5 công nghệ vô tuyến lớn nhất phát triển trong thập kỷ qua

Đây là 5 công nghệ quan trọng nhất trong thập kỷ qua đã làm thay đổi cách thức hoạt động của mạng vô tuyến.

Đầu năm 2010, công nghệ dành cho thế hệ thông tin di động thứ 4 (4G) được gọi là Tiến hóa dài hạn (LTE – Long Term Evolution) đã bắt đầu. Lúc đó, nghẽn mạng đã trở thành một vấn đề lớn và mạng được tối ưu tự động (SDN – Software-defined networking) chưa được sử dụng như một giải pháp hiệu quả.

Nhìn lại 10 năm, LTE đã lùi vào dĩ vãng, khi các nhà mạng chuyển sang quan tâm tới việc triển khai 5G. Dùng wifi để tiết kiệm kết nối dữ liệu di động đã chỉ còn trong quá khứ, thuật ngữ lạc hậu về giao tiếp giữa thiết bị với nhau (M2M) cũng đã được thay thế bằng IoT, và SDN đang trở thành một chìa khóa quan trọng cho 5G trong tương lai.

Và sau đây là 5 công nghệ quan trọng nhất trong thập kỷ qua đã làm thay đổi cách thức hoạt động của mạng vô tuyến.

1. LTE chấm dứt cuộc chiến giữa CDMA và GSM

Verizon một trong những nhà khai thác mạng di động lớn nhất của Hoa Kỳ đã triển khai mạng LTE trên toàn quốc vào năm 2010 và điều đó thực sự đã đưa Hoa Kỳ trở thành công ty dẫn đầu về công nghệ mạng vô tuyến. Trước đó, Hoa Kỳ luôn là người đi sau về công nghệ. Châu Âu đi đầu về công nghệ GSM và châu Á mở đường cho công nghệ CDMA.

5 công nghệ vô tuyến lớn nhất phát triển trong thập kỷ qua.

Sự ra mắt LTE của Verizon cũng đã đưa nhà khai thác ra khỏi con đường phát triển mạng CDMA và gây áp lực lên đối thủ AT&T (một nhà khai thác GSM vào thời điểm đó) để đẩy mạnh trò chơi công nghệ mạng của mình và chuyển sang LTE.

2. Giảm tải Wi-Fi đã giúp các nhà khai thác quản lý vụ nổ trong lưu lượng dữ liệu

Sự tắc nghẽn mạng là một vấn đề lớn trong thập kỷ qua và sẽ tiếp tục trong thập kỹ tới vì người dùng dường như có nhu cầu rất lớn để xem video. Theo Báo cáo di động tháng 11/2019 của Ericsson, lưu lượng video trên mạng di động chiếm 60% tổng lưu lượng dữ liệu di động và dự kiến sẽ tăng lên 75% tổng lưu lượng dữ liệu vào năm 2025.

Các nhà khai thác phải nghiên cứu các kỹ thuật quản lý dữ liệu khác nhau để họ có thể xử lý nhu cầu dữ liệu của người dùng. Một trong những kỹ thuật đó là giảm tải lưu lượng truy cập vào mạng Wi-Fi để có thêm dung lượng. AT&T thậm chí đã mua một công ty Wi-Fi có tên Wayport vào năm 2008 như một cách để kết hợp các điểm nóng của nó vào vùng phủ sóng của AT&T. Hiện nay, công ty Wi-Fi Boingo cho biết họ có thỏa thuận giảm tải với một số nhà khai thác lớn của Mỹ.

3. IoT trở thành một phần quan trọng trong mô hình kinh doanh của các nhà khai thác

Mặc dù thuật ngữ "Internet vạn vật" thực sự được đặt ra vào năm 1999, nhưng nó thực sự đã đạt được sức hút trong thập kỷ qua như là một thuật ngữ cập nhật hơn cho những gì ngành công nghiệp thường gọi là truyền thông máy-máy (M2M – Machine to Machine). Trong thập kỷ qua, các nhà khai thác bắt đầu có cái nhìn nghiêm túc về IoT như một doanh nghiệp khả thi với tiềm năng lâu dài.

Ban đầu, các nhà khai thác đã sử dụng mạng 2G và 3G kế thừa của họ cho lưu lượng IoT của họ, nhưng vào năm 2017 AT&T và Verizon đã triển khai mạng LTE-M để xử lý một phần lớn lưu lượng IoT của họ.

