ความหมายและความเป็นมา
ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายได้ถูกพัฒนาอย่างรวดเร็วและมีการ ใช้งานที่สูงมากในปัจจุบันและมีแนวโน้มที่จะมีอัตราการใช้งานที่สูงมากใน อนาคต ทำให้มีผลกระทบต่อการวางมาตรฐานและการจัดสรรคลื่นความถี่ของประเทศต่างๆทั่ว โลกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ประกอบกับมีการกำหนดนโยบายและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารโทรคมนาคม ในระดับสากลโดยสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (International Telecommunication Union : ITU) จึงทำให้มีความจำเป็นที่ประเทศต่างๆทั่วโลก (รวมทั้งประเทศไทย) จะต้องให้ความสำคัญกับการบริหารจัดการการใช้งานเทคโนโลยีดังกล่าว ซึ่งถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาประเทศ ไม่ว่าจะในด้านเศรษฐกิจ และความมั่นคงของชาติ
บรอดแบนด์เป็นคำที่นำมาใช้ในความหมายเดิมของการให้บริการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงระดับมากกว่า 1.544 Mb/s (ระบบสื่อสาร Lease line T-1 มาตรฐานสหรัฐอเมริกามีความเร็วค่าเท่ากับ 1.544 Mb/s) และมีความจุช่องสัญญาณ (Channel capacity) เพียงพอต่อการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย ความเป็นมาของบริการบรอดแบนด์เริ่มจากการพัฒนาเทคโนโลยีอินเตอร์เนต ซึ่งมีการใช้งานในยุคแรกๆ เริ่มในราวปี ค.ศ. 1990 ต่อจากนั้นก็มีการใช้งานอย่างแพร่หลายไปสู่ผู้ใช้ในทุกระดับ การพัฒนาของอินเตอร์เนตทำให้การส่งข้อมูลสื่อประสม (multimedia) ที่ประกอบไปด้วย เสียง ภาพ วีดีโอ ตัวอักษร และข้อมูล ทำได้อย่างสะดวกรวดเร็วและมีราคาถูก อีกทั้งยังมีบริการด้านสารสนเทศแบบใหม่ๆ ที่สามารถให้บริการบนโครงข่ายอินเตอร์เนต
การเข้าถึงบริการอินเตอร์เนตได้ทุกที่ ทุกเวลาต้องอาศัยเทคโนโลยีบรอดแบนด์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่มีการพัฒนาเพื่อตอบสนองการขยายตัวของผู้ใช้อินเตอร์เนตทั่วโลก หลายประเทศได้กำหนดเป็นนโยบาย (Broadband policy) เพื่อให้ประชาชนสามารถใช้บริการอินเตอร์เนตได้อย่างทั่วถึงโดยอาศัยเทคโนโลยีบรอดแบนด์ และเรียกบริการที่ใช้เทคโนโลยีบรอดแบนด์ว่า บริการบรอดแบนด์ (broadband services)
การให้บริการบรอดแบนด์ในยุคต้นๆ ใช้เทคโนโลยีสื่อสารด้วยสายที่เรียกว่า Digital Subscriber Line (DSL) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่รับ-ส่งข้อมูลร่วมกับสัญญาณโทรศัพท์ ในสายทองแดงของโครงข่ายโทรศัพท์เ และการใช้เทคโนโลยี cable modem ซึ่งเป็นการรับ-ส่งข้อมูลร่วมกับสัญญาณโทรทัศน์ในสายเคเบิล การให้บริการบรอด์แบนด์โดยใช้เทคโนโลยี DSL และ cable modem มีอัตราการส่งข้อมูลประมาณไม่เกิน 10 Mb/s ทั้งนี้ขึ้นกับระยะห่างระหว่างผู้ใช้กับชุมสาย ถึงแม้ว่าการให้บริการบรอดแบนด์ด้วยเทคโนโลยีกลุ่ม DSL หรือ cable modem สามารถเพิ่มจำนวนผู้ใช้ได้อย่างมากมาย แต่การให้บริการก็จำกัดในบริเวณที่โครงข่ายสายทองแดงไปถึง ด้วยข้อจำกัดของอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลของโครงข่ายสายทองแดง และความต้องการของตลาดที่ประสงค์จะให้บริการบรอดแบนด์ได้ทุกหนทุกแห่ง จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยี บรอดแบนด์ที่ใช้ใยแก้วนำแสงและคลื่นวิทยุในการเข้าถึงผู้ใช้ สำหรับเทคโนโลยีบรอดแบนด์ที่ใช้คลื่นวิทยุเป็นสื่อเป็นที่รู้จักในชื่อว่า “บรอดแบนด์ไร้สาย (Broadband wireless)”
