Network slicing đang được xem là một trong những công nghệ cốt lõi của 5G, cho phép nhà mạng chia một hạ tầng vật lý thành nhiều mạng ảo với chất lượng kết nối khác nhau tùy mục đích sử dụng. Công nghệ này không chỉ giúp duy trì liên lạc ổn định trong những môi trường có lưu lượng tăng đột biến, mà còn mở ra khả năng hình thành các mô hình kinh doanh mới cho ngành viễn thông.

Hãy hình dung một sự kiện cổ vũ bóng đá ngoài trời hoặc một buổi hòa nhạc lớn, nơi hàng chục nghìn người cùng lúc mở smartphone để quay video, đăng lên mạng xã hội, gọi video hoặc xem phát trực tiếp.

Khi lưu lượng dữ liệu dồn vào một khu vực trong thời gian ngắn, tốc độ Internet có thể giảm rõ rệt, thậm chí cuộc gọi cũng bị chậm kết nối. Vấn đề nằm ở chỗ lực lượng điều phối và bảo đảm an toàn tại hiện trường vẫn phải dùng chung mạng với đám đông. Khi đó, dữ liệu do khán giả tải lên sẽ chiếm chung tài nguyên với liên lạc nghiệp vụ của nhân viên an toàn.

Trong tình huống khẩn cấp, chỉ một sự suy giảm về tốc độ hoặc độ ổn định cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng ứng phó tại chỗ.

### Chia một mạng 5G thành nhiều mạng ảo

Network slicing là công nghệ giúp duy trì chất lượng kết nối ổn định cho từng mục đích cụ thể, ngay cả khi số lượng người dùng tăng mạnh. Về bản chất, công nghệ này tách một mạng di động vật lý thành nhiều mạng ảo độc lập, vận hành như các mạng riêng trên cùng một hạ tầng.

Có thể hình dung đây là cách chia một mạng thành nhiều “làn” phục vụ các nhu cầu khác nhau. Nếu ví mạng di động như một tuyến đường, thì xe thông thường, xe buýt và xe ưu tiên vẫn đi trên cùng tuyến nhưng được phân làn theo chức năng. Tương tự, người dùng phổ thông có thể được phân bổ băng thông phù hợp cho nhu cầu xem video độ phân giải cao, trong khi lực lượng an toàn được ưu tiên một môi trường liên lạc ổn định và ít gián đoạn hơn.

Trên thực tế, nhà mạng không cần xây thêm nhiều mạng vật lý. Trạm gốc, mạng truyền dẫn và mạng lõi vẫn dùng chung hạ tầng; việc tách biệt được thực hiện bằng phần mềm, thông qua phân bổ tài nguyên và chức năng mạng theo logic.

Mỗi lát mạng có thể được cấu hình khác nhau về băng thông, độ trễ, độ tin cậy và mức độ bảo mật. Nhà mạng từ đó có thể quản trị toàn bộ đường truyền theo đúng mục tiêu của từng dịch vụ.

Khi ngày càng nhiều dịch vụ phụ thuộc vào kết nối di động, nhu cầu đối với network slicing cũng tăng lên do mỗi loại dịch vụ đòi hỏi điều kiện kết nối khác nhau. Với video streaming chất lượng cao, yếu tố quan trọng là khả năng truyền lượng dữ liệu lớn một cách liên tục. Trong khi đó, xe tự hành hoặc các hệ thống điều khiển từ xa lại ưu tiên tốc độ phản hồi và độ ổn định hơn là dung lượng truyền dẫn. Còn với các thiết bị như công tơ điện, nước, nhu cầu chính là kết nối đồng thời số lượng lớn thiết bị với mức tiêu thụ điện thấp, thay vì tốc độ cao.

### 5G SA là điều kiện then chốt

Đây cũng là lý do network slicing được coi là một công nghệ cốt lõi của 5G. Nhờ cơ chế này, một mạng duy nhất có thể đồng thời hỗ trợ truyền dữ liệu dung lượng lớn ở tốc độ cao, kết nối độ trễ siêu thấp cho nhà máy và ô tô, cũng như IoT quy mô lớn với số lượng cảm biến khổng lồ.

Tuy nhiên, để triển khai network slicing đúng nghĩa, việc chuyển sang 5G chế độ độc lập, tức 5G SA, là điều đặc biệt quan trọng. Tại Hàn Quốc và nhiều thị trường khác, mạng 5G thương mại trong giai đoạn đầu chủ yếu được triển khai theo mô hình không độc lập (NSA), tức vẫn tận dụng mạng lõi 4G sẵn có.

