เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายยุคที่ 5 หรือ 5G กำลังถูกพูดถึงในวงกว้าง เพื่อขับเคลื่อน Digital Transformation
ทั้งในกลุ่มผู้ใช้โทรศัพท์มือถือ ผู้ให้บริการเครือข่าย และภาคอุตสาหกรรม ด้วยความสามารถของเทคโนโลยีที่ทลายข้อจำกัดเดิม อาทิ ความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่ 50Mbit/s ถึง 2Gbit/s ซึ่งสูงกว่าเทคโนโลยีเครือข่าย 4G ในปัจจุบันถึง 4 เท่า และคุณสมบัติอื่น ๆ อีก หลายท่านอาจจะยังไม่คุ้นเคยว่าก่อนจะถึง 5G เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายมีวิวัฒนาการอย่างไร ซึ่งสามารถอ่านได้ในบทความนี้
0G
หรือ Pre-Cellular ยุคของวิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Radio Telephone) ซึ่งเป็นครั้งแรกที่โทรศัพท์ ถูกเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณชน (Public-Switched Telephone Network: PTSN) แทนที่เครือข่ายปิดอย่างที่ถูกใช้งานโดยทหาร ตำรวจ และรถแท็กซี่ โดยในยุคนี้ โทรศัพท์ส่วนมากมีขนาดใหญ่ และถูกติดตั้งไว้ในรถยนต์ หรือรถบรรทุกเป็นหลัก และถูกนำมาใช้ทางพาณิชย์ครั้งแรกโดย Bell System ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อปี 1946
1G
เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายยุคแรก ถูกใช้งานเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกในวันที่ 1 ธันวาคม 1979 โดย Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) ประเทศญี่ปุ่น และใช้สัญญาณวิทยุ ซึ่งเป็นระบบอนาล็อก (Analog) ก่อนจะแพร่หลายมากขึ้นในช่วงปี 1980 เป็นต้นมา โดยในยุค 1G เครือข่ายไร้สายสามารถรับส่งข้อมูลเสียงเท่านั้น
2G
เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายยุคที่ 2 ซึ่งเปิดให้บริการครั้งแรกในปี 1991 ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อแทนที่ 1G โดยยังคงใช้คลื่นวิทยุในการรับส่งสัญญาณ แต่มีการเปลี่ยนมาใช้การเข้ารหัสแบบดิจิทัล พัฒนาให้สามารถรับส่งข้อความ และรูปภาพ ซึ่งมีแต่ผู้รับเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงได้ ทำให้มีความปลอดภัยสูงกว่า 1G มาก อีกทั้งยังรองรับผู้ใช้งานต่อคลื่นความถี่เพิ่มขึ้นอีกด้วย โดย 2G เป็นยุคแรกที่เครือข่ายไร้สายทำงานภายใต้มาตรฐาน GSM (Global System for Mobile Communications)
จากนั้น เครือข่าย 2G ได้ถูกพัฒนาต่อ โดยเพิ่มบริการ General Packet Radio Services ระบบบริการเสริมที่ส่งข้อมูลด้วยการแบ่งข้อมูลเป็นชุด (Packet) แทนที่การส่งทีเดียว ทำให้เครือข่าย 2G ในยุคนี้ ถูกเรียกว่า 2.5G และในท้ายสุด ได้มีการนำ Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) เทคโนโลยีมาตรฐานการรับส่งข้อมูลด้วยเครือข่ายไร้สาย และถูกเรียกว่า 2.75G
3G
เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายยุคที่ 3 ซึ่งการันตีความเร็วขั้นต่ำอยู่ที่ 144 kbit/s เป็นยุคแรกที่โทรศัพท์มือถือ สมาร์ทโฟน และคอมพิวเตอร์แล็บท็อปสามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบอินเทอร์เน็ตไร้สายได้ โดยเครือข่าย 3G เปิดให้บริการครั้งแรกโดย NTT DoCoMo เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2001 ซึ่งด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น ทำให้อุปกรณ์พกพาสามารถรับส่งไฟล์มัลติมีเดีย เช่น วีดิโอ โดยเทคโนโลยีเครือข่ายจะเป็น 3G ได้นั้น จะต้องมีคุณสมบัติตามมาตรฐาน IMT-2000 ซึ่งประกอบด้วยความน่าเชื่อถือ ความเร็วในการรับส่งข้อมูล และองค์ประกอบทางเทคนิคอื่น ๆ ซึ่งในช่วงหลังของยุค 3G เทคโนโลยีเครือข่ายที่ก้าวหน้าขึ้น เช่น High Speed Packet Access (HSPA) ทำให้เครือข่ายถูกพัฒนาต่อ และเรียกว่า 3.5G และ 3.75G ตามลำดับ
4G