การสื่อสารไร้สายมีมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 เมื่อแม๊กเวล (Maxwell) สามารถอธิบายถึงหลักการของการส่งผ่านของข้อมูลโดยไม่จำเป็นต้องใช้สายได้สำเร็จ ต่อมาอีกไม่กี่ปีได้มีการทดลองโดย Marconi ซึ่งทดสอบว่าการส่งสัญญาณแบบไร้สายอาจจะเป็นจริงและไปได้ที่จะทำการส่งได้ในระยะไกล ต่อมาในปี 1970 Bell Labs ได้เสนอความคิดเกี่ยวกับระบบเซลลูลาร์ ซึ่งเป็นความคิดที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขว้างจนกระทั่งศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ได้มีการพัฒนาไปอย่างมาก จนสามารถนำมาใช้ในการสร้างอุปกรณ์สื่อสารไร้สายที่มีประสิทธิภาพและราคาถูก ตั้งแต่นั้นมาเทคโนโลยีแบบไร้สายมีการใช้งานอย่างกว้างขว้าง จนกระทั่งเกิดระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุคที่ 1, 2 และ 3 ตามลำดับจนถึงปัจจุบันนี้
รูปแสดงวิวัฒนาการเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคมไร้สาย
หากพิจารณาวิวัฒนาการของเทคโนโลยีไร้สาย สามารถอธิบายจากรูป ซึ่งจะเห็นว่าเทคโนโลยีไร้สายมีเส้นทางการพัฒนา โดยสามารถแบ่งได้ 2 เส้นทางหลักคือ
เส้นทางที่ 1 เป็นการพัฒนาที่เริ่มต้นจากโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยเริ่มต้นจากยุคที่ 1 ด้วยระบบ AMPS ต่อมาเป็นยุคที่ 2 ด้วยระบบ GSM ยุคที่ 3 ด้วยระบบ WCDMA และก่อนไปสู่ยุคที่ 4 ด้วยเทคโนโลยี LTE
เส้นทางที่ 2 เป็นการพัฒนาที่เริ่มต้นจาก Wireless Local Area Network (WLAN) ไปสู่ BWA ด้วยระบบ WiMAX จนในที่สุด มีแนวโน้มที่จะมุ่งสู่มาตรฐานเดียวกันกับโทรศัพท์เคลื่อนที่
WLAN และ BWA (WiMAX) เป็นกลุ่มของเทคโนโลยีที่พัฒนามาคนละเส้นทางกับโทรศัพท์เคลื่อนที่ เช่น 3G ซึ่ง BWA นั้นถูกพัฒนามาจากมาตรฐานทางเทคนิคที่เรียกว่า IEEE802.16 ซึ่งมุ่งเน้นไปในการพัฒนาด้านการส่งข้อมูลสื่อประสม (Multimedia) ด้วยความเร็วสูงเป็นหลัก โดยมิได้เน้นความสามารถในการเคลื่อนที่ (Mobility) มากนัก แต่ในปัจจุบันก็มีความพยายามที่จะเพิ่มขีดความสามารถในการเคลื่อนที่ให้สูงขึ้นด้วย (พัฒนาจาก IEEE802.16d ไปเป็น IEEE802.16e) และสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ อาทิเช่น VoIP, Web Browsing, Video Streaming, Video Conferencing และ IPTV เป็นต้น
แต่ในทางกลับกันโทรศัพท์เคลื่อนที่เริ่มจากการมุ่งเน้นไปในการสื่อสารทางเสียง (Voice) ประกอบกับความสามารถในการเคลื่อนที่ (Mobility) พร้อมกันโดยมิได้มุ่งเน้นการส่งข้อมูลความเร็วสูง แต่การพัฒนาการด้านการส่งข้อมูลสื่อประสมด้วยความเร็วสูงบนโทรศัพท์เคลื่อนที่ ก็ถูกให้ความสนใจมากขึ้นในระยะหลังเนื่องจากความต้องการและพฤติกรรมของผู้ใช้เปลี่ยนไปนั่นเอง จึงทำให้ทั้งสองเทคโนโลยีเริ่มมีการพัฒนาการเข้าหากันจนอาจเกิดการทับซ้อนกันในอนาคตตามที่แสดงในรูป
