Mạng 5G là gì? Tiềm năng phát triển của mạng 5G trong tương lai

Nếu chúng ta đã quá quen thuộc với các khái niệm về mạng 3G, 4G, thì mạng 5G chính là phiên bản nâng cấp và cải tiến của mạng 4G, với các ưu điểm nổi bật hơn. Khi lần đầu xuất hiện, mạng 5G đã được đánh giá rằng công nghệ này sẽ tạo ra một bước đột phá lớn. Vậy mạng 5G là gì? Để tìm hiểu chi tiết hơn, hãy cùng chúng tôi đến với bài viết ngay sau đây. 

Mạng 5G là gì?

Mạng 5G là một tiêu chuẩn kết nối mạng di động mới nhất và có tốc độ vượt trội nhất hiện nay. Với khả năng truyền tải dữ liệu nhanh chóng, độ trễ thấp và khả năng kết nối hàng triệu thiết bị cùng một lúc, 5G có tốc độ cao hơn gấp nhiều lần so với 4G. Mạng 5G cho phép người dùng trải nghiệm các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao như truyền phát video 4K, các trò chơi trực tuyến, thực tế ảo và các ứng dụng IoT. Công nghệ 5G đang dần trở thành nền tảng cho sự phát triển của công nghệ và các ứng dụng tiên tiến cho tương lai. 

Hiểu đơn giản hơn thì ký hiệu 5G là thứ tự ra đời của các công nghệ mạng không dây, trước 5G chúng ta có các thế hệ đi trước như 4G, 3G, 2G và thậm chí ít phổ biến như 1G.

1G ra đời tại Nhật Bản từ 1979 và chỉ có thể sử dụng để gọi điện không dây. Tiếp theo đó 2G được phát minh vào năm 1992 tại Phần Lan hỗ trợ người dùng thêm tính năng gửi tin nhắn văn bản SMS. 9 năm sau vào năm 2001, công nghệ 3G ra đời và đã trở thành bước tiến mới khi có thể gửi email, hình ảnh, video. Vào năm 2009 công nghệ 4G bắt đầu xuất hiện với những cải tiến về tốc độ so với 3G và hoàn toàn đáp ứng việc xem video full HD một cách mượt mà. 

Sau 4G, mạng 5G được kỳ vọng sẽ mang đến một sự đột phá trong công nghệ không dây với tốc độ có thể cao hơn đến 100 lần so với 4G. Tuy nhiên, trong thực tế thì tốc độ này vẫn còn chưa được kiểm chứng cụ thể và 5G cũng còn hạn chế ở các địa điểm áp dụng. Một số nơi đã thực hiện thử nghiệm nhưng tốc độ của 5G không đạt được như đã kỳ vọng.

Nguyên lý hoạt động của mạng 5G

Giống với các công nghệ trước đó như 3G/4G, mạng 5G cũng hoạt động bằng cách sử dụng các trạm phát sóng di động để truyền dữ liệu không dây. Nó sử dụng công nghệ mới để truyền tín hiệu mạng tốc độ cao với độ trễ thấp. Các trạm phát sóng di động nhỏ hơn được đặt trên các tòa nhà và cơ sở hạ tầng khác nhau để đảm bảo tín hiệu mạng mạnh mẽ và tốc độ cao phục vụ cho nhiều thiết bị kết nối đồng thời. 

Mạng 5G cũng cho phép chia thành nhiều mạng ảo độc lập để phục vụ các dịch vụ và nhu cầu khác nhau, đảm bảo cho mạng luôn hoạt động tốt, an toàn và liền mạch, mang đến trải nghiệm tốt hơn cho người dùng.

Cụ thể, mạng 5G hoạt động trên các phân bổ tần số vô tuyến, bao gồm Sub-6 và mmWave. Sub-6 có nghĩa là mạng 5G đang hoạt động ở tần số dưới 6GHz và có khả năng truyền xa, xuyên qua các vật cản. Các nhà mạng sử dụng các tần số thấp hơn của 4G để triển khai mạng Sub-6. Đây cũng là phân vùng quan trọng trong triển khai mạng 5G, cho phép nhà mạng có thể mở rộng mạng lưới mà không cần xây dựng tháp di động mới. 

