Sau khi đã tiến hành đấu giá quyền sử dụng các tần số cho mạng 5G (diễn ra trong tháng 3-2024), các nhà mạng di động sẽ bắt đầu chính thức thương mại hóa các dịch vụ 5G ở Việt Nam trong năm 2024. Vào thời điểm này, tất cả các dòng smartphone cao cấp và đa số dòng phân khúc tầm trung đều đã hỗ trợ 5G. Thậm chí dưới 5 triệu đồng cũng có thể sở hữu được smartphone 5G.

Tất nhiên, 5G là câu chuyện công nghệ toàn diện mà tốc độ nhanh của nó chỉ là một thành phần trong đó. Và cũng tất nhiên, tốc độ lý thuyết của 5G cao hơn hẳn 4G tới một trời một vực. Nhưng 5G nhanh như thế nào? Thực tế thì tốc độ 5G trong thực tế có nhiều mức độ khác nhau, tùy vào nhiều yếu tố như nhà mạng, thiết bị, nơi truy cập,… Đơn giản như tốc độ di động sẽ tùy thuộc vào việc đang có bao nhiêu người dùng cùng lúc truy cập vào một tháp phát sóng BTS, hay người dùng đang ở cách xa điểm truy cập (access point) gần nhất bao xa…

Ảnh do AI Microsoft Designer DALL-E 3 tạo. Thanks.

Tốc độ lý thuyết của 5G

Công nghệ di động 5G có tốc độ lý thuyết lên đến 10Gbps. Đây là một tốc độ khủng so với 150Mbps của mạng 4G và 1Gbps của mạng 4G LTE-A.

Tuy nhiên, giống như bất cứ thông số kỹ thuật nào khác, đây là mức tốc độ tối đa về mặt lý thuyết mà người ta hầu như sẽ chẳng bao giờ đạt được trong thế giới thực.

Bạn cần lưu ý là con số 10Gbps này là tổng băng thông tối đa có sẵn cho tất cả các thiết bị 5G được kết nối với một bộ thu phát vô tuyến (radio transceiver) duy nhất trên tháp di động. Các thiết bị riêng lẻ không có chip hay ăng-ten để đạt được tốc độ này ngay cả khi đặt ngay cạnh tháp; thay vào đó, 10Gbps được thiết kế để chia sẻ trên hàng chục, thậm chí hàng trăm thiết bị, bảo đảm rằng mọi người đều có thể đạt được hiệu năng tốt nhất có thể. Nguyên tắc này cũng đúng ở quy mô nhỏ hơn với bộ định tuyến Wi-Fi 6 router trong nhà bạn.

TỐC ĐỘ LÝ THUYẾT CỦA CÁC THẾ HỆ CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG

Generation	2.5G (GPRS)	2.75G (EDGE)	3G	3G HSPA+	4G	4G LTE-A	5G
Max speed	171Kbps	384Kbps	7.2Mbps	42Mbps	150Mbps	1Gbps	10Gbps
Average speed	50kbps	100kbps	1.5Mbps	5Mbps	10Mbps	50Mbps	150Mbps

Tương tự như vậy, ngay cả tốc độ trung bình trên các bảng thông số cũng chỉ là gần đúng (tương đối). Thêm nữa, tất cả các công nghệ khác nhau sẽ làm phức tạp kết quả vì mỗi thế hệ đã ra mắt vẫn tiếp tục phát triển ngay cả sau khi thế hệ tiếp theo bắt đầu xuất hiện. Ngoài ra còn có vấn đề các nhà mạng dán nhãn sai cho mạng của họ chủ yếu nhằm mục đích quảng cáo; như có người đã gắn nhãn 3G HSPA+ là 4G, và cách đây vài năm cũng có chiêu trò “5G E” của AT&T nhằm thuyết phục khách hàng rằng 4G LTE-A là một “sự tiến hóa 5G” (5G Evolution).

Tốc độ download của 5G trong thế giới thực

Ảnh do AI Microsoft Designer DALL-E 3 tạo. Thanks.

Mọi thứ phức tạp hơn nữa, có ba yếu tố khác nhau của 5G có thể ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ download thực tế của bạn, tùy thuộc vào loại bạn kết nối. Không giống như các công nghệ di động trước đây, 5G đã trải rộng trên dải tần số rộng hơn nhiều và những công nghệ cung cấp tốc độ nhanh nhất thường chỉ có sẵn ở ít nơi nhất.

