4G

4G มาจากคำเต็มว่า ระบบสื่อสารไร้สายยุคที่ 4 ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจของบรรดาผู้ให้บริการสื่อสารไร้สาย ผู้ผลิตเครื่องอุปกรณ์ (OEMs) นักลงทุน และผู้คนในวงการอุตสาหกรรมโทรคมนาคมทั่วโลกอยู่ในขณะนี้
หมายถึงเทคโนโลยีไร้สายยุคที่ 4 ที่มุ่งเน้นการรับ-ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง (สูงกว่าระบบไร้สายที่ใช้อยู่ทุกวันนี้ ซึ่งรวมทั้งระบบ 3G ด้วย) และให้บริการมัลติมีเดียที่หลากหลายมากยิ่งขึ้น ทว่า ณ วันนี้ เทคโนโลยี 4G ยังไม่มีความชัดเจนเพียงพอ ที่อุตสาหกรรมโทรคมนาคมจะยอมรับเป็นสากลได้

สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) เป็นองค์กรหนึ่ง ที่พยายามผลักดันอย่างมากในเรื่องมาตรฐานเทคโนโลยีโทรคมนาคม ได้ให้ความสนใจกับเทคโนโลยี 4G เช่นเดียวกัน และตั้งเป้าหมายการพัฒนาไว้ว่า

• เทคโนโลยีของระบบ 4G ควรจะเข้ากันได้กับระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ในปัจจุบันซึ่งมีระบบการเข้าถึงที่ค่อนข้างหลากหลาย และใช้ได้ดีกับเครือข่ายสื่อสารส่วนบุคคล (PAN)
• อัตราการรับ-ส่งข้อมูลควรทำได้ 100 Mbps สำหรับการใช้งานลักษณะเคลื่อนที่ และในปี ค.ศ. 2010 ควรทำได้อย่างน้อย 1 Gbps สำหรับการใช้งานทั่วไป
• เป็นมาตรฐานสากล แบบเปิด ที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้กับสเปคตรัมที่ใช้กันแพร่หลายทั่วโลกในขณะนี้
ในขณะที่มุมมองของ WWRF (Wireless World Research Forum) คาดหมายว่า เครือข่าย 4G ควรจะเป็นเครือข่ายที่สามารถทำงานบนเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต ร่วมกับเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้งานอื่นๆ เช่น WiFi และ WiMAX โดยมีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลตั้งแต่ 100 Mbps (สำหรับเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ทั่วไป) จนถึง 1 Gbps (สำหรับเครือข่าย WiFi ท้องถิ่น)
ที่สำคัญคือ ยังมีอีกกลุ่มหนึ่งทางด้านหน่วยงาน ที่มีหน้าที่จัดทำมาตรฐาน และนักสังเกตการณ์อุตสาหกรรมว่า WiMAX น่าจะมีโอกาสแปลงกลายเป็นเทคโนโลยี 4G ที่มีความสมบูรณ์มากกว่าเทคโนโลยีสื่อสารไร้สาย 4G ที่พยายามพัฒนากันใหม่ขณะนี้

การพัฒนาไปสู่มาตรฐาน

ย้อนกลับไปดูประวัติการพัฒนาของเทคโนโลยี 4G แล้ว จะเห็นว่าเป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่มีหนทางการพัฒนาที่ค่อนข้างยาวนาน หลายๆ กลุ่มและหลายๆ องค์กรที่มีส่วนได้ส่วนเสียกับผลลัพธ์สุดท้ายได้เข้ามาเกี่ยวข้องด้วยมากมาย ซึ่งในจำนวนนี้ประกอบด้วยองค์กรพัฒนามาตรฐาน (SDO - Standards Development Organizations) , สมาคมอุตสาหกรรม และบรรดาบริษัทต่างๆ (เช่น OEM)
โดย SDO ที่สำคัญๆ หลายองค์กรเป็นองค์กรระดับภูมิภาคที่ไม่แสวงหากำไร และบางองค์กรมีฐานะเป็นองค์กรของรัฐ เช่น ETSI ในยุโรป CCSA ในจีน และ TTA ในเกาหลี สมาคม 3GPP และ 3GPP2 ก็เป็น SDO ทางอุตสาหกรรมที่พัฒนาและดูแลมาตรฐานของเทคโนโลยี 2G และ 3G อยู่ด้วยในขณะนี้
ในปีนี้ (ค.ศ.2007) ITU จะพยายามโน้มน้าวในการประชุมต่างๆ ทั่วโลกให้ช่วยกันเร่งพัฒนามาตรฐาน 4G ให้มากขึ้น แต่ก็ยังไม่เป็นที่แน่นอนว่าเราจะได้เห็นมาตรฐานของ ITU ได้ก่อนหรือหลัง ค.ศ. 2010 ตามที่ ITU เคยคาดหมายไว้ก่อนหน้านี้

