จำนวนอุปกรณ์ที่ผ่านไม่ได้ไม่ว่าจะเป็นสมาร์ทโฟนหูฟัง VR หรือกล้องรักษาความปลอดภัยนอกบ้านของคุณกำลังเชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรคมนาคมทันที สิ่งนี้ช่วยเพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไปโดยมีการปรับปรุงแบนด์วิดท์กลายเป็นที่ต้องการของชั่วโมง สิ่งที่เราทุกคนต้องการคือความเร็วข้อมูลสูงใช่ไหม ในฐานะที่เป็นหัวเว่ยยักษ์ใหญ่ด้านโทรคมนาคมของจีนคาดการณ์ว่าในปี 2564 จะเห็นการเพิ่มขึ้นของปริมาณข้อมูลมือถือทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นเจ็ดเท่าเมื่อเทียบกับปี 2559 นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มเติมว่าความต้องการข้อมูลสำหรับแต่ละบุคคลจะสูงถึง 15GB ต่อเดือน เรายังคงเห็นการมาถึงของเครือข่าย 4G LTE ในประเทศเช่นอินเดีย แต่ผู้ให้บริการโทรคมนาคมทั่วโลกเริ่มทดลองกับเทคโนโลยีที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นเพื่อเพิ่มความแรงของสัญญาณความจุของผู้ใช้และความเร็วข้อมูล พวกเขากำลังใช้เทคโนโลยีเสาอากาศอัจฉริยะที่เรียกว่า Massive MIMO (หลายอินพุต, หลายเอาต์พุต) ที่จะเป็นพื้นฐานสำหรับเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือรุ่นที่ห้า (5G) ของเรา มันยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่คาดว่าในไม่ช้าจะได้รับชื่อเสียง ดังนั้นหากคุณสงสัยว่า MIMO ขนาดใหญ่คืออะไรทุกสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับ MIMO ขนาดใหญ่:
Massive MIMO และความสัมพันธ์กับ 5G คืออะไร?
Massive MIMO (Multiple Input, Multiple Output) หรือที่ รู้จักกันในชื่อระบบเสาอากาศขนาดใหญ่ เป็นกระดูกสันหลังของวิวัฒนาการการสื่อสารไร้สาย เทคโนโลยี MIMO คาดว่าจะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการสนับสนุนผู้ใช้มือถือมากขึ้นให้ความเร็วที่เร็วขึ้นและบริการเครือข่ายที่เชื่อถือได้มากขึ้นในระยะยาว
ปัจจุบันโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย 4G LTE ส่วนใหญ่เปิดใช้งานการวางเสาอากาศ 8 ตัว (เครื่องส่งสัญญาณ + ตัวรับสัญญาณ) ที่สถานีฐานซึ่งไม่สามารถพิสูจน์ได้เพียงพอที่จะรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของผู้ใช้มือถือ สิ่งนี้ให้แบนด์วิดท์ที่ จำกัด ส่งผลต่อความเร็วข้อมูลและจำนวนผู้ใช้ที่สามารถเชื่อมต่อกับสถานีนี้
นี่คือที่ MIMO เข้าสู่ขั้นตอนและอนุญาตให้คุณใช้เครื่องส่งและรับสัญญาณสองเครื่องขึ้นไปพร้อมกันเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านสถานีวิทยุเดียวกัน เทคโนโลยีดังกล่าว ได้ถูกนำไปใช้ในสถานีเครือข่าย 4G ขั้นสูงบาง รูปแบบในรูปแบบ 4 x 4 MIMO และกำลังได้รับการสำรวจโดยผู้ให้บริการบางรายในอินเดียเช่นกัน