ลักษณะการให้บริการบรอดแบนด์ไร้สายแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ บริการบรอดแบนด์ไร้สายประจำที่ (Fixed Wireless Broadband) และบริการบรอดแบนด์คลื่อนที่ (Mobile Broadband) การให้บริการบรอดแบนด์ไร้สายประจำที่เป็นการให้บริการในลักษณะเช่นเดียวกับ การให้บริการบรอดแบนด์ตามสาย เพียงแต่ใช้คลื่นวิทยุเป็นสื่อในการรับส่งข้อมูล ผู้ใช้ต้องมีสายอากาศและอยู่ประจำที่ หรือผู้ใช้อาจเคลื่อนย้ายตำแหน่งอย่างช้าๆ (normadic) ขณะรับส่งข้อมูล เนื่องจากข้อจำกัดของสมรรถนะทางเทคโนโลยีของของบรอดแบนด์ไร้สายประจำที่จึง ทำให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้บริการบรอดแบนด์ขณะเคลื่อน ที่ ซึ่งในปัจจบันมีเทคโนโลยีหลายแบบที่สามารถให้บริการบรอดแบนด์เคลื่อนที่ และยังมีการพัฒนาต่อไปอีกในอนาคต
เทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์ไร้สาย (Broadband Wireless Access Technologies)
ในปัจจุบัน มีการพัฒนาเทคโนโลยีหลายแบบสำหรับการเข้าใช้บรอดแบนด์ไร้สายโดยองค์กรมาตรฐานระดับนานาชาติ การพัฒนาเทคโนโลยีมีลักษณะเป็นการปรับปรุงเทคโนโลยีเดิมให้สามารถเข้าใช้บรอดแบนด์ไร้สายได้ หรือเป็นการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับบรอดแบนด์ไร้สาย เทคโนโลยีบรอดแบนด์นำมาใช้ตามลักษณะของโครงข่ายการใช้งานแบ่งได้ตามลักษณะของการเข้าใช้โครงข่าย (Network) ดังนี้
1. โครงข่ายรอบตัวบุคคล (Personal Area Network: PAN)
เทคโนโลยี WPAN ถูกกำหนดให้อยู่ในมาตรฐาน IEEE 802.15 และมีมาตรฐานย่อย IEEE 802.15.1 ที่เป็นมาตรฐานเฉพาะของเทคโนโลยีบูลทูธ (Bluetooth) ซึ่งในขั้นต้นได้เสนอมาตรฐานนี้โดยการร่วมกันของผู้ผลิตจากหลายบริษัท โดยการใช้งานในปัจจุบันนั้น การส่งข้อมูลด้วย Bluetooth สามารถใช้งานแทนการส่งผ่านสาย (Cable) และมีระยะการส่งถึง 20 เมตร ต่อมามีการเสนอมาตรฐาน IEEE 802.15.3a เป็นมาตรฐานสำหรับระบบ Ultra Wide Band (UWB) ซึ่งเป็นระบบเครือข่ายที่มีอัตราการรับส่งสูงมาก (11Mbps – 55Mbps) และ มีระยะการรับส่งข้อมูลใกล้ (ไม่เกิน 20 เมตร) ซึ่งมาตรฐาน IEEE 802.15.3a ยังไม่มีความสมบูรณ์และยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ส่วนมาตรฐาน IEEE 802.15.4 เป็นมาตรฐานระบบ ZigBee ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่มีความซับซ้อนน้อย ออกแบบมาเพื่อเป็นโครงข่ายไร้สายสำหรับอุปกรณ์ควบคุม ในโรงงานอุตสาหกรรม
2. โครงข่ายท้องถิ่น (Local Area Network: LAN)
