Các công nghệ 6G gặp rủi ro cao khi thương mại hóa từ năm 2025 (Phần cuối)

Hiện nay, các hoạt động về công nghệ 6G chủ yếu tập trung vào nghiên cứu, nhưng trong hai năm tới, cán cân sẽ thay đổi từ nghiên cứu sang phát triển thực tế. Toàn ngành đã đồng thuận rằng thời điểm hoàn thành bộ tiêu chuẩn 6G đầu tiên không thể sớm hơn tháng 3 năm 2029 — vì vậy chúng ta vẫn còn nhiều việc phải làm. Danh sách các công nghệ hỗ trợ vốn thu hút được nhiều chú ý cách đây vài năm đã có một số thay đổi.

Trong bài báo trước, tôi đã viết về các công nghệ xu hướng vào năm 2025, có xác suất cao tiếp tục nằm trong danh sách công nghệ hỗ trợ 6G. Các công nghệ này bao gồm các hệ thống vô tuyến di động mặt đất 7-16GHz, công nghệ học máy - một dạng công nghệ AI, dành cho tối ưu hóa hiệu năng mạng, thế hệ công nghệ MIMO tiếp theo để quản lý hiện tượng đa đường phức tạp và mạng truy cập vô tuyến mở (RAN) để kết nối mạng trạm gốc.

Ảnh minh họa: Keysight

Dưới đây là danh sách các công nghệ hỗ trợ của 6G hiện đang thu hút sự chú ý, dù là những công nghệ xu hướng của năm 2025 nhưng tiềm ẩn rủi ro thương mại hóa cao hơn:

Công nghệ sóng milimet (thừa kế từ 5G - dải tần 24-71 GHz)

Dải tần số 2 (FR2), như cách Dự án Đối tác Thế hệ Thứ ba (3GPP) gọi băng tần này, đã được sử dụng trong 5G, tuy nhiên thị trường đã gặp nhiều khó khăn trong việc tạo ra lợi nhuận từ dịch vụ. Đây vẫn là công nghệ đắt tiền mà không có "ứng dụng đột phá" nào rõ ràng để thúc đẩy việc sử dụng và tạo đủ quy mô kinh tế cho giảm chi phí. Ngoài ra công nghệ này vẫn phải được tiếp tục tiêu chuẩn hóa và triển khai để cải thiện độ tin cậy của các liên kết radio - đặc biệt là chức năng quản lý búp sóng thông minh, một công nghệ tương tự MIMO khi cũng sử dụng thông tin chính xác theo thời gian thực về trạng thái kênh, kết hợp với công nghệ học máy ML. Tuy nhiên, nhu cầu về dung lượng và phổ là rất lớn trong khi tần số được giải phóng trong dải 7-17GHz không đủ. Do đó, mặc dù dải tần FR2 đã được phân bổ phần lớn nhưng vẫn chưa được sử dụng, và có thể vẫn là một hạng mục cần thiết.

Mạng tích hợp mặt đất và không gian

Gần đây, phương tiện truyền thông thường đề cập đến khả năng tích hợp các mạng vô tuyến mặt đất với mạng không gian (NTN) - sử dụng các nền tảng vệ tinh và nền tảng khác trên không gian (HAPS - khinh khí cầu, máy bay tầng bình lưu dưới quỹ đạo, v. v.). Mục tiêu là để mở rộng vùng phủ sóng và tăng độ tin cậy - đặc biệt là trong trường hợp thiên tai hoặc khẩn cấp hàng hải. Tuy nhiên, các công nghệ tích hợp đang gặp nhiều khó khăn:

• Khoảng cách truyền đến máy thu lên tới hàng trăm km (không phải hàng trăm mét)
• Quản lý lưu lượng dữ liệu giữa nhiều mạng
• Quản lý can nhiễu trong điều kiện xuất hiện các hướng truyền tín hiệu bổ sung (hầu như không có cột tháp điện thoại di động nào truyền tín hiệu theo hướng thẳng lên hoặc thẳng xuống, và tất cả các mô hình kênh vô tuyến chỉ được chuẩn hóa theo hai hướng truyền)

Đây là một lĩnh vực đáng để khám phá, và mặc dù mô hình kinh doanh của các công ty vệ tinh tương đối rõ ràng (cùng cơ sở hạ tầng, phục vụ nhiều người dùng hơn), nhưng đối với nhà khai thác di động mặt đất, đây lại là một bài toán khác.

Cảm biến và Truyền thông tích hợp (ISAC)

Việc ứng dụng tín hiệu thông tin liên lạc để cảm biến môi trường là một cơ hội đang thu hút được nhiều sự chú ý. Quản lý giao thông, quản lý máy bay không người lái, quản lý đám đông và rất nhiều ứng dụng khác cũng đang được xem xét. Tuy nhiên, công nghệ này đang phải đối mặt hai thách thức chính. Thứ nhất, tần số vô tuyến, bước sóng và băng thông tín hiệu. Thứ hai, quản lý dung lượng. Tần số, bước sóng và băng thông của các tín hiệu có quan hệ trực tiếp với độ chính xác không gian và thời gian của cảm biến. Dung lượng là một nhân tố trọng yếu khác; tài nguyên vô tuyến dành cho cảm biến sẽ không thể sử dụng được cho thông tin liên lạc.