แต่การขยายแนวคิดดังกล่าวเพื่อรองรับเสาอากาศเกือบ 100 เสาในอาเรย์เดียวที่สถานีฐาน (หอโทรศัพท์เคลื่อนที่) เป็นสิ่งที่จะเป็นพื้นฐานสำหรับเครือข่าย 5G ที่กำลังจะมาถึง เขาเพิ่มจำนวนเสาอากาศรวมกันเพื่อเพิ่มเครื่องส่ง / เครื่องรับในสถานที่มากขึ้นนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของเส้นทางสัญญาณที่เป็นไปได้และประสิทธิภาพที่ดีขึ้นทั้งในแง่ของความเร็วข้อมูลและความน่าเชื่อถือของลิงก์ MIMO ขนาดใหญ่สามารถเพิ่มความเร็วได้มากขึ้นถึงสี่เท่าและเพิ่มความจุของเครือข่ายให้มากขึ้นหลายเท่า
การรวบรวมระบบเสาอากาศในเครือข่าย Massive MIMO ไม่ได้ก่อให้เกิดลำแสงเหมือนบอลลูนที่แน่นอนในระบบเครือข่ายก่อนหน้าและปัจจุบัน แต่ธรรมชาติของมุมฉากของสัญญาณที่ถูกปล่อยออกมาจากการสะสมของเสาอากาศนั้นจะสร้างคานเดี่ยวซึ่งจะถูกส่งไปยังสถานีเคลื่อนที่หนึ่งสถานีหรือมากกว่านั้น (ผู้ใช้) ในทันที เนื่องจาก Massive MIMO ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่ซับซ้อนมากมายวิธีที่ง่ายที่สุดในการอธิบายการทำงานของระบบเสาอากาศของมันคือผ่านแผนภาพที่อยู่ด้านล่าง
ซึ่งหมายความว่าผู้ให้บริการสามารถให้บริการอุปกรณ์มือถือที่มีขนาดใหญ่ขึ้นในพื้นที่โดยการปรับใช้เทคโนโลยี Massive MIMO และยังสามารถปรับขนาดได้อีกเนื่องจากผู้ประกอบการสามารถเพิ่มเสาอากาศได้มากขึ้นในการตั้งค่าปัจจุบันเพื่อเพิ่มเส้นทางสัญญาณที่เป็นไปได้และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยไม่รบกวนคลื่นความถี่ที่มีอยู่
ประโยชน์ของ Massive MIMO ผ่านเครือข่าย 4G ปัจจุบัน
เนื่องจากมีการใช้เสาอากาศรับเข้าและส่งออกจำนวนมากในระบบ Massive MIMO (5G) มันจะช่วยผู้ประกอบการโทรคมนาคมในการปรับปรุงการครอบคลุมและความเร็วของข้อมูลเป็นส่วนใหญ่ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้เนื่องจากสเปกตรัมสูงและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งเพิ่มขึ้นเนื่องจากมัลติเพล็กซ์ขนาดใหญ่ นี่คือประโยชน์หลักของระบบเสาอากาศ Massive MIMO (M-MIMO) ผ่านระบบ 4G ปัจจุบัน:
1. ปรับปรุงการครอบคลุมและความเร็วที่สูงขึ้น
ด้วยการใช้เทคโนโลยี Massive MIMO ซึ่งอาจรวมกับสเปกตรัมความถี่ที่สูงขึ้น บริษัท โทรคมนาคมจะสามารถตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์ที่หลากหลายในอนาคต ไม่เพียงแค่นี้ ความแรงของสัญญาณในอาคารจะแข็งแกร่งมาก และปิดแผนภูมิ
ความสามารถในการขึ้นรูปคานของระบบ Massive MIMO จะช่วยให้ผู้ให้บริการโทรคมนาคมสามารถ แพร่กระจายสัญญาณความเร็วสูงไปยังพื้นที่ชนบทได้อย่างรวดเร็ว เช่นกัน เส้นสายตาตรงทำงานได้ดีกับความถี่ที่สูงขึ้นดังนั้นจึงให้ความเร็วที่มากกว่า
เป้าหมายหลักของการอัปเกรดคือการเพิ่มความเร็วข้อมูลและผู้เชี่ยวชาญคาดว่าความเร็วขั้นต่ำ 1 Gbps สูงสุด 10 Gbps สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วในการทดลองบางอย่างกับการสาธิต Gigabit LTE ที่แสดงโดย ZTE เครือข่ายยักษ์จีนที่งาน CES เมื่อต้นปีนี้
