สัญญาณโทรศัพท์ 4G/5 ในป่า – กลางทะเล มาจากไหน?

เคยสงสัยตอนไปเที่ยวเข้าป่า หรือขึ้นเรือออกทะเล อยู่ในพื้นที่ที่ไม่เห็นเลยว่ามีเสาสัญญาณอยู่ตรงไหน มองไปทางซ้ายทางขวาก็เต็มไปด้วยต้นไม้ หรือเส้นขอบฟ้าของมหาสมุทร สัญญาณโทรศัพท์ที่มีให้ใช้กันเต็มหลอด 5G เนี่ย มาจากไหนกัน บนน้ำก็ไม่น่าจะตั้งเสากันได้เลย วันนี้เราจะพาเพื่อนๆไปหาคำตอบกัน

ก่อนอื่นขอถามเพื่อนๆกันก่อนว่า

• เครือข่ายโทรศัพท์บ้านเรา คิดว่าเป็นยังไงบ้าง ดีไม่ดีแค่ไหน
• และถ้าใครได้ไปต่างประเทศบ่อยๆ เทียบกับประเทศอื่นแล้วคิดว่าเครือข่ายบ้านเราโอเครึเปล่า?

ส่วนตัวมีโอกาสได้ไปมาหลายประเทศทั่วโลก ไม่ว่าจะเมกา ยุโรป เอเชีย แอฟริกา ต้องบอกว่าไทยเรา น่าจะติด Top 5 ประเทศที่เน็ตเวิร์คดีที่สุดแล้ว มีให้ใช้แทบตลอดเวลา ไม่ว่าจะในอาคารหรือว่านอกอาคาร ในเมืองหรือนอกเมือง มีทั้ง 3G/4G/5G แถมวิ่งได้เร็วมากหลายร้อย Mbps ในบางพื้นที่ ในเมืองได้หลักสิบ ส่วนตัวก็คิดว่าเพียงพอกับการใช้งานมากๆแล้ว

แต่เรื่องนี้คนไทยเราอาจจะยังไม่ค่อยรู้เท่าไหร่ ว่าประเทศไทยเรามีดีขนาดไหน

ซึ่งนอกเหนือจากพื้นที่ที่ว่ามาแล้ว แม้แต่กลางป่า กลางทะเล เรายังมีสัญญาณโทรศัพท์ให้ใช้ด้วย อันนี้แหละที่เรียกได้ว่าเป็นความมหัศจรรย์ ทำให้มันมีได้ไง ซึ่งหลังจากไปหาข้อมูลมาเลยจะขอเอามาเล่าให้ฟังถึงการทำเครือข่ายตามเกาะ และกลางทะเล เค้าทำยังไงกันนะ

ความยากของการสร้างเครือข่ายกลางทะเล

ความยากของการสร้างเครือข่ายให้ครอบคลุมพื้นที่กลางทะเล และตามเกาะ หลักๆเลยจะมีอยู่ 3 เรื่อง

• เรื่องสภาพภูมิศาสตร์ทีหลากหลาย มีทั้งภูเขา เกาะ ชายหาด ทำให้การติดตั้งเสาสัญญาณค่อนข้างทำได้ยาก
• พลังงานที่นำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าให้กับเสาส่งสัญญาณ ซึ่งบางที่ก็ไม่มีไฟฟ้าซึ่งต้องใช้พลังงานทดแทน
• ผลกระทบจากธรรมชาติ น้ำขึ้นน้ำลง พายุ การกักกร่อนของลมทะเล

เทคโนโลยีในการเชื่อมต่อแต่ละสถานีฐานเข้าหากันจะมี 2 เทคโนโลยีหลักคือ

1. ลากสาย Fiber Optic
2. ไร้สายผ่านคลื่น Microwave

สาย Fiber Optic จะเป็นตัวเลือกแรกที่ถูกใช้ก่อน เพราะการรับส่งข้อมูลจะเสถียร และมีแบนด์วิธที่มาก วิ่งกันเป็น Gigabit ได้สบายๆ แต่ด้วยความที่มันต้องลากสายเพื่อเชื่อมต่อต้นทุนก็จะสูงกว่า และพื้นที่กลางทะเล เกาะเล็กเกาะน้อย ที่การลากสายเป็นไปได้ยาก ทางทีมเน็ตเวิร์คก็ต้องมีการพิจารณาเปลี่ยนเป็นการเชื่อมจุดแบบไร้สายแทน

โดยคลื่น Microwave จะเป็นตัวเลือกแรกของการเชื่อมต่อแบบไร้สาย ใช้ความถี่ในช่วง 5GHz ในการรับส่งข้อมูล ซึ่งคลื่นช่วงนี้จะเป็นแบบ Licensed ที่ต้องมีการขออนุญาตจากหน่วยงานก่อน สาเหตุที่ต้องใช้คลื่นช่วงนี้ก็เพราะถ้าใช้คลื่น Unlicense อย่างพวก WiFi ก็มีโอกาสโดนกวนง่าย หรือถ้าใช้คลื่นเดียวกับที่ปล่อยให้มือถือ ก็จะกลายเป็นเหลือ Bandwidth ให้บริการน้อยลงไป โดยความเร็วของการเชื่อมต่อผ่านคลื่น Microwave นี้จะอยู่ที่ราว 800Mbps แต่ก็อาจจะมากขึ้นหรือน้อยลง ตามปริมาณคลื่นและกำลังส่ง

