ការដំឡើងអង់តែន RF មូលដ្ឋាន 5G៖ របៀបដែលបច្ចេកវិទ្យា MIMO ដ៏ធំកំពុងផ្លាស់ប្តូរការគ្របដណ្តប់បណ្តាញទំនាក់ទំនង

នៅក្នុងប្រវត្តិសាស្រ្តវិវត្តន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងចល័ត ជំនាន់នីមួយៗនៃបច្ចេកវិជ្ជាដដែលៗត្រូវបានអមដោយការកែលម្អយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការបណ្តាញ ហើយការលេចឡើងនៃបច្ចេកវិទ្យា 5G ថែមទាំងនាំមកនូវការផ្លាស់ប្តូរវិទ្ធង្សនា។ បណ្តាញ 5G មានគោលបំណងបំពេញតម្រូវការចម្រុះដូចជា អត្រាទិន្នន័យខ្ពស់ជ្រុល ភាពយឺតយ៉ាវទាប និងការតភ្ជាប់ឧបករណ៍ដ៏ធំ។ ការសម្រេចបាននូវគោលដៅទាំងនេះពឹងផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់ៗជាបន្តបន្ទាប់ ដែលក្នុងនោះបច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO (Massive Multiple-Input Multiple-Output) ដើរតួនាទីស្នូលក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវអង់តែនប្រេកង់វិទ្យុមូលដ្ឋាន 5G ផ្លាស់ប្តូរការគ្របដណ្តប់បណ្តាញទំនាក់ទំនងតាមរបៀបដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។

នៅក្នុងបណ្តាញទំនាក់ទំនងប្រពៃណី អង់តែនស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានជាធម្មតាទទួលយកបច្ចេកវិទ្យា Single-Input Single-Output (SISO) ឬ Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)។ ប្រព័ន្ធ SISO ប្រើតែអង់តែនបញ្ជូនតែមួយ និងអង់តែនទទួលតែមួយប៉ុណ្ណោះ ជាមួយនឹងសមត្ថភាពបញ្ជូនទិន្នន័យមានកម្រិត ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការបំពេញតម្រូវការទំនាក់ទំនងដែលកំពុងកើនឡើង។ យកបណ្តាញ 2G ដំបូងជាឧទាហរណ៍។ នៅក្រោមបច្ចេកវិទ្យា SISO អត្រានៃការបញ្ជូនទិន្នន័យបណ្តាញអាចឈានដល់ត្រឹមតែរាប់សិប kbps ប៉ុណ្ណោះ ដែលវាមិនអាចទ្រទ្រង់ការបញ្ជូនទិន្នន័យដែលមានសមត្ថភាពធំដូចជារូបភាព និងវីដេអូកម្រិតខ្ពស់នោះទេ។ ម៉្យាងវិញទៀត បច្ចេកវិទ្យា MIMO ដោយបំពាក់អង់តែនច្រើននៅស្ថានីយមូលដ្ឋាន និងស្ថានីយ និងការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាពហុគុណលក្ខណៈ spatial និងភាពសម្បូរបែប ធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវសមត្ថភាពប្រព័ន្ធ និងភាពជឿជាក់ដោយមិនបង្កើនធនធានវិសាលគម។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងបណ្តាញ 4G បច្ចេកវិទ្យា 2×2 MIMO ឬ 4×4 MIMO ទូទៅបានបង្កើនអត្រាបញ្ជូនទិន្នន័យបណ្តាញដល់កម្រិតមួយរយមេហ្គាប៊ីត ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវបទពិសោធន៍លើអ៊ីនធឺណិតរបស់អ្នកប្រើប្រាស់យ៉ាងច្រើន។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃអ៊ីនធឺណែតចល័ត តម្រូវការរបស់អ្នកប្រើប្រាស់សម្រាប់ចរាចរណ៍ទិន្នន័យបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ហើយការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា MIMO ប្រពៃណីបានឈានទៅដល់ការជាប់គាំងបន្តិចម្តងៗ ដោយមិនអាចបំពេញតម្រូវការដ៏តឹងរ៉ឹងនៃបណ្តាញ 5G បានទេ។ ស្ថិតិបង្ហាញថានៅក្នុងសេណារីយ៉ូដូចជាកន្លែងព្រឹត្តិការណ៍ទ្រង់ទ្រាយធំ ឬតំបន់ទីក្រុងក្រាស់ បណ្តាញ 4G តែងតែទទួលរងការកកស្ទះ និងកាត់បន្ថយល្បឿន ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការគាំទ្រអ្នកប្រើប្រាស់មួយចំនួនធំក្នុងការចូលរួមក្នុងកម្មវិធីក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹងតម្រូវការកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ ដូចជាការចាក់វីដេអូនិយមន័យខ្ពស់ និងហ្គេមអនឡាញ។

