5G thế giới phát triển khả quan trong bối cảnh đại dịch COVID-19
Theo dự báo của Ericsson, thế giới sẽ có 8,8 tỷ thuê bao di động vào cuối năm 2026. Thuê bao 5G toàn cầu tăng khoảng 50 triệu trong Quý III năm 2020, đạt tổng cộng 150 triệu và dự báo đạt 220 triệu vào cuối năm 2020, cao hơn dự báo trước dây, do sự tăng trưởng tốt của thị trường Trung Quốc với việc đưa 5G vào mục tiêu chiến lược quốc gia, sự cạnh tranh cao giữa các nhà mạng và sự ra đời của các smartphone 5G giá thành phù hợp. Công nghệ 5G được đánh giá sẽ có tốc độ phát triển thuê bao cao hơn so với 4G trước đây. Dự báo để đạt được 1 tỷ thuê bao 5G đầu tiên chỉ cần 3,5 năm, trong khi 4G mất đến hơn 5,5 năm.
Về tiêu chuẩn công nghệ, tháng 7/2020, 3GPP đã ban hành bộ tiêu chuẩn công nghệ 5G đầy đủ, Release 16 cập nhật thêm so với Release 15, chủ yếu nhằm cải thiện năng lực mạng 5G về vùng phủ, công suất, độ trễ, khả năng di động, độ tin cậy và hỗ trợ tốt hơn vertical industry. Đến tháng 11/2020, ITU đã phê chuẩn bộ tiêu chuẩn công nghệ IMT-2020/5G gồm 2 công nghệ là 3GPP-NR (do 3GPP phát triển) và 5Gi (do TSDSI - Ấn Độ phát triển).
Hệ sinh thái thiết bị đầu cuối 5G có tốc độ tăng trưởng nhanh, đạt mốc 500 mẫu thiết bị trong tháng 11/2020 với hơn 300 mẫu đã thương mại hóa. Chỉ từ tháng 8/2020 đến tháng 11/2020, tổng số mẫu thiết bị đã tăng từ 401 lên 519 mẫu và số mẫu thiết bị được thương mại hóa đã tăng từ 190 lên 303 mẫu.
Theo các tổ chức viễn thông quốc tế và một số chuyên gia, các ứng dụng (use case) chính mà 5G đang hướng đến là nâng cao dịch vụ di động băng rộng cho mạng 4G; vô tuyến cố định tốc độ cao (WTTx); di động băng rộng (eMBB) dùng riêng cho các doanh nghiệp; kết nối thời gian thực (uRLLC, IIoT) phục vụ các nhà máy, giao thông (xe tự lái, phương tiện cao tốc)…; IoT diện rộng (mMTC) phục vụ nông nghiệp, vận tải,…
Việt Nam đã sẵn sàng triển khai thương mại 5G
Bộ Chính trị đã ban hành Nghị quyết số 52/NQ-TW ngày 27/9/2019 về một số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó có mục tiêu “đến năm 2030 mạng di động 5G phủ sóng toàn quốc”. Thực hiện chỉ đạo “dịch vụ 5G ở Việt Nam quyết không chậm so với thế giới” của Thủ tướng Chính phủ, Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông đã ban hành Chỉ thị số 01/CT-BTTTT ngày 03/01/2020 về những nhiệm vụ trọng tâm của lĩnh vực viễn thông năm 2020, trong đó đã nêu “Mạng thông tin di động 5G ở Việt Nam được triển khai thương mại cùng nhịp với những nước đầu tiên trên thế giới”.
Xác định “Mạng viễn thông là nền tảng của các nền tảng”, Bộ TTTT và các nhà mạng đã có những bước đi cụ thể, tiếp cận theo pha trong phát triển 5G để tiến tới việc thương mại hóa vào năm 2021.
Về chính sách, ngày 20/8/2020, Bộ TTTT đã ban hành 02 Thông tư (số 18/2020/TT-BTTTT và số 19/2020/TT-BTTTT) quy hoạch các băng tần 2,3 GHz, 2,6 GHz và 26 GHz cho 5G. Ngày 08/9/2020, Bộ trưởng Bộ TTTT đã ký ban hành Quyết định số 1529/QĐ-BTTTT về Bộ chỉ tiêu kỹ thuật cho thiết bị đầu cuối, trạm gốc và chất lượng dịch vụ mạng 5G để hướng dẫn xây dựng tiêu chuẩn cơ sở, thiết lập mạng, đánh giá, lựa chọn thiết bị đầu cuối và thiết bị trạm gốc 5G, chuẩn bị cho việc thương mại hóa 5G tại Việt Nam.
Về triển khai thực tế, từ giữa năm 2019 Viettel, VinaPhone và MobiFone đã được Bộ TTTT cấp phép thử nghiệm công nghệ 5G tại một số thành phố lớn; tháng 01/2020, đã có một cuộc gọi 5G đầu tiên trên thiết bị mạng do Việt Nam (Tổng công ty công nghệ cao Viettel) sản xuất và Viettel là nhà cung cấp thiết bị gNodeB thứ 6 trên thế giới cùng với Ericsson, Nokia, Huawei, Samsung và ZTE.
Tiếp đó, tháng 7/2020 là sự ra đời của mẫu điện thoại 5G đầu tiên do Việt Nam sản xuất (Vinsmart Aris 5G), bổ sung thêm mảnh ghép còn thiếu của hệ sinh thái 5G.
