Nhật Bản phát triển thiết bị không dây 6G nhanh gấp 20 lần so với 5G

Một nhóm công ty viễn thông Nhật Bản phát triển thiết bị không dây 6G tốc độ cao có thể truyền dữ liệu ở tốc độ 100 Gbps qua khoảng cách 100 m.

4 công ty gồm DOCOMO, NTT Corporation, NEC Corporation và Fujitsu, thành lập liên minh cho dự án phát triển thiết bị. Từ năm 2021, các công ty này cộng tác nghiên cứu và phát triển thiết bị cận terahertz, mở đường cho kỷ nguyên 6G, Interesting Engineering mới đây đưa tin. Trong thử nghiệm gần đây, họ đã truyền siêu nhanh 100 gigabit mỗi giây (Gbps) ở tần số 100 GHz và 300 GHz qua khoảng cách 100 m.

Tốc độ này nhanh hơn 20 lần so với tốc độ tối đa trên lý thuyết của mạng 5G, cho phép người dùng có thể tải một bộ phim chất lượng 4K hoặc 5 bộ phim chuẩn HD chỉ sau một giây.

Theo hãng nghiên cứu thị trường Statista, tốc độ mạng 6G mà các nhà khoa học Nhật Bản vừa đạt được thậm chí còn nhanh hơn gấp 500 lần so với tốc độ mạng 5G trung bình của nhà mạng T-Mobile tại Mỹ.

Dải tần số của phổ điện tử dành cho 5G và 6G là điểm khác biệt chính giữa chúng. Tốc độ nhanh hơn thường liên quan đến hoạt động ở băng tần cao hơn. Đường truyền 5G thường được phát ở tần số thấp hơn 6 GHz và được mở rộng thành các băng tần khoảng 40 GHz, được gọi là "dải sóng milimet". Nhưng các dải tần cao hơn được gọi là dải tần "sub-terahertz" nằm trong khoảng từ 100 đến 300 GHz dự kiến được sử dụng cho 6G.

Tần số cao hơn đáng kể của dải tần sub-terahertz sẽ yêu cầu các thiết bị không dây hoàn toàn khác, vì vậy các nhà nghiên cứu phải tạo ra từ đầu. Điều này trái ngược với băng tần 28 GHz và các băng tần milimet khác được sử dụng trong các hệ thống 5G hiện có.

Theo các công ty Nhật Bản, dự án của họ sẽ cần phải vượt qua một số trở ngại đáng kể để thành công, bao gồm cả việc tìm ra những tiêu chuẩn hiệu suất chính xác mà các thiết bị không dây hoạt động ở dải tần sub-terahertz phải đáp ứng và sau đó thực sự tạo ra những thiết bị đó.

Để tạo ra thiết bị 6G tốc độ cao, 4 công ty tham gia nhóm thử nghiệm nói trên đều có những đóng góp đáng kể vào sự tiến bộ của công nghệ tần số sub-terahertz. Trong số này, nhờ phát triển bộ khuếch đại công suất cao, Fujitsu đã đạt được hiệu suất sử dụng điện năng cao nhất thế giới, điều này rất cần thiết để tăng phạm vi liên lạc đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng cho 6G.

Sự phát triển của công nghệ 6G tiên tiến này sẽ mang đến những lợi ích đáng kể. Dung lượng đạt được cho phép nó truyền phát trực tuyến 5 bộ phim HD cùng lúc, mở ra vô số ứng dụng có thể có để tận dụng tốc độ truyền dữ liệu, từ truyền phát video Ultra HD cho đến điều khiển thời gian thực trên xe tự lái, cũng như nhu cầu liên lạc ngày càng tăng.

Mạng 5G bắt đầu được triển khai thương mại hóa từ năm 2019 và là tiêu chuẩn mạng di động tiên tiến nhất hiện nay. Tốc độ trung bình của mạng 5G do nhà mạng T-Mobile cung cấp tại Mỹ là 204,9 Mb/s, trong khi đó tốc độ tối đa theo lý thuyết của mạng 5G là 10Gb/s.

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học Nhật Bản thử nghiệm thành công truyền tải dữ liệu tốc độ cao bằng mạng 6G, nhưng lần thử nghiệm trước được tiến hành ở khoảng cách ngắn. Theo đó, một nhóm các nhà khoa học khác của Nhật Bản đã từng thử nghiệm thành công truyền và nhận tín hiệu 6G đạt tốc độ 240Gbps (30GB/s), nhưng chỉ ở khoảng cách 20m.

Dù mạng 5G vẫn chưa được triển khai rộng rãi trên toàn cầu, các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển công nghệ kết nối mạng di động thế hệ thứ 6 (mạng 6G). Hiệp hội Hệ thống Thông tin Di động Toàn cầu (GSMA) dự kiến mạng 6G sẽ bắt đầu được triển khai từ năm 2030.

Các chuyên gia nhấn mạnh những tiềm năng của công nghệ 6G cao cấp là vô hạn khi cung cấp kết nối liền mạch trong tương lai, cho phép nhiều ứng dụng từ gửi video độ nét siêu cao tới điều khiển phương tiện tự động theo thời gian thực, đồng thời tăng nhu cầu giao tiếp.

Thu Anh (T/h)