Mạng viễn thông nói chung và mạng di động nói riêng đòi hỏi những đột phá lớn về công nghệ để giải quyết các thách thức bắt nguồn từ nhu cầu thực tiễn và thúc đẩy sự phát triển hướng tới các thế hệ tiếp theo. Công nghệ, mạng, dịch vụ cần giải quyết các nút thắt của hệ thống di động truyền thống, mở ra khả năng đáp ứng nhu cầu dài hạn của con người. Đứng trước những thách thức như vây, mặc dù mạng 5G đang trong quá trình chuẩn hóa về công nghệ và từng bước đưa vào triển khai thương mại tại một số quốc gia trên thế giới, nhưng các ý tưởng và nghiên cứu về 6G đã sớm khởi động. Hiện nay, các công nghệ tiềm năng, kiến trúc mạng mới, kịch bản ứng dụng trọng yếu, KPI cốt lõi của 6G… vẫn đang được thảo luận, định hình và dần xác lập bởi các tổ chức Quốc tế, các nhà nghiên cứu và ngành công nghiệp trên toàn thế giới. Các nghiên cứu này sẽ tiếp tục cho đến khi đạt được sự hội tụ trong khoảng thời gian 2024-2026, sau đó công việc tiêu chuẩn hóa cho 6G sẽ bắt đầu, và 6G sẽ dự kiến hoạt động vào năm 2030.

Đối với Việt Nam, các thế hệ mạng di động trước kia (2G/3G/4G) thường triển khai sau thế giới từ 5-10 năm. Tuy nhiên với 5G, nước ta đã sớm thực hiện các thử nghiệm và hiện đã hoàn thành đấu giá cấp phép băng tần tạo tiền đề thuận lợi cho các nhà mạng triển khai thương mại hóa dịch vụ. Với cách tiếp cận chủ động như vậy - đối với 6G - Bộ Thông Tin và Truyền Thông (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) đã sớm thành lập ban chỉ đạo do Bộ trưởng trực tiếp làm Trưởng ban cùng nhiều thành viên quan trọng đến từ các đơn vị liên quan, với vai trò dẫn dắt, thúc đẩy nghiên cứu, phát triển, ứng dụng và làm chủ công nghệ bắt kịp với các nước tiên phong về 6G trên thế giới. Trong bối cảnh đó, các nghiên cứu có tính tiếp cận, nhận diện, đón đầu 6G dưới mọi khía cạnh đều rất cần thiết, trong đó kiến trúc mạng mới cho 6G là lĩnh vực nghiên cứu được nhiều bên quan tâm.

Cùng với tác dụng tiềm năng, kịch bản sử dụng và các KPI dự kiến cho 6G. Phần nội dung tiếp theo đã cập nhật và tổng kết các chủ đề, xu hướng nghiên cứu chính về 6G mà các tổ chức quốc tế, khu vực, quốc gia, các doanh nghiệp công nghệ cùng với giới nghiên cứu học thuật đang triển khai. Các chủ đề và xu hướng nghiên cứu này không chỉ nhằm mang lại cho 6G những năng lực vượt trội so với thế hệ trước mà còn mang lại một góc nhìn chi tiết hơn về các thách thức công nghệ, dịch vụ, kiến trúc mạng…cần vượt qua trước khi hiện thực hóa được 6G. Đây cũng chính là cơ sở để bài viết lựa chọn hướng tiếp cận nghiên cứu vào “các khía cạnh kiến trúc mạng 6G” một lĩnh vực còn nhiều dư địa, khi mà các kết quả cập nhật nghiên cứu trong lĩnh vực này là chưa nhiều cho 6G.

Trên cơ sở phân tích kiến trúc mạng di động qua từng thế hệ (từ 2G đến 4G và 5G), nội dung này nhằm tới việc phát hiện logic tiến hóa kiến trúc mạng qua từng thế hệ trong bối cảnh công nghệ đi động có sự phát triển đột phá, nhu cầu của người dùng tăng mạnh và ngày càng đa dạng khiến kiến trúc mạng phải thay đổi theo cho phù hợp. Đây là tiền để để định hình cách tiếp cận và triển khai nghiên cứu các khía cạnh mới trong kiến trúc mạng nhằm đáp ứng tầm nhìn của 6G.

