ระบบอาณัติสัญญาณ (Signaling)

Posted by

 อาณัติสัญญาณ
ไม่รู้ว่าใครเป็นคนคิดคำนี้ขึ้นมาแต่ผมได้ยินครั้งแรกจากภาพยนต์เรื่อง สุริโยทัย เมื่อปี 2001

“ให้อาณัติสัญญาณ ถอยทัพพพ”

ตอนนั้นแม้จะได้ยินครั้งแรกแต่ก็พอจะเข้าใจได้ว่ามันคือการสื่อสารให้สัญญาณกันว่าให้ถอยทัพแล้วนะ


อีกครั้งที่ได้ยินคำนี้คือเมื่อ 6 ปีที่แล้วตอนที่ได้มีโอกาสเข้าไปคุยกับ BTS เรื่องปัญหาของระบบ tracking system ที่ใช้ตรวจสอบตำแหน่งของรถไฟฟ้า ตอนนั้น BTS ใช้ภาษาไทยว่าระบบอาณัติสัญญาณเหมือนที่เห็นในข่าวช่วงนี้นั่นเอง

เลยเกิดอ๋อขึ้นมาว่าจริงๆไอ้ อาณัติสัญญาณที่ว่ามันคือ Signaling นี่เอง…. (ฟังดูกระแดะเนอะ ไม่เข้าใจภาษาไทยแต่พอภาษาอังกฤษละร้องอ๋อออ ยาวๆเลยทีเดียว)


จริงๆระบบอาณัติสัญญาณนั้นมีมาแต่ตั้งก่อนยุคประวัติศาสตร์เสียอีก แม้แต่ในฝูงสัตว์ที่ไม่มีระบบภาษาแต่ก็มีระบบอาณัติสัญญาณใช้สื่อสารกันในกลุ่ม นอกจากนี้นักพฤติกรรมสัตว์ยังไปพบอีกว่าในแต่ละฝูงอาจมีสัญญาณที่ไม่เหมือนกันเพื่อที่จะสื่อสารสิ่งเดียวกัน

ทำไมต้อง signaling? รากศัพท์ของ Signal มาจาก sign คือสัญลักษณ์ ง่ายๆคือเป็นการทำสัญลักษณ์อะไรสักอย่างเพื่อให้ปลายทางไปตีความเป็นความหมายให้ได้
ซึ่งทั้งสองฝั่งจะเข้าใจความหมายตรงกันได้ต้องมีการตกลงกันไว้ล่วงหน้าก่อน และสัญญาณที่ว่านี้จะยังคงอยู่ในสภาะที่ยังตีความได้ด้วย

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ toilet sign
อันนี้ชัดเจนว่าเป็นชาย-หญิง
Untitled
ความไม่ชัดเจนทำให้เราไม่แน่ใจว่ามันคือเพศไหน

เริ่มต้นจากการวาดสัญลักษณ์เอาไว้ แต่ปัญหาของการวาดคือมันส่งได้แค่ระยะเท่าที่ตาเห็นเท่านั้น เราอยากส่งไปไกลกว่านั้นเราจึงเริ่มเอาตัวกลางที่สามารถ รับ/ส่ง ได้ไกลขึ้นมาใช้เช่น เสียงเราเริ่มตกลงด้วยเสียงพื้นฐานเช่นตะโกนเป็นช่วงๆ กู่ร้อง ทำเสียงแหลมเพื่อสื่อสารเรื่องสำคัญๆเช่น ภัยคุกคามต่างๆ หรืออาหาร แต่ละกลุ่มคนก็มีการตกลงที่แตกต่างกัน ต่อมาพัฒนาเป็นรูปแบบของภาษาพูดที่เราใช้มาจนทุกวันนี้

แน่นอนว่าความต้องการในการส่งข้อมูลให้ไกลขึ้นๆ นั้นติดอยู่ในความต้องการพื้นฐานของเรา เราเริ่มพัฒนาระบบอานัติสัญญาณใหม่ๆ เพื่อส่งผ่านตัวกลางต่างๆให้ไกลขึ้น เช่นสัญญาณควัน รหัสมอส