Còn mmWave sẽ sử dụng sóng vô tuyến ở tần số cao từ 30GHz đến 300GHz, cung cấp tốc độ tải xuống nhanh theo tốc độ gigabit mỗi giây nhưng độ phủ sóng lại hạn chế. Tuy vậy mmWave có khả năng xử lý lượng dữ liệu khổng lồ và số lượng người dùng đồng thời đáng kinh ngạc. Hiện tại, mạng mmWave chỉ đang được áp dụng tại các khu vực trung tâm thành phố trọng điểm và triển khai bởi các nhà mạng lớn.

Vì những giới hạn về khu vực của mmWave, người ta dự đoán rằng Sub-6 sẽ được sử dụng phổ biến và rộng rãi đến mọi người hơn trong thời gian tới. 

Điểm nổi bật của mạng 5G so với mạng 3G/4G

So với 3G/4G, 5G có độ trễ cực kỳ thấp gần như bằng 0 và tốc độ phản hồi của 5G nhanh hơn đến 50 lần so với tốc độ mạng 4G. 5G cũng có tần số hoạt động rất cao lên đến 24,28GHz, gấp 10 đến 20 lần so với 4G. 

Mạng 5G với tốc độ và khả năng truyền dữ liệu nhanh, hoàn toàn có thể đáp ứng được nhiều thiết bị kết nối cùng lúc hơn 3G/4G. Nếu 4G chỉ đáp ứng được 2000 thiết bị mỗi 1km2 thì 5G có thể đáp ứng đến 1 triệu thiết bị mỗi 1km2. 

Để dễ hình dung, nếu bạn đi đến một điểm xem bắn pháo hoa, nơi đó có hàng nghìn người đang đồng loạt livestream phát trực tiếp pháo hoa bằng điện thoại qua mạng 5G thì sẽ không xảy ra vấn đề giật, lag.

Một số hạn chế của mạng 5G

Mạng 5G tuy có tần số cao nhưng điều này cũng sẽ tỷ lệ nghịch với bước sóng, vì vậy mà bước sóng của 5G rất ngắn, đồng nghĩa với việc khả năng truyền tín hiệu xuyên qua các vật cản là rất kém như tường nhà, cây cối, cửa kính,.. Vì thế nếu muốn áp dụng công nghệ 5G, các nhà mạng cần lắp rất nhiều các đầu thu phát khác nhau. 

Ngoài ra mạng 5G cũng làm lượng pin bị tụt đi nhanh chóng so với 4G, các thiết bị chạy 5G đều sẽ có thời lượng pin giảm đi đáng kể khi hoạt động với hiệu suất cao. Tuy nhiên trong tương lai điều này sẽ được cải thiện nhờ vào sự phát triển của các chip di động hiện đại.

Một hạn chế khác nữa của việc phát triển mạng 5G đó là việc phát triển các cơ sở hạ tầng đòi hỏi chi phí cao. Để sử dụng được mạng 5G, các thiết bị cũ sẽ không có độ tương thích, do đó cần phải trang bị các thiết bị hiện đại hơn tương thích với công nghệ 5G. Do vậy cần có sự đầu tư từ các nhà mạng và doanh nghiệp để có thể nâng cấp cơ sở hạ tầng, nhanh chóng mang dịch vụ 5G đến gần hơn với người dùng. 

>>> Tìm hiểu bài so sánh: So sánh Wifi 5 và Wifi 6 – Tổng hợp những cải tiến đáng giá

Ứng dụng của mạng 5G trong lĩnh vực xã hội và công nghiệp

Cùng với sự xuất hiện của hàng loạt các công nghệ mới, nhu cầu truy cập internet ngày càng tăng đã tạo ra một lượng dữ liệu khổng lồ và sẽ tăng dần theo cấp số nhân. Chính vì vậy, cơ sở hạ tầng mạng và di động cần được nâng cấp để đáp ứng các nhu cầu lớn về truyền tải thông tin và dữ liệu. Đó là lý do mà người ta thực sự cần đến một công nghệ như 5G và ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống, từ lĩnh vực xã hội, đời sống đến công nghiệp. 

