Công nghệ 5G: Ăng-ten kính biến cửa sổ thành trạm gốc tại Nhật Bản

Mạng 5G sử dụng phổ tần với các tần số cao hơn so với mạng 4G, điều này đã tạo ra một số thách thức nhất định. Một điều dễ nhận thấy từ những năm qua khi theo dõi sự phát triển của 5G là: tần số càng cao thì bước sóng càng ngắn. Vì lý do này, sóng vô tuyến băng tần thấp được ưa chuộng cho các mạng 5G quốc gia, mặc dù tốc độ dữ liệu của chúng không nhanh bằng. Một đặc điểm nổi bật của phổ tần này lý giải tại sao các nhà mạng lớn như Verizon và AT&T đã lựa chọn theo mô hình của T-Mobile, sử dụng nhiều phổ tần băng tần trung hơn thay vì mmWave, mặc dù mmWave có khả năng cung cấp tốc độ dữ liệu cao nhất.

Thách thức với việc triển khai trạm gốc 5G

Một trong những vấn đề lớn mà các nhà mạng phải đối mặt khi triển khai mạng 5G là sự cần thiết phải sử dụng nhiều trạm gốc hơn so với các công nghệ trước đó. Điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn gây khó khăn trong việc tìm kiếm không gian lắp đặt, vì nhiều trạm gốc thường chiếm nhiều diện tích và không phải lúc nào cũng có tính thẩm mỹ cao. Một giải pháp thú vị đã được phát hiện tại Nhật Bản, nơi mà không gian lắp đặt trạm gốc trở thành một thách thức lớn. Ở quốc gia này, các nhà mạng cũng buộc phải chia sẻ cơ sở hạ tầng, do đó việc tối ưu hóa không gian là vô cùng quan trọng.

Giải pháp từ Nhật Bản: Ăng-ten kính biến cửa sổ thành trạm gốc

Việc sử dụng ăng-ten kính để biến cửa sổ thành trạm gốc 5G có thể là một bước ngoặt trong việc mở rộng phạm vi phủ sóng của dịch vụ không dây 5G. Gần đây, JTower, một công ty truyền thông Nhật Bản, đã thông báo rằng họ đã triển khai thành công ăng-ten thủy tinh do AGC sản xuất. AGC là công ty sản xuất thủy tinh lớn nhất thế giới và họ đã phối hợp với NTT Docomo để lắp đặt ăng-ten thủy tinh đầu tiên tại một cửa sổ ở quận Shinjuku, Tokyo.

Kentaro Oka, đại diện của AGC, chia sẻ: "Tôi không nghĩ ý tưởng sử dụng vật liệu dẫn điện trong suốt làm ăng-ten đã tồn tại trước đây. Độ bền của ăng-ten đã được tăng lên đáng kể bằng cách đặt vật liệu dẫn điện giữa các lớp kính." Theo Shota Ochiai, giám đốc tiếp thị tại AGC, ăng-ten kính là "ăng-ten đầu tiên trên thế giới có khả năng biến cửa sổ thành trạm gốc mà không làm hỏng cảnh quan thành phố hay diện mạo bên ngoài của tòa nhà." Điều này cho phép các tòa nhà có thể trở thành một phần của mạng 5G mà vẫn giữ được tính thẩm mỹ.

Cấu trúc và hiệu năng của ăng-ten kính

Một trạm gốc thường bao gồm một ăng-ten và một bộ thu phát không dây, và hiện tại, Nhật Bản đã lắp đặt khoảng 860.000 ăng-ten như vậy trên các tòa nhà, tháp và cột điện. Ăng-ten thủy tinh mới này sử dụng vật liệu dẫn điện trong suốt cùng với nhựa dẫn điện, được kẹp giữa hai lớp kính. Độ dày của ăng-ten có thể được điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất tín hiệu, giảm thiểu hiện tượng mất tín hiệu hay phản xạ không mong muốn. "Ăng-ten thủy tinh sử dụng công nghệ độc quyền của chúng tôi để làm phẳng sự gián đoạn theo hướng của sóng vô tuyến khi chúng đi qua cửa sổ," Ochiai cho biết.

Sản phẩm này mang tên WAVEANTENNA và được lắp đặt bên trong cửa sổ, thường được giấu kín để không làm ảnh hưởng đến thiết kế tổng thể của tòa nhà. Mặc dù cáp vẫn sẽ được nhìn thấy, nhưng đây vẫn là một cải tiến lớn so với việc phải tìm vị trí để đặt các trạm gốc 5G truyền thống. WAVEANTENNA được tối ưu hóa cho các tín hiệu 5G trong băng tần dưới 6 GHz, bao gồm sóng vô tuyến băng tần thấp và trung bình, điều này rất phù hợp với các nhà cung cấp dịch vụ không dây tại Hoa Kỳ hiện nay.

Tương lai của mạng 5G

AGC đã xác nhận rằng ăng-ten thủy tinh được thiết kế để hoạt động tốt nhất với các tín hiệu trong khoảng từ 3,7 GHz đến 4,5 GHz, phù hợp với phổ tần trung tần C mà Verizon và AT&T đang ưa chuộng. Ngược lại, T-Mobile chủ yếu dựa vào phổ tần trung tần 2,5 GHz từ thương vụ mua lại Sprint. Nếu công nghệ này được triển khai rộng rãi, nó có thể cải thiện đáng kể phạm vi phủ sóng 5G, đặc biệt là ở những khu vực thành phố nơi mà việc lắp đặt trạm gốc truyền thống gặp nhiều khó khăn.

Cuối cùng, công nghệ mới này có thể tạo ra những tác động tiêu cực đến các công ty hàng đầu trong ngành sản xuất trạm gốc 5G như Samsung Electronics, Huawei, LM Ericsson, Intel, Nokia, Qualcomm, ZTE và NEC. Việc áp dụng ăng-ten kính có thể định hình lại cách thức triển khai mạng 5G trong tương lai, mở ra cơ hội cho việc tối ưu hóa không gian và nâng cao trải nghiệm người dùng trong thế giới không dây ngày càng phát triển.

Công nghệ 5G: Ăng-ten kính biến cửa sổ thành trạm gốc tại Nhật Bản