5G là gì? Tốc độ, vùng phủ sóng, so sánh, v.v.

Ngày đăng: 19/01/2023    215 lượt xem

Sau quá trình phát triển dường như vô tận, 5G thế hệ thứ năm của công nghệ mạng di động đã trở thành hiện thực. Các nhà mạng không dây đã bắt đầu triển khai 5G cách đây vài năm và ngày nay, truy cập internet 5G trên thiết bị di động đã phổ biến rộng rãi. 

Nhưng chính xác thì 5G là gì? Câu trả lời thường đặt ra nhiều câu hỏi hơn. Một số thắc mắc 5G có sẵn ở đâu và liệu họ có bao giờ nhìn thấy nó trong thành phố của mình hay không. Những người khác quan tâm hơn đến việc họ nên mua điện thoại 5G nào.

Bạn có thắc mắc về mạng 5G là gì. Đây là mọi thứ bạn cần biết về 5G.

Công nghệ 5G là gì?

Hình biển diễn kết nối các thiệt bị không dây

Nói một cách đơn giản, 5G là thế hệ mạng di động thứ 5 chạy song song và cuối cùng sẽ thay thế kết nối 4G LTE của bạn. Với 5G, bạn có tốc độ tải xuống và tải lên nhanh hơn đáng kể so với mạng 4G. Độ trễ thời gian để các thiết bị giao tiếp với mạng không dây cũng thấp hơn đáng kể.

Mạng 5G vốn đã hiệu quả hơn, xử lý nhiều kết nối hơn trên mỗi tháp và ở tốc độ nhanh hơn trên mỗi thiết bị. 5G cũng được thiết kế để hoạt động trên dải tần số vô tuyến rộng hơn (còn gọi là phổ tần), mở ra những khả năng mới trong dải mmWave (sóng milimet) cực cao để các nhà mạng mở rộng dịch vụ mạng của họ. Vì 5G là một công nghệ hoàn toàn mới hoạt động trên các tần số và hệ thống mới nên điện thoại chỉ hỗ trợ 4G không tương thích với mạng 5G mới.

Mạng 5G bắt đầu được triển khai vào năm 2019, nhưng nền tảng cho mạng thế hệ tiếp theo đã được đặt ra từ nhiều năm trước. Kiến trúc tiêu chuẩn 5G được tạo ra vào năm 2016, tại thời điểm đó, mọi công ty và cá nhân có liên quan từ cả phía mạng và người tiêu dùng đều có thể bắt đầu tạo ra các thiết bị tuân thủ tiêu chuẩn 5G.

Nhưng 5G vẫn chưa đạt đến mức bão hòa toàn bộ thị trường, vì cần một khoản đầu tư đáng kể để xây dựng một mạng hoàn toàn mới. Nhưng nhìn lại lịch sử triển khai 4G, chúng ta có thể biết được việc này có thể mất bao lâu. 4G (LTE) lần đầu tiên được triển khai thương mại vào năm 2009 và mãi đến cuối năm 2010 mới được triển khai ở Hoa Kỳ. Phải đến năm 2013, 4G mới đạt được vị thế chủ đạo ở nhiều quốc gia và trở nên thống trị so với các mạng 3G cũ hơn.

Theo dòng thời gian tương tự, chúng ta vẫn còn vài năm nữa mới có thể 5G trở thành mạng thống trị trên toàn thế giới và vì nhiều lý do tương tự. 4G phải đối mặt với những rào cản kỹ thuật tương tự như 5G, hoạt động trên phổ tần mới với các công nghệ mới cần có trên cả mạng và thiết bị đầu cuối mặc dù nó cũng mang lại sự gia tăng đáng kể về tốc độ so với mạng thế hệ trước. Đối với Hoa Kỳ, việc triển khai 5G bị tụt hậu so với nhiều quốc gia nhưng gần đây đã bắt kịp mạnh mẽ.

Công nghệ mạng 5G hoạt động như thế nào?

Lắp đặt tháp 5G

Giống như 4G, công nghệ 5G hoạt động trên nhiều phân bổ phổ vô tuyến, nhưng có khả năng chạy trên phạm vi rộng hơn các mạng hiện tại. Với 5G, có hai dải tần riêng biệt hoạt động theo những cách khác nhau. Dạng phổ biến nhất của 5G được gọi là Sub-6 và cũng có mmWave.

