Cách hoạt động của 5G

5G là thế hệ thứ năm (do đó, "G") của hệ thống không dây di động, một cách để các thiết bị, cả di động và cố định, gửi và nhận dữ liệu mà không cần cắm vào tường trong nhà hoặc tại văn phòng của bạn. Thông thường, một thế hệ mới được đặt tên (đôi khi có tính chất hồi tố) khi nó biểu thị một bước nhảy vọt đáng kể trong công nghệ di động không dây. 5G có thể cho phép ô tô không người lái, máy bay không người lái giao hàng và thậm chí có thể thay thế WiFi trong nhà và văn phòng của bạn.

Bạn có thể mua điện thoại 5G ngay bây giờ nếu muốn, nhưng bạn có thể muốn giữ lại. Hãy nhớ rằng 5G vẫn chưa có sẵn ở mọi nơi - trên thực tế, nó vẫn còn khá hiếm trên khắp thế giới. Tính đến tháng 1 năm 2020, chỉ có 30 thành phố của Hoa Kỳ có vùng phủ sóng 5G đáng kể. Tất nhiên, điều đó bao gồm các khu vực tàu điện ngầm lớn như Los Angeles và Thành phố New York, trong số những khu vực khác. Các quốc gia khác, như Hàn Quốc và Trung Quốc, thực sự đã có bước nhảy vọt trên 5G và hiện có nhiều cơ sở hạ tầng mạnh mẽ hơn - tương ứng có khoảng 90 và 60 thành phố ở các quốc gia đó sử dụng công nghệ tốc độ cao này [nguồn: Whitney ].

Ở những quốc gia công nghệ cao này, các kỹ sư đang xây dựng một mạng - dù sao cũng ở một số nơi nhất định - có thể cung cấp tốc độ tải xuống khoảng 10.000 Mbps (megabit / giây). Nhiều thử nghiệm khác nhau cho thấy ở các thành phố trên toàn quốc, 5G đã đạt tốc độ nhanh hơn 10 lần so với 4G [nguồn: McGarry ]. Với những loại tốc độ chóng mặt này, các ứng dụng điện thoại thông minh sẽ phức tạp hơn và mạnh mẽ hơn, cùng với nhiều lợi ích khác. Bạn có nhớ khi bạn mất 15 giây để tải xuống một tệp MP3 5MB thông qua kết nối 3G? Với 5G, bạn có thể tải xuống toàn bộ phim chỉ trong giây lát. Ham chơi lên!

Cho dù bạn là người sớm áp dụng hay chậm tiếp nhận các công nghệ mới, không có gì phải bàn cãi rằng truyền thông di động đang thay đổi cuộc sống hiện đại và có khả năng 5G sẽ mang lại nhiều thay đổi hơn nữa. Hãy tiếp tục đọc và bạn sẽ tìm ra 5G là gì và nó có thể tăng tốc cuộc sống cá nhân và nghề nghiệp vốn đã rất nhanh của bạn.

1. 5G là gì?
2. Tại sao chúng ta cần 5G?
3. Công nghệ sóng 5G và Milimet
4. 5G có thể gây hại cho sức khỏe con người?

Như hiện tại, cứ khoảng một thập kỷ, các công ty truyền thông công bố các tiêu chuẩn không dây mới và sau đó triển khai cơ sở hạ tầng để biến nó thành hiện thực. Năm 1982, cái gọi là mạng 1G đầu tiên ra đời, dành cho điện thoại di động analog. Năm 1992 chứng kiến ​​sự ra đời của 2G cho điện thoại di động kỹ thuật số, và sau đó 3G ra đời vào năm 2003. Mạng 4G tiên tiến đã trở thành hiện thực vào năm 2012 [nguồn: Segan ].

Các công ty riêng lẻ không xác định các tiêu chuẩn truyền thông. Trong trường hợp của 5G, đó là một nhóm được gọi là Mạng di động thế hệ tiếp theo (NGMN), một hiệp hội tập hợp tâm trí của các kỹ sư nghiên cứu, nhà sản xuất phần cứng, nhà cung cấp dịch vụ di động và các đơn vị khác đang tìm cách phát triển hệ thống thế hệ tiếp theo này.

Khi nó được triển khai trên toàn cầu, 5G có thể sẽ cải thiện 4G theo một số cách. Nó sẽ gửi và nhận nhiều dữ liệu hơn so với 4G, và nó sẽ có thể hỗ trợ số lượng người dùng lớn hơn mà không bị sa lầy. Nếu bạn đã từng tham gia một buổi hòa nhạc lớn hoặc một trận bóng nơi tốc độ dữ liệu của bạn trở nên chậm một cách đáng kinh ngạc, bạn biết chính xác chúng ta đang nói về điều gì.

