับการใช้งานแบบ Fixed, Nomadic และ Mobile Broadband Wireless Access
ช่วงความถี่ที่ใช้สำหรับ WiMAX
จากรายงานการศึกษาแนวทางการจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับประยุกต์ใช้ในประเทศไทย ของ กทช. ร่วมกับ ศูนย์เทคโนโนยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ รายงานข้อมูลการจัดสรรคลื่นความถี่ของประเทศต่างๆ (10 ประเทศ ได้แก่ Australia, Canada, Hong Kong, Japan, Korea, Malasia, Singapore, Switzerland, United Kingdom, และ United State)
โดยแบ่งเป็น 3 แถบย่านความถี่วิทยุ ดังสรุปในตารางข้างล่าง
ตารางที่ 1 แสดงช่วงความถี่ที่ใช้สำหรับ WiMAX
Frequency Band | Frequency Range | Allocation | Countries |
2.5 GHz | 2.3 – 2.4 GHz 2.5 – 2.69 GHz | Licensed | US, Mexico, Brazil, Singapore, Korea |
3.5 GHz | 3.4 – 3.7 GHz | Licensed | Most countries |
5 GHz | 5.725 – 5.825 GHz | Unlicensed/Lite License | Most countries |
ในอนาคตจะมีการกำหนดย่านความถี่สำหรับ BWA เพิ่มเติมจากย่านความถี่ทั้งสามนี้ เช่นในประเทศญี่ปุ่น จะมีการพิจารณาแถบคลื่นวิทยุ 4.9 – 5.0 GHz สำหรับการใช้งานแบบ Licenses และประเทศสหรัฐอเมริกา จะมีการพิจารณาใช้ย่านความถี่ที่ต่ำกว่า 1 GHz เพื่อใช้รองรับมาตรฐาน IEEE802.16e เช่นที่ 700 MHz เป็นต้น
เปรียบเทียบเทคโนโลยี WiMAX กับเทคโนโลยีอื่นที่ให้บริการ BWA
การให้บริการ BWA นอกจากเทคโนโลยี WiMAX แล้วยังมีเทคโนโลยี Wi-Fi และ 3G ซึ่งแต่ละเทคโนโลยีก็จะมีข้อแตกต่างและข้อที่เหมือนกัน ดังแสดงในตาราง
ตารางที่ 2 แสดงการเปรียบเทียบเทคโนโลยีที่ให้บริการ BWA
เทคโนโลยี | มาตรฐาน | เครือข่าย | อัตราความเร็ว | ระยะทาง | ย่านความถี่ |
Wi-Fi | IEEE 802.11a | WLAN | 54 Mbps | 100 เมตร | 5 GHz |
Wi-Fi | IEEE 802.11b | WLAN | 11 Mbps | 100 เมตร | 2.4 GHz |
Wi-Fi | IEEE 802.11g | WLAN | 54 Mbps | 100 เมตร | 2.4 GHz |
WiMAX | IEEE 802.11d | WMAN | 75 Mbps | ปกติ 30 - 50 กม. | Sub 11 GHz |
WiMAX | IEEE 802.11e | Mobile WMAN | 30 Mbps | ปกติ 1.6 - 5 กม. | 2 -6 GHz |
WCDMA / UMTS | 3G | WWAN | 2 Mbps/10 Mbps | ปกติ 1.6 - 8 กม. | 1800, 1900, 2100 MHz |
CDMA2000 | 1xEV-DO 3G | WWAN | 2.4 Mbps | ปกติ 1.6 - 8 กม. | 400, 800, 900, 1700, |
EDGE | 2.5G | WWAN | 348 Kbps | ปกติ 1.6 - 8 กม. | 1900 MHz |
UWB | IEEE 802.15.3a | WPAN | 110 - 480 Mbps | 10 เมตร | 7.5 GHz |
WiMAX กับเทคโนโลยี Wi-Fi
เมื่อเปรียบเทียบระหว่างเทคโนโลยี WiMAX กับเทคโนโลยี Wi-Fi แล้วพบว่ามีขีดความ สามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยอัตราเร็วที่สูงพอ ๆ กัน แต่ WiMAX มีระยะทางครอบคลุมพื้นที่กว้างหลายเท่า ทั้งนี้เพราะ Wi-Fi มีเป้าหมายในการให้บริการในพื้นที่ขนาดเล็ก ซึ่งเป็น Wireless Local Area Network ที่มีความเร็วในการส่งข้อมูลสูง ส่วน WiMAX นั้นพัฒนามาจาก Wi-Fi โดยขยายระยะทางการส่งสัญญาณให้ได้ไกลขึ้น รองรับการใช้งานได้มากขึ้น และความเร็วที่สูงขึ้น