Ngoài ra, các tín hiệu lý tưởng cho thông tin liên lạc không nhất thiết là tín hiệu lý tưởng dùng cho cảm biến. Nếu có thể dùng tín hiệu cho cả cảm biến và thông tin liên lạc, hướng truyền tín hiệu mong muốn của yêu cầu cảm biến có thể khác với hướng truyền tín hiệu tuyến cần thiết của hệ thống. Vì vậy, ngoài xử lý can nhiễu phức tạp từ nhiều trạm gốc và thiết bị di động vào cảm biến, đội ngũ kỹ thuật còn phải giải quyết những khó khăn thách thức nói trên. Hiện nay, mô hình kinh doanh của công nghệ này vẫn chưa được rõ ràng, dẫn đến tiềm năng thương mại hóa của công nghệ còn nhiều dấu hỏi.

Giới nghiên cứu cũng đang chú ý tới các công nghệ dưới đây, tuy nhiên khả năng thương mại hóa của chúng thậm chí còn mơ hồ hơn:

Bề mặt phản xạ thông minh (RIS)

Nhiều hệ thống vô tuyến gặp vấn đề về lan truyền trong nhà và ngoài trời, ví dụ như trong nhà để xe, các tòa nhà thương mại lớn, trung tâm mua sắm và sân vận động trong nhà. Vấn đề này thường được giải quyết bằng hệ thống ăng-ten phân tán và trạm lặp vô tuyến - đôi khi bằng các trạm gốc độc lập bổ sung. Trên lý thuyết, sử dụng các "bề mặt" treo tường lớn có khả năng phản xạ thông minh được xem là một giải pháp thay thế với chi phí thấp hơn để có thể cải thiện đáng kể vùng phủ sóng trong nhà. Các bề mặt thông minh sẽ có thể thích ứng với các điều kiện thay đổi như con người, đồ nội thất, dịch chuyển vị trí hay máy móc trong nhà, v. v. Tuy nhiên, vấn đề là làm thế nào để đảm bảo tính kinh tế, độ tin cậy và linh hoạt cũng như hiệu năng của công nghệ này. Vì vậy, việc triển khai thực tế vẫn gặp nhiều thách thức, đặc biệt trong việc đảm bảo tính kinh tế của công nghệ.

Công nghệ SubTHz (>100GHz)

Sức hấp dẫn của băng thông siêu rộng ở tần số trên 100GHz đã bị giảm sút do sự thất bại về thương mại của các băng tần trong dải FR2 kể trên. Một yếu tố gây tác động đáng kể khác là băng SubTHz còn đắt hơn và khó quản lý hơn băng 24-71GHz. Tuy vẫn được thị trường và giới học thuật tiếp tục nghiên cứu, nhưng SubTHz không còn được xem xét để sử dụng như một công nghệ truy cập vô tuyến 6G chủ lưu.

Mặc dù vậy, công nghệ D-Band (110-170 GHz) cũng đã được sử dụng thành công trong một số dự án trình diễn kết nối vi ba "điểm đối điểm" quan trọng. Nhu cầu truyền dữ liệu backhaul đáng kể có thể thúc đẩy đầu tư thêm vào các tần số cao hơn trong ứng dụng này và các ứng dụng phù hợp khác. Hiện tại, các công nghệ đang được nghiên cứu bao gồm chất bán dẫn, ăng-ten, quản lý búp sóng, DSP (xử lý tín hiệu số) tốc độ cao và thậm chí song công toàn băng (nhân đôi tốc độ dữ liệu ở cả máy phát và máy thu), và những nghiên cứu này phải được đặt trong bối cảnh của những giới hạn kinh tế.

Roger Nichols Giới thiệu về tác giả Roger Nichols có hơn ba thập kỷ kinh nghiệm quản lý và kỹ thuật trong lĩnh vực quản lý và đo lường vô tuyến tại Hewlett-Packard, Agilent Technologies và Keysight. Ông đã kinh qua các vai trò khác nhau trong sản xuất, nghiên cứu phát triển và tiếp thị. Ông từng tham gia quản lý các chương trình, dự án và các phòng ban, khởi đầu từ công nghệ vô tuyến tế bào analog, phát triển tới 5G và tất cả các tiêu chuẩn của các thế hệ công nghệ khác. Ông chỉ đạo chương trình 5G và bây giờ là chương trình 6G của Keysight từ năm 2014. Ông cũng đang định hướng các chiến lược tiêu chuẩn vô tuyến của Keysight.

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng