Công nghệ cung cấp mạng 5G nhanh nhất cho hộ gia đình

Các khách hàng sử dụng mạng 5G thường phải chọn giữa tốc độ tải dữ liệu cực nhanh với độ phủ sóng hạn chế hoặc độ phủ sóng rộng nhưng tốc độ không khác gì mạng 4G. Nhưng nhóm kỹ sư ở Đại học California (UC), San Diego, phát triển công nghệ kết hợp cả hai ưu thế, cho phép kết nối 5G mà không ảnh hưởng tới tốc độ hoặc độ tin cậy, theo báo cáo tại hội thảo ACM SIGCOMM 2021 diễn ra hôm 23 - 27/8.

Công nghệ mới cung cấp giải pháp khắc phục trở ngại đã tồn tại từ lâu để cung cấp dịch vụ 5G tốc độ nhanh cho người dân. Tín hiệu tốc độ nhanh gọi là sóng milimet không thể truyền đi xa và thường bị chặn bởi tường, cây cối, con người và vật liệu tương tự. Hệ thống 5G băng tần cao truyền dữ liệu qua một chùm sóng milimet giống tia laser giữa trạm gốc và thiết bị nhận tín hiệu. Nếu có người đi qua đường truyền của chùm sóng, kết nối sẽ bị chặn hoàn toàn.

Giáo sư Kỹ thuật điện và Vi tính Dinesh Bharadia ở Trường kỹ thuật Jacobs của UC San Diego, đồng tác giả nghiên cứu, và cộng sự đưa ra giải pháp tách chùm sóng milimet thành vài chùm nhỏ hơn với đường truyền khác nhau từ trạm gốc tới thiết bị nhận. Nhờ đó, ít nhất một chùm sóng có thể tới thiết bị nhận nếu những chùm khác gặp phải vật cản trên đường truyền.

Để chế tạo hệ thống này, nhóm nghiên cứu thiết kế một loạt thuật toán. Thuật toán đầu tiên lệnh cho trạm gốc tách chùm sóng thành vài chùm nhỏ. Một số chùm sóng truyền thẳng trong khi chùm sóng khác đi qua nhiều vật phản xạ như thủy tinh, kim loại, bê tông hoặc tấm thạch cao để tới thiết bị nhận. Sau đó, thuật toán xác định đâu là đường truyền tốt nhất thông qua quá trình thử và lỗi, tối ưu góc, pha và độ mạnh để tạo ra tín hiệu chất lượng cao.

Một thuật toán khác cùng lúc duy trì kết nối nếu người sử dụng di chuyển xung quanh hoặc có người đi qua đường truyền. Những rủi ro như vậy có thể khiến chùm sóng không thể truyền thẳng, vì vậy thuật toán sẽ theo dõi chuyển động của người dùng và chỉnh thông số của mỗi chùm sóng tương ứng.