5G giúp “nâng cấp” toàn diện Internet di động

04:00 PM 11/07/2018 In bài viết

Các tiêu chuẩn 5G đầu tiên

Trong cuộc họp toàn thể hồi giữa tháng 6/2018, 3GPP đã phê chuẩn việc cố định các thông số độc lập cho 5G New Radio (NR), đánh dấu việc phát hành chính thức tiêu chuẩn R15. Thông số NR không độc lập đã được công bố vào tháng 12 năm ngoái. Hiện tại, giai đoạn đầu tiên của việc chuẩn hóa đầy đủ tính năng đã hoàn thành.

Tiêu chuẩn R15 tập trung vào các nhu cầu thương mại cho băng rộng di động nâng cao (eMBB). Nó cũng đáp ứng các nhu cầu cơ bản của uRLLC và mMTC. 5G có thể cung cấp tốc độ tối đa 10 Gbps ở băng thông 100 MHz, và 20 Gbps ở băng thông 200 MHz. 5G được thiết lập để đưa các dịch vụ băng thông rộng di động lên một tầm cao mới.

Chủ tịch luân phiên Huawei, ông Eric Xu, trong bài diễn thuyết "Đưa băng thông rộng di động (MBB) lên một tầm cao mới với 5G" đã nhấn mạnh: “Các tiêu chuẩn 5G là kết quả của sự hợp tác chung giữa các tổ chức toàn cầu. Là một thành viên đóng góp tiêu chuẩn 5G và nắm giữ nhiều bằng sáng chế 5G, chúng tôi sẽ tuân theo và luôn thực thi nguyên tắc FRAND - Công bằng, Hợp lý và Không phân biệt đối xử. Trong quá trình tiêu chuẩn hóa, chúng tôi sẽ tiếp tục giới thiệu các công nghệ tiên tiến cho những đơn vị tham gia khác trong ngành và sẽ không bao giờ thúc ép các công ty và cộng đồng khác”.

Tiêu chuẩn 3GPP R15 tập trung vào việc nâng cao trải nghiệm Internet di động. Đến cuối năm 2019, R16 và các tiêu chuẩn tiếp theo sẽ giải quyết những thách thức đến cùng với một số lượng kết nối khổng lồ và độ trễ cực thấp, từ đó cho phép số hóa toàn ngành. Các công nghệ 5G, bao gồm mã LDPC và mã cực (Polar Code), là kết quả từ nhiều thập kỷ nỗ lực của nhiều thế hệ các nhà khoa học nghiên cứu cơ bản.

Mã LDPC lần đầu tiên được GS. Robert Gallager của Hoa Kỳ giới thiệu vào năm 1963, cách đây đã 45 năm. Mã cực được đề xuất lần đầu tiên vào năm 2008 bởi Erdal Arikan, một giáo sư người Thổ Nhĩ Kỳ tại Đại học Bilkent, cách đây đã 10 năm. Các tiêu chuẩn 5G sẽ không thể hình thành nên được nếu không có nhiều thập kỷ hợp tác toàn cầu.

Người dùng muốn tốc độ cao hơn nữa

Tiêu chuẩn 5G đầu tiên tập trung vào băng rộng di động nâng cao (eMBB), phù hợp tốt với nhu cầu khẩn cấp của người dùng. Điều này cũng có thể nhìn thấy trong những phát triển mới nhất của các thị trường toàn cầu.

Nhà mạng China Unicom đã thấy lưu lượng dữ liệu trên mỗi người dùng 4G mỗi tháng (DOU) tăng lên 9 gigabyte. DOU của China Mobile là gần 5 gigabyte và con số dự kiến sẽ tăng gấp 3 lần trong năm tới. DOU của China Telecom là gần 7 gigabyte. Tại Kuwait, DOU đã đạt tới 70 gigabyte. Ở Saudi Arabia, con số này là 35 gigabyte. Tại Phần Lan, DOU tăng 43% chỉ trong một năm lên 20 gigabyte.