ជាការវិវត្តន៍បន្ថែមទៀតនៃបច្ចេកវិទ្យា MIMO បច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO បានបង្កើនចំនួនអង់តែនស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានយ៉ាងសំខាន់ ដោយពង្រីកពីអង់តែនមួយចំនួន ឬរាប់សិបនៅក្នុង MIMO ប្រពៃណីរហូតដល់រាប់រយ ឬរាប់ពាន់អង់តែន។ ការកើនឡើងយ៉ាងសំខាន់នៃចំនួនអង់តែននេះនាំមកនូវគុណសម្បត្តិបច្ចេកទេសជាច្រើន ដោយហេតុនេះធ្វើអោយការគ្របដណ្តប់បណ្តាញទំនាក់ទំនងឡើងវិញ។ ជាគោលការណ៍ Massive MIMO ប្រើប្រាស់ឯករាជ្យភាពនៃបណ្តាញ។ ដោយបំពាក់អង់តែនមួយចំនួនធំនៅស្ថានីយមូលដ្ឋាន វាអាចទំនាក់ទំនងជាមួយអ្នកប្រើប្រាស់ច្រើននាក់ក្នុងពេលដំណាលគ្នា ដោយសម្រេចបានការពង្រីកទំហំវិមាត្រ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងបែបប្រពៃណី ដោយសារចំនួនអង់តែនមានកំណត់ ទិន្នន័យអាចត្រូវបានបញ្ជូនទៅកាន់អ្នកប្រើប្រាស់ពីរបីនាក់ក្នុងពេលតែមួយប៉ុណ្ណោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រព័ន្ធ Massive MIMO ដោយការបង្កើនចំនួនអង់តែនអាចគាំទ្រអ្នកប្រើប្រាស់កាន់តែច្រើនលើធនធានប្រេកង់ពេលវេលាដូចគ្នា ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពប្រព័ន្ធ និងប្រសិទ្ធភាពវិសាលគមយ៉ាងខ្លាំង។ ការសិក្សាទ្រឹស្តីបានបង្ហាញថានៅពេលដែលចំនួនអង់តែនស្ថានីយមូលដ្ឋានមាននិន្នាការគ្មានកំណត់ ប្រសិទ្ធភាពវិសាលគម និងប្រសិទ្ធភាពថាមពលនៃប្រព័ន្ធ Massive MIMO នឹងប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការគ្របដណ្តប់បណ្តាញ បច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO បានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវជួរគ្របដណ្តប់ និងគុណភាពនៃសញ្ញាតាមរយៈបច្ចេកវិទ្យា beamforming ។ Beamforming សំដៅលើទម្ងន់នៃសញ្ញាដែលបញ្ជូនដោយអង់តែនស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន យោងទៅតាមព័ត៌មានរដ្ឋរបស់ឆានែល ដូច្នេះថាមពលសញ្ញាត្រូវបានប្រមូលផ្តុំក្នុងទិសដៅជាក់លាក់មួយដើម្បីបង្កើតជាធ្នឹម។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ Massive MIMO ដោយសារតែចំនួនអង់តែនច្រើន ការគ្រប់គ្រងធ្នឹមកាន់តែច្បាស់លាស់អាចសម្រេចបាន ដែលអាចដឹកនាំថាមពលសញ្ញាយ៉ាងត្រឹមត្រូវទៅកាន់អ្នកប្រើប្រាស់គោលដៅ កាត់បន្ថយការបាត់បង់សញ្ញាក្នុងទិសដៅផ្សេងទៀត ហើយដូច្នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវជួរគ្របដណ្តប់ និងកម្លាំងនៃសញ្ញា។ ជាពិសេសនៅក្នុងបរិយាកាសទីក្រុងដ៏ស្មុគស្មាញ ដែលអគាររារាំង និងឆ្លុះបញ្ចាំងពីសញ្ញា ដែលនាំឱ្យសញ្ញាថយចុះ និងការជ្រៀតជ្រែក បច្ចេកវិជ្ជាបង្កើតរូបភាពរបស់ Massive MIMO អាចជម្នះបញ្ហាទាំងនេះយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ដោយធានាថាអ្នកប្រើប្រាស់អាចទទួលបានសេវាកម្មទំនាក់ទំនងដែលមានស្ថេរភាព និងល្បឿនលឿនក្នុងស្ថានភាពផ្សេងៗគ្នា។

លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO ក៏អាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពជឿជាក់នៃប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងតាមរយៈបច្ចេកវិទ្យាចម្រុះផងដែរ។ បច្ចេកវិទ្យាភាពចម្រុះសំដៅលើការបញ្ជូនព័ត៌មានដូចគ្នាតាមរយៈបណ្តាញឯករាជ្យជាច្រើន ដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់នៃការថយចុះនៃឆានែលនៅលើការបញ្ជូនសញ្ញា។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ Massive MIMO ដោយសារចំនួនអង់តែនច្រើន វិធីសាស្ត្រចម្រុះផ្សេងៗដូចជា ភាពចម្រុះនៃលំហ ភាពចម្រុះនៃពេលវេលា និងភាពចម្រុះនៃប្រេកង់អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកែលម្អភាពជឿជាក់នៃការបញ្ជូនសញ្ញា។ នៅពេលដែលឆានែលជាក់លាក់មួយត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់ដោយការបន្ថយឬការជ្រៀតជ្រែក បណ្តាញផ្សេងទៀតនៅតែអាចបញ្ជូនសញ្ញាជាធម្មតា ដូច្នេះធានាបាននូវភាពបន្ត និងស្ថេរភាពនៃការទំនាក់ទំនង។ ភាពជឿជាក់ខ្ពស់នេះមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធី 5G ដែលមានតម្រូវការខ្ពស់លើគុណភាពទំនាក់ទំនង ដូចជាការបើកបរដោយស្វ័យប្រវត្តិ និង telemedicine ។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូនៃការបើកបរដោយស្វ័យភាព យានជំនិះត្រូវមានអន្តរកម្មជាមួយពពក និងយានជំនិះជុំវិញក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែងជាមួយនឹងទិន្នន័យដ៏ច្រើន ដែលមានតម្រូវការខ្ពស់ចំពោះភាពជឿជាក់នៃបណ្តាញ និងភាពយឺតយ៉ាវទាប។ បច្ចេកវិទ្យា MIMO ដ៏ធំអាចកាត់បន្ថយអត្រាកំហុសឆ្គងបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងអំឡុងពេលបញ្ជូនសញ្ញាតាមរយៈបច្ចេកវិទ្យាភាពចម្រុះ ធានាបាននូវការបញ្ជូនត្រឹមត្រូវ និងទាន់ពេលវេលានៃពាក្យបញ្ជាត្រួតពិនិត្យយានយន្ត និងធានាសុវត្ថិភាពក្នុងការបើកបរ។ នៅក្នុង telemedicine នៅពេលដែលវេជ្ជបណ្ឌិតធ្វើការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យពីចម្ងាយ និងប្រតិបត្តិការវះកាត់លើអ្នកជំងឺតាមរយៈវីដេអូនិយមន័យខ្ពស់ បណ្តាញដែលមានស្ថេរភាព និងអាចទុកចិត្តបានដែលផ្តល់ដោយបច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO អាចធានាបាននូវការបញ្ជូនរូបភាពវីដេអូដោយរលូន ជៀសវាងកំហុសក្នុងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ ឬហានិភ័យនៃការវះកាត់ដែលបណ្តាលមកពីបញ្ហាបណ្តាញ។

តាមទស្សនៈនៃការដាក់ពង្រាយជាក់ស្តែង ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO ក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវអង់តែនប្រេកង់វិទ្យុមូលដ្ឋាន 5G ក៏ប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាជាច្រើនផងដែរ។ ទីមួយ ការប្រើប្រាស់អង់តែនមួយចំនួនធំនឹងបង្កើនតម្លៃផ្នែករឹង និងការប្រើប្រាស់ថាមពលរបស់ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន។ អង់តែននីមួយៗត្រូវបំពាក់ជាមួយឧបករណ៍ផ្នែកខាងមុខដែលមានប្រេកង់វិទ្យុដែលត្រូវគ្នា រួមទាំងឧបករណ៍បំពងសំឡេង អំព្លីសំឡេងទាប តម្រងជាដើម។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួនអង់តែន ចំនួនឧបករណ៍ទាំងនេះក៏នឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ដែលនាំឱ្យតម្លៃឧបករណ៍ស្ថានីយមូលដ្ឋានមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះប្រតិបត្តិការនៃអង់តែនមួយចំនួនធំនឹងប្រើប្រាស់ថាមពលអគ្គិសនីកាន់តែច្រើនដែលបង្កើនតម្លៃប្រតិបត្តិការរបស់ប្រតិបត្តិករ។ ទីពីរ ដោយសារចំនួនអង់តែនច្រើន បរិយាកាសឆានែលកាន់តែស្មុគស្មាញ ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែពិបាកក្នុងការប៉ាន់ប្រមាណព័ត៌មានរដ្ឋរបស់ប៉ុស្តិ៍ឲ្យបានត្រឹមត្រូវ ដែលតម្រូវឱ្យមានក្បួនដោះស្រាយ និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើបជាងមុន។ លើសពីនេះ ការដំណើរការសញ្ញាដែលបានបញ្ជូន និងទទួលដោយអង់តែនមួយចំនួនធំ ទាមទារថាមពលកុំព្យូទ័រខ្លាំង ដែលផ្តល់នូវតម្រូវការខ្ពស់លើអង្គភាពដំណើរការសញ្ញានៃស្ថានីយមូលដ្ឋាន។

ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវ និងសហគ្រាសទំនាក់ទំនងបានខិតខំប្រឹងប្រែងយ៉ាងខ្លាំងក្នុងការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យា និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពឧបករណ៍។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃផ្នែករឹង តាមរយៈការទទួលយកសម្ភារៈថ្មី និងបច្ចេកវិជ្ជារួមបញ្ចូល ការចំណាយ និងការប្រើប្រាស់ថាមពលនៃអង់តែន និងឧបករណ៍ផ្នែកខាងមុខនៃប្រេកង់វិទ្យុត្រូវបានកាត់បន្ថយជាបន្តបន្ទាប់។ ឧទាហរណ៍ ការប្រើប្រាស់ប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រសម្រាប់ការទំនាក់ទំនង ដែលមានធនធានវិសាលគមច្រើន ហើយអាចបំពេញតម្រូវការនៃបណ្តាញ 5G សម្រាប់ការបញ្ជូនទិន្នន័យល្បឿនលឿន។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ អង់តែនរលកមីលីម៉ែត្រមានទំហំតូច ដែលងាយស្រួលសម្រាប់ដាក់បញ្ចូលអង់តែនមួយចំនួនធំនៅលើស្ថានីយមូលដ្ឋាន។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតមួយចំនួនបានបង្កើតអារេអង់តែន Massive MIMO ដោយផ្អែកលើរលកមីលីម៉ែត្រ ដែលកាត់បន្ថយបរិមាណឧបករណ៍ និងការចំណាយប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពតាមរយៈការរចនារួមបញ្ចូលគ្នាខ្ពស់។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃដំណើរការសញ្ញា ការប៉ាន់ប្រមាណឆានែល និងក្បួនដោះស្រាយការរកឃើញសញ្ញាត្រូវបានសិក្សា និងកែលម្អជាបន្តបន្ទាប់ ដើម្បីកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវ និងប្រសិទ្ធភាពនៃក្បួនដោះស្រាយ។ ជាឧទាហរណ៍ ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាបញ្ញាសិប្បនិមិត្ត ដូចជាការរៀនស៊ីជម្រៅ ដើម្បីទស្សន៍ទាយ និងប៉ាន់ប្រមាណព័ត៌មានរដ្ឋរបស់ប៉ុស្តិ៍ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពត្រឹមត្រូវ និងល្បឿននៃការប៉ាន់ស្មានឆានែល។

ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ជាបន្តបន្ទាប់ និងភាពចាស់ទុំនៃបច្ចេកវិទ្យា ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO នៅក្នុងបណ្តាញ 5G នឹងកាន់តែទូលំទូលាយ និងស៊ីជម្រៅ។ នៅពេលអនាគត បច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO នឹងមិនត្រឹមតែត្រូវបានអនុវត្តចំពោះស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានម៉ាក្រូប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងត្រូវបានផ្សព្វផ្សាយនៅក្នុងស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានតូចៗដូចជា ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានខ្នាតតូច និងស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន pico ផងដែរ ដែលធ្វើអោយបណ្តាញគ្របដណ្តប់ និងសមត្ថភាពកាន់តែល្អប្រសើរថែមទៀត។ ជាមួយគ្នានេះ បច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO ក៏នឹងត្រូវបានរួមបញ្ចូលជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់ៗ 5G ផ្សេងទៀត ដូចជាការទំនាក់ទំនងរលកមីលីម៉ែត្រ និងការកាត់បណ្តាញ ដើម្បីផ្តល់ឱ្យអ្នកប្រើប្រាស់នូវសេវាកម្មទំនាក់ទំនងកាន់តែប្រសើរ និងចម្រុះជាងមុន។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវនៃបច្ចេកវិទ្យា 6G បច្ចេកវិទ្យា Massive MIMO នឹងបន្តដើរតួយ៉ាងសំខាន់ ដោយឆ្ពោះទៅរកគោលដៅនៃការអនុវត្តកាន់តែខ្ពស់ និងដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះដ៏រឹងមាំសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍បណ្តាញទំនាក់ទំនងនាពេលអនាគត។