Mạng 5G:

Công nghệ không dây đã phát triển như thế nào?

VietTimes – Trong 4 thập kỷ qua, không lĩnh vực nào có nhiều phát triển vượt bậc như công nghệ viễn thông di động.

(Ảnh: Dean Walder)

(Ảnh: Dean Walder)

Mạng không dây được con người phát triển với mục đích đầu tiên là để liên lạc với nhau dễ dàng hơn. Trải qua một hành trình dài, mục đích của những thế hệ mạng mới đã không còn dừng lại ở việc liên lạc nữa mà nó còn là truyền và tải dữ liệu, thậm chí là xây dựng một kỷ nguyên vạn vật kết nối (IoT) như chúng ta đang thấy với sự ra đời của 5G.

1G


Được ra đời vào năm 1979, 1G được coi là thế hệ mạng viễn thông đầu tiên giúp con người liên lạc với nhau trong khi di chuyển. Tuy nhiên, 1G gặp nhiều vấn đề liên quan đến vùng phủ sóng và chất lượng âm thanh. Bạn sẽ không thể tìm thấy bất kỳ hỗ trợ chuyển vùng nào giữa các nhà khai thác mạng khác nhau vì hệ thống của họ chỉ hoạt động trên một số dải tần số nhất định.

Ảnh: InformationQ.com

Vì không được bảo mật nên các cuộc gọi bằng công nghệ 1G rất dễ bị nghe lén. (Ảnh: InformationQ.com)

Bên cạnh đó, 1G cũng phải đối mặt với các lỗ hổng lớn trong bảo mật thông tin liên lạc. Vì các cuộc gọi không được mã hóa, cuộc gọi của bạn có thể dễ dàng bị nghe lén chỉ bằng một máy quét vô tuyến đơn giản.


2G


Được giới thiệu theo tiêu chuẩn GSM, mạng 2G đánh dấu sự thay đổi từ tín hiệu vô tuyến sang tín hiệu kỹ thuật số (digital encrypted). Mặc dù nó có vẻ lạc hậu so với hiện tại nhưng 2G chính là nền móng của cuộc cách mạng văn hóa mà kéo theo đó là bước nhảy vọt trong công nghệ mạng di động.

Ảnh: Lifewire

Công nghệ 2G gắn liền với những chiếc điện thoại di động "cục gạch" thời xưa. (Ảnh: Lifewire)

Một số đặc điểm chính của 2G:


- Tốc độ dữ liệu đạt gần 64 Kbps.  

- Lần đầu tiên cung cấp các dịch vụ như tin nhắn văn bản (SMS) và tin nhắn đa phương tiện (MMS).    

- Cung cấp các tiêu chuẩn được mã hóa an toàn và chất lượng âm thanh được cải thiện đáng kể trong khi thực hiện cuộc gọi.

- Hoạt động trên băng thông 30 - 200 kHz.

3G



Ảnh: 123RF

Ảnh: 123RF

Là sự nâng cấp cốt lõi thông qua tiêu chuẩn Hệ thống Viễn thông Di động Toàn cầu (UMTS), 3G giữ lại phần lớn những thành công mà phổ 2G đã làm được và tập trung vào việc cung cấp trải nghiệm Internet di động đáng tin cậy hơn.


Một số đặc điểm chính của 3G:


- Tốc độ dữ liệu gần 2 Mbps.

- Tốc độ truyền dữ liệu và băng thông lớn hơn.

- Cho phép gửi và nhận email.

- Chất lượng cuộc gọi được cải thiện đáng kể trên phạm vi băng thông 15 - 20 MHz.

4G


Ảnh: Trak.in

Ảnh: Trak.in

Được ra mắt lần đầu tiên dưới dạng tiêu chuẩn 4G LTE vào năm 2009, 4G sử dụng các công nghệ chính như MIMO (đa đầu vào, đa đầu ra) và OFDM (ghép kênh theo tần số trực giao). 4G đánh dấu bước nhảy vọt lớn nhất về tốc độ internet di động, tạo ra một sân chơi cho những nhà sản xuất trong cuộc cạnh tranh khai thác khía cạnh “thông minh” trên các thiết bị di động của họ.


Một số đặc điểm chính của mạng 4G:


- Cung cấp hỗ trợ tương tác đa phương tiện, âm thanh và video.

- Một chiếc điện thoại 4G có thể đạt được tốc độ dữ liệu từ 20 Mbps trở lên trong khi chi phí cho mỗi bit giảm đáng kể.

- Mở rộng phạm vi phủ sóng toàn cầu của mạng di động.

- Hỗ trợ mạng ad hoc (công nghệ cho phép các nút mạng được truyền trực tiếp với nhau mà không cần qua các thiết bị trung gian) và multi-hop (định tuyến nhiều lớp).

Ảnh: Tweak Library

Những cột mốc quan trọng đánh dấu sự ra đời của các thế hệ mạng không dây. (Ảnh: Tweak Library)

5G


Được giới thiệu vào năm 2019, 5G hứa hẹn sẽ vượt xa các dịch vụ không dây băng thông rộng trước đó nhằm tạo bước đệm cho kỷ nguyên IoT và các phân khúc truyền thông quan trọng khác. Là sự kết hợp giữa các tế bào nhỏ (sóng milimet) và beamforming (công nghệ dẫn lối của trạm gốc giúp xác định tuyến đường đi dữ liệu hiệu quả nhất của một người dùng bất kỳ, giúp giảm nhiễu hiệu quả), 5G có thể cung cấp tốc độ truyền đáng kinh ngạc cùng độ trễ cực thấp.

Ảnh: IOT Solutions World Congress

5G được coi là xương sống của nền kinh tế IoT. (Ảnh: IOT Solutions World Congress)

Một số đặc điểm chính của 5G:


- Cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên tới 10 Gbps, nhanh gấp 10 lần so với 4G.

- Có độ trễ cực thấp, ít hơn 60 - 120 lần so với độ trễ của 4G.    

- Hoạt động trên băng thông từ 30 GHz đến 300 GHz.

5G được coi là xương sống của nền kinh tế IoT (Internet of Things), kết nối hầu hết tất cả mọi thứ từ điện thoại di động, thiết bị cảm biến, máy bay không người lái,...

Với khả năng kết nối mạnh mẽ, 5G cho phép “giao tiếp” giữa máy móc với nhau (M2M), tác động sâu sắc đến mọi lĩnh vực từ ngân hàng đến chăm sóc sức khỏe. Những công nghệ tưởng chừng như chỉ có trong khoa học viễn tưởng như vận chuyển hàng bằng máy bay không người lái, xe tự lái, phẫu thuật từ xa, y tế từ xa,… có thể sẽ sớm được phổ biến rộng rãi nhờ mạng 5G.