ประวัติโทรศัพท์เคลื่อนที่

ประวัติโทรศัพท์เคลื่อนที่

ในตอนแรกนั้นนะครับ เมื่อปี พ.ศ. 2483 ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยังใช้ระบบการรับส่งคลื่นแบบ AM อยู่ครับซึ่งถูกจำกัดอย่างมากเลยเพราะ ช่องสัญญาณแต่ละช่องสามารถใช้ได้เพียงผู้ใช้เดียวเท่านั้นและ การติดต่อหมายเลขปลายทางต้องเรียกผ่านศูนย์ควบคุม เพื่อให้พนักงานเป็นผู้ติดต่อให้ซึ่งไม่สะดวกมาก

ต่อมานะครับ ในปี พ.ศ. 2490 ห้องทดลองเบลล์ได้จดสิทธิบัตรของระบบนี้ครับ และก็ได้พัฒนาระบบวิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่กลายมาเป็นระบบโทรศัพท์แบบรวงผึ้ง หรือโทรศัพท์เซลลูลาร์แต่ระบบยังไม่สามารถนำไปใช้ในทางธุรกิจได้ครับ จนกระทั่ง พ.ศ. 2526 นี้แหละครับ ระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ก็ได้ถูกติดตั้งขึ้นและเปิดให้ใช้บริการ โดยบริการทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ ซึ่งเรียกว่าเซลล์แต่ละเซลล์จะมีขนาดเล็กพ่วงต่อกันเป็นแบบรวงผึ้ง เนื่องจากพื้นที่ให้บริการมีขนาดเล็ก จึงไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องส่งที่มีกำลังสูงๆ และสามารถใช้ความถี่ซ้ำใช้งานได้ และนี่แหละครับความเป็นมาของโทรศัพท์เคลื่อนที่ไม่ใช่โทรศัพท์อยู่กับที่

ในตอนแรกนั้นนะครับ เมื่อปี พ.ศ. 2483 ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยังใช้ระบบการรับส่งคลื่นแบบ AM อยู่ครับซึ่งถูกจำกัดอย่างมากเลยเพราะ ช่องสัญญาณแต่ละช่องสามารถใช้ได้เพียงผู้ใช้เดียวเท่านั้นและ การติดต่อหมายเลขปลายทางต้องเรียกผ่านศูนย์ควบคุม เพื่อให้พนักงานเป็นผู้ติดต่อให้ซึ่งไม่สะดวกมาก

ต่อมานะครับ ในปี พ.ศ. 2490 ห้องทดลองเบลล์ได้จดสิทธิบัตรของระบบนี้ครับ และก็ได้พัฒนาระบบวิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่กลายมาเป็นระบบโทรศัพท์แบบรวงผึ้ง หรือโทรศัพท์เซลลูลาร์แต่ระบบยังไม่สามารถนำไปใช้ในทางธุรกิจได้ครับ จนกระทั่ง พ.ศ. 2526 นี้แหละครับ ระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ก็ได้ถูกติดตั้งขึ้นและเปิดให้ใช้บริการ โดยบริการทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ ซึ่งเรียกว่าเซลล์แต่ละเซลล์จะมีขนาดเล็กพ่วงต่อกันเป็นแบบรวงผึ้ง เนื่องจากพื้นที่ให้บริการมีขนาดเล็ก จึงไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องส่งที่มีกำลังสูงๆ และสามารถใช้ความถี่ซ้ำใช้งานได้ และนี่แหละครับความเป็นมาของโทรศัพท์เคลื่อนที่ไม่ใช่โทรศัพท์อยู่กับที่

• 1G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ analog ระบบที่จัดอยู่ในยุคนี้เช่น NMT, AMPS, DataTac
• 2G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ digital ระบบที่จัดอยู่ในยุคนี้เช่น GSM, cdmaOne, PDC
• 2.5G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ digital ที่เริ่มนำระบบ packet switching มาใช้ ระบบที่จัดอยู่ในยุคนี้เช่น GPRS
• 2.75G ระบบที่จัดอยู่ในยุคนี้เช่น CDMA2000 1xRTT, EDGE
• 3G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ digital ที่มีความสามารถครบทั้งการสื่อสารด้วยเสียงและข้อมูลรวมถึงวีดิโอ ระบบที่จัดอยู่ในยุคนี้เช่น W-CDMA, TD-SCDMA
• 3.5G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ digital ที่มีความเร็วในการส่งข้อมูลสูงขึ้นกว่า 3G เช่น HSDPA ใน W-CDMA
• 4G ระบบโทรศัพท์มือถือที่กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาและทดสอบ เชื่อกันว่าโทรศัพท์มือถือในยุคนี้จะสามารถสนับสนุน แอปพลิเคชันที่ต้องการแบนด์วิธสูงเช่น ความจริงเสมือน 3 มิติ (3D virtual reality) หรือ ระบบวิดีโอที่โต้ตอบได้ (interactive video) เป็นต้น[1]

เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย

 

ไม่รู้ว่ารูปจะขึ้นหรือเปล่า แต่เรื่องทั้งหมดเริ่มมาจากการที่คนเราพยายามพัฒนา เริ่มจากคอมพิวเตอร์จนมาถึงระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความเป็นมาของโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูลาร์

ว่ากันซะเก่าๆๆๆๆๆ เลย อเล็กซานเดอร์เกร แฮม เบล ปี พ.ศ. 2419 พัฒนาโทรศัพท์ เริ่มจากการสวิตช์ด้วยคน มาเป็นการใช้ระบบสวิตช์แบบอัตโนมัติด้วยกลไกทางแม่เหล็กไฟฟ้าจำพวกรีเลย์ จนในที่สุดเป็นระบบครอสบาร์ (คืออะไรไม่รู้เหมือนกัน ไอ้ครอสบาร์เนี่ย ต้องไปหามาเพิ่มซะแล้ว)

ครั้นเข้าสู่ยุคดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ ระบบโทรศัพท์ที่ใช้ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการสวิตช์มาเป็นแบบดิจิตอล (เรื่องอะไรจะมานั่งสับสวิตช์เมื่อยมือเนอะ)  มีการแปลงสัญญาณเสียงให้เป็นดิจิตอล โดยแถบเสียงขนาด 4 กิโลเฮิร์ทซ์ต่อวินาที ใช้อัตราสุ่ม 8,000 ครั้งต่อวินาที ได้สัญญาณดิจิตอลขนาด 64 กิโลบิตต่อวินาที แถบเสียงแบบดิจิตอลจึงเป็นข้อมูลที่มีการรับส่งกันมากที่สุดในโลกอยู่ขณะนี้

จนประมาณปี 1983 ระบบเซลลูลาร์เริ่มพัฒนาขึ้นใช้งาน ระบบแรกที่พัฒนามาใช้งานเรียกว่า ระบบ AMPS (Analog Advance Mobile Phone Service) ระบบดังกล่าวส่งสัญญาณไร้สายแบบอะนาล็อก โดยใช้คลื่นความถี่ที่ 824-894 เมกะเฮิร์ทซ์ โดยใช้หลักการแบ่งช่องทางความถี่หรือที่เรียกว่า FDMA – Frequency Division Multiple Access

ต่อมาประมาณปี 1990 กลุ่มผู้พัฒนาระบบเซลลูลาร์ได้พัฒนามาตรฐานใหม่โดยให้ชื่อว่า ระบบ GSM-Global System for Mobile Communication (GSM คือระบบน่ะ ส่วน AIS คือยี่ห้อ)โดยเน้นระบบเชื่อมโยงติดต่อกันได้ทั่วโลก ระบบดังกล่าวนี้ใช้วิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณด้วยระบบ TDMA-Time Division Multiple Access โดยใช้ความถี่ในการติดต่อกับสถานีเบสที่ 890-960 เมกะเฮิร์ทซ์

สำหรับในสหรัฐอเมริกาเองก็มีการพัฒนาระบบของตนขึ้นมาใช้ในปี 1991 โดยให้ชื่อว่า IS – 54 – Interim Standard – 54 ระบบดังกล่าวใช้วิธีการเข้าสู่ช่องสัญญาณด้วยระบบ TDMA เช่นกัน แต่ใช้ช่วงความถี่ 824-894 เมกะเฮิร์ทซ์ และในปี 1993 ก็ได้พัฒนาต่อเป็นระบบ IS-95 โดยใช้ระบบ CDMA ที่มีช่องความถี่มากขึ้นคือ 824-894 และ 1,850-1,980 เมกะเฮิร์ทซ์ ซึ่งเป็นระบบที่ใช้ร่วมกับระบบ AMPS เดิมได้

พัฒนาการของโทรศัพท์แบบเซลลูล่าร์แบ่งออกเป็นยุคตามรูปของการพัฒนาเทคโนโลยีได้ดังนี้