Tùy thuộc vào ứng dụng bạn sử dụng, nó có thể sử dụng ít năng lượng hơn 4G, vì vậy tuổi thọ pin của bạn (hy vọng) sẽ được cải thiện. Điều đó có nghĩa là bạn sẽ dành ít thời gian hơn để tìm bộ sạc điện thoại mỗi ngày [nguồn: Horwitz ]. Mặt khác, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ phủi tay thực tế là các trạm gốc 5G tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với 4G - có thể gấp đôi hoặc thậm chí nhiều hơn, có nghĩa là họ sẽ phải chi hàng đống tiền mặt chỉ để duy trì đèn sáng [nguồn: Hardesty ].

Và 5G sẽ tích hợp liền mạch với Internet of Things , vô số thiết bị và hệ thống không dây đang mở rộng nhanh chóng nhờ các cảm biến thông minh, giá rẻ và tất nhiên, các mạng không dây gần như phổ biến. Điều đó bao gồm mọi thứ, từ ô tô tự lái, máy bay không người lái, đến cửa thông minh.

Đó chỉ là những vấn đề lớn. Có rất nhiều cải tiến tiềm năng khác mà 5G có thể mang lại cho bảng không dây.

Để hiểu rõ hơn về tiềm năng của 5G, cần nhanh chóng xem lại cách điện thoại di động hoạt động. Bạn có thể xem câu chuyện chuyên sâu tại Cách hoạt động của điện thoại di động . Điện thoại di động, về cơ bản, về cơ bản là radio hai chiều. Chúng chuyển đổi giọng nói của bạn thành dữ liệu kỹ thuật số có thể được gửi qua sóng radio video và tất nhiên, điện thoại thông minh cũng có thể gửi và nhận dữ liệu internet, đó là cách bạn có thể vừa đi xe buýt thành phố vừa chơi "Flappy Bird" và nhắn tin bạn bè.

Bởi vì có một số tần số vô tuyến giới hạn và rất nhiều người có điện thoại di động, các hệ thống di động chia các khu vực thành các ô chồng lên nhau. Một tháp điện thoại di động ở mỗi khu vực truyền tín hiệu radio mà bạn cần để nói chuyện hoặc sử dụng các ứng dụng trực tuyến. Khi người dùng điện thoại di động di chuyển xung quanh khu vực, điện thoại của họ sẽ chuyển từ tháp này sang tháp khác một cách liền mạch. Bằng cách đó, cùng một tần số có thể được sử dụng lại trong toàn thành phố mà không bị quá tải hoàn toàn, dẫn đến sự chậm trễ hoặc thậm chí gián đoạn dịch vụ.

Nhiều khu vực hiện đã có đầy đủ dịch vụ 4G LTE (phát triển lâu dài), chuẩn 4G nhanh nhất. Trong nhiều trường hợp, 4G LTE nhanh đến mức hội nghị truyền hình và phát trực tuyến phim hoạt động thường xuyên mà không có bất kỳ sự chậm trễ nào - nói cách khác, nhanh hơn nhiều so với 3G từng mơ ước.

Nhưng việc sử dụng rộng rãi các thiết bị di động đã khuyến khích mọi người sử dụng nhiều dữ liệu hơn dưới dạng video và hình ảnh trên thiết bị của họ. Các thiết bị này sử dụng cùng một dải tần của phổ tần số vô tuyến mà các nhà cung cấp dịch vụ di động luôn sử dụng, điều này có nghĩa là kết nối của tất cả mọi người đều bị chậm lại. Để khắc phục tình trạng thiếu băng thông và tạo ra một số không gian, các nhà cung cấp điện thoại đã xem xét sử dụng sóng milimet thay vì sóng vô tuyến cho 5G.

Tín hiệu vô tuyến được đo bằng bước sóng của chúng. Bước sóng càng ngắn, tần số càng cao. Tín hiệu 5G sẽ sử dụng bước sóng (từ 30 đến 300 gigahertz) được đo bằng milimét. Đó là lý do tại sao 5G được coi là công nghệ sóng milimet [nguồn: IEEE ]

Tần số rất cao của những tín hiệu này là điều quan trọng cần lưu ý. Điều đó có nghĩa là 5G sẽ có khả năng cung cấp băng thông dữ liệu đáng kinh ngạc, do đó nhiều người sẽ đồng thời gửi và nhận lượng dữ liệu gần như không thể đo lường được.