ปัญหาของการส่งสัญญาณไปไกลๆนั้นมีพื้นฐานอยู่ 2 ข้อคือ

  1. ยิ่งส่งผ่านตัวกลางไปไกลจากจุดกำเนิดเท่าไหร่ ความชัดเจนของสัญญาณจะยิ่งลดลงไปเท่านั้น (ยิ่งถ้าตัวกลางนั้นเป็น Unbound media อย่างเช่นอากาศยิ่งทำให้ความชัดเจนแย่เข้าไปใหญ่)
    ยิ่งไกลยิ่งไม่ชัด
  2. ระบบอานัติสัญญาณที่ใช้ที่ต้องสามารถทนทานต่อความไม่ชัดเจนได้มาก (ฮ่าๆๆๆ อันนี้คนจะเข้าใจกะเราไหมเนี้ยะ) ยกตัวอย่างเช่นอยากยกป้ายข้อความให้คนระยะ 1 กิโลเมตรเห็นเราอาจจะต้องใช้ป้ายขนาด 100 เซ็นติเมตรแต่ถ้าต้องการให้คนระยะ 10 กิโลเห็นอาจจะต้องใช้ป้ายขนาด 100 เมตร
    ซึ่งผลที่ตามมาคือระบบอานัติสัญญาณที่ทนต่อความไ่ชัดเจนได้จะสามารถส่งสารออกไปได้น้อยกว่าในขนาดของข้อความที่เท่ากัน ยิ่งทนทานยิ่งส่งได้น้อย

ทีนี้ในยุคปัจจุบันเราเหลือตัวกลางชัดๆอยู่ 2 ประเภทหลักๆคือ มีสายกับไร้สาย

ถ้าแบบมีสายก็สามารถตัดเรื่องของการรบกวนจากภายนอกไปได้เยอะและโดยทั่วไปอัตราการอ่อนกำลัง(Attenuation) จะไม่เยอะเท่าการส่งสัญญาณแบบไร้สายด้วย ฉะนั้นเรื่องของ signaling ในระบบมีสายจะไม่ค่อยมีปัญหาอะไรเท่าไหร่

หลักๆในที่นี้เราจะมีโฟกัสกับระบบไร้สายกัน

 

ในการส่งสัญญาณในยุคปัจจุบันแบบไร้สายโดยทั่วไปเราจะส่งสัญญาณผ่านคลื่นวิทยุ(Radio frequency) ซึ่งในโลกเราเท่าที่เราพบแล้วมันมีคลื่นวิทยุอยู่ในย่านตั้งแต่ 3 – 3 THz (อ่านว่าเทราเฮิรตซ์ หรือสามล้านล้านเฮิรตซ์) ตามมาตรฐานของ ITU (International Telecommunication Union) ซึ่งแต่ละคลื่นความถี่จะถูกจัดสรรให้ใช้งานในอรรถประโยชน์ที่แตกต่างกัน

ในความเป็นจริงทุกๆย่านอยู่เป็นแถบต่อเนื่องกันหมดแต่การแบ่งไปใช้แต่ละอย่างที่ไม่เหมือนกันก็เพราะลักษณะของคลื่นที่ต่างกันตามความถี่ ซึ่งอันนี้จะไปเขียนอีกทีภายหลัง

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ radio frequency
ภาพแสดงย่านความถี่และการใช้งาน จริงๆเลยไปอีกจะมีย่านพวก X-ray และอื่นๆอีกอันนี้เค้าให้ดูแค่การสื่อสาร 

