Ngày 6/1/2012 vừa qua, Wi-Fi 5G chính
thức được giới thiệu ra công chúng. Bài viết sẽ chỉ ra những điểm ưu
việt của chuẩn Wi-Fi trên, qua đó đưa ra một số dự đoán về công nghệ
mạng không dây trong tương lai gần.


Sự ra mắt của Wi-Fi thế hệ thứ 5




Ngày 6/1/2012, nhà sản xuất chip Wi-Fi Broadcom giới thiệu chip đầu
tiên theo chuẩn 802.11ac, cung cấp vùng phủ sóng và tốc độ vượt trội so
với chip Wi-Fi chuẩn 802.11n. Broadcom đề nghị gọi tên các sản phẩm
dùng chip Wi-Fi tiêu chuẩn 802.11ac là Wi-Fi 5G, vì 802.11ac là tiêu
chuẩn IEEE thế hệ thứ 5 cho công nghệ mạng không dây phổ dụng.

Chuẩn 802.11ac mở ra khả năng truyền tải các nội dung chất lượng
cao (như video HD) trong lĩnh vực phạm vi gia đình một cách dễ dàng.
Ngoài ra, đây cũng là xu thế tất yếu bởi người dùng luôn cần một mạng
Wifi nhanh hơn để kết nối các thiết bị cá nhân. Hiện tại, 802.11ac mới
chỉ được thử nghiệm ở chế độ dự thảo (draft) và khoảng cuối năm nay sẽ
được chính thức ra mắt công chúng.

Tuy nhiên, với một số sản phẩm mẫu như Buffalo AirStation
WZR-D1800H (được giới thiệu tại CES 2012), một số nhận định về những
thay đổi mà 802.11ac mang lại đã có thể được kiểm chứng. Bài viết dưới
đây sẽ chỉ ra những điểm ưu việt của Wi-Fi 5G, qua đó đưa ra một số dự
đoán về công nghệ mạng không dây trong tương lai gần.

Wi-Fi 5G so với những phiên bản tiền nhiệm

Bảng: So sánh 802.11n và 802.11ac

	802.11n (Wi-Fi chuẩn N)	802.11ac (Wi-Fi 5G)
Tương thích ngược	802.11a, 802.11b, 802.11g	802.11n
Băng tần hỗ trợ	2.4GHz và 5GHz	Chỉ 5GHz
Số băng tần trên thiết bị phần cứng	Cả băng tần đơn và băng tần kép	Luôn là băng tần kép (Phát sóng chuẩn N với băng tần 2.4GHz)
Số luồng phát sóng	1 luồng, 2 luồng, 3 luồng	1 luồng, 2 luồng, 3 luồng
Độ rộng băng thông	20MHz, 40MHz	20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz
Tốc độ truyền tải tối đa	150Mb/giây, 300Mb/giây, 450Mb/giây	450Mb/giây, 900Mb/giây, 1350Mb/giây

Tốc độ truyền tải


Giữa 802.11ac và 802.11n, tồn tại một số điểm khác biệt quan trọng.
Trước tiên, 802.11ac cho phép tốc độ truyền tải trung bình cao gấp 3
lần 802.11n – qua đó giúp Wi-Fi 5G trở thành chuẩn Wi-Fi đầu tiên vượt
qua ngưỡng 1Gb/giây. Nên nhớ rằng, cho đến năm 2009, tốc độ tối đa của
Wi-Fi chuẩn N cũng chỉ khoảng trên 100 Mb/giây mà thôi.

Vậy mức tăng trưởng tốc độ này do đâu mà có? Độ rộng băng thông mà
802.11ac cung cấp có thể lên tới 160MHz, cao gấp 4 lần so với chuẩn N,
và 8 lần so với các chuẩn a,b,g. Thêm vào đó, tương tự như chuẩn N,
chuẩn 802.11ac cho phép phát sóng theo tối đa 3 luồng, từ đó tăng băng
thông theo cấp số nhân.

Băng tần


Một điểm đáng chú ý khác, là việc 802.11ac chỉ hoạt động duy nhất
trên băng tần 5GHz. So với 2.4GHz, băng tần này có ưu điểm là tránh được
can nhiễu của các thiết bị gia dụng khác; tuy nhiên, phạm vi phủ sóng
lại khá nhỏ. Để vượt qua hạn chế này, 802.11ac sẽ sử dụng công nghệ chùm
tín hiệu gửi và nhận (Beamforming). Công nghệ chùm tín hiệu được thiết
lập tùy chọn trong tiêu chuẩn kỹ thuật chuẩn 802.11n, nhưng là yêu cầu
bắt buộc trong chuẩn 802.11ac. Ngày nay, hầu hết các thiết bị hỗ trợ
chuẩn 802.11n đều sử dụng phương pháp truyền nhận tín hiệu đa hướng
(MIMO).

