Nhu cầu kết nối, giao lưu là bản năng của con người. Từ hàng nghìn năm trước, con người đã phát minh ra nhiều cách để liên lạc với nhau, từ việc sử dụng khói lửa cho tới cánh chim đưa thư. Qua thời gian, cùng với sự phát triển như vũ bão của cách mạng khoa học kỹ thuật, có thể nói rằng thế giới giờ đây là một thế giới phẳng, nơi khoảng cách về không gian-thời gian như xóa nhòa.

5G là từ viết tắt của "5th Generation", thuật ngữ được sử dụng để miêu tả thế hệ thứ năm của công nghệ mạng di động, sau thế hệ 4G, với băng thông dữ liệu, tốc độ và độ phủ sóng vượt trội so với mạng 4G. 

Về mặt kỹ thuật, mạng 5G hoạt động trong băng tần bước sóng milimet, ở giữa dải phổ 30 GHz và 300 GHz. Tổ chức Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) qui định mạng chuẩn thế hệ thứ tư 4G-LTE phải đạt tốc độ 100Mb/giây khi di chuyển tốc độ cao và tốc độ 1Gb/giây đối với những thiết bị cố định. Trong khi đó, ITU ước tính tốc độ dữ liệu đường truyền của mạng 5G gấp 20 lần chuẩn 4G-LTE hiện tại, hay hỗ trợ đến 1 triệu thiết bị trong phạm vi 1 km2.

Thậm chí theo trang mạng techradar.com, mạng 5G có thể đạt tới tốc độ đường truyền “không tưởng” 800 Gb/giây. Một tốc độ như thế đủ để phá vỡ mọi giới hạn về lưu lượng đường truyền Internet không dây và thỏa mãn bất kỳ nhu cầu nào trên thiết bị di động hiện nay.

Mạng Intertnet di động thế hệ thứ năm này được kỳ vọng là một nền tảng World Wide Wireless Web (www) hoàn hảo để kết nối bất kỳ nơi nào trên Trái đất. Một thế giới kết nối không dây thực sự, nơi chúng ta có thể truy cập Internet xuyên suốt mà không gặp phải các rào cản, giới hạn nào về mặt không gian và thời gian. Về bản chất, mạng 5G là bước đột phá trên nền tảng của 4G nhưng ở mức độ cao hơn. Mạng 5G hỗ trợ LAS-CDMA (Large Area Synchronized Code Division Multiple Access), UWB (Ultra Wideband), Network-LMDS (Local Multipoint Distribution Service), Ipv6 và BDMA (Beam Division Multiple Access).    

Với sự hỗ trợ đa dạng các nền tảng, người dùng có thể cùng lúc kết nối nhiều thiết bị qua mạng không dây và dễ dàng chuyển đổi qua lại một cách nhanh chóng mà không gặp phải bất kỳ trở ngại nào. Không những vậy, mạng di động 5G với tốc độ siêu nhanh và độ trễ kết nối thấp có tiềm năng đem lại doanh thu khổng lồ cho các công ty dịch vụ truyền thông, viễn thông, giải trí từ các nhà cung cấp dịch vụ trò chơi, truyền phát video trực tuyến cho tới vạn vật kết nối qua Internet (IOT).    

Với những ưu điểm nổi trội như vậy, công nghệ 5G hứa hẹn sẽ là một ngành kinh doanh màu mỡ.

