WiMAX
Technology คลื่นลูกใหม่ของโลกไร้สาย
WiMAX
Technology
คลื่นลูกใหม่ของโลกไร้สายที่กำลังจะมาถึง
เมื่อการเชื่อมโยงแบบไร้สายเป็นทางเลือกที่เพิ่มมูลค่าขึ้นได้อย่างรวดเร็วดังเช่นที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
อุปสรรคทางภูมิศาสตร์ไม่อาจกางกั้นไฟแห่งแรงปรารถนาของมนุษยชาติ เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นโครงข่ายสื่อสารที่โยงใยผู้คนทั่วโลกเข้าไว้ด้วยกัน
การสื่อสารไร้สายความเร็วสูงที่ครอบคลุมพื้นที่ได้ถูกวิวัฒนาการขึ้น ให้ผู้คนโลดเล่นไปเฉกเช่นจินตนาการของโลกแห่งเวทมนต์
ก็เพียงแต่คุณอยู่หน้าจอ ก็สามารถเดินทางรอนแรมท่องเที่ยวไปทั่วโลกได้แค่ชั่วพริบตา...
ในยุคแรกของการนำเอาเทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายมาใช้งานนั้นมักจะมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด
(Point-to-Point) ซึ่งเชื่อมโยงระบบเครือข่ายภายในอาคาร 2 แห่งเข้าด้วยกันเพื่อให้ติดต่อสื่อสารถึงกันได้ ซึ่งต่อมาการใช้งานรูปแบบนี้มีข้อจำกัด
จึงได้มีการพัฒนาการเชื่อมต่อในอีกรูปแบบหนึ่งขึ้น โดยเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดหนึ่งไปหลาย
ๆ จุดได้ (Point-to-Multipoint) ซึ่งวิธีการนี้ทำให้ผู้ให้บริการระบบอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์สามารถให้บริการที่ครอบคลุมพื้นที่ให้บริการได้กว้างขึ้น
ซึ่งในแง่ของธุรกิจแล้วนั้นให้ความคุ้มค่าในการลงทุนมากกว่า ดังนั้นระบบบรอดแบนด์ไร้สายจึงเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถขยายพื้นที่ในการให้บริการบรอดแบนด์ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
อีกทั้งยังใช้งบประมาณในการลงทุนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการติดตั้งระบบบรอดแบนด์แบบใช้สายอย่างโครงข่ายใยแก้วนำแสงที่ต้องมีการลากสายและติดตั้งท่อร้อยสายใต้ดินรวมถึงจะเป็นทางเลือกใหม่ให้กับผู้ใช้ในการใช้บริการบรอดแบนด์ความเร็วสูงในราคาประหยัดอีกด้วย
สำหรับการเติบโตของบรอดแบนด์ทั่วโลกโดยเฉพาะในภูมิภาคเอเชียนั้นได้มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและได้มีการคาดการณ์ไว้ว่าจะยังคงเติบต่ออย่างต่อเนื่อง
เนื่องจากความต้องการการสื่อสารข้อมูลที่มีความเร็วสูงมากกว่า แต่เทคโนโลยีเก่าอย่างDial-Up ไม่สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้งานและสื่อแบบมัลติมีเดียที่เป็นการสื่อสารทั้งสัญญาณภาพ
เสียงและข้อมูลได้ ดังนั้นจากเหตุผลที่ได้กล่าวมาทำให้เทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ไร้สายกลายเป็นทางเลือกใหม่ที่ลงทุนต่ำและเป็นเทคโนโลยีซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการให้บริการได้หลากหลายไม่ว่าจะเป็นส่วนขยายของบริการฮอตสปอทหรือการบริการบรอดแบนด์ความเร็วสูงไปยังจุดซึ่งโครงข่ายใยแก้วนำแสงไม่ได้ครอบคลุมถึงตลอดจนเป็นส่วนขยายไปยังผู้ใช้
ปลายทางหรือที่เรียกว่า Last Mile ของเทคโนโลยีแบบมีสายอื่นๆ
WiMAX คืออะไร ?
