Công nghệ 5G đưa những điều "không tưởng" trên màn ảnh nhỏ thành hiện thực

Với những bước tiến lớn trong nghiên cứu và phát triển sản phẩm của công nghệ 5G đang tạo ra cuộc cách mạng hóa ngành thông tin di động, mở rộng phạm vi ảnh hưởng không chỉ với các thiết bị điện thoại thông minh mà còn tạo ra những kết nối mọi vật thể dường như chỉ tồn tại trên màn ảnh nhỏ cách nay 10 năm.

Theo đó, 5G sẽ cho phép triển khai các công nghệ thực tế ảo và thực tế tăng cường, truyền thông từ phương tiện giao thông tới vạn vật (V2X), Internet vạn vật (IIoT) cho doanh nghiệp và đưa dịch vụ viễn thông đến những vùng đất mới bằng công nghệ vệ tinh.

Từ những điều không tưởng chỉ có trong phim khoa học viễn tưởng của những năm 2000

Từ những điều không tưởng chỉ có trong phim khoa học viễn tưởng của những năm 2000.

Việc phát triển và vận hành các ứng dụng này cần đến những tiến bộ kỹ thuật quan trọng và một cuộc đại tu toàn diện mạng thông tin di động. Nói một cách đơn giản, 5G không phải là hậu duệ của 4G. Công nghệ này khác biệt đáng kể so với các thế hệ công nghệ di động trước đây.

"Tần số sóng milimét (mmWave) và băng thông rộng hơn ra những khó khăn thách thức mới cho các kỹ sư thiết kế và đo kiểm. 5G hoạt động ở hai dải tần: dải tần 1 (FR1) từ 410 MHz đến 7,25 GHz và dải tần 2 (FR2) từ 24,25 đến 52,6 GHz" Giám đốc giải pháp 5G của Keysight Technologies Jessy Cavazos thông tin.

Hiện tại, một sóng mang thành phần ngày nay có băng thông kênh lên đến 400 MHz và đặc tính kênh của các tần số cao yêu cầu phải sử dụng các loại ăng ten MIMO khác nhau cho từng dải tần số.

Sử dụng điều chế ghép kênh theo tần số trực giao (OFDM), băng thông của mỗi kênh được hỗ trợ bởi một mạng lưới tài nguyên cơ bản bên dưới. Cách đánh số thay đổi tùy thuộc vào khoảng cách của các sóng mang con.

Do đó, cần hiểu rõ lưới tài nguyên hỗ trợ của các kênh 5G, cách thức 5G sử dụng các loại dạng sóng và sơ đồ điều chế để tối ưu hóa tín hiệu cho các tình huống nhằm đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng khác nhau.

Nền tảng công nghệ 5G của Keysight đã góp phần quan trọng trong kết nối vạn vật

Nền tảng công nghệ 5G của Keysight đã góp phần quan trọng trong kết nối vạn vật.

Ngoài ra, còn cần phải hiểu rõ cấu trúc giao thức cho 5G, vì đã có một số thay đổi đáng kể - trong đó bao gồm một lớp giao thức thích ứng dữ liệu dịch vụ (SDAP) mới để quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) trong lớp người dùng và một tính năng mới cho phép sao chép giao thức hội tụ dữ liệu gói (PDCP) để ánh xạ các đơn vị dữ liệu gói (PDU) tới nhiều kênh logic và gửi các đơn vị dữ liệu này qua các sóng mang thành phần khác nhau.

Ngoài ra, các lớp điều khiển liên kết vô tuyến (RLC) và lớp điều khiển truy nhập môi trường (MAC) giờ đây hỗ trợ các thủ tục quản lý búp sóng và các chế độ truyền dẫn sử dụng các giá trị khoảng cách bảo vệ giữa các sóng mang thành phần và khoảng thời gian truyền dẫn khác nhau.

Những bổ sung mới cho kênh vật lý bao gồm tín hiệu tham chiếu theo dõi pha (PTRS) để theo dõi các pha và lập lịch biểu thời gian, tín hiệu tham chiếu giải điều chế (DMRS) cho kênh điều khiển đường lên và sử dụng kênh phát đường xuống.

Giám đốc giải pháp 5G của Keysight Technologies Jessy Cavazos thông tin

Giám đốc giải pháp 5G của Keysight Technologies Jessy Cavazos.

"Việc 5G chuyển sang tần số mmWave cũng tạo ra những thách thức về tạo và quản lý búp sóng. Phương án sử dụng nhiều ăng ten phát/thu (Tx/Rx) hơn sẽ bù đắp cho mức suy hao cao ở các tần số này. Phương án sử dụng nhiều phần tử bức xạ cho phép điều chỉnh hướng ăng-ten ở các trạm thu/phát" bà Jessy Cavazos nhấn mạnh.

Các búp sóng cũng hẹp và được định hình rõ hơn, giúp máy đầu cuối người dùng nhận được công suất tín hiệu cao hơn. Tuy nhiên, suy hao cáp và việc tích hợp chặt chẽ hơn giữa thiết bị/hệ thống đòi hỏi việc đo kiểm chủ yếu phải được thực hiện qua OTA.

Để tìm hiểu về các nội dung cơ bản của tiêu chuẩn 5G, bạn có thể tham gia khóa học Tìm hiểu các tiêu chuẩn vô tuyến 5G New Radio mới - Nhập môn 5G của Đại học Keysight.

Sẽ có những chứng chỉ của khoá học được cấp cho các cá nhân hoàn thành những bài kiểm tra chắc nghiệm cuối khoá do trường đại học này chứng nhận với những kiến thức, kinh nghiệm trong lĩnh vực này của mỗi người.