Trên cơ sở xem xét các tiến hóa kiến trúc từ các mạng thế hệ trước 2G-3G-4G và nghiên cứu kỹ các thay đổi kiến trúc mạng của 5G làm tiền đề đưa ra cách tiếp cận mới về kiến trúc đáp ứng yêu cầu mới của 6G. Các khía cạnh trong kiến trúc được hình thành thông qua việc xác định các yêu cầu, đặc điểm mới của 6G, qua đó định hình kiến trúc mạng đáp ứng mọi chức năng, năng lực quản lý, điều phối, hỗ trợ các mạng con và các ứng dụng chuyên biệt …Cuối cùng, kiến trúc mạng 6G được đề xuất sẽ là sự kết hợp bởi kiến trúc đám mây không đồng nhất (het-cloud) không phụ thuộc vào nền tảng, có tính mở, có thể mở rộng, linh hoạt, trong đó các ứng dụng và dịch vụ hội tụ được phân tách thành các dịch vụ vi mô và các chức năng tùy biến theo yêu cầu, cùng với kiến trúc chuyên dụng dành cho các thuộc tính cực đoan của những ứng dụng chuyên biệt cũng như kiến trúc mở cho điều phối dịch vụ.

Dựa trên kiến trúc mạng 6G, cùng nhận thức về xu hướng công nghệ - mạng - dịch vụ của 6G, các đề xuất khuyến nghị đưa ra trong bài viết hướng tới các vấn đề sau:

Một là, Dự báo tác động do đặc điểm kiến trúc 6G lên tổ chức mạng hiện tại của của các nhà khai thác di động, trong đó nhấn mạnh đến các vấn đề mà kiến trúc mạng hiện tại chưa từng gặp phải như:  Kiến trúc mạng mật độ cao; hội tụ truyền thông-cảm biến-điện toán; không tuân theo kiến trúc “Cell” của mạng hiện tại mà dựa trên kiến trúc đám mây không đồng nhất; các vấn đề về AI-Bảo mật - Độ tin cậy…

Hai là, Các đề xuất khuyến nghị mà bài viết đưa ra hướng tới các vấn đề thuộc phạm vi của cơ quan quản lý nhà nước cũng như  doanh nghiệp, trong việc chủ động tiếp cận và chuẩn bị tốt cho công tác nghiên cứu, phát triển và ứng dụng 6G cho tương lai; Các đề xuất được gắn với lộ trình dự kiến và nội dung thực hiện tương ứng.

1.  Khuyến nghị chung:

Cần tối ưu hóa hiệu quả mạng 5G thông qua việc kết hợp công nghệ đột phá như AI và blockchain, các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây, các nhà tích hợp hệ thống và sự sáng tạo trong trí tuệ nhân tạo (AI), robot, tự động hóa trong ngành viễn thông sẽ được khai thác để tối ưu hóa quy trình vận hành và tạo ra những mô hình kinh doanh mới, sự hợp tác giữa các nhà mạng di động, cố định và vệ tinh nhằm quản lý hiệu quả và phát triển các giải pháp sáng tạo cho mạng 5G chuẩn bị lộ trình chuyển sang 6G, nâng cao hiệu quả mang đến cơ hội phát triển dịch vụ cá nhân hóa, giúp doanh nghiệp viễn thông có thể tạo ra những giá trị bền vững. Trong thời gian tới, các doanh nghiệp viễn thông tiếp tục đóng vai trò chủ chốt trong việc thúc đẩy nền kinh tế số, đặc biệt là khi các công nghệ AI, 5G, điện toán đám mây và máy tính lượng tử trở thành phần không thể thiếu trong chiến lược phát triển viễn thông quốc gia. Cần tạo điều kiện thuận lợi để xây dựng hạ tầng số từ đó hỗ trợ phát triển các lĩnh vực công nghệ tiên tiến và duy trì tốc độ tăng trưởng bền vững cho nền kinh tế. Song song với việc xây dựng các trung tâm dữ liệu hiện đại đạt tiêu chuẩn xanh với chỉ số hiệu quả sử dụng năng lượng (PUE) không vượt quá 1,4 cũng cần ưu tiên hàng đầu của ngành viễn thông Việt Nam. Các trung tâm này không chỉ đáp ứng nhu cầu lưu trữ và xử lý dữ liệu gia tăng mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu tác động tiêu cực từ việc tiêu thụ năng lượng hướng tới hoạt động bền vững.

Cần chủ động xây dựng định hướng, nhiệm vụ, giải pháp và lộ trình triển khai nghiên cứu, phát triển, ứng dụng và làm chủ công nghệ di động 6G phù hợp với quốc tế và điều kiện của Việt Nam.

Chuẩn bị tốt nguồn lực và hình thành năng lực nghiên cứu, phát triển ứng dụng, và tiến tới làm chủ các công nghệ lõi 6G, bảo đảm độc lập, chủ quyền đối với hạ tầng vật lý cũng như an toàn không gian mạng trong tương lai.

