Phát triển mạng 5G Ấn Độ: những vấn đề đặt ra

Ấn Độ đang nhanh chóng tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 nhờ vào sự thâm nhập mạnh mẽ của mạng internet và băng thông rộng. Xu hướng áp dụng công nghệ ngày càng tăng trong các ngành công nghiệp, băng thông rộng di động và số hóa đối với ngành công nghiệp tác động tích cực tới nền kinh tế Ấn Độ. Các chuyên gia tin rằng nền kinh tế kỹ thuật số của Ấn Độ có thể đạt 1 nghìn tỷ USD vào năm 2025 và mạng 5G chính là chất xúc tác chính thúc đẩy sự tăng trưởng này (IBEF, 2020). Mạng lưới mạng 5G hứa hẹn mở ra cánh cửa cho những đổi mới thay đổi cuộc sống với tốc độ nhanh hơn, băng thông cao hơn và độ trễ thấp hơn.

Công nghệ 5G đại diện cho tiêu chuẩn thế hệ tiếp theo của giao tiếp không dây, kết nối thiết bị, máy móc, doanh nghiệp và con người. Điều làm nên sự khác biệt của công nghệ 5G là khả năng cung cấp dữ liệu tốc độ cao, dữ liệu đa Gbps cao hơn, băng thông và dung lượng mạng lớn, độ trễ thấp, tính khả dụng tốt hơn và độ tin cậy cao hơn so với bất kỳ mạng di động nào khác. Bước đột phá này trong hình thức kết nối di động, công nghệ 5G đang cho phép trải nghiệm người dùng đồng đều hơn và sự xuất hiện của các dịch vụ, ứng dụng và trải nghiệm mới đang kết nối thế giới với tốc độ chóng mặt. Điều này cho phép người sử dụng tận hưởng các tiện tích như IoT (Internet of Thing), AI (Artificial Intelligence), ngôi nhà thông minh, ô tô tự lái, nhà máy tự động, trải nghiệm AR /VR, phát trực tiếp siêu HD, phẫu thuật viễn thông, tất cả đều được thực hiện nhờ vào mạng lưới băng thông rộng di động nâng cao (EMBB).

1. Quá trình phát triển 5G ở Ấn Độ

Ý tưởng về việc xây dựng mạng 5G ở Ấn Độ lần đầu tiên xuất hiện trong một diễn đàn cấp cao năm 2017, chính phủ Ấn Độ dự kiến đưa mạng 5G vào sử dụng trên toàn quốc vào năm 2020. Sau đó, vào năm 2018, diễn đàn 5G ở Ấn Độ đã mời các công ty công nghệ truyền thông tiến hành các thử nghiệm lớn và thiết lập một khuôn khổ liên quan đến các ứng dụng 5G và phòng thí nghiệm sử dụng cho việc nghiên cứu 5G ở Ấn Độ. Khi các nhà cung cấp thiết bị và các công ty công nghệ bắt đầu tung ra các thử nghiệm cho 5G ở Ấn Độ và bắt đầu nghiên cứu phát triển trường hợp sử dụng, người ta càng chú trọng đến việc khuyến khích các nhà sản xuất thiết bị viễn thông trong nước tham gia thử nghiệm 5G ở Ấn Độ. Do đó, cuộc tranh luận trong giới viễn thông 5G Ấn Độ về độ tin cậy của thiết bị viễn thông nước ngoài là một yếu tố quan trọng dẫn đến sự chậm trễ của 5G ở Ấn Độ.

Hiện tại, cơ sở hạ tầng cần thiết cho việc ra mắt 5G ở Ấn Độ vẫn còn thiếu. Theo Sứ mệnh Băng thông rộng Quốc gia, Ấn Độ đề ra mục tiêu lắp đặt khoảng 2 triệu km cáp quang trên toàn quốc, phủ sóng 70% các tòa tháp của quốc gia vào năm 2024 (IBEF, 2020). Ngoài ra, Ấn Độ cũng đã đầu tư vào sự phát triển end-to-end độc nhất vô nhị, các giải pháp Open RAN 5G-NR và Private LTE, có thể lập trình, mở và tách biệt để cung cấp các giải pháp nâng cao hiệu suất mạng. Danh mục các giải pháp không dây hỗ trợ mạng 5G người dân, doanh nghiệp và chính phủ bao gồm các đài đa băng tần ngoài trời và các giải pháp WiFi-6 tuân thủ tiêu chuẩn Open RAN .