ยืมภาพมาจาก https://www.rfpage.com/what-are-radio-frequency-bands-and-its-uses/

ในระบบไร้สายการสื่อสารคือคลื่น

Droplets falling into water Free Photo

เปรียบเทียบว่าหินคือข้อมูลที่เราต้องการส่ง เมื่อเราโยนหินลงน้ำ คลื่นคือข้อมูลที่ถูกส่งออกไป
แต่ในโลกความเป็นจริงของบ่อน้ำแห่งการส่งข้อมูล ทุกคนต่างเขวี่ยงหินแบบนี้ออกมาแทบจะตลอดเวลา ฉะนั้นในระบบไร้สายข้อมูลทั้งหลายจะมีการชนกัน(Collision) อยู่ตลอดเวลา
คลื่นที่รอดก็ไปถึงปลายทางเอาไปตีความได้
ส่วนที่ถูกรบกวนจนใช้งานไม่ได้ก็มีกระบวนการส่งใหม่ไปทำให้ข้อมูลนั้นไปถึงช้าลง

แต่ความหวังยังพอมีอยู่บ้าง…เพราะบ่อน้ำแห่งการส่งข้อมูลนี้มันดันกว้างใหญ่มาก มีขนาดเท่ากับโลก (จริงๆเท่าจักรวาลแต่เอาแค่ขอบเขตโลกก็พอ) ฉะนั้นคลื่นที่อยู่ไกลๆกันก็จะกวนกันได้ยากเพราะระยะทางการเดินทางของคลื่นมีจำกัด

โดยปกติแล้วในแต่ละประเทศจะมีกฏหมายที่ควบคุมเรื่องกำลังส่งของคลื่นอยู่แล้วเพื่อป้องกันไม่ให้คลื่นนั้นส่งไปไกลเกินไปแล้วไปรบกวนคนอื่นๆได้ อย่างในประเทศไทยมีการกำหนดให้กำลังส่งจริง (คือกำลังส่ง + กำลังขยาย) ไม่เกิน 100 mW สำหรับการส่งในย่านความถี่ 2.4 GHz ตามประกาศของ กสทช(คลิก)

แต่ทั่วไปบริษัทห้างร้าน หรือโรงแรมต่างๆที่อาจจะรู้เท่าไม่ถึงการณ์อาจจะส่งที่กำลังส่งมากกว่านี้ ซึ่งข้อเสียคือมันไปรบกวนคนอื่นๆที่อยู่ใกล้ๆด้วยนี่สิ


แล้ว BTS กำลังเจอกับปัญหาอะไร?

คำตอบคือ ไม่รู้! แต่เมื่อ 6 ปีที่แล้วที่เคยมีปัญหาแบบนี้คือ…

ระบบ Signaling ที่ใช้ตรวจสอบตำแหน่งของตัวรถถูกรบกวนทำให้ไม่สามารถตรวจสอบตำแหน่งของตัวรถได้ เมื่อใช้ระบบอัตโนมัติไม่ได้ขั้นตอนแรกคือการหยุดการเดินรถก่อนเลย เพราะนี่หมายถึงความปลอดภัยของคนจำนวนมาก ซึ่งเป็นขันตอนมาตรฐานของระบบขนส่งสาธารณะ หลังจากนั้นถ้ายังแก้ไม่ได้จะต้องมีขั้นตอนการตรวจสอบมากมายจึงเดินรถได้และเมื่อใช้ระบบอัตโนมัติไม่ได้ทุกอย่างก็จะช้าลง จนกลายเป็นปัญหาอย่างที่ BTS เจออยู่ 2 วันนี้ 

ทำไมระบบอาณัติสัญญาณของ BTS ถึงถูกรบกวนได้?

เพราะระบบการติดตามตัวรถใช้ระบบไร้สายบนย่านความถี่ 2.4 GHz ซึ่งเป็นย่านความถี่สาธารณะที่เราใช้ใน WiFi ส่วนใหญ่ของประเทศ และสภาพสถานีของรถไฟฟ้า BTS นั้นเกาะไปอยู่กับเมืองซึ่งมีความหนาแน่นของการใช้งาน WiFi อยู่มาก ทำให้เกิดการกวนกันเป็นเรื่องปกติ

แล้วก็มี BTS มาตั้งนานแล้วทำไมเพิ่งมาเป็น?