2. โครงสร้างพื้นฐานต่ำและต้นทุนส่วนประกอบ
เนื่องจากยักษ์ใหญ่ด้านโทรคมนาคมระดับโลกส่วนใหญ่กำลังปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานอย่างต่อเนื่องเพื่อรองรับเครือข่าย 4G ความเร็วสูง (ด้วยความเร็ว pre-5G) การอัปเกรดที่สมบูรณ์เป็น 5G จึงเป็นไปอย่างราบรื่น ระบบ 4G ที่มีอยู่กำลังใช้เทคนิค MIMO ซึ่งจะถูกปรับขนาดเมื่อเทคโนโลยี 5G ที่เป็นไปได้บรรลุผล
ระบบเสาอากาศ Massive MIMO ใหม่ไม่เพียง แต่จะมีเสาอากาศจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังสามารถปรับขยายได้อีกด้วย มันจะ ง่ายกว่าสำหรับยักษ์ใหญ่ด้านโทรคมนาคมที่จะเพิ่มเสาอากาศใหม่ในระบบนี้ เพื่อผนวกความเร็วและฐานผู้ใช้ที่มีอยู่ นอกจากนี้เสาอากาศจำนวนมากจะส่งผลให้เกิดเครือข่ายที่แข็งแกร่งซึ่งจะไม่ได้รับผลกระทบจากความล้มเหลวของระบบเสาอากาศ
3. รองรับการเชื่อมต่อแบบ จำกัด เวลา
ในขณะที่เครือข่าย 5G ที่รองรับ MIMO ของ Massive ให้ความครอบคลุมที่เพิ่มขึ้นและความเร็วของข้อมูล แต่ก็ลดเวลาที่ใช้ในการส่งสัญญาณระหว่างเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณ สิ่งนี้เรียกว่า latency และเครือข่าย 5G ที่กำลังจะมาถึงจะช่วยลดสิ่งนี้ลงเพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้เครือข่ายเหล่านี้สำหรับ VR / AR, การขับขี่ด้วยตนเองและบริการ AI หรือ ML ที่ควบคุมอื่น ๆ
ความท้าทายในการปรับใช้เสาอากาศ MIMO ขนาดใหญ่
ในขณะที่นักวิจัยได้ทดลองกับการทดสอบเสาอากาศ Massive MIMO ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาระบบที่ทำสู่ตลาดยังมีเสาอากาศที่น้อยกว่าที่ บริษัท โทรคมนาคมต้องการสำหรับเครือข่าย 5G นี่เป็นเพราะข้อ จำกัด ที่เราพบในการใช้งานเทคโนโลยี นี่คือความท้าทายที่ต้องเผชิญในการปรับใช้อย่างกว้างขวาง:
1. ความซับซ้อนของการประมวลผลสัญญาณ
นี่คือหนึ่งในปัญหาที่เด่นชัดที่สุดที่พบในการตั้งสถานีฐาน Massive MIMO จำนวนเสาอากาศและความถี่ที่เพิ่มขึ้นในสถานที่เดียวทำให้เพิ่มโอกาสในการรบกวน อย่างไรก็ตามปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการนำเทคโนโลยีคลื่นความถี่ที่กว้างขึ้นและความแม่นยำที่ไม่มีข้อบกพร่องมาใช้ซึ่งจะลดการรบกวนช่องสัญญาณระหว่างไซต์ ในขณะที่เสาอากาศจำนวนมากจะเพิ่มความซับซ้อนทั่วทั้งกระดาน แต่ก็ทำให้เครือข่ายทนทานต่อความล้มเหลวได้มากขึ้น
2. ความพร้อมใช้งานของสเปกตรัม จำกัด
ดังที่คุณอาจเคยได้ยินการกระจายคลื่นความถี่จะถูกควบคุมโดยผู้กำกับดูแลและผู้ประกอบการโทรคมนาคมจำเป็นต้องเสนอราคาเพื่อรักษาความปลอดภัยในส่วนของคลื่นความถี่นั้น
ขณะนี้ปัญหาพื้นฐานอยู่ที่ความจริงที่ว่าคลื่นความถี่ 3GHz ที่แพร่หลายในเวลาปัจจุบันนั้นมีความยุ่งเหยิงอยู่แล้วเนื่องจากมีการเชื่อมต่อข้อมูลใหม่เกินพิกัด และเป็นเรื่อง ท้าทายที่จะใช้คลื่นมิลลิเมตรที่มีความถี่สูงกว่า (3 GHz - 300 GHz) เพื่อสร้างสถานีฐานขนาดใหญ่ MIMO เนื่องจากคลื่นไม่ได้แทรกซึมวัสดุที่เป็นของแข็งและถูกดูดซับโดยต้นไม้หรือเมฆฝน
