ผลกระทบต่อระบบดาวเทียมเมื่อนำ C-Band ไปใช้กับ 5G?

เผยแพร่: 12 ม.ค. 2569 โดย: รุ่งเรือง หวนระลึก

ผลกระทบต่อระบบดาวเทียมเมื่อนำ C-Band ไปใช้กับ 5G?

เมื่อคลื่น 5G คลื่นเดียวต้องรองรับสองโลก

     ในยุคที่เครือข่าย 5G กลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานหลักของเศรษฐกิจดิจิทัล ย่านความถี่ C-Band ได้รับการจัดสรรใหม่ในหลายประเทศเพื่อรองรับบริการโทรคมนาคมภาคพื้นดิน ขณะที่ในอดีต C-Band คือหัวใจของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม โดยเฉพาะงานกระจายเสียงและโครงข่ายสื่อสารโครงสร้างพื้นฐาน การเปลี่ยนผ่านนี้จึงไม่ใช่เพียงการขยับทางเทคนิค แต่เป็นการเปลี่ยนสมดุลของทรัพยากรคลื่นความถี่ที่ส่งผลโดยตรงต่อ ความเสถียรของระบบดาวเทียม และ คุณภาพบริการของผู้ใช้งาน ทั่วโลก คำถามสำคัญจึงไม่ใช่เพียงว่า C-Band ใช้กับ 5G ได้หรือไม่ แต่คือ เมื่อใช้แล้ว ระบบดาวเทียมจะได้รับผลกระทบอย่างไร และควรเตรียมรับมืออย่างเป็นระบบอย่างไร 

C-Band: จากย่านความถี่ของดาวเทียมสู่คลื่นยุทธศาสตร์ของ 5G

      โดยทั่วไป C-Band ในงานดาวเทียมอยู่ในช่วง Downlink 3.7–4.2 GHz และ Uplink 5.925–6.425 GHz ซึ่งถูกใช้มานานในระบบกระจายเสียงและโครงข่ายสื่อสารที่ต้องการความเสถียรสูง ขณะเดียวกัน ในบริบทของ 5G หลายประเทศได้นำช่วงความถี่ใกล้เคียงกัน โดยเฉพาะ 3.3–4.2 GHz มาใช้เป็น Mid-Band 5G เนื่องจากให้สมดุลที่ดีระหว่างความเร็ว พื้นที่ครอบคลุม และต้นทุนโครงสร้างพื้นฐาน การใช้คลื่นช่วงเดียวกันโดยสองระบบที่มีลักษณะการส่งสัญญาณต่างกัน จึงเป็นที่มาของความท้าทายด้าน การอยู่ร่วมกันของเทคโนโลยี (Coexistence)