Vấn đề tương thích ngược với các thiết bị hỗ trợ Wi-Fi chuẩn N
2.4GHz cũng được giải quyết ổn thỏa, khi các nhà sản xuất đưa ra giải
pháp: Router Wi-Fi thế hệ thứ 5 sẽ cung cấp song song sóng 802.11ac trên
băng tần 5GHz và sóng 802.11n trên băng tần 2.4GHz. Vì vậy, các thiết
bị hỗ trợ Wi-Fi chuẩn N sẽ chắc chắn kết nối được với các Router đời
mới. Trong tương lai, khi chuẩn 802.11ac trở thành phổ biến, tính năng
này có thể được gạt bỏ.

Hiệu năng thực tế


Tốc độ truyền dẫn dữ liệu của Wi-Fi 5G, trên thực tế, phụ thuộc
nhiều vào điều kiện môi trường, vật cản và khoảng cách giữa nguồn phát
sóng - nguồn nhận sóng. Dù chưa đạt đến mức hiệu năng lý thuyết, nhưng
trong một số thử nghiệm, Wi-Fi 5G cung cấp tốc độ truyền dẫn dữ liệu khá
ấn tượng. Sử dụng các Router demo từ Buffalo và Netgear, chuẩn 802.11ac
cho phép phát đồng thời 4 bộ phim với độ phân giải 1080p lên 4 HDTV
khác nhau, mức hiệu năng không tưởng so với chuẩn N.

Tốc độ truyền dẫn trên cũng có những ảnh hưởng tích cực đến thời
lượng pin các thiết bị di động tích hợp Wi-Fi 5G. Hiểu một cách đơn
giản, trong cùng một khoảng thời gian, Wi-Fi 5G và Wi-Fi chuẩn N khiến
các thiết bị hao hụt một lượng pin như nhau; tuy nhiên, thời gian truyền
dẫn cùng một lượng dữ liệu của 5G chỉ bằng 1/3 so với chuẩn N, do đó
mức năng lượng tiêu thụ cũng nhỏ hơn.

Tương lai công nghệ truyền dẫn dữ liệu

Thông minh hơn


Giống với kết nối WiGig đã được Genk giới thiệu,
Wi-Fi 5G cũng được tích hợp Beamforming – công nghệ cho phép bắn các
chùm sóng đến đúng mục tiêu với hiệu suất tốt nhất, giảm thiểu lãng phí
trong quá trình truyền tải. Lợi ích mà Beamforming mang lại có thể được
mô tả ngắn gọn với so sánh sau, giữa 2 thiết bị phát sóng - một sử dụng
chuẩn N, một hỗ trợ Wi-Fi 5G.

Sử dụng phương pháp MIMO (Multiple Input Multiple Output), thiết bị
phát Wi-Fi chuẩn N chia gói dữ liệu ra thành nhiều phần, mỗi phần được
gọi là một luồng dữ liệu và phát từng luồng dữ liệu qua các anten riêng
rẽ. Do gặp phải các vật cản, những tín hiệu này sẽ qua các bộ định
tuyến, đến các anten thu ở những thời điểm khác nhau. Wi-Fi 5G thì khác.
Với Beamforming, gói dữ liệu sẽ được truyền trực tiếp, chính xác từ
anten phát đến anten thu xác định, qua đó tiết kiệm băng thông đáng kể.
Hiệu quả mà công nghệ này mang lại sẽ còn cao hơn nữa, trong trường hợp
điểm phát sóng có nhiều anten.

Nhanh hơn




Mức hiệu năng của Wi-Fi 5G là rất đáng nể, nhưng hãy nhớ rằng băng
tần mà chuẩn Wi-Fi này hỗ trợ vẫn chỉ dừng lại ở 5GHz. Theo nhiều nhận
định, trong tương lai băng tần 60GHz sẽ được sử dụng; và hầu hết các
router sẽ hỗ trợ ba băng tần 2.4, 5 và 60GHz cùng lúc. Băng tần này cho
phép tốc độ truyền tải nhanh hơn đáng kể, tuy nhiên chỉ trong một phạm
vi rất ngắn – các nhà sản xuất đang nghiên cứu các biện pháp để khắc
phục nhược điểm này.

