Băng thông rộng là gì? Tổng hợp công nghệ truyền dẫn băng thông rộng

Băng thông rộng là gì? Chắc hẳn bạn đọc đã biết băng thông là 1 thuật ngữ dùng để đo lường lượng dữ liệu được truyền trong một giây. Bài viết sau đây sẽ tổng hợp các thông tin quan trọng liên quan băng thông rộng. Bạn đọc không thể bỏ lỡ!

1. Băng thông rộng là gì?

Trước khi tìm hiểu băng thông rộng là gì thì Việt Tuấn muốn chia sẻ ngắn gọn lại về khái niệm băng thông. Băng thông mô tả mức độ dữ liệu lớn nhất mà người truy cập có thể tải xuống hoặc tải lên giữa các website trên máy tính trong 1 thời gian nhất định.

Băng thông rộng là gì? Trả lời cho câu hỏi này theo khái niệm kỹ thuật viễn thông: băng thông rộng hay còn gọi là Broadband là một dạng đường truyền dữ liệu, hoạt động trên dải băng tần rộng để truyền tải nhiều loại tín hiệu và lưu lượng dữ liệu. 

Theo chia sẻ của tổ chức FCC vào năm 2015 (Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ), tốc độ tối thiểu của Internet băng thông rộng phải đạt 25Mbps cho tải xuống và 3Mbps. Tuy nhiên, việc định nghĩa chính xác về tốc độ kết nối băng thông rộng sẽ sớm bị lỗi thời bởi chất lượng và tốc độ kết nối Internet đang tăng lên chóng mặt qua từng năm. 

Mỗi quốc gia hoặc khu vực đều có những tiêu chuẩn riêng để đánh giá tốc độ kết nối. 

Để làm kênh truyền dẫn, người ta có thể sử dụng các loại đường truyền khác nhau như cáp đồng trục, cáp quang, sóng vô tuyến mặt đất hay vệ tinh. Tuy nhiên, khả năng đạt được tốc độ băng thông rộng sẽ khác nhau trên từng loại đường truyền, với kết nối qua cáp quang có tốc độ vượt trội hơn các loại kết nối khác, đặc biệt là khi ở khoảng cách xa.

 Hiểu rõ: Băng thông là gì

2. Mục đích áp dụng băng thông rộng là gì?

• Việc áp dụng băng thông rộng giúp đảm bảo mọi người dùng trên thế giới đều có quyền truy cập Internet tốc độ cao đáng tin cậy. 
• Đầu tư vào công nghệ băng thông rộng giúp thúc đẩy nền kinh tế phát triển.
• Giải pháp kỹ thuật số cho nhiều vấn đề xã hội, y tế, công nghệ

3. Đơn vị đo băng thông rộng

Đơn vị đo băng thông được biểu thị bằng ký hiệu bps (bit/giây). Hiện nay, lượng băng thông lớn được đo bằng các đơn vị như Mbps, Gbps, hoặc Tbps. Cách để quy đổi đơn vị đo băng thông:

• 1 Kilobit = 1.000 bits
• 1 Megabit = 1.000 kilo = 1.000.000 bits
• 1 Gigabit = 1.000 mega = 1.000.000.000 bits
• 1 Terabit = 1.000 giga = 1.000.000.000.000 bits. 

Hiện nay sau Terabit còn có các đơn vị khác như: Petabit, Extabit, Zettabit, và Yottabit. Mỗi đơn vị sau đó gấp 10 lần đơn vị trước đó.

4. Phương pháp đo đạc Bandwidth

Có hai phương pháp phổ biến để đo băng thông mạng: Test TCP (TTCP) và PRTG Network Monitor:

• TTCP là một tiện ích được sử dụng để đo lường thông lượng trên mạng IP Networks giữa hai máy chủ. Trong đó, một máy chủ được sử dụng để gửi và một máy chủ khác sẽ được sử dụng để nhận. Cả hai máy chủ sẽ hiển thị số byte được truyền và thời gian để gói tin chuyển đi một chiều.
• PRTG Network Monitor cung cấp giao diện đồ họa và biểu đồ để theo dõi xu hướng băng thông trong thời gian dài. Hơn nữa, nó còn đo lưu lượng giữa các giao diện khác nhau.

Để đo đạc Bandwidth, ta sẽ tính tổng lượng dữ liệu nhận và gửi trong một khoảng thời gian nhất định. Sau đó, kết quả đo sẽ được hiển thị dưới dạng số liệu trên mỗi giây. Ngoài ra, một phương pháp đo Bandwidth khác là truyền một hoặc vài tệp tin đã biết kích thước và đếm thời gian truyền. Sau đó, kết quả đo sẽ được chuyển đổi sang đơn vị bps bằng cách chia kích thước của tệp tin cho thời gian truyền cần thiết.

