5G NR (วิทยุใหม่) เป็นมาตรฐานใหม่สำหรับเทคโนโลยีไร้สาย 5G ที่สามารถสร้างเครือข่ายได้เร็วขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และปรับขนาดได้มากขึ้น เทคโนโลยี 5G NR จะทำให้เราสามารถเชื่อมต่อกับสิ่งต่างๆ มากมายรอบตัวเราด้วยความหน่วงต่ำและความเร็วแสง

นับตั้งแต่มีการเปิดตัวเครือข่ายมือถือรุ่นที่สาม เราก็สามารถส่งและรับข้อมูลผ่านเครือข่ายมือถือได้ เทคโนโลยี 4G มอบอัตราข้อมูลที่เร็วกว่ารุ่นก่อนๆ แต่ก็มีข้อจำกัดเนื่องจากแบนด์วิดท์ ความสามารถในการปรับขนาด และจำนวนผู้ใช้ภายใต้เซลล์แต่ละเซลล์

5G NR (New Radio) คืออะไร?

5G New Radio (5G NR) คือมาตรฐานอินเทอร์เฟซทางอากาศของเครือข่ายมือถือ 5G ที่พัฒนาโดยโครงการความร่วมมือรุ่นที่ 3 (3GPP) มาตรฐานนี้กำหนดวิธีที่อุปกรณ์ไร้สายและสถานีฐานสามารถสื่อสารกันภายในคลื่นความถี่วิทยุ ซึ่งเป็นพื้นฐานที่ทำให้การสื่อสารมีประสิทธิภาพ รวดเร็ว และรองรับผู้ใช้ได้มากขึ้น

เมื่อเทียบกับ 4G LTE ซึ่งใช้เพียงแนวทางสเปกตรัมเดียว 5G NR รองรับสเปกตรัมที่หลากหลาย รวมถึงแบนด์ต่ำกว่า 1 GHz เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่กว้าง และแบนด์คลื่นมิลลิเมตรเพื่อรองรับความจุที่เพิ่มขึ้น

5G NR – แผนงานสู่ 6G

5G NR มีคุณสมบัติที่สามารถรองรับแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น บรอดแบนด์เคลื่อนที่แบบปรับปรุงประสิทธิภาพ (eMBB), การสื่อสารแบบ Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC), และการสื่อสารแบบ Massive Machine-Type Communications (mMTC) ผ่านคุณสมบัติต่างๆ เช่น ตัวเลขที่ปรับขนาดได้, Massive MIMO, Beamforming และความยืดหยุ่นในการแบ่งปันคลื่นความถี่ 5G NR ไม่ใช่แค่การปรับปรุง แต่เป็นการตีความรูปแบบการเชื่อมต่อไร้สายใหม่ เพื่อสร้างสรรค์นวัตกรรมดิจิทัลยุคใหม่

5G NR กำลังพัฒนาผ่าน 5G-Advanced (รุ่น 18 ขึ้นไป) ในฐานะเทคโนโลยีสะพานที่ปูทางไปสู่การพัฒนา เครือข่าย 6G ที่มีความจุ ความชาญฉลาด และการเชื่อมต่อทั่วโลกที่สูงขึ้น

5G NR ทำงานอย่างไร และทำอย่างไรจึงจะมีประสิทธิภาพสูง?

คลื่นความถี่ที่ไม่ได้รับอนุญาต: 5G NR จะใช้คลื่นความถี่มิลลิเมตรที่สูงกว่าช่วง 24 GHz ผู้สมัครบางรายสำหรับ 5G NR ได้แก่

ต่ำกว่า 1 GHz เช่น 600 MHz และ 700 MHz ใช้สำหรับการส่งสัญญาณระยะไกล

แบนด์ความถี่กลาง 1GHz ถึง 6 GHz ที่ไม่ได้รับอนุญาตสำหรับแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้น

คลื่นมิลลิเมตร: มีบทบาทสำคัญในระบบ 5G NR เนื่องจากมีแบนด์วิดท์ที่สูงกว่ามาก ช่วงความถี่ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครือข่าย 5G ในอนาคต ได้แก่ 24.25 ถึง 27.5 GHz, 27.5 ถึง 29.5 GHz, 37 GHz, 39 GHz และ 57 ถึง 71 GHz

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ แบนด์ความถี่ 5G NR

Massive MIMO: ด้วยเทคโนโลยี MIMO ความเร็วในการดาวน์ลิงก์สูงสุด 952 Mbps ในกรณีทดสอบ MIMO จะใช้เสาอากาศแบบอาร์เรย์ที่ซับซ้อนเพื่อเพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูลเพื่อให้ได้ความเร็วและประสิทธิภาพสูงสุด

