โทรศัพท์มือถือ หรือ โทรศัพท์เคลื่อนที่ คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการสื่อสารสองทางผ่าน โทรศัพท์มือถือใช้คลื่นวิทยุในการติดต่อกับเครือข่ายโทรศัพท์มือถือโดยผ่านสถานีฐาน โดยเครือข่ายของโทรศัพท์มือถือแต่ละผู้ให้บริการจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายของโทรศัพท์บ้านและเครือข่ายโทรศัพท์มือถือของผู้ให้บริการอื่นโทรศัพท์มือถือที่มีความสามารถเพิ่มขึ้นในลักษณะคอมพิวเตอร์พกพาจะถูกกล่าวถึงในชื่อสมาร์ทโฟน โทรศัพท์มือถือในปัจจุบันนอกจากจากความสามารถพื้นฐานของโทรศัพท์แล้ว ยังมีคุณสมบัติพื้นฐานของโทรศัพท์มือถือที่เพิ่มขึ้นมา เช่น การส่งข้อความสั้นเอสเอ็มเอส ปฏิทิน นาฬิกาปลุก ตารางนัดหมาย เกม การใช้งานอินเทอร์เน็ต บลูทูธ อินฟราเรด กล้องถ่ายภาพ เอ็มเอ็มเอสวิทยุ เครื่องเล่นเพลง และ จีพีเอส และมีการพัฒนา 2G และ 3G G ย่อมาจากคำว่า (Generation) โทรศัพท์มือถือในยุค 2 G เป็นระบบโทรศัพท์มือถือแบบ digital ระบบที่จัดอยู่ในยุคนี้เช่น GSM, cdmaOne, PDC มีการพัฒนารูปแบบการส่งคลื่นเสียงแบบ Analog มาเป็น Digital โดยการเข้ารหัส โดยส่งคลื่นเสียงมาทางคลื่นไมโครเวฟ และพัฒนามาเป็นยุคของ 2.5 G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ digital ที่เริ่มนำระบบ packet switching มาใช้ ระบบที่จัดอยู่ในยุคนี้เช่น GPRS ซึ่งพัฒนาในเรื่องของการรับส่งข้อมูลที่มากขึ้น หน้าจอ โทรศัพท์เริ่มเข้าสู่ยุคหน้าจอสี และเสียงเรียกเข้าก็ถูกพัฒนาให้เป็นเสียงแบบ Polyphonic จากของเดิมที่เป็น Monotone และเข้ามาสู่ยุคที่ เสียงเรียกเข้าเป็นแบบ MP3 2.75G ยุคนี้เป็นยุคของ EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) ที่พัฒนาต่อยอดมาจาก GPRS นั่นเอง และในปัจจุบันนี้เราก็ยังคงได้ยินและมีการใช้เทคโนโลยีนี้กันอยู่ ซึ่งได้พัฒนาในเรื่องของความเร็วในการรับส่งข้อมูลไร้สาย ต่อมาเทคโนโลยีได้มีการพัฒนามาถึง3G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ digital ยุคนี้จะเน้นการสื่อสารทั้งการพูดคุยแบบเสียงตามปกติและ แบบรับส่งข้อมูลซึ่งในส่วนของการรับส่งข้อมูล ที่ทำให้ 3G นั้นต่างจากระบบเก่า 2G ที่มีพื้นฐานในการพูดคุยแบบเสียงตามปกติอยู่มากเนื่องจากเป็นระบบที่ทำขึ้นมาใหม่เพื่อให้รองรับกับการรับส่งข้อมูลโดยตรง มีช่องความถี่และความจุในการรับส่งสัญญาณที่มากกว่า ส่งผลให้การรับส่งข้อมูลหรือการใช้อินเทอร์เน็ตผ่านมือถือนั้นเร็วมากขึ้นแบบก้าวกระโดด ประสิทธิภาพในการใช้งานด้านมัลติมีเดียดีขึ้น ซึ่ง นิยมกันมากในปัจจุบัน ในปัจจุบันเครือข่ายการสื่อสารข้อมูลทางโทรศัพท์มือถือได้พัฒนามาถึงยุคที่ 4 หรือ 4G ระบบโทรศัพท์มือถือแบบ Real-Digital พัฒนาในเรื่องความเร็วในการรับส่งข้อมูล ที่ทำได้เร็วขึ้นถึง 100 Mpbs เลยทีเดียว สำหรับความเร็วขนาดนี้นั้น ทำให้สามารถใช้งาน โทรศัพท์มือถือ หรือ Tablet ของคุณได้หลากหลายยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะเป็น การดูไฟล์วีดิโอออนไลน์ด้วยความคมชัด และไม่มีการกระตุก, การสื่อสารข้ามประเทศ อย่างโทรศัพท์แบบเห็นหน้ากันแบบโต้ตอบทันที (Video Call) หรือจะเป็นการประชุมผ่านโทรศัพท์ (Mobile teleconferencing) ก็เป็นเรื่องง่ายขึ้น แถมยังมีค่าใช้จ่ายน้อยลงอีกด้วย สามารถเชื่อมต่อข้อมูล 3 แบบ ภาคพื้นดิน CDMA PA-H และการเชื่อมต่อ ewifi และ Wi-Max เพื่อการเชื่อมภาพและเสียงเป็นข้อมูลเดียวกัน LTE หรือ Long term Evolution ความหมายเดิมทางวิศวกรรมของ LTE ก็คือเป็นชื่อยุค 3.9G แต่ในบรรดาผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือ-โอเปอเรเตอร์ในต่างประเทศยกให้ LTE เป็น 4G หรือโทรศัพท์ยุคที่ 4 มีความเร็วมากกว่ายุค 3 G 10 เท่า ด้านคลื่นความถี่ของ 4G LTE ในแต่ละประเทศหรือแต่ละทวีปจะใช้ย่านคลื่นความถี่แตกต่างกันไป อย่างเช่น อเมริกาเหนือ ใช้ LTE คลื่นความถี่ 700, 800, 1700 