Mạng 6G nhanh hơn vài nghìn lần mạng 5G
Trong vòng 10 năm trở lại đây, số lượng các thiết bị di động tăng rất nhanh, đồng thời khối lượng dữ liệu truyền thông trên mạng di động cũng tăng ở mức độ đột biến. Tuy hiện nay phần lớn các thiết bị di động chưa sử dụng hết băng thông của mạng 4G và mạng 5G vẫn sẽ còn nhiều trì hoãn trước khi có thể triển khai trên toàn thế giới, nhưng với các dự đoán tăng trưởng của truyền thông di động thì cũng không phải quá sớm khi các nước trên thế giới, các tập đoàn đa quốc gia đang chuẩn bị cho cuộc đua 6G.
Trong khi tốc độ mạng 5G đạt tới 20Gbps, thì mạng 6G hướng tới tốc độ Tegabit (Tbps) nhanh hơn cỡ vài trăm đến vài nghìn lần mạng 5G. Tuy nhiên, mục tiêu của mạng 6G không phải chỉ ở tốc độ, mà còn nhằm giải quyết các vấn đề còn tồn tại của mạng 5G và hướng tới giải quyết các yêu cầu của tương lai.
Mục tiêu của mạng 5G là gắn kết tất cả các lĩnh vực kinh tế - xã hội, nhằm xây dựng hệ sinh thái thông tin mà trung tâm là người dùng. Nhưng do hạn chế về công nghệ, mạng 5G vẫn còn nhiều giới hạn về truyền thông như độ cao, độ sâu, độ rộng. Mặc dù được coi là mạng của Internet vạn vật (IoT), nhưng mạng 5G vẫn còn khoảng cách khá xa để đạt được tính phổ quát khắp nơi. Về không gian truyền thông, mạng 5G hạn chế trong độ cao cỡ vài nghìn mét so với mặt đất và ở độ sâu dưới mặt đất, mặt biển.
Mục tiêu của mạng 6G là giải quyết các hạn chế của mạng 5G, hướng tới khả năng kết nối không gian - khí quyển - mặt đất - dưới biển. Bốn định hướng chính về kết nối đang được nghiên cứu là: Kết nối thông minh, kết nối sâu, kết nối không đồng nhất, và kết nối khắp nơi. Hiện đang có khá nhiều công nghệ tiềm năng, kể cả các công nghệ của tương lai được xem xét đưa vào mạng 6G như truyền thông không dây quang, truyền thông lượng tử, thiết bị bay không người lái, vệ tinh tầng thấp… các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), phân tích dữ liệu lớn cũng được đưa vào hỗ trợ mạng 6G nhằm đảm bảo các mục tiêu về chất lượng mạng (QoS).
Trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ được tích hợp vào hệ thống mạng 6G. Tất cả các thành phần mạng như các thiết bị vật lý, xử lý tín hiệu, quản lý tài nguyên, dịch vụ kết nối sẽ được hợp nhất và quản lý sử dụng AI. Nhờ đó, các vấn đề như chuyển đổi số, công nghiệp 4.0 sẽ được thúc đẩy phát triển.
Cả thế giới chỉ còn một mạng di động
Một số viễn cảnh của các ứng dụng tiềm năng của mạng 6G bao gồm:
Xã hội siêu thông minh: Nhà thông minh sẽ được triển khai rộng rãi khi các thiết bị thông minh đều có khả năng kết nối và điều khiển từ xa. Giao thông thông minh với hệ thống điều khiển, xe tự hành, taxi bay có thể được triển khai dựa trên công nghệ mạng 6G. Thành phố thông minh được xây dựng dựa trên các hệ thống giám sát môi trường, hệ thống điều khiển tối ưu năng lượng nhằm nâng cao mức sống của người dân.
Internet của mọi thứ (IoE): Mạng 6G ngoài việc đảm bảo kết nối với số lượng lớn các thiết bị như máy tính, sensor, và mọi loại thiết bị vật lý, còn đảm bảo tích hợp 4 thành phần quan trọng là dữ liệu, con người, quy trình và thiết bị vật lý thành một thể thống nhất. IoE sẽ là thành phần quan trọng để xây dựng xã hội thông minh bao gồm ô tô thông minh, công nghiệp thông minh, sức khoẻ thông minh.
Thực tại ảo mở rộng (XR): XR là bước tiếp theo của thực tại ảo (VR), thực tại ảo tăng cường (AR) và thực tại ảo hỗn hợp (MR). Ngoài việc các đối tượng được mô phỏng 3D và điều khiển AI, trải nghiệm người dùng sẽ được hỗ trợ bởi cả 5 giác quan nghe, nhìn, khứu giác, vị giác, xúc giác thông qua các sensor. Với băng thông tốc độ và ổn định cao, độ trễ thấp, mạng 6G sẽ đảm bảo chất lượng của trải nghiệm người dùng.
Giao diện bộ não và máy tính (BCI): Nhằm mục tiêu điều khiển thiết bị, đặc biệt là các thiết bị trong nhà hoặc trong hệ thống y tế. BCI sẽ thu nhận các tín hiệu từ bộ não và chuyển đến các thiết bị số, phân tích và diễn dịch tín hiệu thành các lệnh điều khiển thiết bị. Các đặc tính của truyền thông không dây của mạng 6G cho phép thiết lập hệ thống BCI trong cuộc sống hàng ngày.
Công nghệ mạng 6G là một cuộc cách mạng lớn so với các thế hệ mạng trước đó, có thể biến các mạng di động ở các quốc gia trở thành một mạng di động duy nhất trên toàn thế giới, như cách chúng ta đã từng biến các mạng di động của các tỉnh, thành phố trở thành một mạng di động của quốc gia.
Trong việc triển khai các thế hệ mạng di động, Việt Nam thường đi sau thế giới từ 7-10 năm đối với các mạng di động 2G, 3G, 4G. Đối với mạng 5G, chúng ta đã thực hiện các thử nghiệm từ năm 2019, kỳ vọng đưa Việt Nam vào các nhóm nước đầu tiên trên thế giới triển khai mạng 5G, sau các nước như Hàn Quốc, Mỹ, Nhật Bản, Australia.
PGS.TS Phạm Thanh Giang (Viện Công nghệ Thông tin, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam)
