Non-Terrestrial Networks (NTN) ในยุค 5G และ 6G

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

Non-Terrestrial Networks (NTN) ในยุค 5G และ 6G

     การพัฒนาเครือข่ายสื่อสารไร้สายในศตวรรษที่ 21 ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงโครงสร้างพื้นฐานภาคพื้นดินอีกต่อไป แนวคิดของ Non-Terrestrial Networks (NTN) ได้เข้ามาเปลี่ยนกรอบความคิดด้านการออกแบบเครือข่าย จากระบบที่พึ่งพาเสาส่งสัญญาณและโครงข่ายไฟเบอร์ ไปสู่สถาปัตยกรรมที่ผสาน ดาวเทียม แพลตฟอร์มลอยฟ้า และเครือข่ายมือถือ เข้าด้วยกันอย่างเป็นเอกภาพ โดย NTN ถูกบรรจุเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน 5G ตั้งแต่ 3GPP Release 17 และคาดว่าจะมีบทบาทเชิงโครงสร้างมากยิ่งขึ้นในยุค 6G

     บทความนี้มุ่งอธิบายพัฒนาการของ NTN บทบาทในระบบ 5G และแนวโน้มในยุค 6G รวมถึงนัยสำคัญเชิงนโยบายและเชิงอุตสาหกรรมของเครือข่ายนอกพื้นดินต่อโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารของโลก

แนวคิดและองค์ประกอบของ Non-Terrestrial Networks (NTN)

     Non-Terrestrial Networks หมายถึงเครือข่ายสื่อสารที่ใช้แพลตฟอร์มอยู่นอกโครงสร้างพื้นดินเป็นส่วนหนึ่งของระบบ ได้แก่

1. ดาวเทียม ในวงโคจร LEO, MEO และ GEO
2. แพลตฟอร์มลอยฟ้า เช่น HAPS (High Altitude Platform Stations)
3. การเชื่อมโยงกับโครงข่ายภาคพื้นดิน ผ่าน Core Network เดียวกัน

     ความแตกต่างที่สำคัญจากอดีตคือ ดาวเทียมในระบบ NTN ไม่ได้เป็นเครือข่ายแยกส่วนอีกต่อไป แต่ถูกผสานเป็นส่วนหนึ่งของ สถาปัตยกรรมเครือข่ายมือถือมาตรฐาน ทำให้อุปกรณ์ผู้ใช้สามารถเชื่อมต่อผ่านดาวเทียมได้โดยไม่ต้องพึ่งระบบเฉพาะทาง

บทบาทของ Non-Terrestrial Networks (NTN) ในยุค 5G

     ในมาตรฐาน 5G NTN ถูกออกแบบมาเพื่อขยายขอบเขตการให้บริการไปยังพื้นที่ที่เครือข่ายภาคพื้นดินไม่สามารถเข้าถึงได้อย่างคุ้มค่า เช่น พื้นที่ภูเขา เกาะ ทะเล และเขตชายแดน นอกจากนี้ NTN ยังมีบทบาทสำคัญใน

• ระบบสื่อสารฉุกเฉิน และการฟื้นฟูเครือข่ายหลังภัยพิบัติ
• โครงข่าย IoT ขนาดใหญ่ สำหรับเกษตรอัจฉริยะ โลจิสติกส์ และพลังงาน
• การสื่อสารยานพาหนะ ทั้งทางอากาศและทางทะเล

     การบูรณาการ NTN เข้ากับ 5G จึงช่วยเสริม ความยืดหยุ่น (resilience) ของระบบสื่อสาร และลดช่องว่างการเข้าถึงบริการดิจิทัลในระดับประเทศ

วิวัฒนาการสู่ NTN ในยุค 6G

     ในยุค 6G แนวคิดของ NTN ถูกยกระดับจาก “เครือข่ายเสริม” เป็น แกนกลางของสถาปัตยกรรมเครือข่ายโลก โดยมีเป้าหมายสร้างเครือข่ายสามมิติที่ครอบคลุมทั้งพื้นดิน อากาศ และอวกาศ การบูรณาการนี้จะรองรับบริการดิจิทัลขั้นสูง เช่น

• ระบบอัตโนมัติระดับโลกและยานยนต์ไร้คนขับ
• การเชื่อมต่อสำหรับ XR และ Digital Twin
• โครงข่ายสื่อสารสำรองระดับประเทศและระดับภูมิภาค

     การใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการบริหารจัดการเครือข่าย จะทำให้ NTN ในยุค 6G มีความสามารถในการปรับตัวแบบอัตโนมัติ (self-optimizing networks) เพิ่มความเสถียรและลดต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว

นัยสำคัญเชิงนโยบายและอุตสาหกรรม

     ในเชิงนโยบายสาธารณะ NTN ถูกมองว่าเป็นเครื่องมือสำคัญในการ ลดความเหลื่อมล้ำทางดิจิทัล และเสริมความมั่นคงด้านการสื่อสารของประเทศ สำหรับภาคอุตสาหกรรม NTN เปิดโอกาสทางธุรกิจใหม่ในตลาดการเชื่อมต่อทางทะเล การบิน และบริการดิจิทัลข้ามพรมแดน ขณะที่ในเชิงเทคโนโลยี NTN ช่วยวางรากฐานสู่ระบบสื่อสารที่ไม่พึ่งพาโครงสร้างพื้นดินเพียงอย่างเดียว ทำให้โลกดิจิทัลมีความยืดหยุ่นและยั่งยืนมากขึ้น

บทสรุป

     Non-Terrestrial Networks (NTN) เป็นพัฒนาการสำคัญของเครือข่ายสื่อสารยุคใหม่ ที่เปลี่ยนจากระบบสองมิติบนพื้นดิน ไปสู่ เครือข่ายสามมิติที่ครอบคลุมทั้งโลก ในยุค 5G NTN ช่วยขยายขอบเขตการให้บริการและเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบสื่อสาร ขณะที่ในยุค 6G NTN จะกลายเป็นแกนกลางของสถาปัตยกรรมเครือข่ายโลก การทำความเข้าใจบทบาทและทิศทางของ NTN จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผู้กำหนดนโยบาย ผู้วางระบบ และผู้บริหารองค์กรที่ต้องการเตรียมความพร้อมสู่อนาคตของการสื่อสารดิจิทัล

เอกสารอ้างอิง

• 3GPP. (2022). Technical specification group radio access network: Solutions for NR to support non-terrestrial networks (TR 38.821).
• International Telecommunication Union. (2020). Guidelines for the deployment of IMT-2020 (5G) in non-terrestrial networks. ITU.
• International Telecommunication Union. (2021). Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2030 and beyond. ITU.
• Saarnisaari, H., et al. (2020). Non-terrestrial networks in 5G: A review. IEEE Access, 8, 149436–149454.
• Zhang, Z., Xiao, Y., Ma, Z., Xiao, M., Ding, Z., Lei, X., Karagiannidis, G. K., & Fan, P. (2019). 6G wireless networks: Vision, requirements, architecture, and key technologies. IEEE Vehicular Technology Magazine, 14(3), 28–41.