Một nhà sản xuất thiết bị với băng tần 60GHz cho biết: “5-7 Gigabit/giây – tốc độ tương đương với USB 3.0 - là con số hoàn toàn khả thi với Wi-Fi 60GHz.”.
Tốc độ trên sẽ khiến việc truyền tải phim chất lượng cao, game 3D, các
file có dung lượng lớn, … qua lại giữa các thiết bị di động với nhau trở
nên nhanh chóng và thuận tiện hơn hiện nay rất nhiều.

Wi-Fi sẽ dần thay thế hoàn toàn phương thức truyền dữ liệu qua dây dẫn


Nếu các dự đoán trên trở thành sự thực, Wi-Fi sẽ dần trở thành hình
thức truyền dẫn dữ liệu cự li gần phổ biến nhất. Tốc độ Wi-Fi đang dần
vượt xa tốc độ truyền dẫn Internet, và tiếp cận tốc độ truyền dẫn bằng
cáp gia dụng. 5-7 Gigabit/giây, tương đương với gần 1 Gigabyte/giây,
khiến cho những bó dây dẫn loằng ngoằng và những thiết bị hỗ trợ nhiều
cổng kết nối trở nên thừa thãi.

Không chỉ dừng lại ở 802.11ac, công nghệ Wi-Fi sẽ tiếp tục hướng
đến những tiêu chuẩn mới. Wi-Fi Alliance đang xúc tiến thực hiện dự án
Passpoint – dự án kết nối các điểm truy cập Wi-Fi công cộng thành một
mạng chung như mạng … điện thoại. Một loạt chứng chỉ mới như
Voice-Enterprise hay chứng chỉ về tính năng tiết kiệm năng lượng cho
Wi-Fi cũng sắp sửa được tổ chức này cho ra mắt. Ngoài ra, Wi-Fi Alliance
cũng đang phát triển những tiêu chuẩn về một mạng lưới thông minh sử
dụng Wi-Fi để kết nối và quản lý đồng thời các thiết bị gia dụng, thiết
bị điện tử và thiết bị di động. Những dự án, chứng chỉ và tiêu chuẩn này
dự kiến sẽ được giới thiệu trước nửa cuối năm 2013.

Thay cho lời kết: Liệu có tồn tại hai chữ “Hoàn toàn”

Không thể phủ nhận, các tiêu chuẩn Wi-Fi đang ngày càng hoàn thiện,
và mức độ phổ biến của phương thức truyền tín hiệu này cũng tăng lên
nhanh chóng theo thời gian. Nhưng liệu có tồn tại một ngày, thế giới của
chúng ta có thể vận hành trơn tru mà chỉ cần dựa vào những kết nối
“Hoàn toàn không dây”?

Câu trả lời, rất tiếc, là Không. Tồn tại hai lý do: Thứ nhất, kết
nối không dây trong phạm vi hẹp (gia đình, tổ chức) có thể dễ dàng được
thiết lập; tuy nhiên, khi vấn đề được đưa lên tầm vĩ mô, rào cản về chi
phí, độ ổn định và cả nguy cơ tắc nghẽn / nhiễu sóng sẽ dẫn đến một giải
pháp đơn giản mà hiệu quả hơn – mạng dây.

Thứ hai, dù được coi là xu thế tất yếu của kỉ nguyên di động, về
mặt bản chất, mạng Wi-Fi vẫn cần những nguồn phát cố định; và trên hết,
những dữ liệu mà Wi-Fi luân chuyển vẫn được truyền tải qua hệ thống cáp
quang, xử lý trên một số lượng lớn máy chủ hay thậm chí là những trung
tâm dữ liệu cố định. Chưa có phương thức truyền tải dữ liệu không dây
nào xứng tầm với những luồng thông tin với dung lượng cực lớn như vậy,
do đó ý tưởng về một thế giới kết nối “Hoàn toàn không dây” là không khả
thi, ít nhất là trong tương lai gần.
Tuy nhiên, điều mà những người tiêu dùng như chúng ta quan tâm hơn cả
chính là sự tiện dụng cùng những tính năng mang lại hiệu quả cao. Xét
trên tiêu chí đó, không còn nghi ngờ gì nữa, sự cải tiến không ngừng
của các tiêu chuẩn Wi-Fi quả là một điều tuyệt vời.





Nguồn: http://genk.vn/c188n20120524122258574/tu-wi-fi-5g-luan-b224n-ve-tuong-lai-cua-c244ng-nghe-truyen-dan-kh244ng-d226y.chn