ยุค 1G เป็นยุคแรกของการพัฒนาระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ การรับส่งสัญญาณใช้วิธีการมอดูเลตสัญญาณอะนาล็อกเข้าช่องสื่อสารโดยใช้การแบ่งความถี่ออกมาเป็นช่องเล็ก ๆ ด้วยวิธีการนี้มีข้อจำกัดในเรื่องจำนวนช่องสัญญาณ และการใช้ไม่เต็มประสิทธิภาพ จึงติดขัดเรื่องการขยายจำนวนเลขหมาย และการขยายแถบความถี่ ประจวบกับระบบเครื่องรับส่งสัญญาณวิทยุกำหนดขนาดของเซล และความแรงของสัญญาณเพื่อให้เข้าถึงสถานีเบสได้ ตัวเครื่องโทรศัพท์เซลลูลาร์ยังมีขนาดใหญ่ ใช้กำลังงานไฟฟ้ามาก ในภายหลังจึงเปลี่ยนมาเป็นระบบดิจิตอล และการเข้าช่องสัญญาณแบบแบ่งเวลา โทรศัพท์เคลื่อนที่แบบ 1G จึงใช้เฉพาะในยุคแรกเท่านั้น

ยุค 2G เป็นยุคที่พัฒนาต่อมาโดยการเข้ารหัสสัญญาณเสียง โดยบีบอัดสัญญาณเสียงในรูปแบบดิจิตอล ให้มีขนาดจำนวนข้อมูลน้อยลงเหลือเพียงประมาณ 9 กิโลบิตต่อวินาที ต่อช่องสัญญาณ การติดต่อจากสถานีลูก หรือตัวโทรศัพท์เคลื่อนที่กับสถานีเบส ใช้วิธีการสองแบบคือ TDMA คือการแบ่งช่องเวลาออกเป็นช่องเล็ก ๆ และแบ่งกันใช้ ทำให้ใช้ช่องสัญญาณความถี่วิทยุได้เพิ่มขึ้นจากเดิมอีกมาก กับอีกแบบหนึ่งเป็นการแบ่งการเข้าถึงตามการเข้ารหัส และการถอดรหัสโดยใส่แอดเดรสหมือน IP เราเรียกวิธีการนี้ว่า CDMA – Code Division Multiple Access ในยุค 2G จึงเป็นการรับส่งสัญญาณโทรศัพท์แบบดิจิตอลหมดแล้ว

ยุค 3G เป็นยุคแห่งอนาคตอันใกล้ โดยสร้างระบบใหม่ให้รองรับระบบเก่าได้ และเรียกว่า Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS) โดยมุ่งหวังว่า การเข้าถึงเครือข่ายแบบไร้สาย สามารถกระทำได้ด้วยอุปกรณ์หลากหลาย เช่น จากคอมพิวเตอร์ จากเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ระบบยังคงใช้การเข้าช่องสัญญาณเป็นแบบ CDMA ซึ่งสามารถบรรจุช่องสัญญาณเสียงได้มากกว่า แต่ใช้แบบแถบกว้าง (wideband) ในระบบนี้จึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า WCDMA

ในยุค 3G นี้ เน้นการรับส่งแบบแพ็กเก็ต และต้องขยายความเร็วของการรับส่งให้สูงขึ้น โดยสามารถส่งรับด้วยความเร็วข้อมูล 384 กิโลบิตต่อวินาที เมื่อผู้ใช้กำลังเคลื่อนที่ และหากอยู่กับที่จะส่งรับได้ด้วยอัตราความเร็วถึง 2 เมกะบิตต่อวินาที

ตารางที่ 1 แสดงการพัฒนาของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่

<><><><>

ระบบ	ปีที่เริ่ม	โปรโตคอลเข้าช่องสัญญาณ	ความถี่	การบริการ
AMPS	1983	FDMA	824-894	เสียง, ข้อมูลผ่านโมเด็ม
GSM	1990	TDMA/FDMA	890-960	เสียง, ข้อมูล, เพ็จจิ้ง
IS54	1991	TDMA/FDMA	824-894	เสียง, ข้อมูล, เพ็จจิ้ง
IS95	1993	CDMA	824-894 1850-1980	เสียง, ข้อมูล, เพ็จจิ้ง
DCS1900	1994	TDMA/FDMA	1840-1990	เสียง, ข้อมูล, เพ็จจิ้ง
WCMA (CDMA2000) IMT2000	หลังปี 2000	WCDMA	1885-2025 2100-2200	มัลติมีเดีย, วิดีโอ, เสียง, ข้อมูล

เอาล่ะก่อนจะเบื่อกันซะก่อน อย่างน้อยตอนนี้เราก็รู้แล้วว่ามือถือ ไม่สิการส่งสัญญาณของมือถือมีที่มาที่ไปเป็นอย่างไร ในขั้นต้น ซึ่งสรุปง่ายๆ ว่าในอนาคตเรามีมือถือเราก็สามารถดาวน์โหลดหนัง ดูทีวีผ่านมือถือ หรือฟังเพลง ฟังคอนเซิร์ต แม้กระทั่งการติดต่อไร้สาย เห็นหน้าเห็นตา หรืออาจจะถึงขั้นเล่นเว็บแคมผ่านมือถือได้ด้วยน่ะ