Nền kinh tế tương lai này cho phép phát triển ứng dụng giao hàng bằng máy bay không người lái, phát triển trí tuệ nhân tạo nhằm phát hiện các cuộc tấn công mạng, triển khai dịch vụ xe không người lái và xây dựng hồ sơ sức khỏe kỹ thuật số…    

Cũng với những ưu thế vượt trội về tốc độ truyền dữ liệu, mạng 5G sẽ thúc đẩy mạnh mẽ việc ứng dụng công nghệ trong nhiều lĩnh vực, từ phát triển ngành công nghiệp nhà thông minh (smarthouse), đến chơi game, thành phố thông minh, đồng thời thúc đẩy kinh tế toàn cầu vốn đang chững lại. Trong khi 4G ra đời và gắn liền với sự bùng nổ của điện thoại thông minh, 5G có thể được ứng dụng trong phạm vi rộng hơn và phức tạp hơn, giúp thay đổi cuộc sống từng ngày của hàng tỷ người trên thế giới. Theo đó, hệ sinh thái 5G trong tương lai sẽ bao gồm các nhà sản xuất hạ tầng mạng, điện thoại thông minh và các thiết bị tiêu dùng khác.     

Tại Thế vận hội mùa Đông Pyeongchang 2018 tổ chức tại Hàn Quốc năm ngoái, những màn trình diễn với sự hỗ trợ hoàn hảo của công nghệ thông tin di động 5G, mặc dù mới chỉ là phiên bản sơ khai, đã cho thế giới thấy một minh chứng rõ nét về tiềm năng của công nghệ này trong việc giải quyết các thách thức kết nối mọi lúc, mọi nơi và kết nối vạn vật. Các thử nghiệm đã cho phép các chương trình phát sóng HD từ các máy quay trực tiếp trong các cuộc thi trượt tuyết với tốc độ lên đến 150 km/h…

Tháng 4/2019, các nhà phẫu thuật của thành phố Cao Châu miền Nam Trung Quốc đã thực hiện thành công một ca phẫu thuật nội soi tim với sự hỗ trợ của các chuyên gia ở cách đó 400 km bằng công nghệ không dây 5G.    

Cuộc phẫu thuật được tiến hành với nữ bệnh nhân 41 tuổi bị bệnh tim bẩm sinh và kéo dài trong 4 giờ. Toàn bộ quá trình phẫu thuật phức tạp này được truyền trực tiếp cho một nhóm chuyên gia tại Bệnh viện Nhân dân tỉnh Quảng Đông, ở thành phố Quảng Châu. Mạng lưới không dây 5G có tốc độ truyền tải nhanh đã giúp duy trì sự ổn định hình ảnh trong suốt cuộc phẫu thuật.

Người đứng đầu nhóm chuyên gia Guo Huiming đã giám sát toàn bộ quá trình phẫu thuật trên màn hình lớn, nhìn thấy được những dấu hiệu của sự sống và mô hình tim của bệnh nhân qua công nghệ thực tế ảo (VR). Có thời điểm, chuyên gia Guo đã hướng dẫn trưởng ca phẫu thuật di chuyển điểm cắt lên tới 3cm để tránh làm tổn hại đến dây thần kinh.    

5G không chỉ đơn giản là thế hệ tiếp theo (thế hệ thứ 5) của mạng di động mà còn là công nghệ có khả năng cung cấp cơ sở hạ tầng cần thiết để truyền tải một số lượng lớn dữ liệu, cho phép tạo nên một thế giới thông minh hơn và kết nối nhanh hơn, tiện ích hơn. Trong tương lai, sự phát triển của công nghệ 5G có thể sẽ khiến thế giới phải kinh ngạc, thậm chí được dự báo về một "nền kinh tế 5G" vào năm 2035, khi công nghệ này tham gia hầu hết vào mọi lĩnh vực của đời sống. Việc chuyển đổi sang mạng 5G là một cuộc cách mạng thay đổi thế giới và "điều này sẽ gần như quan trọng hơn cả điện năng".

Tuy nhiên, để có được bước nhảy vọt với mạng 5G như hôm nay, ngành viễn thông-liên lạc thế giới đã trải qua hơn một thế kỷ phát triển, bắt đầu từ chiếc điện thoại giản đơn của nhà phát minh Bell.