Đồng thời, các nhà khai thác di động dự kiến ​​sẽ tiến hành thử nghiệm 5G tại Ấn Độ trong thời gian tới trên cả khu vực nông thôn và thành thị. Các thiết bị sử dụng các ứng dụng khác nhau của 5G ở Ấn Độ bao gồm giáo dục từ xa, y tế từ xa, giám sát nông nghiệp, máy bay không người lái, ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, sẽ được thử nghiệm tại các cơ sở của Ấn Độ. Hai tháng đầu tiên sẽ dành cho việc mua sắm và thiết lập thiết bị công nghệ 5G, thông qua nhập khẩu hoặc công nghệ bản địa.

Sau khi phát hành băng tần mmWave cho mạng 5G ở Ấn Độ, các nhà khai thác cũng sẽ thử nghiệm dải tần có triển vọng cao này, điều này sẽ rất quan trọng trong việc mở khóa 5G ở Ấn Độ ở mức tối đa thông qua mạng truy cập cố định tốc độ cực cao (FWA) và băng thông rộng di động nâng cao (eMBB) (IBEF, 2020). Tiêu chuẩn 5Gi do IIT phát triển cũng có thể sẽ được kiểm tra tính khả thi, vì nó có khả năng tăng cường kết nối băng thông rộng bằng cách sử dụng các trang web di động phạm vi siêu dài.

Sau khi quá trình thử nghiệm kết thúc, cuộc đấu giá phổ tần 5G tại Ấn Độ sẽ diễn ra vào quý đầu tiên của năm 2022, dự kiến Ấn Độ sẽ chính thức ra mắt 5G vào nửa đầu năm 2022. Cuộc đấu giá này sẽ phân bổ các đơn vị ở băng tần 3,5 GHz, băng tần 26 MHz mmWave và băng tần 700 MHz được săn lùng nhiều nhưng đã không bán được trong các cuộc đấu giá 4G đã kết thúc gần đây mặc dù đã giảm giá gần 40%. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông sẽ mong đợi một sự hợp lý hóa giá phổ tần để họ có thể tiết kiệm việc ra mắt thương mại 5G ở Ấn Độ và làm cho nó khả thi để áp dụng hàng loạt. Đến năm 2026, dự kiến số lượng người đăng ký 5G ở Ấn Độ tăng lên 350 triệu và bắt đầu loại bỏ dần 4G (IBEF, 2020). Nhiều nhà sản xuất đã tung ra điện thoại thông minh 5G mới nhất tại Ấn Độ. Theo ước tính, số lượng thiết bị 5G ở Ấn Độ sẽ tăng lên 31 triệu chiếc vào năm 2021, trong khi giá trung bình của thiết bị 5G cấp nhập cảnh đã giảm gần 40% trong năm 2021 (IBEF, 2020).

Một số điện thoại thông minh 5G tốt nhất ở Ấn Độ là dòng iPhone 12 của Apple - bao gồm iPhone 12, iPhone 12 Pro, iPhone 12 Pro Max và iPhone 12 mini. Tiếp theo, Galaxy S21 Ultra và Galaxy Note 20 Ultra của Samsung cũng tương thích với các mạng 5G. Hiện tại, Google vẫn chưa phát hành các biến thể 5G của dòng Pixel do thiếu 5G thương mại ở Ấn Độ tính đến thời điểm hiện tại. Các tùy chọn điện thoại thông minh 5G tốt khác ở Ấn Độ bao gồm Moto G 5G, Xiaomi Mi 11X và Mi 10T series và One Plus 9 series. Điện thoại Realme 8 5G hiện tại là điện thoại thông minh 5G có giá cả phải chăng nhất ở thị trường Ấn Độ.

Không có điện thoại thông minh nào cho 5G ở Ấn Độ hỗ trợ phổ mmWave 5G và bị giới hạn ở các băng tần dưới 6 GHz, chỉ cung cấp tốc độ kết nối được cải thiện qua 4G LTE. Mặc dù điều này có thể thay đổi trong tương lai, nhưng đó là một khía cạnh quan trọng cần xem xét khi nâng cấp lên điện thoại thông minh 5G vì mmWave 5G là phiên bản thực sự của 5G, nơi các trường hợp sử dụng tương lai nhất của nó được hiện thực hóa. Một điểm khác cần xem xét là thời lượng pin, vì 5G tiêu hao pin với tốc độ nhanh hơn nhiều.

