Bài viết này giới thiệu các thế hệ công nghệ di động, các yếu tố và tình hình liên quan đến dừng công nghệ 2G/3G trên thế giới.
Hiện tại, lĩnh vực viễn thông di động chỉ tập trung vào 5G, IoT (Internet of Things) và điện toán đám mây đa truy nhập (Multi-access Edge Computing - MEC), tất cả chắc chắn sẽ đánh dấu một bước ngoặt trong lĩnh vực di động. Trong khi đó, việc dừng mạng 2G và 3G chưa được thảo luận nhiều.
Cho đến nay, các thế hệ điện thoại thông minh mới đã tồn tại cùng với các công nghệ trong cũ (chỉ thế hệ công nghệ tương tự đầu tiên (1G) đã dừng từ lâu), nhưng sự xuất hiện của 5G sẽ loại bỏ mạng 2G và 3G, giải phóng phổ tần mà chúng chiếm dụng cho các mục đích sử dụng khác. Mặc dù một số tính năng nhất định cho phép chia sẻ phổ tần giữa các công nghệ, nhưng cũng phải chấp nhận rằng mạng 2G/3G cuối cùng sẽ phải tắt sóng.
Các thế hệ công nghệ di động
Công nghệ 2G
Công nghệ di động thế hệ thứ hai, 2G, còn được gọi là GSM (Hệ thống thông tin di động toàn cầu), là mạng truyền thông di động toàn cầu đầu tiên thiết lập một tiêu chuẩn chung được ETSI (Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu) thông qua và áp dụng ở hầu hết mọi quốc gia trên thế giới.
Các đặc điểm chính của công nghệ 2G là: Được phát triển chủ yếu để thực hiện gọi thoại, fax và gửi tin nhắn (SMS); có kiến trúc chuyển mạch để thực hiện cuộc gọi; có tính năng đa truy cập phân chia thời gian (TDMA); Có các băng tần riêng để gửi và nhận, sử dụng các sóng mang 200 KHz; là mạng đầu tiên cho phép chuyển vùng quốc tế.
Theo thời gian và chủ yếu là do sự xuất hiện của Internet, các mạng di động được trang bị khả năng truyền dữ liệu cao hơn thông qua GPRS (General Packet Radio Service). Do đó, GPRS có thể được xem như một dịch vụ dữ liệu cho người dùng GSM, nhưng sử dụng các kỹ thuật chuyển mạch và ghép kênh gói. Tốc độ truyền tối đa có thể đạt được thông qua GPRS là khoảng 170 Kb/giây, theo lý thuyết.
Công nghệ 3G
Khi sự thâm nhập Internet tăng lên và xuất hiện các giới hạn truyền dữ liệu đối với hệ thống 2G, những năm 2000 đã đánh dấu sự xuất hiện của 3G, thế hệ thứ ba của công nghệ viễn thông di động không dây.
Các đặc điểm chính của công nghệ 3G là: Lõi của mạng này dựa trên chuyển mạch và gói; sử dụng kỹ thuật CDMA (Đa truy nhập phân chia theo mã); Công nghệ 3G được sử dụng cho các cuộc gọi thoại và truyền dữ liệu; Tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn đến 7 lần so với tốc độ của 2G.
Công nghệ 4G
Sự xuất hiện của điện thoại thông minh và hệ sinh thái ứng dụng, cùng với sự phát triển liên tục của Internet, đi kèm với nhu cầu ngày càng tăng về tốc độ dữ liệu cao hơn trên các mạng di động dẫn đến việc hình thành 4G.
Các đặc điểm chính của công nghệ thế hệ 4G là: Mạng chuyển mạch gói, kiến trúc toàn IP (all-IP); Các sóng mang có sẵn với các băng thông khác nhau, từ 4 - 20 MHz; Thoại có thể thực hiện IMS (Hệ thống đa phương tiện IP); Chất lượng dịch vụ đầu cuối được triển khai trong mạng; sử dụng kỹ thuật MIMO (multi input multi output)
Công nghệ 5G
Thế hệ công nghệ di động thế hệ 5G, cho phép tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn, hiệu năng được cải thiện và hỗ trợ các dịch vụ nâng cao.
Tất cả các công nghệ di động hiện đang cùng tồn tại. Tuy nhiên, trong những năm tới, chúng ta sẽ chứng kiến việc dừng các mạng 2G và 3G.