WiMAX กับเทคโนโลยี 3G
3G เป็นเทคโนโลยีของ Cellular network มีความสามารถให้บริการทั้งเสียงและสื่อผสมและสามารถรองรับการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ แม้ในขณะใช้งานมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง เทคโนโลยีมีอยู่ 2 ค่าย คือ WCDMA และ CDMA2000
เมื่อเปรียบเทียบกับ WiMAX กับ 3G แล้ว ทั้งสองเป็นเทคโนโลยีคนละมาตรฐาน ใช้คลื่นความถี่ต่างกัน ซึ่งพอจะเปรียบเทียบในหัวข้อที่น่าสนใจได้ดังนี้
- ด้านความเร็ว : WiMAX มีความเร็วกว่า เพราะการพัฒนามุ่งเน้นไปที่ด้านการส่งข้อมูลสื่อประสม (Multimedia) ด้วยความเร็วสูงเป็นหลัก
- ด้านระยะทางการเชื่อมต่อสัญญาน : WiMAX ส่งได้ไกลกว่า
- ความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมเครือข่าย : 3G มีสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนกว่า WiMAX ดังนั้น ด้านการลงทุนติดตั้งอุปกรณ์เครือข่าย WiMAX จะมีต้นทุนที่ต่ำกว่า
- ความสามารถในการสื่อสารระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง : 3G มีความสามารถมากกว่า เพราะมีการพัฒนามาจากการโครงข่ายโทรศัพท์ซึ่งมุ่งเน้นการสื่อสารทางเสียงและความ สามารถในการเคลื่อนที่ ซึ่งมีการพัฒนามาก่อน WiMAX และพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง
- ความปลอดภัยของข้อมูล : 3G มีการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลให้กับผูุ้ใช้บริการด้วยมาตรฐานทางเทคนิคที่รัดกุมกว่า
สรุป เทคโนโลยี WiMAX น่าจะมีข้อได้เปรียบกว่าในด้านของเงินลงทุนด้านอุปกรณ์เครือข่าย และอัตราเร็วในการสื่อสารข้อมูลที่เหนือกว่าเทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G เหมาะกับการติดตั้งเพื่อใช้งานแบบประจำที่ (Fixed) และแบบเคลื่อนที่อย่างช้า (Portable) ถึงแม้ปัจจุบันจะมีมาตรฐาน IEEE802.16e ออกมาเพื่อใช้งานกับโทรศัพท์มือถือ แต่ก็ยังเป็นรอง 3G ซึ่งมีความสามารถในการรับส่งสัญญานในขณะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้อย่างมีเสถียรภาพ นอกจากนี้แล้ว 3G ยังสามารถจัดการควบคุมคุณภาพในการให้บริการเป็นอย่างดี
ความเป็นมาและทิศทางการใช้ WiMAX ในประเทศไทย
ความเป็นมา WiMAX ในประเทศไทย
18 พฤษภาคม 2548 สำนักงานคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กทช.) และศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ได้มีข้อตกลงร่วมมือทางวิชาการร่วมกัน เพื่อประโยชน์ด้านกิจการโทรคมนาคมต่อสาธารณชน และการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมของประเทศได้อย่างมีประสิทธิผล
ต่อมาได้มีโครงการศึกษาแนวทางการจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครือข่ายสื่อสารไร้สาย WiMAX ในประเทศไทยขึ้น ซึ่งเป็นหนึ่งในโครงการภายใต้ความร่วมมือทางวิชาการระหว่างสองหน่วยงานนี้ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและจัดทำข้อเสนอแนะเสนอต่อคณะกรรมการ กทช. เพื่อใช้เป็นข้อมูลประกอบการพิจารณาจัดสรรคลื่นความถี่และการกำหนดระเบียบข้อบังคับต่างๆ สำหรับประยุกต์ใช้เทคโนโลยี WiMAX ในประเทศไทย