WiMAX เป็นชื่อเรียกเทคโนโลยีไร้สายรุ่นใหม่ล่าสุดที่คาดหมายกันว่า
จะถูกนำมาใช้งานในอนาคตอันใกล้นี้ โดย WiMAX
เป็นชื่อย่อของ Worldwide Interoperability for Microwave
Access ซึ่งเป็นเทคโนโลยี
บรอดแบนด์ไร้สายความเร็วสูงรุ่นใหม่ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาบนมาตรฐาน
IEEE 802.16 ซึ่งมาก็ได้พัฒนามาตรฐาน IEEE 802.16a ขึ้น โดยได้การอนุมัติออกมาเมื่อเดือนมกราคม 2004 โดยสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
หรือ IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ซึ่ง
มีรัศมีทำการที่
ยังมีอัตราความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลสูงสุดถึง 75 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ซึ่งเร็วกว่า 3G ถึง 30 เท่าทีเดียว
โดยมาตรฐาน IEEE 802.16a หรือ WiMAX มีความสามารถในการส่งกระจายสัญญาณในลักษณะจากจุดเดียวไปยังหลายจุด
(Point-to-multipoint) ได้พร้อมๆ กัน
โดยมีความสามารถรองรับการทำงานในแบบ
Non-Line-of-Sight ได้ สามารถทำงานได้แม้กระทั่งมีสิ่งกีดขวาง เช่น
ต้นไม้ หรือ อาคารได้เป็นอย่างดี ส่งผลให้ WiMAX
สามารถช่วยให้ผู้ที่ใช้งาน สามารถขยายเครือข่ายเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้กว้างขวางด้วยรัศมีทำการถึง
จากจุดเด่นของการทำงานของ WiMAX ข้างต้น ทำให้เทคโนโลยีตัวนี้สามารถตอบสนองความต้องการของการเชื่อมต่อเครือข่ายอินเทอร์เน็ตให้กับพื้นที่ที่ห่างไกล
ที่สายเคเบิ้ลไม่สามารถลากไปไม่ถึงได้เป็นอย่างดี ตลอดจนเพิ่มความสะดวกสบาย และประหยัดสำหรับการขยายเครือข่ายในเมืองที่มีอยู่แล้วได้
เนื่องจากไม่ต้อง
ลงทุน ขุดถนนเพื่อวางสายเคเบิลใยแก้วใหม่ นอกจากนั้น WiMAX หรือบรอดแบนด์ไร้สาย
มาตรฐาน IEEE 802.16a ยังได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพของคุณภาพในการให้
้บริการ (QoS) ซึ่งสามารถรองรับการใช้ การใช้งานภาพ (video) หรือการใช้งานเสียง
(voice) ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรของเครือข่ายมากอย่างเก่า
(low-latency network) อีกทั้งในเรื่องของความปลอดภัยยังได้เพิ่มคุณสมบัติของความเป็นส่วนตัว
(privacy) ซึ่งต้องได้รับอนุญาต (authentication) ก่อนที่จะเข้าออกเครือข่าย และข้อมูลต่างๆ ที่รับส่งก็จะได้รับการเข้ารหัส
(encryption) อีกด้วย ทำให้การรับส่งข้อมูลบน มาตรฐานตัวนี้มีความปลอดภัยมากขึ้น
ซึ่งประโยชน์ดังกล่าวนี้ ทำให้เราสามารถนำ WiMAX ไปประยุกต์เพื่อลดช่องว่างของ เทคโนโลยีในพื้นที่ห่างไกลที่เทคโนโลยีเข้าไปไม่ถึง
ตลอดจนสนองความต้องการ การใช้งานบรอดแบนด์ในเมืองที่มีพื้นที่แออัดได้อย่างสะดวกรวดเร็ว
และมีค่าใช้จ่ายที่ประหยัดกว่าการติดตั้งเครือข่ายในแบบวางสายสัญญาณที่ใช้งานกันอยู่
เปรียบเทียบเทคโนโลยีไร้สายในแบบต่างๆ
เทคโนโลยี
|
มาตรฐาน
|
เครือข่าย
|
อัตราความเร็ว
|
ระยะทาง
|
ความถี่
|
Wi-Fi
|
IEEE 802.11a
|
WLAN
|
สูงสุด 54Mbps
|
|
5GHz
|
Wi-Fi
|
IEEE 802.11b
|
WLAN
|
สูงสุด 11Mbps
