Wi-Fi 6 vs 5G: Phân tích công nghệ và ứng dụng

Viễn Thông Xanh phân tích chuyên sâu về Wi-Fi 6 và 5G sẽ được mở ra qua bài viết dưới đây:

5G và Wi-Fi 6: Bạn hay thù trong lĩnh vực không dây? Nó không phải là công cụ một câu. Cả hai đều được thiết kế cho kết nối không dây. Sự khác biệt giữa hai công nghệ này nằm ở nhiều khía cạnh khác nhau. Tập trung vào các kỹ thuật và đặc điểm, phần sau sẽ so sánh và tương phản giữa Wi-Fi 6 và 5G.

• Công nghệ OFDMA
• Công nghệ MU-MIMO

Sử dụng phổ

2,4 GHz và 5 GHz là hai dải tần mà Wi-Fi 6 mang. Băng tần 2,4 GHz được sử dụng làm tần số không dây phổ biến nhưng có độ nhiễu cao. Dải tần Wi-Fi 5 GHz có tốc độ nhanh hơn và khả năng chống nhiễu tốt hơn. Do bản chất tần số cao hơn, khoảng cách truyền của nó ngắn hơn. Với việc cho phép nhiều dải tần hơn, Wi-Fi 6 có thể được phát triển rộng rãi trong tương lai.

Dải tần số 5G có thể được chia thành hai loại. Các dải tần số thấp hơn 3 GHz đã được sử dụng trên các mạng hiện có với cách sử dụng đa dạng. Kết quả là, các dải tần 3,5 GHz chủ yếu được sử dụng trong kỷ nguyên 5G. Dưới 6 GHz (hoạt động dưới 6 GHz) cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng 5G, mang lại khả năng phủ sóng và thâm nhập mạnh hơn.

Hiện tại, các băng tần được Wi-Fi sử dụng đều miễn phí, cho thấy rằng bất kỳ cá nhân hoặc công ty nào cũng có thể sử dụng các băng tần này mà không cần đăng ký. So với Wi-Fi, phổ tần 5G là một nguồn tài nguyên chiến lược chỉ có thể được bán cho các nhà mạng trong nước. Trên thực tế, một số chính phủ đã bắt đầu phân bổ phổ tần 5G cho các đơn vị kinh doanh để kết hợp giữa viễn thông và ngành dọc, nhưng việc chia sẻ phổ tần vẫn được coi là một vấn đề cần được xem xét.

Thiết bị mạng

Được nhúng với chức năng Wi-Fi, vô số thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy in, TV chiếu được phép truy cập mạng cá nhân hoặc doanh nghiệp. Các AP WLAN hiện tại hỗ trợ các giao thức IoT, cho phép các thiết bị này được kết nối trực tiếp với mạng Wi-Fi. Nếu một số thiết bị không hỗ trợ Wi-Fi, chúng có thể dựa vào RFID, ZigBee hoặc Bluetooth. Không giống như Wi-Fi, mạng 5G nhấn mạnh hơn vào ưu tiên thiết bị đầu cuối di động cá nhân, cho phép hầu hết điện thoại di động và một số máy tính bảng truy cập mạng di động bằng thẻ SIM.

Mạng ổn định

Người dùng có thể thấy rằng mạng Wi-Fi có vẻ kém ổn định hơn so với mạng di động. Đó là do các dải tần Wi-Fi là công cộng và dễ bị nhiễu nên sẽ xảy ra xung đột khi lượng người dùng tăng lên. OFDMA và MU-MIMO được áp dụng trong Wi-Fi 6 sẽ giải quyết hiệu quả vấn đề này bằng cách cải thiện hiệu quả và dung lượng mạng. Do đó, độ ổn định của mạng không dây tăng lên đáng kể trong kỷ nguyên Wi-Fi 6, không thua kém gì 5G.

