Wifi 7 và 5G-Advanced đang phát triển đồng bộ

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của nền kinh tế số, Công nghệ truyền thông đã trở thành nền tảng của xã hội hiện đại, không chỉ phục vụ cá nhân và gia đình, mà còn thâm nhập vào nhiều ngành như sản xuất thông minh, năng lượng thông minh, và thành phố thông minh. Wifi 7 và 5G-Nâng cao (5G-A) đang đẩy nhanh quá trình hội nhập vào mọi lĩnh vực và mối liên kết của xã hội, cho phép chuyển đổi kỹ thuật số và nâng cấp nền kinh tế và xã hội.

Là sự phát triển mới nhất của tiêu chuẩn công nghệ Wi-Fi, Wifi 7 tập trung vào các kịch bản không dây LAN hiệu suất cao, và đã có những tiến bộ đáng kể so với Wi-Fi 6 về việc tăng tốc độ truyền tải, giảm độ trễ truyền, và tăng dung lượng mạng. Đồng thời, 5G-A, là sự phát triển khả năng mới nhất của mạng 5G, tập trung vào các kịch bản không dây diện rộng, và đã đạt được tiến bộ hơn nữa về trí tuệ mạng, tích hợp mạng công nghiệp, nâng cao năng lực quyết định, nâng cao khả năng định vị và nhận thức, vân vân., cung cấp cho người dùng thông minh hơn, dễ sử dụng, và dịch vụ truyền dữ liệu tốc độ cao ổn định.

Sự kết hợp giữa kết nối mạng LAN chất lượng cao của Wi-Fi 7 và hiệu quả chi phí, cũng như các lợi ích về tính di động và phạm vi phủ sóng rộng của 5G-A, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất mạng tổng thể, dung lượng mạng, và bảo hiểm, mang lại trải nghiệm giao tiếp hiệu quả hơn cho người dùng. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào bốn hướng cốt lõi của công nghệ phổ biến, vùng phủ sóng không dây, bảo mật xác thực, và truyền dữ liệu, và thảo luận về con đường phát triển tổng hợp của Wi-Fi 7 và 5G-A.

Các công nghệ phổ biến phối hợp với nhau để thúc đẩy sự phát triển của mạng

Mặc dù Wi-Fi 7 và 5G-A là những hệ thống truyền thông phức tạp, mặc dù có sự khác biệt lớn về dải tần hoạt động, mã hóa kênh, giao thức truyền thông, vân vân., cả hai đều áp dụng các phương tiện kỹ thuật chung theo hướng phát triển trong tương lai, chẳng hạn như ISAC, SDN, NFV, trí tuệ nhân tạo, vân vân., Sau đây là phần giới thiệu và phân tích ngắn gọn về từng công nghệ.

Tích hợp cảm biến và truyền thông (ISACA) công nghệ đã được áp dụng trong các tình huống như nhận dạng cử chỉ và nhận dạng phương tiện. Công nghệ này kết hợp khả năng giao tiếp và nhận thức để cho phép các thiết bị tiến hành giám sát môi trường trong khi truyền dữ liệu. Wi-Fi sử dụng Thông tin trạng thái kênh (CSI) cho cảm biến không dây, và sử dụng các mô hình cảm biến tiên tiến như vùng Fresnel để hiện thực hóa các ứng dụng như nhận dạng cử chỉ và theo dõi quỹ đạo của con người. IEEE 802.11bf, chuẩn cảm biến không dây dựa trên Wi-Fi, sẽ được phát hành vào 2024 và dự kiến ​​sẽ phát triển hơn nữa khả năng cảm biến Wi-Fi. Hệ thống 5G-A kết hợp các chùm tia tần số cao và công nghệ đa ăng-ten để cho phép các trạm gốc đạt được “ra đa” chức năng, có thể xác định được vị trí, tốc độ và hướng của phương tiện và vật thể bay ở độ cao thấp. trong tương lai, Hệ thống mạng Wi-Fi và di động sẽ tối ưu hóa khả năng cảm biến trên cơ sở ưu tiên liên lạc không dây, và thực hiện thiết kế tích hợp để đáp ứng các yêu cầu về chỉ báo truyền thông và chỉ báo cảm biến trong giai đoạn thiết kế.