|
|
2.4GHz
|
Wi-Fi
|
IEEE 802.11g
|
WLAN
|
สูงสุด 54Mbps
|
|
2.4GHz
|
WiMAX
|
IEEE 802.16d
|
WMAN
|
สูงสุด 75Mbps (20MHz BW)
|
ปกติ 6.4 -
|
Sub 11GHz
|
WiMAX
|
IEEE 802.16e
|
Mobile WMAN
|
สูงสุด 30Mbps (10MHz BW)
|
ปกติ 1.6
|
2 - 6 GHz
|
WCDMA/UMTS
|
3G
|
WWAN
|
สูงสุด 2Mbps/10Mbps
(HSDPA)
|
ปกติ 1.6
|
1800, 1900,
2100MHz
|
CDMA2000 1x EV-DO
|
3G
|
WWAN
|
สูงสุด 2.4Mbps
|
ปกติ 1.6
|
400, 800, 900,
1700, 1800, 1900, 2100MHz
|
EDGE
|
2.5G
|
WWAN
|
สูงสุด 348Kbps
|
ปกติ 1.6
|
1900MHz
|
UWB
|
IEEE 802.15.3a
|
WPAN
|
110 480Mbps
|
|
7.5GHz
|
สำหรับมาตรฐานของเทคโนโลยี WiMAX ที่มีการพัฒนาขึ้นมาในขณะนี้นั้น มีดังต่อไปนี้
·
IEEE 802.16 เป็นมาตรฐานที่ให้ระยะทางการเชื่อมโยง
1.6
·
IEEE 802.16a เป็นมาตรฐานที่แก้ไขปรับปรุงจาก IEEE 802.16 เดิม โดยใช้งานที่ความถี่ 2-11 กิกะเฮิรตซ์ ซึ่งคุณสมบัติเด่นที่ได้รับการแก้ไขจากมาตรฐาน 802.16 เดิมคือคุณสมบัติการรอง
รับการทำงานแบบที่ไม่อยู่ในระดับสายตา ( NLoS - Non-Line-of-Sight) ทั้งยังมีคุณสมบัติการทำงานเมื่อมีสิ่งกีดขวาง อาทิเช่น ต้นไม้, อาคาร ฯลฯ นอกจากนี้ก็ยังช่วยให้สามารถขยายระบบเครือข่ายเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูงได้อย่างกว้างขวางด้วยรัศมีทำการที่ไกลถึง 31 ไมล์ หรือประมาณ 48 กิโลเมตร และมีอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดถึง 75 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ทำให้สามารถรองรับการเชื่อมต่อการใช้งานระบบเครือข่ายของบริษัทที่ใช้สายประเภท ที1 (T1-type) กว่า 60 รายและการเชื่อมต่อแบบ DSL ตามบ้านเรือนที่พักอาศัยอีกหลายร้อยครัวเรือนได้พร้อมกันโดยไม่เกิดปัญหาในการใช้งาน
·
IEEE 802.16e เป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาให้สนับสนุนการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์พกพาประเภทต่างๆ
เช่น อุปกรณ์พีดีเอ โน้ตบุ๊ก เป็นต้น โดยให้รัศมีทำงานที่ 1.6
เครื่องลูกข่ายต้นแบบสำหรับใช้งานกับเทคโนโลยี WiMAX
แผนภาพระบบ
WiMAX
รูปแบบการใช้งาน WiMAX ในส่วนต่าง
ระบบบรอดแบนด์ตามความต้องการ (Broadband on-demand) สำหรับระบบเครือข่ายไร้สายมาตรฐาน WiMAX นั้น จะช่วยให้เหล่าโอเปอเรเตอร์ต่างๆ สามารถจัดสรรงานบริการที่มีความเร็วสูงเทียบเท่าระบบเครือข่ายแบบใช้สายได้
โดยใช้เวลาการติดตั้งที่น้อยกว่า มีราคาที่ถูกกว่ามาก นอกจากนั้น WiMAX ก็ยังช่วยให้มีการจัดเตรียมการใช้งานระบบสื่อสารความเร็วสูงในรูปแบบตามความต้องการได้ในทันทีทันใด
โดยรูปแบบนี้เหมาะสำหรับการทำงานในแบบชั่วคราว อาทิเช่น การจัดนิทรรศการ การจัดงานงานประชุม
การจัดงานแสดงสินค้า เป็นต้น
ระบบการสื่อสารบรอดแบนด์สำหรับที่พักอาศัย ขณะที่เทคโนโลยีการใช้งานสายเคเบิลและเทคโนโลยี
DSL ที่ถูกใช้งานในปัจจุบันนั้นมีช่องว่างในการใช้งานมาก ด้วยข้อจำกัดของการวางโครงข่ายที่มีอยู่และต้นทุนของการวางระบบ