และ 1900 MHz, ทวีปยุโรป ใช้คลื่นความถี่ 800, 900, 1800 และ 2600 MHz, ทวีปเอเชีย นิยมใช้คลื่นความถี่ 1800, 2600 MHz, ออสเตรเลีย ใช้คลื่นความถี่ 1800 MHz ส่วนในประเทศไทยได้ทดสอบ 4G แล้วเมื่อช่วงต้นปีที่ผ่านมา โดยทดสอบบนคลื่นความถี่ 1800 และ 2300 MHz หลังจากการทดสอบแล้วก็ต้องรอต่อไปว่าจะเลือกใช้คลื่นความถี่ไหน เป็นคลื่นความถี่หลักในการให้บริการ 4G LTE ในไทยในอนาคต ความรู้ทั่วไปของเทคโนโลยีโทรศัพท์เคลื่อนที่ รูปที่ 1.1 การแบ่งกลุ่มเซลล์ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 2.2
การจัดการระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ รูปที่ 1.2 โครงสร้างพื้นฐานของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ โครงสร้างพื้นฐานของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่แต่ละเซลล์จะเชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งแต่ละเซลล์มีรัศมีครอบคลุมกว้างหรือแคบนั้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของความต้องใช้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ ในพื้นที่มีความหนาแน่นไม่มากจำนวนเซลล์จะครอบคลุมพื้นที่ได้เป็นบริเวณกว้าง โดยมาตรฐานทั่วไปที่นิยมใช้ขนาดของเซลล์มีรัศมีตั้งแต่
250 เมตร จนถึง 30 กิโลเมตร แต่ถ้ามีความต้องใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่หนาแน่นมากจำนวนเซลล์จะมีขนาดลดลงเพื่อเพิ่มการใช้ความถี่ซ้ำให้มากขึ้นและจะต้องเพิ่มสถานีฐานมากขึ้นตามไปด้วย แต่เครื่องส่งของแต่ละเซลล์จะลดกำลังส่งลงให้ครอบคลุมอยู่เฉพาะพื้นบริการเท่านั้น
รูปที่ 1.3 การแบ่งกลุ่มเซลล์เพื่อใช้ความถี่ซ้ำของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ การแบ่งกลุ่มเซลล์ที่ใช้ค่า K น้อยนั้นจะทำมีจำนวนช่องสัญญาณสื่อสารในแต่ละเซลล์มีจำนวนมาก จะสามารถรองรับบริการผู้ใช้โทรศัพท์เคลื่อนได้จำนวนมากในเวลาเดียวกัน แต่หากค่า K เพิ่มขึ้นจะทำให้จำนวนช่องสัญญาณสื่อสารในแต่ละเซลล์มีจำนวนน้อยลง ทำให้ในแต่ละเซลล์จะให้บริการหมายเลขได้จำนวนน้อยลงในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น สำหรับระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ซึ่งมีจำนวนช่องสัญญาณทั้งหมด 280 ช่อง เมื่อใช้จำนวนเซลล์สัญญาณที่แตกต่างกันคือ K เท่ากับ 4 ทำให้แต่ละเซลล์จะมีช่องสัญญาณสื่อสาร 70 ช่อง และหากแบ่งเซลล์ให้บริการ K เท่ากับ 7 จะได้ช่องสัญญาณสื่อสาร 40 ช่อง เป็นต้น 2.3 หลักการทำงานของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ รูปที่ 1.4 การเชื่อมต่อสัญญาณระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 5. การสิ้นสุดการสนทนา เมื่อใช้เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่กดปุ่มสิ้นสุดการสนทนาจะมีสัญญาณสิ้นสุดการสนทนาส่งไปยังสถานีฐาน สัญญาณจะถูกส่งต่อไปยังชุมสายโทรศัพท์เคลื่อนที่ ชุมสายโทรศัพท์เคลื่อนที่ทำการยกเลิกใช้ช่องสัญญาณดังกล่าว และสถานีฐานก็ยกเลิกการใช้ช่องสัญญาณเช่นกัน เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่จะกลับไปวัดสัญญาณช่องปรับแต่งตามเดิม 2.4 โครงสร้างพื้นฐานระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ รูปที่ 1.5 องค์ประกอบพื้นฐานของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ เครื่องลูกข่าย (Mobile Station: MS) ระบบสถานีฐาน (Base Station System ;
BSS) สถานีฐาน (Base Transceiver Station: BTS) อุปกรณ์ควบคุมสถานีฐาน (Base Station Controller: BSC) โครงข่ายสวิทช์ชิ่งย่อย (Network Switching Subsystem ;NSS) สวิทช์ชิ่งบริการเคลื่อนที่ (Mobile Service Switching Center ; MSC)
การลงทะเบียนตำแหน่งเครื่อง (Home Location Register ; HLR) การลงทะเบียนตำแหน่งโทรศัพท์ต่างถิ่น (Visitor Location Register ; VLR)
ศูนย์ข้อมูลลับ (Authentication Center ; AUC) |