Hãy tưởng tượng tải phim HD trong vài giây hoặc Robot mạng thực hiện phẫu thuật dưới sự hướng dẫn của bác sĩ! Nghe hấp dẫn? Công nghệ 5G sắp tới đang đặt nền tảng cho thực tế ảo, lái xe tự động, IoT và thành phố thông minh, nghĩa là giao tiếp tức thì, vận chuyển an toàn và phẫu thuật chính xác. So với thế hệ mạng không dây trước, 5G mang来 tốc độ nhanh hơn và chức năng nhiều hơn cho smartphone và thiết bị điện tử khác.
Lịch sử công nghệ không dây đáng kinh ngạc. Quay ngược, 1G mang来 điện thoại di động đầu tiên, 2G cho phép nhắn tin lần đầu. Công nghệ 3G đưa chúng ta online và mới nhất, 4G mang来 tốc độ chúng ta tận hưởng hôm nay. Nhưng khi nhiều người dùng online hơn, mạng 4G bị tắc nghẽn và đạt giới hạn trên, dẫn đến tốc độ chậm và gián đoạn dịch vụ.
Nhu cầu dữ liệu nhiều hơn trên smartphone và thiết bị khác, đang dẫn dắt chúng ta tới 5G, cuộc cách mạng tiếp theo trong công nghệ không dây. Công nghệ này xử lý được hàng nghìn lưu lượng vào/ra hơn mạng hôm nay và dự kiến nhanh gấp 10 lần 4G LTE. Tuy nhiên, công nghệ không dây này vẫn ở giai đoạn phát triển và hiện tại dựa trên 5 công nghệ hoàn toàn mới.
Sóng millimét (Millimeter Waves):
Đối với sóng này, bạn phải hiểu smartphone và thiết bị điện tử dùng tần số cụ thể trên phổ tần số vô tuyến. Thông thường, chúng từ 3 kHz đến 6 GHz. Nhưng tần số này bắt đầu chen chúc khi nhiều thiết bị online hơn. Tương lai, chúng ta có thể gặp dịch vụ chậm và mất kết nối nhiều hơn.
Giải pháp duy nhất: mở không gian mới trên phổ vô tuyến cho thiết bị mới. Do đó, nhà khoa học nghiên cứu phát sóng millimét mới rơi giữa 30GHz đến 300GHz. Nhưng có chỗ khó! Sóng millimét không đi xa và không vượt chướng ngại vật. Chúng hoặc bị hấp thụ trong mây hoặc kẹt giữa tường. Để tránh vấn đề này, có công nghệ mới tên small cell (tiểu tế bào).
Small Cell (Tiểu tế bào):
Mạng không dây hôm nay dựa trên tháp phát sóng lớn, công suất cao phát tín hiệu xa. Nhưng có vấn đề. Sóng millimét tần số cao không đi qua chướng ngại qua tháp cao này. Nghĩa là nếu bạn sau chướng ngại, bạn mất kết nối. Mạng small cell giải quyết vấn đề này. Như thế nào? Bằng cách dùng hàng nghìn trạm base station công suất thấp mini, gần nhau hơn so với tháp truyền thống. Nó tạo mạng dày đặc hoạt động như đội đua tiếp sức. Nhận tín hiệu từ trạm base khác và gửi dữ liệu đến người dùng tại bất kỳ vị trí nào.
Massive MIMO:
MIMO là viết tắt "Multiple Input and Multiple Output" (Đa vào đa ra). Trạm base 4G trang bị chục cổng antenna xử lý mọi lưu lượng di động. Nhưng Massive MIMO base hỗ trợ hàng nghìn cổng, tăng dung lượng mạng. Tuy nhiên, đi kèm phức tạp. Lắp nhiều antenna xử lý lưu lượng di động gây nhiễu loạn hơn khi tín hiệu chéo nhau. Đó là lý do trạm 5G phải tích hợp beamforming (hình thành chùm).
Beamforming (Hình thành chùm):
Công nghệ này như hệ thống tín hiệu giao thông cho tín hiệu di động. Thay vì phát tán mọi hướng, beamforming cho phép trạm base gửi chùm dữ liệu tập trung đến người dùng cụ thể. Quy trình này ngăn nhiễu loạn và hiệu quả hơn vì trạm xử lý nhiều luồng dữ liệu vào/ra cùng lúc. Ví dụ, bạn ở cụm tòa nhà và gọi điện, tín hiệu có thể chéo tín hiệu người khác cùng khu vực và đập vào tòa nhà gần. Trạm MIMO base nhận tất cả tín hiệu khu vực đó, theo dõi thời gian và hướng đến và trao đổi nhiều thông tin hơn cùng lúc.
Full Duplex (Song công hoàn toàn):
Nếu bạn từng dùng walky-talky, bạn biết để giao tiếp, phải luân phiên nói và nghe. Đó là kiểu kéo dài. Trạm base di động hôm nay có setup y hệt: hoặc truyền hoặc nhận. Với 5G, transceiver sẽ truyền và nhận dữ liệu cùng lúc trên cùng tần số. Nhà nghiên cứu thiết kế mạch dẫn hướng tín hiệu vào/ra và cho antenna truyền/nhận đồng thời.
Mặc dù quy trình hoàn chỉnh phức tạp, tốn kém và tốn thời gian, mạng dự kiến ra mắt năm 2020. Đây là một số công nghệ hỗ trợ ra mắt mạng không dây 5G. Bạn nghĩ sao về công nghệ sắp tới này? Cho chúng tôi biết nếu thích bài viết qua phần bình luận bên dưới.