แต่ยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีและผู้ให้บริการโทรคมนาคมกำลังทำงานอย่างใกล้ชิดเพื่อเพิ่มสัญญาณที่ได้รับโดยการสร้างเสาอากาศหลายเสา (MIMO) รวมสัญญาณวิทยุในลำแสงทิศทางแคบโดยไม่เพิ่มกำลังส่ง Samsung R&D และ Huawei ได้ประสบความสำเร็จในการทดลอง แต่ลำแสงแคบ ๆ เหล่านี้มีความไวสูงมากต่อการเปลี่ยนแปลงการจัดตำแหน่ง
การวิจัยอย่างต่อเนื่องและการปรับใช้เครือข่าย MIMO ขนาดใหญ่
ระบบเครือข่ายดังกล่าวไม่ใช่ต้นแบบ แต่ได้ถูกนำมาใช้ในระดับที่น้อยกว่าในสถานการณ์ 4G ที่มีอยู่แล้ว หัวเว่ยทำงานร่วมกับผู้ให้บริการโทรคมนาคมในประเทศเช่น China Mobile และ SoftBank ของญี่ปุ่นมานานกว่าสองปีเพื่อทดลองตั้งค่า Massive MIMO ในเชิงพาณิชย์
หลังจากการทดลองอย่างเข้มงวด SoftBank ได้รับการขนานนามว่าเป็นผู้ให้บริการโทรคมนาคมมากในการเปิดตัว เครือข่าย Massive MIMO เชิงพาณิชย์จนถึงสิ้นปี 2559 ผู้ให้บริการรายอื่นเช่น China Mobile, Vodafone และ T-Mobile ได้เริ่มใช้เทคโนโลยีนี้กับผู้ใช้จำนวน จำกัด ในประเทศนั้น ๆ
หากคำถามที่ใหญ่ที่สุดที่จู้จี้ที่ด้านหลังของใจของคุณคือมาร์ทโฟนในปัจจุบันของเราจะเข้ากันได้กับเครือข่าย Massive MIMO เหล่านี้หรือไม่ จากนั้น คำตอบที่ตรงไปตรงมาเป็นส่วนใหญ่ใช่ อุปกรณ์ที่มีอยู่จำนวนมากสามารถใช้ประโยชน์จากเครือข่าย 4G MIMO ซึ่งให้ความเร็วกิกะบิตโดยไม่สะดุด
การปรับใช้ที่มีความสามารถ 5G ครั้งแรกในอินเดีย
ในขณะที่ผู้เล่นโทรคมนาคมระดับโลกจำนวนมากร่วมกับ บริษัท ยักษ์ใหญ่ด้านฮาร์ดแวร์ได้ทำการทดลองกับ Massive MIMO บนเครือข่ายของพวกเขาแล้วอินเดียเพิ่งเข้าร่วม 5G แห่งอนาคตด้วยการติดตั้งเครือข่ายดังกล่าวเป็นครั้งแรก
แอร์เทลยักษ์ใหญ่ด้านโทรคมนาคมของประเทศทำข่าวเมื่อมีการประกาศว่าได้กลายเป็นหนึ่งในการบรรลุผลสำเร็จ การเปิดตัว M-MIMO ครั้งแรกของอินเดีย (Massive Multiple-Input Multi-Output Technology) ได้เริ่มเปิดฉากขึ้นแล้ว กับ Bengaluru และ Kolkata อย่างไรก็ตามการทดลองครั้งนี้คาดว่าจะขยายไปยังส่วนอื่น ๆ ของประเทศในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า
Airtel ได้ปรับใช้เทคโนโลยี 5G ใหม่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการการแปลงเครือข่ายอย่างต่อเนื่องที่เรียกว่า Project Leap คาดว่าเทคโนโลยี Massive MIMO จะปรับปรุงความสามารถเครือข่ายที่มีอยู่เจ็ดเท่าในขณะที่ใช้คลื่นความถี่เดียวกันกับที่มีอยู่แล้ว เชื่อว่าสิ่งเดียวกันจะทำให้ความเร็วที่ดีขึ้นสองเท่าในการปรับใช้ 4G ที่มีอยู่
