5G คือ อะไร? 5G ดียังไง? ทำไมต้อง 5G?  ทุกคนคงรู้กันดีว่าโทรศัพท์มือถือ และ Smartphone ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้เป็นระบบ 4G หรือที่ชื่อเต็มๆ ว่า “4th Generation” แปลเป็นไทยได้ง่ายๆ ว่า “มือถือยุคที่ 4” ซึ่งเราพึ่งใช้กันมาได้ไม่นาน และยังมีความสุขกับมันกันดีอยู่ แต่ก็มีคนเริ่มพูดถึง 5G กันแล้ว เราจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนไปใช้ 5G กันแล้วหรือ? บางคนอาจจะถามว่า .. เราจะได้ใช้มันเมื่อไหร่? แล้วเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลัง 5G คือ อะไร? มันดีกว่า 4G ยังไงและมีข้อจำกัดอะไรบ้าง?

มาๆๆๆ ทุกอย่างที่คุณอยากรู้เกี่ยวกับ 5G ผมจะเล่าให้ฟัง ..

ว่าด้วยเรื่อง 1G – 4G กันก่อน

ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจก่อนว่าเวลาเราจะใช้ 3G, 4G, หรือ จะ G ไหนๆ มันไม่ใช่แค่มีตัว Smartphone หรือ อุปกรณ์ไร้สายแต่จะต้องมีเครือข่ายไร้สายที่รองรับ G นั้นๆ ด้วยเสมอ ซึ่งมันไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเปลี่ยน G กันเลย

สำหรับใครที่ยังไม่ค่อยเข้าใจเรื่องการทำงานของระบบเครือข่ายไร้สายและอุปกรณ์ต่างๆ หรืออยากรู้เรื่องราวความเป็นมาของระบบเครือข่ายไร้สาย ผมแนะนำให้อ่าน โทรศัพท์ 1G – 4G คืออะไร ก่อนครับ

เอาสั้นๆ ก่อนว่า..

5G คือ 5th Generation Mobile Network หรือ เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุคที่ 5

ถึงวันนี้มาตราฐาน 5G ยังคงเป็น “ฉบับร่าง” อยู่ องค์กรที่เกี่ยวข้องกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อที่จะกำหนดมันออกมา 5G จะใช้ความถี่ในย่าน 30 Ghz – 300 Ghz ซึ่งในย่านนี้ยังไม่เคยมีการใช้งานกับเครือข่ายและอุปกรณ์ไร้สายมาก่อน

เมื่อมีการใช้ย่านความถี่ใหม่ รวมถึงเทคโนโลยีใหม่ๆ จึงต้องมีการกำหนดมาตรฐานของ 5G ขึ้นมาใหม่ เพื่อให้ผู้ผลิตเครือข่ายและผู้ผลิตอุปกรณ์ไร้สายนำไปผลิตตามมาตราฐานที่ถูกกำหนดขึ้นมา

ดังนั้นในวันนี้ยังไม่มีเครือข่ายและอุปกรณ์ 5G ออกมาขายกันเลยนะครับ .. อย่าไปโดนใครหลอกให้ซื้อโทรศัพท์ 5G ล่ะ!!!

ทำไมต้อง 5G?

5G คือ ..?

ขอบคุณภาพจาก 5g.co.uk

ปัญหาของ 4G ในวันนี้ก็คือ คลื่นความถี่ที่ใช้ในการให้บริการมีจำนวนจำกัด และเมื่อมีผู้ใช้งานมากขึ้น ประกอบกับ Content หรือ เนื้อหา ต่างๆ ที่ผู้บริโภคใช้งานมีขนาดใหญ่ขึ้น เช่นการดูหนังในระดับ HD แบบ Streaming เป็นต้น ความเร็วในการใช้งานจึงลดลง ความเสถียรของเครือข่ายก็ลดลงตามไปด้วย ทำให้ผู้ใช้งานรู้สึกว่ามันใช้งานได้ไม่ดี ช้า หลุดบ่อย เชื่อมต่อยาก เป็นต้น

วิธีแก้คือต้องมีการขยาย Bandwidth หรือ เพิ่มย่านความถี่ในการให้บริการให้มากขึ้นไปอีกเพื่อให้การใช้งานเป็นไปอย่างยอดเยี่ยมและผู้ให้บริการสารถรักษาคุณภาพของการให้บริการได้

แต่คลื่นความถี่เป็นทรัพยากรที่มีอยู่จำกัด ในเครือข่าย 4G คลื่นความถี่ที่ใช้อยู่คือไม่เกิน 2.3 Ghz นั้นเต็มหมดแล้ว และไม่สามารถเพิ่มได้อีก

จึงจำเป็นต้องเปิดใช้ความถี่ในย่านใหม่ ซึ่งก็เป็นที่มาของ 5G นั่นเอง

แล้ว 5G มันดียังไง?