Sub-6: Điều này đề cập đến 5G hoạt động ở tần số dưới 6GHz. Tất cả các nhà mạng đều có một số dạng mạng Sub-6, chủ yếu là do 4G LTE hiện đang chạy trên các tần số thấp hơn này. Phổ Sub-6 rất quan trọng đối với việc triển khai 5G, bởi vì các sóng vô tuyến tần số thấp hơn này có thể truyền đi một khoảng cách xa và xuyên qua các bức tường và chướng ngại vật. Điều đó có nghĩa là các nhà mạng có thể triển khai các mạng lớn hơn nhiều mà không cần phải xây dựng một số lượng lớn các tháp di động mới. Tóm lại, băng tần thấp dưới 6GHz cung cấp vùng phủ sóng rộng hơn và tín hiệu mạnh hơn.

mmWave: Sóng milimet đề cập đến sóng vô tuyến tần số cực cao từ 24GHz đến 100GHz có bước sóng rất ngắn. Chúng được sử dụng để tăng tốc kết nối 5G và truyền dữ liệu nhằm cung cấp tốc độ tải xuống nhiều gigabit mỗi giây. Mặc dù kết nối mmWave có thể mang lại tốc độ tải xuống nhanh chóng, nhưng tín hiệu tần số cao không thể truyền đi quãng đường dài và phần lớn không thể xuyên qua chướng ngại vật ngay cả cửa sổ hoặc lá cây cũng có thể chặn kết nối.

Do đó, để tạo ra một mạng mmWave mạnh mẽ, các nhà mạng cần hàng nghìn ô mạng nhỏ ở mỗi thành phố. Về cơ bản, việc triển khai mạng mmWave bắt nguồn từ việc xây dựng các mạng nhỏ xung quanh gần như mọi ngóc ngách của mọi tòa nhà. Vậy tại sao phải bận tâm? Chà, mmWave có thể xử lý đồng thời một lượng dữ liệu đáng kinh ngạc và một số lượng người dùng đáng kinh ngạc. Điều đó làm cho nó tốt hơn cho các thành phố đông dân cư, cũng như những nơi như sân vận động và đấu trường. mmWave cũng đang sử dụng phổ tần hoàn toàn mới không bị lấn át bởi các mạng 3G, 4G và Sub-6 5G khác, vì vậy không có sự đánh đổi nào trong việc sử dụng tài nguyên.

Tất cả các nhà mạng lớn đều đang triển khai mạng mmWave, nhưng cho đến nay, những kết nối đó chỉ giới hạn ở một số khu vực trung tâm thành phố lớn. Hy vọng các mạng mmWave sẽ trở nên mạnh mẽ hơn, nhưng chỉ thời gian mới cho biết điều đó sẽ mất bao lâu. Cho đến lúc đó, Sub-6 cung cấp cho đại đa số mọi người 5G trong phần lớn thời gian.

5G nhanh như thế nào?

Tháp 5G ở trên tòa nhà

Rõ ràng, 5G nhanh hơn 4G, nhưng bằng bao nhiêu? Các tiêu chuẩn cho công nghệ viễn thông, do 3GPP phát triển, hơi phức tạp, nhưng đây là tóm tắt chung về tốc độ của 5G:

  • Tốc độ dữ liệu cao nhất: 5G cung cấp tốc độ dữ liệu nhanh hơn đáng kể. Tốc độ dữ liệu cao nhất có thể đạt 20Gbps tải xuống và 10Gbps tải lên trên mỗi trạm gốc di động. Đó không phải là tốc độ mà bạn trải nghiệm với 5G (trừ khi bạn có kết nối chuyên dụng) đó là tốc độ được chia sẻ bởi tất cả người dùng trên thiết bị di động.

  • Tốc độ 5G trong thế giới thực: Mặc dù tốc độ dữ liệu cao nhất nghe có vẻ ấn tượng, nhưng tốc độ thực tế sẽ thấp hơn đáng kể và rất khác nhau dựa trên nhiều yếu tố. Tốc độ 5G thông thường nằm trong khoảng từ 50Mbps đến hơn 1Gbps khi tải xuống.

  • Độ trễ: Độ trễ, thời gian cần thiết để dữ liệu di chuyển từ điểm này sang điểm khác, phải ở mức 4 mili giây trong các trường hợp lý tưởng và ở mức 1 mili giây trong các trường hợp yêu cầu tốc độ tốt nhất.

