วันเสาร์ที่ 27 กันยายน พ.ศ. 2551
1.14 รูปแบบการใช้งานในส่วนต่างๆ
สำหรับระบบเครือข่ายไร้สายมาตรฐาน WiMax นั้นจะช่วยให้เหล่าโอเปอเรเตอร์ต่างๆ สามารถจัดสรรงานบริการที่มีความเร็วสูงเทียบเท่าระบบเครือข่ายแบบใช้สายได้ โดยใช้เวลาการติดตั้งที่น้อยกว่า มีราคาที่ถูกกว่ามาก นอกจากนั้น WiMax ก็ยังช่วยให้มีการจัดเตรียมการใช้งานระบบสื่อสารความเร็วสูงในรูปแบบตามความต้องการได้ในทันทีทันใด โดยรูปแบบนี้เหมาะสำหรับการทำงานในแบบชั่วคราวอาทิเช่น การจัดนิทรรศการ การจัดงานประชุม การจัดงานแสดงสินค้า เป็นต้น
1.14.2 ระบบการสื่อสารบรอดแบนด์สำหรับที่พักอาศัย
ขณะที่เทคโนโลยีการใช้งานสายเคเบิลและเทคโนโลยี DSL ที่ถูกใช้งานในปัจจุบันนั้นมีช่องว่างในการใช้งานมาก ด้วยข้อจำกัดของการวางโครงข่ายที่มีอยู่และต้นทุนของการวางระบบ ทำให้ไม่สามารถให้บริการกับผู้ที่ต้องการใช้งานจำนวนมากซึ่งต้องการระบบการสื่อสารระดับบรอดแบนด์ได้ แต่ข้อจำกัดเหล่านี้จะถูกทลายลง เมื่อมีการเปิดตัวระบบที่อ้างอิงกับมาตรฐาน WiMax ออกมาโดยแอพพลิเคชันสำหรับการสื่อสารบรอดแบนด์ไร้สาย WiMax จะช่วยให้สามารถพัฒนางานต่างๆ ที่สนองตอบความต้องการการใช้งานในรูปแบบต่างๆ ได้
1.14.3 พื้นที่ซึ่งบริการเข้าไม่ถึง
นับว่าเทคโนโลยีระบบการสื่อสารอินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูงที่ได้อ้างอิง กับมาตรฐาน WiMax นี้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเป็นอย่างยิ่ง สำหรับการใช้งานในพื้นที่ห่างไกลในเขตที่มีข้อจำกัดของการเดินสายนำสัญญาณในระบบ DSL
1.14.4 บริการการสื่อสารแบบไร้สายคุณภาพสูง
มาตรฐาน IEEE 802.16e ซึ่งเป็นส่วนต่อเติมของ IEEE 802.16a นั้นเป็นคุณสมบัติแบบพิเศษที่พัฒนาขึ้นมาให้รองรับการใช้งานในแบบที่ต้องเคลื่อนที่ตลอดเวลา เหมาะสำหรับอุปกรณ์ในแบบพกพาสำหรับการเดินทาง ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้งานยังสามารถสื่อสารได้ โดยให้คุณภาพในการสื่อสารที่ดี และมีเสถียรภาพขณะใช้งาน แม้ว่ามีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาก็ตาม
1.14.5 การส่งสัญญาณแบบ Cellular Backhaul
ด้วยแบนด์วิดท์การใช้งานของ WiMax ที่มีอยู่อย่างเหลือเฟือ จึงทำให้มีความเหมาะสมเป็นอย่างยิ่งกับการที่จะนำมาใช้งานให้รองรับการส่งสัญญาณ ในแบบย้อนกลับไปยังสถานีฐานระบบเซลลูลาร์ ซึ่งมีการติดต่อสื่อสารกันในแบบจุดต่อจุดได้ [Available online at : http://www.quickpc.co.th]
1.13 การประยุกต์ใช้งานของ WiMAX
1.13.2 WiMAX สำหรับธุรกิจขนาดกลางและใหญ่ – ในธุรกิจขนาดกลางและใหญ่ การเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างสำนักงานใหญ่ กับสาขาย่อยมักเชื่อมต่อกันผ่านทางเครือข่ายแบบมีสาย เช่น Lease line หรือ T1 ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงในการติดตั้งและใช้งาน WiMAX สามารถให้บริการเชื่อมต่อแบบไร้สาย จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะสามารถใช้ทดแทนการเชื่อมต่อแบบมีสายข้างต้น