ถ้าเป็นเกาะที่ห่างออกไปไม่ไกลมาก ถ้าเอาระยะสายตาเห็น อย่างตรงเส้นขอบฟ้า เกาะพวกนั้นก็จะห่างเราออกไปราว 5 กิโลเมตรเท่านั้น แต่หลายๆเกาะ ก็ห่างออกไปเกินนั้นซึ่งคลื่นแต่ละความถี่ก็จะมีระยะทำการที่ต่างกันออกไป Low Band – Mid Band ก็อาจจะวิ่งออกไปได้ไกลกว่า 20-30 km แต่ในทางปฏิบัติ เกิน 20 กิโลสัญญาณก็เริ่มหนืด ใช้งานจริงไม่ค่อยได้แล้ว ซึ่งปัญหานึงก็เกิดจากที่โลกมันกลมเนี่ยแหละ สาดออกไปแล้วพวกที่อยู่ขอบๆ สัญญาณมันไม่เห็น แล้วก็ยังมีเรื่องน้ำขึ้นน้ำลงอีก ที่พอน้ำขึ้นที มันก็จะสะท้อนคลื่น ทำให้สัญญาณส่งได้สั้นลง ซึ่งอันนี้เคยเจอกับตัวเมื่อนานมาแล้ว ที่ไปเที่ยวหมู่เกาะสุรินทร์ และมีคนแซวว่าสัญญาณโทรศัพท์ที่นี่มีตามน้ำขึ้นน้ำลง ใช้ได้ตามเวลาเท่านั้น ซึ่งก็เพิ่งจะมาเข้าใจตอนหาข้อมูลครั้งนี้เนี่ยแหละ

เกาะที่ห่างออกไปไกล มีเน็ตแรงๆใช้ได้ยังไง?

ปัจจุบันที่เกาะที่ห่างจากแผ่นดินออกไป 40-50 กิโลอย่าง หมู่เกาะพีพีจะมีการลากสาย Fiber Optic ไปเรียบร้อย ผ่านท่อเดียวกับสายไฟจากฝั่ง ทำให้สัญญาณ 4G/5G จะแรงมากที่เกาะนี้ ที่ตัวเกาะเองจะมีสถานีฐานตั้งอยู่มากกว่า 10 แห่ง ทั้งกระจายสัญญาณให้บริการสำหรับคนที่อยู่บนเกาะ รวมถึงกระจายสัญญาณออกไปยังทะเล ให้ทั้งชาวประมง และนักท่องเที่ยวที่สัญจรทางเรือ สามารถใช้บริการ 5G ได้ตลอดการเดินทาง

โดยการยิงสัญญาณออกไปกลางทะเลเพื่อให้ใช้ 5G ได้ตลอดการเดินทางเนี่ย ก็ใช่ว่าจะทำได้ง่ายๆ เพราะห่างจากฝั่งภูเก็ตและกระบี่ ฝั่งละ  40-50 กม. กันเลย และคลื่นไม่ว่าจะ 700 หรือ 2600 MHz ต่างมีระยะทำการแค่ราว 20 กม.เท่านั้น ต้องมีการดัดแปลงเสาส่งสัญญาณ (Antenna) ทำให้กลายเป็น Supercell บีบองศาสัญญาณให้แคบลง เพิ่มกำลังส่งให้มากขึ้นเป็นพิเศษ และโฟกัสไปในเส้นทางเดินเรือเป็นหลัก

เท่าที่ลองเทสบนเรือ ระหว่างข้ามเกาะ วิ่งได้เกิน 200+Mbps เกือบตลอดทั้งทาง

และตอนที่ลงใต้มานี่ก็เห็นบนเรือยอร์ชใช้ตัว 5G CPE ที่มีการดัดแปลงเพื่อรับสัญญาณได้แรงพิเศษด้วย ซึ่งเอาจริงๆความยากของการเชื่อมต่อสัญญาณมามือถือเนี่ย ตัวสถานีน่ะไม่เท่าไหร่ แต่การทำให้มือถือส่งสัญญาณกลับมายังสถานีได้นี่แหละที่มันยากกว่า ซึ่งพวกตัว 5G CPE ที่ติดเอาไว้พร้อมเสาขยายสัญญาณเนี่ย มันจะช่วยทำให้การส่งข้อมูลกลับมาสถานี เป็นไปได้ง่ายขึ้น และการใช้งานเน็ตก็จะเสถียรขึ้นเยอะมาก