Trong lĩnh vực xã hội

Bảo vệ môi trường

5G được kỳ vọng sẽ giúp lượng khí thải trên toàn cầu giảm xuống và các lợi ích khác cho môi trường khi tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các công nghệ mạng trước đó. Công nghệ 5G cũng giúp người dùng giám sát chặt chẽ trong quản lý bảo vệ môi trường nước, không khí,.. để kiểm soát nguồn tài nguyên. 

Cũng như phát triển các công nghệ thông minh trong nhà ở, tòa nhà, nhà máy, xe điện, làm việc từ xa,… giúp giảm thiểu tối đa ô nhiễm, khí thải và các tác động đối với môi trường, sử dụng tài nguyên một cách hợp lý và hiệu quả. 

Thành phố thông minh 

Công nghệ 5G giúp thu thập, phân tích và xử lý các dữ liệu, kiểm soát giao thông, cơ sở hạ tầng theo thời gian thực tế. Từ đó người vận hành sẽ đưa ra các biện pháp hợp lý, chính xác để góp phần cải thiện các dịch vụ công cộng, xử lý tắc nghẽn giao thông, hạn chế khí thải và nâng cao chất lượng không khí.

Chăm sóc sức khỏe

Công nghệ 5G có tiềm năng trở thành bước tiến đột phá trong ứng dụng phẫu thuật từ xa bằng việc chia sẻ hình ảnh thông tin theo thời gian thực qua video HD. Việc tốc độ truyền nhận gần như nhanh chóng và ngay lập tức sẽ giúp phát triển rất lớn cho các dịch vụ chăm sóc sức khỏe, phát hiện nhanh hơn các nguy cơ tiềm ẩn của bệnh tật, phát triển các thiết bị y tế hiện đại trong chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe con người. 

Trong lĩnh vực công nghiệp 

Giải pháp nhà máy thông minh (smart factory)

Với việc ứng dụng mạng 5G, một nhà máy có thể được kiểm soát dễ dàng hơn thông qua việc kết nối toàn bộ máy móc thiết bị và được kiểm soát tập trung. Nhà máy có thể tạo ra kết nối với các thiết bị thông minh như các cảm biến tự động và thiết bị camera, thu thập các dữ liệu theo thời gian thực, độ chính xác cao. 

Với các dữ liệu được phân tích và xử lý chi tiết, người vận hành có thể tối ưu chi phí, nâng cao năng suất và ra các quyết định chính xác hơn. Ví dụ như các dự đoán về vòng đời thiết bị, thời gian cần bảo hành,… 

Giải pháp xe ô tô tự lái

Trước đây với các công nghệ cũ thì việc truyền và nhận dữ liệu trên xe ô tô tự lái sẽ bị gián đoạn và không thực tế. Tuy nhiên, với độ trễ gần như bằng 0 của 5G, việc xe ô tô tự lái đã dần trở nên khả thi hơn bằng cách sử dụng các cảm biến và máy phát truyền nhận thông tin đến các phương tiện trong 1/1000s. 

Việc thời gian gần như sát với thời gian thực là yếu tố quan trọng trong quá trình điều khiển phương tiện để kịp thời quan sát các yếu tố xung quanh như người đi bộ, biển báo, các phương tiện khác,… và đưa ra các quyết định chính xác kịp thời.

Công nghệ thực tế ảo 

VR/AR cho phép các thiết bị như điện thoại di động, tai nghe, kính thông minh và các thiết bị kết nối khác tái hiện một hoàn cảnh cụ thể mà mình mong muốn để phục vụ các mục đích khác nhau. Công nghệ này được ứng dụng đa dạng bao gồm hướng dẫn bảo trì, sửa chữa, vận hành từ xa trong công nghiệp, đào tạo nhân sự, tiếp thị bán hàng. Mức độ phản hồi nhanh chóng của 5G sẽ giúp dữ liệu được truyền đi 1 cách mượt mà khi sử dụng VR/AR. 

