Sự chuyển dịch vô tuyến theo nhận thức của cộng đồng

 Mạng di động ngày nay thường được hiểu là các công nghệ mạng di động 2G, 3G, 4G, hay 5G… Với thiếu bị người sử dụng là một chiếc điện thoại kèm với SIM.

Mang di động được thiết kế đang mang thông tin, với khái niệm truyền thống là Tín nhắn SMS, Thoại Voice và dữ liệu Data.

Việc phân chia 3 kiểu dịch vụ mang là SMS, VOICE, DATA được khỏi phát từ khi thiết kế mạng di động, Ngày nay với các ứng dụng OTT và Internet tốc độ cao, việc phân chia thành 3 dịch vụ mang như trên, thì nhiều người thấy rất khó hiểu, và thấy rằng thật lỗi thời. Ngày nay tôi còn thấy nhiều người trao đổi với nhau bằng đoạn ghi âm( recorder), thấy rất thú vị, và thời đại.

          Năng lực tính toán của chip tăng gấp đôi trong 3 năm, hiện nay năng lực tính toán của chip tương đương với các siêu máy tính cách đây chục năm, Chính vì năng lực này và khả năng sản xuất, giá thành rẻ đi. Theo đó những thuật toán phức tạp như biến đổi Fourier, MIMO, Beamforming… được xử lý trong những thiết bị rẻ tiền. Điều này giúp gia tăng hiệu suất, hiệu quả sử dụng phổ tần số lên nhiều lần, Vì vậy, với cùng một kênh tần số hữu hạn, tốc độ dữ liệu có thể tăng thêm nhiều lần giúp tăng chất lượng dịch vụ, cũng như nhiều ứng dụng được sử dụng. Hãy để ý tới ngay những thiết bị các bạn sử dụng là máy di động, là các thiết bị Router, AP trong gia đình các bạn sẽ thấy rất rõ sự thay đổi này. Tôi cũng khuyên nghị các bạn hãy thay thế thiết bị này cứ sau 3 năm sử dụng để nhận được những dòng thiết bị chất lượng hơn.

Ví dụ về một thiết bị AP, mà bất kỳ người dân nào cũng có thể mua, nhưng sở hữu những tính năng thời đại.

          Công nghệ mạng di động ở những giai đoạn đầu có mưc độ tập trung cao. Việc sử lý thông tin ở những lớp cao hơn trong mô hình OSI phải được xử lý ở những mạng core trung tâm, đặt tại những tổng đài quan trọng thuộc Node mạng quan trọng, thuộc về sử hữu của nhà mạng. Với các node mạng quyên thuộc như sMSC, MMSC, hay như node truyền dẫn DWDM.

          Ngày nay, công nghệ mạng di động chuyển hẳn sang phân tán, từ phân tán về phần cứng, cấu trúc, tới phân tán về mặt chức năng. Với đặc điểm thiểt bị như RRU, miniDWDM, Công nghệ vô tuyến SRD…, do yêu cầu độ trễ thấp và khả năng đáp ứng, xử lý phần cứng tốt hơn, rẻ hơn lên những lớp cao hơn trong mô hình OSI được đẩy hẳn xuống cho lớp truy cập xử lý. Công nghệ Cache cũng dần được phân tán hóa, với dung lượng bộ nhớ lớn hơn, và rẻ hơn làm cho việc Cach ngay tai lớp truy cập cũng ngày càng đơn giản hơn.

          Chúng ta hãy để ý rằng, bản chất của con người là trao đổi thông tin thường xuyên hơn ở cùng một nhóm người có cùng mối quan hệ, ví dụ người cùng một gia đình trao đổi thường xuyên hơn với người hàng xóm, các nhân viên trong cùng một công ty trao đỏi thường xuyên hơn với các nhân viên khác công ty. Các thành viên trong một làng/ xã hay trao đổi với nhau hơn giữa các thành viên khác làng/xa nhau. Hãy nói rộng ra là trao đổi thông tin của những người trong cùng một quốc gia là lớn hơn rất nhiều giữa hai thành viên của hai quốc gia. Chính vì thế các thủ tục truyền thông, cũng như nội dung được khép kín tại ngay lớp truy cập sẽ tích kiệm và nhanh hơn rất nhiều so với kiểu thiết kế tập trung trước đây. Về bản chất nội dung cũng cho ta kết quả tương tự, khoảng 20% số lượng nội dung được sử dụng trong không gian mạng là chiếm tới 80% băng thông. Các bạn có thể kiểm chứng ngay trên youtube thì sẽ rõ. Với cùng một bài hát, có bài hát xem tới 10 triệu lượt view, nhưng có bài hát chỉ vài trăm lượt view. Nội dung của bài hát này được lưu tại một server đâu đó trong không gian mạng, trước kia để nghe bài hát đó, thì ta đều cần truy cập và cần đường truyền từ serve tới tận khách hàng cần nghe. Vậy điều gì sẽ xẩy ra nếu ta lưu ngay nội dung bài hát đó tại Cache của khách hàng, như vậy băng thông đường truyền là không cần thiết nữa, Vậy với việc chỉ lưu trữ bài hát theo trend, với 20% tổng số nội dung có người dung hay sử dụng ta đã làm giảm tới 80% băng thông đường truyền.

