1. Mạng 5G là gì?

5G là viết tắt của 5th Generation, nghĩa là thế hệ mạng không dây thứ 5, hiểu đơn giản hơn là thế hệ tiếp theo của công nghệ truyền thông di động sau 4G. Nhanh hơn tới 100 lần so với 4G, 5G đang góp phần mở ra những cơ hội chưa từng có cho người dân và doanh nghiệp.

Tốc độ mạng 5G kết nối nhanh hơn, độ trễ cực thấp và băng thông lớn hơn đang thúc đẩy sự phát triển của xã hội, chuyển đổi số ngành nghề và nâng cao đáng kể trải nghiệm người dùng. Các dịch vụ mà chúng ta từng coi là tương lai xa vời, chẳng hạn như chăm sóc sức khỏe điện tử, phương tiện tự hành, hệ thống giao thông thông minh,... đã xuất hiện và đang dần hoàn thiện.

Với công nghệ 5G, một tương lai thông minh, an toàn và bền vững hơn có thể được tạo ra.

Mạng và dịch vụ 5G sẽ được triển khai theo từng giai đoạn trong vài năm tới để đáp ứng sự phụ thuộc ngày càng tăng vào thiết bị di động và hỗ trợ internet. Nhìn chung, 5G dự kiến ​​sẽ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, với nhiều mục đích sử dụng mới khi công nghệ này được triển khai.

Xem thêm bài viết:

• Mạng 5G: Thực tế triển khai tại Việt Nam - Cơ hội và thách thức
  

2. Mạng 5G phủ sóng ở đâu, hoạt động như thế nào?

Mạng không dây bao gồm các trang web di động được chia thành những khu vực gửi dữ liệu qua sóng vô tuyến. Công nghệ không dây LTE (Tiến hóa Dài hạn - Long-Term Evolution) thế hệ thứ tư (4G) cung cấp nền tảng cho 5G.

Không giống như 4G, đòi hỏi tháp di động lớn, công suất cao để phát tín hiệu trong khoảng cách xa, tín hiệu không dây 5G được truyền qua một số lượng lớn trạm di động nhỏ đặt ở những nơi như cột đèn hoặc mái tòa nhà.

Việc sử dụng nhiều trạm di động nhỏ là cần thiết vì tần số có bước sóng trong khoảng milimet (mmWave) - dải phổ từ 30 đến 300 gigahertz (Ghz) ​​mà 5G dựa vào để tạo ra tốc độ cao - chỉ có thể di chuyển trong khoảng cách ngắn, đồng thời chịu sự ảnh hưởng của thời tiết và chướng ngại vật vật lý như tòa nhà hoặc cây cối.

Các thế hệ công nghệ không dây trước đây sử dụng dải phổ tần số thấp hơn. Để bù đắp những thách thức liên quan đến khoảng cách và độ nhiễu với mmWave, ngành công nghiệp không dây cũng đang xem xét việc sử dụng phổ tần số thấp hơn cho mạng 5G.

Nhờ đó, nhà khai thác mạng có thể sử dụng phổ tần mà họ đã sở hữu để xây dựng mạng mới. Phổ tần số thấp hơn đạt được khoảng cách xa hơn nhưng có tốc độ và công suất thấp hơn mmWave. Tín hiệu MmWave có thể dễ dàng bị chặn bởi các vật thể như cây cối, tường và tòa nhà. Nghĩa là, trong phần lớn thời gian, mmWave chỉ có thể phủ sóng một khu vực thành phổ xung quanh một điểm hoặc nút di động.

Nhiều cách tiếp cận khác nhau đã được đưa ra nhằm giải quyết vấn đề này. Đầu tiên là sử dụng nhiều nút xung quanh mỗi khối của khu vực đông dân cư để thiết bị hỗ trợ 5G sử dụng giao diện Air - chuyển đổi từ nút này sang nút khác trong khi vẫn duy trì tốc độ sóng Mm.

Một cách tiếp cận khác khả thi hơn để tạo mạng 5G quốc gia, đó là sử dụng kết hợp các tần số băng tần cao, trung bình và thấp. MmWave có thể được sử dụng ở khu vực đông dân cư, trong khi nút băng tần thấp và trung bình có thể được sử dụng ở khu vực ít người sinh sống hơn.

Tần số băng tần thấp di chuyển lâu hơn nhưng lại có thể xuyên qua các vật thể khác nhau. Một nút 5G băng tần thấp có thể duy trì kết nối với thiết bị hỗ trợ 5G trong phạm vi lên đến hàng trăm kilomet. Việc triển khai cả ba băng tần sẽ tăng diện tích vùng phủ sóng, đồng thời cung cấp tốc độ nhanh nhất theo từng khu vực cụ thể.