เซลล์ขนาดเล็ก: เครือข่ายเซลล์ขนาดเล็กคือกลุ่มสถานีฐานส่งสัญญาณกำลังต่ำที่ใช้คลื่นมิลลิเมตรเพื่อเพิ่มความจุของเครือข่าย ภาระงานทั้งหมดของเครือข่ายจะถูกแบ่งปันระหว่างเซลล์ขนาดเล็ก และขจัดปัญหาอุปสรรคทางกายภาพ

คำศัพท์เครือข่ายสมัยใหม่ เช่น การสร้างลำแสงและการสื่อสารแบบดูเพล็กซ์เต็มรูปแบบ สามารถนำไปใช้กับแนวคิดเซลล์ขนาดเล็กและคลื่นมิลลิเมตรเพื่อการส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เทคโนโลยี TDD แบบไดนามิก: ช่วยให้สามารถส่งและรับข้อมูลพร้อมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และใช้แบนด์วิดท์ในการรับส่งข้อมูลที่กว้างขึ้น เทคนิคการมอดูเลตขั้นสูงของ FDD, TDD และเทคโนโลยีแบบผสมผสานที่มีอยู่ในปัจจุบัน สามารถนำมาใช้เพื่อการใช้งานคลื่นความถี่ที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

โครงสร้างซับเฟรม TDD แบบแยกอิสระให้ความสามารถในการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพมากกว่ามากและสามารถอยู่ร่วมกันกับระบบอื่นๆ ที่ระบบรองรับได้

ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ: 5 คำศัพท์เครือข่าย ที่ใช้ใน 5G

ความก้าวหน้าของ 5G สู่ 5G-Advanced (รุ่นที่ 18)

โปรโตคอล 5G-Advanced หรือ 5.5G, 3GPP Release 18 ถือเป็นก้าวต่อไปบนเส้นทางวิวัฒนาการ 5G โปรโตคอลนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการแบ่งเครือข่ายขั้นสูง เพื่อให้สามารถใช้งานแอปพลิเคชันประเภทต่างๆ ได้พร้อมกัน

รุ่น 18 รองรับประสบการณ์ความเป็นจริงเสริม (XR) ที่ได้รับการปรับปรุง เครือข่ายนอกภาคพื้นดิน (NTN) ทางเลือก และบริการระบุตำแหน่งโดยไม่ต้องพึ่งพาการเชื่อมต่อ GPS การอัปเกรดเหล่านี้ช่วยให้ 5G สามารถตอบสนองวัตถุประสงค์ด้านการพัฒนาต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น เช่น การขับขี่อัตโนมัติ โรงงานอัจฉริยะ และบริการดิจิทัลแบบดื่มด่ำ

RedCap 5G ใน IoT และอุปกรณ์สวมใส่

ใน Release 17 การพัฒนาใหม่ที่สำคัญคือการเปิดตัว NR-Light หรือ RedCap (Reduced Capability NR) ซึ่งเป็นเวอร์ชันที่ย่อขนาดลงเพื่อรองรับอุปกรณ์และแอปพลิเคชันระดับกลางที่ไม่ต้องการฟังก์ชัน 5G เต็มรูปแบบ อุปกรณ์ RedCap มีขนาดกะทัดรัด ประหยัดพลังงาน และมีราคามาตรฐาน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับฟอร์มแฟกเตอร์ขนาดเล็ก เซ็นเซอร์อุตสาหกรรม ระบบอัตโนมัติภายในบ้าน และ IoT ขององค์กร

ผู้ให้บริการ เช่น AT&T และ T-Mobile มีแผนเปิดตัวอุปกรณ์ที่รองรับ RedCap ในปี 2025 ซึ่งจะเปิดการเชื่อมต่อที่รองรับ 5G ให้กับระบบนิเวศที่ใหญ่กว่าสมาร์ทโฟนมาก

5G และ VoNR แบบสแตนด์อโลน

ในขณะที่เครือข่าย 5G ขั้นต้นส่วนใหญ่ใช้เครือข่ายแบบไม่สแตนด์อโลน (NSA) ซึ่งใช้คอร์ 4G LTE ที่มีอยู่ อุตสาหกรรมได้เปลี่ยนมาใช้ การปรับใช้ แบบสแตนด์อโลน (SA) ที่มีคอร์ 5G แยกจากกัน