1.13.3 การเชื่อมต่อแบบส่งต่อให้กับเครือข่าย Wi-Fi สาธารณะ หรือ Wi-Fi Hotspot Backhaul – WiMAX สามารถถูกนำไปใช้เป็นลิงค์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตให้กับเครือข่าย Wi-Fi Hotspot
1.13.4 การเชื่อมต่อแบบส่งต่อให้กับเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ หรือ Cellular Backhaul - ในเครือข่าย Cellular นั้นจะประกอบไปด้วยสถานีส่ง หรือ base station ที่กระจายอยู่ทั่วไปการเชื่อมต่อระหว่าง cellular base station นั้นมักจะพึ่งพาบริการ lease line จาก wired operator WiMAX สามารถให้บริการที่เป็น point-to-point connection คือสามารถเชื่อมต่อโดยตรง ระหว่าง base station ด้วยเทคโนโลยี WiMAX ซึ่งเป็นการช่วยให้ cellular operator สามารถนำมาตั้งและลดการพึ่งพาจากwired operator ซึ่งมีความเสี่ยงเพราะถือว่าเป็นคู่แข่งทางธุรกิจ ในบางกรณี cellular base station สามารถเชื่อมต่อผ่านทาง microwave link ซึ่งมีค่าใช้จ่ายที่สูง WiMAX ก็สามารถใช้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งหรือถูกใช้เป็นการเชื่อมต่อเสริม (Overlay connection) เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการรับส่งข้อมูลหรือ link capacity โดยมีค่าใช้จ่ายที่ ต่ำกว่า
1.13.5 เครือข่ายสำหรับกิจการสาธารณะ (Public safety service) - WiMAX มีความ ยืดหยุ่นสูงในการใช้งานแบบพกพา (Portable Access) ซึ่งถูกนำไปประยุกต์ใช้ในกิจการสาธารณะเช่น
1.13.5.1 การสื่อสารของตำรวจ อุปกรณ์ WiMAX ถูกติดประจำที่รถตำรวจ ตำรวจสามารถเรียกข้อมูลจากศูนย์บัญชาการได้อย่างรวดเร็วผ่านเครือข่าย WiMAX
1.13.5.2 หน่วยบรรเทาสาธารณภัย เมื่อมีภัยพิบัติเกิดขึ้น โครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารอื่นๆเช่นโทรศัพท์มือถือ ถูกทำลายไป WiMAX สามารถถูกนำไปติดตั้งและสร้างเครือข่ายในที่เกิดเหตุได้อย่างรวดเร็วเพื่อช่วยในการสื่อสารข้อมูลจากที่เกิดเหตุไปสู่ส่วนกลางเพื่อช่วยในการประสานงานสาธารณภัย
1.13.5.3 หน่วยแพทย์เคลื่อนที่ WiMAX สามารถถูกติดตั้งไปกับรถพยายาลแพทย์เคลื่อนที่ หน่วยพยาบาลเคลื่อนที่สามารถส่งข้อมูลภาพเคลื่อนไหวของคนไข้ในที่เกิดเหตุกลับไปสู่โรงพยาบาลเพื่อทำการวินิจฉัยได้ทันท่วงที
1.13.6 การใช้งานอินเทอร์เน็ตนอกสถานที่ – ในอนาคตอันใกล้ อุปกรณ์ WiMAX จะรวม เป็นส่วนประกอบหนึ่งใน Notebook ซึ่งผู้ใช้สามารถติดต่ออินเทอร์เน็ตได้ทุกเวลาสถานท
1.12 เส้นทางการพัฒนาของมาตรฐาน WiMAX
1.12.1 ทวีปอเมริการเหนือ กำหนดให้ใช้ย่าน 2.5 และ 5 กิกะเฮิตรซ์
1.12.2 ทวีปอเมริการใต้ กำหนดให้ใช้ย่าน 2.5, 3.5 และ 5 กิกะเฮิตรซ์
