1
บทนำ
1.1. ประวัติความเป็นมาของ WCDMA
ยุค 3G (Third generation mobile technology) เป็นยุคที่สร้างระบบใหม่ให้รองรับระบบเก่าได้และเรียกว่า Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS) โดยมุ่งหวังว่า การเข้าถึงเครือข่ายแบบไร้สาย สามารถกระทำได้ด้วยอุปกรณ์หลากหลาย เช่น จากคอมพิวเตอร์ จากเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นระบบยังคงใช้การเข้าช่องสัญญาณเป็นแบบ CDMA ซึ่งสามารถบรรจุช่องสัญญาณเสียงได้มากกว่า แต่ใช้แบบแถบกว้าง(wideband) ในระบบนี้จึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า WCDMA
3G เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารซึ่งถ้าจะจำกัดความโดยแปลตรงๆจากชื่อเลย ก็คือเป็นเทคโนโลยียุคที่ 3 (Third Generation) ซึ่งยุคที่ 3 ที่ว่านี้จะเป็นยุคที่มุ่งไปในทางการรวมเอาเทคโนโลยีหลายๆด้านมาไว้ด้วยกัน อย่างเช่น โทรศัพท์มือถือ 3G ก็จะเป็นในแง่การรวมเอา เทคโนโลยีเสียงมาใช้ร่วมกับเทคโนโลยีด้านการส่งและนำเสนอข้อมูล แล้วนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนในด้านระบบนั้นเน้นการใช้ระบบ CDMA - Code Division Multiple Access และระบบอื่นๆที่กำลังปรับเปลี่ยนเข้าสู่ระบบ IMT2000
WCDMA พัฒนามาจาก GSM (Global System for Mobile Communications) CDMA (Code-Division Multiple Access) และ TDMA (Time Division Multiple Access) ซึ่งทำให้ขยายแถบช่องสัญญาณได้ มากและ กว้างขึ้น ปัจจุบันแพร่หลายในอเมริกาซึ่งพัฒนาระบบ 2G ไปเป็น EDGEEnhance Data Rate for GSM ซึ่งเป็นอีกก้าวที่นำไปสู่ 3G WCDMA จึงมีความเหมือนกับระบบ GSM อยู่บ้าง แต่จากการพัฒนาทำให้ WCDMA มีความแตกต่างจาก GSM ในส่วนของการใช้งาน และการให้บริการที่รวดเร็วกว่า
1.2 WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access)
WCDMA เป็นเทคโนโลยี CDMA ที่มีข้อกำหนดตามข้อตกลงที่กำหนดของ ITU และเป็นที่รู้จักอย่างเป็นทางการในชื่อว่า IMT-2000 WCDMA เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารระบบไร้สายในยุคที่ 3 มีประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูลแบบไร้สายผ่านโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์ไร้สายความเร็วสูง โดยมีประสิทธิภาพการทำงานเหนือกว่าเทคโนโลยีทั่วไป เป็นอุตสาหกรรมโทรศัพท์ไร้สาย ที่มีความก้าวหน้ามากที่สุดและมีความสลับซับซ้อนของ Air Interface ผู้วิจารณ์ส่วนใหญ่มีความเชื่อว่า WCDMA จะเป็นเทคโนโลยีจะเสริมสร้างโครงสร้างพื้นฐานของโครงข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุคที่ 3 Air Interface ของ W-CDMA เป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุคที่ 3 ได้จัดเตรียมการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ ของผู้ใช้งานกับโครงข่ายหลัก ในทศวรรษที่ผ่านมาระบบการสื่อสารแบบไร้สายมีความเจริญเติบโตเป็นอย่างมาก ซึ่งมีการเพิ่มขึ้นของผู้ใช้บริการ และปริมาณการสื่อสาร ความต้องการ Bandwidth ที่สูง เช่น gaming music downloads video streaming จากความต้องการนี้จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ Wideband CDMA (WCDMA)
