บทความนี้ได้นำเอาบทความเรื่อง มารู้จักกับ 1G 2G 3G 4G กันเถอะ 

จาก http://www.checkraka.com/mobilephone/knowledge/1627099/

มาแก้ไข และเพิ่มเติมเพื่อให้มีความถูกต้องและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น

ขอขอบคุณต้นฉบับครับ

 โทรศัพท์ 1G – 4G คืออะไร?

จริงๆ แล้วการเรียก 1G, 2G, 3G หรือ 4G ก็ตามคือการเรียกเทคโนโลยีของ “ระบบ” โทรศัพท์เคลื่อนที่ ซึ่งรวมทั้งโครงข่ายและเครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่โดยแต่ละยุคก็จะใช้เทคโนโลยีที่ต่างกัน  หลายๆ ท่านมักจะเข้าใจผิดว่าเป็นการเรืยกยุคต่างๆ ของตัวเครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่เท่านั้น  ซึ่งไม่ทราบเหมือนกันว่าแล้วอะไรคือคำจำกัดความของแต่ละยุค แบ่งตามปี? แบ่งตามขนาด? แบ่งจากจอ? หรือแบ่งจากหน้าตา?  หรืออะไร?

คุณว่าสมาร์ทโฟน เป็นมือถือยุคที่ 3 หรือไม่?  ลองดูสมาร์ทโฟนยี่ O2 รุ่น Guide ในภาพครับ ถ้าดูจากภาพมันน่าจะเป็นมือถือ 3G ใช่ไหมครับ?

คำตอบคือ..มันไม่ใช่โทรศัพท์ยุค 3G ครับเพราะมันไม่รองรับการทำงานแบบ 3G มันรองรับเพียง EDGE กับ GPRS เท่านั้น

ดังนั้นการเรียกจะถูกแยกตามยุคของเทคโนโลยีของระบบ (โครงข่ายและเครื่องลูกข่าย) เช่นโทรศัพท์ 3G ก็คือโทรศัพท์ที่รองรับการทำงานกับระบบ 3G นั่นเอง เพราะถ้าไม่แบ่งแบบนี้เราคงได้เห็นโทรศัพท์ 5G..6G…ไปถึง 100G  กันแล้ว  แต่ตอนนี้โทรศัพท์ทุกรุ่นทุกยี่ห้อ ก็อยู่แค่ 4G เท่านั้น

ทั้งนี้เพราะผู้ผลิตอุปกรณ์โครงข่ายและผู้ผลิตตัวเครื่องโทรศัพท์จะผลิตออกมาตามมาตราฐานของเทคโนโลยีที่ถูกรองรับและประกาศใช้  เช่นเมื่อมาตราฐานของ 5G ถูกรองรับและนำมาใช้ ผู้ผลิตจึงเริ่มผลิตอุปกรณ์โครงข่ายและเครื่องโทรศัพท์ 5G ออกมาขายควบคู่กัน

การจะเป็นมือถือ 3G หรือ 4G ไม่จำเป็นต้องเป็นสมาร์ทโฟน แต่สมาร์ทโฟนถูกสร้างมาให้ใช้ประโยชน์จากความสามารถในการส่งข้อมูลความเร็วสูงของ 3G และ 4G ได้มากที่สุด ซึ่งปัจจัยหลักของการพัฒนาระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ก็คือ

ความต้องการ “เข้าถึงข้อมูลอย่างรวดเร็ว” นั่นเอง

สมาร์ทโฟนในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็น 4G กันแล้ว  มันจึงช่วยอำนวยความสะดวกให้กับชีวิตประจำวันของเราในทุกๆ ด้าน เพราะมันไม่ได้เป็นแค่โทรศัพท์อีกต่อไป มันเป็นเครื่องมือในการติดต่อสื่อสาร เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการทำงาน ใช้เพื่อความบันเทิงต่างๆ เป็นเครื่องมือต่างๆ หรือแม้แต่กระทั่งเป็นเครื่องดนตรี เป็นต้น มันสามารถตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคทุกอาชีพ ทุกวัย และทุกระดับ เพราะราคาสมาร์ทโฟนก็ไม่ได้แพงอีกต่อไปแล้ว  เริ่มต้นเพียงพันกว่าบาทเท่านั้น

G คืออะไร?