Đó chính là nhờ điện thoại, một trong những phát minh khoa học-công nghệ quan trọng nhất của loài người. Mẩu hội thoại ngắn ngủi được thực hiện giữa nhà phát minh Alexander Graham Bell và người trợ lý Watson ngồi cách đó 4,5 m vào ngày 10/3/1876. Sự kiện này đi vào lịch sử, chính thức đánh dấu sự ra đời của điện thoại liên lạc. Chiếc máy thô sơ, với chỉ một ống nói và một ống nghe, có thể truyền được giọng nói này đã mở ra kỷ nguyên phát triển mới trong lịch sử thông tin liên lạc, thay thế cho các phương thức liên lạc cũ như thư tín vốn đã tồn tại hàng nghìn năm.

Chưa dừng lại ở đó, gần 100 năm sau, con người lại có một phát minh lớn nữa. Vào năm 1967, chiếc điện thoại được coi là "di động" đầu tiên trình làng với tên gọi “Carry Phone”. Carry Phone to như một cái thùng, nặng 4,5 kg và về cơ bản mới chỉ là bản sơ khai của điện thoại di động ngày nay. Song Carry Phone mang theo một sứ mệnh to lớn: đánh dấu sự ra đời của điện thoại di động (điện thoại cầm tay) và công nghệ kết nối mạng không dây. Điện thoại di động chính thức ra đời vào ngày 3/4/1973 khiến cả thế giới ngỡ ngàng. Đó là chiếc “Motorola Dyna Tac” nặng chưa đầy 1kg – một phát minh của các nhà sáng chế John F. Mitchell và Martin Cooper.

Cùng sự ra đời của mạng Internet vào cuối thập kỷ 70 thế kỷ trước, mạng di động không dây như “hổ mọc thêm cánh” với những bước phát triển vũ bão, tạo ra cuộc cách mạng chưa từng thấy về công nghệ viễn thông-liên lạc. Hơn 4 thập kỷ qua, nhu cầu liên lạc sơ khai đã từng bước được thay thế bằng các hình thức khác, như video call (điện thoại có hình) và hiện nay là điện thoại thông minh có khả năng kết nối Internet với hàng loạt tính năng dường như không tưởng.  

Sự ra đời của điện thoại không dây dẫn tới việc hình thành các “nhà mạng”, đồng thời thúc đẩy quá trình xây dựng và phát triển các mạng viễn thông. Hệ thống truyền thông di động analog thương mại ra mắt tại Mỹ từ thập kỷ 50. Vào năm 1981, Nordic Mobile Telephone đã giới thiệu với thế giới hệ thống mạng di động đầu tiên – gọi là 1G. Và trung bình cứ khoảng 10 năm thế giới lại chào đón một thế hệ mạng di động mới.

Các hệ thống 2G đầu tiên ra đời năm 1991. 2G bản thân cũng là một bước đột phá lớn vì đây là thế hệ mạng di động chuyển từ kỹ thuật tín hiệu tương tự (analog) sang kỹ thuật số (digital). 2G hoàn toàn là kỹ thuật số, tức là số hóa tín hiệu đường truyền. Bên cạnh việc cải thiện chất lượng truyền và nhận tín hiệu âm thanh ở khoảng cách xa nhau, 2G đồng thời cũng giới thiệu SMS, một trong những tính năng “đa phương tiện” đầu tiên, đặt nền tảng cho các mạng di động cao cấp hơn. Với việc tích hợp các dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp (GPRS), công nghệ mạng di động 2G lần đầu tiên cho phép người dùng lướt Internet trên thiết bị di động. Đây là một trải nghiệm không chỉ thú vị mà còn mang tính cách mạng. Thế giới bắt đầu biết tới khái niệm smartphone – Điện thoại thông minh.

Vào năm 2001, mạng di động 3G xuất hiện với nhiều tính năng nâng cấp và tốc độ đường truyền nhanh hơn. 10 năm sau, mạng 4G ra đời cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1-1,5 Gb/giây. Ở thời điểm đó, đây là điều không tưởng. Công nghệ 4G, hoạt động trên băng tần LTE, được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây.