WCDMA คือ การพัฒนาเพื่อสร้างมาตรฐานใหม่ Real Time Multimedia รวมไปถึงการใช้ International Roaming ซึ่งรองรับจาก ITU (International Telecommunication Union) โดยกำหนดให้ใช้ความถี่ 2 GHz สำหรับการสื่อสารยุคที่ 3 WCDMA มีประสิทธิภาพในการสื่อสารรับส่งสัญญาณเสียงภาพข้อมูลและภาพวิดีโอด้วยความเร็วถึง 2 เมกกะบิตต่อวินาที แต่สำหรับการให้บริการในปัจจุบันให้ความเร็วสูงสุดที่ 384 กิโลบิตต่อวินาที (แนวกว้าง wide area access) โดยสัญญาณขาเข้าจะถูกแปรเป็นสัญญาณดิจิตอลและส่งไปเป็นรหัสผ่านแถบสัญญาณกระจายไปสู่คลื่นสัญญาณต่างๆ ผู้ให้บริการ
วิวัฒนาการโทรศัพท์เคลื่อนที่ในแง่เทคโนโลยี ตลาด และสินค้า-บริการ
Year | Technology evolution | Market evolution | Products and services |
1890s-1910s | Wireless telephony | Maritime | AM, FM radio |
1920s-1970s | Pre-cellular | Emergency services Defense markets | AM, FM radio |
1983-1991 | 1G | Industrial markets | Analog cellular |
1991-2001 | 2G | Business markets Mass markets | Digital cellular |
2001-present | 3G | Worldwide consumer Mass markets | Digital/multimedia cellular |
2
สถาปัตยกรรมและหลักการทำงานของ WCDMA
2.1. สถาปัตยกรรม WCDMA
รูปที่ 1 GSM Base Station Subsystem (BSS) และ WCDMA Radio Access Network (RAN) (ลักษมี ชูใจ, 2548)
จากรูปที่ 1 GSM Base Station Subsystem (BSS) และ WCDMA Radio Access Network (RAN) จะเป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อระหว่าง Core Network กับโทรศัพท์มือถือ จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีนี้สามารถจะใช้ช่องทางในการสื่อสารร่วมกันในส่วนของ Core Network นอกจากนั้นแล้วระบบ GSM BSS และ WCDMA RAN อยู่ภายใต้โครงสร้างพื้นฐานของ Cellular radio system จะเห็นได้ว่า GSM Base station Controller (BSC) จะเหมือนกับ Radio Network Controller (RNC) คือหน่วยควบคุมความถี่ Network และ GSM Base Transceiver Station (BTS) ซึ่งทำหน้าที่รับส่งสัญญาณกับเครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ จะเหมือนกับ WCDMA Radio Base Station (RBS)ในการเชื่อมต่อของ WCDMA มีการพัฒนามาจากระบบ GSM ซึ่งจะมีความแตกต่างในรูปแบบของการบริการ โดยจะเห็นได้ว่าระบบ GSM BSS จะมีการเชื่อมระหว่าง Handset กับ BTS ได้จุดเดียวและเชื่อมผ่าน BSC ไปยัง Core Network ในขณะที่ระบบ WCDMA RAN จะมีการเชื่อมระหว่างHandset กับ RBS ได้หลายจุด (Base station) และระหว่าง RNC ก็สามารถเชื่อมต่อกันได้เพื่อเป็นการ Share Traffic ในการรับ-ส่งข้อมูล โดยในแต่ละเส้นทางของการเชื่อมต่อก็จะมีความเร็วที่สูงกว่า ทำให้การรับ-ส่งข้อมูลทำได้รวดเร็วกว่าระบบ GSM เป็นอย่างมาก
รูปที่ 2 การเชื่อมต่อของระบบ WCDMA RAN (ลักษมี ชูใจ, 2548)
ความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดของระบบ GSM และ WCDMA ก็คือ ระบบ GSM จะมีการจัดการ ผู้ใช้หลายคนโดยใช้เทคโนโลยี TDMA (Time Division Multiple Access) ซึ่งจะมีการแบ่ง Timeslots ในแต่ละช่วงความถี่ออกไปเพื่อให้ผู้ใช้โทรศัพท์สามารถใช้งานได้พร้อมกัน แต่ WCDMA นั้นเป็นการใช้เทคโนโลยี CDMA (Code Division Multiple Access) ซึ่งจะถูกจัดการโดย Hardware และส่วนควบคุมโดยผู้ใช้แต่ละคนจะมีการแบ่งแยกกันโดยรหัส CDMA คือ เทคโนโลยีเพื่อการเข้าถึงจากผู้ใช้หลายๆ คน โดยจะแบ่งแยกกันด้วยรหัส นั่นคือผู้ใช้ทุกคนสามารถใช้ความถี่เดียวกันในการส่งข้อมูลภายใต้เวลาเดียวกันเป็นการพัฒนาที่รวดเร็วในการจัดการสัญญาณ ซึ่งเทคโนโลยีที่รองรับการใช้งานแบบนี้ ก็คือ WCDMA และ CDMA2000 WCDMA มีพื้นฐานมาจากเทคโนโลยี CDMA ซึ่งเป็น wide band radio signal ที่มีความถี่ 5 MHzโดยมีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล 3.84 Mbps จะเห็นได้ว่าเร็วกว่า CDMA2000 (1.22 Mbps) ถึง 3 เท่า
รูปที่ 3 การส่งข้อมูลใน WCDMA โดยการใช้ Spread Spectrum (ลักษมี ชูใจ, 2548)
รูปที่4 Difference between regular CDMA and W-CDMA (ลักษมี ชูใจ, 2548)
จากรูปจะเห็นได้ว่า WCDMA ซึ่งมี bandwidth ที่กว้าง ทำให้สามารถส่งข้อมูล เช่น voice, data,video ไปพร้อมๆ กันได้ ในขณะที่ CDMA ไม่สามารถทำได้เนื่องจากมี bandwidth ที่แคบกว่า
ประโยชน์ของการส่งข้อมูลแบบ Wideband ด้วยความเร็วสูง
- สามารถรองรับ bit rate ที่สูงกว่า
- การส่งข้อมูลสามารถทำได้ดีกว่า เร็วกว่า และยืดหยุ่นกว่า
- สมรรถภาพของระยะคลื่น (spectrum)ในการใช้สายโทรศัพท์ดีขึ้น
- คุณภาพของการบริการดีขึ้น (Higher QoS [Quality of Service คือ คุณภาพของบริการ])
- การออกแบบของเทคโนโลยีนี้สามารถให้บริการได้พร้อมกันและในเวลาเดียวกัน ซึ่งทำให้การบริการมีคุณภาพมากขึ้น
- เป็นเทคโนโลยีที่สามารถใช้กันได้ทั่วโลก
2.2 ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่ให้บริการ กับความจุ ของระบบ WCDMA
ในระบบ GSM ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ถ้าพิจารณาถึงเรื่องพื้นที่ให้บริการกับความจุ จะไม่ขึ้นต่อกันมากนัก โดยพื้นที่ให้บริการนั้นจะขึ้นอยู่กับความแรงของสัญญาณ ระดับของสัญญาณ interference และรวมถึงค่า sensivity ในส่วนของความจุนั้น จะขึ้นอยู่กับจำนวน ช่องสัญญาณที่ระบบมีใช้งานอยู่ซึ่งจะแตกต่างจากระบบ WCDMA โดยพื้นที่ให้บริการกับความจุทางด้าน downlink จะขึ้นอยู่ต่อกัน คือเมื่อภายใน cell มีจำนวนผู้ใช้งานมากขึ้น จะทำให้พื้นที่ให้บริการลดน้อยลง ถ้าพิจารณาในเรื่องกำลังส่ง (power) ของระบบ WCDMA ผู้ใช้งานทั้งหมดภายใน cell จะใช้ กำลังส่งของสถานีฐานร่วมกัน เมื่อมีผู้ใช้งานมากขึ้น เนื่องจากกำลังส่งที่มีอยู่จำกัด จึงเสมือนว่าพื้นที่การให้บริการถูกทำให้ลดขนาดลง นั่นคือเราสามารถสังเกตได้ว่า ความจุของระบบจะขึ้นอยู่กับระยะทางของผู้ใช้งาน รวมถึงพื้นที่การให้บริการด้วย โดยปกติแล้วระบบ WCDMA จะมีขีดจำกัดในเรื่องของกำลังส่งจากสถานีฐาน ไปยังเครื่องลูกข่าย
2.3 เปรียบเทียบระหว่าง Uplink กับ Downlink
ในระบบ WCDMA เงื่อนไขทางด้าน uplink ค่อนข้างจะมีความแตกต่างไปจาก downlink เนื่องจาก ผู้ใช้งานแต่ละคนใช้เครื่องลูกข่ายของตัวเอง ไม่มีการใช้กำลังส่งร่วมกัน ดังนั้นความจุกับพื้นที่การใช้งานไม่มีผลต่อกัน ยกเว้นในเรื่องของสัญญาณรบกวน อันเนื่องมาจากจำนวนผู้ใช้งานมากขึ้น ซึ่งจะมีผลกระทบในทางลบ ทำให้ทั้งความจุและพื้นที่ให้บริการลดลง ดังนั้นการให้บริการภายในอาคารโดยเฉพาะ มีข้อดีสำหรับทางด้าน uplink คือสัญญาณ interference ที่มาจาก cell อื่นจะลดน้อยลงนั่นหมายความว่าเราจะได้ความจุมากขึ้น หรือพูดอีกนัยหนึ่งว่า รองรับจำนวนผู้ใช้งานได้มากขึ้นเมื่อเทียบกับ macro cell เดิม2.4 การส่งข้อมูลความเร็วสูงต้องการกำลังส่งที่มากกว่า
