Với 5.5G, Trung Quốc đang triển khai bước tiến lớn tiếp theo trong công nghệ truyền thông

Ngành công nghiệp truyền thông di động thường tuân theo chu kỳ thế hệ 10 năm. Việc chuyển từ 4G sang 5G đã thay đổi trải nghiệm internet di động và ngành này đang mong đợi ứng dụng thương mại của thế hệ tiếp theo. Trong thời gian chờ đợi đó, 5.5G (hay 5G-Advanced) đang phát triển mạnh mẽ tại Trung Quốc.

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế 3GPP, chịu trách nhiệm ban hành các thông số kỹ thuật, đã thiết lập các tiêu chuẩn kỹ thuật cho 5.5G vào năm 2021.

“Bản cập nhật có tên Release 18 chỉ ra các hướng phát triển công nghệ cho 5.5G, dự kiến sẽ được 3GPP hoàn thiện vào nửa đầu năm 2024. Sự phát triển đó chỉ ra rằng những nhà cung cấp toàn cầu sẽ điều chỉnh sản phẩm của họ theo các tiêu chuẩn này, dự kiến 2024 sẽ là năm đầu tiên triển khai 5.5G thương mại”, theo Song Xiaodi, Giám đốc tiếp thị của Huawei Carrier Business Group.

Sự phát triển của công nghệ 5G rất nhanh chóng và rộng khắp. Đến nay, hơn 260 mạng 5G đã được triển khai trên toàn thế giới, phủ sóng gần một nửa dân số toàn cầu. Đặc biệt, Trung Quốc đã nổi lên như nước dẫn đầu toàn cầu trong cả việc triển khai và phát triển thương mại 5G, đã thiết lập hơn 3 triệu trạm gốc 5G và cung cấp dịch vụ 5G cho 750 triệu người dùng di động cùng hơn 17.000 nhà máy.

Trong giai đoạn 5.5G, các doanh nghiệp Trung Quốc đang hướng tới mục tiêu tái hiện vị trí dẫn đầu về tốc độ xây dựng. Các công ty viễn thông lớn, gồm cả Huawei và China Unicom, đang nhanh chóng triển khai các tiêu chuẩn kỹ thuật này để cải thiện tốc độ mạng và tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng các nhà máy thông minh, nâng cấp công nghiệp.

Nhà phân tích Cui Kai của hãng IDC, chuyên về công nghệ 5G và Internet of Things (IoT), cho biết 5.5G về cơ bản đã tối ưu hóa việc xây dựng mạng 5G, mang lại những cải tiến đáng kể. Băng thông người dùng di động dự kiến sẽ tăng từ 1Gbps lên 10Gbps, độ trễ sẽ giảm đáng kể và những tiến bộ trong công nghệ IoT nhờ tối ưu hóa phổ tần cùng công nghệ khác sẽ giúp mang lại độ tin cậy cao và độ trễ thấp cho dây chuyền sản xuất công nghiệp.

Sự phát triển công nghệ này không chỉ liên quan đến khoa học và kỹ thuật mà còn đáp ứng nhu cầu của người dùng.

“Trong tiến bộ khoa học, thường là các nhà khoa học là người tạo ra những đột phá mới và các kỹ sư đưa nó vào cuộc sống. Trong viễn thông, các kỹ sư tùy chỉnh thiết bị dựa trên nhu cầu của người dùng”, Cui Kai nói.

Trong khi 5G truyền thống tập trung vào ba yếu tố là băng thông, độ trễ và số lượng người dùng được kết nối, không phải cả ba đều cần được tối ưu hóa đồng thời. Với khả năng phân bổ phổ động (dynamic spectrum), 5.5G cho phép các trạm gốc mới chủ động phân phối lưu lượng, tối ưu hóa tài nguyên mạng cho từng người dùng và nâng cao đáng kể trải nghiệm người dùng.

Sự dẫn đầu của Trung Quốc trong lĩnh vực công nghệ 5G đã tạo ra nhiều ứng dụng thực tế và hữu ích trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Với công nghệ 5.5G, các ứng dụng này sẽ được cải thiện hơn nữa.