Mạng 5G phủ sóng rộng rãi, từ khu vực thành thị đến nông thôn - Ảnh: Internet

3. Ưu điểm của 5G

Tốc độ tải xuống của 5G hiện có thể đạt tới 1.000 megabit mỗi giây ( Mbps ) hoặc thậm chí lên tới 2,1 Gbps. Ví dụ, người dùng tải xuống một ứng dụng trên thiết bị di động thông thường có thể mất tới vài phút. Nhưng với 5G, quá trình này có thể hoàn tất chỉ sau vài giây.

Mặc dù tốc độ mạng 5G tổng thể băng tần thấp có thể chậm hơn mmWave, nhưng vẫn nhanh hơn tốc độ được coi là kết nối 4G tốt. Tốc độ tải xuống 5G băng tần thấp có thể lên tới 30 - 250 Mb/giây. 5G băng tần thấp khả dụng hơn ở vùng nông thôn. Trong khi đó, tốc độ tải xuống của 5G băng tần trung có thể đạt tới 100- 900Mb/giây và có khả năng được sử dụng ở khu vực đô thị lớn.

5G có rất nhiều ưu điểm như: Sử dụng tần số, băng tần cao hơn, độ trễ thấp hơn, băng thông rộng hơn. Tốc độ dữ liệu cao hơn sẽ cho phép sử dụng tùy chọn công nghệ mới trên mạng 5G, chẳng hạn như phát trực tuyến 4K hoặc phát trực tuyến thực tế ảo (VR) gần thời gian thực.

4. Một số ứng dụng nổi bật của 5G trong thực tiễn

Những nhà nghiên cứu dự đoán tác động xã hội và kinh tế toàn cầu của 5G là vô cùng lớn. 5G dự kiến ​​​​sẽ tạo ra doanh thu hàng nghìn tỷ đồng trong những năm tới.

4.1. Mạng di động tốc độ cao

5G sẽ cách mạng hóa trải nghiệm di động với mạng không dây tăng áp, hỗ trợ tốc độ tải xuống dữ liệu lên tới 10-20 GBPS, tương đương với kết nối Internet cáp quang truy cập không dây. So với công nghệ truyền dẫn di động thông thường, thoại và dữ liệu tốc độ cao có thể được truyền đồng thời hiệu quả trong 5G.

Độ trễ thấp, băng thông cao là một trong những tính năng quan trọng nhất của công nghệ 5G. Tải xuống trên thiết bị thông minh nhanh chóng cũng mang lại trải nghiệm di động mạnh mẽ. Ngoài ra, mạng 5G cho phép truy cập an toàn vào bộ nhớ đám mây, ứng dụng của doanh nghiệp và chạy tác vụ mạnh mẽ với sức mạnh xử lý ảo lớn hơn.

Công nghệ không dây 5G sẽ mở ra nhiều cơ hội cho các nhà sản xuất thiết bị và nhà phát triển ứng dụng. Những thiết bị VoIP (Thiết bị sử dụng công nghệ Truyền giọng nói qua giao thức Internet) và thiết bị thông minh thế hệ mới sẽ được phát triển và giới thiệu trên thị trường. Cơ hội việc làm cũng nhờ đó mà tăng lên.

4.2. Giải trí đa phương tiện

Tỷ lệ lưu lượng truy cập Internet di động được sử dụng để tải xuống video trên toàn cầu là rất cao. Đồng thời, nhu cầu phát video với tốc độ và chất lượng cao cũng ngày càng tăng. 5G sẽ cung cấp một thế giới ảo vô cùng sống động trên điện thoại di động. Truyền phát video 4K tốc độ nhanh chóng chỉ mất vài giây.

Các sự kiện trực tiếp (Livestream) có thể phát qua mạng không dây. Các kênh truyền hình HD cũng có thể được truy cập trên thiết bị di động mà không bị gián đoạn. Ngành công nghiệp giải trí sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ mạng không dây 5G.

5G có khả năng cung cấp 120 khung hình mỗi giây, truyền phát video có độ phân giải lớn và không dễ gián đoạn. Trải nghiệm nghe nhìn được cải thiện khi triển khai công nghệ mới nhất do mạng không dây 5G cung cấp.

Thực tế tăng cường (AR - Augmented reality) và thực tế ảo (VR - Virtual reality) yêu cầu video HD với độ trễ thấp. Mạng 5G đủ mạnh để cung cấp năng lượng cho AR và VR với trải nghiệm ảo tuyệt vời. Trò chơi thực tế ảo HD dựa trên công nghệ VR trở nên phổ biến và rất nhiều công ty đang đầu tư vào chúng. Mạng 5G tốc độ cao có thể mang lại trải nghiệm chơi game tốt hơn.

