5G trên tàu điện ngầm London thu hẹp khoảng cách với mặt đất, tín hiệu dưới hầm thậm chí vượt mức trung bình toàn thành phố

Một phân tích mới từ Ookla, công ty chuyên đo kiểm và phân tích hiệu năng mạng viễn thông, cho thấy vùng phủ sóng di động tại một số đoạn của hệ thống tàu điện ngầm London Underground đã tiến rất gần chất lượng kết nối trên mặt đất, đặc biệt ở khía cạnh 5G. Theo dữ liệu này, tại những khu vực đã được triển khai hạ tầng, khả năng bắt được 5G dưới ga ngầm không còn lép vế so với đường phố phía trên, thậm chí còn nhỉnh hơn mức trung bình toàn thành phố London.

Ookla cho biết họ đã phân tích hơn 50 triệu lượt quét tín hiệu nền tại khu vực Greater London trong giai đoạn từ 25/3 đến 30/4. Kết quả cho thấy 19,8% lượt quét dưới các nhà ga ngầm kết nối được với 5G, trong khi tỷ lệ trung bình trên mặt đất toàn London là 16,5%. 5G là thế hệ mạng di động thứ năm, nổi bật nhờ tốc độ cao hơn, độ trễ thấp hơn và khả năng phục vụ nhiều thiết bị cùng lúc tốt hơn so với 4G. Việc tỷ lệ kết nối 5G dưới lòng đất vượt trung bình toàn thành phố là dấu hiệu cho thấy hạ tầng mới tại Tube được xây dựng khá bài bản ngay từ đầu để phục vụ 5G.

Không chỉ về độ sẵn sàng của 5G, cường độ tín hiệu đo được dưới lòng đất cũng rất đáng chú ý. Với 4G, mức tín hiệu trung vị tại các sân ga ngầm là -96 dBm, trong khi mức trung bình trên đường phố London là -98 dBm. dBm là đơn vị đo công suất tín hiệu vô tuyến; con số càng gần 0 thì tín hiệu càng mạnh, vì vậy -96 dBm tốt hơn -98 dBm. Đối với 5G, Ookla ghi nhận mức trung vị dưới ga ngầm là -93 dBm, mạnh hơn mức -98 dBm trên mặt đất. Đáng nói hơn, tín hiệu 5G còn được phát hiện tại các sân ga sâu nhất mà nhóm nghiên cứu khảo sát.

Dù các con số ban đầu rất ấn tượng, Ookla nhấn mạnh rằng phép so sánh giữa dưới lòng đất và trên mặt đất ở đây chưa hoàn toàn là “đối đầu trực tiếp”. Mức trung bình trên mặt đất được tính cho toàn London, còn mạng tàu điện ngầm chủ yếu nằm dưới khu vực trung tâm, nơi vốn đã có hạ tầng viễn thông mạnh hơn nhiều vùng khác. Khi so sánh kiểu “like-for-like”, tức đối chiếu trực tiếp với chính các tuyến phố nằm ngay phía trên từng nhà ga, tín hiệu 4G trên mặt đất vẫn mạnh hơn khoảng 2 đến 3 dB, còn độ sẵn sàng của 5G cũng nhỉnh hơn vài điểm phần trăm. dB, hay decibel, là đơn vị thể hiện chênh lệch cường độ tín hiệu trên thang logarit, thường được dùng trong viễn thông để mô tả mức mạnh yếu của sóng.

Theo chuyên gia phân tích ngành Luke Kehoe của Ookla, điều đáng nói không chỉ là các con số mà còn là bối cảnh triển khai. London Underground là một hệ thống đường sắt đô thị lâu đời, với nhiều đường hầm từ thời Victoria, nên việc “retrofit” hay nâng cấp để bổ sung kết nối hiện đại là cực kỳ phức tạp. Retrofit là thuật ngữ chỉ quá trình lắp đặt công nghệ mới vào hạ tầng cũ vốn không được thiết kế sẵn cho mục đích đó. Trong bối cảnh như vậy, việc mạng di động dưới lòng đất đã gần bắt kịp mặt đất ở các đoạn được kết nối được xem là bước tiến rất lớn.

Dự án phủ sóng di động cho Tube được đẩy mạnh từ năm 2021, khi Thị trưởng Sadiq Khan cam kết kết nối toàn bộ nhà ga và đường hầm vào cuối năm 2024. Tuy nhiên, mốc này đã bị lỡ. Hiện mới khoảng 60% số ga nằm dưới mặt đất có phủ sóng, và toàn mạng lưới được kỳ vọng sẽ hoàn tất trong năm nay. Dù tiến độ chậm hơn dự kiến, kết quả thực tế ở những nơi đã triển khai cho thấy chất lượng mạng đủ tốt để tạo ra khác biệt rõ rệt cho hành khách.