Ví dụ: Mạng 5G đã cho phép điều khiển từ xa robot trong môi trường nguy hiểm, chẳng hạn vận hành giếng sâu hoặc xe khai thác, cải thiện đáng kể độ an toàn vận hành. Chất lượng mạng cao cải thiện khả năng kiểm soát của người vận hành và cho phép phản hồi theo thời gian thực với các điều kiện tại chỗ.

Một ví dụ đáng chú ý khác là cảng Thanh Đảo ở miền bắc Trung Quốc, cảng hoàn toàn tự động đầu tiên ở châu Á, đã lập kỷ lục thế giới về hiệu quả bốc dỡ container nhờ khả năng làm mới dữ liệu ở mức mili giây do mạng 5G cung cấp.

Trong một ví dụ khác về ứng dụng công nghiệp, China Telecom và nhà cung cấp hệ thống phun nhiên liệu Nanyuediankong (NYDK) đã xây dựng một nhà máy thông minh 5G, nơi robot, được kết nối với tín hiệu 5G, thực hiện chính xác các nhiệm vụ như cung cấp, xử lý và vận chuyển nguyên liệu. Hiệu quả đạt được là rất đáng chú ý, với các robot hậu cần có khả năng thực hiện 90 chuyến mỗi ngày, vận chuyển 1.800 bộ phận.

Theo Song Xiaodi, những tiến bộ trong công nghệ IoT dựa trên 5G cũng tiến triển với sự ra đời của mạng 5.5G.

Điều này đã được chứng minh tại Đại hội thể thao châu Á Hàng Châu (ASIAD 19) vào tháng 9.2023, khi các phương tiện hậu cần trong làng vận động viên sử dụng năng lượng lithium mới và công nghệ IoT chủ động được hỗ trợ bởi 5.5G để đảm bảo an toàn.

Trước đây, việc kiểm tra và báo cáo nhiệt độ thủ công là cần thiết để đảm bảo an toàn cho pin, nhưng với 5.5G, một mô đun thẻ nhỏ được lắp trên xe sẽ giao tiếp với trạm gốc cách xa hơn 200 mét mà không cần nguồn điện, đạt độ chính xác 99% trong việc cải thiện an toàn và hiệu suất vận hành.

Tuy nhiên, mô hình phát triển và vận hành của công nghệ 5G có sự khác biệt đáng kể giữa Trung Quốc với Mỹ, trong đó các nhà cung cấp Mỹ tập trung vào người dùng doanh nghiệp có giá trị hơn.

Theo một ý kiến trên trang web của Huawei, tại Mỹ, “chi phí cho một trạm gốc cao hơn nhiều, phản ánh mô hình hoạt động có giá trị cao với sự phủ sóng kinh doanh chính xác”. Điều này hoàn toàn trái ngược với cách tiếp cận của Trung Quốc. Ở Mỹ, các ứng dụng nhà máy thông minh như ở Trung Quốc ít phổ biến hơn.

Ericsson, nhà cung cấp thiết bị 5G lớn, đã thành lập một nhà máy thông minh ở thành phố Lewisville (bang Texas, Mỹ) để lắp ráp thiết bị 5G của riêng mình. Song, những nâng cấp như vậy trong dây chuyền sản xuất không được thấy ở các công ty khác.

Ford Motor có kết nối 5G của Ericsson tại nhà máy ở Tây Ban Nha, nhưng việc sử dụng internet không được nêu rõ trên trang web của họ.

Trang SCMP gửi câu hỏi về việc ứng dụng 5G trong quy trình sản xuất của công ty gửi đến Ford và General Motors nhưng vẫn chưa nhận được phản hồi.

Sự chậm trễ về sản xuất công nghiệp trong giai đoạn 5G có thể tăng lên ở giai đoạn 5.5G, đặc biệt là các quy trình sản xuất cốt lõi cao cấp đòi hỏi phản ứng nhanh, chẳng hạn như gia công các bộ phận ô tô.

