Băng tần 7GHz mở đường cho triển khai mạng 6G trong môi trường đô thị
Thử nghiệm thực địa do nhà mạng SoftBank (Nhật Bản) phối hợp với Nokia triển khai tại khu vực Ginza (Tokyo) cho thấy băng tần 7 GHz có khả năng cung cấp vùng phủ sóng rộng, kết nối ổn định và hiệu suất truyền dẫn cao ngay cả trong môi trường đô thị đông đúc, mở ra triển vọng mới cho việc triển khai các mạng 6G trong tương lai.
Trong bối cảnh các quốc gia và doanh nghiệp viễn thông trên toàn cầu đang tăng tốc nghiên cứu công nghệ 6G, những kết quả thử nghiệm mới nhất từ Nhật Bản đã mang đến tín hiệu tích cực về tiềm năng của các băng tần ứng viên cho mạng di động thế hệ tiếp theo.
Băng tần 7GHz: Lời giải cho bài toán đáp ứng dung lượng lớn và phủ sóng rộng trong kỷ nguyên 6G
Khi thế giới hướng đến 6G, nhu cầu về những băng tần có khả năng đáp ứng đồng thời tốc độ cao, độ trễ thấp và vùng phủ sóng rộng đang trở nên cấp thiết. Sự bùng nổ của các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), dịch vụ đám mây và truyền dẫn dữ liệu dung lượng lớn khiến các nhà mạng phải tìm kiếm những lựa chọn phổ tần mới, nằm giữa khoảng của băng tần trung và băng tần cao (hay còn gọi là băng tần mmWave).
Trong bối cảnh đó, SoftBank đã tiến hành một loạt thử nghiệm ngoài trời với Nokia từ tháng 6/2025, sử dụng ba trạm gốc Massive MIMO (Massive Multiple-Input Multiple-Output) đặt tại quận Ginza - một trong những khu thương mại đông đúc và có mật độ tòa nhà cao nhất Tokyo. Khu vực này được xem là môi trường lý tưởng để đánh giá khả năng xuyên vật cản, phản xạ và ổn định của tín hiệu, đặc biệt là đối với các băng tần được kỳ vọng sẽ phục vụ cho mạng 6G.
Trạm gốc Massive MIMO là trạm thu phát sóng di động được trang bị số lượng lớn ăng-ten phát và thu, thường từ hàng chục đến hàng trăm phần tử ăng-ten, nhằm phục vụ đồng thời nhiều người dùng trên cùng một tài nguyên tần số và thời gian.
Đối với các thử nghiệm 6G sử dụng băng tần 7 GHz như SoftBank và Nokia đang thực hiện, Massive MIMO được xem là công nghệ then chốt để khắc phục suy hao tín hiệu ở tần số cao, đồng thời bảo đảm vùng phủ sóng và dung lượng mạng đáp ứng các yêu cầu của mạng 6G trong tương lai.
Băng tần được sử dụng trong thử nghiệm nằm trong dải 7,125 - 8,4 GHz, một trong những ứng viên phổ tần đang được cộng đồng viễn thông quốc tế đặc biệt quan tâm cho các hệ thống 6G.
Băng tần này dự kiến sẽ là một trong những nội dung trọng tâm được xem xét tại Hội nghị Thông tin vô tuyến Thế giới năm 2027 (WRC-27) của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU), nơi các quốc gia sẽ thảo luận và định hướng việc phân bổ phổ tần cho thế hệ mạng di động tiếp theo.
Theo SoftBank, một trong những điểm đáng chú ý nhất trong thử nghiệm lần này là khả năng phủ sóng mạnh mẽ của băng tần 7GHz ngay cả trong các không gian phức tạp như các ngõ hẹp và khu phố dày đặc tòa nhà.
Xe đo kiểm chuyên dụng đã chạy xuyên suốt khu vực Ginza để ghi lại chất lượng tín hiệu và mức độ ổn định của kết nối, so sánh giữa trạm thử nghiệm 7GHz và trạm 5G băng tần 3,9GHz đang khai thác thương mại.
