Công nghệ 5G là gì? Những lợi ích mà 5G đem lại cho chúng ta

5G là gì?

5G là mạng di động thế hệ thứ 5. Đây là tiêu chuẩn không dây toàn cầu mới sau các mạng 1G, 2G, 3G và 4G. 5G cho phép một loại mạng mới được thiết kế để kết nối hầu như tất cả mọi người và mọi thứ với nhau bao gồm máy móc, đồ vật và thiết bị.
Công nghệ không dây 5G có nghĩa là cung cấp tốc độ dữ liệu cao nhất đa Gbps, độ trễ cực thấp , độ tin cậy cao hơn, dung lượng mạng lớn, tăng tính khả dụng và trải nghiệm người dùng đồng nhất hơn cho nhiều người dùng hơn. Hiệu suất cao hơn và hiệu quả được cải thiện nâng cao trải nghiệm người dùng mới và kết nối các ngành công nghiệp mới.

5G hoạt động như thế nào?

Mạng không dây bao gồm các điểm di động được chia thành các phần để gửi dữ liệu qua sóng vô tuyến. Công nghệ không dây Tiến hóa dài hạn ( LTE ) thế hệ thứ tư (4G) cung cấp nền tảng cho 5G. Không giống như 4G, đòi hỏi các tháp di động lớn, công suất cao để phát tín hiệu ở khoảng cách xa hơn, tín hiệu không dây 5G được truyền qua một số lượng lớn các trạm phát sóng nhỏ đặt ở những nơi như cột đèn hoặc mái nhà của tòa nhà. Việc sử dụng nhiều ô nhỏ là cần thiết vì phổ sóng milimet (mmWave) – dải phổ từ 30 đến 300 gigahertz (Ghz) ​​mà 5G dựa vào để tạo ra tốc độ cao – chỉ có thể truyền đi trong khoảng cách ngắn và tùy thuộc vào can thiệp từ thời tiết và các chướng ngại vật lý, như các tòa nhà hoặc cây cối.

Các thế hệ công nghệ không dây trước đây đã sử dụng dải phổ tần số thấp hơn. Để bù đắp những thách thức liên quan đến khoảng cách và nhiễu sóng với mmWave, ngành công nghiệp không dây cũng đang xem xét việc sử dụng phổ tần số thấp hơn cho mạng 5G để các nhà khai thác mạng có thể sử dụng phổ tần mà họ đã sở hữu để xây dựng mạng mới của họ. Phổ tần số thấp hơn đạt được khoảng cách lớn hơn nhưng có tốc độ và công suất thấp hơn mmWave.

Phổ không dây tần số thấp hơn được tạo thành từ các tần số băng tần thấp và trung. Các tần số dải tần thấp hoạt động ở khoảng 600 đến 700 megahertz (MHz), trong khi tần số dải trung hoạt động ở khoảng 2,5 đến 3,5 GHz. Điều này được so sánh với tín hiệu mmWave băng tần cao, hoạt động ở khoảng 24 đến 39 GHz.

Tín hiệu MmWave có thể dễ dàng bị chặn bởi các đối tượng như cây cối, tường và tòa nhà – có nghĩa là trong phần lớn thời gian, mmWave chỉ có thể bao phủ khoảng một khối thành phố trong tầm nhìn trực tiếp của một trang web hoặc nút di động. Các cách tiếp cận khác nhau đã được giải quyết liên quan đến cách giải quyết vấn đề này. Phương pháp tiếp cận bạo lực liên quan đến việc sử dụng nhiều nút xung quanh mỗi khối của khu vực đông dân cư để thiết bị hỗ trợ 5G có thể sử dụng giao diện Air – chuyển đổi từ nút này sang nút khác trong khi duy trì tốc độ sóng MM.

>> Xem thêm: Cách sử dụng face id chi tiết, cực đơn giản

Một cách tiếp cận khác – cách khả thi hơn – để tạo ra mạng 5G quốc gia là sử dụng kết hợp các tần số băng tần cao, trung bình và thấp. MmWave có thể được sử dụng ở các khu vực đông dân cư, trong khi các nút băng tần thấp và trung bình có thể được sử dụng ở các khu vực ít mật độ hơn. Các tần số dải tần thấp có thể di chuyển lâu hơn và 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 dặm vuông. Điều này có nghĩa là việc triển khai cả ba băng tần sẽ cung cấp phạm vi phủ sóng đồng thời cung cấp tốc độ nhanh nhất ở các khu vực có nhiều người buôn bán nhất.

5G nhanh như thế nào?

Tốc độ tải xuống của 5G hiện có thể đạt tới 1.000 megabit / giây ( Mbps ) hoặc thậm chí lên đến 2,1 Gbps. Để hình dung điều này, người dùng có thể bắt đầu video YouTube ở chất lượng 1080p trên thiết bị 5G mà không bị lưu vào bộ đệm. Việc tải xuống một ứng dụng hoặc một tập của chương trình Netflix, hiện có thể mất tới vài phút, có thể hoàn tất chỉ sau vài giây. Phát trực tuyến video không dây ở 4K cũng trở nên khả thi hơn nhiều. Nếu trên mmWave, các ví dụ này hiện sẽ cần nằm trong một khối thành phố không bị cản trở cách xa nút 5G; nếu không, tốc độ tải xuống sẽ giảm xuống 4G.