1.12.3 ยุโรป อเมริการใต้ และเอเชีย กำหนดให้ใช้ย่าน 3.5 และ 5 กิกะเฮิตรซ์
ข้อจำกัดประการสำคัญของมาตรฐาน IEEE802.16d คือไม่สามารถรอบรับเครื่องลูกข่ายแบบพกพา ทำให้ผู้ประกอบการเครือข่ายไม่อาจวางแผนธุรกิจในลักษณะเดียวกับเครือข่าย โทรศัพท์เคลื่อนที่ได้ มาตรฐาน IEEE802.16d จึงเหมาะสำหรับการเปิดให้บริการในลักษณะของ DSL ไร้สาย (Wireless DLS) ดังตารางที่ 1-7 [Available online at : http://www.pairoj.com/]
พัฒนาการขั้นต่อไปของเทคโนโลยี WiMAX ก็คือมาตรฐาน IEEE802.16e ซึ่งถือเป็น การเปิดศักราชของการให้บริการสื่อสารไร้สายอัตราเร็วสูงที่ผู้ใช้บริการสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้ แต่ก็ยังมีข้อจำกัดว่าการเคลื่อนที่นั้นต้องไม่รวดเร็วหรือมีการเปลี่ยนตำแหน่งบ่อยนัก (Nomadic Service) เหมาะสำหรับการใช้งานในลักษณะที่ผู้ใช้บริการพกพาเครื่องลูกข่าย WiMAX ไปใช้งานในสวนสาธารณะ อาจมีการเปลี่ยนอิริยาบถหรือเดินไปยังบริเวณอื่นๆ ได้บ้างถือเป็น พฤติกรรมการใช้งานที่คล้ายคลึงกับการใช้บริการ Wi-Fi ตามสถานที่ต่างๆ ในปัจจุบันข้อ แตกต่างทางเทคนิคของมาตรฐาน IEEE802.16d และ IEEE802.16e โดยส่วนใหญ่จะเป็นการเพิ่มขีด ความสามารถในการสื่อสารข้อมูลขณะเคลื่อนที่ (Mobility Management) แต่จะไม่มีการแก้ไขมาตรฐานการสื่อสารผ่านคลื่นวิทยุ ดังนั้นเครือข่าย WiMAX ในอนาคตก็จะยังคงสามารถติดต่อสื่อสารกับเครื่องลูกข่ายยุคแรก ๆ ตามมาตรฐาน IEEE802.16e ได้
สำหรับพัฒนาการในอนาคตของเครือข่าย WiMAX มีชื่อเรียกว่ามาตรฐาน IEEE802.16e+ ถือเป็นการผลักดันเทคโนโลยีสื่อสารไร้สายชนิดนี้ให้เป็นหนึ่งในมาตรฐานการสื่อสารไร้สายของมาตรฐานเครือข่ายไร้สายยุคที่ (4th Generation Mobile หรือ 4G) ซึ่งเท่ากับ ว่าเป็นการปรับปรุงและพัฒนาเทคโนโลยี WiMAX ให้รองรับการสื่อสารแบบเคลื่อนที่ได้อย่างเต็มรูปแบบ อีกทั้งยังรองรับการนำเครื่องลูกข่ายไปใช้งานต่างพื้นที่ หรือแม้กระทั่งข้ามไปใช้งาน
27
เครือข่ายอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นเครือข่าย WiMAX ด้วยกันหรือเป็นเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ เรียกว่ามีความสามารถในลักษณะของ Global Roaming รายละเอียดการเปรียบเทียบทางเทคนิคของมาตรฐาน WiMAX ชนิดต่างๆ มีอยู่ในตารางที่ 1-7 จะเห็นว่าหากมีความจำเป็น ผู้ประกอบการเครือข่าย WiMAX ก็มีสิทธิ์ที่จะขอใช้ย่านความถี่พิเศษที่ไม่จำเป็น ต้องอยู่ในช่วง 2.5, 3.5 หรือ 5 กิกะเฮิตรซ์ได้ แต่ทั้งนี้ต้องพิจารณาถึงศักยภาพของตลาดในประเทศนั้นๆ อันจะนำมาซึ่งอำนาจต่อรองกับผู้ผลิตอุปกรณ์เครือข่ายและเครื่องลูกข่าย WiMAX [Available online at : http://www.thaiwirelesslan.com/]
1.11 พื้นที่ให้บริการของ WiMAX