Kết quả thử nghiệm cho thấy băng tần 7 GHz đạt hiệu năng ấn tượng trong môi trường đô thị mật độ cao. Tín hiệu vẫn được duy trì ổn định trên các tuyến phố lớn, ngay cả khi bị che chắn bởi các tòa nhà cao tầng. Đáng chú ý, kết nối vẫn đảm bảo chất lượng trong các ngõ hẹp và khu vực có nhiều vật cản, nơi tín hiệu của các băng tần cao thường suy giảm đáng kể.
Phân tích dữ liệu đo kiểm cũng cho thấy những tín hiệu khả quan về chất lượng truyền dẫn của băng tần 7 GHz. Cụ thể, chỉ số SINR (Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio) - đại lượng phản ánh tương quan giữa tín hiệu hữu ích và tổng mức nhiễu trong hệ thống được ghi nhận ở mức từ 0 dB trở lên trên toàn bộ khu vực khảo sát. Điều này cho thấy mạng có khả năng duy trì kết nối ổn định ngay cả trong môi trường đô thị phức tạp.
Đặc biệt, giá trị SINR trung vị đạt 5,9 dB, phản ánh chất lượng liên lạc đồng đều và đáng tin cậy trên phạm vi thử nghiệm. Kết quả này cho thấy băng tần 7 GHz không chỉ đáp ứng yêu cầu về vùng phủ sóng mà còn có tiềm năng hỗ trợ các dịch vụ 6G đòi hỏi tốc độ cao, độ trễ thấp và độ tin cậy lớn.
Đây được xem là lợi thế quan trọng khi các mạng 6G được kỳ vọng sẽ phải đáp ứng nhu cầu kết nối của hàng tỷ thiết bị IoT, hỗ trợ các ứng dụng AI hoạt động theo thời gian thực, cũng như nhiều dịch vụ đòi hỏi độ tin cậy và tính ổn định ở mức cực cao.
Hiệu suất tiệm cận băng tần 3,9 GHz trong điều kiện truyền sóng thuận lợi
Mặc dù thuộc nhóm sóng centimet và về lý thuyết có mức suy hao truyền dẫn cao hơn so với các băng tần trung trong dải 3 - 4 GHz, kết quả đo kiểm thực địa cho thấy băng tần 7 GHz vẫn đạt hiệu suất rất khả quan. Trong các khu vực có tầm nhìn thẳng (LOS), chất lượng kết nối và khả năng truyền dẫn của băng tần này gần tương đương với băng tần 3,9 GHz - một băng tần hiện được đánh giá là tối ưu cho các mạng di động băng rộng.
Theo SoftBank, kết quả tích cực này đến từ nhiều yếu tố. Trước hết, môi trường đô thị hiện đại với mật độ cao các tòa nhà kính và công trình cao tầng đã tạo ra hiệu ứng phản xạ đa đường mạnh mẽ, giúp tín hiệu có thêm nhiều tuyến truyền dẫn thay thế đến thiết bị đầu cuối.
Bên cạnh đó, công nghệ Massive MIMO cho phép hệ thống khai thác hiệu quả các đường truyền phản xạ, đồng thời tối ưu hóa quá trình tạo chùm sóng (beamforming) nhằm nâng cao chất lượng liên kết vô tuyến. Đặc điểm đô thị với số lượng lớn bề mặt phản xạ cũng vô tình trở thành lợi thế, giúp sóng centimet có thể lan truyền thông qua nhiều cơ chế phản xạ khác nhau thay vì chỉ phụ thuộc vào đường truyền trực tiếp.
Tại các khu vực không có tầm nhìn thẳng hoặc bị che khuất bởi công trình xây dựng, băng tần 7 GHz vẫn ghi nhận mức suy hao cao hơn so với băng tần 3,9 GHz. Tuy nhiên, các phép đo cho thấy chất lượng tín hiệu vẫn được duy trì ở ngưỡng đáp ứng yêu cầu của nhiều ứng dụng 6G trong tương lai.
Đây là kết quả đáng chú ý, bởi trước đó nhiều chuyên gia cho rằng việc triển khai hiệu quả các mạng di động trên băng tần 7 GHz trong môi trường đô thị sẽ là một thách thức kỹ thuật không nhỏ.