สิงหาคม 2549 คณะทำงานในโครงการศึกษาแนวทางการจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครือข่ายสื่อสารไร้สาย WiMAX ในประเทศไทย ได้จัดทำรายงานเสนอต่อคณะกรรมการ กทช. โดยมีข้อเสนอแนะให้มีการพิจารณาจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับแบบ Licensed (ผู้ที่จะได้รับใบอนุญาตการใช้ความถี่ คือผู้ที่ชนะการประมูลแข่งกับรายอื่นๆ และได้รับการคุ้มครองการรบกวนในการใช้แถบคลื่นวิทยุนั้นๆ) เป็นอันดับแรก โดยมีข้อเสนอแนะใน 3 ย่านความถี่ดังนี้
Frequency Band | Frequency Range | ข้อเสนอแนะ |
2.5 GHz | 2.3 – 2.4 GHz | Ø จัดทำข้อกำหนดการใช้งานร่วมกันระหว่างกิจการ BWA กับ กิจการ Fixed Links Ø กำหนด Channel Block 5 MHz ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน WiMAX |
2.5 – 2.69 GHz | Ø ในแผนระยะสั้นให้จัดสรรความถี่สำหรับกิจการ BWA ที่ไม่มีผลกระทบด้านสัญญาณรบกวนต่อ MMDS ซึ่งสามารถจัดสรรได้โดยปราศจากความยุ่งยากด้านเทคนิคเกี่ยวกับการรบกวนกัน Ø ในแผนระยะยาวเสนอให้ปรับปรุงแผนความถี่ในแถบคลื่นกิจการ MMDS มาใช้ในกิจการ BWA Ø จัดทำข้อกำหนดการใช้งานร่วมกันระหว่างกิจการ BWA กับ กิจการ Fixed Links Ø กำหนด Channel Block 5 MHz ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน WiMAX | |
3.5 GHz | 3.4 – 3.7 GHz | Ø เสนอให้มีการดำเนินการศึกษาผลกระทบด้านการรบกวนในการใช้งานร่วมกันระหว่างกิจการ BWA กับกิจการดาวเทียม ThaiCOM Ø จัดทำข้อกำหนดการใช้งานร่วมกันระหว่างกิจการ BWA กับ กิจการดาวเทียม Ø กำหนด Channel Block 3.5 MHz ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน WiMAX |
ส่วนการจัดสรรคลื่นความถี่แบบ Unlicensed (เปิดกว้างให้ใช้งานความถี่ร่วมกับผู้ใช้อื่นๆ โดยไม่ต้องเสียค่าใบอนุญาตการใช้ความถี่ แต่ไม่ได้รับการคุ้มครองการรบกวน) นั้น เสนอให้พิจารณาจัดสรรความถี่บริเวณ 5GHz ที่แถบความถี่ย่าน 5.475-5.725 GHz และ 5.725-5.825 GHz ปัจจุบันเทคโนโลยีที่รองรับ WiMAX แบบนี้ยังไม่มีประสิทธิภาพและกำลังอยู่ในสถานะกำลังพัฒนา และเสนอให้มีการทดลองและวิจัยเทคโนโลยี WiMAX เพื่อศึกษาด้านคลื่นความถี่วิทยุ การรบกวนที่อาจจะเกิดกับกิจการอื่น และการใช้ Application ต่างๆ เพื่อใช้ในการประกอบการตัดสินใจในการจัดสรรคลื่นความถี่ นอกจากนี้ได้เสนอให้มีการจัดสัมมนาการจัดสรรความถี่สำหรับบรอดแบนด์ไร้สาย เพื่อรับฟังความคิดเห็นจากหน่วยงานภาครัฐ เอกชนและบุคคลทั่วไป
โดยได้สรุปสถานะปัจจุบันของการจัดสรรความถี่ของประเทศไทย ดังตารางข้างล่างนี้
Frequency Band | Frequency Range | กิจการที่ใช้งานอยู่เดิม | อุปสรรและปัญหา | หน่วยงานที่ใช้คลื่นความถี่ |