Sau đó vào năm 2019, T-Mobile đã ra mắt mạng IoT băng thông hẹp (NB-IoT - Narrowband IoT) đầu tiên trên toàn quốc, có thể hoạt động cùng với mạng LTE hiện tại của nhà khai thác và không can thiệp vào lưu lượng khác. NB-IoT cung cấp tốc độ tải xuống chậm hơn LTE-M (trong khoảng từ 100 đến 250 Kbps) nhưng nó cũng cung cấp thời lượng pin 10 năm cho các thiết bị NB-IoT. Verizon và AT&T đã theo dõi một thời gian ngắn sau đó ra mắt mạng NB-IoT của riêng họ. Sprint cho đến nay mới chỉ ra mắt mạng LTE-M.

Theo báo cáo Di động tháng 11/2019 của Ericsson, có khoảng 1,3 tỷ kết nối IoT di động trên toàn cầu trong năm nay nhưng con số này dự kiến sẽ tăng lên 5 tỷ vào năm 2025.

4. Các tế bào nhỏ (small cell) cải thiện vùng phủ sóng và bổ dung dung lượng cho mạng

Các small cell bắt đầu phát triển vào đầu thập kỷ này như một cách để các nhà khai thác mạng cải thiện phạm vi phủ sóng và tăng thêm dung lượng cho các vùng cần thiết. Các small cell không phải là sự thay thế cho mạng macro, mà thay vào đó là một công nghệ bổ sung có thể được triển khai trong nhà hoặc ngoài trời tùy thuộc vào trường hợp sử dụng. Các small cell có thể được triển khai trong băng tần được cấp phép và không được cấp phép và chúng có các kích cỡ, hình dạng và mức công suất khác nhau.

Vào tháng 10/2014, Ủy ban Truyền thông liên bang Hoa Kỳ (FCC) đã phê duyệt các quy định về thiết kế để đẩy nhanh việc triển khai các small cell. Các quy định này tạo thuận lợi hơn cho việc đặt thiết bị vào không chỉ các tòa nhà và tháp di động mà còn cả các cột tiện ích.

Năm 2018, Diễn đàn small cell dự báo có khoảng 400.000 small cell sẽ được triển khai ở Bắc Mỹ vào năm đó và tổ chức ước tính đến năm 2020 các doanh nghiệp sẽ triển khai tổng cộng 552.000 small cell ở Bắc Mỹ.

5. Tổng hợp sóng mang cho phép các nhà khai thác kết hợp phổ tần

Tổng hợp sóng mang là một khái niệm phức tạp, nhưng lợi ích là dễ hiểu. Về cơ bản, đây là một kỹ thuật trong đó một nhà khai thác kết hợp nhiều khối tần số của phổ tần (được gọi là sóng mang thành phần) và gán chúng cho cùng một người dùng như một cách để tăng tốc độ dữ liệu.

Tổng hợp sóng mang là một tính năng chính của LTE-Advanced và các nhà khai thác bắt đầu triển khai nó vào năm 2014 và 2015 như một cách để cung cấp thêm băng thông cho người dùng. Tập hợp sóng mang được coi là một cách tốt để quản lý tài nguyên phổ tần và cũng tăng dung lượng mạng, cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn và cải thiện cân bằng tải trên mạng vô tuyến.

Cho đến nay kỹ thuật tổng hợp sóng mang chưa được triển khai trên mạng 5G. Tuy nhiên, đó là một trong nhiều kỹ thuật thông minh mà ngành công nghiệp viễn thông đang sử dụng để tăng thêm công suất từ phổ tần hiện có.

Chia sẻ phổ tần động (DSS) là một khái niệm thú vị khác. DSS là một phần của Phiên bản 3GPP 15 và nó cho phép các nhà khai thác phân bổ linh hoạt một số phổ 4G hiện có của họ cho 5G và sử dụng các giao diện vô tuyến hiện có (miễn là có khả năng tương thích với chuẩn vô tuyến mới của 5G (5G New Radio) để cung cấp dịch vụ 5G.

DSS là quá sớm để có mặt trong danh sách này, nó dự kiến sẽ được triển khai vào năm 2020 nhưng cho đến nay các nhà khai thác mới chỉ tiến hành thử nghiệm công nghệ.