ทำให้ไม่สามารถให้บริการกับผู้ที่ต้องการใช้งานจำนวนมากซึ่งต้องการระบบการสื่อสารระดับบรอดแบนด์ได้ แต่ข้อจำกัดเหล่านี้จะถูกทลายลง
เมื่อมีการเปิดตัวระบบที่อ้างอิงกับมาตรฐาน WiMAX
ออกมา โดยแอพพลิเคชันสำหรับการสื่อสารบรอดแบนด์ไร้สาย WiMAX จะช่วยให้สามารถพัฒนางานต่างๆ ที่สนองตอบความต้องการการใช้งานบรอดแบนด์ในรูปแบบต่างๆ ได้
พื้นที่ซึ่งบริการเข้าไม่ถึง นับว่าเทคโนโลยีระบบการสื่อสารอินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูงที่ได้อ้างอิงกับมาตรฐาน WiMAX นี้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเป็นอย่างยิ่ง
สำหรับการใช้งานในพื้นที่ห่างไกล ในเขตที่มีข้อจำกัดของการเดินสายนำสัญญาณในระบบ DSL
บริการการสื่อสารแบบไร้สายคุณภาพสูง มาตรฐานIEEE 802.16e ซึ่งเป็นส่วนต่อเติมของ IEEE 802.16a นั้นเป็นคุณสมบัติแบบพิเศษที่พัฒนาขึ้นมาให้รองรับการใช้งานในแบบที่ต้องเคลื่อนที่ตลอดเวลา
เหมาะสำหรับอุปกรณ์ในแบบพกพาสำหรับการเดินทาง ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้งานยังสามารถสื่อสารได้โดยให้คุณภาพในการสื่อสารที่ดีและมีเสถียรภาพขณะใช้งาน
แม้ว่ามีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาก็ตาม
การส่งสัญญาณแบบ Cellular Backhaul ด้วยแบนด์วิดท์การใช้งานของ
WiMAX ที่มีอยู่อย่างเหลือเฟือ จึงทำให้มีความเหมาะสมเป็นอย่างยิ่งกับการที่จะนำมาใช้งานให้รองรับการส่งสัญญาณในแบบย้อนกลับไปยังสถานีฐานระบบเซลลูลาร์
ซึ่งมีการติดต่อสื่อสารกันในแบบจุดต่อจุดได้
WiMAX มีอะไรใหม่ ๆ ที่โดนใจบ้าง ?
เรื่องของความเร็ว สำหรับ WiMAX นั้น
ได้ให้อัตราความเร็วในการส่งสัญญาณข้อมูลมากถึง 75 เมกะบิตต่อวินาที
(Mbps) โดยใช้กลไกการเปลี่ยนคลื่นสัญญาณที่ให้ประสิทธิภาพสูง
สามารถส่งสัญญาณออกไปได้ในระยะทางไกลมากถึง
การบริการที่ครอบคลุม นอกจาก WiMAX จะใช้เทคนิคของการแปลงสัญญาณที่ให้ความคล่องตัวในการใช้งานสูง
และเปี่ยมประสิทธิภาพแล้ว มาตรฐาน IEEE 802.16a ก็ยังสามารถรองรับการทำงานร่วมกับเทคโนโลยีซึ่งขยายพื้นที่การให้บริการให้กว้างขวางมากขึ้นได้
ตัวอย่างเช่น ระบบเครือข่ายที่ใช้สถาปัตยกรรมแบบผสมผสาน (Mesh Topology) และเทคนิคการใช้งานกับเสาอากาศแบบอัจฉริยะ (Smart Antenna) ที่ช่วยประหยัดต้นทุนและเพิ่มอัตราความเร็วของการรับส่งสัญญาณที่ให้สมรรถนะในการทำงานน่าเชื่อถือสูง
ความสามารถในการขยายระบบ: WiMAX นั้นมีความสามารถในเรื่องการรองรับการใช้งานแบนด์วิดท์, ช่องสัญญาณ สำหรับการสื่อสารได้ด้วยความยืดหยุ่น
โดยสามารถปรับให้สอดคล้องกับแผนการติดตั้งเซลล์ในย่านความถี่ที่ต้องจ่ายค่าลิขสิทธิ์
หรือ ย่านความถี่ที่ได้รับการยกเว้นค่าลิขสิทธิ์ทั่วโลก อาทิเช่น ถ้าโอเปอเรเตอร์ที่ให้บริการนั้นได้รับคลื่นความที่
20 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) ก็สามารถที่จะทำการแบ่งคลื่นความถี่นี้ออกเป็น
2 ส่วน โดยแต่ละส่วนนั้นอยู่ที่ 10 เมกะเฮิรตซ์
(MHz) หรือจะแบ่งออกเป็น 4 ส่วน ๆ ละ 5