มาตรฐาน IEEE 802.11 WLAN หรือ แลนไร้สาย เป็นที่รู้จักกันทั่วไปในนามเทคโนโลยี Wi-Fi และเป็นที่นิยมกันมาก มาตรฐาน IEEE 802.11 ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2540 ซึ่งอุปกรณ์ตามมาตรฐานดังกล่าวจะมีความสามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 1 และ 2 Mbps ด้วยสื่ออินฟราเรด (Infrared) หรือคลื่นวิทยุที่ความถี่ 2.4 GHz และ 5 GHz เนื่องจากมาตรฐาน IEEE 802.11 เวอร์ชันแรกมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำและไม่มีการรองรับ Quality of Service (QoS) ซึ่งเป็นที่ต้องการของตลาด อีกทั้งกลไกรักษาความปลอดภัยที่ใช้ยังมีช่องโหว่อยู่มาก IEEE จึงได้จัดตั้งคณะทำงาน (Task Group) ขึ้นมาหลายชุดด้วยกันเพื่อทำการปรับปรุงเพิ่มเติมมาตรฐานให้มีศักยภาพสูงขึ้น โดยคณะทำงานกลุ่มที่มีผลงานที่น่าสนใจและเป็นที่รู้จักกันดีได้แก่ IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11e, IEEE 802.11g, และ IEEE 802.11i
3. โครงข่ายครอบคลุมพื้นที่กว้าง (Wide Area Network: WAN)
มาตรฐาน IEEE 802.16 เป็นมาตรฐานเทคโนโลยีล่าสุดมาตรฐานหนึ่งที่กำหนดสำหรับ BWA (Broadband Wireless Access) ซึ่งถือว่าเป็นโครงข่ายที่มีพื้นที่ครอบคลุมในการให้บริการที่กว้างขวาง (WAN) พัฒนาขึ้นโดย IEEE ของสหรัฐอเมริกา โดยภาคอุตสาหกรรม ซึ่งประกอบไปด้วย ผู้ผลิตอุปกรณ์ ผู้พัฒนา chipset และผู้ประกอบการ ได้รวมตัวกันก่อตั้ง WiMAX Forum หรือ Worldwide Interoperability for Microwave Access Forum เป็นองค์กรที่ไม่แสวงหาผลกำไร มีเป้าหมายเพื่อสนับสนุนและพัฒนาอุปกรณ์เครือข่ายให้มาตรฐานในกลุ่ม IEEE 802.16 เป็นไปในแนวทางเดียวกัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้อุปกรณ์จากผู้ผลิตต่างๆ สามารถใช้งานร่วมกันได้ เกิดความกลมกลืนของมาตรฐานและมีราคาเป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค ดังนั้น IEEE 802.16 จึงมีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าWiMAX
BWA เป็นระบบเครือข่ายที่มีขอบเขตคลอบคลุมพื้นที่กว้างขวางมากกว่า WLAN หรือ Wi-Fi โดยแท้จริงแล้วมาตรฐาน IEEE 802.16 BWA แบ่งได้ 2 แบบ คือ (1) มาตรฐาน IEEE 802.16-2004 ซึ่งกำหนดใช้ได้ในลักษณะการเข้าถึงแบบอยู่กับที่ (Fixed Wireless Access) เรียกว่า WMAN และ (2) มาตรฐาน IEEE 802.16e ซึ่งเป็นการปรับปรุงพัฒนามาจากมาตรฐาน IEEE 802.16-2004 ที่ได้ประกาศเป็นมาตรฐานในเดือนธันวาคม 2005 โดยวัตถุประสงค์ของมาตรฐาน IEEE 802.16e เพื่อให้ใช้งานในขณะที่มีการเคลื่อนที่ และมีประสิทธิภาพการ Roaming ข้ามเซลที่ดีกว่า
อีกหนึ่งมาตรฐานในส่วนของ BWA คือ มาตรฐาน IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) ซึ่งกำหนดให้ใช้งานบนพื้นฐานโครงข่าย IP (Internet Protocol) มีการเชื่อมต่อผ่านอากาศแบบแพ็กเกต (Packet) แต่อย่างไรก็ตามผู้กำหนดมาตรฐานมีความต้องการให้มาตรฐานนี้เข้าได้กับมาตรฐานอื่นๆที่มีอยู่ด้วย เป็นเทคโนโลยีที่กำหนดสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ความเร็วสูง (High-Speed Mobile) ร่างมาตรฐาน IEEE 802.20 มีการอนุมัติเมื่อ 18 มกราคม 2006 และเมื่อวันที่ 8 มิถุนายน 2006
รูปต่อไปเป็นการแสดงมาตรฐานการสื่อสารไร้สาย WPAN, WLAN, WMAN และ WWAN โดยเชิงเปรียบเทียบกับพื้นที่ครอบคลุม (Coverage)
รูปแสดงการสื่อสารไร้สาย WPAN, WLAN, WMAN และ WWAN เชิงเปรียบเทียบกับพื้นที่ครอบคลุม (Coverage)
