Original Title: 5G UTILIZATION ANALYSIS FOR SMART GRID APPLICATIONS COMPARED TO WIMAX AND LPWAN TECHNOLOGIES
Source: doi.org/10.24507/icicelb.13.04.355
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការវិភាគការប្រើប្រាស់ 5G សម្រាប់កម្មវិធីបណ្តាញអគ្គិសនីឆ្លាតវៃ (Smart Grid) ប្រៀបធៀបនឹងបច្ចេកវិទ្យា WiMAX និង LPWAN

ចំណងជើងដើម៖ 5G UTILIZATION ANALYSIS FOR SMART GRID APPLICATIONS COMPARED TO WIMAX AND LPWAN TECHNOLOGIES

អ្នកនិពន្ធ៖ Welington Borsato Rodrigues (Federal University of Itajubá), Eduardo Henrique Teixeira (Federal University of Itajubá), Alexandre Baratella Lugli (National Institute of Telecommunications), José Fernandes da Silva Neto (Federal University of Itajubá), Benedito Donizeti Bonatto (Federal University of Itajubá)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022 ICIC Express Letters

វិស័យសិក្សា៖ Telecommunications

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ អត្ថបទនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការជ្រើសរើសបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឥតខ្សែចម្ងាយឆ្ងាយដែលស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់កម្មវិធីបណ្តាញអគ្គិសនីឆ្លាតវៃ (Smart Grids) ដើម្បីធានាបាននូវប្រតិបត្តិការលឿន ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងចំណាយតិច។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រវិភាគ និងប្រៀបធៀបលក្ខណៈបច្ចេកទេសរវាងបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឥតខ្សែផ្សេងៗគ្នា ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យប្រតិបត្តិការសំខាន់ៗ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
5G
បច្ចេកវិទ្យា 5G
មានភាពយឺតយ៉ាវទាបបំផុត (< 1 ms) កម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ និងមានមុខងារកាត់បំបែកបណ្តាញ (Network Slicing) សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងប្រកបដោយសុវត្ថិភាព។ ទាមទារការពឹងផ្អែកលើប្រតិបត្តិករទូរគមនាគមន៍ (Telecom operators) សម្រាប់ការដាក់ពង្រាយ ហើយការប្រើប្រាស់ថាមពលស្ថិតក្នុងកម្រិតមធ្យមនៅឡើយ។ Latency: < 1 ms | Bandwidth: High | Energy: Medium
WiMAX
បច្ចេកវិទ្យា WiMAX
មានកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ គ្របដណ្តប់ចម្ងាយឆ្ងាយ និងអនុញ្ញាតឱ្យក្រុមហ៊ុនអគ្គិសនីមានសិទ្ធិគ្រប់គ្រងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញទាំងស្រុងដោយខ្លួនឯង។ ស៊ីថាមពលខ្ពស់ខ្លាំង និងមានការចំណាយខ្ពស់លើការដំឡើងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ (អង់តែន វិទ្យុ) សម្រាប់ក្រុមហ៊ុនអគ្គិសនី។ Latency: < 100 ms | Bandwidth: High | Energy: High
LoRa
បច្ចេកវិទ្យា LoRa (LPWAN)
ប្រើប្រាស់ថាមពលទាបបំផុត អាចបញ្ជូនទិន្នន័យបានចម្ងាយឆ្ងាយ និងមានតម្លៃថោកក្នុងការថែទាំ។ មានកម្រិតបញ្ជូនទាបខ្លាំង និងភាពយឺតយ៉ាវខ្ពស់ (អាចលើសពី 10 វិនាទី) ដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ទិន្នន័យធំ។ Latency: > 10 s | Bandwidth: Low | Energy: Low
Sigfox
បច្ចេកវិទ្យា Sigfox (LPWAN)
ប្រើប្រាស់ថាមពលទាប គ្របដណ្តប់ចម្ងាយឆ្ងាយ និងស័ក្តិសមសម្រាប់ការបញ្ជូនទិន្នន័យតូចៗកម្រិតបៃ (Bytes)។ កម្រិតបញ្ជូនទាបបំផុត (ត្រឹមតែ 12-byte packets) និងមិនមានមុខងារទំនាក់ទំនងទ្វេទិស (Bidirectional communication) ពេញលេញនោះទេ។ Latency: < 2 s | Bandwidth: Low | Energy: Low
NB-IoT
បច្ចេកវិទ្យា NB-IoT (LPWAN)
ប្រើប្រាស់ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ LTE ដែលមានស្រាប់ ប្រើថាមពលទាប និងអាចភ្ជាប់ឧបករណ៍បានច្រើន។ ត្រូវពឹងផ្អែកលើបណ្តាញរបស់ប្រតិបត្តិករទូរគមនាគមន៍ ហើយនៅតែមានកម្រិតបញ្ជូនទាប បើធៀបនឹង 5G ឬ WiMAX។ Latency: < 10 s | Bandwidth: Low | Energy: Low