2. Ứng dụng mạng 5G trong phát triển Công nghiệp 4.0

Công nghiệp 4.0 đánh dấu sự chuyển đổi từ các hệ thống kế thừa sang các công nghệ được kết nối ​​trong các nhà máy thông minh. Các nhà máy tương lai này sẽ có thể đưa ra các quyết định phi tập trung, sáng suốt hơn, do đó cải thiện thiết bị tổng thể và hiệu quả quy trình bằng cách tận dụng các thiết bị kết nối hỗ trợ IoT, cảm biến, điện toán biên, mạng tự phục hồi, robot và tự động hóa. 'Công nghiệp thông minh', được cung cấp bởi dữ liệu là sự phát triển của Công nghiệp 4.0, nơi các công ty công nghiệp chuyển đổi hoàn toàn trong toàn bộ chuỗi giá trị của họ bắt đầu từ nghiên cứu và phát triển, thiết kế một khái niệm, và sau đó là kỹ thuật và sản xuất. Đó là một tương lai cải thiện hoàn toàn các hoạt động công nghiệp, chuỗi cung ứng, dịch vụ và hỗ trợ bằng cách áp dụng cách tiếp cận lấy dữ liệu làm trung tâm để tạo ra các nguồn giá trị mới. 

Tuy nhiên, để thu thập và xử lý dữ liệu ở quy mô lớn trong thời gian thực để giám sát và bảo trì nhà máy và thiết bị, các mạng công nghiệp sẽ cần một kết nối ổn định, an toàn và nhanh chóng. Bằng cách cung cấp tốc độ, độ tin cậy, dung lượng và tính di động, 5G hứa hẹn sẽ cho phép kết nối hàng đầu mà các nhà sản xuất yêu cầu để triển khai IoT thành công. Với việc Ấn Độ nằm trong top 3 trong danh sách các địa điểm thích hợp nhất cho sản xuất toàn cầu, hiện đã có định hướng cụ thể và tập trung vào IoT từ cả Chính phủ Ấn Độ và các cơ quan trong ngành thông qua các sáng kiến ​​như SAMARTH Udyog Bharat 4.0. Vì 5G dự kiến ​​sẽ đóng một vai trò quan trọng trong Tự động hóa công nghiệp, nó có thể đẩy nhanh tiến độ của Ấn Độ trong Công nghiệp 4.0 bằng cách tạo ra mức độ linh hoạt, năng suất và hiệu quả chưa từng có trong sản xuất công nghiệp.

5G không chỉ là một công nghệ truyền thông thế hệ tiếp theo; đó là một cuộc cách mạng công nghệ cho phép nhiều trường hợp sử dụng sáng tạo, bao gồm Công nghiệp 4.0, Internet vạn vật (IoT), phẫu thuật từ xa và lái xe tự động. Chính phủ Ấn Độ, phù hợp với tầm nhìn dài hạn về một Ấn Độ Kỹ thuật số, đã đưa ra quan điểm về những lợi ích mà 5G có thể mang lại cho toàn bộ chuỗi giá trị của người tiêu dùng và doanh nghiệp. Với việc Bộ Viễn thông gần đây đã bật đèn xanh cho các nhà khai thác để tiến hành các thử nghiệm 5G trên toàn quốc bao gồm cả các khu vực nông thôn và bán thành thị, Ấn Độ dường như cuối cùng đã sẵn sàng ra khơi trên hành trình 5G của mình. Do đó, sự quan tâm của người tiêu dùng đối với 5G trong nước cũng ở mức cao nhất mọi thời đại. Khoảng 40 triệu người dùng điện thoại thông minh Ấn Độ đã bày tỏ ý định chuyển sang 5G trong năm đầu tiên triển khai, tuyên bố một nghiên cứu gần đây của Ericsson ConsumerLab. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là hiện nay do thiếu hệ sinh thái thiết bị giá cả phải chăng, các trường hợp sử dụng ban đầu cho 5G ở Ấn Độ có thể dành cho các doanh nghiệp hơn là người tiêu dùng.