5. Cách thức hoạt động của băng thông rộng

Các công nghệ truyền dữ liệu sử dụng tín hiệu dạng dao động điện từ trường (sóng điện từ) bất kể loại đường truyền có dây hay không dây, sử dụng cáp đồng hoặc cáp quang, kể cả ánh sáng trong cáp quang.

Các luồng dữ liệu được truyền qua sóng thông qua việc điều chỉnh độ sáng (amplitude - “độ lớn” trong trường hợp của ánh sáng) hoặc thay đổi tần số/ bước sóng (frequency/wavelength - định vị sóng ánh sáng trên phổ tần số).

Các tín hiệu được truyền qua sóng thông qua việc điều chỉnh độ sáng (amplitude - “độ lớn” trong trường hợp của ánh sáng) hoặc thay đổi tần số/bước sóng (frequency/wavelength - vị trí của sóng ánh sáng trên phổ tần số).

Tìm hiểu thêm: QoS là gì? Hoạt động và cách điều chỉnh băng thông qua QoS

6. Lợi ích của internet băng thông rộng là gì?

• Băng thông rộng đóng vai trò quan trọng trong việc mở rộng cơ hội kinh tế và giáo dục cho người dân ở những khu vực địa lý xa xôi. 
• Internet băng thông rộng cho phép người dùng truy cập vào những dịch vụ không có sẵn hoặc không thuận tiện với kết nối Internet thông thường. Lấy ví dụ như công nghệ thực hiện hội thoại thông qua Internet (VOIP) thay thế cho hội thoại truyền thống qua điện thoại. 
• Băng thông rộng cũng giúp thực hiện y học từ xa - cho phép bệnh nhân ở các khu vực nông thôn trao đổi trực tuyến với các chuyên gia y tế ở các khu vực đô thị và chia sẻ thông tin và kết quả kiểm tra nhanh chóng. 
• Cho phép khả năng truy cập các tài nguyên đa lĩnh vực (văn hóa, công nghệ, truyền thông..) và tài liệu tham khảo trên mạng hiệu quả hơn. 
• Đối với các khóa học trực tuyến và các chương trình giáo dục kỹ năng online, bạn cũng cần băng thông rộng để trải nghiệm tốc độ truyền dẫn cao nhất, không xảy ra tình trạng giật lag, gián đoạn. 
• Băng thông rộng cũng cải thiện chất lượng mua sắm trực tuyến trở nên nhanh chóng và thuận tiện hơn.

7. Tổng hợp công nghệ truyền dẫn băng thông rộng

7.1 Digital Subscriber Line (DSL)

Đường dây thuê bao kỹ thuật số (DSL) kết nối với internet bằng việc sử dụng chung đường dây với dịch vụ thoại hiện có. Tuy nhiên 2 đường dây này lại không gây ảnh hưởng lẫn nhau do phân biệt trên dải tần khác nhau. 

Tuy nhiên, tín hiệu điện của DSL có đặc trưng là mất năng lượng nhanh chóng do điện trở dây dẫn, do đó tốc độ kết nối sẽ thay đổi tùy vào khoảng cách của máy tính với trạm chuyển mạch. 

Điều này có nghĩa là nếu bạn ở xa, tốc độ kết nối sẽ chậm hơn so với khi bạn ở gần trạm chuyển mạch. Những yếu tố này có thể là quyết định đòi hỏi khi bạn phải lựa chọn giữa DSL và kết nối cáp.

Công nghệ DSL có 2 dạng chính như:

• ADSL hay đường dây Thuê bao Kỹ thuật số Bất đối xứng thường được sử dụng bởi khách hàng cá nhân. ADSL cung cấp tốc độ download nhanh hơn so với upload. ADSL cho phép tốc độ truyền dữ liệu download nhanh hơn trên cùng một đường dây được sử dụng để cung cấp dịch vụ thoại. Điều này không làm gián đoạn các cuộc gọi điện thoại thông thường trên cùng 1 đường dây.
• Ngược lại SDSL là loại đường dây thuê bao kỹ thuật số đối xứng, thường được sử dụng bởi các doanh nghiệp, quốc hội, chính phủ để cung cấp các dịch vụ như hội nghị truyền hình. Tốc độ tải xuống và tải lên đều được đảm bảo là như nhau. Ngoài ra, SDSL còn có các dạng nâng cấp cao hơn như HDSL và VDSL, được sử dụng để cung cấp dữ liệu với tốc độ cao hơn.