เรามาทำความรู้จักในส่วนของ 1G 2G 3G และ 4G กันก่อนดีกว่า ซึ่งหลายคนในยุคนี้อาจจะไม่เคยได้ยินคำว่า 1G  ซึ่ง 1G เพิ่งเกิดขึ้นเป็นครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2522 (ค.ศ. 1979) นี่เอง และไม่น่าเชื่อเลยว่า ผ่านไปไม่ถึง 40 ปีมันถูกพัฒนามาเป็น 4G ในทุกวันนี้

ส่วน 5G นั้นขณะนี้หลายๆ ประเทศกำลังมีการวิจัยกันอยู่  แต่ยังไม่มีองค์กรใดออกมารองรับมาตราฐาน 5G เชื่อว่าคงใช้เวลาอีกซักพักจึงจะได้ใช้งานกันอย่างจริงจัง

คำว่า G ย่อมาจากคำว่า “Generation” ที่แปลว่า ยุค, สมัย, รุ่น ซึ่งเมื่อเอาไปใช้รวมกับตัวเลข ในภาษาอังกฤษจะออกเสียงว่า First Generation, Second Generation, Third Generation เป็นต้น และถูกย่อเป็นคำว่า 1G, 2G, 3G ซึ่งเป็นชื่อเรียกในแต่ละยุคของเทคโนโลยีการสื่อสารทางไกลผ่านโทรศัพท์มือถือ (Mobile Telecommunications Technology) เราไปดูแผนผังในแต่ละยุคคร่าวๆ กันก่อนจะไปเจาะลึกกันต่อที่รายละเอียดด้านล่างค่ะ

1G (1st Generation)

เมื่อเข้าถึงยุคสมัยที่มีโทรศัพท์มือถือใช้บนโลกใบนี้ ในยุคแรกสุดนั้นเรายังไม่ได้มีการกำหนดว่านั่นเป็นยุค 1G แต่อย่างใด แต่เราได้กำหนดคำนี้ขึ้นเมื่อเริ่มมีการพัฒนาในวงการเทคโนโลยีการสื่อสารทางไกลผ่านโทรศัพท์มือถือผ่านมาได้ถึงยุค 3G แล้วนั่นเอง โดยในรุ่นแรกๆ นี้ หลายคนอาจจะเคยผ่านตามาบ้างกับโทรศัพท์มือถือร่างยักษ์ที่มีปุ่มกดนูนๆกับเสาอากาศใหญ่โตที่ทำได้เพียงโทรเข้า-ออก รับสาย ซึ่งเป็นการใช้เทคโนโลยีการสื่อสารแบบ Analog ได้รับการพัฒนาเป็นครั้งแรกในเครือข่ายโทรศัพท์ NTT ของประเทศญี่ปุ่นและมีการใช้ครั้งแรกที่โตเกียว ประเทศญี่ปุ่นในปี ค.ศ. 1979 ก่อนจะเริ่มแพร่หลายใช้ทั่วทั้งประเทศญี่ปุ่น และเข้ามาสู่ประเทศในแถบสแกนดิเนเวีย (ยุโรปตอนเหนือ) ในปี 1981

ตัวอย่างโทรศัพท์ที่ใช้ในระบบ 1G

สำหรับเทคโนโลยีการสื่อสารแบบ Analog นี้ จะใช้ระบบพื้นฐานการส่งสัญญาณแบบ FDMA (Frequency Division Multiple Access) หลักในการทำงานคือ การแบ่งช่องความถี่ออกเป็นความถี่ย่อยหลายๆ ช่อง บนความถี่ที่ 824-894 MHz แล้วใช้สัญญาณวิทยุในการส่งคลื่นเสียงไปยังสถานีรับส่งสัญญาณ หนึ่งคลื่นความถี่เท่ากับหนึ่งช่องสัญญาณ ผู้ใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ในเวลานั้นจะสามารถใช้การบริการโทรศัพท์ได้เฉพาะในช่องความถี่ที่ว่างอยู่ และหลังจากที่มีผู้ใช้งานมากขึ้น ระบบก็ไม่สามารถรองรับสัญญาณได้ จึงทำให้การส่งสัญญาณแบบ FDMA ไม่เป็นที่นิยมและเกิดการพัฒนาเข้าสู่ยุคต่อไป