Tính linh hoạt của mạng

Mạng Wi-Fi rất linh hoạt và thuận tiện để triển khai hoặc mở rộng. Nếu cần có nhiều người dùng hơn hoặc phạm vi phủ sóng rộng hơn, quy trình triển khai là thêm các AP và tùy chỉnh các chính sách để kiểm soát các tài nguyên mạng có thể truy cập vào các loại thiết bị đầu cuối khác nhau và băng thông truy cập của chúng. Các thiết bị đầu cuối mới có thể dễ dàng truy cập mạng Wi-Fi bằng cách tạo tài khoản. Nhưng đối với mạng 5G, lưu lượng truy cập của tất cả các thiết bị đầu cuối phải đi qua mạng của nhà mạng, dẫn đến đường truyền không hiệu quả. Khi một thiết bị đầu cuối mới cố gắng truy cập mạng, việc xin giấy phép là điều bắt buộc. Hơn nữa, các nhà cung cấp dịch vụ phải hỗ trợ nếu cần mở rộng phạm vi phủ sóng.

WPA3 , thế hệ bảo mật Wi-Fi tiếp theo, không thể thiếu cho các thiết bị Wi-Fi 6, giúp Wi-Fi 6 an toàn hơn. Đảm bảo các gói yêu cầu xác thực của người dùng được mã hóa, 5G giải quyết vấn đề rò rỉ thông tin người dùng do 4G để lại. Ngoài ra, 5G cũng tăng cường bảo mật bằng cách mở rộng độ dài khóa từ 128 bit lên 256 bit. Khóa dài hơn có nghĩa là bảo mật cao hơn.

Mặt khác, 5G và Wi-Fi 6 cũng có thể được áp dụng cho các dịch vụ IoT. Truyền thông kiểu máy lớn 5G (mMTC) được thiết kế để kết nối các thiết bị IoT lớn. Nhưng rất khó để cài đặt trực tiếp 5G NIC trên các thiết bị cần thiết để liên lạc do các giao thức IoT khác nhau được yêu cầu cho các ứng dụng khác nhau. Hầu hết các AP WLAN hiện nay đều có các mô-đun chức năng tích hợp như RFID, ZigBee và Bluetooth và có thể hỗ trợ nhiều giao thức IoT hơn thông qua thẻ bên ngoài. Kết hợp IoT với Wi-Fi sẽ cung cấp một giải pháp hiệu quả về chi phí, giúp Wi-Fi phù hợp với các tình huống trong nhà với các thiết bị IoT lớn.

Dưới đây là bản phác thảo để hiển thị các kịch bản ứng dụng điển hình của Wi-Fi 6 và 5G cho cả trong nhà và ngoài trời.

Khám phá giải trí

5G sử dụng hai băng tần cao để cải thiện băng thông của người dùng: Sub-6G và mmWave – băng tần thứ nhất hỗ trợ băng thông tần số tối đa là 100 MHz, trong khi băng tần thứ hai là 400 MHz. Do kích thước lớn và hạn chế về không gian lắp đặt, các ăng ten MIMO 4T4R nhỏ hơn thường được sử dụng thay vì các ăng ten Khối lượng lớn 64T64R. Vì số lượng trạm gốc vi mô được triển khai phải phù hợp với số lượng AP nên chi phí phủ sóng 5G trong nhà đã tăng lên tương ứng.

Tất cả các AP Wi-Fi 6 hiệu suất cao đều hỗ trợ 8×8 MIMO với ba kênh không chồng chéo ở băng thông tần số 80 MHz. Về lý thuyết, một thiết bị đầu cuối hỗ trợ 2×2 MIMO, có băng thông tần số 80 MHz có thể cung cấp băng thông 1,2 Gbps, dễ dàng đáp ứng các yêu cầu băng thông của VR / AR / 4K. Tuy nhiên, 5G tốt hơn cho những ứng dụng VR hỗ trợ từ xa nhạy cảm với độ trễ mà chỉ một người dùng tham gia vào một thời điểm.

Sản xuất công nghiệp

Trong một số tình huống cụ thể có các ứng dụng cực kỳ nhạy cảm với độ trễ, chẳng hạn như rô bốt cộng tác yêu cầu độ trễ dưới 5 ms, bạn không thể truyền dữ liệu của các ứng dụng đó (yêu cầu độ trễ dưới 20 ms) qua mạng Wi-Fi. 5G sẽ cung cấp một giải pháp tối ưu cho loại kịch bản này.