การบริการของระบบ WCDMA จะถูกกำหนดด้วยกำลังส่ง ทั้งทางด้าน uplink และ downlink การส่งข้อมูลความเร็วสูงต้องการกำลังส่งที่มาจากทั้งสถานีฐานและเครื่องลูกข่ายมากกว่า การส่งข้อมูลความเร็ว ต่ำ โดยทั่วไปแล้วการส่งข้อมูลความเร็วสูงจะใช้งานอยู่กับที่ ส่วนใหญ่จะใช้งานอยู่ภายในอาคาร
2.5 การลดโหลดของ Macro cell
ถ้าผู้ใช้งานส่วนใหญ่ใช้งานในส่วนที่เราทำการจัดไว้ให้ภายในอาคารโดยเฉพาะ จะมีผลทำให้macro cell ใช้กำลังส่งน้อยลงกว่าเดิมเมื่อเทียบกับบริการเดียวกัน นั่นหมายถึง macro cell สามารถรองรับจำนวนผู้ใช้งานได้มากขึ้น ความจุที่เพิ่มขึ้นนี้จะเพิ่มมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับว่าผู้ที่ใช้งานอยู่ตำแหน่งใดของภายในอาคาร โดยทั่วไปแล้วความจุของระบบจะเพิ่มมากที่สุด เมื่อผู้ใช้งานอยู่ตรง บริเวณขอบปลายของ cell ความจุของระบบ WCDMA จะขึ้นอยู่กับ กำลังส่งสำหรับผู้ใช้งานภายใน cell นั้น และระดับของสัญญาณ interference ที่มาจาก cell อื่น การแยก cell ออกมา จะทำให้ระดับของสัญญาณinterference ที่เกิดขึ้นลดน้อยลง ผนัง กำแพงหรือว่าโครงสร้างอื่นๆ ภายในอาคาร จะเป็นส่วนช่วยป้องกันสัญญาณ interference ที่มาจาก cell อื่น โดยทั่วไปแล้วการแยก cell ออกมาสำหรับพื้นที่ภายในอาคารโดยเฉพาะจะให้ความจุมากกว่า แบบที่ไม่ได้ทำการแยก cell ประมาณ 2-3 เท่า
2.6 ข้อดีเมื่อโครงข่ายมีโหลดมากขึ้น
ในช่วงเริ่มต้นโดยทั่วไปจะมีการใช้งานยังไม่มากนัก เนื่องจากผู้ใช้งานยังน้อยอยู่เมื่อมีการใช้งานมากขึ้น ระบบ WCDMA จะมีขีดจำกัดทางด้าน downlink ดังนั้นข้อดีของการแยกพื้นที่ให้บริการภายในอาคารจะทำให้ได้พื้นที่บริการมากขึ้น เนื่องมาจากโหลดของ macro cell ลดลง เทียบกับระบบที่ไม่มีการแยกพื้นที่ให้บริการภายในอาคาร ตำแหน่งของผู้ใช้งานจะมีผลต่อกำลังส่งที่ต้องใช้เนื่องจาก path loss มีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างมาก ดังนั้นผู้ให้บริการจะต้องมีการ เตรียมกำลังส่งเผื่อไว้ (margin) เป็นจำนวนมากให้พอเพียงกับการใช้งาน แต่ถ้ามีการแยกพื้นที่ให้ บริการภายในอาคารแล้ว ไม่มีความจำเป็นต้องเตรียมกำลังส่งเผื่อไว้ สำหรับเทคโนโลยี HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) การใช้งานของระบบ HSDPA ก็จะคล้ายๆ กับระบบ WCDMA ดังนั้น การแยกพื้นที่ให้บริการภายในอาคารจะมีประโยชน์อย่างมาก
2.7 โครงข่ายโทรศัพท์เซลลูลาร์
เพื่อที่จะเข้าใจถึงคุณสมบัติของ W-CDMA มันมีค่ายิ่งในความทรงจำ ถึงการติดต่อสื่อสารโทรศัพท์เซลลูลาร์ว่าทำงานอย่างไร ที่ยิ่งไปกว่านั้น การใช้งานเครื่องส่งวิทยุที่มีกำลังส่งจำนวนน้อยที่สุดนั้น ควรจะเตรียมบริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ ที่จำกัดจำนวนลูกค้ามาก บนพื้นที่ให้บริการขนาดใหญ่การติดต่อสื่อสารโทรศัพท์เซลลูลาร์ ได้แบ่งพื้นที่การให้บริการ ไปสู่เซลล์จำนวนมาก ที่รองรับ โดยมีกำลังส่งต่ำ และตัวควบคุมที่เราเรียกว่า สถานีฐาน (Base Station) นั่นหมายความว่า ผู้ให้บริการสามารถที่จะนำความถี่ ที่ได้รับการจัดสรรที่มีราคาแพง นำกลับมาใช้งานใหม่ เพื่อให้สอดคล้องกับจำนวนของเซลล์ ที่พวกเขาได้สร้างขึ้นมา บนโครงข่ายของพวกเขา ลักษณะอาการของการนำกลับมาใช้งานใหม่เป็นแฟคเตอร์หนึ่ง ที่แตกต่างกับเทคโนโลยีโทรศัพท์เซลลูลาร์หลายชนิดในระดับล่างนั้นคือ การเข้าถึงโทรศัพท์เซลลูลาร์สามารถเลือกผู้ให้บริการเพื่อเตรียมบริการที่มากกว่าไปสู่ประชาชนจำนวนมาก