Hạ tầng phủ sóng di động trên London Underground do Boldyn Networks vận hành, doanh nghiệp trước đây mang tên BAI Communications khi ký thỏa thuận ban đầu. Boldyn hoạt động theo mô hình “neutral host”, tức nhà cung cấp hạ tầng trung lập. Đây là mô hình trong đó một mạng dùng chung được xây dựng để nhiều nhà mạng cùng khai thác, thay vì mỗi hãng tự lắp đặt hệ thống riêng. Cách làm này giúp giảm chi phí, tránh trùng lặp thiết bị và đặc biệt phù hợp với các môi trường phức tạp như tàu điện ngầm. Mạng hiện hỗ trợ bốn thương hiệu di động lớn tại Anh, dù Vodafone và Three đã sáp nhập nhưng vẫn đang duy trì thương hiệu riêng ở thời điểm hiện tại.

Theo Ookla, hạ tầng dưới lòng đất bao gồm hai tuyến cáp đồng trục chạy dọc đường hầm ở độ cao ngang cửa sổ tàu. Cáp đồng trục, hay coaxial cable, là loại cáp truyền tín hiệu điện từ có lớp chống nhiễu tốt, thường dùng trong viễn thông và truyền dẫn RF. Việc bố trí hai tuyến cáp tạo ra “redundancy”, tức khả năng dự phòng, giúp hệ thống vẫn hoạt động nếu một tuyến gặp sự cố. Tại các nhà ga, mạng còn sử dụng hệ thống anten phân tán, hay Distributed Antenna System (DAS). Đây là kiến trúc gồm nhiều anten nhỏ đặt rải rác để phân phối sóng di động đều hơn trong không gian kín hoặc phức tạp như ga tàu, sân bay hay trung tâm thương mại.

Các hệ thống anten trong ga được kết nối tới chín “base station hotel” đặt quanh thành phố. “Base station hotel” có thể hiểu là địa điểm tập trung nơi nhiều nhà mạng cùng đặt thiết bị trạm gốc của mình. Trạm gốc là thành phần phát và thu sóng di động, đóng vai trò lõi trong việc kết nối điện thoại với mạng viễn thông. Mô hình tập trung này giúp tối ưu không gian, đơn giản hóa vận hành và phù hợp với mạng dùng chung. Ngoài ra, Boldyn còn dự kiến triển khai tới 3.400 điểm small cell trên các tài sản mặt đất của Transport for London. Small cell là các trạm phát sóng cỡ nhỏ, công suất thấp, thường được dùng để tăng vùng phủ và bổ sung dung lượng mạng ở khu vực đông người hoặc có nhu cầu dữ liệu cao.

Hạ tầng mới không chỉ phục vụ người dùng dân sự mà còn hỗ trợ Emergency Services Network, viết tắt là ESN. Đây là mạng 4G chuyên dụng được thiết kế để thay thế Airwave, hệ thống liên lạc cũ dành cho cảnh sát, cứu hỏa và xe cứu thương tại Anh. Với các lực lượng phản ứng khẩn cấp, độ tin cậy của mạng trong môi trường ngầm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, bởi đây là nơi việc liên lạc ổn định có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ xử lý sự cố và an toàn công cộng.

Dù báo cáo của Ookla mang đến cái nhìn lạc quan về vùng phủ và cường độ tín hiệu, nghiên cứu này chưa đo trực tiếp các yếu tố như tốc độ tải xuống, tốc độ tải lên, độ trễ, độ ổn định cuộc gọi hay dung lượng mạng. Độ trễ, hay latency, là khoảng thời gian dữ liệu di chuyển từ thiết bị người dùng đến máy chủ và quay lại; chỉ số này rất quan trọng với gọi video, chơi game và các ứng dụng thời gian thực. Vì vậy, việc tín hiệu mạnh hơn không đồng nghĩa trải nghiệm sử dụng thực tế trong mọi tình huống sẽ tốt hơn tương ứng.

Một điểm thú vị là thành tích của Tube xuất hiện trong bối cảnh 5G của London nói chung chưa hẳn nổi bật ở châu Âu. Một nghiên cứu riêng công bố năm ngoái từng xếp London ở vị trí cuối bảng trong bài kiểm tra dịch vụ 5G trên nhiều tiêu chí như độ sẵn sàng, tốc độ tải xuống, tốc độ tải lên, độ trễ và hiệu năng phát trực tuyến. Điều đó khiến kết quả mới càng đáng chú ý: trong khi mạng 5G của thành phố trên diện rộng còn gây tranh cãi, những khu vực ngầm vừa được hiện đại hóa lại đang cho thấy cách đầu tư hạ tầng đúng hướng có thể nhanh chóng cải thiện chất lượng kết nối.