เมกะเฮิรตซ์ (MHz) ก็ได้ ทำให้โอเปอเรเตอร์สามารถบริหารจัดการแต่ละส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทั้งยังเพิ่มเติมผู้ใช้งานในแต่ละส่วนได้อีกด้วย
การจัดลำดับความสำคัญของงานบริการ (QoS
- Quality of Service) สำหรับระบบเครือข่ายไร้สายมาตรฐาน WiMAX นี้ มีคุณสมบัติด้าน QoS (Quality of Service) ที่รองรับการทำงานของบริการสัญญาณเสียงและสัญญาณวิดีโอ
ซึ่งต้องการระบบเครือข่ายที่ไม่สามารถทำงานด้วยความล่าช้าได้ บริการเสียงของ WiMAX นี้ อาจจะอยู่ในรูปของบริการ Time
Division Multiplexed (TDM) หรือบริการในรูปแบบ Voice over
IP (VoIP) ก็ได้ โดยโอเปอเรเตอร์สามารถกำหนดระดับความสำคัญของการใช้งานให้เหมาะสมกับรูปแบบการใช้งานต่างๆ
อาทิ สำหรับบริการให้องค์กรธุรกิจ, ผู้ใช้งานตามบ้านเรือน
เป็นต้น
ระบบรักษาความปลอดภัย นับเป็นคุณสมบัติที่มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง
โดยคุณสมบัติของการรักษาความลับของข้อมูลและการเข้ารหัสข้อมูล ซึ่งอยู่ในมาตรฐาน WiMAX ที่จะช่วยให้การสื่อสารมีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น
แถมยังมีระบบตรวจสอบสิทธิการใช้งานและมีระบบการเข้ารหัสข้อมูลในตัวด้วย
รูป wimax_logo-1.gif?
สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายมาตรฐาน WiMAX นั้น มีองค์กรที่ได้รับการจัดตั้งจากบรรดาบริษัทเทคโนโลยีชั้นนำอย่าง Nokia,
Intel, Proxim, Fujitsu, Alvarion
ฯลฯ ที่มีชื่อเรียกกันว่า WiMAX
Forum ขึ้น เพื่อร่วมกันพัฒนาและกำหนดมาตรฐานกลางของเทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายความเร็วสูงมาตรฐาน
IEEE 802.16 รวมถึงการทำหน้าที่ทดสอบและออกใบรับรองให้แก่อุปกรณ์ที่ใช้มาตรฐานไร้สายระบบใหม่ ทั้งนี้มาตรฐาน IEEE 802.16 จะถูกเรียกกันโดยทั่วไปว่า WiMAX เช่นเดียวกับที่มาตรฐาน IEEE 802.11 เคยได้รับการรู้จักในชื่อ Wi-Fi มาแล้ว
บทสรุป
แม้ว่าในขณะนี้ WiMAX จะเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ยังไม่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย แต่ WiMAX ก็ถือว่า
เป็นเทคโนโลยีที่มีอนาคตสดใส เป็นทางเลือกหนึ่งที่จะเข้ามาช่วยตอบสนองความต้องการการใช้งานอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงซึ่งมีแนวโน้มเติบโตอย่างรวดเร็วได้เป็นอย่างดี และหากมองถึงประโยชน์ในการขยายเครือข่ายบรอดแบนด์ให้เข้าถึงพื้นที่ที่อยู่ห่างไกลแล้ว ผลประโยชน์ก็จะเกิดขึ้นกับผู้ใช้งานทุกคนที่จะมีโอกาสได้ใช้เครือข่ายสื่อสารความเร็วสูงอย่างเท่าเทียมกัน รวมไปถึงการช่วยสร้างรายได้และโอกาสทางการตลาดให้กับเหล่าโอเปอเรเตอร์ ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตไร้สาย รวมทั้งบรรดาผู้ผลิตอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และเชื่อได้ว่าในอนาคตอันใกล้นี้ เราจะได้สัมผัสกับเทคโนโลยี WiMAX อย่างแพร่หลายเช่นเดียวกับที่ Wi-Fi ประสบความสำเร็จอยู่ในปัจจุบันนี้
ที่มา กวีรัตน์ เพ็งแจ่ม : http://www.buycoms.com/upload/coverstory/111/WiMax.html