Điều đó đồng nghĩa dù sử dụng trạm gốc 5G, phần lớn chức năng điều khiển vẫn phụ thuộc vào hệ thống 4G. Ngược lại, với 5G SA, cả trạm gốc và mạng lõi đều được xây dựng trên công nghệ 5G chuyên dụng, đảm nhiệm xử lý dữ liệu, xác thực thiết bị và điều khiển truyền dẫn. Nhờ đó, việc cấu hình chức năng mạng bằng phần mềm và phân bổ tài nguyên linh hoạt theo nhu cầu dịch vụ trở nên dễ dàng hơn.

Nhà mạng cũng có thể theo dõi theo thời gian thực mức sử dụng và chất lượng của từng lát mạng, đồng thời cô lập sự cố để tránh ảnh hưởng lan sang các lát khác.

Ví dụ, trong một nhà máy thông minh, phần liên lạc điều khiển thiết bị sản xuất có thể được tách riêng khỏi Internet văn phòng. Lát mạng phục vụ điều khiển sẽ được đặt mức độ trễ thấp và độ tin cậy cao, trong khi mạng văn phòng chỉ cần chất lượng truyền dữ liệu thông thường.

Tương tự, tại hiện trường thảm họa, liên lạc của lực lượng cứu hộ, cứu hỏa và cảnh sát có thể được tách khỏi lưu lượng của người dùng phổ thông.

Một số ứng dụng thực tế đã bắt đầu xuất hiện. Gần đây, Bộ Khoa học và ICT Hàn Quốc xác nhận dịch vụ “ưu tiên truyền dẫn liên lạc cứu hộ khẩn cấp” do Cơ quan Cứu hỏa Quốc gia và ba nhà mạng đề xuất đã đáp ứng các tiêu chí ngoại lệ theo hướng dẫn về mạng trung lập, qua đó được chính thức triển khai.

Dịch vụ này cho phép ưu tiên truyền dẫn liên lạc của lực lượng làm nhiệm vụ tại hiện trường so với người dùng phổ thông.

Sau khi LG Uplus là đơn vị đầu tiên đưa ra đề xuất với Cơ quan Cứu hỏa Quốc gia, SK Telecom và KT cũng quyết định tham gia, qua đó mở rộng phạm vi áp dụng của dịch vụ.

Trong số này, KT đang quản lý khoảng 60% số thiết bị chuyên dụng của Cơ quan Cứu hỏa Quốc gia, tương đương khoảng 8.400 máy. Doanh nghiệp này đã hoàn tất thử nghiệm mạng 5G SA doanh nghiệp chỉ sử dụng 5G tại Sở Cứu hỏa tỉnh Jeonnam nhằm giảm độ trễ dữ liệu xuống mức thấp nhất.

### Cơ hội mới cho phát sóng và AI

Dư địa ứng dụng của network slicing trong tương lai còn rất rộng. Trong lĩnh vực phát sóng, việc truyền video chất lượng cao từ sân vận động hoặc buổi biểu diễn qua mạng không dây đòi hỏi chất lượng đường lên phải ổn định.

Nếu áp dụng một lát mạng riêng cho camera phát sóng, chất lượng đường lên vẫn có thể được duy trì ở mức nhất định ngay cả khi lưu lượng dữ liệu từ khán giả xung quanh tăng mạnh.

Sự phổ biến của AI cũng đang mở rộng không gian ứng dụng cho network slicing. Robot, kính thông minh hay phương tiện giao thông có thể gửi hình ảnh và âm thanh tới máy chủ AI, sau đó nhận lại kết quả phân tích theo thời gian thực. Mô hình này đòi hỏi đường lên ổn định và độ trễ thấp, kéo theo nhu cầu phân tách chi tiết điều kiện kết nối theo từng dịch vụ AI.

### Có thể trở thành nguồn thu mới của nhà mạng?

Với các nhà mạng, network slicing còn có thể trở thành một mô hình kinh doanh mới. Trước đây, các gói cước di động chủ yếu được phân theo dung lượng dữ liệu và tốc độ. Nhưng khi network slicing được thương mại hóa, doanh nghiệp hoặc cơ quan có thể ký hợp đồng theo đúng mức chất lượng liên lạc mong muốn và trả phí tương ứng.

Khi đó, nhà mạng sẽ cấu hình lát mạng theo yêu cầu và bảo đảm chất lượng dịch vụ thông qua thỏa thuận mức dịch vụ, tức SLA.

KT gần đây cũng đã thử đánh giá khả năng thương mại hóa của công nghệ này. Ngày 25/6, công ty tiến hành thử nghiệm network slicing trên nền tảng 5G SA tại khu vực Gwanghwamun, Seoul, trong một sự kiện cổ vũ bóng đá ngoài trời.

Kim Young-geol, Giám đốc Khối Kinh doanh Khách hàng của KT, cho biết thử nghiệm này là điểm khởi đầu cho thấy network slicing trên nền 5G SA có thể phát triển thành một mô hình kinh doanh mới, cho phép thiết kế và cung cấp kết nối phù hợp với mục tiêu và bối cảnh sử dụng của từng khách hàng.

Dù vậy, vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết trước khi công nghệ này được phổ biến rộng rãi.

Trước hết, network slicing vẫn vận hành trên cùng một hạ tầng vật lý. Nếu tổng dung lượng của mạng không đủ lớn, tài nguyên phân bổ cho từng lát mạng cũng sẽ bị giới hạn. Khi ưu tiên tài nguyên cho một lát, nhà mạng đồng thời phải tính đến nguy cơ chất lượng kết nối của người dùng phổ thông bị ảnh hưởng.

Điều đó đòi hỏi năng lực quản trị mạng ở mức cao hơn, bao gồm khả năng theo dõi tình trạng toàn mạng theo thời gian thực và tự động điều chỉnh tài nguyên cho từng dịch vụ. Bên cạnh đó, công nghệ này cũng cần sự hỗ trợ đồng bộ từ thiết bị đầu cuối, thiết bị mạng và hệ thống vận hành.

Việc chỉ phân tách ở một phần của mạng truy nhập vô tuyến là chưa đủ. Chính sách chất lượng phải được áp dụng nhất quán từ lớp vô tuyến, mạng truyền dẫn đến mạng lõi để bảo đảm trải nghiệm đúng như cam kết ở toàn bộ tuyến kết nối. Quy trình tạo lát mạng, thay đổi cấu hình và kiểm tra sự cố cũng cần được tự động hóa.

Bảo mật là một bài toán khác. Việc tách biệt theo logic không có nghĩa là rủi ro tấn công sẽ biến mất. Do nhiều lát mạng vẫn dùng chung một số chức năng mạng và thiết bị vật lý, nhà mạng phải thiết kế chặt chẽ mức độ cô lập và quyền truy cập để sự cố hoặc tấn công ở một khu vực không lan sang các dịch vụ khác.

Ngoài ra, nhà mạng cũng cần cơ chế khách quan để đo lường tốc độ, độ trễ và độ ổn định của từng lát mạng, đồng thời xác thực xem chất lượng thực tế có đáp ứng đúng cam kết hay không. Nếu không đạt mức đã thỏa thuận, trách nhiệm và tiêu chí bồi thường cũng phải được quy định rõ.

Đáng chú ý, tranh luận về “mạng trung lập” vẫn đang tiếp diễn. Đây là nguyên tắc yêu cầu nhà mạng xử lý lưu lượng Internet một cách bình đẳng, không phân biệt nội dung hay nhà cung cấp dịch vụ.

Việc Bộ Khoa học và ICT Hàn Quốc công nhận điều kiện ngoại lệ cho dịch vụ ưu tiên truyền dẫn cứu hộ khẩn cấp phản ánh tính đặc thù của các tình huống an toàn thảm họa liên quan đến lực lượng cứu hỏa. Theo bài viết, đây cũng là lần đầu tiên sau 15 năm kể từ khi cơ chế này được thiết lập, một dịch vụ đáp ứng điều kiện dịch vụ đặc thù và được đưa vào triển khai thực tế.

Tuy nhiên, việc bảo vệ liên lạc thiết yếu phục vụ an toàn thảm họa hoặc điều khiển thiết bị công nghiệp là câu chuyện khác với việc cung cấp chất lượng cao hơn cho các dịch vụ trả thêm phí. Vì vậy, thị trường vẫn cần những tiêu chí rõ ràng về loại dịch vụ nào được phép ưu tiên, cũng như mức chất lượng tối thiểu phải được bảo đảm cho người dùng phổ thông.