5G là công nghệ thế hệ thứ năm. Nó có nhiều tính năng tiên tiến đủ tiềm năng để giải quyết nhiều vấn đề trong cuộc sống hiện đại của chúng ta. Nó có lợi cho chính phủ, vì nó có thể làm cho việc quản lý dễ dàng hơn; cho sinh viên, vì nó có thể cung cấp trực tuyến các khóa học, lớp học và tài liệu nâng cao; nó cũng dễ dàng hơn đối với những người bình thường, vì nó có thể tạo điều kiện cho họ truy cập Internet ở mọi nơi. Vì vậy, hướng dẫn này được chia thành nhiều chương khác nhau và mô tả chi tiết công nghệ 5G, các ứng dụng, thách thức của nó, v.v.
Hướng dẫn này được thiết kế chủ yếu cho những chuyên gia đang làm việc với công nghệ 3G và 4G và những sinh viên đang theo đuổi khóa học liên quan để cập nhật thêm kiến thức của họ. Ngoài ra, bất kỳ độc giả nào quan tâm có thể tận dụng hướng dẫn này để cập nhật kiến thức của mình về công nghệ nâng cấp.
Giới thiệu 5G
Các công nghệ vô tuyến đã chứng tỏ một sự phát triển nhanh chóng và đa hướng với sự ra mắt của các hệ thống di động tương tự vào năm 1980. Sau đó, các hệ thống truyền thông không dây kỹ thuật số luôn thực hiện sứ mệnh đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người (1G,… 4G, hoặc bây giờ là 5G).
Vì vậy, bài viết này mô tả công nghệ 5G nhấn mạnh vào các tính năng nổi bật, thiết kế công nghệ (kiến trúc), lợi thế, thiếu sót, thách thức và phạm vi tương lai của nó.
Các tính năng nổi bật của 5G
Mạng di động thế hệ thứ 5 hay đơn giản là 5G là cuộc cách mạng sắp tới của công nghệ di động. Các tính năng và khả năng sử dụng của nó vượt xa sự mong đợi của một con người bình thường. Với tốc độ cực cao, nó đủ tiềm năng để thay đổi ý nghĩa của khả năng sử dụng điện thoại di động.
Với một loạt các tính năng sáng tạo, giờ đây điện thoại thông minh của bạn sẽ song hành hơn với máy tính xách tay. Bạn có thể sử dụng kết nối internet băng thông rộng; các tính năng quan trọng khác thu hút mọi người là nhiều tùy chọn chơi game hơn, tùy chọn đa phương tiện rộng hơn, kết nối ở mọi nơi, độ trễ bằng không, thời gian phản hồi nhanh hơn và âm thanh chất lượng cao và video HD có thể được truyền trên điện thoại di động khác mà không ảnh hưởng đến chất lượng của âm thanh và video
Công nghệ 5G
Nếu nhìn lại, chúng ta sẽ thấy rằng cứ mỗi thập kỷ tới, lại có một thế hệ tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ di động. Bắt đầu từ Thế hệ thứ nhất (1G) vào những năm 1980, Thế hệ thứ hai (2G) vào những năm 1990, Thế hệ thứ ba (3G) vào những năm 2000, Thế hệ thứ tư (4G) vào những năm 2010 và bây giờ là Thế hệ thứ năm (5G), chúng tôi đang ngày càng phát triển hơn nữa công nghệ tinh vi và thông minh hơn.
Công nghệ 5G là gì?