3
HSPA (High-Speed Packet Access)
เทคโนโลยี HSPA (High-Speed Packet Access) ถูกพัฒนามาจาก UMTS (WCDMA) HSPA เป็น Packet หรือ Protocol ที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อเพิ่มความสามารถในการส่งข้อมูลHSPA มีสองมาตรฐานคือ HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) และ HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) แต่เฉพาะ HSDPA เท่านั้นที่ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ เนื่องจากปกติแล้วผู้ใช้งานเน้นไปทางดาว์นโหลดมากกว่า
3.1 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)
HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) คือเทคโนโลยีซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพข้อมูลใน downlink ให้แก่โอปเปอเรเตอร์บรอดแบนด์ไร้สาย และก่อให้เกิดการให้บริการข้อมูลยุคหน้า ในปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ได้ถูกใช้อย่างแพร่หลายโดยโอปเปอเรเตอร์ทั่วโลกผนวกกับประสิทธิภาพข้อมูลสูงใน downlink ด้วยอัตรารับส่งข้อมูลสูงสุดกับความจุระบบที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพ latency ต่ำที่เพิ่มประสิทธิภาพขึ้นอย่างมาก รวมทั้งการเชื่อมต่อกับงบประมาณที่ดีขึ้นและพื้นที่ครอบคลุมมากขึ้น รวมทั้งศักยภาพประสิทธิภาพสูงของเซลล์ HSDPA คือ ช่องสัญญาณข้อมูล Packet ความเร็วสูง downlink ใหม่ ที่ถูกแนะนำว่าเป็นส่วนหนึ่งของ Release 5 ซึ่งเป็นส่วนขยายต่อของเทคโนโลยี WCDMA ซึ่งเป็นส่วนบนสุดของช่องสัญญาณปกติของ WCDMA สื่อสัญญาณ Release 5 ได้รับการออกแบบเพื่อสนับสนุนผู้ใช้ HSDPA หรืออย่างทางเลือกที่ HSDPA สามารถถูกใช้โดยเฉพาะในสื่อสัญญาณของตนเองเป็นเทคโนโลยีในการสื่อสารข้อมูลที่รวดเร็วกว่า EDGE ภายใต้เครือข่ายแบบ UMTS เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งผ่านข้อมูลที่รวดเร็วและเพิ่มช่วงกว้างของข้อมูลมากขึ้น โดยในปัจจุบันเทคโนโลยี HSDPA รองรับความสามารถในการส่งผ่านข้อมูล 1.8 เม็กกะบิทต่อวินาที, 3.6 เม็กกะบิทต่อวินาที , 7.2 เม็กกะบิทต่อวินาที และ Down Link ความเร็ว 14.4 เม็กกะบิท (การเชื่อมต่อ EDGE จะมีหน่วยวัดความเร็วเป็น “ กิโลไบต์ต่อวินาที ” ส่วน HSDPA จะมีความเร็วในระดับ “ เม็กกะบิต ต่อวินาที” เลยทีเดียว) เรียกได้ว่าเร็วกว่า EDGE ปัจจุบัน HSDPA รองรับการส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 1.8 – 14.4 Mbps มีผู้ให้บริการ HSDPA ในต่างประเทศบางรายให้บริการดาว์นโหลดข้อมูลสูงถึง 30 GB ต่อเดือน หรือ 300 นาทีของโทรทัศน์ผ่านโทรศัพท์มือถือ และ HSDPA ยังถูกพัฒนาต่อไปเป็น HSPA Evolved ที่สามารถส่งข้อมูลได้ถึง 42 Mbps
