Việt Nam làm chủ thiết bị lõi 5G, giảm phụ thuộc công nghệ nước ngoài

Đây là kết quả của đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị Fronthaul Gateway (FHG) trong mạng di động 5G theo cấu trúc O-RAN”, thuộc Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm quốc gia về phát triển công nghiệp 4.0, mã số KC-4.0-48/19-25, do Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông chủ trì, ThS. Nguyễn Văn Thành làm Chủ nhiệm.

Trong mạng 5G, FHG là thiết bị then chốt kết nối giữa trạm thu phát vô tuyến (RU) và khối xử lý tập trung (DU/CU). Nó quyết định tốc độ truyền dẫn, độ trễ và hiệu năng tổng thể của mạng, đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu thời gian thực như xe tự hành, điều khiển từ xa hay dây chuyền tự động. Ở kiến trúc mở O-RAN, FHG còn là yếu tố đảm bảo khả năng tương thích đa hãng, điều kiện cốt lõi để vận hành mạng 5G linh hoạt và tiết kiệm chi phí.

Việt Nam đã nghiên cứu, phát triển, làm chủ và ứng dụng một số công nghệ chủ chốt của công nghiệp 4.0.

Trước dự án này, Việt Nam chưa từng tự sản xuất FHG mà hoàn toàn phụ thuộc vào thiết bị nhập khẩu có giá cao, khó tùy chỉnh và phụ thuộc vào nhà cung cấp nước ngoài trong bảo trì, nâng cấp. Nhóm nghiên cứu đã xây dựng mô phỏng, phát triển thuật toán, thiết kế phần cứng tốc độ cao, lập trình phần mềm điều khiển và hoàn thiện ba mẫu FHG đạt chuẩn về tốc độ xử lý, độ trễ theo yêu cầu 5G, sẵn sàng thử nghiệm trên mạng thực tế.

Đáng chú ý nhất là việc tự thiết kế thành công khối L-PHY trên nền tảng FPGA, bộ xử lý tín hiệu tốc độ cao được xem là “trái tim” của thiết bị FHG. Khối này đáp ứng chuẩn eCPRI/CPRI với độ trễ cực thấp, một thách thức mà nhiều tập đoàn công nghệ lớn trên thế giới phải đầu tư trong nhiều năm mới đáp ứng được. Đồng thời, nhóm nghiên cứu cũng làm chủ hoàn toàn việc tích hợp phần cứng - phần mềm, giúp thiết bị vận hành ổn định trong mô hình C-RAN và O-RAN.

Từ nghiên cứu này, nhiều thư viện IP Core, module xử lý tín hiệu số và khối CPU/FPGA đã được phát triển, tạo nền tảng cho việc mở rộng sang các thiết bị viễn thông mới như router biên 5G, switch trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị 6G, IoT trong tương lai.

Lợi ích kinh tế cũng rất rõ ràng. Việt Nam dự kiến cần khoảng nửa triệu thiết bị khi xây dựng mạng 5G trên diện rộng. Nếu tự chủ được FHG, chi phí có thể giảm 25-30%, tiết kiệm hàng triệu USD và tránh phụ thuộc vào nhà cung cấp nước ngoài. Thiết bị “Make in Vietnam” cũng dễ dàng tùy chỉnh theo từng nhà mạng và thuận tiện trong nâng cấp.

Thành công của FHG chuẩn O-RAN khẳng định năng lực nghiên cứu, phát triển của kỹ sư Việt Nam, mở ra bước tiến mới cho hệ sinh thái thiết bị viễn thông “Make in Vietnam” trên hành trình tiếp cận vùng lõi công nghệ toàn cầu.