7.2 Cable Modem

Cáp modem sử dụng cáp truyền hình thay vì đường dây điện thoại như DSL. Tuy nhiên cách thức hoạt động không có gì khác so với DSL.

7.3 Fiber-Optic

Cáp quang còn được gọi là Fiber-Optic, là công nghệ kết nối Internet nhanh nhất hiện nay. Với việc sử dụng tín hiệu ánh sáng thay vì dòng điện, cáp quang cung cấp tốc độ truyền dẫn cực kỳ nhanh (tốc độ ánh sáng) và giải quyết hiệu quả các vấn đề suy giảm tín hiệu ở khoảng cách xa, chập điện trên đường truyền hay bị gặp sự cố bởi điều kiện thời tiết.

7.4 Satellite

Satellite hay vệ tinh chính là công nghệ truyền tải internet mới nhất hiện nay. Với sự ra mắt của dịch vụ truyền dẫn Internet vệ tinh Starlink do tỷ phú Elon Musk giới thiệu, có thể có nhiều người hiểu thêm về công nghệ truyền tải Internet mới mẻ này. 

Về bản chất, Internet qua vệ tinh vẫn sử dụng tín hiệu vô tuyến tuy nhiên điểm thu phát là các vệ tinh thay vì các trạm tín hiệu mặt đất thông thường. Công nghệ này có thể đưa kết nối băng thông rộng lên đến hàng trăm megabits mỗi giây, cung cấp internet đến những khu vực xa xôi nhất mà sợi cáp hay tín hiệu đường trục không thể chạm tới. Tuy nhiên, vấn đề liên quan đến độ trễ do khoảng cách dài vẫn cần được cải thiện.

7.5 Broadband over Powerline (BPL)

Cung cấp kết nối Internet trên các đường dây điện hạ thế đến trung thế, bạn đọc không nghe lầm đâu. Công nghệ này có thể thực hiện được với tốc độ của nó không khác gì Cable Modem hay DSL.

Chúng tôi cung cấp switch và các giải pháp cho việc truyền tải trên băng thông rộng, tham khảo nhóm sản phẩm:

• Bộ phát wifi
• Switch công nghiệp

8. Tình hình áp dụng băng thông rộng trên toàn thế giới

Việc sử dụng băng thông rộng ngày càng tăng. Theo dữ liệu từ Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU), cơ quan chuyên trách về công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) của Liên hợp quốc, ước tính số người sử dụng Internet đạt 4,9 tỷ vào năm 2021, tăng từ mức ước tính 4,1 tỷ vào năm 2019.

Tốc độ băng thông rộng cũng đang được cải thiện. Đến năm 2023, tốc độ băng thông rộng trung bình toàn cầu dự kiến sẽ  ​​là 110,4 Mb/giây, cao hơn gấp đôi so với tốc độ trung bình 45,9 Mb/giây được đăng ký vào năm 2018. Trong khi đó, tốc độ di động được dự đoán sẽ đạt mức trung bình 43.9 Mb/giây vào năm 2023, tăng từ 13,2 Mb/giây vào năm 2018.

Công nghệ băng thông rộng tại Hoa Kỳ

Hoa Kỳ, giống như nhiều nền kinh tế khác, đã phân bổ rất nhiều tiền để cải thiện khả năng Internet của mình. Vào tháng 11 năm 2021, Tổng thống Joe Biden đã ký thành luật Đạo luật Việc làm và Đầu tư Cơ sở hạ tầng trị giá 1,2 nghìn tỷ USD.

Bên cạnh việc dành quỹ cho giao thông, đường xá, lưới điện, nguồn cung cấp nước an toàn, v.v., đạo luật lưỡng đảng đầy tham vọng này cũng dành ra 65 tỷ đô la để tăng cường truy cập Internet băng thông rộng tới các vùng nông thôn và các gia đình có thu nhập thấp.

Tạm kết

Có thể nói băng thông rộng đã và đang thay đổi cách thức con người sử dụng Internet theo hướng tích cực hơn và tốt đẹp hơn. Với sự phát triển không ngừng nghỉ của công nghệ, chắc chắn trong tương lai tiêu chuẩn băng thông rộng sẽ còn phát triển mạnh hơn nữa, phổ cập rộng rãi hơn tới người dùng khắp thế giới, trong mọi lĩnh vực của đời sống.