CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG LTE
1.2. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.2.5. Thế hệ thứ năm của công nghệ điện thoại di động (5G) [16]
Đầu năm 2014, Ericsson công bố đã đạt được tốc độ 5Gpbs. Các công ty NTT DOCOMO, SK Telecom đã chứng kiến sự trình diễn của Ericsson tại phòng nghiên cứu của Ericsson tại Kista, Thụy Điển. Các bước Ericsson phát triển 5G bao gồm công nghệ ăng-ten mới với bằng tần rộng hơn, tần số cao hơn và giảm khoảng thời gian truyền dẫn (transmission time intervals). Hệ thống trạm phát sóng được thiết kế riêng cho thử nghiệm 5G. Small cells, tần số mới (bao gồm 15 GHz) và hệ thống truyền dẫn tốc độ cao, truyền dẫn backhaul cơng suất cao. Hiện chưa có chuẩn chính thức cho 5G, nhưng 5G đã đạt một bước tiến vượt bậc từ tầm nhìn cơng nghệ trở thành một yếu tố quan trọng trong chiến lược phát triển mạng lưới và kinh doanh của các nhà khai thác viễn thông. Với tốc độ nhanh hơn, giảm độ trễ và hiệu suất hoạt động cao hơn ở các khu vực mật độ cao, 5G mang đến những trải nghiệm tiên tiến hơn cho người dùng, đồng thời thúc đẩy sự phát triển các ứng dụng M2M phục vụ người tiêu dùng. Công nghệ 5G sẽ không chỉ đơn giản là cung cấp khả năng truyền dữ liệu tuyệt vời đến người dùng smartphone và tablet. Việc truyền dữ liệu siêu nhanh cũng sẽ hỗ trợ tốt cho các thiết bị khác tham gia vào thế giới kết nối như TV, tủ lạnh, đèn giao thông, ô tô thông minh và các thiết bị theo dõi sức khỏe.. Dự kiến tới năm 2020, 5G mới triển khai thương mại tại các mạng di động. Dự đoán tới năm 2019, tỷ lệ thuê bao 4G LTE ở Bắc Mỹ sẽ chiếm tới 85% và đây có thể sẽ là một trong những khu vực đầu tiên ứng dụng 5G. Nhật Bản và Hàn Quốc dự kiến cũng sẽ là những quốc gia sớm triển khai 5G. Theo các báo cáo thảo luận của các nhà mạng và các tập đồn sản xuất thiết bị viễn thơng mạng di động thế hệ thứ 5 sẽ có các đặc điêm sau:
- Sử dụng bước sóng millimet (tần số 90 GHz) cho việc truyền sóng.
- Tốc độ nhanh, giảm độ trễ và hiệu suất hoạt động cao hơn ở các khu vực mật độ cao.
- Số lượng thiết bị thực hiện kết nối đồng thời cao, hiệu quả phổ (lượng dữ liệu trên đơn vị diện tích), tiêu thụ điện năng thấp hơn, phủ sóng tốt hơn, tốc độ bit cao hơn
26
trong phần lớn vùng phủ sóng, độ trễ thấp hơn, số lượng các thiết bị được hỗ trợ cao, chi phí triển khai cơ sở hạ tầng thấp hơn, độ linh hoạt, khả ăng mởi rộng mạng, và độ tin cậy cao hơn so với hệ thống 4G.
- Các ô tế bào nhỏ (được gọi là 5G Green Dense Small Cells) hoạt động trong mạng lưới mật độ dày và rộng khắp (Massive Dense Network) . Mỗi điểm truyền sóng được trang bị một số lượng lớn antenna đồng thời phục vụ nhiều người sử dụng. Các gói tin có thể được truyền tới các thiết bị đầu cuối trên cùng một tần số, vào cùng một thời điểm.
- Giải quyết được vấn đề quản lý di động, giao diện đối với các điểm truyền dẫn bị phủ sóng chồng chéo, bao gồm cả việc phân bổ linh hoạt tài nguyên cho hướng xuống và hướng lên trong mỗi tế bào, cung cấp tùy chọn truyền trực tiếp giữa 2 thiết bị di động, và có biện pháp tiên tiến xóa ảnh hưởng của nhiễu sóng.
- Khả năng hỗ trợ một số lượng lớn các thiết bị có khả năng kết nối, ví dụ như việc tham gia vào điều khiển giao thơng – cơng việc địi hỏi kiểm soát độ trễ và đảm bảo đáng tin cậy.
- 5G là mạng phổ biến của mọi kết nối internet và mạng cảm biến khơng dây: Người sử dụng có thế đồng thời kết nối mạng không dây và liên tục di chuyển. Các mạng khơng dây là bất kỳ, có thể là 2.5G, 3G, 4G hoặc Wi-Fi, WPAN hoặc bất kỳ một cơng nghệ khơng dây tương lai nào. Có thể thực hiện nhiều đường truyền dữ liệu đồng thời.
- Vấn đề liên quan đến mạng Mult-hop : Vấn đề quan trọng trong hệ thống tiên tiến hơn 4G là khiến cho tốc độ bit cao hơn trong phần lớn hơn của các tế bào, đặc biệt khi người sử dụng ở vị trí giới hạn cơ sở. Trong quá trình nghiên cứu hiện tại , vấn đề này được giải quyết bằng cách lặp ô tế bào và hợp tác chuyển tiếp, như việc sử dụng mỗi thiết bị kết nối trong tế bào vào việc chuyển tiếp thông tin dữ liệu.
27
- Quản lý và chia sẻ tài nguyên vô tuyến một cách năng động. Bằng cách sử dụng hiệu quả phần mềm tìm kiếm các dải tần không sử dụng trong không gian quản lý.
- Có thể bao gồm các mạng Adhoc linh hoạt (Dynamic Adhoc Wireless Network - DAWN), các mạng về cơ bản giống với mạng Adhoc di động (Mobile adhoc network - MANET), mạng mắt lưới không dây (Wireless mesh network - WMN) hặc mạng lưới khơng dây, kết hợp với antenna thơng minh và có phương pháp điều chế linh hoạt.
- Việc cấp phát địa chỉ IP theo Ipv6 được thực hiện dựa trên vị trí và mạng kết nối.
- Hỗ trợ các thiết bị wearable như đồng hồ thơng mình.
- 5G có một tiêu chuẩn tồn cầu thống nhất.
- Sự phát triển của công nghệ Li-Fi (kết hợp giữa Kỹ thuật và Wireless) sẽ thay thế sự phát sóng radio bằng việc sử dụng có Diode ánh sáng.
- Hỗ trợ các ứng dụng Multimedia đầy đủ và toàn diện hơn mạng 4G.