Băng tần 2,4GHz quá tải, 5GHz là cứu cánh

Sự bùng nổ thiết bị Wi-Fi đem đến nguy cơ nghẽn băng tần 2,4GHz; đã đến lúc bộ phận CNTT để mắt tới 5GHz.

Trong số 470.000 kết nối Wi-Fi được thực hiện trong một ngày gần đây tại trường ĐH Abilene Christian (ACU) ở Mỹ, khoảng 94% đã dùng băng tần 2,4GHz cho thấy sự bùng nổ thiết bị kết nối mạng Wi-Fi qua băng tần này.

Tại ACU, đây chưa phải là vấn đề, một phần vì thiết kế mạng nội bộ không dây (WLAN) của trường đã được dự trù cẩn thận đủ để đáp ứng nhu cầu. Và điều quan trọng là các thiết bị di động ở đây có thể chạy trên băng tần 5GHz thay thế. Nhờ vậy: trong ngày hôm đó, 47% máy tính xách tay và máy tính để bàn của trường, và hai phần ba số iPad đã dùng băng tần 5GHz, thông qua chuẩn kết nối 802.11a hoặc 802.11n.

Tuy nhiên, hiện nay số thiết bị kết nối mạng Wi-Fi hỗ trợ 5GHz còn khá ít.

"Thách thức không phải là các mạng thiếu khả năng hỗ trợ kết nối thiết bị qua băng tần 5GHz, mà là có quá ít các thiết bị có khả năng 5GHz", Arthur Brant, giám đốc dịch vụ mạng của ACU cho biết. "Băng tần 2,4GHz đã chật cứng, triệu chứng thể hiện ở số lượng quá nhiều thiết bị chỉ hoạt động ở băng tần này, và chỉ có ba kênh (1, 6 và 11) được sử dụng đồng thời mà không bị chồng lấn".

Gia tăng mối lo ngại

Ngày càng gia tăng mối lo ngại về sự quá tải này và trong một số trường hợp trở thành vấn đề ở các khu vực đông người sử dụng như trong các trường đại học. Nhiều trường ở Mỹ đang thiết kế lại các mạng Wi-Fi cho 5GHz. Điều đó có nghĩa là tăng chi phí, bao gồm việc tăng từ 50% đến 100% các điểm truy cập không dây (AP) và hệ thống cáp liên quan cùng các cổng kết nối, bởi vì sóng ở tần số cao hơn khó xuyên qua các bức tường chắn. Nhưng nó cũng có nghĩa là tăng 4 - 6 lần số kênh cơ bản, công suất lớn hơn nhiều, và tần số sóng không nhiễu.

Tại nhiều trường học ở Mỹ, bộ phận CNTT nói rằng 50% đến 60% hoặc nhiều hơn số thiết bị Wi-Fi phổ biến hiện tại của họ, bao gồm một lượng lớn điện thoại thông minh và các thiết bị di động khác, đang mắc kẹt với băng tần 2,4GHz. Thực tế đáng ngạc nhiên đối với nhiều MTXT, kể cả những model đời mới, là chỉ hỗ trợ một băng tần.

Tuy nhiên phần lớn người dùng MTXT lại có vẻ không để ý đến điều này.

John Turner, giám đốc mạng và hệ thống tại ĐH Brandeis ở Waltham, bang Massachusetts cho biết, mạng Wi-Fi của trường Brandeis sử dụng các AP hỗ trợ hai băng tần, và hơn 50% sinh viên của trường sở hữu MTXT Mac của Apple hỗ trợ cả băng tần 5GHz, nên rất tiện kết nối.

"Chúng tôi sẽ dễ thở hơn nếu sinh viên sử dụng băng tần 5GHz cho MTXT của họ và nhường 2,4GHz cho các thiết bị khác, như Nintendo Wii và các thiết bị công suất thấp như điện thoại thông minh", ông nói. “Nhưng họ lại không làm vậy”.

Tại ĐH Massachusetts Amherst, mạng WLAN trong khu ký túc xá trường đã được thiết kế lại cho 5GHz (mặc dù dịch vụ trên 2,4GHz vẫn được cung cấp). Hiện tại, trong khuôn viên Aruba mạng đã nhận diện được 47.000 thiết bị Wi-Fi, và chỉ hơn một phần ba sử dụng băng tần 5GHz.

Kết quả là mức nhiễu cao trong khu ký túc xá với băng tần 2,4GHz, và trong những giờ cao điểm vào các buổi tối những người sử dụng băng tần này chỉ đạt được tốc độ truy cập từ 5Mbps đến 10Mbps. Nhưng với băng tần 5GHz, người dùng thường xuyên đạt được tốc độ vượt 20Mbps, theo các kỹ sư mạng của nhà trường Rick Tuthill và Michael Dickson.

