Research

วิวัฒนาการโทรศัพท์เคลื่อนที่ ตอนที่ 5


ผศ.ดร.โชคชัย แสงดาว  
อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม ​ 
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร  
22 มีนาคม 2558  

       บทความเรื่องวิวัฒนาการโทรศัพท์เคลื่อนที่ทั้ง 4 ตอน ที่ผ่านมาได้กล่าวถึงหลักการและภาพรวมของระบบการสื่อสารโทรศัพท์เคลื่อนที่ตั้งแต่ยุคที่ 1 ถึง 4 ไปแล้ว มาถึงตอนนี้จะขอกล่าวถึง Roadmap ของ 3GPP และ 3GPP2 ซึ่งเป็นการพยายามรวบรวมเอามาตรฐานเทคโนโลยีการสื่อสารระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ทั่วโลกประกอบด้วยกลุ่มประเทศอเมริกา ยุโรป และเอเชีย เข้าไว้ด้วยกัน ที่มักนิยมเรียกกันว่า การหลอมรวมเทคโนโลยี (Technology convergence) โดยมีศูนย์กลางที่ทำหน้าที่ผลักดันนโยบายคือสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ

1. นิยามความหมายของ 3GPP และ 3GPP2
       3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) คือหน่วยงานตามข้อตกลงความร่วมมือในการพัฒนารายละเอียดด้านมาตรฐานทางเทคนิค (Standards Development Organizations; SDOs) และการจัดทำรายงานต่างๆ ระหว่างองค์กรพัฒนามาตรฐานกับหน่วยงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องในเครือข่ายระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่ใช้กันทั่วโลก ซึ่ง 3GPP ถือได้ว่าเป็นโครงการระยะที่ 1 ส่วน 3GPP2 (The 3rd Generation Partnership Project 2) จึงกลายเป็นโครงการระยะที่ 2

2. วัตถุประสงค์ 3GPP และ 3GPP2
       3GPP และ 3GPP2 มีวัตถุประสงค์เพื่อจัดเตรียมการพัฒนาและบำรุงรักษามาตรฐานรายละเอียดข้อมูลทางเทคนิค ตลอดจนจัดทำรายงานสำหรับระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุคที่ 3 และ 4 สำหรับเครือข่ายแกนหลัก (Core network) รวมถึงการสนับสนุนเทคโนโลยีการเข้าถึงวิทยุโดยหน่วยงานความร่วมมือต่างๆ ที่จัดตั้งขึ้น

3. ขอบเขตการทำงานของ 3GPP และ 3GPP2
       3GPP และ 3GPP2 มีขอบเขตกรอบการทำงานในการพัฒนาเครือข่ายแกนหลักของโทรศัพท์เคลื่อนที่ระบบ GSM ไปสู่ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ยุคที่ 3 ได้แก่การพัฒนาเครือข่ายการเข้าถึงวิทยุภาคพื้นดินสากล UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) ทั้งโมด FDD (Frequency Division Duplexing) และโมด TDD (Time Division Duplexing) การจัดการโพรโตคอล (Protocol) และการพัฒนา IP Multimedia Subsystem (IMS) เป็นต้น แล้วนำเสนอไปยัง ITU เพื่อพิจารณาและประกาศใช้เป็นมาตรฐานต่อไป 

4. โครงการความร่วมมือ 3GPP และ 3GPP2
       ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ในโครงการ 3GPP และ 3GPP2 เป็นระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่สามารถใช้ติดต่อสื่อสารข้อมูลต่างๆได้ด้วยคลื่นวิทยุทั้ง ภาพ เสียง ข้อความ และวีดิโอด้วยความเร็วสูง โดยยังสามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงได้อีกด้วย โครงการ 3GPP และ 3GPP2 มีสมาชิกองค์กรทั้งหมด 6 กลุ่มได้แก่
       1.) สมาคมอุตสาหกรรมวิทยุและธุรกิจ ญี่ปุ่น  (The Association of Radio Industries and Businesses, Japan; ARIB) 
       2.) สหพันธ์เพื่อทางออกอุตสาหกรรมโทรคมนาคม สหรัฐอเมริกา (The Alliance for Telecommunications Industry Solutions, USA; ATIS) 
       3.) สมาคมมาตรฐานการสื่อสาร จีน (China Communications Standards Association; CCSA) 
       4.) สถาบันมาตรฐานโทรคมนาคมยุโรป (The European Telecommunications Standards Institute; ETSI) 
       5.) สมาคมเทคโนโลยีโทรคมนาคม เกาหลี (Telecommunications Technology Association, Korea; TTA) 
       6.) คณะกรรมการเทคโนโลยีโทรคมนาคม ญี่ปุ่น (Telecommunication Technology Committee, Japan; TTC) ดังแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 สมาชิกองค์กรมาตรฐานระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3GPP และ 3GPP2