Theo Digital Trends, đây không phải là các nhà mạng đang âm mưu hạn chế tốc độ mà chỉ là các định luật vật lý đang hoạt động. Nếu bạn đã từng thiết lập bộ định tuyến Wi-Fi băng tần kép (dual-band) hoặc ba băng tần (tri-band) trong nhà, có thể bạn đã gặp phải thực tế là tần số 2.4GHz thấp hơn sẽ bao phủ nhiều khu vực hơn nhưng mang lại tốc độ chậm hơn nhiều so với sóng radio 5GHz có phạm vi phủ sóng hẹp hơn. Về kỹ thuật, sóng có tần số càng thấp thì càng có tốc độ chậm hơn nhưng phải có phạm vi phủ sóng rộng hơn và xuyên tường mạnh hơn. Điều tương tự cũng áp dụng cho tần số di động ở quy mô lớn hơn nhiều.

Mặc dù 5G chạy trên nhiều băng tần khác nhưng chúng có thể được phân loại thành ba nhóm riêng biệt. 5G băng tần thấp thường bao gồm tất cả các tần số hoạt động dưới 2.3GHz, mang lại phạm vi phủ sóng rộng nhưng tốc độ tốt hơn một chút so với 4G/LTE. Điều đó cũng không giúp ích được gì khi 5G thường chạy trên cùng tần số với tín hiệu 4G/LTE và do đó phải nhường đường cho lưu lượng truy cập cũ hơn bằng cách sử dụng công nghệ 5G mới hơn được gọi là Chia sẻ phổ động (Dynamic Spectrum Sharing, DSS). Điều này có nghĩa là các thiết bị 4G/LTE luôn được ưu tiên ở các tần số đó, khiến người dùng 5G càng bị chậm hơn.

Mặt khác, mmWave băng tần cao hoạt động trong tầng bình lưu tương đối của tín hiệu vô tuyến Tần số cực cao (Extremely High Frequency, EHF), bắt đầu từ khoảng 24GHz, mang lại tốc độ tuyệt vời, nhưng phạm vi bao phủ không vượt quá một khối nhà (block) ở thành phố. Gần đây hơn, các nhà mạng đã tìm thấy điểm hấp dẫn với 5G tầm trung, bắt đầu ở tần số khoảng 2,5GHz và bao gồm khối băng tần C 3,7–3,98 GHz. Chúng mang lại những điều tốt nhất của cả hai thế giới, cung cấp phạm vi hoạt động tốt mà không ảnh hưởng quá nhiều đến hiệu năng.

Bây giờ, chúng ta cùng tham khảo “thế giới thực” của 5G ở Mỹ. Phạm vi rộng của 5G băng tần thấp có nghĩa là mạng “toàn quốc” trên cả ba nhà mạng đều dựa vào các tần số này để tiếp cận càng nhiều người càng tốt. Mặc dù T-Mobile là nhà mạng đầu tiên triển khai mạng 5G trên toàn nước Mỹ tới tất cả 50 tiểu bang, nhưng mạng này dựa vào phổ tần 600MHz – mức dưới cùng của dải tần di động và chậm nhất trong số đó. AT&T đã triển khai hầu hết 5G băng tần thấp trên dải tần 850MHz và 1900MHz (1,9GHz), hỗ trợ nó trên các tháp 4G/LTE bằng công nghệ DSS. Verizon lần cuối cùng có mặt trên toàn quốc vào cuối năm 2022, triển khai mạng 5G băng tần thấp gần giống như cách mà AT&T đã làm.

Kết quả của việc triển khai sớm này là tốc độ 5G hiếm khi tốt hơn nhiều so với 4G/LTE và trong một số trường hợp, thậm chí có thể còn tệ hơn. Trên thực tế, vào cuối năm 2020, DSS của Verizon tệ đến mức tác giả Sascha Segan của tạp chí PCMag gọi nó là “hệ thống cực kỳ chậm” (desperately slow system) và nói với người dùng iPhone của Verizon rằng tốt hơn hết là nên tắt hoàn toàn 5G.

