Mạng 5G hoạt động ra sao và có nguy hiểm không?

5G nhắm đến mục tiêu truyền dữ liệu nhanh hơn 10 đến 100 lần so với mạng 4G. Người dùng có thể download dữ liệu với tốc độ Gb/giây, nhanh hơn hàng nhiều chục lần so với tốc độ Mb/giây của mạng 4G.

Ông Harish Krishnaswamy, Giáo sư dự khuyết chuyên ngành kĩ thuật điện của Trường đại học Columbia, Mỹ, đánh giá 5G là bước tiến vượt trội vì nó cho phép mọi người sử dụng những ứng dụng mà hiện nay chưa thể sử dụng được. Ví dụ như ở tốc độ Gb/giây, bạn có thể download một bộ phim về điện thoại hoặc máy tính bảng trong vòng 1 phút. Ở tốc độ này bạn cũng có thể sử dụng các ứng dụng thực tế ảo hay vận hành ô tô tự lái.

Không chỉ đòi hỏi cao về tốc độ dữ liệu, các công nghệ mới có tương tác với môi trường của người dùng (như thực tế ảo tăng cường hay ô tô tự lái) cũng sẽ cần đỗ trễ phải cực thấp. Vì thế, mục tiêu của 5G là giảm được độ trễ mạng xuống dưới mức 1-một phần nghìn giây. Các thiết bị di động sẽ có khả năng gửi và nhận thông tin trong vòng chưa đến 1/1000 giây, gần như là ngay lập tức. Để đạt được những tốc độ này, việc phát triển 5G đưa vào sử dụng đòi hỏi công nghệ và cơ sở hạ tầng mới.

Các mạng mới

Ngay từ thế hệ đầu tiên của điện thoại di động, các mạng không dây đã hoạt động trên cùng các dải băng tần radio của phổ điện từ. Nhưng do ngày càng có nhiều người sử dụng và dữ liệu thu phát cũng ngày càng tăng lên khiến cho các đường truyền sóng radio thường xuyên bị nghẽn. Để khắc phục điều này, các nhà cung cấp điện thoại di động muốn nâng cao tần số sóng millimeter.

Sóng millimeter sử dụng các tần số từ 30 đến 300 Ghz, cao hơn 10 đến 100 lần so với các sóng radio đang được sử dụng cho mạng 4G và mạng WiFi. Chúng được gọi là sóng millimeter vì có bước sóng thay đổi từ 1 đến 10 millimet, còn sóng radio thì tính bằng centimet.

Sóng millimeter ở tần số cao hơn có thể tạo ra những làn đường truyền dẫn mới, nhưng cũng đi kèm với một vấn đề. Đó là sóng millimeter rất dễ bị cây to và các tòa nhà hấp thụ, và cũng đòi hỏi phải có nhiều trạm có khoảng không thông thoáng. Thật may là các trạm này nhỏ hơn nhiều và sử dụng ít điện năng hơn nhiều so với các tháp thông tin kiểu truyền thống và có thể đặt ngay trên nóc các tòa nhà hoặc trên các cột đèn.

Việc thu nhỏ các trạm cũng tạo ra thêm một bước đột phá trong công nghệ 5G, đó là ăng ten MIMO (multiple-input multiple-output) cỡ lớn. MIMO chính là cách thiết lập cấu hình tận dụng những ưu điểm của các ăng ten nhỏ truyền phát sóng millimeter bằng cách tăng số lượng các cổng ăng ten ở mỗi trạm.

Giáo sư Krishnaswamy cho biết với số lượng hàng chục cho đến hàng trăm ăng ten ở mỗi trạm, người ta có thể phục vụ nhiều khách hàng sử dụng mạng khác nhau mà vẫn đảm bảo người nào cũng truy cập được với cùng tốc độ. Sóng millimeter và MIMO cỡ lớn là hai công nghệ cơ bản mà 5G sẽ sử dụng để đạt được tốc độ dữ liệu cao hơn và độ trễ thấp hơn.

5G có nguy hiểm không?

Mặc dù 5G có thể mang đến tiện nghi cho cuộc sống hàng ngày của chúng ta nhưng một số người vẫn lo ngại cho sức khỏe do bức xạ sóng millimeter năng lượng cao.