เทคโนโลยีเครือข่ายยุคที่ 4 ซึ่งมีขีดความสามารถในการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดจากการนำมาตรฐาน Long-Term Evolution (LTE) เข้ามาใช้งาน โดยมีความเร็วสูงสุดถึง 100 Mbit/s สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ และ Gbit/s สำหรับอุปกรณ์ติดตั้งอยู่กับที่ มีจุดแตกต่างที่เห็นชัดคือการเปลี่ยนจากการสื่อสารแบบ circuit-switched มาเป็นใช้ Internet Protocol โดย 4G ถูกใช้งานครั้งแรกที่นอร์เวย์ และสวีเดน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากในช่วงแรก สเปคของเครือข่ายยังไม่เป็นไปตามมาตรฐาน ทำให้มีข้อถกเถียงว่าควรใช้ชื่อ 4G แน่หรือไม่ และการใช้งานที่โดดเด่นคือการเข้าถึงเว็บไซต์ การโทรศัพท์ผ่านอินเทอร์เน็ต การประชุมแบบ VDO Call และการเล่นเกมผ่านสมาร์ทโฟน
5G
เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายยุคที่ 5 ซึ่งเป็นคลื่นลูกใหม่มาแรงทั้งในกลุ่มผู้บริโภค และภาคอุตสาหกรรม ด้วยความเร็ว 50Mbit/s ถึง 2Gbit/s และอาจเพิ่มขึ้นสูงกว่า 100Gbit/s ในอนาคต ซึ่งเร็วกว่ายุค 4G ถึง 100 เท่า มีคุณสมบัติสำคัญ 3 ข้อ คือ
1.enhanced Mobile Broadband รองรับการรับส่งข้อมูลความเร็วสูง
2.massive Machine Type Communications รองรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์จำนวนมากขึ้น
3.Ultra-reliable and Low Latency Communications ความหน่วงต่ำ
โดยในช่วงแรก เครือข่าย 5G จะมีความเร็วอยู่ที่ 1-5 Gbps Latency ต่ำกว่า 20 ms และเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วง 3 ปีนับจากนี้ไป
ซึ่งทั้งหมดนี้ ทำให้ไม่เพียงผู้ใช้โทรศัพท์มือถือเท่านั้นที่ให้ความสนใจ แต่อุตสาหกรรมการผลิต ซึ่งปัจจุบันอยู่ในยุคอุตสาหกรรม 4.0 เองก็เช่นกัน เนื่องจากคุณสมบัติทั้งหมดของ 5G นั้น ตอบสนองต่อความต้องการเชื่อมต่อเครื่องจักรสู่เครื่องจักร หรือเครื่องจักรสู่อุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อการทำงานอัตโนมัติ มีการรับส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ Big Data และแนวทางการใช้งานอื่น ๆ อีกมาก ตามแนวทาง Industrial Internet of Things (IIoT) ซึ่งจะช่วยยกระดับอุตสาหกรรมให้ก้าวหน้าไปจากที่ผ่านมาเป็นอย่างมากอีกด้วย
เทคโนโลยี 5G เริ่มเข้ามาใกล้ตัวเรามากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งช่วงนี้หลายคนน่าจะเริ่มเห็นจากทีวีหรือสื่อต่างๆ บ่อยขึ้น โดยการมาของ 5G นั้น นอกจากยกระดับความเร็วในการใช้งานอินเทอร์เน็ตบนสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์เคลื่อนที่แล้ว ยังเป็นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายที่สามารถเข้ามาเพิ่มศักยภาพในภาคอุตสาหกรรม รวมถึงภาคการศึกษาและด้านการแพทย์ได้ด้วย
แต่เชื่อว่าหลายคนอาจสงสัยว่า 5G จะทำได้ขนาดนั้นจริงหรือ? เพราะขนาดเทคโนโลยี 4G ที่เราใช้งานกันอยู่ในปัจจุบันยังทำไม่ได้ถึงขนาดนั้นเลย เพราะฉนั้นเราไปไขคำตอบ และรู้จักเทคโนโลยี 5G นี้พร้อมกันครับ และขอหยิบยกข้อมูลในด้านของผู้ใช้งานอย่างเราๆ มาบอกเล่ากัน เพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใจ
5G เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายเจเนเรชั่นที่ 5 ที่มีการพัฒนาเพิ่มขีดความสามารถในเรื่องของความเร็ว Upload และ Download บนเครือข่ายไร้สายให้เสถียร และเร็วขึ้น โดยหากเปรียบเทียบกับเทคโนโลยี 4G ที่ใช้กันอยู่ตอนนี้ 5G จะสามารถทำความเร็วได้เร็วกว่าถึง 10 เท่า ซึ่ง 5G ทำความเร็วสูงสุดได้ถึง 20 Gbps ในขณะที่ 4G นั้นสามารถทำได้สูงสุดที่ 1Gbps เท่านั้น
- ความเร็วสูงสุดในการรับ-ส่งข้อมูล : 20 Gbps
- Latency ในการเชื่อมต่อปลายทางทำได้เร็วและนิ่งขึ้น (<1ms) จึงทำให้เหมาะกับการใช้งานเชิงอุตสาหกรรมมากขึ้น
- รองรับการใช้งานเครือข่ายในปริมาณที่มากกว่า 4G ถึง 10 เท่า
- ทำความเร็วได้สูงสุดถึง 20 Gbps
- ช่วงคลื่นความถี่เพิ่มขึ้น 30 GHz
เปรียบเทียบ 4G กับ 5G เปลี่ยนแปลงอย่างไร?