สำหรับการติดตั้งเครือข่าย WiMAX ในทางปฏิบัติ อุปกรณ์เครือข่ายที่พร้อมให้ติดตั้งโดยส่วนใหญ่จะเป็นชนิดเต็มรูปแบบ ต่างกันเพียงว่าผู้ผลิตรายใดจะเพิ่มศักยภาพและขีดความสามารถของเครือข่ายได้มากน้อยกว่ากัน จึงกล่าวได้ว่าสถานีฐาน WiMAX แต่ละแห่ง สามารถให้บริการแบบ NLOS ได้ในรัศมีทำการตั้งแต่ 4-9 กิโลเมตร รองรับการสื่อสารด้วยอัตราเร็วสูงสุดในช่วง 8 – 11.3 เมกะบิตต่อวินาที ทั้งช่วงขาขึ้น (จากเครื่องลูกข่ายไปยังสถานีฐาน) และขาลง (จากสถานีฐานไปสูเครื่องลูกข่าย) ซึ่งถือว่าเป็นมาตรฐานการสื่อสารไร้สาย แบบ MAN ที่ยังไม่อาจหาคู่แข่งได้ แม้เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่มาตรฐาน W-CDMA ใน ปัจจุบันก็ยังคงรองรับการสื่อสารข้อมูลได้ด้วยอัตราเร็วสูงสุดเพียง 384 กิโลบิตต่อวินาทีเท่านั้น ยิ่งหากนำเทคโนโลยี WiMAX ไปใช้งานสื่อสารระยะทางไกลโดยใช้การรับส่งแบบ LOS ด้วย แล้วก็จะทำให้เพิ่มระยะทางในการส่งได้ไกลถึง 30-50 กิโลเมตรทีเดียว ดังภาพแสดงการเปรียบเทียบในภาพที่ 1-17
1.10 ลักษณะเด่นของเครือข่าย WiMAX
1.10.1 เทคโนโลยี OFDM
OFDM หรือ Orthogonal Frequency Division Multiplexing ถือเป็นหัวใจสำคัญของมาตรฐาน WiMAX โดยเป็นขอ้กำหนดที่ตรงกับมาตรฐาน IEEE802.16 OFDM เป็นเทคโนโลยีหนึ่งเดียวที่ช่วยให้การรับส่งข้อมูลด้วยอัตราเร็วสูงผ่านคลื่นความถี่วิทยุ ภายใต้เงื่อนไขการแพร่กระจายสัญญาณแบบ NLOS แม้เทคโนโลยี WiMAX จะกำหนดให้ใช้แถบความถี่คลื่นวิทยุ (Bandwidth) ที่กว้างมากๆ เทคโนโลยี OFDM แม้จะเป็นส่วนหนึ่งในมาตรฐาน Spread Spectrum ก็ถือว่ามีการรับส่งข้อมูลแบบ Multiple Carrier Mode ซึ่งหมายถึงการแบ่งย่อยแถบความถี่ออกเป็นแถบย่อยๆ สำหรับแยกส่งข้อมูลหลายๆ ช่อง แตกต่างจากมาตรฐาน Spread Spectrum ทั่วไปที่ใช้แถบความถี่เดียวสำหรับรับส่งข้อมูลช่องเดียว
สำหรับการรับส่งข้อมูลด้วยเทคโนโลยี OFDM จะมีข้อแตกต่างออกไป โดยก่อนจะทำการส่งแบบแยกแถบความถี่ออกเป็นแถบความถี่ย่อยๆ จากนั้นจึงนำข้อมูลที่ต้องการจะส่งมาทำการเรียงลำดับเป็นกลุ่มรหัสข้อมูล (Symbol) โดยเนื้อหาข้อมูลที่อยู่ภายในแต่ละกลุ่มรหัสข้อมูลนั้นไม่จำเป็นว่าจะต้องเป็นข้อมูลของผู้ใช้บริการรายเดียวกัน เป็นการเพิ่มเงื่อนไขในการทำงานขึ้นจากมาตรฐาน Spread Spectrum แทนที่จะส่งข้อมูลออกไปในแถบความถี่กว้าง ก็ให้นำข้อมูลมาจัดเป็นกลุ่มรหัสข้อมูลเสียก่อน กลุ่มรหัสข้อมูลแต่ละกลุ่มจะถูกนำส่งออกอากาศโดยมีการกำหนดแบ่งแยกแถบความถี่ออกเป็นแถบย่อยๆ มีจำนวนแถบเท่ากับกลุ่มรหัสข้อมูล ส่วนที่จะกำหนดให้มีกี่กลุ่มรหัสข้อมูลหรือแถบความถี่ย่อยนั้นแล้วแต่ข้อกำหนดของเทคโนโลยีนั้นๆ
