4G – công nghệ của tương lai

4G là công nghệ truyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền dữ liệu với tốc độ 100MB/s trong khi đang di chuyển và có tốc độ 1GB/s khi người sử dụng cố định.

Hiện nay, công nghệ 3G cho phép truy cập Internet không dây và các cuộc gọi có hình ảnh. 4G được phát triển trên các thuộc tính kế thừa từ công nghệ 3G. Về mặt lý thuyết, mạng không dây sử dụng công nghệ 4G sẽ có tốc độ nhanh hơn mạng 3G từ 4 đến 10 lần. Tốc độ tối đa của 3G là tốc độ tải xuống 14Mbps và 5.8Mbps tải lên. Với công nghệ 4G, tốc độ có thể đạt tới 100Mbps đối với người dùng di động và 1Gbps đối với người dùng cố định.

Các công nghệ cơ bản trên nền tảng 3G, bao gồm WCDMA, EV-DO, và HSPA. Hiện nay, khi mới triển khai, nhiều nhà mạng đã đặt tên cho công nghệ mới là 4G kết hợp các chuẩn công nghệ như LTE, WiMax và UMB. Tuy nhiên, những công nghệ này mới chỉ dùng ở mức trước 4G hay chỉ là 3.9G; chưa có công nghệ nào thật sự là 4G.

Đến nay, công nghệ 3G ngày một phát triển và đang từng bước hoàn thiện, trong 4G là công nghệ của tương lai bởi tốc độ truy cập chưa thể đáp ứng tốc độ thật sự mà chuẩn này đưa ra. Các nhà mạng sẽ phải mất nhiều công sức nữa mới có thể đạt được tốc độ “khủng” của 4G.

WiMax - công nghệ tiên phong trong lĩnh vực 4G.

Trong số những công nghệ tiên phong trong lĩnh vực 4G, phải kể đế LTE, UMB và WiMax. Cả 3 đều sử dụng công nghệ ăng ten mới, qua đó cải thiện tốc độ và khoảng cách truyền dẫn dữ liệu. Tuy nhiên, 3 công nghệ này vẫn được xem như những công nghệ tiền 4G.

IEEE 802.16m (WiMAX): IEEE 802.16m, hay còn gọi là WiMAX được phát triển từ chuẩn IEEE 802.16e của Viện kỹ thuật điện và điện tử. Công nghệ này hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Mb/s cho các ứng dụng di động và có thể lên tới 1Gb/s cho các người dùng tĩnh.

Hãng Intel đang dẫn đầu về đề xuất sử dụng và phát triển WiMAX cho hệ thống 4G, cùng với sự hợp tác của Alcatel-Lucent, AT&T, Motorola, Nokia, Samsung và Sprint Nextel.

LTE (Long-Term Evolution): 4G LTE được phát triển từ 3GPP, nền tảng của công nghệ viễn thông GSM (Global System for Mobile Communications).

LTE sử dụng tần số một cách linh động, có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ 1,25 MHz cho tới 20 MHz. Tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất (về lý thuyết) của LTE có thể đạt tới 250 Mb/s khi độ rộng băng tần là 20 MHz.

Thực tế cho thấy, hầu hết các hãng sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới: Alcatel-Lucent, Ericsson, Motorola, Nokia, Nokia Siemens Networks, Huawei, LG Electronics, Samsung, NEC, Fujitsu... đã bắt tay với các nhà mạng lớn trên thế giới (Verizon Wireless, AT&T, France Telecom-Orange, NTT DoCoMo, T-Mobile, China Mobile, ZTE...) thực hiện các cuộc thử nghiệm quan trọng trên công nghệ LTE và đã đạt những thành công đáng kể.

UMB (Ultra Mobile Broadband): UMB được các tổ chức viễn thông của Nhật Bản, Trung Quốc, Bắc Mỹ và Hàn Quốc cùng với các hãng như Alcatel-Lucent, Apple, Motorola, NEC và Verizon Wireless phát triển từ nền tảng CDMA.

UMB có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ 1,25 MHz đến 20 MHz và làm việc ở nhiều dải tần số, với tốc độ truyền dữ liệu lên tới 288 Mb/s cho luồng xuống và 75 Mb/s cho luồng lên với độ rộng băng tần sử dụng là 20 MHz. Qualcomm là hãng đi đầu trong nỗ lực phát triển UMB, mặc dù hãng này cũng đồng thời phát triển cả công nghệ LTE.

Hiện nay, mới chỉ có điện thoại HTC EVO 4G hứa hẹn ra mắt trong hè này có thể sử dụng công nghệ 4G (mặc dù trước đó HTC đã sản xuất 1 smart phone WiMax 4G khác cho một mạng viễn thông ở Nga nhưng model này không phổ biển). Hãng Sprint tuyên bố sẽ phân phối độc quyền mẫu điện thoại 4G thứ 2 Samsung Epic 4G song cũng chưa có thông tin chính thức về ngày ra mắt của model này.

Ngoài ra hãng Verizon cũng dự kiến sẽ phân phối những LTE phone đầu tiên vào giữa năm 2011. Giới công nghệ cũng đang hi vọng nhà mạng này sẽ bán một phiên bản CDMA của iPhone hỗ trợ 4G.

Cho đến nay, chưa có một chuẩn nào rõ ràng cho 4G được thông qua. Ngay cả 3 công nghệ nêu trên cũng vẫn chỉ được coi là tiền 4G, có vai trò quan trọng giúp xây dựng các chuẩn 4G trong thời gian tới.

Theo dự đoán, khu vực châu Phi, Mỹ La tinh, Hàn Quốc và Mỹ sử dụng phổ biến CDMA, vì vậy các nhà khai thác đang hướng mạng của họ phát triển lên theo UMB. Với các quốc gia châu âu, phần lớn sử dụng GSM, vì thế họ đang hướng phát triển mạng theo LTE. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông còn lại của thế giới nhiều khả năng sẽ phát triển mạng theo WiMAX II. Tuy nhiên, tất cả mới chỉ là những dự đoán và việc đẩy mạnh 4G sẽ không xảy ra cho tới khi các tiến trình chuẩn hóa được thực hiện và các nhà đầu tư thu hồi được vốn mà họ đã đầu tư cho 3G và 3,5G.