2.5 GHz | 2.3 – 2.4 GHz | - Fixed Links จำนวน 39 คู่ช่องสัญญาณ | อาจมีความยุ่งยากในการประสานงานการรบกวนระหว่างกิจการ BWA กับกิจการ Fixed Links | ช่วง 100 MHz มี บ.ทีโอทีจำกัด(มหาชน) ถือครองอยู่ 64 MHz ส่วนที่เหลือ 36 MHz เป็นของหน่วยราชการและ บ.กสท โทรคมนาคม จำกัด (มหาชน) |
2.5 – 2.69 GHz | - MMDS - Fixed Links จำนวน 2 คู่ช่องสัญญาณ | มีการใช้งานของกิจการ Fixed Links จำนวนน้อย (2 คู่สาย) และ MMDS อาจเกิดการรบกวนกันและกัน | อสมท. และกรมประชาสัมพันธ์ เป็นผู้ใช้ย่านความถี่นี้อยู่ | |
3.5 GHz | 3.4 – 3.7 GHz | - ดาวเทียม ThaiCom | อาจประสบปัญหาการใช้งานร่วมกันระหว่างกิจการ BWA กับกิจการดาวเทียม | ดาวเทียม ThaiCOM |
5 GHz | 5.470–5.725 GHz และ 5.725–5.825 GHz
| - กองทัพอากาศ | เนื่องจากแถบคลื่นวิทยุนี้ถูกกำหนดการจัดสรรความถี่ในรูปแบบ Unlicensed และเทคโนโลยี WiMAX ยังไม่สามารถรองรับการใช้งานแบบ Unlicensed อย่างมีประสิทธภาพและยังอยู่ในสถานะกำลังพัฒนา | กองทัพอากาศ |
3 ส.ค. 2550 กทช. ได้มีประกาศคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติเรื่อง แผนความถี่วิทยุ Broadband Wireless Access (BWA) (รวมถึง ไวแม็กซ์ ด้วย) เพื่อการทดลองหรือทดสอบ โดยประกาศลงใน ราชกิจจานุเบกษา 3 สิงหาคม 2550 (http://www.100watts.com/smf/?topic=1766.10;wap2, 27 สิงหาคม 2550 ) ในเนื้อหาของประกาศดังกล่าวได้มีการกำหนดให้ใช้ย่านความถี่สำหรับการทดสอบ 4 ย่าน คือ 2300 – 2400 MHz, 2500 – 2520 และ 2670 - 2690 MHz, 3300 – 3400 MHz, และ 3400 – 3700 MHz พร้อมทั้งได้กำหนดเงื่อนไขเกี่ยวกับการปฏิบัติการทดสอบคลื่นความถี่ดังกล่าวไว้ด้วย ทั้งนี้เพื่อจะได้นำผลการทดสอบมาพิจารณาจัดทำแผนความถี่ และรับฟังความคิดเห็นสาธารณะชนต่อไป
ซึ่งต่อมาก็ได้มีการออกใบอนุญาตให้ใช้คลื่นความถี่วิทยุเพื่อการทดลองหรือทดสอบเป็นการชั่วคราว แก่บริษัทเอกชนจำนวน 18 ราย โดยมีระยะเวลาทดสอบตั้งแต่ 20 เม.ย.2551 - 18 พ.ย.2551 โดยให้แต่ละรายมีเวลา 90 วันสำหรับทำการทดสอบ (WiMAX)
พ.ศ. 2551 ในระหว่างปีนี้จึงอยู่ในขั้นการศึกษาวิเคราะห์ ซึ่งจากคำกล่าวของนายสุรนันท์ วงศ์วิทยกำจร เลขาธิการ กทช. กล่าวว่า เป็นช่วงที่ กทช. ทำงานวิเคราะห์ทั้งหลายไม่ว่าจะเป็นการวิเคราะห์นโยบายใหม่ๆ เช่น นโยบายเรื่องใบอนุญาตใหม่ทางด้านโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่เราเรียกกันว่า 3G และใบอนุญาตใหม่สำหรับเทคโนโลยีใหม่ทางด้าน WiMAX อีกเรื่องหนึ่งคือ Number Portability เรื่องนี้เป็นการคืนสิทธิให้แก่ผู้บริโภค ให้ผู้บริโภคได้มีสิทธิเลือกใช้บริการเลือก ใช้โครงข่ายที่ตัวเองต้องการได้ภายใต้สิ่งที่ผู้ให้บริการเสนอคือหมายเลขเดียวใช้ได้ทุกโครงข่าย