Tuy nhiên, các mạng 4G khó có thể đáp ứng nhu cầu của người dùng hiện tại. Nói cách khác, người dùng muốn tiêu thụ nhiều hơn, nhưng trải nghiệm và tốc độ đang không đáp ứng được mong đợi. Lấy một nhà mạng Trung Quốc làm ví dụ. Tại 30 thành phố phát triển hàng đầu nơi nhà mạng này cung cấp dịch vụ, tốc độ trung bình mà người dùng sử dụng đã giảm 53%, từ 51 Mbps vào đầu năm 2017 đã xuống 20 Mbps. Điều này cho thấy năng lực mạng không thể theo kịp với nhu cầu của người dùng và tăng trưởng dịch vụ. Trong các khung giờ cao điểm tại các hot spot của một thành phố lớn ở Trung Quốc, tốc độ đường tải lên (uplink) chỉ là 400 Kbps và tốc độ đường tải xuống (downlink) là 4 Mbps. Trải nghiệm người dùng đang đối mặt với một nút thắt cổ chai ở những khu vực này. Đó là một vấn đề chung khiến trải nghiệm người dùng nghèo nàn ở các hot spot tại các khu vực phát triển.

Số lượng người dùng các dịch vụ WTTx (wireless fiber to the X) mới được dự kiến sẽ vượt quá số lượng người dùng FTTx (Fiber to the X), điều đó sẽ đưa WTTx trở thành phương tiện chính để truy cập băng rộng tại các hộ gia đình ở một số khu vực. Vào ngày 12/12/2014, SoftBank đã ra mắt dịch vụ băng thông rộng tại gia đình không dây có tên là Air, cung cấp tốc độ có thể cạnh tranh cáp quang và không yêu cầu xây dựng. Ngoài ra, nó cung cấp một gói dữ liệu không giới hạn. Dịch vụ phát triển nhanh chóng ngay khi nó được ra mắt, cho phép SoftBank đạt được hai triệu thuê bao mới chỉ trong vòng hai năm. Air đã thu hút một nhóm người dùng đặc biệt khác - những người trẻ tuổi không có nhà ở cố định. Điều này là bởi hợp đồng rất linh hoạt và người đăng ký Air có thể dễ dàng di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Chỉ mất một giờ để ký hợp đồng truy cập dịch vụ. Và dịch vụ có sẵn ngay lập tức sau khi người dùng di chuyển đến một địa điểm khác. Nhờ tốc độ tăng trưởng nhanh chóng của Air, SoftBank đã tăng 70% tổng lưu lượng truy cập dữ liệu trong năm 2016, với 40% tăng trưởng đóng góp của các thuê bao dịch vụ Air.

Sự tăng vọt của lưu lượng dữ liệu, việc giảm trải nghiệm người dùng và thiếu tài nguyên phổ tần đã khiến cho việc triển khai 5G là rất cần thiết ở các khu vực này.

5G được xây dựng dựa trên 4G và mở rộng tiềm năng của nó

5G hỗ trợ tốc độ nhanh hơn, độ trễ thấp hơn và nhiều kết nối hơn 4G. Nhưng nếu chúng ta nhìn vào hệ thống kiến trúc và giao thức, rõ ràng là 5G thực sự được xây dựng trên 4G và mở rộng tiềm năng của nó. 5G và 4G sử dụng cùng một kiến trúc. Các khối baseband (băng cơ sở) và các khối sóng từ xa của chúng đều tương tự nhau. Các giao thức của chúng cũng phần lớn giống nhau. Các dịch vụ Internet di động vẫn chiếm phần lớn lưu lượng dữ liệu trong cả mạng 4G và 5G. Các thuật toán mã hóa nâng cao cũng như các cơ chế bảo mật và xác thực quyền riêng tư sẽ làm cho 5G an toàn hơn. Điều đó có nghĩa là 5G sẽ có khả năng bảo mật tốt hơn 4G.

Các doanh nghiệp viễn thông cần tuân thủ nguyên tắc FRAND và cố gắng giảm phí bản quyền đối với các sáng chế 5G. Các chủ sở hữu bằng sáng chế 5G nên đảm bảo tỷ lệ cấp phép tích lũy của họ thấp hơn và minh bạch hơn 4G.

