อุปกรณ์สื่อสารไร้สายในยุคที่ผ่านมามักจะมีลักษณะเป็นฮาร์ดแวร์ที่ไม่สามารถโปรแกรมได้หรือไม่ก็โปรแกรมได้เฉพาะส่วนน้อยๆของฮาร์ดแวร์ทั้งหมด แต่ในปัจจุบันนี้เราพบว่ามีการใช้อุปกรณ์สื่อสารไร้สายที่สามารถโปรแกรมได้มากขึ้น ทั้งนี้เริ่มต้นในประมาณปีพ.ศ. 2538 

            โดยกองทัพสหรัฐอเมริกาซึ่งมีความต้องการใช้อุปกรณ์สื่อสารไร้สายที่สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบทางกายภาพของวิทยุ(ความถี่กลาง อัตราข้อมูล และวิธีการมอดูเลต)ได้ อย่างหลากหลาย หลังจากนั้นจึงเริ่มมีใช้ในการพลเรือนตามมา กล่าวคือทุกวันนี้ภายในสถานีฐานของระบบโทรศัพท์ไร้สายมักจะมีการใช้อุปกรณ์สื่อสารไร้สายซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์ชุดเดียวแต่สามารถโปรแกรมได้ด้วยซอฟต์แวร์เพื่อให้สามารถปรับเปลี่ยนระบบได้อย่างหลากหลาย อุปกรณ์สื่อสารไร้สายที่สามารถโปรแกรมได้เหล่านี้อยู่บนพื้นฐานของเทคโนโลยีที่เรียกว่า วิทยุซอฟต์แวร์ (มาจากภาษาอังกฤษว่า software-defined radio) ความคิดเรื่องวิทยุซอฟต์แวร์นี้จริงๆแล้วได้มีการนำเสนอมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2535 โดย Joseph Mitola III และ จวบจนถึงปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้ได้มีความก้าวหน้าในระดับเพียงที่จะใช้ได้กับสภาพการณ์ที่ อุปกรณ์สื่อสารไม่จำเป็นต้องมีขนาดเล็กหรือกินไฟต่ำ กล่าวคือมันยังใช้ไม่ได้กับอุปกรณ์มือถือ แต่ก็เชื่อกันว่าวิทยุซอฟต์แวร์จะสามารถใช้ได้ในอุปกรณ์ขนาดมือถือเร็วๆนี้ โดยมีการคาดการณ์กันว่าในประมาณปี พ.ศ. 2558 อุปกรณ์มือถือทั้งหมดจะใช้วิทยุซอฟต์แวร์

                  ในโลกปัจจุบันนี้มีการให้บริการสื่อสารไร้สายอยู่หลายระบบได้แก่ 2G, 2.5G, 3G, Wi-Fi และ WiMax เป็น ต้น ระบบต่างๆนี้มีความเหมาะสมกับสภาพพื้นที่ ความหนาแน่นของผู้ใช้ และขนาดของความต้องการของผู้ใช้ที่ต่างกัน การให้บริการระบบเหล่านี้ตามหลักความคุ้มค่านั้นจำเป็นต้องมีการใช้ระบบ อย่างผสมผสาน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจเลยว่าทำไมเราจึงเห็นว่าบางพื้นที่มีการให้บริการ ทั้ง 2G และ 3G บางพื้นที่มีแต่ 2G บางพื้นที่มี Wi-Fi ทับซ้อนอยู่กับระบบโทรศัพท์ไร้สาย และบางพื้นที่มีแต่ Wi-Fi เป็นต้น ตราบใดที่ยังมีความหลากหลายของความหนาแน่นและความต้องการของผู้ใช้ที่ขึ้น อยู่กับพื้นที่แล้ว การให้บริการระบบแบบผสมผสานก็จะยังมีอยู่ต่อไป ดังนั้นอุปกรณ์มือถือที่สามารถติดต่อสื่อสารได้ทุกระบบจึงมีคุณค่ายิ่ง และมันจะเป็นไปได้ถ้าเทคโนโลยีวิทยุซอฟต์แวร์มีความก้าวหน้าเพียงพอ

เทคโนโลยีวิทยุซอฟต์แวร์สำหรับอุปกรณ์มือถือนั้นสามารถแบ่งเป็นส่วนหลักๆได้ 2 ส่วนดังนี้

                1) Low-Power Reconfigurable Radio ซึ่ง หมายถึงการสร้างวงจรรวมกำลังงานต่ำที่สามารถแปลงไปมาระหว่างสัญญาณเบสแบนด์ แบบดิจิตอลกับสัญญาณวิทยุ โดยสามารถควบคุมความถี่กลางของสัญญาณวิทยุและแบนด์วิธได้ในช่วงที่กว้างมาก (หลาย MHz ถึง หลาย GHz หรือหลายสิบ GHz)

                2) Low-Power Reconfigurable Baseband Processing Platform ซึ่งหมายถึงการสร้างวงจรรวมดิจิตอลกำลังงานต่ำที่สามารถโปรแกรมให้เป็น Finite-State Machine ใดๆก็ได้

               ผู้อ่านสามารถติดตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเหล่านี้ได้โดยอาศัย Googleประกอบกับคีเวิร์ดต่อไปนี้ reconfigurable radio หรือ low power FPGA เป็นต้น

หมายเหตุ: บทความนี้บางส่วนถอดความมาจาก Peter Koch and Ramjee Prasad, “The Universal Handset,” IEEE Spectrum, April 2009, pp. 32-37

ดร.ธานี ดีมีชัย
ภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม
23/12/2552