4. โครงข่ายเคลื่อนที่ (Mobile Network)
ลักษณะการเข้าใช้โครงข่าย PAN, LAN, WAN และ Mobile แสดงดังรูปต่อไป ซึ่งทั้ง 4 ประเภทได้รับการพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่พิจารณาความเร็วในการรับส่งข้อมูลและระยะทางการสื่อสาร โดยการพัฒนาเทคโนโลยีการเข้าใช้บรอดแบนด์ไร้สายได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับการเข้าใช้โครงข่ายทั้ง 4 ประเภท จึงได้มีการแบ่งกลุ่มเทคโนโลยีการเข้าใช้บรอดแบนด์ไร้สายให้สอคล้องกับโครงข่าย
ในส่วนของโครงข่ายเคลื่อนที่ (Mobile Network) นั้น มุ่งเน้นการพัฒนาให้ผู้ใช้สามารถใช้บริการ บรอดแบนด์ในขณะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้ อย่างไรก็ตามความเร็วของการส่งข้อมูลสูงสุดมักจะต่ำกว่าเทคโนโลยีที่ให้บริการแบบอยู่กับที่ (Fixed service) ดังแสดงในรูปต่อไป
รูปแสดงการเปรียบเทียบระหว่างระยะทางสื่อสารกับความเร็วในการรับส่งข้อมูลของโครงข่าย
การให้บริการ Mobile Network ที่นิยมอย่างมากทั่วโลกคือ การให้บริการระบบสื่อสารเคลื่อนที่แบบเซลลูล่า โดยมีวิวัฒนาการในแง่เทคโนโลยี ตลาด และสินค้า-บริการ ดังแสดงในตาราง
ตารางแสดงวิวัฒนาการโทรศัพท์เคลื่อนที่ในแง่เทคโนโลยี ตลาด และสินค้า-บริการ
| Year | Technology evolution | Market evolution | Products and services |
| 1983-1991 | 1G | Industrial markets | Analog cellular |
| 1991-2001 | 2G | Business markets | Mass markets Digital cellular |
| 2001-present | 3G | Worldwide consumer | Mass markets Digital/ multimedia cellula |
ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1980 เป็นยุคเริ่มต้นของ 1G (1st Generation) โดยสามารถส่งผ่านข้อมูลด้วยระบบอนาล็อก (Analog) โดยระบบการสื่อสารด้วยเสียงนั้นใช้มาตรฐาน 2 ระบบ คือ ระบบ NMT ของประเทศในแถบ Nordic NMT และระบบ AMPS ของสหรัฐอเมริกา ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุค 1G ถือว่าเป็นยุคเริ่มต้น ซึ่งยังไม่ถือว่าเป็นเทคโนโลยีบรอดแบนด์เนื่องจากความเร็วการรับส่งข้อมูลน้อยกว่า 1.544 Mb/s
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุคที่ 2 หรือ 2G (2nd Generation) ถือว่าเป็นยุคช่วงเติบโตอย่างรวดเร็ว (โดยเฉพาะช่วงปลายยุค) โดยการพัฒนายังคงมุ่งเน้นเพื่อการสื่อสารทางเสียง แต่ในขณะเดียวกันก็มีการพัฒนาระบบให้สามารถรองรับการสื่อสารข้อมูลความเร็วต่ำในระดับต่ำกว่า 64 Kbps โดยเป็นยุคที่ใช้เทคโนโลยีระบบดิจิตอลเซลลูลาร์ (Digital Cellular) เป็นการเข้ารหัสดิจิตอลส่งทางคลื่นไมโครเวฟ
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุค 2.5G เป็นเทคโนโลยีรอยต่อระหว่างยุค 2G และ 3G โดยมีจุดเด่นตรงที่ระบบ 2.5G เริ่มสามารถต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ด้วยความเร็วที่พอยอมรับได้จึงเพิ่มเติมขีดความสามารถในการให้บริการได้มากขึ้น ก่อนที่จะเข้าสู่ยุคที่ 3 ของเทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่ สิ่งที่เห็นได้ชัดเจนคือข้อกำหนดมาตรฐานทางเทคนิคของเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุค 2.5G (เทคโนโลยี GPRS และ EDGE) ส่วนใหญ่เป็นการเตรียมความพร้อมให้กับเครือข่ายก่อนที่จะมีการก้าวเข้าสู่ (Transition) ยุคที่ 3 นั่นเอง แต่ก็ยังไม่ถือว่าเป็นเทคโนโลยี บรอดแบนด์เนื่องจากความเร็วการรับส่งข้อมูลน้อยกว่า 1.544 Mb/s