ในยุค 1G นี้ ที่ขับเคลื่อนด้วยระบบ Analog นี้ ทำให้โทรศัพท์มือถือในยุคนั้นไม่สามารถทำอะไรได้มากนัก ความสามารถหลักๆ คือการใช้งานในเรื่องของเสียง (Voice) เท่านั้น คือรองรับเพียงการโทรเข้า และรับสาย ยังไม่รองรับการส่งหรือรับ Data ใดๆ แม้แต่จะส่ง SMS ก็ยังไม่สามารถทำได้ ซึ่งในยุคนั้นผู้คนก็ยังไม่มีความจำเป็นในการใช้งานอื่นๆ นอกจากการโทรเข้าออกอยู่แล้ว และกลุ่มคนส่วนใหญ่ที่สามารถใช้งานโทรศัพท์เคลื่อนที่ได้ในเวลานั้น เป็นผู้มีฐานะหรือนักธุรกิจที่ใช้ติดต่องาน เนื่องจากโทรศัพท์เคลื่อนที่ในเวลานั้นมีราคาสูงมาก

การใช้งานโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุค 1G

โทรออก / รับสาย
ไม่รองรับผู้ใช้งานในจำนวนมาก
เกิดการดักฟังโทรศัพท์ได้ง่ายและไม่ปลอดภัย

2G (2nd Generation)

พอมาถึงในยุค 2G เริ่มมีการพัฒนารูปแบบการส่งคลื่นเสียงแบบ Analog มาเป็น Digital โดยการเข้ารหัส โดยส่งคลื่นเสียงมาทางคลื่นไมโครเวฟ โดยการเข้ารหัสเป็นแบบดิจิตอลนี้ จะช่วยในเรื่องของความปลอดภัยในการใช้งานมากยิ่งขึ้น และช่วยในเรื่องของสัญญาณเสียงที่ใช้ติดต่อสื่อสารให้มีความคมชัดมากขึ้นด้วย โดยมีเทคโนโลยีการเข้าถึงช่องสัญญาณของผู้ใช้เป็นลักษณะเชิงผสมระหว่าง FDMA และ TDMA (Time Division Multiple Access) เป็นการเพิ่มช่องทางการสื่อสารทำให้รองรับปริมาณผู้ใช้งานที่มีมากขึ้นได้

ตัวอย่างโทรศัพท์ในยุค 2G

ในยุค 2G เริ่มมีความต้องการในการใช้ Data เกิดขึ้น การเชื่อมต่อแบบนี้เป็นที่รู้จักกันดีว่า “Dial up” จึงถูกนำมาใช้ โดยโทรศัพท์บางรุ่นหรืออุปกรณ์เสริมจะทำหน้าที่เป็นโมเด็มแล้วโทรเข้าไปยังหมายเลขของผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต (ISP) เพื่อใช้บริการรับส่ง ข้อมูล เล่นอินเตอร์เน็ต  โดยเก็บค่าบริการตามจำนวนนาทีที่เชื่อมต่อ  และเนื่องการ Dial up ใช้ช่องสัญญาณของเสียงมารับส่งข้อมูลจึงมีข้อจำกัดมากมาย เช่นความเร็วสูงสุดจึงทำได้เพียง 28.8 kbps เท่านั้น

Nokia Data Card ทำหน้าที่เป็นโมเด็มเพื่อเชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ต