Các yếu tố liên quan đến dừng mạng 2G và 3G
Quyết định về việc nên tắt mạng nào trước (2G hoặc 3G) và cách thức thực hiện, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, có thể thay đổi tùy theo từng nhà cung cấp viễn thông và khu vực địa lý.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến quyết định dừng mạng 2G và 3G có thể kể đến:
1. Vùng phủ sóng: Việc dừng mạng 2G và 3G có thể dẫn đến diện tích phủ sóng nhỏ hơn, điều này sẽ khiến người dùng không có dịch vụ và nhà mạng bị mất thuê bao. Tác động này phải được phân tích chi tiết trước khi đưa ra bất kỳ quyết định nào.
2. Thiết bị/thuê bao: Một yếu tố khác liên quan là một loạt thiết bị hiện tại và các công nghệ được hỗ trợ.
Ví dụ: các thiết bị máy-tới-máy M2M (Machine to Machine), chẳng hạn như thiết bị đầu cuối thanh toán điểm bán, chủ yếu dựa vào mạng 2G. Vì các thiết bị này khó chuyển sang công nghệ mới, các mạng cung cấp các dịch vụ này tập khách hàng quan trọng đang chọn duy trì mạng 2G ở các nơi dịch vụ M2M đã được triển khai.
Ngoài ra, ở nhiều quốc gia, số người dùng thiết bị di động chỉ hỗ trợ 2G hoặc 3G còn cao.
Theo Báo cáo di động của Ericsson tháng 6/2019, số lượng thuê bao 2G/3G dự kiến sẽ giảm gần 900 triệu trên toàn thế giới vào năm 2024, giảm khoảng 120% so với năm 2018. Tuy nhiên, vẫn còn một số lượng đáng kể các thuê bao 2G/3G cho đến nay.
3. Dịch vụ thoại: Các nhà mạng thường cần duy trì mạng 2G/3G để hỗ trợ dịch vụ thoại, vì về lý thuyết, công nghệ 4G không hỗ trợ dịch vụ này ở chế độ chuyển mạch kênh.
Để giải quyết vấn đề này, công nghệ VoLTE (Voice over LTE - 4G) cung cấp giải pháp hiệu quả hơn cho các dịch vụ thoại so với công nghệ 2G/3G. Tuy nhiên, VoLTE chưa khả dụng trên nhiều mạng 4G (khoảng 25 - 30% nhà mạng chưa bắt đầu hoặc đang trong giai đoạn triển khai ban đầu), điều đó có nghĩa là mạng 2G/3G vẫn phải duy trì cho các dịch vụ thoại.
4. Các yếu tố quản lý: Trong một số trường hợp nhất định, các yêu cầu mang tính pháp lý có thể đóng vai trò trong việc duy trì hoặc tắt mạng 2G/3G. Mỗi quốc gia có các quy định riêng về phổ tần và dịch vụ di động do không có khung pháp lý toàn cầu.
5. Cạnh tranh và các dịch vụ khả dụng ở mỗi quốc gia: Thực tế việc một số nhà mạng bắt đầu “đóng cửa” các mạng cũ để nhường chỗ cho các công nghệ mới, và do đó các dịch vụ mới, có thể gián tiếp buộc các nhà mạng khác phải hành động tương tự.
Tình hình dừng công nghệ 2G, 3G trên thế giới
Trên thế giới, khu vực châu Á hiện đang tiên phong dừng mạng 2G truyền thống so với mạng 3G. Hiện mạng 2G không còn khả dụng ở một số quốc gia như Nhật Bản, Macao, Singapore và Hàn Quốc, trong khi ở các quốc gia khác như Đài Loan và Thái Lan, mạng 2G sẽ sớm được tắt sóng. Tại Ấn Độ, nhà mạng Rcom đã dừng mạng 2G/3G từ 2017.
Ở Trung Quốc, nhà mạng China Mobile đang chuẩn bị dừng 3G vì 3G của nhà mạng này dựa trên TD-CDMA, vốn quốc tế không dựa trên chuẩn công nghệ này. Trong khi đó một nhà mạng khác của Trung Quốc là China Unicom đang tắt mạng 2G trước.