Mạng 5G góp phần thúc đẩy sự phát triển của công nghệ AR và VR - Ảnh: Internet

4.3. Internet vạn vật (IoT)

Internet of Things (IoT) là một lĩnh vực rộng lớn khác sẽ phát triển mạnh mẽ hơn nữa nhờ sử dụng mạng không dây 5G. IoT sẽ kết nối mọi đối tượng, thiết bị, cảm biến và ứng dụng với Internet.

Các ứng dụng IoT thu thập lượng dữ liệu khổng lồ từ hàng triệu thiết bị và cảm biến. Nó đòi hỏi mạng internet hiệu quả để thu thập, xử lý, truyền, kiểm soát và phân tích dữ liệu theo thời gian thực.

5G là phương tiện hiệu quả nhất hỗ trợ cho Internet vạn vật. IoT có thể hưởng lợi từ mạng 5G trong nhiều lĩnh vực như:

• Tòa nhà thông minh: Sản phẩm và thiết bị gia dụng thông minh đang chiếm ưu thế trên thị trường hiện nay. Mạng 5G được dùng để kết nối thiết bị và giám sát ứng dụng.

• Hậu cần và vận chuyển: Sử dụng công nghệ 5G thông minh giúp theo dõi hàng hóa, quản lý đội tàu, quản lý cơ sở dữ liệu tập trung, lập lịch trình nhân viên cũng như theo dõi và báo cáo giao hàng theo thời gian thực. So với mạng di động thông thường (3G/LTE), 5G có tốc độ mạng nhanh hơn với khả năng kết nối nhiều thiết bị hơn tại bất kỳ thời điểm nào.

• Thành phố thông minh: Những ứng dụng thành phố thông minh như quản lý giao thông, cập nhật thời tiết tức thì, phát sóng khu vực địa phương, quản lý năng lượng, lưới điện thông minh, đèn đường thông minh, quản lý tài nguyên nước, quản lý đám đông, ứng phó khẩn cấp,.… đều cần sử dụng mạng không dây 5G để hoạt động.

• IoT công nghiệp trong nhà máy thông minh: Ngành công nghiệp sản xuất trong tương lai sẽ phụ thuộc vào công nghệ không dây thông minh như 5G và LTE tiên tiến để tự động hóa thiết bị, bảo trì dự đoán, theo dõi quy trình, đóng gói thông minh, vận chuyển, hậu cần và quản lý năng lượng.

• Canh tác thông minh: Sử dụng công nghệ 5G, cảm biến thông minh RFID và GPS, người nông dân có thể theo dõi vị trí của vật nuôi và quản lý một cách dễ dàng. Cảm biến thông minh được sử dụng để kiểm soát tưới tiêu, truy cập và quản lý năng lượng.

• Quản lý đội xe: Nhiều công ty đang sử dụng thiết bị theo dõi thông minh để quản lý đội xe, công nghệ 5G sẽ cung cấp giải pháp tốt hơn nhiều để theo dõi vị trí và quản lý lịch trình thay vì phương pháp truyền thống.

• Chăm sóc sức khỏe: Mạng 5G được sử dụng để kết nối thiết bị trong hệ thống y tế thông minh. Bệnh nhân hoàn toàn có thể tự theo dõi và chăm sóc sức khỏe tại nhà bằng các thiết bị thông minh, liên lạc với bác sĩ từ xa. Bên cạnh đó, dữ liệu được tập trung nhanh chóng, theo dõi tiện lợi, dễ dàng hơn.

• Phương tiện tự hành: Ô tô tự lái không còn xa vời với thực tế nếu 5G được đưa vào sử dụng. Trong tương lai, ô tô có thể giao tiếp với biển báo giao thông thông minh, các vật thể và phương tiện khác trên đường.

• Giám sát an ninh: Công nghệ không dây 5G là một trong những giải pháp tốt nhất để bảo mật, giám sát nhờ băng thông cao hơn và phổ tần không cần cấp phép.

Phương tiện tự hành là một trong những ứng dụng đáng mong chờ của công nghệ 5G - Ảnh: Internet

4.4. Internet vệ tinh

Kết nối mạng 5G tốc độ cao sử dụng vệ tinh là một trong những cải tiến quan trọng nhất của công nghệ internet dành cho vùng sâu vùng xa, nơi không có trạm thu phát sóng mặt đất truyền thống. Công nghệ internet vệ tinh cung cấp khả năng kết nối ở cả khu vực thành thị và nông thôn trên toàn cầu, với sự trợ giúp của hàng nghìn vệ tinh nhỏ.

Hiện nay, rất nhiều nhà mạng lớn đang nỗ lực nghiên cứu và xây dựng mạng 5G. Nhìn chung, 5G dự kiến sẽ tạo ra nhiều sự thay đổi lớn, khiến cuộc sống con người trở nên ngày một thông minh.

Nguồn tham khảo:

https://www.techtarget.com/searchnetworking/definition/5G

https://www.rfpage.com/applications-5g-technology/