อย่างที่เล่าไปข้างต้น ปกติในแต่ละประเทศจะมีกฏหมายกำหนดเรื่องของกำลังส่งจริงหรือ E.I.R.P อยู่แต่ในบ้านเราคนไม่รู้และไม่ค่อยทำตามกัน (ตัวอย่างที่บ้านผมสามารถมองเห็น Wireless Access point ของโรงแรมแห่งหนึ่งที่ห่างไปเกือบกิโลเมตรได้ ซึ่งผิดกฏหมายแน่ๆ) อาจจะเป็นไปได้ว่ามีการตั้งเสาสัญญาณที่ผิดกฏหมายขึ้นมารบกวนโดยไม่ได้ตั้งใจก็เป็นได้

กรณีที่ผู้รับใบอนุญาตมีการใช้งานความถี่วิทยุโดยใช้กําลังส่งเกินกว่าที่กําหนด จะเข้าข่ายเป็นการใช้
คลื่นความถี่ในการประกอบกิจการโทรคมนาคมโดยไม่ได้รับอนุญาตตามมาตรา 67 แห่งพระราชบัญญัติการประกอบกิจการโทรคมนาคม พ.ศ. 2544
โดยต้องระวางโทษจําคุกไม่เกิน 5 ปี หรือปรับไม่เกิน 10 ล้านบาท หรือทั้งจําทั้งปรับ

จะว่าไปโทษก็ค่อนข้างแรงนะ แต่ไม่ค่อยมีคนรู้กัน

ทำไมคิดว่าถูกกวนละ ไม่ใช่ BTS ห่วยเองหรือ?

ตอนนี้ 26/6/2018 BTS น่าจะยังไม่รู้สาเหตุของปัญหาที่แท้จริงแต่สังเกตุจากข่าวนี้
https://www.blognone.com/node/103388

Capture

DTAC ยอมหยุดให้บริการคลื่นความถี่ 2300 MHz ตามแนวรถไฟฟ้า ที่คนคาดว่าจะเป็นสาเหตุที่ไปรบกวนระบบอาณัติสัญญาณของ BTS เพื่อให้ BTS หาสาเหตุ คิดว่าการทำได้แบบนี้อาจจะต้องมีการคุยกันระหว่างองค์กรมาแล้วไม่น่าจะเป็นการตัดสินใจง่ายๆโดยพละการได้ แสดงว่า BTS เองก็น่าจะสงสัยและหาสาเหตุอยู่เหมือนกัน

แล้วจะแก้ไขยังไง?

ระยะสั้นคิดว่า BTS กำลังทำอยู่คือไปไล่หาต้นตอที่เข้ามากวนสัญญาณการตรวจจับตัวรถแล้วเจรจาปิดมันหรือเอากฏหมายไปบังคับก็ได้

ระยะยาวอาจจะต้องมีการพิจารณาวิธีในการติดตามตัวรถใหม่ซึ่งจริงๆเข้าใจว่ามีการพิจารณากันมานานแล้วแต่มันใช้เงินและเวลาในการทำนานประกอบกับคิดว่าช่วงหลังๆปัญหาการกวนนี้หายไป ทำให้ BTS เองเลยนิ่งนอนใจไม่ยอมเปลี่ยน ซึ่งอาจจะย้ายไปใช้เทคโนโลยีอื่นเช่น BLE, หรือใช้ระบบสายก็เป็นไปได้
แต่นั่นแหละการแก้ปัญหาระยะยาวนี้มันต้องใช้เงินเยอะและอาจจะมีความเสี่ยงอื่นๆตามมา ผมคิดว่าน่าจะเป็นวิธีหลังๆแล้วที่จะทำ

ตอนนี้ก็คงได้แต่ทำใจรอกันไปก่อน….

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s