22 ธันวาคม 2551 มีการประชุมและมีมติรับทราบรายงานการศึกษาวิเคราะห์ผลการทดลองให้บริการอินเตอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูง หรือ WiMAX โดยสรุปภาพรวมว่า ผลการทดลองโดยเฉพาะย่านความถี่ 2.3 และ 2.4 GHz เป็นย่านความถี่ที่เหมาะสมที่จะนำเปิดให้บริการ WiMAX ส่วนผลการทดลองในย่ายความถี่ 2.5-2.6 GHz พบว่ายังมีการรบกวนของสัญญาน ที่ประชุมจึงได้มอบหมายให้สำนักงาน กทช. รับไปจัดทำแผนการจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับการให้บริหาร WiMAX เฉพาะในย่าน 2.3 - 2.4 GHz โดยเร่งด่วน
19 พฤษภาคม 2552 คณะกรรมการกำหนด และจัดสรรคลื่นความถี่ใหม่ ได้จัดทำร่างแผนการกำหนดและจัดสรรคลื่นความถี่ใหม่ และให้มีการรับฟังความคิดเห็นสาธารณะเกี่ยวกับร่างแผนการกำหนดและจัดสรรคลื่นความถี่ใหม่
4 พฤศจิกายน 2552 ที่ประชุมคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ(กทช.) เห็นชอบให้ประกาศแผนกำหนดและจัดสรรคลื่นความถี่ใหม่ในราชกิจจานุเบกษา ที่มีกำหนดเวลาการใช้งาน 10 ปี คือระหว่าง 2551-2561 การจัดสรรคลื่นความถี่วิทยุขึ้นมาใหม่ ก็เพื่อให้การใช้คลื่นความถี่อย่างมีประสิทธิภาพ มีการจัดสรรความถี่ตามประเภทให้บริการ ป้องกันการผูกขาดในการใช้คลื่นให้มีการกระตุ้นการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ที่ประชุมต่างเห็นพ้องต้องกันที่จะให้ประกาศแผนงานดังกล่าวในราชกิจจานุเบกษา เพื่อให้ประชาชนทราบทั่วกัน ซึ่งก่อนหน้านั้นไม่เคยทำมาก่อนเป็นแผนงานที่มีความโปร่งใสในการจัดสรรคลื่นความถี่วิทยุที่เป็นทรัพยากรธรรมชาติ ที่มีอยู่อย่างจำกัดให้เกิดประโยชน์สูงสุดต่อไป
ปัจจุบัน พ.ศ.2553 มีความเคลื่อนไหวด้าน Broadband Wireless Access เกิดขึ้นในไทยกล่าวคือ กทช. ได้จัดให้ประมูลเทคโนโลยี 3G โดยใช้คลื่นความถี่ย่าน 2.1GHz ซึ่งกำหนดวันทำการประมูลแข่งขันในวันที่ 20 ก.ย.53 แต่ต้องระงับเป็นการชั่วคราวไว้ก่อนเนื่องจาก บริษัท กสท โทรคมนาคม จำกัด (มหาชน) ยื่นคำร้องขอให้ศาลเพิกถอนการประกาศของ กทช. เรื่องหลักเกณฑ์และวิธีอนุญาตให้ใช้คลื่นความถี่เพื่อประกอบกิจการโทรคมนาคมเคลื่อนที่ IMT ย่าน 2.1 GHz หรือ 3G เนื่องจากเห็นว่าตามรัฐธรรมนูญปี 2550 กทช.ไม่มีอำนาจออกใบอนุญาตได้ นอกจากจะมีการกำหนดไว้อย่างชัดเจนในแผนแม่บทการบริหารคลื่นความถี่แห่งชาติ เพราะต้องรอคณะกรรมการกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กสทช.) ซึ่งปัจจุบันยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น การพิจารณาข้อกฎหมายดังกล่าวส่งผลให้การจัดการประมูลใบอนุญาต 3 จี ที่กำลังจะเริ่มขึ้นต้องยุติลงทันที ต้องรอให้มีการจัดตั้ง กสทช. เสียก่อน ซึ่งหากครั้งนี้เทคโนโลยี 3G ในย่านความถี่ 2.1GHz เกิดขึ้นในประเทศไทย เทคโนโลยี WiMAX ย่อมมีโอกาสเกิดขึ้นตามแน่นอน
บทสรุป
WiMAX เป็นชื่อเรียกเทคโนโลยีไร้สายรุ่นใหม่ล่าสุดที่คาดว่าจะถูกนำมาใช้งาน เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายความเร็วสูง ให้บริการ Broadband Wireless Access (BWA) ถููกจัดอยู่ในกลุ่ม Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) มีความเร็วสูงสุดที่ Downlink = 144 Mbps และ Uplink = 35 Mbps มีระยะใช้งานถึง 75 กิโลเมตร ส่งสัญญานได้ทั้งแบบ LOS และ NLOS มีรูปแบบการเชื่อมต่อแบบ Point to Point, Point to Multipoint และแบบ Mesh Topology ได้รับความสนใจมีอยู่ 2 รุ่นได้แก่มาตรฐาน IEEE802.16-2004 ซึ่งสนับสนุนการใช้งานแบบ fixed และ nomadic และ มาตรฐาน IEEE802.16e ซึ่งสนันสนุนการใช้งานในลักษณะ mobile