ซึ่งนอกจากสายไฟเบอร์แล้ว ทางเครือข่ายก็ยังมีการทำระบบสำรอง สร้างการเชื่อมต่อแบบ Closed Loop จากคลื่น Microwave เพิ่มเติม เผื่อเอาไว้ในกรณีฉุกเฉิน สายไฟเบอร์มีปัญหา รวมถึงมีการส่งสัญญาณยิงจากเกาะอื่นๆ ด้วย

ส่วนอีกสองเรื่องที่เหลือ คือที่มาของพลังงาน และผลกระทบจากธรรมชาติ รายละเอียดอาจจะไม่ได้เยอะเหมือนเรื่องของการเชื่อมต่อและตั้งสถานี แต่ก็เป็นปัจจัยที่สำคัญไม่แพ้กัน เพราะการรักษาให้มันใช้งานได้ปกติอยู่ตลอด เป็นเรื่องที่ไม่ได้ง่ายเลย และเอาจริงๆพอตั้งเสาให้ใช้งานได้แล้ว แต่ถ้ารักษาให้มันดีเสมอไม่ได้ คนเราน่าจะหงุดหงิดกว่าตอนที่ไม่มีสัญญาณซะอีกมั้ง

ความยากนี้เริ่มตั้งแต่เรื่องของตัวเสาหอคอย และอุปกรณ์สถานีฐานต่างๆ แม้ว่ามันจะแข็งแรงขนาดไหน แต่พอเจอคลื่นลมทะเลเข้าไป ยังไงก็มีโอกาสพังและขึ้นสนิมง่ายขึ้นกว่าปกติมาก จากปกติไม่ต้องเข้าไปดูแลได้เป็นปีๆ แต่พอเป็นสถานีแถวทะเล เห็นว่าถ้าทิ้งไว้นานเหมือนเสาบนแผ่นดิน ไปดูอีกทีคือสนิมเขรอะ เครือข่ายต้องมีทีมช่างคอยเข้าไปดูแลอย่างสม่ำเสมอ ไม่งั้นก็อาจจะเจอปัญหาจุกจิก เครือข่ายล่มเดือนละครั้งสองครั้งได้

หรืออย่างเกาะเล็กเกาะน้อยรอบข้างหมู่เกาะพีพี เช่น อ่าวมาหยาบน เกาะพีพีเล ที่ไม่ได้มีการเดินสาย Fiber ไป แต่เชื่อมต่อด้วยคลื่น Microwave แล้วค่อยกระจายสัญญาณบนเกาะด้วยสถานีฐานปกติอีกครั้ง ซึ่งก็มีข้อจำกัดทั้งเรื่องระบบนิเวศน์ และทัศนียภาพ ที่ทั้งหน่วยงานและนักท่องเที่ยว ต่างก็ไม่อยากให้มีสิ่งปลูกสร้างใดๆโดดขึ้นมาท่ามกลางธรรมชาติ และตัวเกาะเองก็ไม่ได้มีการลากสายไฟฟ้าไปให้ใช้งานอีก ซึ่งจุดนี้ทางวิศวกรก็ต้องทำการซ่อนทั้งตัวเสา รวมถึงตัวจ่ายไฟให้กับสถานีฐาน

พลังงานเสาสัญญาณในพื้นที่ไม่มีไฟฟ้ามาจากไหน?

โดยพลังงานที่เลือกใช้สำหรับสถานีฐานที่อยู่ในพื้นที่ห่างไกลที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึงนั้น จะใช้เป็นพลังงานทดแทนจากแสงอาทิตย์ (solar cell) และ พลังงานจากลม (wind energy) เป็นหลักเพื่อกระจายสัญญาณได้อย่างต่อเนื่อง และไม่สร้างมลภาวะ มีส่วนช่วยเรื่องสิ่งแวดล้อมด้วย

โดยจากข้อมูลเผยแพร่ของเครือข่าย ไทยเราจะมีการวางเน็ตเวิร์คตลอดแนวชายฝั่ง กว่า 3000 กม. ทั้งอ่าวไทยและอันดามัน บางค่ายก็จะมี 5G ใช้ตลอดแนวอีกต่างหาก ซึ่งแนวชายฝั่งนี้นอกเหนือจากเป็นบริเวณที่มีผู้คนใช้ชีวิตอยู่แล้ว ยังเป็นพื้นที่ท่องเที่ยว และเขตเศรษฐกิจ ที่คนประกอบอาชีพต่างๆกันอย่างหลากหลาย เราเลยได้เห็นแต่ละเครือข่ายแข่งกันสร้างเน็ตเวิร์คให้รอบคลุม และลงเทคโนโลยี 5G ให้ได้มากที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเน็ตเวิร์คกัน (ใครอยู่ตรงไหนและค่ายที่ใช้อยู่เป็นยังไงก็มาบอกกันได้นะ)

ใครได้จะไปเที่ยวตามที่ต่างๆ โดยเฉพาะทางใต้ นั่งเรือข้ามเกาะ ก็ลองสังเกตกันดูนะ ว่าใช้กันได้ตลอดและมีสัญญาณดีขนาดไหน