โครงข่ายสื่อสารนอกระบบภาคพื้นดิน (NTN) คือระบบการสื่อสารไร้สายที่ทำงานอยู่เหนือพื้นผิวโลก โดยครอบคลุมถึงดาวเทียมในวงโคจรต่ำ (LEO), วงโคจรระยะปานกลาง (MEO), วงโคจรประจำที่ (GEO) รวมถึงแพลตฟอร์มบนเพดานบินสูง (HAPS) และโดรน องค์ประกอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างความครอบคลุมของสัญญาณที่ไร้รอยต่อ ช่วยให้พื้นที่ห่างไกลที่เข้าไม่ถึงโครงข่ายภาคพื้นดินแบบเดิมสามารถเข้าถึงการสื่อสารได้

ในปัจจุบัน อุปกรณ์จะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มชัดเจน คือกลุ่มที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายภาคพื้นดินของ 3GPP และกลุ่มที่เชื่อมต่อกับดาวเทียม กล่าวคือ หากผู้ใช้ต้องการเชื่อมต่อดาวเทียม จำเป็นต้องมีอุปกรณ์อีกเครื่องแยกจากสมาร์ทโฟนที่ใช้อยู่ แต่ด้วยเทคโนโลยี NTN อุปกรณ์เคลื่อนที่ทั้งหมดจะสามารถเชื่อมต่อได้ทั้งโครงข่ายภาคพื้นดินและดาวเทียมภายใต้ระบบนิเวศของ 3GPP และเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไปอย่างต่อเนื่อง ดาวเทียมจะกลายเป็นเสมือนสถานีฐาน (Base Station) บนอวกาศ

วิวัฒนาการของ NTN

NTN แบ่งออกเป็น 2 ด้านหลัก คือ NTN-IoT และ NTN-NR ซึ่งตอบโจทย์การใช้งานและตลาดที่แตกต่างกัน:

ตลาด NTN เริ่มต้นสร้างฐานที่มั่นคงด้วย NTN-IoT แล้ว NTN-IoT ขยายขอบเขตการใช้งาน IoT ให้ครอบคลุมทั่วโลกอย่างแท้จริง ทั้งทางบก ทางทะเล และทางอากาศ โดยสามารถทำงานได้ทั้งในระดับความสูง GEO และ LEO แต่ปัจจุบันบริการส่วนใหญ่ทำงานที่ระดับความสูง GEO เท่านั้น

ด้วยการเติบโตของเทคโนโลยี NTN ทำให้ NTN-NR จะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ NTN-NR จะเชื่อมต่อสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ 5G อื่นๆ โดยตรง เช่น อุปกรณ์ที่ใช้ RedCap สำหรับบริการนอกภาคพื้นดิน โดยจะทำงานที่ระดับความสูง LEO และรองรับบริการข้อมูลปริมาณน้อย บริการเสียง และข้อความสำหรับการใช้งานต่างๆ

กรณีการใช้งาน NTN-IoT (NTN-IoT Use Cases)

ในช่วง 5-10 ปีข้างหน้า เราจะได้เห็นการเติบโตของบริการผ่านดาวเทียม NTN-IoT ในด้านต่าง ๆ ดังนี้:

• SOS และการรับส่งข้อความสองทาง: อุปกรณ์ต่าง ๆ (สมาร์ทโฟน, อุปกรณ์สวมใส่ และรถยนต์) สามารถติดตั้งชิปเซ็ต NTN NB-IoT เพื่อรองรับการแจ้งเหตุฉุกเฉินและการสื่อสารในพื้นที่ที่ไม่มีสัญญาณภาคพื้นดิน
• เกษตรกรรมและการทำฟาร์ม: รองรับแอปพลิเคชันด้านการเกษตรแม่นยำและการติดตามปศุสัตว์ในพื้นที่ห่างไกล
• การติดตามทรัพย์สิน (Asset Tracking): ติดตามตำแหน่งของทรัพย์สินที่มีมูลค่า เช่น ตู้คอนเทนเนอร์หรือยานพาหนะ แม้จะเดินทางผ่านพื้นที่ที่สัญญาณเซลลูลาร์เข้าไม่ถึง
• การตอบโต้และฟื้นฟูภัยพิบัติ: ใช้อุปกรณ์ IoT เพื่อการค้นหาและกู้ภัย ประเมินความเสียหาย และตอบโต้เหตุฉุกเฉินในพื้นที่ที่โครงสร้างพื้นฐานถูกทำลาย
• การเฝ้าติดตามระยะไกล (Remote Monitoring): ตรวจสอบอุปกรณ์ในพื้นที่ห่างไกล เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมัน หรือสถานีตรวจวัดสภาพอากาศ
• การใช้งานทางทะเลและทางอากาศ: ติดตามเรือหรือเฝ้าระวังสิ่งแวดล้อมในมหาสมุทรหรือชายฝั่ง
• การสื่อสารในยานยนต์: รักษาความต่อเนื่องของบริการด้านความปลอดภัยที่ใช้ข้อมูลน้อย เช่น การโทรฉุกเฉิน การตรวจสอบสถานะ และการควบคุมการเข้าถึงระยะไกล