          Về nhận thực, hay xác thực tài khoản. Trước kia, việc xác thực đều phải thông qua một số định dạng bằng SIM. Số điện thoại di động, Cái việc này như luật bất thành văn vậy, làm cho quyền lực thuộc về nhà mạng và thuộc sự quản lý của nhà nước. Nhưng hiện nay các bạn thấy rằng dần xuất hiện những kiểu nhận thực mới, là thông qua mã QA code, thông qua xác thực bởi Email, nhận thực thực qua thiết bị phần cứng OTP, hay cả eSIM.  Điều này sẽ giúp phân tán quyền lực tốt hơn, nhiều ứng dụng sẽ được tham gia phục vụ khách hàng. Ngay nay, ngay cả những giao dịch quan trọng như ngân hàng, thì việc đổi hỏi xác thực qua tín nhắn, số điện thoại đã không còn nữa.

          Lượng thông tin được truyền trên không gian mạng tăng gấp đôi sau mỗi 2.5 năm. Sự bùng nổ này đến từ số hóa và đưa lên không gian mạng mọi khía cạnh của đời sống, chất lượng nội dung tăng lên, nhu cầu tăng lên và ngày càng nhiều người tiếp cận được với dịch vụ mạng hơn nhờ giá thành dẻ hơn của dịch vụ, cũng như thiết bị đầu cuối. Hiện nay không chỉ con người mới sử dụng mạng viễn thông, mà sự tăng lên nhanh chóng của các thiết bị IOT cũng tham gia vào quá trình này, đơn cử các bạn có thể quan sát Camera an ninh được lắp đặt ngày một dầy đặc là một ví dụ, làm cho tốc độ gia tăng nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông cao hơn nữa.

          Vậy nhà mạng làm gì để đáp ứng với nhu cầu đó, việc triển khai 3G, 4G và 5G,… cùng với việc sử dụng các công nghệ anten giúp tăng hiệu quả phổ tần số lên, giúp cho số lượng bít dữ liệu được truyền trên 1 HZ băng thông tần số cao hơn. Không những cải thiện mạnh về công nghệ, số lượng vị trí trạm thu phát song cũng tăng mạnh, trước kia khoảng cách trạm – trạm thu phát song trong thành phố là 500m, thì nay đã giảm xuống còn nhỏ hơn 200m. Theo dự đoán của chuyên gia và công nghệ tần số cao được đưa vào sử dụng, thì khoảng cách giữa 2 trạm thu phát sóng phải giảm hơn nữa. Số lượng trạm thu phát vô tuyến tăng lên, sẽ kéo thêm gạnh nặng khủng khiếp cho nhà mạng. Cho chi phí thuê vị trí đắt trạm khi mặt bằng thuê đắt đỏ, chi phí điện, cũng như các chi phí vận hành và bảo trì….

          Vì vậy việc đẩy trách nhiệm cho phát triển phổ cập công nghệ, thúc đẩy công nghệ truyền tải cho một vài nhà mạng sẽ đẩy gánh nặng khủng khiếp cho họ. Hoặc nếu nhà mạng thiếu năng lực, sẽ làm chậm sự phát triển của công nghệ, cái mà người tiêu dùng có thể được hưởng. Với những phân tích ở trên, thì người đọc có thể đoán được tương lai rồi, phải chăng việc lựa chọn công nghệ, sử dụng công nghệ sẽ tiến tới phụ thuộc vào từng cá nhân, doanh nghiệp hoặc cộng đồng.