Băng tần 7 GHz cho thấy tiềm năng triển khai mạng macro 6G tại đô thị
Một trong những vấn đề được giới viễn thông đặc biệt quan tâm hiện nay là liệu băng tần 7 GHz có đủ khả năng hỗ trợ triển khai mạng 6G ở quy mô macro hay không. Đây là mô hình sử dụng các trạm gốc công suất lớn để phủ sóng trên diện rộng, thay vì phải triển khai dày đặc các trạm gốc cỡ nhỏ (small cell) như đối với các băng tần mmWave trong dải tần 28 - 39 GHz.
Kết quả thử nghiệm thực địa tại khu vực Ginza đã mang lại những tín hiệu đầy triển vọng. Các phép đo cho thấy một trạm gốc hoạt động trên băng tần 7 GHz có thể cung cấp vùng phủ sóng cho nhiều tuyến phố và khu vực đô thị lân cận, đáp ứng nhu cầu kết nối mật độ cao của các trung tâm thương mại và khu vực đông dân cư.
Khả năng phủ sóng rộng hơn cũng đồng nghĩa với việc giảm số lượng trạm phát cần triển khai so với kiến trúc mạng sử dụng băng tần cao, từ đó giúp tối ưu chi phí đầu tư và vận hành.
Bên cạnh đó, kích thước anten cho băng tần 7 GHz vẫn tương đối nhỏ, cho phép tận dụng hoặc nâng cấp cơ sở hạ tầng hiện có một cách thuận lợi hơn. Việc tích hợp với các hệ thống Massive MIMO đang được triển khai trên mạng 5G hiện nay cũng được đánh giá là khả thi, góp phần rút ngắn lộ trình thương mại hóa trong tương lai.
Những kết quả này cho thấy băng tần 7 GHz có thể trở thành một lựa chọn chiến lược cho các mạng 6G thế hệ mới, kết hợp được cả hai yêu cầu vốn rất khó cân bằng là dung lượng lớn và vùng phủ rộng. Đây sẽ là yếu tố then chốt khi lưu lượng dữ liệu tiếp tục tăng mạnh dưới tác động của AI, thực tế mở rộng (XR), thực tế ảo thế hệ mới và hàng tỷ thiết bị kết nối trong kỷ nguyên số.
GS. Akihiro Nakao, Đại học Tokyo, đồng Chủ tịch Diễn đàn Xúc tiến di động (XG Mobile Promotion Forum - XGMF) cho biết, thử nghiệm này là minh chứng rõ ràng cho tiềm năng của băng tần 7GHz. Ông cho rằng: “Dựa trên những kết quả thu được, chúng tôi sẽ tiếp tục thúc đẩy việc hình thành hệ sinh thái 7GHz toàn cầu và triển khai nó rộng rãi thông qua hợp tác giữa các ngành công nghiệp, học viện, chính phủ và đối tác quốc tế”.
Những kết quả này càng củng cố nhận định của giới nghiên cứu và ngành công nghiệp viễn thông rằng băng tần 7 GHz có tiềm năng trở thành băng tần chủ lực của các mạng 6G trong tương lai. Vai trò của băng tần này được kỳ vọng sẽ tương tự như vị thế chiến lược mà băng tần 3,5 GHz đang đảm nhiệm đối với 5G hiện nay - đóng vai trò nền tảng trong việc cân bằng giữa vùng phủ sóng, dung lượng mạng và hiệu quả khai thác phổ tần trên quy mô lớn.
Thử nghiệm tại Ginza cho thấy, băng tần 7GHz không chỉ là một băng tần tiềm năng, mà còn là một lựa chọn thực tế để xây dựng vùng phủ sóng 6G trong môi trường đô thị rộng lớn, ổn định và dung lượng lớn. Với khả năng truyền sóng tốt hơn kỳ vọng và hiệu suất gần tương đương băng tần 3,9GHz trong môi trường đô thị, băng tần này đang nổi lên như một “ứng viên nòng cốt” cho mạng 6G.
Nếu tiếp tục được nghiên cứu và chuẩn hóa toàn cầu, băng tần 7GHz có thể trở thành nền tảng quan trọng giúp các thành phố tương lai vận hành các hệ thống AI, IoT và dịch vụ dữ liệu tốc độ siêu cao một cách mượt mà và an toàn./.