• Speed แน่นอนที่สุดความเร็วในการรับส่งข้อมูลคือสิ่งที่ 5G คือ สิ่งที่ตอบโจทย์ความต้องการของผู้บริโภค และ แก้ปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นกับ 4G ดังที่กล่าวไปแล้วข้างต้น

สเปคของ 5G ระบุไว้ว่าความเร็วระหว่างเสารับส่งสัญญาณ สำหรับ Download  อยู่ที่ 20 Gbps และ Upload อยู่ที่ 10 Gbps

ส่วนความเร็วของอุปกรณ์เคลื่อนที่นั้น Download จะอยู่ที่ 100 Mbps และ Upload อยู่ที่ 50 Mbps ซึ่งความเร็วนี้สูงกว่าระบบ 4G ที่เราใช้กันอยู่ถึง 4 เท่าเลยทีเดียว

• Latency คือระยะเวลาระหว่างการเรียกดูเนื้อหากับการได้รับเนื้อหา เช่น เวลาที่เรากดเพื่อเล่นคลิ๊ปบน Youtube จนเวลาคลิ๊ปเริ่มเล่นนั่นคือ Latency ซึ่งสเปคของ 5G ระบุว่า Latency จะอยู่ที่ 1 – 4 ms (หรือ 0.01 – 0.04 วินาที) ถ้าจะเปรียบเทียบกับ 4G ที่ 50 – 100 ms แล้วเรียกได้ว่าเร็วกว่ากันแบบเทียบไม่ติดเลยทีเดียว
• Capacity ปัญหาของ 4G ทุกวันนี้ก็คือความสามารถในการรองรับโทรศัพท์และอุปกรณ์ไร้สายจำนวนมากๆ นั่นเอง ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ตามจำนวนผู้ใช้บริการ ย่านความถี่ก็เปรียบเสมือนถนนที่มีอยู่เท่าเดิมแต่จำนวนผู้ใช้งานหรือรถยนต์มีมากขึ้นทุกวัน แน่นอน..รถจะติดหนัก ผู้ให้บริการไม่สามารถคงบคุมคุณภาพในการให้บริการได้ ประสบการณ์ในการใช้งานของลูกค้าก็จะแย่ตามไปด้วย

5G ใช้ความถี่ในย่านใหม่ที่ไม่เคยมีการใช้งานมาก่อน เปรียบเสมือนเป็นพื้นที่โล่งๆ เราจะสร้างทางด่วน 16 เลนหรือกี่เลน ซักกี่เส้นก็ได้ เมื่อมีถนนกว้่างและมากว่า ก็สามารถรองรับปริมาณรถยนต์ได้มากกว่า และเมื่อถนนโล่ง..รถทุกคันก็สามารถทำความเร็วสูงๆ ได้นั่นเอง

สิ่งที่ 5G มีเหนือกว่าทุก G ที่ผ่านมา คือเทคโนโลยีที่ใช้ในการจัดการกับคลื่นความถี่ (หรือการจัดการจราจร) นั้นฉลาดและมีประสิทธิภาพมากๆ (เดี๋ยวจะเล่าให้ฟังต่อไป)

เร็วขึ้นแล้วไง?

ทุกสิ่งทุกอย่างมาจบลงในมือของผู้ใช้งานเช่นพวกเรานี่แหละครับ เครือข่ายที่รวดเร็วกับ Smartphone อันแสนฉลาดเป็นแค่ถนนกับรถยนต์เท่านั้น แต่ App ที่อยู่บน Smartphone ของคุณต่างหากที่จะนำประสบการณ์ดีๆ มาให้คุณ

เมื่อทุกอย่างเป็นใจ .. นักพัฒนาก็สามารสร้าง App ที่เคยติดข้อจำกัดเรื่องความเร็วของ 4G ขึ้นมาได้ ตัวอย่างเช่นเราจะได้เห็น App ประเภท Virtual Reality และ Augmented Reality กันมากขึ้น หรือ เราจะสามารถดูหนัง 4K ได้อย่างสนุกสนานบน Smartphone เป็นต้น