China Unicom và Huawei đã hợp tác với EA Automation, nhà sản xuất phụ tùng ô tô hàng đầu tại Trung Quốc, để thí điểm các ứng dụng công nghiệp 5.5G. Sự hợp tác đã thử nghiệm mạng nguyên mẫu trên dây chuyền hàn ô tô, đánh dấu ứng dụng đầu tiên của 5.5G trong các liên kết cốt lõi của điều khiển công nghiệp và xác minh kỹ thuật đầu tiên của hệ thống sản xuất linh hoạt hoàn toàn không dây.

Điều khiển công nghiệp truyền thống phụ thuộc rất nhiều vào mạng có dây để vận hành thiết bị. Tuy nhiên chuyển động và xoay của cánh tay robot trong các cơ cấu này có thể làm mòn dây cáp, gây ra thời gian ngừng hoạt động đáng kể. Sự ra đời của công nghệ 5.5G hứa hẹn sẽ giải quyết căn bản vấn đề này.

Về các giai đoạn phát triển của công nghệ di động, Nhật Bản đã bắt đầu sử dụng 4G thương mại vào năm 2010, trong khi Trung Quốc cấp giấy phép 4G gần 4 năm sau đó vào tháng 12.2013. Theo mô hình tương tự, Hàn Quốc đã công bố sử dụng 5G thương mại vào tháng 3.2019 và Trung Quốc cũng làm theo vài tháng sau.

Wu Hequan, học giả của Học viện Kỹ thuật Trung Quốc và Chủ tịch Hiệp hội internet Trung Quốc, cho biết trong một cuộc phỏng vấn: “Giờ đây, với 5.5G, Trung Quốc không chỉ bắt kịp mà còn đi đầu về công nghệ ở cấp độ ứng dụng”.

Tại Diễn đàn MBB Toàn cầu 2023 được tổ chức tại Dubai vào tháng 10, Huawei đã giới thiệu một số nâng cấp công nghệ dựa trên 5,5G cho các nhà khai thác.

Song Xiaodi nhấn mạnh phần giới thiệu công nghệ RedCap trong mô đun 5.5G, viết tắt của Reduced Capability, một phiên bản đơn giản hóa của 5G. Sự đổi mới này làm giảm đáng kể độ phức tạp của các mô đun 5G hiện có, dẫn đến mức tiêu thụ điện năng và chi phí thấp hơn cho các mô đun cuối.

RedCap duy trì những lợi thế độc đáo của công nghệ 5G, chẳng hạn như độ trễ thấp, khả năng định vị và phân chia chính xác, tất cả đều được kế thừa trong RedCap. Với các trạm cơ sở, phạm vi phủ sóng và dung lượng mạng đã được cải thiện đáng kể, đồng thời mức tiêu thụ điện năng trên mỗi bit đã giảm.

Yang Chaobin, Giám đốc Huawei kiêm Chủ tịch phụ trách các sản phẩm và giải pháp CNTT-TT, đã giới thiệu giải pháp 5.5G trong nhà tại hội nghị. Được đặt tên là LampSite X, thiết bị đầu cuối mạng trong nhà nhỏ gọn này với thể tích chỉ 1 lít và trọng lượng 1kg, có thể cung cấp kết nối mạng chất lượng cao ở các khu vực có mật độ mật độ cao như trung tâm mua sắm, sân bay, nhà ga và sân vận động.

Khả năng ngủ đông (tạm dừng hoạt động) của thiết bị trong thời gian nhàn rỗi, tiêu thụ ít hơn một watt điện và nhanh chóng được đánh thức theo yêu cầu, đảm bảo hiệu quả sử dụng năng lượng suốt ngày đêm.

Trong khi ứng dụng rộng rãi của 5,5G trong bối cảnh B2B (Business-to-Business) như nhà máy thông minh và hầm mỏ là điều hiển nhiên, thì ứng dụng dành cho người tiêu dùng vẫn còn thưa thớt. Cui Kai chỉ ra rằng mạng 5.5G đang thiếu các ứng dụng hấp dẫn và tỷ lệ chuyển đổi giá trị kinh tế bình quân đầu người không cao.