Tiềm năng của 5G ở Ấn Độ đang thực sự thay đổi cuộc chơi. Sau khi được triển khai, nó sẽ có thể hỗ trợ tới 1 triệu thiết bị được kết nối trên mỗi km vuông, so với chỉ 2000 trên mỗi km vuông. dưới 4G LTE! Với mức độ kết nối chưa từng có và Internet 5G , chúng tôi sẽ có thể chuyển đổi giáo dục, chăm sóc sức khỏe, nông nghiệp, v.v. ở các vùng nông thôn, đồng thời phát triển các thành phố thông minh trong tương lai - tất cả đều là dấu ấn của một Ấn Độ 5G trong tương lai. Trên thực tế, vào năm 2035, tác động tích lũy của 5G đối với nền kinh tế Ấn Độ có thể chạm mốc 1 nghìn tỷ USD.

Tuy nhiên, phần lớn điều đó phụ thuộc vào việc hệ sinh thái công nghệ và viễn thông của Ấn Độ vượt qua những thách thức của việc ra mắt 5G ở Ấn Độ một cách trơn tru và nhanh chóng như thế nào . Ngay từ việc đảm bảo cung cấp đủ phổ tần và khả năng chi trả với giá cả so với thu nhập bình quân đầu người của Ấn Độ; để phát triển sản xuất 5G tại địa phương có tính cạnh tranh; phân bổ các dải tần số thấp, trung bình và cao của 5G, bao gồm mmWave, một cách chiến lược để tối đa hóa các ứng dụng của chúng; mọi hành động có thể thực hiện hoặc phá vỡ nhiệm vụ ra mắt 5G của Ấn Độ vào đầu năm sau.

Xem xét toàn bộ tình hình, sự ra mắt 5G ở Ấn Độ rất có thể sẽ là giữa hoặc nửa cuối năm 2022. Ước tính rằng ít nhất 40 triệu người dùng điện thoại thông minh sẽ những người áp dụng sớm 5G ở Ấn Độ trong vòng một năm kể từ khi ra mắt. Bất chấp ước tính lạc quan này, 4G có thể sẽ tiếp tục thống trị bối cảnh kết nối di động của Ấn Độ trong 3-4 năm nữa trước khi 5G ở Ấn Độ trở nên phổ biến. 

Trong thập kỷ tới, hàng tỷ thiết bị được kết nối mới sẽ trực tuyến và chúng sẽ cần phải truyền tải nhiều dữ liệu hơn một cách đáng tin cậy. Để kích hoạt kết nối như vậy, cần tăng cường các mạng không dây hiện có. Ngoài ra, cuộc khủng hoảng COVID-19 chỉ nêu bật nhu cầu lớn hơn đối với các ngành và tổ chức trong các lĩnh vực để phát triển và thực hiện chuyển đổi kỹ thuật số của họ hiệu quả hơn. Điều này dẫn đến khả năng kết nối các thiết bị và thu thập và sử dụng dữ liệu trở nên quan trọng trong kinh doanh. 5G có tiềm năng mở đường cho việc ứng dụng IoT rộng rãi hơn bằng cách giới thiệu các thiết bị mới trong các ngành công nghiệp.

3. Những thách thức trong việc phát triển mạnh 5G ở Ấn Độ

Trước khi chứng kiến ​​sự ra mắt của 5G ở Ấn Độ, chính phủ, các cơ quan quản lý viễn thông, nhà cung cấp dịch vụ và nhà sản xuất thiết bị cần phải vượt qua một số rào cản sau:

·    Nâng cấp mạng lưới cáp quang: Cần nâng cấp kết nối cáp quang trên khắp Ấn Độ, hiện chỉ kết nối 30% các tháp viễn thông của Ấn Độ. Để triển khai và áp dụng 5G ở Ấn Độ hiệu quả, con số này phải tăng gấp đôi để đạt được hiệu quả khai thác tối đa.

·    Thách thức phần cứng 'Sản xuất tại Ấn Độ': Lệnh cấm đối với một số OEM viễn thông nước ngoài mà hầu hết các CSP của chúng tôi phụ thuộc vào đó có nghĩa là quốc gia cần khuyến khích và tăng cường sản xuất phần cứng 5G tại địa phương với tốc độ chưa từng có nếu họ cần hiện thực hóa giấc mơ 5G ở Ấn Độ.