Giáo sư Kenneth Foster, chuyên gia về kĩ thuật sinh học, của Trường đại học bang Pennsylvania, Mỹ, người đã có gần 50 năm nghiên cứu tác động của sóng radio đối với sức khỏe con người, nói rằng người ta thường nhầm lẫn giữa bức xạ điện hóa và bức xạ không điện hóa bởi vì có từ “bức xạ” đi kèm. Toàn bộ ánh sáng là bức xạ bởi vì đó là năng lượng truyền qua không gian. Bức xạ điện hóa nguy hiểm vì nó có thể phá vỡ các liên kết hóa học.

Bức xạ điện hóa là lý do khiến chúng ta phải đeo kính khi ra ngoài trời vì ánh sáng cực tím bước sóng ngắn từ trên trời rọi xuống có đủ sức mạnh đánh bật các electron (hạt hạ nguyên tử) ra khỏi các nguyên tử, làm hỏng các tế bào da và DNA. Mặt khác, sóng millimeter không điện hóa vì chúng có các bước sóng dài hơn và không đủ mạnh để trực tiếp phá hủy các tế bào.

Cũng theo giáo sư Foster, mối nguy hiểm duy nhất của bức xạ không điện hóa là nó tỏa ra quá nhiều sức nóng. Ở mức độ phơi nhiễm cao, năng lượng tần số radio (RF) hoàn toàn có thể nguy hiểm, gây bỏng hoặc các tổn thương khác do nhiệt cao, nhưng sự phơi nhiễm này thường chỉ xảy ra ở những thiết bị chuyên ngành đặt gần những trạm phát tần số radio lớn hoặc đôi khi là ở những thiết bị y tế không đạt chuẩn.

Nhiều ý kiến phản đối của công chúng với 5G liên quan đến công nghệ di động thế hệ cũ. Nhiều người cho rằng kể cả phơi nhiễm bức xạ không điện hóa vẫn có thể là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh tật, từ u não cho đến đau đầu mãn tính. Trong nhiều năm qua, đã có hàng ngàn nghiên cứu điều tra về những nguy cơ này.

Năm 2018, Chương trình Độc chất học Quốc gia của Mỹ đã đưa ra kết luận của công trình nghiên cứu kéo dài một thập kỷ, trong đó trình bày một số bằng chứng của thí nghiệm chuột đực phơi nhiễm bức xạ RF của điện thoại di động 2G và 3G bị u não và u tuyến thượng thận, tuy nhiên chuột cái thì không bị. Những con chuột này bị phơi nhiễm bức xạ ở mức cao gấp 4 lần so với mức tối đa cho phép đối với con người.

Theo giáo sư Foster, nhiều người phản đối việc sử dụng sóng RF thì lấp liếm bỏ qua những nghiên cứu có kết quả trái với ý kiến của họ và thường lờ đi chất lượng của những phương pháp đã được kiểm nghiệm hoặc những kết quả không nhất quán. Mặc dù ông không đồng tình với nhiều kết luận mà những người hoài nghi đưa ra về các thế hệ mạng di động trước đây, nhưng ông công nhận rằng chúng ta cần nghiên cứu thêm về những hậu quả có thể xảy ra đối với sức khỏe con người khi đưa mạng 5G vào sử dụng. Ông nói “tất cả những người tôi biết, và kể cả bản thân tôi đều khuyến nghị có thêm các nghiên cứu về 5G bởi vì đến nay chưa có nhiều nghiên cứu về khả năng gây hại của công nghệ này”.

Còn những người ủng hộ 5G thì cho rằng 5G sẽ mang lại cho xã hội nhiều lợi ích, nhiều hơn cả những gì chúng ta đã biết về nó.

Giáo sư Krishnaswamy nói rằng “tôi nghĩ 5G sẽ có tác động lớn gây nhiều chuyển biến trong cuộc sống của ta và mang lại nhiều thứ vô cùng mới mẻ. Ngay bây giờ thì chúng ta chưa thể nói được những ứng dụng nào sẽ đi vào cuộc sống khi có 5G và tác động của chúng ra sao. Rất có thể chúng sẽ mang lại những điều bất ngờ và thay đổi cho xã hội. Nếu chúng ta đã từng thấy những gì mà công nghệ thế hệ cũ mang lại thì 5G sẽ là một ví dụ khác cho lợi ích mà mạng không dây sẽ còn đem đến thêm nữa.”

Phạm Hường 

Theo Live Science