นอกจากนั้น เราจะได้เห็นอุปกรณ์ใหม่ๆ ที่ไม่ใช่แค่ Smartphone เช่น รถยนต์ที่ไร้คนขับ หรืออุปกรณ์ประภท Internet of Things ออกมากันอีกมากมาย

และที่ผมว่าน่าจะเป็นไปได้และน่าสนใจมากๆ คือ “หุ่นยนต์” ครับ

ถามผมตอนนี้ ผมคงตอบไม่ได้ว่าจะมี App หรือ อุปกรณ์อะไรเจ๋งๆ ออกมา แต่ผมมั่นใจว่า 5G จะทำให้นักพัฒนาสร้าง App และผู้ผลิตจะสร้างอุปกรณ์แบบที่เราไม่คิดว่าจะเป็นไปได้ออกมาให้เราใช้งานกันแน่ๆ ..

รอดูกันต่อไปครับ

5G ทำงานยังไง?

คลิ๊ปนี้อธิบายการทำงานของ 5G ได้อย่างดี … ผมขออธิบายดังนี้

5G ใช้เทคโนโลยีอันชาญฉลาดหลายอย่างประกอบกัน เพื่อลบล้างข้อจำกัดและเพื่อสร้างประสบการณ์ในการใช้งานที่ดีที่สุดให้กับผู้ใช้งาน โดยเทคโนโลยีหลักๆ มีดังต่อไปนี้

• Millimeter Waves หรือ ความยาวของคลื่นที่ใช้งานสั้นกว่า 1 มิลลิเมตร ทั้งนี้ 5G ใช้ความถีย่าน 30 – 300 Ghz เมื่อแปลงมาเป็นความยาวคลื่นจะมีขนาดสั้นกว่า 1 มม. นั่นเอง ที่ต้องใช้ความถี่ในย่านนี้เก็เพราะมันยังไม่เคยมีการใช้มาก่อน ทำให้ใช้ได้เต็มย่านความถี่ นั่นเปรียบเสมือนเราสามารถสร้างถนนได้กว้างและสร้างได้หลายสายเพื่อให้เพียงพอกับรถยนต์ที่วิ่งด้วยความเร็วสูงๆ เป็นจำนวนมากๆ ได้

แต่Millimeter Wave ก็มีปัญหาของมัน โดยธรรมชาติของคลื่นความถี่สูงจะไม่สามารถเดินทางไปได้ไกล ไม่สามารถทะลุสิ่งกีดขวางเช่น ต้นไม้ ตึก เป็นต้น และจะมีปัญหาอย่างมากเมื่อเกิดฝนตก

วิธีแก้ปัญหานี้ก็คือการใช้ “Small Cells”

• Small Cells ในเมื่อคลื่นเดินทางไปได้ไม่ไกล อำนาจทะลุทะลวงต่ำ วิธีแก้ง่ายๆ ก็คือ ตั้งเสาส่งสัญญาณให้ถี่ขึ้น และทำการติดตั้งเสาขนาดเล็กที่เรียกว่า “Mini Station” คือ ติดตั้งสถานีขนาดเล็กในเมืองที่แออัด ตามมุมอับ หรือในตัวตึกต่างๆ เป็นต้น และผลพลอยได้จากการตั้งเสาสัญญาณถี่ๆ คือ มันสามารถรองรับจำนวนผู้ใช้งานได้มากขึ้นไปด้วย
• Massive MIMO (Massive Multiple Input Multiple Output) เสาส่งสัญญาณของเครือข่าย 4G มีพอร์ตสำหรับรับส่งข้อมูลกับ Smartphone และอุปกรณ์เคลื่อนที่เพียง 12 พอร์ต แต่เสาของ 5G จะมีพอร์ตอยู่ถึง 100 พอร์ตนั่นแปลว่ามันสามารถรองรบผู้ใช้งานได้มากกว่า 4G ถึง 8 เท่าเลยทีเดียว

