Tại phòng thí nghiệm không dây của Đại học New York (NYU) ở Brooklyn, các sinh viên đang thử nghiệm nguyên mẫu một thiết bị di động có thể truyền dữ liệu với tốc độ 10 GB/s trong khi đang di chuyển.
Samsung gần đây cũng cho thấy làm thế nào một chiếc xe đi đang chạy với vận tốc 25 km/h có thể duy trì được kết nối tốc độ cao (kể cả khi xe di chuyển trong và ngoài phạm vi của trạm phát sóng điện thoại).
Cả hai thành tựu này nhanh hơn 100 lần so với công nghệ mạng di động được thương mại hóa hiện nay.
Công nghệ không dây thế hệ tiếp theo cuối cùng được xác định trong một tiêu chuẩn thống nhất gọi là mạng "5G". Nó sẽ cung cấp tốc độ nhanh hơn ít nhất 40 lần và có độ bao phủ ít nhất gấp 4 lần so với tiêu chuẩn hiện hành (được biết đến với tên gọi mạng 4G LTE).
Công nghệ mới này dự kiến sẽ sử dụng cái gọi là quang phổ radio "sóng milimet" hoặc bước sóng trên 24 gigahertz. Vào giữa tháng Bảy vừa qua, FCC đã thông qua quy định cho phép sử dụng dải băng tần phù hợp để xây dựng mạng 5G.
Quyết định này khiến cho Hoa Kỳ là nước đầu tiên cho phép sử dụng các quang phổ radio "sóng milimet" cho mục đích thương mại hóa. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu chủ yếu sẽ phục vụ cho radar và các hệ thống quân sự.
Tần số cao hơn mang nhiều dữ liệu hơn nhưng chúng cũng dễ dàng bị chặn bởi các tòa nhà, cây cối và thậm chí cả mưa hơn. Điều này gây khó khăn cho việc sử dụng tần số cao trong lĩnh vực truyền thông di động (một số hệ thống kết nối không dây cố định point-to-point được áp dụng với những nơi có tầm nhìn thoáng đãng).
Tuy nhiên, nhờ những tiến bộ trong xử lí tín hiệu, chip và công nghệ ăng ten mà Samsung, AT & T, Verizon, Ericsson cùng nhiều công ty khác có thể sử dụng quang phổ này cho thế hệ kết nối di động tiếp theo.
Hiện tại, một số dự án khởi nghiệp sử dụng những thủ thuật để theo đuổi mô hình kinh doanh mới. Điển hình là Starry – một dịch vụ đang ở trong giai đoạn beta cung cấp truy cập Internet gia đình ở Boston. Nhưng những nỗ lực đó đều dành cho các thiết bị văn phòng phẩm.
NYU đã trình diễn cách làm thế nào tín hiệu sóng milimet có thể được sử dụng cho truyền thông di động và giải quyết được vấn đề lớn nhất: sóng bị chặn bởi các đối tượng giữa máy phát và máy thu.
Một ăng ten nhỏ trên chip hoặc bảng mạch có thể điều khiển tín hiệu theo hướng dẫn cụ thể để giảm thiểu nhược điểm trên. Điều này được gọi là "phased array". Ví dụ, Samsung đã tạo ra nguyên mẫu một phased array 32-ten trong các thiết bị cầm tay không dây. Samsung, Ericsson, Nokia và các tên tuổi khác thuộc liên minh 5G đều đang chuẩn bị thử nghiệm thiết bị của họ.
Ted Rappaport, người đứng đầu nghiên cứu không dây tại NYU cho biết: "Một lượng lớn công việc đang được thực hiện ở tất cả các công ty viễn thông lớn, lớn và nhỏ. Bạn nhìn thấy rất nhiều hoạt động hiệu quả xảy ra trong lĩnh vực đó và nhận ra rằng tương lai sóng milimet đang đến rất, rất nhanh chóng".
Rappaport nói thêm: "Những chiếc điện thoại di động hỗ trợ 5G đầu tiên có thể xuất hiện trong 2 đến 5 năm nữa. Tôi gọi đây là sự phục hưng của không dây".
Cơ sở cho công nghệ không dây mới là tiến bộ đáng ghi nhận trong lĩnh vực vi mạch. Đầu tiên, kích thước của chip nhỏ hơn cho phép xử lí dữ liệu nhiều hơn mà không làm thỏi pin trên thiết bị quá tải. Thứ hai, loại chip này sẽ được phủ một vật liệu đóng vai trò là ăng ten, giảm thiểu tổn thất tín hiệu và tiêu thụ năng lượng.
Ken Stewart, giám đốc kỹ thuật phụ trách mảng không dây của Intel cho biết: "Những gì mà người tiêu dùng sẽ thấy là những trải nghiệm phong phú hơn và video sẽ có độ phân giải cao hơn trên các thiết bị di động. Thay vì chơi Pokemon GO trên màn hình điện thoại, họ sẽ trải nghiệm cảm giác chơi game nhập vai trong một môi trường 3D có tỷ lệ làm mới hình ảnh (refresh) nhanh chóng".
Những nỗ lực của liên minh 5G diễn ra trong bối cảnh nhu cầu dữ liệu không dây trên các thiết bị di động của hàng tỷ người đang tăng theo cấp số nhân. Mặc khác, nhu cầu bổ sung còn đến từ các phương tiện như ô tô nối mạng và lưới điện thông minh.