ต่อมาในยุค 2.5 G มีสิ่งที่เรียกว่า “Always On”  ตอนนี้ตัวเครื่องหรืออุปกรณ์ไม่ต้องโทรเข้าไปยัง ISP หรือผู้ให้บริการใดๆ อีกแล้ว เพราะมันจะเชื่อมต่อกับระบบอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นการใช้งานจะสะดวกกว่า และยังทำให้มีความสามารถใหม่ๆ เช่น e-Mail และการเตือน (Alert) โดยผ่านการ “Push” จากผู้ให้บริการต่างๆ เป็นต้น ส่วนการคิดค่าบริการข้อมูลนั้นจะไม่คิดตามนาทีที่เชื่อมต่ออีกต่อไป แต่จะคิดตามจำนวนข้อมูลที่รับส่งแทน

Alwasy on ถือเป็นหนึ่งในความสามารถของเทคโนโลยีที่เรียกว่า GPRS (General Packet Radio Service) ซึ่งพัฒนาในเรื่องของการรับส่งข้อมูลที่มากขึ้น ด้วยความเร็วสูงสุดถึง 115 Kbps (แต่ผู้ให้บริการเครื่อข่ายมือถือในบ้านเราจะจำกัดการความเร็วไว้ที่ 40 kbps) สิ่งที่เราจะเห็นได้ชัดถึงการเปลี่ยนแปลงในยุคนี้ก็คือ โทรศัพท์เคลื่อนที่ได้เพิ่มฟังก์ชั่นการรับส่งข้อมูลในส่วนของ  MMS (Multimedia Messaging Service) หน้าจอโทรศัพท์เริ่มเข้าสู่ยุคหน้าจอสี และเสียงเรียกเข้าก็ถูกพัฒนาให้เป็นเสียงแบบ Polyphonic จากของเดิมที่เป็น Monotone และเข้ามาสู่ยุคที่เสียงเรียกเข้าเป็นแบบ MP3 ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้

2.75G เป็นยุคที่กำลังจะก้าวเข้าสู่ 3G แล้ว ซึ่งยุคนี้เป็นยุคของ EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) ที่พัฒนาต่อยอดมาจาก GPRS เพื่อให้ส่งรับข้อมูลได้เร็วขึ้นนั่นเอง
การพัฒนาทางเทคโนโลยีในยุคนั้น ทำให้เกิดการแข่งขันกันทางการตลาดของวงการโทรศัพท์มือถือมากขึ้น ทั้งในเรื่องของการดาวน์โหลดเสียงรอสาย รับส่งภาพผ่าน MMS ดาวน์โหลดภาพต่างๆ ซึ่งได้รับการตอบรับที่ดีจากผู้ใช้งาน ทั้งหมดนี้เป็นพื้นฐานที่ทำให้พัฒนาเข้าสู่ยุคต่อไป

การใช้งานโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุค 2G

โทรออก รับสาย
ส่ง SMS

Dial-up

การใช้งานโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุค 2.5G

โทรออก รับสาย
ส่ง SMS
ส่ง MMS
เสียงเรียกเข้าแบบ Polyphonic
เล่นอินเทอร์เน็ตบนมือถือได้ด้วยความเร็ว 115 kbps

การใช้งานโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุค 2.75G

โทรออก รับสาย
ส่ง SMS
ส่ง MMS
รองรับเสียงเรียกเข้าแบบไฟล์ MP3
เล่นอินเทอร์เน็ตบนมือถือได้ด้วยความเร็ว 70 – 300 kbps

3G (3rd Generation)

เข้ามาถึงยุค 3G กันแล้ว ซึ่งยุคนี้ก็ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงวงการโทรศัพท์เคลื่อนที่อยู่พอสมควร เรียกได้ว่าเปลี่ยนแปลงวิถีประจำวันของผู้ใช้งานไปด้วยก็ว่าได้ สิ่งที่ 3G ต่างกับ 2G ก็คือ ความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่สูงสุดถึง 3 mbps เปรียบเทียบกับ 2G ที่ทำได้เพียง 2-300 kbps เท่านั้น

ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงความจุของข้อมูลที่ 3G นั้น
สามารถที่จะรับส่งได้ ซึ่งมากกว่า 2G อยู่มากโดยเฉพาะส่วนของข้อมูล (Data)
ผลจากความเร็วที่เพิ่มขึ้นนี้ ทำให้เราสามารถที่จะทำอะไรบนมือถือได้มากขึ้นจากแต่ก่อน เช่น

โทรศัพท์ทางไกลผ่านอินเทอร์เน็ต (Voice Over IP)
คุยแบบเห็นหน้า (Video Call)
ประชุมทางไกล (Video Conference)
ดูทีวีและดูวีดีโอออนไลน์ (Streaming)
เล่นเกมออนไลน์ (Online Gaming)
ดาวน์โหลดเพลงหรือโปรแกรมต่างๆ ได้เร็วกว่าในยุค 2G มาก
คุณสมบัติในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตตลอดเวลา (Always On)

จะเห็นได้ว่าความสามารถที่เพิ่มมาจะมารองรับกับสมาร์ทโฟนที่เป็นในปัจจุบันทั้งสิ้น ไม่ว่าจะเป็น iPhone, iPad, Android ล้วนแล้วแต่ออกแบบมาให้รองรับกับความเร็วในระดับ 3G ทั้งนั้น ซึ่งหากเรามีสมาร์ทโฟน พวกนี้ แต่ไม่มีความเร็วในระดับ 3G ก็จะเท่ากับว่าจะดึงความสามารถของสมาร์ทโฟนมาได้ไม่คุ้ม เราต้องใช้ไปควบคู่กันค่ะ
“3G ทำให้เราสามารถพูดคุยแบบเห็นหน้ากันได้, ดูหนังบนมือถือหรือแท็บเล็ตได้ และ สามารถที่จะใช้อินเทอร์เน็ตความเร็วสูงได้ทุกที่เหมือนอยู่บ้าน”
การที่มีอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงแบบนี้ไว้ใช้งานนั้น ก็เปรียบเสมือนเรามี High Speed Internet แบบ Broadband เหมือนที่เราใช้ที่บ้านหรือที่ทำงานมาอยู่ในมือถือเรา สามารถใช้งานได้เวลาที่อยู่นอกบ้าน หรือที่เป็นประโยชน์มากๆ ก็คือในบริเวณที่ค่อนข้างไกล เช่น ในต่างจังหวัด หรือ ชนบท ที่ High Speed Internet แบบสายนั้นไปไม่ถึง ระบบ 3G ก็จะช่วยทำให้พื้นที่เหล่านั้นสามารถใช้ High Speed Internet ได้เลยครับ ซึ่งเป็นข้อดีของ 3G เพราะใช้สัญญาณคลื่นไมโครเวฟ ทำให้สัญญาณนั้นไปได้ทุกที่ เหมือนกับสัญญาณโทรศัพท์เลยค่ะ

4G (4th Generation)

ถึงแม้ว่าเราจะเห็นวิวัฒนาการของ 3G ที่ก้าวกระโดดจาก 2G มาแล้วนั้น เราสามารถ Video Call ผ่านโทรศัพท์มือถือได้ เราสามารถดูทีวีออนไลน์ผ่านโทรศัพท์มือถือได้ แต่หลายครั้งหลายคราก็ต้องประสบกับปัญหา สัญญาณข้ดข้อง ภาพกระตุกบ้าง ความเร็วในการรับส่งข้อมูลถูกจำกัดบ้าง ดังนั้นจึงมีการพัฒนาต่อเข้าสู่ยุค 4G
การเข้ามาสู่ยุค 4G นี้ได้รับการพัฒนามาจากประเทศสวีเดนและนอร์เวย์ ก่อนจะนำมาใช้จริงที่สหรัฐอเมริกา เป็นการพัฒนาต่อยอดมาจากระบบไร้สายในอดีตทั้งหมด ทั้ง 1G, 2G และ 3G มารวมกันเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพขึ้น อย่างเช่น การพัฒนาในเรื่องความเร็วในการรับส่งข้อมูล ที่ทำได้เร็วขึ้นถึง 100 Mpbs เลยทีเดียว สำหรับความเร็วขนาดนี้นั้น ทำให้สามารถใช้งานโทรศัพท์มือถือ หรือ Tablet ของคุณได้หลากหลายยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะเป็น การดูไฟล์วีดิโอออนไลน์ด้วยความคมชัด และไม่มีการกระตุก, การสื่อสารข้ามประเทศ อย่างโทรศัพท์แบบเห็นหน้ากันแบบโต้ตอบทันที (Video Call) หรือจะเป็นการประชุมผ่านโทรศัพท์ (Mobile teleconferencing) ก็เป็นเรื่องง่ายขึ้น แถมยังมีค่าใช้จ่ายน้อยลงอีกด้วย