Ơn Giời là đã có rất nhiều thay đổi kể từ đó. Đến đầu năm 2021, T-Mobile đã bắt đầu triển khai cái mà ngày nay họ gọi là mạng 5G Ultra Dung lượng (5G Ultra Capacity network), dịch vụ 5G băng tần trung bình 2,5GHz sử dụng phổ tần mà họ có được từ việc sáp nhập với Sprint. Một năm sau, Verizon tham gia cuộc chơi với khối băng tần C 3,7–3,98 GHz mới mua được, mở rộng mạng 5G Ultra Wideband của mình vượt xa các tháp mmWave cực kỳ hiếm hoi mà hãng đã thiết lập ở các trung tâm đô thị. AT&T cũng bắt đầu tung ra khối băng tần C của riêng mình trong khoảng thời gian đó, mặc dù họ đang hoạt động thận trọng hơn rất nhiều.

Ngày nay, nhìn chung bạn sẽ thấy rằng hầu hết các khu vực thành thị trên nước Mỹ đều được phủ sóng 5G băng tần trung, ít nhất là với 2 nhà mạng Verizon và T-Mobile. Vào tháng 3-2024, Verizon tiết lộ rằng mạng 5G Ultra Wideband của họ hiện đã phủ sóng hơn 200 triệu người, trong khi 5G Ultra Dung lượng của T-Mobile bao phủ 275 triệu người tính đến tháng 7-2023. Đáng buồn thay, AT&T tiếp tục tụt lại phía sau, với mạng 5G Plus chỉ khả dụng ở những “khu vực hạn chế” (limited areas) của khoảng 50 thành phố. (Theo số liệu vào năm 2021, nước Mỹ có 332 triệu dân).

Những khác biệt về phạm vi phủ sóng này được phản ánh trong các báo cáo thị trường mới nhất từ Ookla và Opensignal, đo lường tốc độ tải xuống 5G tầm trung và trung bình cũng như các số liệu hiệu năng khác trên khắp nước Mỹ. Các số liệu mới nhất cho thấy tốc độ download 5G overall average/median này của T-Mobile vào khoảng 200Mbps, trong khi của Verizon khoảng 100Mbps, và của AT&T ở 80Mbps. Các báo cáo này được công bố ba tháng một lần và trong khi T-Mobile duy trì vị trí dẫn đầu ổn định nhờ khởi đầu thuận lợi trong việc triển khai 5G tầm trung, thì Verizon đã dần dần tiến gần hơn, trong khi phạm vi phủ sóng kém hơn của AT&T khiến họ bị tụt lại phía sau.

Tất nhiên, các tốc độ download tầm trung và trung bình của 5G không nói lên toàn bộ câu chuyện về 5G. Có chăng là chúng phản ánh cách nhiều người đang được trải nghiệm tốc độ nhanh nhất trên mỗi nhà mạng. Trong các điều kiện lý tưởng, dịch vụ 5G Ultra Wideband (5G UW) của Verizon vẫn có thể cung cấp tốc độ đỉnh tương tự như dịch vụ 5G Ultra Capacity (5G UC) của T-Mobile.

Xin lưu ý, các tốc độ được nêu trong các báo cáo đã dẫn ở trên chỉ là ở mức bình quân, không phải là tốc độ tối đa mà người dùng sẽ nhận được trên mạng của mỗi nhà cung cấp dịch vụ. Nhiều khách hàng của T-Mobile và Verizon đã chứng kiến tốc độ 5G cao nhất lên tới trên 1Gbps. Điều đó đặc biệt đúng với vùng phủ sóng mmWave, nhưng 1Gbps không nằm ngoài tầm với của khối băng tần C. Ngoài ra, T-Mobile đang sử dụng công nghệ tổng hợp sóng mang 5G (5G CA) có thể cho phép khách hàng đạt tốc độ 3Gbps giống như mmWave bằng cách kết hợp các tần số dải trung có phạm vi xa hơn.

Ngoài ra, điều mà mạng 5G tác động lớn nhất trên các thiết bị di động lại không phải là tốc độ download, mà chính là độ trễ (latency) cực thấp của nó. Về cơ bản, việc stream video 4K UHD chỉ cần tốc độ download khoảng 25 – 40 Mbps. Vì thế yếu tố độ trễ của mạng trở nên quan trọng. Trong khi 4G có độ trễ 60 – 98 ms, mạng 5G có độ trễ 10ms nói chung và có thể đạt dưới 5ms, thậm chí 1ms trong những trường hợp đặc biệt.

J.H. và M.J.

Nguồn: Digital Trends.