Băng tần thấp có thể bị khóa ở 5G trong khoảng cách xa hơn và mặc dù tốc độ tổng thể của 5G băng tần thấp có thể chậm hơn mmWave, băng tần thấp vẫn phải nhanh hơn những gì được coi là kết nối 4G tốt. Tốc độ tải xuống 5G băng tần thấp có thể lên đến 30 đến 250 Mbps. 5G băng tần thấp có nhiều khả năng được cung cấp cho các khu vực nông thôn hơn. Tốc độ tải xuống 5G băng thông trung có thể đạt tới 100 đến 900 Mbps và nó có khả năng được sử dụng ở các khu vực thành phố lớn.

Những lợi ích của 5G là gì?

Mặc dù những nhược điểm của 5G đã rõ ràng khi xem xét mức độ dễ dàng của mmWave có thể bị chặn, hoặc ít rõ ràng hơn khi xét đến giới hạn phơi nhiễm tần số vô tuyến (RF), 5G vẫn có rất nhiều lợi ích xứng đáng, chẳng hạn như sau:

• sử dụng tần số cao hơn;
• Băng tần cao;
• băng thông rộng di động tăng cường;
• độ trễ thấp hơn 5 ms;
• tốc độ dữ liệu cao hơn, sẽ cho phép các tùy chọn công nghệ mới trên mạng 5G, chẳng hạn như truyền trực tuyến 4K hoặc truyền trực tuyến thực tế ảo (VR) theo thời gian thực; và
• tiềm năng có một mạng di động 5G được tạo thành từ các tần số băng tần thấp, băng tần trung bình và mmWave.

Khi nào 5G sẽ ra mắt?

Các nhà khai thác mạng không dây ở bốn quốc gia – Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc – phần lớn đang thúc đẩy việc xây dựng 5G đầu tiên. Theo Technology Business Research (TBR) Inc., các nhà khai thác mạng dự kiến ​​sẽ chi hàng tỷ đô la cho chi phí vốn 5G cho đến năm 2030, mặc dù không rõ dịch vụ 5G sẽ tạo ra lợi tức như thế nào cho khoản đầu tư đó. Việc phát triển các trường hợp sử dụng và mô hình kinh doanh tận dụng lợi ích của 5G có thể giải quyết mối lo ngại về doanh thu của các nhà khai thác.

Đồng thời, các cơ quan tiêu chuẩn đang làm việc trên các tiêu chuẩn thiết bị 5G phổ biến. Dự án Đối tác Thế hệ thứ 3 ( 3GPP ) đã phê duyệt các tiêu chuẩn Vô tuyến mới ( NR ) 5G vào tháng 12 năm 2017 và dự kiến ​​sẽ hoàn thành tiêu chuẩn lõi di động 5G cần thiết cho các dịch vụ di động 5G. Hệ thống vô tuyến 5G không tương thích với bộ đàm 4G, nhưng các nhà khai thác mạng đã mua bộ đàm không dây gần đây có thể nâng cấp lên hệ thống 5G mới thông qua phần mềm thay vì mua thiết bị mới.

Với các tiêu chuẩn thiết bị không dây 5G gần như hoàn thiện và điện thoại thông minh tương thích 5G đầu tiên và các thiết bị không dây liên quan có sẵn trên thị trường vào năm 2019, các trường hợp sử dụng 5G sẽ bắt đầu xuất hiện trong khoảng thời gian từ năm 2020 đến năm 2025, theo dự đoán của TBR. Đến năm 2030, các dịch vụ 5G sẽ trở thành xu hướng chủ đạo và dự kiến ​​sẽ bao gồm từ việc cung cấp nội dung VR đến điều hướng phương tiện tự động được kích hoạt bởi khả năng giao tiếp thời gian thực ( RTC ).

>> Xem thêm: tuổi thọ của ổ cứng ssd là bao lâu?

5G so với 4G: Sự khác biệt chính

Mỗi thế hệ công nghệ di động khác nhau về tốc độ truyền dữ liệu và phương pháp mã hóa, đòi hỏi người dùng cuối phải nâng cấp phần cứng của họ. 4G có thể hỗ trợ lên đến 2 Gbps và đang dần tiếp tục cải thiện về tốc độ. Tốc độ đặc trưng của 4G nhanh hơn tới 500 lần so với 3G. 5G có thể nhanh hơn 4G tới 100 lần.

Một trong những điểm khác biệt chính giữa 4G và 5G là mức độ trễ, trong đó 5G sẽ có ít hơn nhiều. 5G sẽ sử dụng mã hóa ghép kênh phân chia theo tần số trực giao ( OFDM ), tương tự như 4G LTE. Tuy nhiên, 4G sẽ sử dụng các kênh 20 MHz, liên kết với nhau ở tốc độ 160 MHz. 5G sẽ có tới từ 100 đến 800 kênh MHz, đòi hỏi khối sóng lớn hơn 4G.

Samsung hiện đang nghiên cứu 6G. Hiện chưa có quá nhiều thông tin về 6G sẽ nhanh như thế nào và nó sẽ hoạt động như thế nào; tuy nhiên, 6G có thể sẽ hoạt động ở mức độ khác biệt tương tự như giữa 4G và 5G. Một số người nghĩ rằng 6G có thể sử dụng mmWave trên phổ vô tuyến và có thể là một thập kỷ nữa.