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุค 3G เป็นยุคที่มีการขยายตัวสูงต่อจาก 2.5G โดยวัตถุประสงค์หลักของการพัฒนานั้นมุ่งเน้นในการให้บริการสื่อประสม (Multimedia) โดยที่ยังคงคุณภาพการให้บริการทางเสียง โดยมีขีดความสามารถที่โดดเด่นคือ สามารถรับ-ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุดถึง 2 Mbps (ถือว่าเป็นเทคโนโลยีบรอดแบนด์) จึงทำให้ระบบ 3G สามารถให้บริการที่หลากหลายมากขึ้น เช่น การรับ-ส่งข้อมูลที่มีขนาดใหญ่, การใช้บริการ Video/Call Conference, Download เพลง, บริการ TV Streaming ซึ่งถ้าเปรียบเทียบเทคโนโลยี 2G กับ 3G แล้ว เทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G มีช่องสัญญาณความถี่ รวมทั้งความจุในการรับส่งข้อมูลที่มากกว่า และคุณสมบัติสำคัญอีกประการหนึ่งของเทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G คือ การเชื่อมต่อกับโครงข่ายตลอดเวลา (Always On) โดย ITU ได้กำหนดมาตรฐานสากล 3G ไว้ใน IMT-2000 ซึ่งประกอบด้วยมาตรฐานการทำงาน 5 แบบ ได้แก่ W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000), TD-CDMA/TD-SCDMA , UWC-136 และ DECT
ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลให้มาตรฐานเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G แบบ WCDMA มีแนวโน้มของการประสบความสำเร็จทางธุรกิจที่รวดเร็วกว่ามาตรฐาน 2G จนถึง 2.5G นั้น มีเหตุผลมาจากการปฏิวัติรูปแบบ ของเทคโนโลยีเครือข่ายเพื่อตอบสนองรูปแบบการสร้างความร่วมมือทางธุรกิจให้ผลักดันบริการ Non-Voice อย่างเต็มรูปแบบ จากรูปแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการของเทคโนโลยี GSM, GPRS, EDGE ที่พัฒนามาเป็น 3G/UMTS ไปจนถึง HSDPA ซึ่งผลักดันให้มีการหลอมรวมกันของเทคโนโลยี (Technology convergence) ซึ่งเป็นการรวมกันระหว่างระบบ Fixed/mobile และ Internet โดยมีการเพิ่มศักยภาพทั้งในด้านการพัฒนาอัตราการรับส่งข้อมูลให้สูงขึ้น และมีความสามารถในการเคลื่อนที่ (Mobility) มากขึ้น โดยรูปต่อไปแสดงวิวัฒนาการของเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม Fixed/mobile และ Internet ในรูปแบบความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถในการเคลื่อนที่ (Mobility) และความเร็วของการรับส่งข้อมูล (Data rate)
รูปแสดงวิวัฒนาการของเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม Fixed/mobile และ Internet
Source: “3G/UMTS Evolution: towards a new generation of broadband mobile services,” UMTS Forum. Retrieved January 1, 2008, fromhttp://www.umts-forum.org