ประเทศไทยเหมาะที่จะนำ WiMAX เพื่อช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึง Internet ได้อย่างกว้างขวางและทั่วถึงถึงแม้จะเป็นเขตชานเมืองและชนบทที่อยู่ห่างไกลเทคโนโลยี และสามารถช่วยลดปัญหาด้านระยะทางและสถานที่ตั้งที่อับสัญญาณเนื่องจากความแออัดในย่านชุมชน ทั้งนี้ประเทศไทยได้เริ่มต้นศึกษาตั้งแต่ พ.ศ.2548 โดยความร่วมมือระหว่างสำนักงานคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กทช.) และศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) โดยผ่านขั้นตอนการรวบรวมข้อมูลศึกษาวิเคราะห์ ทดสอบ รับฟังความคิดเห็นสาธารณะ และประกาศแผนกำหนดและจัดสรรคลื่นความถี่ใหม่ในราชกิจจานุเบกษา ที่มีกำหนดเวลาการใช้งาน 10 ปี คือระหว่าง 2551-2561 ซึ่งจนถึงปัจจุบันประเทศไทยยังไม่มีการให้บริการ WiMAX
ปัญหาและอุปสรรคที่สำคัญก็คือ ข้อจำกัดในแผนแม่บทการบริหารคลื่นความถี่แห่งชาติและกฎหมายที่เกี่ยวข้อง และคลื่นความถี่มีผู้ได้รับสิทธิ์ใช้งานอยู่ก่อนแล้ว ซึ่งการจัดสรรคลื่นความถี่นั้นแต่ละประเทศมีความแตกต่างกันโดยจะถูกควบคุมโดยหน่วยงานของรัฐ และสำหรับประเทศไทยจะถูกกำหนดโดยสำนักงานคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กทช.) ซึ่งขณะนี้กำลังเร่งดำเนินการจัดสรรคลื่นความถี่ใหม่เพื่อให้คนไทยได้ใช้การสื่อสารไร้สายความเร็วสูงโดยเร็วที่สุด
อ้างอิง :
อำนาจ มีมงคล, และอรรณพ ขันธิกุลม , ออกแบบและติดตั้งระบบ Wireless LAN. พิมพ์ครั้งที่ 2. นนทบุรี : ไอดีซี พรีเมียร์ม, 2553.
สำนักงานคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ, และศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ, รายงานการศึกษาแนวทางการจัดสรรคลื่นความถี่สำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี WiMAX ในประเทศไทย, คณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ, 2549.
เศรษฐพงส์ มะลิสุวรรณ. “BWA คืออะไร?” [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก: http://www.torakom.com, 25 สิงหาคม 2553.
“อนาคตและทิศทางของ WiMAX ในประเทศไทย” [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก: http://www.mvt.co.th, 1 ตุลาคม 2553.
http://www.mrpalam.com, 25 สิงหาคม 2553.
http://www.siamwimax.com, 25 สิงหาคม 2553.
“WiMAX คืออะไรกันแน่หรือ?” [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก: http://raykocomsc.multiply.com/journal/, 25 สิงหาคม 2553.
“WiMAX นวัตกรรมมใหม่ โทรคมนาคมไทย” [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก: http//www.ee-part.com/news/5436, 25 สิงหาคม 2553.