·    Định giá phổ tần cao: Với 492 INR crore mỗi MHz, giá phổ tần 5G của Ấn Độ cao hơn gần 7 lần so với Vương quốc Anh và đắt hơn vài lần so với mức trung bình toàn cầu. Điều này sẽ gây bất lợi cho các công ty viễn thông thiếu tiền của Ấn Độ. Cần phải hợp lý hóa việc định giá này để chính phủ tạo ra doanh thu tương xứng từ cuộc đấu giá mà không cản trở kế hoạch triển khai 5G ở Ấn Độ.

·    Lựa chọn tiêu chuẩn công nghệ 5G tối ưu: Cần phải kết thúc cuộc tranh cãi giữa tiêu chuẩn 5Gi cây nhà lá vườn và tiêu chuẩn 3GPP toàn cầu để đẩy nhanh việc triển khai công nghệ 5G. Mặc dù 5Gi mang lại những lợi ích rõ ràng, nhưng nó cũng làm tăng chi phí khởi chạy 5G ở Ấn Độ và các vấn đề về khả năng tương tác cho các công ty viễn thông – một điều mà chúng tôi không thể mua được ngay bây giờ.

·    Sự khác biệt về băng tần 5G: Với thực tế là 5G hoạt động ở 3 băng tần (tần số thấp, tần số trung bình và tần số cao), mỗi băng tần đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Mặc dù mức độ xấu thấp cung cấp phạm vi phủ sóng lớn, nhưng tốc độ của nó bị giới hạn ở 100 Mbps. Do đó, nó có thể phục vụ nhu cầu thương mại nhưng không phục vụ nhu cầu công nghiệp. Dải tần trung cung cấp tốc độ lớn hơn, nhưng không phải là vùng phủ sóng và độ thâm nhập tín hiệu lớn. Cuối cùng, băng tần cao (mmWave) cung cấp tốc độ vượt trội lên đến 20 Gbps nhưng phạm vi phủ sóng cực kỳ hạn chế. Băng tần này giúp tăng cường đáng kể các ứng dụng công nghệ 5G trong tương lai như IoT và công nghệ thông minh nhưng sẽ yêu cầu cơ sở hạ tầng đáng kể. Để ra mắt 5G thích hợp ở Ấn Độ, việc phân bổ cho các băng tần khác nhau sẽ phải được cân bằng chặt chẽ.

Kết luận

Với ưu thế vượt trội hơn so với mạng 3G, 4G trước đó, mạng 5G cung cấp giao tiếp độ trễ thấp siêu đáng tin cậy (URLCC) và kết nối hàng loạt, mạng 5G hướng tới mục tiêu nhiều hơn là kết nối nỗ lực tối đa, bao gồm cả các mức dịch vụ được đảm bảo. Đối với một quốc gia như Ấn Độ, quốc gia đã chứng kiến ​​mức tiêu thụ dữ liệu tăng nhanh trong vài năm qua, điều quan trọng là phải là người đi đầu trong công nghệ 5G và tạo ra môi trường đầu tư tốt cho các nhà khai thác di động để xúc tiến việc thiết lập mạng 5G.

Ấn Độ đã trải qua một chặng đường dài để trở thành một trong những quốc gia có kết nối kỹ thuật số tốt nhất trên thế giới hiện nay. Để duy trì vị trí dẫn đầu này, cần có các bước chính sách cấp bách để đẩy nhanh việc triển khai sớm 5G và làm cho nó có giá cả phải chăng và khả dụng ở mọi nơi. Bên cạnh đó, cũng cần lưu ý đến những thách thức cơ bản về cơ sở hạ tầng và kinh doanh mà lĩnh vực viễn thông phải đối mặt hiện nay, một lộ trình phối hợp giữa khu vực công và tư nhân có thể đi một chặng đường dài trong việc nuôi dưỡng hệ sinh thái phù hợp cần thiết để áp dụng thành công 5G ở Ấn Độ.

Tài liệu tham khảo

1.     Amita Kuvalekar (2021) Core 5G services offer modelling in the product catalogue, STL Tech.

2.     Chandra Reddy (2021) 5G: Key to India’s Industry 4.0 revolution, Time of India.

3.     Gagandeep Kaur (2021) Indian government causes 5G delays, wants 5Gi, Fiercewireless.

4.     IBEF, (2020). Indian Ecommerce Industry Report, https://www.ibef.org/download/E-Commerce-January-2020.pdf

5.     S Ronendra Singh (2021) India’s 5G network will have a desi soul, Business Line.

6.     Shweta Mali (2021) The Reality of 5G in India, STL Tech.