แต่อย่าพึ่งดีใจไปครับ .. ด้วยความที่ Massive MIMO มีพอร์ตจำนวนมาก และ Small Cells ก็ตั้งอยู่ติดๆ กัน ปัญหาที่ตามมาก็คือสัญญาณมันกวนซึ่งกันและกัน (เนื่องจากมันใช้ความถี่ในย่านเดียวกัน การรบกวนสัญญาณจึงเกิดขึ้นได้ง่าย) มันเปรียบเทียบได้กับรถที่วิ่งกันแบบมั่งซั่ว ไม่มีการจัดระเบียบ ทำให้วุ่นวาย รถติด และเกิดการชนกันบ่อย วิธีการแก้ปัญหานี้ก็คือ Beamforming

• Beamforming ปัญหาของการรบกวนสัญญาณเกิดขึ้นจากการที่ Massive MiMO และ Mini Station ต่างส่งสัญญาณกระจายออกไปในทุกทิศทาง จึงเกิดสัญญาณกระจายเต็มพื้นที่ไปหมด

Beamforming เปรียบเสมือนกองกำกับจราจรที่จะจัดระเบียบการจราจรให้ไหลลื่นที่สุดนั่นเอง เมื่อเราเริ่มใช้งานจาก Smartphone ของเรา Beamforming จะพยายามส่งสัญญาณไปในทิศทางที่คิดว่าตรงและสั้นที่สุด แทนที่จะกระจายไปในทุกทิศทางจึงเป็นการจัดการกับการรบกวนของสัญญาณได้อย่างดี เมื่อไม่มีสัญญาณรบกวน ความชัด ความแรง ของสัญญาณก็จะดีขึ้น ความเร็วในการใช้งานก็ดีขึ้น และยังทำให้รองรับจำนวนผู้ใช้งานได้มากขึ้นด้วย

• Full Duplex ที่ผ่านมาในระบบโทรศัพท์มือถือ การส่งหรือรับสัญญาณจะทำได้เพียงทางเดียวเท่านั้น (Half Duplex) ขณะที่เราใช้งานอยู่ เครื่องโทรศัพท์จะใช้คลื่นความถี่ 2 ความถี่ หนึ่งความถี่เพื่อรับสัญญาณ และ อีกหนึ่งความถี่เพื่อส่งสัญญาณ แต่ใน 5G จะสามารถใช้เพียงความถี่เดียวในการรับและส่งสัญญาณ จึงเป็นการประหยัดความถี่ที่จะใช้ นั่นแปลว่ามันสามารถรองรับผู้ใช้งานได้มากขึ้นและการใช้งานก็จะเร็วขึ้นไปด้วย

ครับ..อ่านแล้วรู้สึกอย่างไรกันบ้างกับ 5G? ผมว่า 5G เป็นเทคโนโลยีที่ฉลาดล้ำมาก ผ่านการคิดมาอย่างรอบคอบเพื่อแก้ปัญหาที่เคยเกิดขึ้นกับ 1G-4G ที่ผ่านมา

เมื่อไหร่จะได้ใช้?

ทั้งหมดนี้ยังเป็นเพียง “ฉบับร่าง” ของมาตราฐาน 5G เท่านั้น ยังคงต้องทดสอบเพื่อกำหนดเป็นฉบับจริงออกมา คาดกันว่าในปี 2020 มาตราฐานฉบับจริงจะถูกประกาศออกมา และน่าจะมีเครือข่ายสำหรับการทดสอบการใช้งานจริงในยุโรป การเปิดให้บริการจริงอาจจะอีกซัก 1-2 ปีหลังจากนั้น ซึ่งตอนนั้นโทรศัพท์รวมถึงอุปกรณ์ไร้สายจะต้องรองรับการใช้งาน 5G ออกมาจำหน่ายแล้ว

ส่วนในบ้านเรา เมื่อทุกอย่างพร้อม รัฐจะต้องทำการเปิดประมูลคลื่นความถี่เพื่อให้ผู้ให้บริการนำไปใช้  เมื่อได้เป็นเจ้าของคลื่นความถี่แล้ว ผู้ให้บริการก็จะเริ่มติดตั้งอุปกรณ์เครือข่าย 5G แล้วจึงจะสามารถเปิดให้เราใช้บริการกัน ..

ผมว่าน่าจะซักปี 2025 นู่นแน่ะ!!!

รอกันไหวไหมครับ?

ที่มา : https://5g.co.uk/guides/what-is-5g/

https://www.lifewire.com/5g-wireless-4155905

ขอบคุณภาพจาก http://www.bluefountainmedia.com