  • Hiệu quả: Giao diện vô tuyến phải tiết kiệm năng lượng khi sử dụng và giảm xuống chế độ năng lượng thấp khi không sử dụng. Lý tưởng nhất là đài có thể chuyển sang trạng thái năng lượng thấp trong vòng 10 phần nghìn giây khi không sử dụng.

  • Hiệu quả phổ: Hiệu quả phổ là “việc sử dụng phổ hoặc băng thông được tối ưu hóa để có thể truyền lượng dữ liệu tối đa với ít lỗi truyền nhất”. 5G sẽ cải thiện hiệu suất phổ qua LTE ở tải xuống 30 bit/Hz và tải lên 15 bit/Hz.

  • Tính di động: Với 5G, các trạm gốc phải hỗ trợ chuyển động từ 0 đến 310 dặm/giờ. Điều này có nghĩa là trạm cơ sở sẽ hoạt động bất chấp chuyển động của ăng-ten. Điều đó thật dễ dàng đối với các mạng LTE, nhưng sẽ khó khăn hơn đối với các mạng mmWave mới.

  • Mật độ kết nối: 5G sẽ hỗ trợ nhiều thiết bị kết nối hơn 4G LTE. Tiêu chuẩn nêu rõ rằng 5G sẽ có thể hỗ trợ 1 triệu thiết bị được kết nối trên mỗi km vuông. Con số khổng lồ đó có tính đến hàng loạt thiết bị được kết nối sẽ cung cấp năng lượng cho Internet vạn vật (IoT).

Trong thế giới thực, tốc độ 5G thực tế rất khác nhau. Cuối cùng, các mạng Sub-6 sẽ có thể cung cấp tốc độ nhiều gigabit mỗi giây (Gbps), nhưng hiện tại, các kết nối có thể ở bất kỳ đâu từ 50Mbps đến 400Mbps.

Tốc độ mmWave trong thế giới thực khó xác định hơn một chút, vì phân phối mmWave vẫn còn khá thưa thớt. Nếu bạn thấy mình đang sử dụng kết nối mmWave, bạn có thể đạt được tốc độ lên tới 4Gbps. Tốc độ đó nhanh hơn nhiều lần so với mạng 4G LTE nhanh nhất (và thậm chí cả Sub-6 5G) nhưng khả năng cung cấp rộng rãi sẽ rất tốt trong tương lai. 

mmWave phải đối mặt với nhiều sự phức tạp trong quá trình triển khai, không phải vấn đề cuối cùng là nhu cầu về các trang web di động nhiều hơn đáng kể so với mạng Sub-6.

Ở nhiều khu vực, Internet 5G cũng chậm hoặc đôi khi chậm hơn so với 4G LTE. Điều đó thường là do tính khả dụng của phổ tần hạn chế, vì các nhà mạng cố gắng sử dụng một đoạn sóng vô tuyến để hỗ trợ đồng thời mạng 4G hiện tại và mạng 5G mới. Những tốc độ 5G đó sẽ được cải thiện khi nhiều thiết bị được chuyển sang 5G và các nhà mạng thay đổi cách phân bổ. Bạn có thể sử dụng các ứng dụng 5G này để kiểm tra kết nối của mình.

Vùng phủ sóng 5G hiện có ở đâu?

Tháp 5G ở trong thành phố

Vì vậy, khi nào bạn nên mong đợi có sẵn 5G trong khu vực lân cận của mình? Nếu bạn sống ở một khu vực tương đối đông dân cư, thì ít nhất một và có thể là tất cả các nhà mạng lớn đã cung cấp 5G.

Tất cả các nhà mạng lớn đang nỗ lực xây dựng mạng 5G, tuy nhiên việc triển khai trên toàn quốc sẽ mất vài năm. Mỗi nhà cung cấp dịch vụ 5G có chiến lược triển khai 5G khác nhau, vì vậy trải nghiệm của bạn sẽ khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ của bạn. Dưới đây là bản đồ triển khai mạng 5G của từng nhà cung cấp dịch vụ.

https://www.nperf.com/vi/map/VN/-/-./signal/

Điện thoại 5G tốt nhất hiện có

Samsung và OnePlus

Ngày nay, thật khó để tìm thấy một chiếc điện thoại không có 5G, nhờ vào việc các nhà mạng tích cực triển khai mạng và phát triển các chipset di động ngày càng rẻ hơn bao gồm radio 5G. Vì vậy, khi bạn đang tìm kiếm điện thoại 5G tốt nhất, điều bạn thực sự yêu cầu là điện thoại tốt nhất nói chung