จึงคล้ายกับการตัดตอนข้อมูลออกเป็นกลุ่มย่อยๆ แล้วให้แต่ละกลุ่มส่งขนานกันไปในเวลาเดียวกัน เพียงแต่อยู่ในแถบความถี่ย่อยๆ ผิดกับมาตรฐาน Spread Spectrum ที่หากคิดแบบเดียวกับ OFDM ว่ามีการจัดกลุ่มรหัสข้อมูลขึ้นเหมือนกัน ก็จะเห็นการส่งกลุ่มรหัสข้อมูลเรียงต่อกันไปตามเวลา จึงคล้ายกับมาตรฐาน Spread Spectrum โดยมีการส่งข้อมูลในแนวขนานแทนที่จะเป็นการส่งต่อเป็นทอดๆ หรือที่เรียกกันว่าเป็นแบบอนุกรม
ข้อดีของการรับส่งข้อมูลแบบ OFDM นั้นสามารถอธิบายให้เห็นได้ชัดเจนด้วยภาพที่ 1-16 ในกรณีที่เกิดการรบกวนทางความถี่ อันอาจสืบเนื่องมาจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า หรือถูกรบกวนด้วยคลื่นความถี่วิทยุอื่น ๆ อันมีผลทำให้คุณสมบัติของช่องสื่อสารเกิดเปลี่ยนแปลงไปดังแสดงในด้านซ้ายของภาพที่ 1-16 การรับส่งข้อมูลแบบ Spread Spectrum Single Carrier Mode ก็จะเริ่มประสบปัญหาทันที สมมติว่าเกิดการรบกวนในแถบความถี่ดังแสดงในรูปซ้าย ในช่วงเวลาเดียวกับที่มีการส่งกลุ่มรหัสข้อมูล S3 ก็จะมีผลทำให้ ข้อมูลเกิดความผิดพลาด อุปกรณ์สื่อสารต้นทางและปลายทางจำเป็นต้องเริ่มทำกระบวนการกู้และแก้ไขข้อมูล (Error Collection) กว่าจะย้อนส่งข้อมูลในกลุ่มรหัส S3 ได้ทั้งหมด ก็ต้องทำให้เกิดความล่าช้าและเกิดภาวะคอขวดต่อรหัสข้อมูลในกลุ่มอื่น ๆ ที่ติดตามมามองในแง่ของการใช้บริการก็คือ มีปัญหาช่องสื่อสารขัดข้องรับส่งข้อมูลได้ล่าช้าโดยไม่ทราบสาเหตุ
ในกรณีเดียวกัน หากเป็นการรับส่งข้อมูลแบบ OFDM ปัญหาการลดทอนของสัญญาณที่ปรากฏขึ้นจะกลายเป็นเพียงผลกระทบที่มีต่อรหัสข้อมูลเฉพาะกลุ่มเท่านั้น มิได้มีผลกระทบต่อ ช่องสัญญาณโดยรวม ซึ่งหากเป็นเพียงการทำให้ระดับสัญญาณของแถบความถี่ย่อยบางช่องลดลง ก็อาจไม่มีผลต่อการสื่อสารแต่อย่างใด เนื่องจากวงจรขยายสัญญาณของอุปกรณ์ภาครับอาจทำหน้าที่ปรับระดับความแรงของสัญญาณได้ หรือแม้จะเกิดการรบกวนจนทำให้ข้อมูลใน กลุ่มรหัสข้อมูลผิดเพี้ยนไปจนต้องมีการแก้ไขโดยกระบวนการกู้และแก้ไขข้อมูล แต่ก็เป็นเพียงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับเฉพาะช่องสื่อสารที่เป็นของกลุ่มรหัสข้อมูลเฉพาะกลุ่มเท่านั้น มิได้ส่งผล กระทบต่อภาพรวมของการสื่อสารข้อมูล ผลที่เกิดขึ้นในทางปฏิบัติแม้จะสามารถสังเกตได้โดย ผู้ใช้บริการ แต่แทบจะไม่ทำให้การสื่อสารผ่านเครือข่าย WiMAX เกิดความล่าช้าขึ้นแต่อย่างใด ยิ่งในภาวะปกติที่ไม่มีการถูกรบกวนอย่างรุนแรง ก็ต้องรับว่าเครือข่าย WiMAX ซึ่งใช้เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบ OFDM ยังคงมีภูมิต้านทานต่อสัญญาณรบกวนทั่วๆ ไปเหนือกว่าเครือข่าย 3G ที่ใช้เทคโนโลยี Spread Spectrum อยู่มาก ส่งผลเกื้อหนุนให้รองรับการสื่อสารข้อมูลด้วยอัตราเร็วที่สูงกว่ามาก
1.9 WiMAX Forum Certification Profile
นอกจากสองแถบคลื่นวิทยุข้างต้น ขณะนี้ WiMAX Forum กำลังพิจารณา certification profile ในการทดสอบ รอบหน้า คือ certification profile ในแถบคลื่นวิทยุบริเวณ 2.5 GHz ดังตารางที่ 1-5