นอกจากนี้ ZTE ยักษ์ใหญ่ด้านเครือข่ายของจีนได้ประกาศว่าจะมีส่วนร่วมในการทดลอง MIMO ขนาดใหญ่ก่อน -5G ด้วยความร่วมมือกับผู้ให้บริการที่เป็นที่รู้จักเช่น Vodafone และ Reliance Jio ในขณะที่หัวเว่ยเป็นผู้อยู่เบื้องหลังการปรับใช้ของ Airtel ในประเทศดังที่กล่าวไว้ในแถลงการณ์อย่างเป็นทางการ
หากมองจากมุมมองของสถานะปัจจุบันของอุตสาหกรรมโทรคมนาคมในประเทศอินเดียนี่เป็นความพยายามของชิ้นส่วนยักษ์ใหญ่โทรคมนาคมเหล่านี้ในการรักษาฐานที่มั่นในประเทศ เมื่อไม่นานมานี้พวกเขาเพิ่งตื่นขึ้นมาพร้อมกับการจู่โจมที่น่าประหลาดใจของคู่แข่งรายใหม่อย่าง Reliance Jio ซึ่งตอนนี้พวกเขาสามารถกระทืบพวกเขาด้วยเครือข่าย 4G LTE ภายในหนึ่งปี
คาดว่าจะมีการเปิดตัวแพร่หลาย
รายงานส่วนใหญ่ที่ออกโดยยักษ์ใหญ่ด้านเครือข่ายเช่น Ericsson หรือ Nokia ในปัจจุบันแนะนำว่าเทคโนโลยีเครือข่าย 5G จะเป็นพยานถึงความก้าวหน้าและการเข้าถึงมวลชนในปี 2020 นี่ไม่ใช่เส้นเวลาที่เข้มงวด แต่สอดคล้องกับรูปแบบการดำเนินงานของอุตสาหกรรมซึ่งเห็นว่าเทคโนโลยีที่อัปเกรดจะเปิดตัวภายในหนึ่งทศวรรษ
เทคโนโลยีเครือข่าย 3G ได้รับการเปิดตัวครั้งแรกในเดือนตุลาคม 2544 ในขณะที่ 4G LTE ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางหลังจากทศวรรษที่ผ่านมาในปี 2011 ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะคาดการณ์ว่าความพยายาม Massimo MIMO ที่กำลังดำเนินอยู่จะเริ่มขึ้นภายในปลายทศวรรษนี้ หนึ่งสามารถเห็นการใช้งาน pre-5G ของเทคโนโลยีทั้งในผู้บริโภคและผู้ประกอบการสิ้นในสองสามปีถัดไป ฝูงชนใน โอลิมปิกฤดูหนาวปี 2018 อาจเป็นกลุ่มแรกที่ได้เห็นนวัตกรรมดังกล่าวตามด้วยฟุตบอลโลก FIFA 2018 แม้แต่ผู้ผลิตชิป Qualcomm ก็ระบุว่ามีแผนที่จะเปิดตัวอุปกรณ์ 5G (Gigabit) ที่ใช้งานร่วมกันได้ในช่วงเวลาเดียวกัน
เราอาจได้เห็นการเปิดตัวบริการ 4G LTE ในอินเดียเป็นเวลานานซึ่งเป็นสิ่งที่อยู่ระหว่างดำเนินการ แต่ผู้ให้บริการด้านโทรคมนาคมของประเทศไม่ต้องการที่จะแข่งขันเพื่อนำเทคโนโลยีล่าสุดมาใช้เนื่องจากการแข่งขันที่รุนแรงและการควบรวมกิจการภายในประเทศเอง
Massive MIMO: การแข่งขันทางเทคโนโลยีสำหรับการยอมรับ 5G
มุมมองจากมุมมองของการพัฒนา MIMO ขนาดใหญ่ยังแสดงให้เห็นว่าอินเดียกำลังสร้างภาพลักษณ์ที่เปลี่ยนแปลงในการเป็นโรงไฟฟ้าเทคโนโลยี รัฐบาลกำลังดำเนินการตามขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อเริ่มต้นวิวัฒนาการของเทคโนโลยีเซลลูล่าร์
รัฐบาลได้จัดตั้งฟอรัมระดับสูงเพื่อประเมินสถานการณ์ปัจจุบันและอนุมัติแผนปฏิบัติการสำหรับการเปิดตัวบริการ 5G ที่ทันเวลา มันได้จัดสรรคลังข้อมูลขนาดใหญ่₹ 500 ล้านรูปีเพื่อการวิจัยและพัฒนา 5G ซึ่งทำให้เราอยู่ในแผนที่โลกควบคู่ไปกับประเทศที่เป็นผู้นำในการยอมรับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีดังกล่าว ไม่มีเครือข่าย "5G" ที่แท้จริงที่กำหนดไว้ในขณะนี้และเราจะต้องมองหาสิ่งเดียวกันในปีต่อ ๆ ไป