Edge computing

Bằng cách đặt các ứng dụng và dữ liệu gần nơi chúng được tạo ra, Edge computing cho phép xử lý nhanh và lưu trữ dữ liệu, giảm độ trễ và khả năng phản hồi theo thời gian thực. Với sự phát triển của các ứng dụng và dữ liệu, mạng 5G cung cấp tốc độ cao để phản hồi sát với thời gian thực tế. Điều này hỗ trợ và tạo điều kiện cho các tính toán phức tạp và sự chuyên môn hóa ngày càng cao của Edge computing.

>>> Tìm hiểu thêm bài viết: WiFi Dual Band là gì? Nên chọn tần số 2.4GHz hay tần số 5GHz?

Tiềm năng phát triển của mạng 5G trong tương lai

Những lợi ích mà 5G có thể mang đến là vô hạn mà chúng ta chưa thể khám phá hết. 5G được cho là sẽ làm biến đổi hệ sinh thái việc làm, cuộc sống con người cũng như nền kinh tế toàn cầu. Vậy nên 5G có tầm quan trọng và ảnh hưởng rất lớn, trong tương lai sẽ gắn liền với đời sống con người cũng như trong kinh tế, sản xuất, chế tạo máy móc. 

Mạng 5G với độ trễ gần như bằng 0 và tốc độ phản hồi cực nhanh thì người ta thậm chí còn nghĩ đến việc sử dụng robot để thực hiện các cuộc phẫu thuật từ xa. Khi tốc độ trả lại gần như ngay lập tức thì mọi thứ sẽ rất chân thực. 

Với công nghệ 5G, các ứng dụng xe thông minh, nhà thông minh, camera lắp trên mọi đường phố sẽ trở nên khả thi vì vấn đề tốc độ truyền dữ liệu đã được giải quyết với 5G, việc áp dụng công nghệ cao vào đời sống sẽ dần trở nên phổ biến và phát triển hơn nhiều. 

Khi công nghệ 5G ra đời, còn có ý tưởng về việc phát triển ứng dụng điện thoại. Khi bạn mở camera của ứng dụng lên và hướng nó về một góc phố thì trên màn hình điện thoại sẽ tự động hiển thị địa điểm, mức giá của các nhà hàng, tạp hóa, thậm chí là hiển thị luôn cả mức giảm giá của mỗi địa điểm đó. 

Trong một ý tưởng khác, người ta sẽ đưa các phần mềm dung lượng cao trên máy chủ, không quan trọng cấu hình của máy tính vì bạn sẽ trực tiếp xử lý công việc trực tuyến trên máy chủ với khả năng xử lý siêu cao. Còn máy tính chỉ có vai trò tải lên/tải xuống dữ liệu. Ngoài ra, còn vô vàn các tiềm năng khác của 5G mà chắc chắn khi nó dần trở nên phổ biến hơn sẽ được thử nghiệm trong thực tế.

Các địa điểm có thể sử dụng mạng 5G tại Việt Nam

Trên thế giới, rất nhiều các quốc gia đã ứng dụng công nghệ 5G từ lâu, phổ biến như tại Anh, Đức, Pháp, Canada, Hàn Quốc, Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản, Singapore,… Tuy nhiên tại Việt Nam, 5G mới chỉ có mặt từ tháng 11 năm 2020 nhưng chưa thực sự được ứng dụng rộng rãi, bằng chứng là 5G mới chỉ được triển khai ở một số điểm cụ thể ở 2 thành phố lớn là Hà Nội và Hồ Chí Minh. Những nỗ lực triển khai của các nhà mạng tại Việt Nam đánh dấu tiềm năng và sự phát triển rộng rãi công nghệ 5G tại Việt Nam. Cụ thể các điểm triển khai áp dụng là: 

Tại Hà Nội, nhà mạng Viettel có khoảng 100 điểm phát sóng đã được lắp đặt ở các quận Hai Bà Trưng, Hoàn Kiếm và Ba Đình, nhà mạng VinaPhone cũng triển khai điểm phát sóng 5G tại quận Hoàn Kiếm. 