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការដាក់ពង្រាយបណ្តាញទាំងនេះទាមទារការវិនិយោគខុសៗគ្នា ដោយ 5G និង NB-IoT ពឹងផ្អែកលើការជួលសេវាពីប្រតិបត្តិករទូរគមនាគមន៍ ចំណែក WiMAX និង LoRa ទាមទារឱ្យក្រុមហ៊ុនអគ្គិសនីកសាងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធដោយខ្លួនឯង។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះគឺជាការវិភាគតាមបែបទ្រឹស្តី ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈបច្ចេកទេសស្តង់ដារអន្តរជាតិ ធ្វើឡើងដោយអ្នកស្រាវជ្រាវនៅប្រទេសប្រេស៊ីល ដោយមិនមានការសាកល្បងផ្ទាល់ក្នុងភូមិសាស្ត្រជាក់លាក់ណាមួយឡើយ។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា នេះមានន័យថាការសន្មតអំពីអត្ថិភាពនៃបណ្តាញ 5G យ៉ាងទូលំទូលាយពីប្រតិបត្តិករទូរគមនាគមន៍ អាចត្រឹមត្រូវតែនៅតាមទីក្រុងធំៗប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែមិនទាន់អាចអនុវត្តបានពេញលេញនៅតំបន់ជនបទនោះទេ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ការប្រៀបធៀបបច្ចេកវិទ្យាទាំងនេះគឺមានសារៈសំខាន់ និងស័ក្តិសមណាស់សម្រាប់គម្រោងធ្វើទំនើបកម្មបណ្តាញអគ្គិសនីជាតិ (Smart Grid) នៅកម្ពុជា។

ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងបច្ចេកវិទ្យា 5G សម្រាប់តំបន់ទីក្រុងដែលត្រូវការល្បឿនលឿន និង LPWAN សម្រាប់តំបន់ជនបទ នឹងផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងចំណាយតិចសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍអគ្គិសនីកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ Smart Grid Networks: ស្វែងយល់ពីកម្រិតទំនាក់ទំនងនៃបណ្តាញអគ្គិសនីឆ្លាតវៃ រួមមាន HAN, NAN, FAN, និង WAN ព្រមទាំងតម្រូវការទិន្នន័យ (Data rate & Latency) របស់កម្រិតនីមួយៗ។
  2. ស្វែងយល់ពីបច្ចេកវិទ្យា 5G Slicing និង LPWAN: ធ្វើការសិក្សាស៊ីជម្រៅលើមុខងារ Network Slicing របស់ 5G និងពិនិត្យមើលស្ថាបត្យកម្មនៃបណ្តាញ LoRaWAN និង NB-IoT សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប។
  3. អនុវត្តការក្លែងធ្វើបណ្តាញ (Network Simulation): ប្រើប្រាស់កម្មវិធីក្លែងធ្វើដូចជា NS-3OMNeT++ ដើម្បីសាកល្បងប្រៀបធៀបភាពយឺតយ៉ាវ (Latency) និងការប្រើប្រាស់ថាមពលរវាង 5G និង WiMAX ក្នុងបរិបទ Smart Grid ។
  4. វិភាគការចំណាយ (Cost-Benefit Analysis) សម្រាប់ស្ថាប័នកម្ពុជា: រៀបចំគម្រោងស្រាវជ្រាវវាយតម្លៃការចំណាយលើការដំឡើងប្រព័ន្ធរវាងការប្រើប្រាស់សេវាទូរគមនាគមន៍ និងការសាងសង់ដោយខ្លួនឯង ដើម្បីស្នើជាដំណោះស្រាយជូនស្ថាប័ន EDC ក្នុងការជ្រើសរើសបច្ចេកវិទ្យាដែលស័ក្តិសម។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Smart Grid វាជាបណ្តាញចែកចាយអគ្គិសនីដែលប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាឌីជីថល សេនស័រ និងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនង ដើម្បីតាមដាន គ្រប់គ្រង និងធ្វើឱ្យការផ្គត់ផ្គង់និងការប្រើប្រាស់អគ្គិសនីមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដូចជាផ្លូវថ្នល់វៃឆ្លាតដែលអាចប្រាប់អ្នកបញ្ជាចរាចរណ៍ពីការកកស្ទះ និងបញ្ជូនរថយន្តទៅផ្លូវផ្សេងដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដើម្បីកុំឱ្យស្ទះផ្លូវ។
Network Slicing វាជាបច្ចេកវិទ្យាក្នុង 5G ដែលបំបែកហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញរូបវន្តតែមួយ ទៅជាបណ្តាញនិម្មិតដាច់ដោយឡែកពីគ្នាជាច្រើន ដោយធានានូវល្បឿន និងសុវត្ថិភាពសម្រាប់ប្រភេទការងារផ្សេងៗគ្នា។ ដូចជាការយកផ្លូវជាតិមួយខ្សែមកគូសគំនូសបែងចែកគន្លងផ្លូវដាច់ដោយឡែកសម្រាប់តែរថយន្តសង្គ្រោះបន្ទាន់ មិនឱ្យរថយន្តផ្សេងចូលរំខានបាន។
Latency ជារយៈពេលដែលទិន្នន័យត្រូវចំណាយក្នុងការធ្វើដំណើរពីឧបករណ៍បញ្ជូនទៅកាន់ឧបករណ៍ទទួល។ ភាពយឺតយ៉ាវកាន់តែទាប មានន័យថាការបញ្ជាកាន់តែមានភាពរហ័សទាន់ចិត្ត។ ដូចជារយៈពេលតាំងពីអ្នកចុចកុងតាក់ រហូតដល់អំពូលភ្លើងភ្លឺ។
LPWAN ជាប្រភេទបណ្តាញទំនាក់ទំនងឥតខ្សែដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបញ្ជូនទិន្នន័យក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយៗ ដោយប្រើប្រាស់ថាមពលថ្មតិចតួចបំផុត ប៉ុន្តែវាអាចបញ្ជូនទិន្នន័យបានក្នុងទំហំតូចប៉ុណ្ណោះ។ ដូចជាអ្នករត់សំបុត្រដែលដើរយឺតៗតែអាចដើរបានផ្លូវឆ្ងាយបំផុតដោយមិនបាច់ហូបបាយច្រើន គ្រាន់តែគាត់អាចយកបានតែសំបុត្រតូចៗ។
Bandwidth ជាទំហំអតិបរមានៃទិន្នន័យដែលអាចបញ្ជូនកាត់តាមប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងក្នុងរយៈពេលមួយកំណត់។ កម្រិតបញ្ជូនកាន់តែធំ ទិន្នន័យកាន់តែច្រើនអាចហូរឆ្លងកាត់បានក្នុងពេលតែមួយ។ ដូចជាទំហំនៃបំពង់ទឹករដ្ឋាករ បើបំពង់កាន់តែធំ ទឹកកាន់តែច្រើនអាចហូរចេញបានក្នុងពេលតែមួយ។
WiMAX ជាបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឥតខ្សែចម្ងាយឆ្ងាយ ដែលអាចផ្តល់សេវាអ៊ីនធឺណិតល្បឿនលឿនក្នុងតំបន់ធំទូលាយ ប៉ុន្តែវាទាមទារការប្រើប្រាស់ថាមពលអគ្គិសនីច្រើនសម្រាប់ដំណើរការហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ ដូចជាឧគ្ឃោសនសព្ទ (មេក្រូ) ដ៏ធំមួយដែលអាចស្រែកប្រកាសប្រាប់មនុស្សក្នុងភូមិទាំងមូលបានឮ តែត្រូវប្រើកម្លាំងភ្លើងខ្លាំង។
NB-IoT ជាស្តង់ដារបណ្តាញទូរស័ព្ទសម្រាប់ឧបករណ៍ IoT ដែលប្រើប្រាស់រលកសញ្ញាតូចចង្អៀតនៃបណ្តាញ 4G/LTE ដើម្បីភ្ជាប់ឧបករណ៍រាប់ពាន់បញ្ចូលគ្នាដោយប្រើថាមពលទាបដោយមិនចាំបាច់បង្កើតបណ្តាញថ្មី។ ដូចជាការប្រើប្រាស់ប្រេកង់វិទ្យុប៉ុស្តិ៍តូចមួយដាច់ដោយឡែក ដើម្បីឱ្យឧបករណ៍តូចៗរាប់ម៉ឺនអាចផ្ញើសារខ្លីៗទាក់ទងគ្នាបានដោយមិនរំខានដល់ទូរស័ព្ទអ្នកដទៃ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