HSDPA ใช้ WCDMA เพื่อยกระดับประสิทธิภาพใหม่ที่สามารถสนับสนุนแอพพลิเคชั่นบรอดแบนด์ได้เพิ่มขึ้นกับ latencies ที่ต่ำลง ระยะเวลาการดีเลย์ที่สั้นกว่าและเวลาโต้ตอบของเครือข่ายที่เร็วขึ้นและ QoS ที่ดีกว่าสำหรับข้อมูล
รูปที่ 6 โครงสร้างของเครือข่าย HSDPA (www.itharem.com)
3.2 HSUPA (High Speed Uplink Packet Access)
HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) เป็นโหมดมาตรฐานใน Release 6 ที่เพิ่มประสิทธิภาพของ HSDPA สู่ Uplink แนะนำช่องสัญญาณทางกายภาพใหม่ที่เรียกว่า Enhanced Dedicated Channel (E-DCH) ซึ่งสำคัญในการก่อให้เกิดชุดของการส่งเสริมการเพิ่มประสิทธิภาพ uplink สูงสุด HSUPA รวบรวมความคิดและหลักการที่คล้ายกับ HSDPA
HSUPA จะทำให้อัตรารับส่งข้อมูลได้สูงสุดถึง 5.76 Mbps และเกือบจะสองเท่าของความจุและประสบความสำเร็จอย่างมากในการปรับปรุงอัตราความเร็วข้อมูลของผู้ใช้ เทคนิคเพิ่มเติม HSUPA ยังลดระยะเวลาดีเลย์แพ็คเก็ตอย่างมาก สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมของ QoS สำหรับการใช้ทรัพยากรระบบ uplink ที่ดีขึ้น HSUPA ทำให้การควบคุมทรัพยากร air link ของ Node B ดีขึ้นรวมทั้งการกำหนดรายการที่รวดเร็วสำหรับการปรับปรุง uplink มากที่คล้ายกับ HSDPA ใน downlink HSUPA ที่เพิ่มประสิทธิภาพ uplink นอกเหนือไปจากโหมด HSDPA ที่ใช้เทคโนโลยีWCDMA เพื่อทำงานด้วยกันในระดับใหม่ ในการให้บริการที่ดีสุดของบรอดแบนด์ไร้สาย การรวมเข้าด้วยกันของ HSDPA และ HSUPA ซึ่งถูกกำหนดเป็น HSPA ได้ให้การสนับสนุนที่ดีกว่าสำหรับแอพพลิเคชั่นที่ไวต่อการดีเลย์ อาทิเช่น VoIP, Video telephony และแอพพลิเคชั่นเกมมากมาย HSPA ได้เพิ่มประสบการณ์ที่ดีอย่างมากแก่ผู้ใช้ในการใช้ uplink และแอพพลิเคชั่นต่างๆ อาทิเช่น การส่งไฟล์งานและการส่งวีดีโอและรูปภาพ อนาคตของ HSPA จะถูกพัฒนาไปเป็น HSOPA ที่สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วในการดาวน์โหลดสูงถึง 100 Mbps และอัพโหลด 50 Mbps หรือที่เรียกว่า Super 3G แต่ HSOPA ไม่ได้ใช้เทคโนโลยี WCDMA
4
การวิเคราะห์เปรียบเทียบ WCDMA&HSPA
การวิเคราะห์เปรียบเทียบ WCDMA&HSPA
ตารางที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบความเร็วการรับ-ส่งข้อมูลของเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย
CDMA2000 1x EVO-DO | CDMA 2000 1x | WCDMA | GPRS | EDGE | |
Average Speed | 355-600 kbps | 50-90 kbps | 300-500 kbps | 10-35 kbps | 40-50 kbps |
Peak Speed | 2.4 Mbps | 153.6 kbps | 1.8-2 Mbps | 171.2 kbps | 384 kbps |
เทคโนโลยี HSPA (High Speed Packet Access) เป็นการพัฒนาทางเทคนิคที่ต่อยอดและช่วยเพิ่มขยายศักยภาพในการให้บริการของเครือข่าย UMTS/WCDMA เพื่อตอบรับความต้องการในการสื่อสารแบบบรอดแบนด์ไร้สาย เทคโนโลยี HSPA มีความโดดเด่นกว่า Wi-MAXซึ่งเป็นเทคโนโลยีทางเลือกในทุกแง่มุมไม่ว่าจะเป็นความพร้อมเข้าสู่ตลาด ความสะดวกในการบริหารจัดการประสิทธิภาพของพื้นที่ให้บริการ ประสิทธิภาพในการใช้งานย่านความถี่วิทยุ และความประหยัดในแง่ของต้นทุน HSPA ช่วยให้ผู้ประกอบการเครือข่ายสื่อสารไร้สาย สามารถบริหารจัดการต้นทุนในการให้บริการบรอดแบนด์ไร้สายได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เทคโนโลยี HSPA ให้ความสำคัญกับกลุ่มเป้าหมายที่เป็นผู้ใช้บริการทั่วไป รวมถึงมีการผลักดันความพร้อมของเครื่องลูกข่ายเพื่อร่วมกันสร้างประสบการณ์สื่อสารแบบบรอดแบนด์ไร้สาย ซึ่งเดิมเป็นจริงได้เฉพาะในเครือข่ายแบบมีสาย