Tạo môi trường thuận lợi cho thúc đẩy sự hình thành, phát triển hệ sinh thái viễn thông di động thế hệ mới.

• Giai đoạn đến 2025:

Trong giai đoạn này, Việt Nam cần hình thành và phát triển các Trung tâm nghiên cứu mạng di động thế hệ mới, được đầu tư đầy đủ nguồn lực để đáp ứng yêu cầu nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ 6G. Đồng thời, cần đạt được các kết quả nghiên cứu về công nghệ 6G, với một số sáng chế và công nghệ được đăng ký bản quyền sở hữu trí tuệ cả trong nước và quốc tế.

• Giai đoạn đến 2030:

Việt Nam cần có đóng góp cụ thể vào công tác xây dựng tiêu chuẩn quốc tế về 6G, đồng thời nằm trong nhóm các quốc gia tiên phong trong nghiên cứu và thử nghiệm triển khai công nghệ 6G. Trong giai đoạn này, Việt Nam cũng cần tự phát triển một số ứng dụng công nghệ 6G có tiềm năng lớn trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội và an ninh - quốc phòng, phục vụ cho sự phát triển bền vững.

• Giai đoạn sau 2030:

Sau năm 2030, Việt Nam sẽ cần nằm trong nhóm các quốc gia đầu tiên triển khai tiền thương mại và tiến tới thương mại hóa hoàn toàn mạng 6G. Đồng thời, các sản phẩm 6G mang thương hiệu Việt Nam sẽ được phát triển và cung cấp ra thị trường. Giai đoạn này cũng sẽ chứng kiến sự hình thành và phát triển đầy đủ hệ sinh thái 6G Việt Nam, với các ứng dụng 6G được tích hợp sâu rộng vào các lĩnh vực kinh tế và xã hội.

2. Một số đề xuất cho lộ trình triển khai 6G tại Việt Nam:

• Giai đoạn đến 2025:

Trong giai đoạn này, Việt Nam cần xây dựng các cơ sở nghiên cứu chuyên sâu về mạng 6G như phòng Lab/Trung tâm nghiên cứu mới, đồng thời chủ động nghiên cứu và chuẩn bị phổ tần số cho 6G, đảm bảo phù hợp với xu thế quốc tế và bối cảnh trong nước. Ngoài ra, Việt Nam cần hợp tác với các tổ chức quốc tế để phát triển các tiêu chuẩn 6G và hoàn thiện cơ chế chính sách thúc đẩy hạ tầng 5G, tạo tiền đề vững chắc cho sự phát triển của 6G.

• Giai đoạn đến 2030:

Trong giai đoạn này, Việt Nam cần có những đóng góp cụ thể vào hoạt động của các tổ chức quốc tế trong việc nghiên cứu và phát triển tiêu chuẩn công nghệ 6G. Đồng thời, xây dựng nền tảng và ứng dụng mới cho 6G, phù hợp với nhu cầu trong nước. Việc xây dựng các kịch bản thử nghiệm ứng dụng 6G cũng cần được triển khai, giúp đánh giá và chuẩn bị cho việc ứng dụng 6G trong các lĩnh vực cụ thể tại Việt Nam.

• Giai đoạn sau 2030:

Giai đoạn sau 2030 tập trung vào việc hoàn thành thử nghiệm và đánh giá 6G, tiến hành các bước tiền thương mại hóa và triển khai thương mại hoàn toàn tại Việt Nam. Việt Nam cũng cần phát triển các sản phẩm, dịch vụ, và thiết bị 6G mang thương hiệu trong nước, đáp ứng nhu cầu trong nước và từng bước xuất khẩu ra quốc tế. Bên cạnh đó, xây dựng hệ sinh thái 6G tại Việt Nam và tích hợp sâu rộng các ứng dụng 6G vào các ngành dọc, từ đó lan tỏa tác động của 6G vào tất cả các lĩnh vực trong đời sống kinh tế và xã hội.

Kết luận:

Việc chủ động tiếp cận và triển khai mạng 6G là cần thiết để Việt Nam bắt kịp xu thế toàn cầu, đồng thời tận dụng tối đa tiềm năng của công nghệ này trong quá trình chuyển đổi số và phát triển kinh tế số, xã hội số. Các khuyến nghị và đề xuất được đưa ra không chỉ nhằm giải quyết các thách thức hiện tại mà còn định hướng chiến lược lâu dài, giúp Việt Nam trở thành quốc gia dẫn đầu về công nghệ viễn thông trong khu vực.

Nguyễn Hoàng Anh

Ban Cơ sở Hạ tầng Thông tin và Truyền thông