Khu vực Châu Đại Dương theo xu hướng tương tự như châu Á, lựa chọn dừng công nghệ 2G. Các nhà mạng Telstra, Optus và Vodafone đã ngừng hoạt động mạng 2G của họ tại Australia và Vodafone là nhà mạng duy nhất vẫn cung cấp dịch vụ 2G ở New Zealand.
Ở Bắc Mỹ, tình hình tương tự ở châu Đại Dương và châu Á. Tại Hoa Kỳ, 3 trong số 4 nhà nhà mạng hàng đầu của nước này là ATT, Verizon và T-Mobile đã dừng mạng 2G hoặc lên kế hoạch dừng công nghệ này. Tại Canada cũng tương tự, khi hai nhà mạng Telus và Bell đã dừng 2G từ năm 2017 và 2018.
Mexico sẽ là quốc gia cuối cùng trong khu vực loại bỏ mạng 2G. Hai nhà mạng Movistar và AT&T đã thông báo rằng có kế hoạch thực hiện trong năm 2019.
Xu hướng dừng mạng 2G/3G ở khu vực Trung Mỹ và Nam Mỹ vẫn còn chưa rõ ràng. Colombia là một trong những quốc gia hiện đang dẫn đầu về việc xem xét sẽ việc dừng 2G/3G. Cơ quan quản lý nước này đang xác định lộ trình dừng 2G hoặc tận dụng công nghệ sẽ được sử dụng cho IoT hoặc máy tới máy (M2M).
Mặt khác, tại Brazil, có vẻ như mạng 2G sẽ là mạng cuối cùng bị tắt do sử dụng các ứng dụng M2M và mạng 3G sẽ là mạng đầu tiên bị dừng khi phủ sóng 4G.
Ở châu Âu, theo lý thuyết, dường như 3G sẽ dừng trước mạng 2G. Châu Âu sẽ là một trường hợp rất riêng và khác biệt với phần còn lại của thế giới. Điều này chủ yếu là do sự phổ biến rộng rãi của các loại dịch vụ M2M và IoT, dựa trên công nghệ 2G. Ngoài ra, châu Âu đang xem xét việc tái sử dụng công nghệ 2G và sử dụng nó cho các dịch vụ như NB-IoT (Narrrowband Internet of Things), chủ yếu do chi phí thấp và phạm vi phủ sóng rộng. Ví dụ, nhà mạng Vodafone đã thông báo rằng 3G sẽ được dừng trên khắp châu Âu trong khoảng thời gian từ năm 2020 - 2021 và Deutsche Telekom có kế hoạch làm điều tương tự vào năm 2020. Tuy nhiên, cả hai nhà mạng này, hay Telefónica đều không công khai tuyên bố về kế hoạch ngừng hoạt động 2G.
Điều thú vị, có vẻ như các nhà nhà mạng của Thụy Sĩ sẽ là nhà cung cấp châu Âu đầu tiên “đóng cửa” mạng 2G. Nhà mạng Sunrise đã hoàn thành dừng 2G vào năm 2018, trong khi nhà mạng Swisscom có kế hoạch thực hiện vào năm 2020. Tương tự, nhà mạng T-Mobile của Hà Lan sẽ dừng mạng 2G vào năm 2020.
Các nhà mạng ở Tây Ban Nha đang đánh giá cách thức phù hợp nhất để tiến hành và mặc dù chưa có kế hoạch nào được công khai, mọi thứ đều ngầm ý sẽ theo xu hướng châu Âu và ưu tiên tắt mạng 3G trước. Trên thực tế, Telefónica gần đây đã tuyên bố rằng họ có kế hoạch đóng cửa mạng 3G vào năm 2025 và 2G sẽ vẫn hoạt động vô thời hạn.
Châu Phi là thị trường kém phát triển hơn các châu lục được đề cập trên đây và chưa sớm dừng mạng 2G/3G. Kết quả là khó dự đoán một kịch bản tương lai cho châu lục này tại thời điểm hiện nay. Tuy nhiên, về tổng thể, dự kiến 3G sẽ bị tắt trước và mạng 2G sẽ ở lại lâu hơn.
Điều này là do số lượng thiết bị 2G nhiều, thực tế là các thiết bị 3G cũng hỗ trợ 2G và 2G có thể được sử dụng làm giải pháp CS-Fallback để thực hiện cuộc gọi cho mạng 4G và thiết bị không có VoLTE. Dự kiến GSM sẽ tiếp tục tồn tại cho đến năm 2030.