Tuy nhiên, có một số lưu ý. 5G có ba biến thể cơ bản: băng tần thấp, trung bình và cao. Sóng 5G băng tần cao (khoảng 28 GHz) có phạm vi ngắn và chỉ có thể trải dài một vài khối của bất kỳ khu vực nhất định nào [nguồn: Verizon ]. Điều đó có nghĩa là 5G có thể không chiếu ở khoảng cách xa. Các tần số nhỏ hơn cũng không xuyên qua chướng ngại vật tốt lắm, vì vậy mọi thứ từ tường bê tông đến lá cây đều có thể làm gián đoạn tín hiệu. Điều đó làm cho nó trở thành công nghệ tầm nhìn - modem không dây hoặc điện thoại của bạn sẽ cần phải ở gần trạm gốc để có tốc độ truyền tốt nhất.

Nói cách khác, do tín hiệu 5G của sóng milimet có khả năng lan truyền yếu hơn so với 4G, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ phải tạo ra một cơ sở hạ tầng dày đặc hơn để đảm bảo dịch vụ nhất quán. Như với WiFi , 5G sẽ yêu cầu nhiều trạm gốc hơn ở gần hơn để phục vụ nhiều người.

Mặt khác, 5G băng tần thấp truyền ở tốc độ 600MHz, sẽ hoạt động ở khoảng cách xa hơn nhiều. Tại các khu vực nông thôn, có nghĩa là một tháp đơn lẻ có khả năng có thể phục vụ khách hàng cho hàng trăm dặm vuông - nhưng tốc độ có thể trông giống như 4G so với 5G bạn muốn tìm trong một thành phố. Vậy thì, 5G băng tần trung bình là điểm trung gian mà bạn thường gặp khi đi lang thang từ thành phố này sang thành phố khác. Ở một số thị trường ở Viễn Đông, băng tần trung đủ nhanh để có tốc độ tải xuống 2GB mỗi giây. Cho đến nay, chúng tôi chưa thấy loại hiệu suất đó ở Mỹ, nhưng điều đó sẽ được cải thiện khi các kỹ sư mạng tinh chỉnh và cải thiện cơ sở hạ tầng [nguồn: Horwitz ].

Việc triển khai cơ sở hạ tầng của 5G sẽ tiếp tục khác với sự phát triển của 4G. Trước đây, các công ty truyền thông thường xây dựng các tháp điện thoại di động lớn để truyền tín hiệu di động khắp một khu vực địa lý. 5G có thể thay đổi mô hình này. Thay vì xây dựng các tòa tháp, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ chỉ lắp đặt thiết bị của họ (được gọi là các ô nhỏ) trên các đường dây điện thoại và tòa nhà hiện có. Các ô có thể có phạm vi khoảng 250 mét (nguồn: IEEE ]. Để khai thác tín hiệu, khách hàng sẽ sử dụng modem không dây (hoặc điện thoại) để kết nối. Đổi lại, điều đó có nghĩa là bạn không cần dịch vụ internet dựa trên cáp đó nữa.

Rất nhiều thứ mà 5G thực sự sẽ đòi hỏi vẫn còn trong vòng phỏng đoán. Có một điều chắc chắn: 5G sẽ là một cải tiến so với 4G về tốc độ và dung lượng. Nhưng quá trình nâng cấp sẽ tốn kém. Các nhà cung cấp dịch vụ sẽ thổi hàng nghìn tỷ - vâng, hàng nghìn tỷ - đô la để thực hiện bước nhảy từ 4G lên 5G [nguồn: Bayern ]. Và bạn có thể đặt cược rằng người tiêu dùng cũng sẽ phải trả tiền.

Như với tất cả các công nghệ đang phát triển, các thông tin chi tiết về 5G sẽ tiếp tục xuất hiện từng chút một. Không có vấn đề gì, bạn có thể đặt cược rằng 5G sẽ thay đổi cuộc sống của bạn theo những cách đáng kể.

Chưa hết, với tất cả các thông số kỹ thuật và các nâng cấp, cải tiến đi kèm với 5G, công nghệ này cũng phải gánh chịu một số lo ngại rằng nó có thể gây hại cho sức khỏe con người. Không, chúng tôi chắc chắn không nói về các thuyết âm mưu cho rằng 5G đã gây ra sự lây lan của loại coronavirus mới dẫn đến một đại dịch đang hoành hành - điều đó sai một cách nghiêm trọng, rõ ràng là sai một cách nguy hiểm [nguồn: BBC News ]. Vì vậy, nếu bạn là một trong những người đang cân nhắc đốt mạng 5G để ngăn chặn COVID-19 và những ảnh hưởng khủng khiếp của nó, bạn có thể tạm dừng các trận đấu, cảm ơn bạn.