นอกจากนั้นเทคโนโลยี HSPA ยังสนับสนุนการสื่อสารได้ในขณะเคลื่อนที่ และผู้ใช้งานสามารถทำการสื่อสารได้ในทุกพื้นที่เทคโนโลยี HSPA ถือเป็นทางเลือกที่ถูกต้องและเหมาะสมที่สุดสำหรับการให้บริการบรอดแบนด์ไร้สายด้วยเหตุผลเรื่องประโยชน์สูงสุดจากความประหยัดในเชิงปริมาณ ( Economies of scale) ซึ่งเกิดจากปริมาณผู้ใช้งานจำนวนมากที่รองรับด้วยมาตรฐานเทคโนโลยีในสายตระกูล 3 GPP (Third Generation Partnership Program) ซึ่งปัจจุบันรองรับผู้ใช้บริการทั่วโลก ความเร็วในการสื่อสารที่สูงถึง 14 เมกะบิตต่อวินาทีในระยะแรก และจะพัฒนาขึ้นเป็น 42 เมกะบิตต่อวินาทีในระยะถัดไปช่วยรองรับและทำให้เกิดการพัฒนาบริการเสริมชนิดใหม่ๆ ที่น่าสนใจ ประสิทธิภาพในเชิงเทคนิค ช่วยเพิ่มขนาดพื้นที่ให้บริการทั้งในเขตเมืองและต่างจังหวัด ซึ่งผู้ให้บริการสามารถสร้างสถานีฐานรองรับพื้นที่ให้บริการขนาด 200 กิโลเมตร โดยที่ยังรักษาความเร็วในการสื่อสารบริเวณขอบพื้นที่เครือข่ายได้ด้วยความเร็วถึง 2 เมกะบิตต่อวินาที นอกจากนี้ยังมีแผนการพัฒนาเทคโนโลยีที่ชัดเจนและดำเนินการได้ง่าย โดยไม่มีความยุ่งยาก ผลการคำนวณภาระการให้บริการสำหรับเทคโนโลยี HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) ซึ่งเป็นพัฒนาขั้นแรกก่อนจะมาเป็น HSPA พบว่าเทคโนโลยีดังกล่าวคุ้มค่าต่อการลงทุนของผู้ให้บริการ โดยสามารถรองรับการส่งข้อมูลขนาด 30 กิกะไบต์ ร่วมกับการรับชมภาพยนตร์ความยาวกว่า 400 นาทีผ่านเครือข่าย และรองรับการใช้โทรศัพท์พูดคุยอีก 1,000 นาทีต่อเดือน โดยไม่จำกัดตัวผู้ใช้บริการหรือพื้นที่ใช้งานในแง่การให้บริการเชิงพาณิชย์ บริษัท AT&T หรือเดิมชื่อบริษัท Cingular Wireless ซึ่งเป็นผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา ได้มีการเปิดให้บริการบรอดแบนด์ไร้สายด้วยเทคโนโลยี HSDPA อย่างจริงจังเป็นครั้งแรกของโลกตั้งแต่ ปี 2548 โดยถือเป็นพัฒนาขั้นต่อเนื่องจากการให้บริการสื่อสารด้วยเทคโนโลยี EDGE และมีการขยายขอบเขตของบริการอย่างรวดเร็วจนครอบคลุม 100 เมืองหลักทั่วประเทศใน ปี 2549 ด้วยความเร็วในการส่งข้อมูลจากสถานีฐานไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณ ( Downlink) 1.8 เมกะบิตต่อวินาที ซึ่งนับว่าสูงกว่าความเร็วมาตรฐานในระบบ WCDMA ทำให้ AT&T สามารถเปิดให้บริการใหม่ๆ อย่างโทรทัศน์ผ่านโทรศัพท์มือถือ ( Mobile TV) และอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์ และที่สำคัญยังเป็นการเพิ่มรายได้เฉลี่ยเลขหมายหัวรวมถึงเพิ่มความภักดีต่อลูกค้า ทั้งนี้รายได้เฉลี่ยต่อเลขหมาย ( Data ARPU) เพิ่มขึ้นอีก 53% ในช่วงไตรมาสที่ 4 ของปี 2549 ขณะที่อัตราการย้ายค่ายผู้ให้บริการลดลงจาก 2.4% ในไตรมาสที่ 2 ของ ปี 2547 ไปเป็น 1.8% ใน ไตรมาสที่ 4 ของปี 2549 จากความสำเร็จดังกล่าว AT&T ยังมุ่งหน้าที่จะพัฒนาศักยภาพของเครือข่ายต่อไป ด้วยการพัฒนาเครือข่ายไปสู่เทคโนโลยี HSUPA (High Speed uplink Packet Access) ที่จะช่วยเพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ไปยังสถานีฐาน ( Uplink) ให้สูงมากขึ้น ซึ่งเมื่อมีการพัฒนาเครือข่ายสำเร็จ จะส่งผลทำให้ผู้ใช้บริการสามารถส่งแฟ้มข้อมูลขนาดใหญ่ผ่านอีเมลได้ พร้อมๆ กับการเปิดตลาดสื่อสารไร้สายในภาคองค์กร การเพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูลนี้ยังช่วยสร้างธุรกิจใหม่ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเผยแพร่แลกเปลี่ยนข้อมูลโดยตัวผู้ใช้บริการเอง เช่น การส่งวิดีโอที่ถ่ายทำกันเองผ่านเครื่องลูกข่ายโทรศัพท์มือถือ 3 G เพื่อเก็บหรือแสดงผ่านระบบเว็บพอร์ทัลของ AT&T ยังวางแผนที่จะเพิ่มความเร็วในการรับข้อมูลจาก 1.8 เมกะบิตต่อวินาที ไปเป็น 3.6 เมกะบิตต่อวินาที ซึ่งจะช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการรองรับอุปกรณ์รับ-ส่งสัญญาณ และยังเป็นการรุกในเชิงการตลาด ปัจจุบันความเร็วเฉลี่ยที่เครือข่าย HSDPA สามารถให้บริการอยู่ในช่วง 400 – 700 กิโลบิตต่อวินาที ถือว่าสามารถตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคได้ในระดับหนึ่ง การตัดสินใจเลือกลงทุนในเทคโนโลยี HSDPA ช่วยให้ AT&T เปิดให้บริการสื่อสารไร้สายความเร็วสูงที่มีคุณภาพดีรองรับข้อมูลที่หลากหลาย นอกจากนั้นการใช้ประโยชน์จากช่องสัญญาณความถี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็มีผลทำให้ต้นทุนและการกำหนดอัตราค่าบริการด้านสื่อสารข้อมูลไร้สายเป็นไปอย่างเหมาะสมและสามารถแข่งขันได้ เครือข่าย 3 G HSDPA ของ AT&Tนับตั้งแต่วันเปิดให้บริการจึงมีประสิทธิภาพทั้งในเชิงเทคนิคและเศรษฐศาสตร์เทคโนโลยี HSPA จึงมีประโยชน์อย่างมากในการให้บริการบรอดแบนด์ไร้สาย ผู้ให้บริการเครือข่ายรวมถึงผู้ใช้บริการทั่วโลก มีสิทธิที่จะเลือกใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้และใช้บริการบรอดแบนด์ไร้สายโดยการเปรียบเทียบที่เป็นธรรม การตัดสินใจอาจขึ้นอยู่กับปัจจัยเชิงพาณิชย์หรืออาจต้องเกี่ยวข้องกับการกำกับดูแลกิจการโทรคมนาคมในบางประเทศ จึงเป็นสิ่งสำคัญที่การตัดสินใจที่เกี่ยวข้องกับการกำกับดูแลกิจการโทรคมนาคมจะต้องพิจารณาถึงคุณประโยชน์ต่อผู้บริโภคเป็นสำคัญ
5
แนวโน้มของเทคโนโลยี WCDMA&HSPA
คาดว่าระบบ WCDMA นี่จะถูกใช้งานมากที่สุดซึ่งตั้งเป้าหมายไว้แล้วถึง 60 ประเทศเป็นอย่างน้อย และผู้ให้บริการมีให้บริการแล้ว จากผู้ผลิต 19 ราย อาทิ ตัวอุปกรณ์ Air card หรือตัวโมบาย Smart Phone นอกจากตัวมือถือแล้ว ยังมีเทคโนโลยี 3G มีวิวัฒนาการทำ ยังไงรองรับความเป็น Hi-Speed มัลติมีเดีย หรือโมบายบรอดแบนด์มากขึ้น หรือการนำเอาตัวชิพ เข้าไปฝังในตัวโน้ตบุ๊กเลย โดยมีการให้บริการแล้ว ในตลาดสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น โดยล่าสุดประเทศสิงคโปร์กำลังนำเข้ามา และไต้หวัน ก็คือว่าผู้ใช้บริการ สามารถใช้ Embedded Notebook หรือ Video สามารถ access ตัว อินเทอร์เน็ตได้ทุกที่ทุกเวลา Dell, Lenovo, Fujitsu, HP ซึ่งจะสร้างความสะดวกสบาย ให้แก่ผู้ใช้บริการ ในปีนี้จะมีผู้ใช้บริการ WCDMA&HSPA มากขึ้นกว่าเดิม แต่ในอีก 5 ปีข้างหน้า อาจจะมีเทคโนโลยีที่สามารถรับส่งข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็วมากกว่า WCDMA&HSPA แน่นอน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น