หลายคนอาจยังนึกภาพไม่ออกว่า การเปลี่ยนแปลงจาก 4G มาสู่ 5G นั้น มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ดีขึ้นแค่ไหน ลองมาดูภาพนี้กันครับ
- Latency : ค่าการตอบสนองต่อการ รับ-ส่ง สัญญาณ โดยค่านี้เลขยิ่งน้อยยิ่งตอบสนองได้ดี ซึ่ง 5G มีค่า Latency น้อยกว่า 1 ms ในขณะที่ 4G จะอยู่ที่ประมาณ 10 ms
- Data Traffic : การรองรับการส่งข้อมูลในระยะ 1 เดือน ด้านของ 5G สามารถรองรับได้มากถึง 50 Exabytes ในขณะที่ 4G จะรองรับอยู่ที่ประมาณ 7.2 Exabytes เท่านั้น
- Peak Data Rates : ความเร็วสูงสุดในการรับ-ส่งข้อมูลนั้น 5G สามารถทำได้ถึง 20 Gbps ส่วน 4G จะอยู่ที่ 1 Gbps
- Available Spectrum : ช่วงคลื่นความถี่ฝั่ง 5G สามารถใช้ได้ถึง 30 GHz ส่วน 4G ใช้ได้เพียงแค่ 3GHz เท่านั้น
- Connection Density : การรองรับความหนาแน่นในการเชื่อมต่อ ฝั่ง 5G รองรับได้มากถึง 1 ล้านคนต่อตารางกิโลเมตร ในขณะที่ด้าน 4G รองรับได้เพียง 1 แสนคนต่อตารางกิโลเมตร เท่านั้น
ด้วยคุณสมบัติของเทคโนโลยี 5G ที่เพิ่มขึ้นหลายอย่างไม่ว่าจะเป็น ความเร็ว ความนิ่ง และการรองรับการใช้งาน Data ในปริมาณที่มาก ทำให้เหมาะกับการใช้งานในเชิงอุตสาหกรรม และการแพทย์ ซึ่งเราน่าจะได้กันมาบ้างแล้ว เช่น การนำมาใช้คู่กับเทคโนโลยี AR เพื่อใช้วิเคราะห์ผู้ป่วยสำหรับคุณหมอ หรือจะเป็นการเชื่อมต่อกับรถยนต์ไร้คนขับ เป็นต้น
แต่ในด้านของผู้ใช้งานนั้น เทคโนโลยี 5G จะเข้ามาช่วยยกระดับให้ผู้ใช้งานอย่างเราสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตด้วยความเร็วที่สูงขึ้น ทำให้เราสามารถเลือกรับชมคอนเทนท์ภาพยนตร์ด้วยความละเอียดระดับ 4K ได้สบายมาก รวมไปถึงการใช้งานร่วมกับ loT ก็ทำได้สะดวกและสเถียรมากขึ้นด้วย
ส่วนทางด้านดีไวซ์หรือสมาร์ทโฟนนั้น ตอนนี้หลายแบรนด์ใหญ่เช่น Qualcomm, Samsung, Zyxel, Huawei และอีกหลายแบรนด์ ได้ร่วมมือกันพัฒนาอุปกรณ์อย่าง "สมาร์ทโฟน" ให้สามารถรองรับการใช้งานอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงอย่าง 5G ให้ได้ทั่วโลก และน่าจะเริ่มได้เห็นสมาร์ทโฟนรุ่นที่รองรับออกมาวางจำหน่ายกันในช่วงปลายปี 2019 นี้แน่นอน
ถึงแม้เทคโนโลยี 5G ในไทยเราจะยังใช้งานในรูปแบบผู้ใช้งานแบบ 4G ที่เราใช้งานกันในตอนนี้ แต่ก็ใกล้มากๆ แล้ว ที่เราจะได้สัมผัสและลองใช้งานเทคโนโลยี 5G เชิงพาณิชย์ในประเทศไทย เพราะตามไทม์ไลน์เราน่าจะได้เริ่มใช้งานกันเต็มรูปแบบก็ประมาณปี 2020 - 2021 ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องใกล้ตัวที่ทุกคนจะมองข้ามไป แถม 5G ยังเป็นเทคโนโลยีที่จะเข้ามาช่วยยกระดับทั้งในแง่ของการใช้งาน และภาคอุตสาหกรรมให้ก้าวไกลยิ่งขึ้น ด้วยมาตราฐานการเชื่อมต่อที่เร็วขึ้น นิ่งกว่าเครือข่าย 4G ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันถึง 10 เท่า