       สมาชิกองค์กรทั้ง 6 กลุ่มทำหน้าที่ในการกำหนดมาตรฐานรายละเอียดทางเทคนิคและรายงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3GPP และ 3GPP2 ซึ่งกลุ่มรายละเอียดทางเทคนิค TSG (Technical Specification Groups) มีโครงสร้างหรือองค์ประกอบ 4 กลุ่มด้วยกันได้แก่ 
       1.1.) กลุ่มเครือข่ายเข้าถึงวิทยุ RAN หรือ TSG-RAN (Radio Access Networks) มีหน้าที่กำหนดนิยามฟังก์ชันการใช้งาน กำหนดความต้องการใช้งาน และการเชื่อมต่อเครือข่ายการเข้าถึงวิทยุ UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) คือ UTRA/E-UTRA ในโมด FDD (Frequency Division Duplexing) กับโมด TDD (Time Division Duplexing) ที่มีลักษณะเป็น Radio layer1, Radio layer2 และ Layer3 ในเครือข่ายการเข้าถึงวิทยุบนพื้นดินสากล UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) คือ UTRAN/E-UTRAN, การเชื่อมต่อเครือข่ายเข้าถึง Iu, Iub, Iur, S1 และ X2 กำหนดนิยามการดำเนินงานและการบำรุงรักษา Q&M (Operations and Maintenance) ตลอดจนกำหนดนิยามความต้องการใน UTRAN/E-UTRAN และทดสอบความสอดคล้องของอุปกรณ์และสถานีฐาน
       1.2.) กลุ่มด้านบริการและระบบ SA หรือ TGS-SA (Service & Systems Aspects) มีหน้าที่รับผิดชอบด้านสถาปัตยกรรมทั้งหมดและความสามารถในการให้บริการของระบบ 3GPP และ 3GPP2 ตัวอย่างเช่นการประสานงานข้ามกลุ่ม เป็นต้น
       1.3.)  กลุ่มเครือข่ายหลักและสถานีปลายทาง CT หรือ CN หรือ TSG-CT (Core Network & Terminals) มีหน้าที่ระบุการเชื่อมต่อกับสถานีปลายทางทั้งตรรกะและกายภาพ (Logical and Physical) ระบุความสามารถสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานของสถานีปลายทาง และส่วนของเครือข่ายหลักของระบบ 3GPP และ 3GPP2
       1.4.) กลุ่มเครือข่ายเข้าถึงวิทยุ GERAN (GSM/EDGE Radio Access Networks) มีหน้าที่ในการกำหนดรายละเอียดการเข้าถึงวิทยุ GSM/EDGE ให้เป็นไปตามกลยุทธ์และการทำงานร่วมกันได้แก่การกำหนดชั้นของความถี่วิทยุ (RF Layer) ทั้งการเชื่อมต่อภายในและภายนอกเครือข่าย ทดสอบรายละเอียดทุกๆด้านของสถานีฐานและสถานีปลายทางของเครือข่ายเข้าถึงวิทยุ โดยเฉพาะการดำเนินงานและการบำรุงรักษาโหนด (Node) ของเครือข่ายเข้าถึงวิทยุดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 แผนงานมาตรฐานทางเทคนิคระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3GPP และ 3GPP2

       3GPP และ 3GPP2 ได้เชิญสมาชิกกลุ่มตัวแทนทางการค้า (Market Representation Partners) ปัจจุบันมีทั้งหมด 14 กลุ่มด้วยกันได้แก่ IMS Forum, TD Forum, GSA, GSM Association, IPv6 Forum, UMTS Forum, 4G Americas, TD Industry Alliance, InfoCommunication Union, Small Cell Forum, CDMA Development Group, Cellular Operators Association of India (COAI), NGMN Alliance และ TCCA เข้าร่วมให้คำปรึกษาด้านความต้องการทางการตลาดเพื่อใช้กำหนดขอบเขตการใช้งานระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ในอนาคต ตัวอย่างเช่นฟังก์ชันการใช้งาน และการบริการต่างๆ โดยมีผู้สังเกตการณ์ (Observers) ในระบบ 3G ประกอบด้วยสมาคมอุตสาหกรรมโทรคมนาคม (Telecommunications Industries Association; TIA) สหรัฐอเมริกา สภาที่ปรึกษามาตรฐานไอซีทีแคนาดา (ICT Standards Advisory Council of Canada; ISACC) และสภาอุตสาหกรรมสื่อสารออสเตรเลียน (Australian Communications Industry Forum; ACIF) ปัจจุบันกลุ่ม 3GPP และ 3GPP2 ได้เปิดกว้างให้รับสมาชิกองค์กรต่างๆ (Individual Members) ทั่วโลกประมาณ 480 องค์กร ที่สามารถให้รายละเอียดทางเทคนิคเกี่ยวกับการปฏิบัติงานตามมาตรฐาน IMT-2000 ในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3GPP และ 3GPP2 เพื่อนำเสนอผ่านไปยัง ITU พิจารณาและประกาศใช้ดังแสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3 แผนผังลำดับขั้นการกำหนดมาตรฐานระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3GPP และ 3GPP2

สรุป
       3GPP คือหน่วยงานความร่วมมือในการพัฒนารายละเอียดด้านมาตรฐานทางเทคนิคของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ส่วน 3GPP2 เป็นโครงการระยะที่ 2 ของ 3GPP มีวัตถุประสงค์เพื่อจัดเตรียมการพัฒนาและบำรุงรักษามาตรฐานรายละเอียดข้อมูลทางเทคนิค ตลอดจนจัดทำรายงานสำหรับระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุคที่ 3 และ 4 มีขอบเขตกรอบการทำงานในการพัฒนาเครือข่ายแกนหลักของโทรศัพท์เคลื่อนที่ได้แก่ การพัฒนาเครือข่ายการเข้าถึงวิทยุภาคพื้นดินสากล UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) ทั้งโมด FDD (Frequency Division Duplexing) และโมด TDD (Time Division Duplexing) การจัดการโพรโตคอล (Protocol) และการพัฒนา IP Multimedia Subsystem (IMS) เป็นต้น

<< ย้อนกลับ