Đại diện Huawei cho biết, 5G sẽ hỗ trợ 100 tỷ các thiết bị di động được kết nối, một con số lớn hơn rất nhiều so với mạng 2G, 3G hoặc 4G có thể hỗ trợ. Với một thị trường lớn hơn, những người nắm giữ bằng sáng chế tiêu chuẩn thiết yếu 5G có thể thu được lợi nhuận hợp lý từ đầu tư R&D của họ, cho dù ở mức cấp phép IPR thấp hơn trong quá khứ.

5G sẽ đưa băng rộng di động lên một tầm cao mới

Tại Hội nghị Di động thế giới (MWC) Thượng Hải 2018 mới đây, các chuyên gia lĩnh vực viễn thông hy vọng rằng 5G sẽ đổi mới toàn diện Internet di động.

Trong 40 năm qua, lĩnh vực truyền thông di động đã thúc đẩy hai dịch vụ cơ bản chính: thoại di động và Internet di động (đặc biệt là video di động). Cần 30 năm - từ 1G đến 2G và cuối cùng là 3G - để thoại di động mang đến trải nghiệm thú vị, cho phép người dùng sử dụng dịch vụ bất cứ khi nào họ muốn. Internet di động, đặc biệt là video di động, xuất hiện trong kỷ nguyên 3G và đã phát triển nhanh chóng trong kỷ nguyên 4G, nhưng nó đã không đạt đến một mức độ cao như của thoại di động.

“Chúng tôi hy vọng rằng 5G sẽ mang Internet di động - đặc biệt là video di động - đến mức tương đương với dịch vụ thoại di động hiện nay, cho phép người dùng tận hưởng các dịch vụ băng rộng di động mọi lúc, mọi nơi. Chúng tôi cũng hy vọng rằng 5G sẽ là lồng ấp cho các dịch vụ cơ bản mới như AR di động và VR, đồng thời, sẽ thúc đẩy tăng trưởng bền vững của ngành truyền thông di động”, ông Eric Xu chia sẻ.

Đại diện Huawei cho biết thêm, hãng này sẽ tung ra các hệ thống thương mại 5G NSA tổng thể (end-to-end) vào ngày 30/9/2018 và các hệ thống thương mại 5G SA tổng thể vào ngày 30/3/2019. Đồng thời, Tập đoàn này cũng sẽ tung ra chip Kirin 5G vào năm 2019 và một smartphone 5G trong tháng 6/2019. Các sản phẩm này sẽ cho phép người dùng muốn tốc độ cao hơn để tận hưởng trải nghiệm 5G đáng kinh ngạc sớm nhất có thể.

Giảm chi phí vận hành (OPEX) cần là ưu tiên chiến lược đối với 5G

Trong thập kỷ qua, các nhà cung cấp dịch vụ di động đã giữ chi phí đầu tư (CAPEX) của họ về cơ bản không thay đổi mặc dù tổng lưu lượng dữ liệu đã tăng hơn 2.000 lần. CAPEX trong tỷ trọng doanh thu của nhà mạng đã giảm từ 17% xuống 12%. Nhưng khi sự phức tạp của công nghệ tăng lên, quả thực sẽ không dễ dàng để cắt giảm CAPEX.

Tuy nhiên, OPEX trong tỷ trọng doanh thu của các nhà mạng đã tăng từ 62% lên 75% trong cùng thời kỳ và tỷ lệ này tiếp tục tăng. Vì vậy, trong kỷ nguyên 5G, liệu chúng ta có thể dừng hoặc thậm chí đảo ngược sự gia tăng liên tục trong OPEX là một yếu tố quan trọng để thành công trong kinh doanh. Việc giảm OPEX cần là một ưu tiên chiến lược đối với 5G.

3GPP đã hoàn thành đặc tả 5G R15 độc lập và phổ tần 5G đã được cung cấp ở một số quốc gia. Các chuyên gia cho rằng, 5G sẽ sớm được triển khai trên quy mô lớn.

Minh Thiện