Hình 1: Các dịch vụ khẩn cấp chống hoả hoạn được liên lạc qua kết nối 5G sidelink (nguồn Qualcom)

5G sidelink cải thiện các giải pháp PTT

Sidelink là cấu trúc liên kết trực tiếp giữa thiết bị với thiết bị và giữa thiết bị với mạng được chuẩn hóa bởi 3GPP, hỗ trợ liên lạc trực tiếp giữa hai hoặc nhiều thiết bị ngay cả khi các thiết bị này nằm trong vùng không được phủ sóng mạng di động. Nó mở rộng vùng phủ sóng của hệ thống mạng di động và hỗ trợ các khả năng an toàn cho các liên lạc sử dụng mạng công cộng. 5G sidelink mang lại tính năng vượt trội nhấn để nói (push-to-talk - PTT) và đã cải thiện đáng kể các giải pháp PTT hiện có.

Loại bỏ các rào cản truyền thông và đạt được hiệu quả kinh tế

5G sidelink cho phép những người ứng phó sự cố đầu tiên liên lạc trực tiếp với nhau ở tất cả các địa điểm. Đặc biệt là trong các khu vực không có vùng phủ sóng của mạng di động, bao gồm cả trong các tầng hầm phụ, trong các khu vực có kết cấu là những bức tường bê tông cốt thép và tại các khu vực cháy rừng ở nơi rất xa xôi hẻo lánh (xem Hình 1).

Do sidelink không yêu cầu bộ điều khiển mạng tập trung được sử dụng trong các mạng di động truyền thống, nên nó vẫn khả dụng ngay cả khi vùng phủ sóng mạng diện rộng không hoạt động hoặc tạm thời bị quá tải trong thời gian cao điểm.

Là một công nghệ được tiêu chuẩn hóa toàn cầu, 5G sidelink mang đến khả năng tương tác giữa các nhà cung cấp, mạng chéo và có thể cho phép nhân viên làm việc cho các cơ quan an toàn công cộng khác nhau liên lạc trực tiếp với nhau qua mạng. Các tổ chức tận dụng hệ sinh thái di động có sẵn cũng có thể mang lại lợi ích kinh tế, giải quyết nhanh chóng nhiệm vụ, giảm chi phí thiết bị.

Mở rộng vùng phủ sóng mạng diện rộng

Hình 2: Mở rộng vùng phủ sóng

Một lợi ích quan trọng khác của 5G sidelink là khả năng mở rộng phạm vi phủ sóng mạng diện rộng bằng cách hỗ trợ kiến ​​trúc mạng lưới thiết bị đa chặng (Hình 2). Ngay cả khi người phản hồi đầu tiên nằm ngoài vùng phủ sóng, người phản hồi đầu tiên đó vẫn có thể liên lạc với trung tâm chỉ huy thông qua đài phát thanh có tính năng khả dụng và được 5G sidelink hỗ trợ. Kênh sidelink mở rộng vùng phủ sóng mạng diện rộng vượt ra ngoài ranh giới truyền thống và các thiết bị trong vùng phủ sóng có thể hoạt động như một mạng chuyển tiếp đến mạng diện rộng.

Trong trường hợp đã nêu trong Hình 1, với thiết bị hỗ trợ sidelink người phản ứng đầu tiên đang chữa cháy rừng ở vùng sâu vùng xa vẫn có thể liên lạc với trung tâm chỉ huy tại chỗ đặt trên xe cứu hỏa gần đó. Điều này được kích hoạt thông qua các kết nối multi-hop bằng cách sử dụng các thiết bị hỗ trợ sidelink khác đủ gần nhau và trung tâm chỉ huy. Thiết bị sidelink có thể chuyển đổi tín hiệu từ đài phát thanh PTT sang thiết bị đeo có khả năng theo dõi và chia sẻ dữ liệu về dấu hiệu sinh tồn của người phản hồi đầu tiên (ví dụ: nhịp tim và nhịp thở) và dữ liệu môi trường (ví dụ: chất lượng không khí) với các đồng nghiệp ở gần, cũng như với trung tâm chỉ huy.  

Qualcom đã cung cấp giải pháp sử dụng các rơle thiết bị sidelink có thể hỗ trợ định tuyến động dựa trên các điều kiện của kênh và cung cấp nguồn thời gian cho các thiết bị ngoài vùng phủ sóng (ví dụ: trong nhà) không có quyền truy cập vào hệ thống định vị vệ tinh. Hơn nữa, giao tiếp này có thể diễn ra mà không gây hao pin nhiều vì khoảng cách đến bước tiếp theo có thể ngắn, cho phép các thiết bị di động tiết kiệm nguồn pin quý giá.

Nhờ các cấu hình phong phú, 5G sidelink đã trở thành công cụ liên lạc quan trọng đối với những người phản hồi đầu tiên trong các tính huống như chữa cháy rừng ở khu vực hẻo lánh hoặc trong các tòa nhà văn phòng hay ứng phó với một vụ cướp và ngay cả tình huống bắt giữ con tin trong tầng hầm phụ của tòa nhà… 5G sidelink có thể cung cấp cho những người phản ứng đầu tiên thông tin liên lạc đáng tin cậy, độ trễ thấp ở những khu vực không nằm trong vùng phủ sóng di động và cả khi không có sóng vô tuyến.

Cung cấp các dịch vụ mới ngoài giọng nói

Mặc dù thiết bị hỗ trợ liên kết bên 5G có thể hỗ trợ các dịch vụ quan trọng như liên lạc bằng giọng nói PTT, nhưng băng thông rộng di động của nó cũng mang đến những cơ hội mới để hỗ trợ các dịch vụ bổ sung như phát video trực tiếp, định vị chính xác và trong tương lai gần là cảm biến tần số vô tuyến (RF). Công nghệ RF sử dụng tín hiệu vô tuyến và phản xạ của chúng để nắm bắt các chi tiết xung quanh, giúp nắm bắt nhanh chóng các tình huống cho những người ứng phó đầu tiên tại hiện trường xảy ra trường hợp khẩn cấp. Vì 5G sidelink được thiết kế để cùng tồn tại liền mạch với các mạng di động diện rộng, nên chất lượng dịch vụ (QoS) của nó có thể được đảm bảo bằng cách phối hợp quyền truy cập ưu tiên vào các dịch vụ an toàn công cộng so với các dịch vụ thứ cấp như băng rộng di động, ngay cả khi chúng sử dụng cùng một băng tần.

Những tiềm năng của 5G sidelink

Hình 3: Các tiềm năng ứng dụng của 5G sidelink

Được mô tả trong Hình 3, 5G sidelink có những tiềm năng to lớn để cải thiện các dịch vụ an toàn công cộng và thông tin liên lạc quan trọng. Khả năng giao tiếp trực tiếp giữa thiết bị với thiết bị, mở rộng phạm vi và lợi ích về khả năng tương tác có thể tăng cường đáng kể các nỗ lực ứng phó khẩn cấp và cho phép các trường hợp sử dụng mới. Tiềm năng cho 5G sidelink sử dụng ở băng tần 4,9 GHz trong thương mại ngày càng rộng hơn và các dịch vụ an toàn công cộng đang trở nên hữu hình hơn, nhất là thị trường Mỹ. 5G sidelink hứa hẹn tăng cường hơn nữa các hoạt động an toàn công cộng và cho phép mở rộng các ứng dụng. Do đó, các bên liên quan trong cộng đồng an toàn công cộng và ngành công nghiệp không dây được khuyến cáo là nên hợp tác với nhau để hiện thực hoá toàn bộ tiềm năng của 5G sidelink và mang lại lợi ích cho cộng đồng.