ในการจัดทำมาตรฐานระบบสื่อสารเคลื่อนที่ที่เกินกว่า 3G (Beyond 3G) มีความคืบหน้าเป็นลำดับ โดยได้เริ่มมีการวางวิสัยทัศน์ของมาตรฐานสำหรับ 4G ได้ในปีนี้ (2010) และกำหนดมาตรฐานที่ชัดเจนสำหรับ 4G ในปี 2015 (IMT-Advanced) จากนั้นในราวปี 2016 ITU-R จะสามารถกำหนดหลักเกณฑ์เพื่อดำเนินการพัฒนา IMT-Advanced ต่อไป
ITU-R ได้กำหนดมาตรฐานสำคัญหลายมาตรฐานตั้งแต่ปี 2008 – 2009 เพื่อประกาศเป็นมาตรฐานอย่างเป็นทางการสำหรับ 4G (IMT-Advanced) ซึ่งขณะนี้มีมาตรฐานที่กำลังแข่งขันเพื่อจะประกาศให้เป็นมาตรฐาน 4G จำนวน 3 มาตรฐาน คือ LTE (long-term evolution), UMB (ultramobile broadband) และ WiMAX II (IEEE 802.16.m) นอกจากนี้ ยังมีมาตรฐานอื่นๆที่อยู่ระหว่างการนำเสนออีกหลายมาตรฐาน จากนั้น ITU-R จึงจะเริ่มพิจารณารายละเอียดเฉพาะแต่ละมาตรฐานต่อไป
LTE พัฒนาโดย 3GPP (กลุ่มพัฒนาของ GSM ที่มีบริษัท อีริคสัน นำทีม) ในขณะที่ UMB พัฒนาขึ้นโดย 3GPP (กลุ่มพัฒนา CDMA 2000 ที่มีบริษัท ควอลคอมม์ นำทีม) และ WiMAX II พัฒนาโดย WiMAX Forum (นำทีมโดยบริษัท อินเทล)
เทคโนโลยีทั้งหมดที่ใช้กับ 4G เป็นเทคโนโลยีบนเทคนิคการส่งข้อมูลแบบแพ็คเกทสวิตซ์ (Packet switch) ที่ใช้มาตรฐานการส่งข้อมูลแบบ IP โดยในขณะที่ปัจจุบันเทคโนโลยี 3G ซึ่งประกอบด้วย WCDMA, HSDPA, CDMA2000, และ EVDO มุ่งเน้นที่จะพยายามทำให้การสื่อสารด้านเสียงพูดมีความสมบูรณ์ที่สุด
เทคโนโลยีที่ใช้ในการสื่อสัญญาณทุกมาตรฐานจะใช้เทคโนโลยี OFDA (Optical Frequency Division Access) ยกเว้นในส่วนอัพลิงค์ของ LTE ที่ใช้ single-carrier FDMA (Frequency Division Multiple Access) เพื่อปรับปรุงด้าน power efficiency เท่านั้น ทั้งนี้ UMB ให้การรับรองว่าสามารถสื่อสารข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงถึง 288 Mb/s (ด้วย 20 MHz band) ในขณะที่ LTE ทำได้ที่ 250 Mb/s ส่วน WiMAX II ทำได้เกินกว่า 1 Gb/s ขณะหยุดนิ่งอยู่กับที่ (Fixed service)
สรุป
บริการบรอดแบนด์ ไม่ว่าจะอยู่ในรูปแบบใดก็ตาม ก็ยังประโยชน์ ให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงการใช้อินเตอร์เนต และสามารถรับส่งข้อมูลจากโครงข่ายอินเตอร์เนตได้หลากหลายประเภท จึงทำให้เกิดประโยชน์ทั้งในด้านเศรษฐกิจ เพิ่มผลผลิตในด้านต่างๆ ของชาติ พัฒนาคุณภาพการศึกษา คุณภาพชีวิต การทำธุรกรรมการเงิน การพาณิชย์อิเล็คทรอนิกส์ซึ่งช่วยให้ผู้บริโภคสามารถเลือกซื้อสินค้าอย่างมีวิจารณญาณ เนื่องจากบริการบรอดแบนด์ทำให้ผู้ใช้สามารถรับ – ส่ง ข้อมูลจำนวนมากได้ในระยะทางไกล ใช้เวลารวดเร็ว และราคาประหยัด จึงทำให้การเรียนการสอนทางไกลมีประสิทธิภาพสูงขึ้น และเป็นการเปิดโอกาสทางการศึกษาให้กับประชาชนทุกระดับ อีกทั้งยังทำให้การรักษาพยาบาลทางไกล เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัด บริการบรอดแบนด์ยังให้บริการด้านบันเทิง ข่าวสาร และศิลปะการแสดงซึ่งมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย เช่น เพลง รายการโทรทัศน์ สารคดี ภาพยนตร์ และเกมส์ ฯลฯ อันยังประโยชน์แก่การพัฒนาประเทศชาติในท่ามกลางการแข่งขันระดับสากลต่อไป