Tại TP. Hồ Chí Minh, nhà mạng VinaPhone đã triển khai điểm phát sóng 5G tại phố đi bộ Nguyễn Huệ. Nhà mạng MobiPhone cũng có kế hoạch triển khai thử nghiệm mạng 5G tại phố đi bộ Nguyễn Huệ và khu vực trung tâm của Quận 1. 

Thực tế sử dụng mạng 5G tại Việt Nam

Mặc dù mạng 5G đã xuất hiện từ 2019 và trở thành một trong những nước đầu tiên thực hiện thành công cuộc gọi bằng 5G và triển khai áp dụng từ tháng 11 năm 2020 khắp 20 tỉnh thành trên cả nước. Dù được truyền thông mạnh mẽ nhưng đến hiện tại việc sử dụng trong thực tế vẫn còn khá ít và hạn chế, bằng chứng là tỷ lệ sử dụng của người dùng vẫn chưa cao, chủ yếu vẫn phổ biến với công nghệ 4G. 

Điều này xảy ra là vì các trạm phát sóng công nghệ 5G đều chủ yếu được lắp đặt ở các vị trí quan trọng, trọng điểm, trung tâm các thành phố lớn thay vì được phủ sóng rộng rãi. Vì thế nên mật độ 5G ở Việt Nam khá ít, mức độ tiếp cận với người dùng chưa cao, trong khi với nước bạn như Thái Lan thì hầu như khắp cả nước đã được phủ sóng 5G. 

Một thực tế khác nữa, trong số hơn 71 triệu thuê bao di động trên khắp cả nước thì tỷ lệ thuê bao sử dụng 5G chỉ đạt có 0,54% mặc dù 5G có một tốc độ cực kỳ cao và mượt mà. Chính vì sự hạn chế trong lắp đặt và phủ sóng mới chỉ có ở các khu vực trung tâm, nhộn nhịp nên người dùng cũng không có nhu cầu đăng ký mạng 5G vì họ không thể sử dụng được ở khu vực của mình. 

Việc triển khai phủ sóng 5G chậm trễ cũng 1 phần lớn do đại dịch Covid kéo dài đã làm mọi quá trình phải tạm ngừng và sự phát triển bị chậm lại, chuỗi cung ứng bị đứt gãy, tình trạng thiếu hụt linh kiện chíp bán dẫn cùng với dịch bệnh khiến cho thời gian sản xuất và nghiên cứu kéo dài thêm 10 đến 12 tháng. Ngoài ra, các yếu tố liên quan như nguồn lực, đầu tư, nâng cấp các trang thiết bị, cơ sở vật chất để tương thích với công nghệ 5G cũng là một thách thức rất lớn.

Mặc dù nhà nước và các bên cũng cố gắng hỗ trợ cho các nhà mạng triển khai công nghệ 5G nhưng với tình hình khủng hoảng và suy thoái kinh tế như hiện nay thì có lẽ chúng ta sẽ phải đợi thêm 1 vài năm nữa, cho đến khi tình hình kinh tế ổn định và khởi sắc hơn để ứng dụng 5G một cách rộng rãi. 

Tạm kết

Trên đây, Mikrotik Networks đã vừa chia sẻ đến bạn đọc các thông tin quan trọng xoay quanh chủ đề về mạng 5G. Với tốc độ cao và các trải nghiệm mượt mà cùng các ứng dụng của 5G trong tương lai, thật sự rất đáng để chúng ta mong chờ đến ngày 5G được sử dụng và phủ sóng rộng rãi hơn. Hy vọng đã mang đến cho bạn đọc các thông tin bổ ích và những kiến thức thú vị về 5G.