กรณีการใช้งาน 5G NTN-NR (5G NTN-NR Use Cases)

เมื่อ NTN วิวัฒนาการไป NTN-NR จะทวีความสำคัญขึ้น โดยจะขยายขอบเขตบริการให้คล้ายกับ NTN-IoT แต่มีขนาดและประสิทธิภาพที่สูงกว่ามาก:

• การต่อเนื่องของบริการ 5G ขั้นพื้นฐานในทุกพื้นที่: รับประกันว่าบริการพื้นฐาน เช่น ข้อมูล เสียง และข้อความ จะใช้งานได้ทุกที่อย่างไร้รอยต่อ ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพภูมิประเทศแบบใด
• การยกระดับ 5G Fixed Wireless Access (FWA): ช่วยให้เน็ตบ้านไร้สาย (FWA) มีความเสถียรและครอบคลุมมากขึ้น โดยเฉพาะในพื้นที่ที่การลากสายทำได้ยากหรือไม่คุ้มทุน
• การปฏิวัติ IoT ด้วย 5G และ NTN: เพิ่มขีดความสามารถในการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ สร้างระบบนิเวศ IoT ที่ซับซ้อนเพื่อขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลในอุตสาหกรรม
• การเปลี่ยนผ่านอุตสาหกรรมยานยนต์: สนับสนุนการสื่อสาร V2X (Vehicle-to-Everything), การพัฒนารถยนต์ไร้คนขับ และระบบโทรมาตร (Telematics) ขั้นสูง
• โซลูชันการโรมมิ่ง 5G ที่ง่ายขึ้น: ช่วยให้การเชื่อมต่อข้ามพรมแดนเป็นไปอย่างราบรื่นและมีคุณภาพสม่ำเสมอทั่วโลก
• การสนับสนุนโครงข่าย Backhaul ของ 5G: NTN สามารถทำหน้าที่เป็นโครงข่ายเชื่อมโยง (Backhaul) ที่มีประสิทธิภาพ ช่วยขยายความจุและพื้นที่ให้บริการของเครือข่าย 5G
• การเพิ่มประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยสาธารณะ: ให้การสื่อสารที่เชื่อถือได้แก่หน่วยงานความปลอดภัยสาธารณะ เพื่อการประสานงานแบบเรียลไทม์ในสภาวะวิกฤต
• การบริหารจัดการภัยพิบัติ: เมื่อเครือข่ายภาคพื้นดินล่ม NTN จะเข้ามาเติมเต็มช่องว่างเพื่อให้ทีมกู้ภัยสามารถประสานงานและฟื้นฟูพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว
• การเชื่อมต่อทางทะเลและทางอากาศขั้นสูง: ปรับปรุงการนำทาง การติดตาม และการสื่อสารในทะเลและบนฟ้าให้มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูงขึ้น
• การเชื่อมต่อยานยนต์ที่ครอบคลุม: รองรับการบริการทุกที่ทุกเวลา ทั้งการตรวจวินิจฉัยรถยนต์ การอัปเดตซอฟต์แวร์ และการจัดการกลุ่มรถขนส่ง (Fleet Monitoring) เพื่ออนาคตของยานยนต์อัจฉริยะ