Tháng 4/2008, Machine-to-Machine Intelligence (M2Mi) Corp, một tổ hợp thuộc NASA Research Park, dưới sự lãnh đạo của Geoff Brown đã bắt đầu phát triển công nghệ thông tin liên lạc thế hệ tiếp theo - mạng 5G.

Với tiềm năng khổng lồ của mình, mạng 5G không chỉ là mục tiêu hướng tới, mà còn đang trở thành “chiến địa” thu hút cuộc chạy đua, cạnh tranh của nhiều nước trên thế giới. Thời báo New York cho rằng "bất cứ quốc gia nào thống trị mạng 5G sẽ giành được lợi thế về kinh tế, tình báo, an ninh quốc phòng và quân sự trong phần lớn thế kỷ 21".

Hàn Quốc là nước đầu tiên trên thế giới khai thác thương mại mạng di động 5G. Đây là dấu mốc quan trọng đánh dấu những tiến bộ của Hàn Quốc trong cuộc đua với nhiều nước lớn trong ngành công nghệ viễn thông.    

Ngày 5/4/2019, ba nhà mạng di động lớn của Hàn Quốc là KT, SK Telecom và LG Uplus đã cung cấp mạng dịch vụ mạng 5G cho khách hàng. Theo Phó Chủ tịch điều hành nhà mạng SK Telecom Ryu Young-sang, việc các công ty viễn thông Hàn Quốc đang cung cấp dịch vụ và mạng viễn thông đáp ứng tiêu chuẩn cao về tốc độ và chất lượng hình ảnh cho người tiêu dùng nước này có ý nghĩa rất lớn. Ông Ryu Young-sang cho rằng công nghệ 5G kết hợp với các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và thực tế ảo (VR) sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong tương lai gần. Với việc triển khai mạnh hạ tầng mạng 5G, SK Telecom kỳ vọng sẽ có 1 triệu khách hàng hòa mạng 5G đến cuối năm 2019.    

Để có được thành công bước đầu này, các nhà mạng Hàn Quốc đã chi khoảng 2,6 tỷ USD cho chiến dịch phát triển mạng 5G kể từ đầu năm 2019. Không chỉ vậy, các hãng công nghệ Hàn Quốc cũng đẩy mạnh đầu tư vào các thiết bị thông minh sử dụng mạng 5G, coi đây như là hướng phát triển chủ lực trong thời gian tới. Tập đoàn công nghệ Samsung mở bán mẫu điện thoại thông minh đầu tiên trên thế giới hỗ trợ sử dụng mạng 5G - Galaxy S10 phiên bản 5G. LG Electronics cũng cho ra mắt sản phẩm đối thủ V50s.

Tiếp sau Hàn Quốc, các nhà mạng triển khai mạng di động 5G trong nửa đầu năm 2019 này còn có Mỹ, châu Âu, Nhật Bản, Australia và Trung Quốc. Dự kiến đến năm 2020-2021, mạng 5G cũng sẽ được triển khai ở Ấn Độ và Mỹ Latinh. Trước đó, vào năm 2018, một số nước đã thí điểm triển khai một phần mạng 5G, trong đó có New Zealand, Nga, Phần Lan, Tây Ban Nha, Đức và Singapore… Các nước dự kiến triển khai mạng 5G trong năm 2019 hoặc 2020 gồm có Thụy Điển (2020); Áo (2019); Thụy Sĩ (2019); Italy (2019); Anh (2019); Malaysisa (2019); Bangladesh (2020) và Philippines (2020)…    

Trong xu thế phát triển ấy, Việt Nam cũng đã thử nghiệm thành công công nghệ viễn thông thế hệ thứ 5. Tiến sĩ Lucy Cameron, người tham gia soạn "Báo cáo Tương lai kinh tế số Việt Nam: Hướng đến năm 2030-2045", đánh giá: "Làn sóng tiếp theo của công nghệ số như Trí tuệ nhân tạo, Blockchain, Internet vạn vật và các dịch vụ dựa trên nền tảng và điện toán đám mây có tiềm năng biến Việt Nam thành nền kinh tế hiệu suất cao tiếp theo của châu Á. Việt Nam cần phải nắm bắt những cơ hội to lớn này, đồng thời hạn chế một số rủi ro”.   