Mạng được xác định bằng phần mềm (SDN) và ảo hóa chức năng mạng (NFV) Các công nghệ đều nhằm mục đích thực hiện ảo hóa mạng và cải thiện hiệu quả quản lý mạng và điều phối dịch vụ bằng cách tổng hợp tài nguyên của các thiết bị vật lý.. Công nghệ SDN sử dụng bộ điều khiển mạng tập trung và mô hình kiến ​​trúc mạng được tiêu chuẩn hóa để đạt được sự linh hoạt hơn, khỏe mạnh, và khả năng quản lý và triển khai mạng nhanh chóng. Công nghệ NFV gói gọn các chức năng mạng của các thiết bị vật lý truyền thống thành phần mềm mô-đun độc lập, và triển khai các chức năng mạng đa dạng trên một thiết bị phần cứng bằng cách chạy phần mềm mô-đun khác nhau trên thiết bị phần cứng. Cả Wi-Fi 7 và hệ thống mạng di động sử dụng kiến ​​trúc SDN và NFV để tối ưu hóa mạng một cách thông minh và sử dụng tài nguyên hiệu quả, cung cấp cho người dùng các dịch vụ kết nối không dây thuận tiện và đáng tin cậy hơn.

Trí tuệ nhân tạo (trí tuệ nhân tạo) công nghệ là một trong những công nghệ hot nhất hiện nay, và việc sử dụng công nghệ AI để cải thiện hiệu suất của mạng không dây đã trở thành điểm nóng nghiên cứu trong lĩnh vực truyền thông. Wifi 7 có thể tận dụng khả năng xử lý dữ liệu lớn và ra quyết định thông minh của AI để mang lại khả năng bảo trì dự đoán và tối ưu hóa thông minh cho mạng, cho phép mạng tối ưu hóa theo thời gian thực dựa trên tải và nhu cầu của người dùng. Ngoài việc áp dụng khả năng AI vào việc bảo trì và điều phối mạng, 5G-A cũng áp dụng công nghệ AI giao diện vô tuyến để truyền phản hồi thông tin, định vị, và quản lý chùm tia. trong tương lai, Hệ thống mạng Wi-Fi và di động sẽ được tích hợp thêm AI để nâng cao hiệu quả hoạt động và trải nghiệm người dùng của hệ thống mạng.

Vùng phủ sóng và cộng tác không dây để đạt được kết nối toàn cầu

Mạng di động di động được thiết kế để cung cấp vùng phủ sóng diện rộng và phù hợp với nhiều môi trường ngoài trời và các tình huống di chuyển. Wi-Fi có ưu điểm là chi phí triển khai thấp và hiệu suất chi phí cao trong các tình huống mạng LAN trong nhà như gia đình và doanh nghiệp. Vì thế, Wifi 7 mạng có thể được sử dụng làm điểm truy cập bổ sung cho 5G-A để đạt được phạm vi phủ sóng đầy đủ “mạng LAN + WAN” hoặc tăng cường hơn nữa phạm vi phủ sóng khu vực địa phương, từ đó nâng cao trải nghiệm giao tiếp của người dùng.

Trong một số tình huống trong nhà, chẳng hạn như tòa nhà văn phòng, nơi có tắc nghẽn nghiêm trọng, cường độ tín hiệu của 5G có thể không đáp ứng được nhu cầu liên lạc của người dùng do mất khả năng xuyên thấu nghiêm trọng, dẫn đến một “ngõ cụt” giao tiếp trong nhà. Là sự bổ sung hiệu quả cho mạng 5G trong các tình huống trong nhà, Wifi 7 có thể đạt được mức độ bao phủ chi phí thấp trong các tình huống trong nhà mà không có ngõ cụt, cung cấp cho người dùng sự đảm bảo kép để liên lạc ổn định.

Ở rìa đô thị, khu vực nông thôn và các khu vực khác, việc xây dựng trạm gốc 5G tương đối hạn chế, và vùng phủ sóng mạng không đủ đã trở thành một khó khăn lớn. Giải pháp triển khai của “Wifi 7+ mạng mang IP truyền thống” có thể giải quyết hiệu quả vấn đề không đủ vùng phủ sóng 5G ở những khu vực này và cung cấp cho người dùng ở những khu vực này dịch vụ liên lạc không dây ổn định và giá rẻ.