Băng tần tệ hại 2,4GHz

"Dĩ nhiên chúng tôi muốn thấy nhiều người dùng chọn 5GHz khi có thể, bởi vì chúng tôi tin rằng như thế họ sẽ nhận được trải nghiệm tốt hơn", Dan McCarriar, trợ lý giám đốc dịch vụ mạng tại Đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh cho biết. “Theo chúng tôi, băng tần 2,4GHz đang trở nên tệ hại vì tất cả router Wi-Fi và hotspot đều dùng nó. Chưa kể là còn có rất nhiều mạng không dây bên ngoài trường cũng hoạt động ở tần số 2.4GHz, dẫn đến trùng kênh và gây can nhiễu kênh cùng nhiều vấn đề nhức đầu khác".

Thậm chí cho dù chưa tới mức quá tải nhưng bộ sưu tập "rác" trên băng tần 2,4GHz có thể làm giảm hiệu suất. "Các thiết bị cũ hơn làm chậm mạng cho tất cả mọi người, không chỉ riêng với chủ sở hữu", Turner nói.

Các hệ thống chơi game còn thêm nhiều vấn đề khác liên quan. "Những thiết bị kết nối vào mạng như Xbox, Wii, và TiVo dùng card mạng rất cũ và không hoạt động tốt với các mạng tốc độ cao", Turner nói. "Trong thực tế, Wii yêu cầu mạng hỗ trợ tốc độ dữ liệu rất thấp - 2Mbps - hoặc chúng thậm chí sẽ không kết nối”

Những MTXT đời mới dù hỗ trợ chuẩn mới tốc độ cao 802.11n, nhưng thực tế vẫn khó đạt được thông lượng cao, Marcelo Lew, quản trị mạng không dây tại trường ĐH Denver nói. "Bạn lái một chiếc Ferrari trên con đường một làn (băng tần 2.4GHz) cùng với rất nhiều chiếc Ferrari khác, bạn sẽ không thể đi nhanh. Với một đường cao tốc năm làn xe (băng tần 5GHz), bạn sẽ lái chiếc Ferrari nhanh hơn rất nhiều", ông ví von.

Xây đường cao tốc Wi-Fi tốt hơn

Trong các trường ĐH ở Mỹ, hiện bộ phận CNTT đang thực hiện các bước xây dựng đường cao tốc năm làn xe cho người dùng. Như đã đề cập, nhiều nơi đã thiết kế lại mạng WLAN của họ cho 5GHz, tăng cường điểm truy cập và phủ sóng 5GHz rộng hơn. ĐH Wheaton ở Norton, Massachusetts cũng đang nâng cấp mạng trong ký túc xá từ 802.11abg lên băng tần kép 802.11n, với các AP hỗ trợ 5GHz.

Các yêu cầu hệ thống tối thiểu của ĐH Massachusetts Amherst đối với sinh viên và giảng viên bao gồm sử dụng adapter hỗ trợ băng tần kép Wi-Fi, và trước khi gia nhập ký túc xá, sinh viên nhận được thông tin về những gì họ có thể làm để “giảm thiểu nhiễu trên băng tần 2,4GHz”, theo Tuthill và Dickson.

Thứ hai là bật tính năng tự động dò tần số, hiện đã được các nhà cung cấp WLAN hỗ trợ. Thiết bị khi đó sẽ dò tìm điểm truy cập không dây. Và do AP hỗ trợ băng tần kép tạm thời "ẩn" băng tần 2,4GHz, nên thiết bị sẽ kết nối tới AP qua băng tần 5GHz. Sau đó, nó có thể sử dụng 2,4 nếu cần kết nối ở phạm vi xa hơn.

Những thay đổi khác bao gồm: thiết lập một SSID (tên mạng Wireless) riêng cho băng tần 5GHz, và đặt tên nó sao cho ấn tượng về mặt tốc độ (đại loại như PCW-Sieutoc) để hấp dẫn người sử dụng; và tắt các chế độ kết nối truyền dữ liệu tốc độ thấp hơn, như các chuẩn 11b và 11g.

Nhiều chuyên gia CNTT nói vấn đề của Wi-Fi chủ yếu là ở thiết bị của người dùng, thường do lão hóa hay trình điều khiển (driver) không chuẩn. Nhiều trường hợp, sau khi cập nhật driver, vấn đề sẽ được giải quyết. Nếu không, có thể tính tới giải pháp mua thêm adapter USB Wi-Fi hỗ trợ băng tần kép.

Các thiết bị chỉ có thể sử dụng băng tần 2,4GHz đang đe dọa làm quá tải mạng không dây. Cần qui hoạch lại để phủ sóng tốt hơn, thiết kế lại mạng WLAN hỗ trợ 5GHz, chuyển người dùng, càng nhiều càng tốt, sang băng tần sạch hơn, và sử dụng băng tần 2,4GHz hiệu quả hơn.