          Hãy cùng nhớ lại về công nghệ 2G truyền thống, đường truyền dẫn TDM. Ta chỉ cần một đường truyền 2Mbps là đủ để mang thông tin một trạm thu phát vơi cấu hình max thời điểm ban đầu là 12 TRX. Với đường truyền 2Mbps này có thể đảm bảo cho 48 cuộc gọi đồng thời với tốc độ thoại là HR. Thời điểm đó, tôi sử dụng dịch vụ này thật là hạnh phúc, chất lượng thoại MOD cũng khá tốt( khoảng 3.2/ Max là 4.5). Hãy nhớ là 2Mbps là 48 người có thể sử dụng đồng thời.

          Tiếp theo ta hãy nói về Video. Ta cần tối thiểu khoảng 120kbps đường truyền cho dịch vụ video thời gian thực, kiểu như các bạn gọi Zalo cho người thân, với dịch vụ Video HD thì tốc độ cần cao hơn, có thể là tới 4Mbps, hoặc hơn nữa. NHƯNG ngày nay với cùng đường truyền 120kbps sẽ cho ta được chất lượng Video tuyện vời hơn nhiều. Với công nghệ, thuật toán hoặc AI xử lý dữ liệu nguồn video sẽ đảm bảo chất lượng tuyệt hảo, bằng việc hạn chế hoặc KHÔNG truyền dữ liệu dư thừa, mà thuật toán chỉ cho phép truyền những thông tin hữu ích trên đường truyền 120kbps này, đầu cuối sử dụng những thuật toán tiên tiến, với những bộ nhớ và bộ xử lý tốt làm việc còn lại để khôi phục hình ảnh sắc nết. Nhiều bạn đọc đến đây thấy khó hiểu phải không? Hãy đứng trước gương và quan sát. Nếu ta liên tục mã hóa các điểm ảnh Pixel và truyền đi toàn bộ khung hình trong gương với tốc độ là 24 khung hình/s. Để video được sắc nét thì điểm ảnh Pixel cần min và nhiều bit/pixel hơn. Dẫn tới tốc độ đường truyền cần thiết là cao hơn. Nhưng các bạn thấy gì khi soi gương? Bàn ghế trong phòng không thay đổi theo thời gian, các vật dụng cũng vậy, phải chăng là thi thoảng các bạn nháy mặt hoặc đung đưa tay? Phải chăng nếu ta chỉ truyền ban đầu là một bức ảnh thật sắc nét, các lần sau ta chỉ truyền những cái thay đổi thì đường truyền không cần phải lớn mà chất lượng video cũng thật là sắc nét. Như vậy việc sử lý dữ liệu nguồn đã giải quyết được chất lượng video với băng thông hạn chế. Phương pháp này gọi là nén dữ liệu tại nguồn, đây là phương pháp cực kỳ hữu hiệu trong truyền thông tin liên hành tinh, nơi mà khoảng cách truyền thông tin tới hàng trăm triệu km. Theo tính toán, với cùng một chất lượng, thì việc xử lý dữ liệu nguồn đã tích kiệm băng thông truyền dẫn tới 5 lần. Hay ngược lại, ta có thể tích kiệm băng thông 5 lần, khi nhận cùng một chất lượng dịch vụ.

          Ngay nay với một gói cước GPON chỉ 10USD/ tháng, bạn có thể sử dụng băng thông đường truyền tới 100Mbps, các thiết bị, phụ kiện cáp, đầu chuyển đổi quang điện cũng vô cùng rẻ tiền và chất lượng cao. Đã giúp phổ cập Internet băng thông rộng tới các hộ gia đình. Có bao giờ chúng ta tự hỏi liệu 100Mbps sử dụng cho 1 gia đình có quá dư thừa? và với sự phát triển công nghệ tôi nêu ở trên, thì sự dư thừa sẽ càng tăng lên? Và cộng đồng dân cư, có thể sử dụng sự thừa này với thiết bị sẵn có để cùng nhau làm thành khu dân cư thông minh, và chia sẻ intenet? Tôi nghĩ rằng đó sẽ là một cuộc cách mạng lớn. Việc xây dựng mạng lưới sẽ không chỉ dành cho những nhà mạng lớn, mà sẽ thuộc về cả hộ gia đình và cụm dân cư. Kỹ sư vô tuyến sẽ thực hiện sứ mệnh mới, là thiết kế, xây dựng, vận hành cho từng mạng vô tuyến đó.