Wifi 7, như một mạng LAN không dây, có thể bổ sung tài nguyên băng tần và số lượng kết nối trong các tình huống dày đặc như sân bay và sân vận động, và các yêu cầu về mạng đối với các kết nối lớn và thông lượng cực cao có thể vượt quá công suất tối đa của 5G-A, và Wi-Fi 7, như một mạng LAN không dây, có thể bổ sung tài nguyên băng tần và số lượng kết nối trong các tình huống này, cung cấp dịch vụ liên lạc chất lượng cao cho số lượng lớn người dùng trong các tình huống dày đặc.

Trong các tình huống di động như máy bay và tàu cao tốc, Wi-Fi không thể kết nối với Internet thông qua băng thông rộng có dây, nhưng thiết bị đầu cuối cá nhân không có mô-đun 5G, chẳng hạn như máy tính xách tay, vẫn cần kết nối. Mạng LAN không dây được thiết lập thông qua thiết bị đầu cuối mạng như CPE (Thiết bị tại chỗ của khách hàng) để chuyển đổi tín hiệu 5G thành tín hiệu Wi-Fi nhằm đáp ứng các yêu cầu kết nối mạng của thiết bị đầu cuối cá nhân mà không cần mô-đun 5G trong các tình huống di động.

Bảo mật xác thực phối hợp với nhau để cải thiện độ tin cậy của Wi-Fi 7 xác thực

Mặc dù Wi-Fi 7 đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc xác thực người dùng, vẫn còn một số lỗ hổng về bảo mật và độ tin cậy so với 5G-A. 5G-A cung cấp mức độ bảo mật cao hơn với quy trình xác thực phức tạp và thông tin thẻ SIM được mã hóa ở phía thiết bị. Vì thế, hệ thống 5G-A có thể đạt được sự phối hợp an toàn với Wi-Fi 7 thống thông qua các thành phần mạng chuyên dụng và cơ chế giao thức, tối ưu hóa hơn nữa độ tin cậy xác thực của Wi-Fi 7 người dùng và đảm bảo an ninh cho toàn bộ mạng ở những nơi công cộng có rủi ro an ninh mạng cao, chẳng hạn như khách sạn và sân bay.

Công nghệ cốt lõi dành cho hệ thống 5G-A để đạt được sự cộng tác an toàn với Wi-Fi 7 là N3IWF (Phần tử mạng chức năng tương tác không phải 3GPP), chịu trách nhiệm xử lý các dữ liệu không phải 3GPP (không di động) mạng lưới. Trong các tình huống truy cập không tin cậy, chẳng hạn như Wi-Fi công cộng 7 điểm nóng, N3IWF có thể cung cấp các điểm truy cập và đảm bảo truyền dữ liệu an toàn bằng cách xây dựng các đường hầm an toàn và triển khai các giao thức bảo mật như IPSec. Khả năng của N3IWF vượt xa khả năng quản lý kết nối đơn giản để mã hóa và xác thực dữ liệu được truyền thông qua các chính sách bảo mật nghiêm ngặt nhằm bảo vệ khỏi các mối đe dọa và tấn công tiềm ẩn. Ngoài ra, N3IWF hỗ trợ quá trình xác thực và ủy quyền, chỉ cho phép người dùng được xác thực truy cập mạng, đảm bảo an ninh tổng thể của mạng.

Hợp tác truyền dữ liệu cải thiện sự đảm bảo xác định

Wifi 7 và 5G-A cho thấy tiềm năng tổng hợp mạnh mẽ trong việc truyền dữ liệu, đặc biệt là trong các ứng dụng có độ trễ thấp, tính ổn định cao, và băng thông cao, và họ có thể cung cấp trải nghiệm giao tiếp xác định thông qua công nghệ cộng tác đa kênh. Trong số đó, chuyển đổi phần mềm ứng dụng, triển khai thiết bị phần cứng, và cộng tác xác định nội sinh 5G-A là ba hướng kỹ thuật chính của cộng tác đa kênh xác định.