Hiện tại, điều đó có nghĩa là các mẫu iPhone 13, các mẫu Galaxy S22, Google Pixel 6 và các điện thoại rẻ hơn của OnePlus và Motorola. Mỗi điện thoại trong số này đều có 5G mặc dù trong một số trường hợp, ở phiên bản rẻ hơn, bạn chỉ có thể nhận được Sub-6 chứ không phải mmWave. Nhưng điều đó không có gì phải lo lắng như chúng tôi đã trình bày ở một số nơi ở đây, mmWave giống như một thứ “rất vui nếu có” hơn là một yêu cầu.

Lợi ích tiềm năng của 5G

Có rất nhiều trường hợp sử dụng 5G thú vị ngoài giao tiếp di động. Trong ngắn hạn, nó có khả năng tăng tốc độ của bạn cho những thứ như tải xuống video và ứng dụng hoặc chơi trò chơi. Về lâu dài, giống như 4G đã làm, nó có thể tạo ra những ngành công nghiệp hoàn toàn mới. 5G cập nhật có thể sẽ hỗ trợ các thiết bị và công nghệ bổ sung, bao gồm thực tế ảo, thực tế tăng cường, phương tiện và bảo mật trực tuyến. Dưới đây là một số trường hợp sử dụng dự kiến trong tương lai cho kết nối 5G.

Cải thiện băng thông rộng tại nhà

Mặc dù 5G thường được coi là một công nghệ di động, nhưng nó cũng có thể có tác động đáng kể đến kết nối không dây và băng thông rộng tại nhà. Các nhà mạng hiện đang cung cấp dịch vụ internet tại nhà dựa trên kết nối 5G thay vì cáp hoặc cáp quang.

Xe tự lái

Hy vọng sẽ thấy các phương tiện tự hành xuất hiện với tốc độ tương tự 5G được triển khai trên khắp Hoa Kỳ. Trong tương lai, phương tiện của bạn sẽ giao tiếp với các phương tiện khác trên đường, cung cấp thông tin cho họ về tình trạng đường xá cũng như cung cấp thông tin về hiệu suất cho người lái xe và nhà sản xuất ô tô. Nếu một chiếc ô tô phía trước phanh gấp, ô tô của bạn có thể biết được điều đó ngay lập tức và cũng sẽ phanh trước để tránh va chạm. Loại giao tiếp giữa phương tiện với phương tiện này cuối cùng có thể cứu mạng sống và cải thiện hiệu quả sử dụng đường bộ.

An toàn công cộng và cơ sở hạ tầng

Cuối cùng, 5G sẽ cho phép các thành phố và đô thị hoạt động hiệu quả hơn. Các công ty tiện ích sẽ có thể dễ dàng theo dõi việc sử dụng từ xa, các cảm biến có thể thông báo cho các bộ phận công trình công cộng khi cống thoát nước hoặc đèn đường bị tắt và các thành phố sẽ có thể lắp đặt camera giám sát một cách nhanh chóng và không tốn kém.

Điều khiển thiết bị từ xa

Vì 5G có độ trễ thấp đáng kể nên việc điều khiển máy móc hạng nặng từ xa sẽ trở thành hiện thực. Mặc dù mục đích chính là giảm rủi ro trong môi trường nguy hiểm, nhưng nó cũng sẽ cho phép các kỹ thuật viên có kỹ năng chuyên môn điều khiển máy móc từ mọi nơi trên thế giới.

Chăm sóc sức khỏe

Thành phần liên lạc cực kỳ đáng tin cậy và độ trễ thấp (URLLC) của 5G có thể thay đổi cơ bản việc chăm sóc sức khỏe. Vì URLLC giảm độ trễ 5G hơn nữa so với 4G, nên một thế giới các khả năng mới sẽ mở ra. Hy vọng sẽ thấy những cải tiến trong điều trị từ xa, phục hồi từ xa, vật lý trị liệu thông qua thực tế tăng cường, phẫu thuật chính xác và thậm chí là phẫu thuật từ xa trong những năm tới. Các bệnh viện có thể tạo ra các mạng cảm biến khổng lồ để theo dõi bệnh nhân, các bác sĩ có thể kê đơn thuốc thông minh để theo dõi việc tuân thủ và các công ty bảo hiểm thậm chí có thể theo dõi những người đăng ký để xác định các quy trình và phương pháp điều trị thích hợp.