 5 ผลกระทบหลักต่อระบบดาวเทียม

1.  ความเสี่ยงต่อการรบกวนสัญญาณ (Interference) สถานีฐาน 5G ที่ใช้ C-Band มีการส่งสัญญาณด้วยกำลังสูงและอยู่ใกล้กับสถานีรับสัญญาณดาวเทียมภาคพื้นดิน ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อ การรบกวนสัญญาณ โดยเฉพาะในสถานีรับสัญญาณที่มีความไวสูง (highly sensitive earth stations) ซึ่งอาจส่งผลให้คุณภาพสัญญาณดาวเทียมลดลงหรือเกิดการขาดหายเป็นช่วงๆ ดังนั้นจึงมี 2 ทางเลือก ได้แก่ (ก) ใช้งานทั้ง 2 ระบบคู่ขนาน โดยมีการกำหนดกำลังส่งและการเว้นช่วงความถี่กันชนที่เหมาะสม (ข) ใช้งาน C-Band กับ 5G เปลี่ยนการรับชมโทรทัศน์พื้นฐานผ่านดาวเทียม C-Band ไปสู่ Ku-Band หรือ Terrestrial TV หรือรูปแบบอื่นๆ     
2. ความไม่แน่นอนของคุณภาพบริการ (Service Reliability) หนึ่งในจุดแข็งของ C-Band คือความเสถียรต่อสภาพอากาศ แต่เมื่อมีการใช้งานใช้งานทั้ง 2 ระบบคู่ขนานทั้งโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมร่วมกับ 5G ความเสถียรของระบบดาวเทียมอาจถูกกระทบจากปัจจัยใหม่ คือ สภาพแวดล้อมทางคลื่น (RF environment) ที่มีสัญญาณหนาแน่นขึ้น ทำให้การรักษาคุณภาพบริการตามมาตรฐานเดิมเป็นเรื่องท้าทายมากขึ้น
3. ต้นทุนการปรับโครงสร้างพื้นฐาน ผู้ให้บริการระบบดาวเทียมและสถานีโทรทัศน์ต้องลงทุนเพิ่มเติมในการ ปรับปรุงฟิลเตอร์, เปลี่ยนอุปกรณ์รับสัญญาณ รวมถึง ย้ายระบบบางส่วนไปยัง Ku-Band หรือ Terrestrial ต้นทุนเหล่านี้ไม่ใช่เพียงค่าอุปกรณ์ แต่รวมถึง ค่าออกแบบระบบใหม่และค่าเปลี่ยนผ่าน (Migration cost) ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างต้นทุนของอุตสาหกรรมโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมโดยตรง
4. ผลกระทบต่อโครงข่ายกระจายเสียงและสาธารณูปโภค ระบบกระจายเสียงผ่านดาวเทียมในหลายประเทศทำหน้าที่เป็น โครงข่ายสื่อสารสำรอง ในภาวะฉุกเฉิน เมื่อเกิดภัยพิบัติหรือเหตุขัดข้องของโครงข่ายภาคพื้นดิน หากความเสถียรของ C-Band ถูกกระทบ ย่อมส่งผลต่อ ความมั่นคงด้านการสื่อสารของประเทศ ในระดับโครงสร้าง
5. แรงกดดันให้ต้องเร่งเปลี่ยนเทคโนโลยี การนำ C-Band ไปใช้กับ 5G ทำให้ผู้ให้บริการดาวเทียมต้องเร่งปรับตัวสู่ Ku-Band สำหรับงานกระจายเสียง Ka-Band สำหรับบริการบรอดแบนด์ผ่านดาวเทียม
   แม้เทคโนโลยีเหล่านี้จะให้ศักยภาพด้านความเร็วสูงกว่า แต่ก็มีข้อจำกัดด้าน ความไวต่อฝน และต้องการการออกแบบระบบที่ซับซ้อนกว่าเดิม
   

มาตรการรับมือเพื่อให้การรับชมโทรทัศน์ผ่นดาวเทียมกับ 5G จะอยู่ร่วมกันอย่างไร

1. มาตรการเชิงเทคนิค เช่น การกำหนด Guard Band ระหว่างย่านความถี่, การติดตั้ง RF Filter คุณภาพสูง, การจำกัดกำลังส่งของสถานีฐานใกล้สถานีรับสัญญาณดาวเทียม และการกำหนดเขตคุ้มครองสถานีรับสัญญาณ (Protection Zone)
2. มาตรการเชิงนโยบาย เช่น การกำหนดแนวทาง Spectrum Coexistence ระหว่าง 5G และ FSS, การสนับสนุนงบประมาณสำหรับการย้ายระบบดาวเทียม และ การกำหนดกรอบเวลาการเปลี่ยนผ่านที่เหมาะสม เพื่อลดผลกระทบต่อผู้ใช้งานเดิม
3. มาตรการเชิงกลยุทธ์องค์กร เช่น การวางแผน Hybrid Network (ผสานดาวเทียมกับโครงข่ายภาคพื้นดิน), การลงทุนในเทคโนโลยี Adaptive Modulation & Coding และ การสร้างแผนบริหารความเสี่ยงด้านสื่อสารในระยะยาว

เอกสารอ้างอิง

• International Telecommunication Union. (2020). Guidelines for IMT-2020 (5G) in mid-band spectrum.
• CEPT. (2019). Compatibility between 5G and satellite services in the C-band.
• Federal Communications Commission. (2020). Expanding flexible use of the 3.7–4.2 GHz band.
• GSMA. (2021). C-band: The backbone of 5G.
• Maral, G., & Bousquet, M. (2011). Satellite communications systems. Wiley.