Nâng cấp ứng dụng phần mềm đề cập đến việc thay thế phần mềm trung gian truyền thông truyền thống bằng các kênh truyền được xây dựng bằng các công nghệ mới như MP-TCP và QUIC, và thực hiện truyền dữ liệu hợp tác giữa Wi-Fi 7 và 5G-A thông qua nâng cấp phần mềm phía thiết bị. Các công nghệ MP-TCP và QUIC do Lực lượng đặc nhiệm kỹ thuật Internet đề xuất (IETF) có thể tăng cường khả năng dự phòng và phối hợp các liên kết bằng cách thiết lập nhiều kênh truyền giữa các hệ thống liên lạc khác nhau, cung cấp cho người dùng tốc độ đường lên và đường xuống cao hơn, giảm độ trễ truyền mạng, giảm tỷ lệ jitter và mất gói, và cải thiện khả năng của mạng để hỗ trợ các dịch vụ có băng thông lớn, độ trễ thấp và độ tin cậy cao.

Nâng cấp phần cứng đề cập đến việc thay thế các cổng không dây và CPE truyền thống bằng các cổng truy cập đa chức năng mới hỗ trợ truy cập tiêu chuẩn đa mạng. Là một giải pháp phần cứng thiết thực, cổng truy cập đa chức năng có thể nhận ra sự hợp tác của nhiều mạng. Nó điều phối việc truyền dữ liệu người dùng giữa các mạng di động và Wi-Fi thông qua các chức năng tổng hợp phân phối lưu lượng và tiếp nhận chọn lọc đa truyền nội bộ, và cho phép hợp tác hiệu quả giữa Wi-Fi 7 mạng và mạng 5G-A mà không sửa đổi phần mềm ứng dụng. Tóm lại, Sự ra đời của các cổng truy cập đa chức năng cho phép các nhà khai thác tích hợp linh hoạt hơn các mạng khác nhau và cung cấp các kết nối liên lạc băng thông và đáng tin cậy hơn để đáp ứng các yêu cầu mạng nghiêm ngặt của các dịch vụ quan trọng trong ngành.

5Hợp tác xác định nội sinh G-A là một trong những khả năng nội sinh của hệ thống 5G-A. Khác với kiến ​​trúc khép kín của mạng không dây truyền thống, 5G-A được thiết kế với ATSSS (Truy cập chỉ đạo giao thông, Chuyển đổi và chia tách) chức năng, quy định cơ chế truy cập hợp tác và chuyển tiếp dữ liệu bên ngoài. Trong giải pháp, hệ thống 5G-A có thể quản lý và tích hợp hiệu quả lưu lượng truy cập qua Wi-Fi 7 dựa trên chức năng ATSSS nội sinh, trong đó có điều khiển giao thông, chuyển mạch giao thông, và phân đoạn lưu lượng, và có thể chuyển đổi và phân phối liền mạch lưu lượng giữa các mạng di động và Wi-Fi, cung cấp cho người dùng các dịch vụ truyền dữ liệu mượt mà và hiệu quả hơn.

Trong tương lai gần, sự phát triển phối hợp của Wi-Fi 7 và mạng 5G-A sẽ mang lại nhiều tiện ích hơn cho sản xuất và đời sống. Ví dụ, trong liên kết kiểm soát sản xuất công nghiệp cốt lõi, việc truyền tải hợp tác giữa Wi-Fi và mạng di động có thể cải thiện đáng kể hiệu suất truyền và đảm bảo hoạt động ổn định của các dịch vụ điều khiển công nghiệp không dây. trong “điểm mù” phủ sóng mạng 5G, Wifi 7 có thể được triển khai để cung cấp các dịch vụ truyền thông không dây hiệu quả và tiết kiệm. Trong khách sạn, nhà hàng, sân bay và các khu vực khác, doanh nghiệp có thể sử dụng kiến ​​trúc quản lý và thông tin thẻ SIM của mạng di động để đạt được xác thực người dùng hiệu quả bằng Wi-Fi khu vực, điều này không chỉ làm giảm sự phức tạp của quá trình xác thực người dùng, mà còn cải thiện đáng kể tính bảo mật của xác thực. Đồng thời, với sự phát triển không ngừng của các công nghệ phổ biến, Wifi 7 và các giải pháp kỹ thuật 5G-A sẽ bổ sung cho nhau. trong tương lai, tất cả các bên trong ngành nên tăng cường trao đổi kỹ thuật, thúc đẩy hội nhập và phát triển công nghệ, mở rộng các kịch bản ứng dụng phong phú, và cải thiện người dùng’ trải nghiệm mạng.