สำหรับเทคโนโลยีที่ใช้ในยุค 4G นี้สามารถแบ่งออกเป็น 2 ระบบด้วยกัน คือ WiMAX (Worldwide Interoperability of Microwave Access) และ LTE (Long Term Evolution) ซึ่งทั้งสองระบบนี้ เป็นเทคโนโลยีไร้สายที่มาช่วยในเรื่องของการรับส่งข้อมูลให้เร็วขึ้นกว่าในยุคก่อนๆ นั่นเอง โดยในส่วนของ WiMax นั้นนิยมใช้แค่ในบางประเทศเช่น ญี่ปุ่น, ไต้หวัน, บังคลาเทศ ซึ่ง LTE นั้นเป็นที่นิยมใช้มากกว่ารวมถึงบ้านเราด้วยเช่นกัน
สำหรับความคืบหน้าของ 4G ในประเทศไทยหลังจากที่ได้มีการประมูลคลื่นความถี่ 4G ไปเมื่อเดือนตุลาคม 2555 ที่ผ่านมานั้น 3 เครือข่ายยักษ์ใหญ่ในประเทศก็ได้เปิดให้บริการ 4G แล้ว โดยแต่ละเครือข่ายก็ได้ให้คำจำกัดความของเทคโนโลยี 4G LTE นี้ไว้ดังนี้

AIS : เทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นเพื่อช่วยลดข้อจำกัดของการรับส่งข้อมูลด้วยเทคโนโลยี GSM/ GPRS/ EDGE ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ให้เพิ่มความสามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง100 Mbps และจะช่วยลดความล่าช้าในการรับส่งข้อมูลโดยรวมลงอย่างมาก
เปิดบริการ 4G บนคลื่นความถี่ : 850/2300 MHz

Dtac : เทคโนโลยีสื่อสารไร้สายความเร็วสูงชนิดพิเศษ เป็นเส้นทางด่วนสำหรับข้อมูล เพราะการรับส่งข้อมูลบน 4G มีความสามารถในการส่งถ่ายข้อมูลอย่างมัลติมีเดียสตรีมมิ่ง ที่ทำได้ภายในระยะเวลาอันรวดเร็วมากขึ้น
เปิดบริการ 4G บนคลื่นความถี่ : 850/1800/2100 MHz

TruemoveH : เทคโนโลยีล่าสุดที่ถูกพัฒนาเพื่อให้มีความสามารถรับ-ส่งข้อมูลสูงขึ้น รองรับการใช้งานดาต้าที่ต้องการความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูง หรือข้อมูลมัลติมีเดียที่มีความละเอียดสูง ทำให้คุณสนุก หรือทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบกว่าเดิม
เปิดบริการ 4G บนคลื่นความถี่ : 850/2100 MHz

อย่างไรก็ตาม 4G ในประเทศไทยนี้ยังไม่ครอบคลุมมากนัก และจำกัดพื้นที่การใช้งานส่วนใหญ่อยู่ใจกลางเมือง และแหล่งสำคัญๆ ซึ่งสามารถใช้งานควบคู่ไปกับ 3G ได้ ส่วน 4G บ้านเราจะเป็นไปในทิศทางไหนต่อนั้น ก็ต้องติดตามกันต่อไปค่ะ
– See more at: http://www.checkraka.com/mobilephone/knowledge/1627099/#sthash.ZWyssjrW.dpuf