ความสามารถสำคัญของ 5G ประกอบด้วย Voice over New Radio (VoNR), ความหน่วงต่ำมาก และการแบ่งเครือข่ายขั้นสูงที่ครอบคลุม การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปลดปล่อยศักยภาพของ 5G อย่างเต็มที่ในแอปพลิเคชันที่สำคัญยิ่งต่อภารกิจ ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม และประสบการณ์ผู้บริโภคยุคใหม่

ขยายแบนด์ความถี่-FR3 กำลังมา

ปัจจุบัน NR มีอยู่ในย่านความถี่สองย่าน ได้แก่ FR1 (ต่ำกว่า 7 GHz) และ FR2 (24-71 GHz, mmWave) ขณะนี้กำลังวางแผนขยายย่านความถี่ที่สาม คือ FR3 (7.125-24.25 GHz) ซึ่งจะช่วยเติมเต็มช่องว่างของย่านความถี่กลาง/mmWave R3 น่าจะช่วยสร้างสมดุลระหว่างความจุ พื้นที่ครอบคลุม และความหน่วง จึงเป็นย่านความถี่สำคัญที่พร้อมรองรับการขยายบริการ 5G ทั่วโลกในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ข้อดีของ 5G NR

ระบบ 5G NR จะมอบเครือข่ายที่รวดเร็วขึ้น ปรับขนาดได้ และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งสามารถรองรับอุปกรณ์และเทคโนโลยีใหม่ๆ นับพันล้านชิ้น เช่น อินเทอร์เน็ตในทุก สิ่ง (Internet of Things)ยิ่งไปกว่านั้น คลื่นความถี่ที่ไม่ได้รับอนุญาตยังมีโอกาสที่ไร้ขีดจำกัดเนื่องจากมีแบนด์วิดท์ที่สูงกว่า สูงสุดถึง 500MHz

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของระบบ 5G NR ก็คือความเข้ากันได้ในอนาคต 10 ถึง 15 ปีข้างหน้า 5G NR มีความสามารถในการปรับปรุงเพิ่มเติมในปีต่อๆ ไปโดยไม่รบกวนเครือข่ายที่มีอยู่

การออกแบบที่มีความหน่วงต่ำช่วยให้เครือข่ายมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น และรองรับแอปพลิเคชันสำคัญๆ ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ความหน่วงต่ำและความแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบขับขี่อัตโนมัติและแนวคิดรถยนต์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

การติดตั้งเครือข่ายที่ปรับขนาดได้ในราคาประหยัดเป็นพิเศษ พร้อมการครอบคลุมพื้นที่อย่างครอบคลุมและความน่าเชื่อถือสูง การใช้พลังงานที่น้อยลงทำให้ระบบนี้ประหยัดพลังงานและปรับตัวได้ดี

แอปพลิเคชัน

• อินเตอร์เน็ตมือถือความเร็วสูงพิเศษ
• ประสิทธิภาพสูง การดาวน์โหลดและการสตรีมมัลติมีเดีย HD
•  แอปพลิเคชันอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง
• การดูแลสุขภาพและการใช้งานที่สวมใส่ได้
• แอปพลิเคชันที่สำคัญต่อภารกิจ
• การขับขี่อัตโนมัติและการทำแผนที่ตำแหน่ง
• ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและการตรวจสอบแบบเรียลไทม์
• เทคโนโลยีเซ็นเซอร์อัจฉริยะเพื่อการเกษตรและการทำฟาร์ม
• การจัดการสินค้าคงคลัง คลังสินค้า และการจัดส่ง
• แอปพลิเคชันเมืองอัจฉริยะและความปลอดภัย

ความคิดสุดท้าย

เรากำลังเห็นวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีของเครือข่ายมือถือ ตั้งแต่การส่งข้อความพื้นฐานไปจนถึงการสตรีมมัลติมีเดียความคมชัดสูง (HD) และความเป็นจริงเสมือน (VR) เนื่องจากอินเทอร์เน็ตเป็นปัจจัยสำคัญที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในทุกภาคส่วนที่กำลังเติบโต เครือข่ายจึงต้องรวดเร็ว ปรับขนาดได้ เชื่อถือได้ และประหยัดพลังงาน 5G NR ได้เริ่มต้นวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีอีกขั้นหนึ่ง เพื่อรองรับความต้องการเครือข่ายอัจฉริยะที่จะมอบประสบการณ์อันน่าทึ่งในอนาคต