Internet of things

Một trong những khía cạnh thú vị và quan trọng nhất của 5G là ảnh hưởng của nó đối với Internet of things. Mặc dù hiện có các cảm biến có thể giao tiếp với nhau, nhưng chúng có xu hướng yêu cầu nhiều tài nguyên và nhanh chóng làm cạn kiệt dung lượng dữ liệu 4G. Với tốc độ 5G và giới hạn dung lượng cao hơn đáng kể, IoT sẽ được hỗ trợ bởi giao tiếp giữa các cảm biến và thiết bị thông minh.

Tháp 5G trông như thế nào?

Tháp thu phát sóng 5G

Bạn có thể tự hỏi các tháp 5G trong thị trấn của bạn được đặt ở đâu. Phần lớn, các tháp 5G trông giống như các tháp 4G bởi vì chúng là các tháp 4G. Phạm vi phủ sóng toàn quốc mà các nhà dịch vụ mạng hiện cung cấp đều được xây dựng trên các tháp 4G được điều chỉnh một chút, vì vậy nếu bạn thấy một tháp di động truyền thống và có vùng phủ sóng 5G trong khu vực của mình, rất có thể nó sẽ giúp hỗ trợ mạng 5G của khu vực bạn ở. Việc họ có thể tái sử dụng các tháp di động 4G này một phần là cách cả ba nhà mạng có thể triển khai mạng lưới toàn quốc trong thời gian ngắn như vậy.

Tuy nhiên, khi các nhà mạng bắt đầu triển khai phổ tần trung và cao (mmWave), điều này có thể thay đổi. Tần số mmWave không thể truyền xa bằng tần số Sub-6 mà các mạng trên toàn quốc dựa vào và do đó, để phủ sóng mmWave trong một thành phố, phải có hàng trăm, thậm chí hàng nghìn ô nhỏ xung quanh thành phố. Đây là những nút nhỏ màu trắng treo bên hông tòa nhà hoặc đôi khi trên cột nhỏ của chính chúng. Đôi khi, chúng sẽ được sơn một màu khác để hòa hợp với môi trường, nhưng thông thường, chúng sẽ giữ nguyên màu trắng.

Cột sóng 5G

Nhiều tháp và nút di động nhỏ này có thể sẽ xuất hiện ở các thành phố trong tương lai gần, đặc biệt là những thành phố đông dân cư. Tuy nhiên, ít có khả năng chúng ta sẽ thấy những thứ này ở các khu vực nông thôn, vì vùng phủ sóng mmWave sẽ không đến được với nhiều người ở những khu vực đó. Tuy nhiên, nhiều khu vực trong số đó sẽ vẫn nhận được vùng phủ sóng 5G Sub-6, nếu họ chưa có.

5G có an toàn không?

Samsung hỗ trợ 5G

Có, 5G an toàn không gây nguy hiểm cho sức khỏe của bạn. Những lo ngại về sự an toàn của sóng vô tuyến đã xuất hiện trong nhiều năm, nhưng vẫn chưa tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào cho thấy chúng thực sự có hại cho sức khỏe con người bất chấp các thuyết âm mưu về 5G. Sóng vô tuyến của 5G không khác nhiều so với những gì chúng ta đã sống trong nhiều thập kỷ.

Có hai loại sóng vô tuyến: ion hóa và không ion hóa. Sóng ion hóa loại sóng vô tuyến được sử dụng trong lò vi sóng  thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Những sóng này có tần số cực cao và chúng có thể gây hại cho DNA của bạn. 

Nhưng 5G không sử dụng sóng vô tuyến gần như bị ion hóa. Một số đã được sử dụng cho 4G, một số khác để phát sóng TV và các phương tiện liên lạc khác. Nếu sóng vô tuyến 5G nguy hiểm, chúng tôi đã phát hiện ra từ lâu rằng các công nghệ không dây khác này cũng gây ra các vấn đề về sức khỏe nhưng chúng tôi thì không. Hơn nữa, mmWaves mới đã được nghiên cứu và cho đến nay, không có gì cho thấy chúng gây ra bất kỳ mối đe dọa nào đối với sức khỏe.

digitaltrends

Thảo luận

Chưa có thảo luận nào về Bài viết 5G là gì? Tốc độ, vùng phủ sóng, so sánh, v.v.