Điều mà một số nhà nghiên cứu thực sự lo lắng là bức xạ từ công nghệ sóng milimet của 5G. Bởi vì nó là một công nghệ mới, chúng tôi thực sự không biết nó có thể có những tác động gì đến sinh lý con người và thậm chí cả động vật và thực vật, do khoảng 800.000 điểm ăng-ten mới sẽ cần thiết để tạo đủ vùng phủ sóng 5G trong suốt Quốc gia.

Điều đáng lo ngại là có thể con người chúng ta vẫn chưa hiểu rõ về tác động lâu dài của bức xạ RF (tần số vô tuyến), mà bạn có thể gọi đơn giản hơn là "sóng vô tuyến". Sóng vô tuyến tần số siêu cao thực sự có thể phá vỡ DNA của bạn và gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Các sóng vô tuyến ion hóa này, bao gồm tia gamma, là chất gây ung thư được ghi nhận có thể dẫn đến khối u, ung thư và các tác động có thể gây chết người khác [nguồn: Behar ]. Nhưng tín hiệu điện thoại di động thuộc loại bức xạ không ion hóa.

Tuy nhiên, thật đáng lo ngại khi thấy rằng một nghiên cứu trị giá 30 triệu đô la do Chương trình Độc chất học Quốc gia Hoa Kỳ (NTP) thực hiện đã phát hiện ra rằng bức xạ điện thoại di động làm hỏng DNA của chuột thí nghiệm và dẫn đến sự gia tăng tỷ lệ ung thư [nguồn: Moskowitz ].

Cho đến nay, NTP và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ vẫn chưa phân loại 5G là có khả năng nguy hiểm. Tuy nhiên, trên khắp thế giới, một số nhà nghiên cứu đang ghi nhận sự phổ biến của các khối u ảnh hưởng đến cổ và đầu. Đó có thể là do việc sử dụng điện thoại di động phổ biến trong xã hội của chúng ta - hoặc có thể không. Ngay cả Phòng khám Mayo nổi tiếng cũng nói rằng bất kỳ mối liên hệ nào giữa điện thoại di động và bệnh ung thư là tốt nhất và tổ chức này trích dẫn một nghiên cứu đã kiểm tra mức độ tiếp xúc điện thoại di động của hơn 400.000 người trong suốt hai thập kỷ - đơn giản là không có mối liên hệ nào được xác nhận giữa những chiếc radio sóng và ung thư.

Đó là lý do tại sao các chuyên gia muốn mọi người chỉ cần hít thở sâu. Họ nói rằng sóng vô tuyến 5G chỉ là một phần khác của phổ điện từ mà chúng ta tiếp xúc hàng ngày trên hành tinh này. Và họ lặp đi lặp lại rằng vẫn chưa có bằng chứng xác thực nào cho thấy rõ ràng là điện thoại di động có liên quan đến ung thư hoặc các tác động tiêu cực khác đối với sức khỏe [nguồn: Finley ].

Có vấn đề về sức khỏe hay không, 5G sắp ra mắt, và nó sẽ xuất hiện sớm hơn là muộn. Cư dân thành phố sẽ là những người đầu tiên được hưởng lợi từ việc tăng tốc độ nghiêm trọng của công nghệ này. Những người ở vùng ngoại ô và vùng nông thôn không nên bị tụt lại quá xa. Và khi viễn cảnh 5G cuối cùng trở thành sự thật - và cuộc sống công nghệ cao của bạn sẽ phát triển theo những cách mới mà bạn khó có thể tưởng tượng được.

Xuất bản lần đầu: 29 tháng 6, 2017

Sự khác biệt giữa 5G và 4G là gì?

5G có sẵn ở khu vực của tôi không?

Những thành phố và tiểu bang nào đã có 5G?

Những quốc gia nào có 5G?

5G có sử dụng nhiều dữ liệu hơn không?

Ghi chú của tác giả: Cách hoạt động của 5G

Nếu bạn có điện thoại thông minh (và đây là cá cược rằng bạn làm vậy), 4G đã thay đổi cuộc sống của bạn - tốt hơn hay xấu hơn. Bạn đã chuyển từ 3G, cho phép bạn gửi một vài tin nhắn văn bản và có thể lướt web nhanh chóng, sang 4G, về cơ bản có nghĩa là bạn có thể mang theo một máy tính được kết nối đầy đủ mọi nơi bạn đến, cho dù đó là cửa hàng tạp hóa hay chỉ phòng tắm tại nơi làm việc. 5G sẽ tăng cường cuộc sống theo hướng dữ liệu của bạn, tăng cường trải nghiệm internet của bạn theo những cách bạn chưa thể tưởng tượng. Tôi không hoàn toàn chắc chắn rằng bộ não của tôi đã sẵn sàng cho tình trạng quá tải. Còn bạn thì sao?

Những bài viết liên quan