นิยามมาตรฐาน 4G ยังไม่เห็นชัด

กลุ่มพัฒนาเทคโนโลยี ซีดีเอ็มเอ (CDMA development group) หรือ CDG ซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา กำลังผลักดันความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลของเทคโนโลยี 1xEV-DO ให้เป็นไปตามที่คาดหวังว่าจะได้จากเทคโนโลยี 4G
โดยใน Revision C ของกลุ่ม ได้วางแผนที่จะใช้เทคโนโลยีสายอากาศของ CDMA, TDM, OFDM และ MIMO (Multiple Input Multiple Output) หรือแม้แต่ SSDMA (Space Division Multiple Access) เพื่อเพิ่มความเร็วในการดาวน์โหลดให้สูงขึ้นถึง 280 Mbps โดยเรียกมาตรฐานใหม่นี้ว่า Ultra mobile Broadband
ทางด้านบริษัท โดโคโมะ ของญี่ปุ่น และบริษัท ซัมซุง ของเกาหลี อยู่ในขั้นตอนของการทดสอบต้นแบบระบบสื่อสาร 4G ที่เรียกว่า Variable Spreading Factor Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing หรือ VSF-OFCDM ที่สามารถทำความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลได้ถึง 100 Mb/s ขณะเคลื่อนที่ และ 1 Gb/s ในขณะอยู่กับที่ (ITU เรียกสภาพนี้ว่า “nomadic”) โดยทั้งสองบริษัทวางแผนที่จะนำเครือข่ายดังกล่าวมาใช้งานในเชิงพาณิชย์ได้เป็นครั้งแรกภายใน ค.ศ. 2010
อีกทางเลือกหนึ่งของการพัฒนา 4G ที่มีการเปิดเผยกันคือ โครงการที่เรียกว่า 3GPP LTE (Long Term Evolution) project ซึ่งเป็นชื่อที่ได้จากการริเริ่มขึ้นในโครงการ Third Generation Partnership (3GPP) Project เพื่อเพิ่มสมรรถนะของมาตรฐาน UMTS 3G
อย่างไรก็ตาม โครงการ LTE นี้ไม่ใช่มาตรฐาน แต่กำลังจะกำหนดให้เป็น “คล้าย 4G” สำหรับผู้ให้บริการ UMTS ทั้งนี้ในบรรดาเทคโนโลยีดังกล่าว องค์กรที่ทำการวิจัยหลายๆ แห่งกำลังคิดว่า 3G LTE จะเข้ามามีบทบาทมากที่สุด จนบางครั้งมีการเรียกเทคโนโลยี 3G LTE นี้ว่า 3.99G หรือไปไกลกว่านั้นเรียกว่า “Super 3G” เลยก็มี

คอขวดอยู่ที่สเปคตรัมใช้งาน

แนวทางการพัฒนาไปสู่ 4G โดยยังคงมุ่งเน้นที่บริการที่มีการรับ-ส่งข้อมูลความเร็วสูง และสามารถประยุกต์ด้านมัลติมีเดียได้กว้างขวางขึ้นนั้น จำเป็นต้องใช้สเปคตรัมความถี่วิทยุเพิ่มขึ้นด้วย ในเรื่องนี้คณะกรรมการสื่อสารแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (FCC) ได้อนุมัติการใช้คลื่นความถี่ 700 MHZ สำหรับการใช้งาน 4G ในสหรัฐแล้วโดยผ่านทางการประมูล
อย่างไรก็ดีการใช้แถบความถี่ดังกล่าวนี้ สำหรับบริการไร้สายเคลื่อนที่ คงจะต้องรออีกเป็นปี เนื่องจากยังมีความยุ่งยาก ในการย้ายการใช้งานของกิจการกระจายเสียงวิทยุและโทรทัศน์ ที่ได้ให้ใบอนุญาตไปแล้วให้เรียบร้อยก่อน
นอกจากนี้ ยังไม่ใช่เรื่องที่ง่ายนักหากจะทำให้สามารถ ใช้สเปคตรัม 4G เช่นเดียวกันได้ทั่วโลก ซึ่งที่ผ่านมาก็เห็นได้ชัดแล้วว่าเป็นไปได้ยากในกรณีของเครือข่าย 2G และ 3G

ภาพรวมทางธุรกิจของ 4G

เทคโนโลยี 4G คงจะยังไม่เข้ามามีบทบาทในตลาดไร้สายในระยะเวลา 4 - 5 ปีข้างหน้า รวมทั้งเมื่อต้นปีนี้ (พ.ศ. 2550) ผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ส่วนใหญ่ ก็ยังคงเลือกใช้เทคโนโลยีที่จะต้องลงทุนไปอีกอย่างน้อย 15 ปี คือ เทคโนโลยี GSM เดิม หรือเทคโนโลยี 3G ใหม่ๆ เช่น CDMA2000 1xEV-DO, WCDMA และ HSDPA ซึ่งให้ network capacity มากกว่า และมีค่าใช้จ่ายในการให้บริการมัลติมีเดียที่ต่ำกว่าเช่นเดียวกับการสื่อสารข้อมูลบรอดแบนด์ อีกด้วย
เห็นทีว่าเราคงต้องรอไปจนกว่า ITU และบรรดากลุ่มที่จัดทำมาตรฐานแห่งชาติ (เช่น กลุ่ม 3GPP) และสมาคม 3GPP2 จะพัฒนามาตรฐาน 4G ได้แล้วเสร็จสมบูรณ์อย่างเป็นทางการ