Cuộc đua giành thị phần cung cấp thiết bị 5G cũng đang nóng lên từng ngày với sự cạnh tranh khốc liệt của các “người khổng lồ” công nghệ thế giới như Qualcomm, Intel (Mỹ), Ericsson (Thụy Điển), hay Huawei (Trung Quốc)... Các chuyên gia đánh giá cuộc đua thực sự khốc liệt nhằm chiếm lấy ngôi vị dẫn đầu công nghệ 5G hiện nay thuộc về hai quốc gia Mỹ và Trung Quốc.

Hiện tại, Trung Quốc đang vượt Mỹ với khoản đầu tư 24 tỷ USD cho việc phát triển mạng 5G. Quốc gia đông dân nhất thế giới cũng đã xây dựng 350.000 trạm thu phát sóng điện thoại di động mới, vượt xa so số lượng khoảng 30.000 trạm ở Mỹ. Cuộc đua 5G giữa hai quốc gia này cũng được cho là một trong những vấn đề cốt lõi của cuộc chiến thương mại Mỹ-Trung thời gian qua, thể hiện rõ tham vọng giành vị thế tiên phong trên thế giới bằng sức mạnh công nghệ của hai cường quốc này.    

Nhận ra thế tụt trước Trung Quốc, Tổng thống Mỹ Donald Trump ngày 12/4 tuyên bố chính phủ nước này sẽ nới lỏng phổ tần số di động và nâng cấp cơ sở hạ tầng nhằm dẫn đầu công nghệ mạng di động thế hệ thứ 5.

Bên cạnh đó, nhà lãnh đạo Mỹ còn triển khai những bước đi nhằm kìm hãm Huawei, “lá cờ tiên phong” của Trung Quốc trong chiến lược phát triển mạng 5G. Tháng 5 vừa qua, Mỹ đã liệt Huawei và các chi nhánh của tập đoàn công nghệ này vào danh sách trừng phạt, theo đó cấm Huawei tiếp cận và sử dụng các linh kiện và công nghệ của Mỹ nếu không được cho phép.    

Những căng thẳng giữa Mỹ và tập đoàn công nghệ Huawei của Trung Quốc thời gian qua cũng đã bộc lộ những thách thức lớn về an toàn và bảo mật thông tin liên quan tới mạng 5G. Mỹ từ lâu lo ngại rằng thiết bị viễn thông của Trung Quốc có thể tạo nền tảng cho hoạt động gián điệp của Bắc Kinh, ví dụ như truy cập thông tin và tài liệu nhạy cảm của các quốc gia liên quan, do đó Washington đã cấm việc sử dụng thiết bị của Huawei trong các mạng nội địa, đồng thời hối thúc các quốc gia đồng minh thực hiện theo. Những mối lo ngại về an ninh cũng khiến một loạt quốc gia khác như Australia, Canada, New Zealand và nhiều nước châu Âu ngăn chặn "gã khổng lồ" công nghệ Trung Quốc Huawei "đặt chân" vào các lĩnh vực nhạy cảm về an ninh quốc gia.

Không thể phủ nhận 5G là công nghệ lý tưởng của tương lai, việc triển khai mạng 5G đang là xu thế toàn cầu trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, song vấn đề đặt ra hiện nay là chiến lược phát triển mạng 5G phải đi kèm với những biện pháp tổng thể và đồng bộ để bảo đảm an ninh, an toàn mạng và bảo mật thông tin.

Thực hiện: Thanh Tuấn
Trình bày: Hồng Hạnh

13/06/2019 07:19