Tháng 11/2020, các nhà mạng cũng đã được Bộ TTTT cấp phép triển khai thử nghiệm 5G thương mại để chuẩn bị cho thương mại hóa chính thức 5G trong thời gian tới.
Thách thức về tần số khi thương mại hóa 5G và các giải pháp
Quá trình thương mại hóa 5G đang và sẽ gặp nhiều thách thức như: Tìm kiếm use case chủ đạo; phát triển hệ sinh thái thiết bị mạnh với giá cả hợp lý; chuẩn bị hạ tầng trạm - cột anten - truyền dẫn đáp ứng yêu cầu; sẵn sàng về tần số để triển khai 5G thương mại. Giai đoạn đầu, 5G chủ yếu được triển khai trên các băng tần mới theo phương thức song công TDD, khác hẳn với 4G trước đây sử dụng các băng tần theo phương thức song công FDD. Các băng tần quan trọng với 5G đều đang được sử dụng cho các hệ thống khác như vệ tinh, radar,… do đó cần phải dọn dẹp, sắp xếp lại tần số để quy hoạch cho 5G.
Ngoài ra, 5G còn khá mới mẻ, nhiều nước chưa sẵn sàng quy hoạch và triển khai trong vài năm tới dẫn đến tại vùng biên các nước láng giềng sẽ đồng thời có 5G và các hệ thống khác hoạt động, đặt ra thách thức là triển khai thế nào để tránh can nhiễu và sử dụng hiệu quả tần số cho 5G.
Về mặt kỹ thuật dùng chung tần số tránh can nhiễu giữa 5G với 4G/5G và các hệ thống khác, ITU và 3GPP đưa ra các giải pháp: (1) Phối hợp về tần số; (2) Phối hợp về không gian; (3) Phối hợp về khung dữ liệu TDD; (4) Phối hợp về thời gian.
Các giải pháp dùng chung tần số này có thể được áp dụng riêng rẽ hoặc kết hợp. Cụ thể, khi xem xét quy hoạch hai băng tần 2,6 GHz và 3,5 GHz cho 5G của Việt Nam và các nước láng giềng cho thấy mức độ phức tạp của các tình huống can nhiễu. Theo đó, các tình huống can nhiễu và giải pháp xử lý tương ứng mà Cục Tần số VTĐ đang nghiên cứu, hoàn thiện như sau:
Can nhiễu giữa 5G hoạt động với các hệ thống trong nước khác:
Đối với các trạm vệ tinh Vinasat-1, radar đã dồn dịch về băng tần 3.400 - 3.560 MHz, 4.000 - 4.200 MHz: Quy định băng tần bảo vệ, mặt nạ phát xạ ngoài băng của trạm 5G.
Đối với một số trạm vệ tinh, đặc biệt như TT&C và LES-Inmarsat chưa thể điều chỉnh tần số ra khỏi băng tần 5G: Quy định giới hạn phát xạ trong băng, ngoài băng tần của trạm 5G, quy định vùng bảo vệ không triển khai trạm 5G, quy định khi triển khai trạm 5G phải phối hợp tần số với các trạm TT&C và LES.
Đối với các trạm vệ tinh TVRO (trạm chỉ thu tín hiệu truyền hình) chưa dồn dịch ra khỏi băng tần 5G: Hướng dẫn các đơn vị sử dụng TVRO chuyển đổi tần số hoặc sử dụng các biện pháp kỹ thuật để tránh nhiễu, đồng thời cũng cần thời gian để các đơn vị hoàn thành chuyển đổi.
Can nhiễu giữa 5G với các hệ thống nước láng giềng:
Đối với mạng 4G/5G TDD của Trung Quốc trong băng tần 2,6 GHz: Phối hợp tần số biên giới để phân chia tần số, thống nhất về đồng bộ TDD.
Đối với mạng 4G FDD của Lào, Campuchia trong băng tần 2,6 GHz: Phối hợp tần số biên giới để phân chia tần số, xác định ngưỡng tín hiệu 4G/5G tại đường biên.
Đối với trạm vệ tinh của nước láng giềng (vệ tinh Trung Quốc, Lào ở băng tần 3.560 - 4.000 MHz và vệ tinh Việt Nam ở băng tần 3.400 - 3.560 MHz): Phối hợp tần số biên giới để xác định ngưỡng tín hiệu 5G tại đường biên.
Để tháo gỡ khó khăn có thể phát sinh, thúc đẩy triển khai 5G thương mại, bên cạnh các kết quả có được cho đến nay, Cục Tần số VTĐ đề xuất xem xét thêm các giải pháp như:
Việt Nam và các nước láng giềng tăng cường trao đổi thông tin về quy hoạch tần số và kế hoạch triển khai 5G; tổ chức thử nghiệm chung các tình huống can nhiễu, giải pháp phòng tránh nhiễu và cách thức phối hợp tần số xử lý nhiễu, để từ đó các bên có thông tin, chủ động trong triển khai 5G, hạn chế can nhiễu vùng biên.
Tổ chức/tham gia các hội thảo, hội nghị song phương/đa phương với các nước láng giềng/khu vực/quốc tế để thúc đẩy hài hòa về quy hoạch tần số, kế hoạch triển khai, chính sách quản lý tần số 5G; thống nhất phân chia tần số, chỉ tiêu kỹ thuật về can nhiễu áp dụng trong phối hợp tần số biên giới (chỉ tiêu bảo vệ và mức ngưỡng tín hiệu của 5G và các hệ thống cần phối hợp tần số).