Công nghệ 5G dự kiến sẽ cung cấp dải tần mới (rộng hơn nhiều so với trước đó) cùng với băng thông phổ rộng hơn trên mỗi kênh tần số. Tính đến thời điểm hiện tại, các công nghệ di động (thế hệ) tiền nhiệm đã chứng tỏ sự gia tăng đáng kể về tốc độ bit cao nhất. Sau đó – 5G khác với 5G trước đây như thế nào (đặc biệt là 4G)? Câu trả lời là – không chỉ sự gia tăng tốc độ bit khiến 5G khác biệt với 4G, mà 5G còn được nâng cao về mặt –
- Tốc độ bit cao nhất tăng cao
- Khối lượng dữ liệu lớn hơn trên một đơn vị diện tích (nghĩa là hiệu suất quang phổ hệ thống cao)
- Dung lượng cao cho phép nhiều thiết bị kết nối đồng thời và tức thì
- Tiêu thụ pin thấp hơn
- Khả năng kết nối tốt hơn bất kể khu vực địa lý, bạn đang ở đâu
- Số lượng thiết bị hỗ trợ lớn hơn
- Chi phí phát triển cơ sở hạ tầng thấp hơn
- Độ tin cậy cao hơn của thông tin liên lạc
Như các nhà nghiên cứu cho biết, với phạm vi rộng của các kênh vô tuyến băng thông, nó có thể hỗ trợ tốc độ lên đến 10 Gbps, công nghệ WiFi 5G sẽ cung cấp phạm vi phủ sóng liên tục và nhất quán – “khả năng di động trên diện rộng hơn theo đúng nghĩa”.
Kiến trúc 5G
Kiến trúc của 5G rất tiên tiến, các yếu tố mạng và các thiết bị đầu cuối khác nhau được nâng cấp một cách đặc trưng để phù hợp với tình hình mới. Tương tự như vậy, các nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai công nghệ tiên tiến để áp dụng các dịch vụ giá trị gia tăng một cách dễ dàng. Tuy nhiên, khả năng nâng cấp dựa trên công nghệ vô tuyến nhận thức bao gồm các tính năng quan trọng khác nhau như khả năng xác định vị trí địa lý của thiết bị cũng như thời tiết, nhiệt độ, v.v. Công nghệ vô tuyến nhận thức hoạt động như một bộ thu phát (chùm) có thể bắt và phản hồi vô tuyến tín hiệu trong môi trường hoạt động của nó. Hơn nữa, nó nhanh chóng phân biệt những thay đổi trong môi trường của nó và do đó phản ứng phù hợp để cung cấp dịch vụ chất lượng không bị gián đoạn
Như thể hiện trong hình ảnh dưới đây, mô hình hệ thống của 5G hoàn toàn là mô hình dựa trên IP được thiết kế cho mạng di động và không dây
Hệ thống bao gồm một thiết bị đầu cuối người dùng chính và sau đó là một số công nghệ truy cập vô tuyến độc lập và tự chủ. Mỗi công nghệ vô tuyến được coi là liên kết IP cho thế giới internet bên ngoài. Công nghệ IP được thiết kế dành riêng để đảm bảo đủ dữ liệu điều khiển cho việc định tuyến thích hợp các gói IP liên quan đến một kết nối ứng dụng nhất định, tức là các phiên giữa các ứng dụng khách và máy chủ ở đâu đó trên Internet. Hơn nữa, để thực hiện việc định tuyến các gói có thể truy cập được nên được cố định theo các chính sách nhất định của người dùng (như thể hiện trong hình bên dưới).
Công nghệ cốt lõi tổng thể
Như thể hiện trong Hình 5, 5G MasterCore là điểm hội tụ của các công nghệ khác, có tác động riêng đến mạng không dây hiện có. Điều thú vị là thiết kế của nó tạo điều kiện cho MasterCore hoạt động ở chế độ đa chế độ song song bao gồm tất cả chế độ mạng IP và chế độ mạng 5G. Trong chế độ này (như thể hiện trong hình bên dưới), nó kiểm soát tất cả các công nghệ mạng của RAN và các Mạng truy cập khác nhau (DAT). Vì công nghệ tương thích và quản lý tất cả các triển khai mới (dựa trên 5G), nó hiệu quả hơn, ít phức tạp hơn và mạnh mẽ hơn.
Đáng ngạc nhiên, bất kỳ chế độ dịch vụ nào cũng có thể được mở trong Chế độ triển khai mới 5G như Chế độ dịch vụ kết hợp thế giới (WCSM). WCSM là một tính năng tuyệt vời của công nghệ này; ví dụ, nếu một giáo sư viết trên bảng trắng ở một quốc gia – nó có thể được hiển thị trên một bảng trắng khác ở bất kỳ nơi nào khác trên thế giới ngoài cuộc trò chuyện và video. Hơn nữa, một dịch vụ mới có thể được thêm vào dễ dàng thông qua dịch vụ đa chế độ song song.