Mối đe dọa và cơ hội cho các vệ tinh quỹ đạo tầm thấp

Mối đe dọa từ các dịch vụ của vệ tinh LEO đến các dịch vụ của vệ tinh GEO

Các chùm vệ tinh quỹ đạo tầm thấp mới được triển khai bởi một số các công ty bên ngoài ngành công nghiệp vệ tinh truyền thống như SpaceX, OneWeb, Amazon,... Tính kinh tế và những tiến bộ trong công nghệ phóng vệ tinh mới đã giúp cho việc triển khai số lượng lớn các vệ tinh ở độ cao dưới 2.000 km là khả thi về mặt kinh tế. Những chùm vệ tinh này hứa hẹn sẽ giảm độ trễ xuống dưới 100ms, tức là giảm gấp 5 lần so với các vệ tinh GEO. Hàng ngàn vệ tinh sẽ bao phủ toàn bộ bề mặt trái đất đang tạo ra những vùng phủ sóng toàn cầu và mang đến hàng terabyte dung lượng trực tuyến mới. Ngoài ra, một loại khác của vệ tinh LEO là vệ tinh cỡ nhỏ (nano-satellite) cũng sẽ mang lại kết nối rộng khắp cho các thiết bị internet vạn vật (IoT).

Trong khi vẫn còn một số thách thức về kỹ thuật để giải quyết các vấn đề liên quan đến các mạng thông tin vệ tinh LEO nhưng trong thời gian qua, SpaceX và OneWeb đã tiến hành phóng các chùm vệ tinh LEO lên không gian. Với sự triển khai nhanh chóng của các nhà cung cấp vệ tinh LEO, dự báo đến năm 2024, các vệ tinh LEO sẽ cung cấp dung lượng gấp 24 lần dung lượng mà các vệ tinh GEO đang cung cấp hiện nay. Sự tăng nhanh về dung lượng của các vệ tinh LEO sẽ tác động đến các nhà cung cấp dịch vụ vệ tinh GEO hiện đang có mạng lưới phù hợp với các dịch vụ phát thanh truyền hình nhưng lại hạn chế trong việc hỗ trợ các dịch vụ internet băng rộng, trong khi đó các chùm vệ tinh LEO sẽ cung cấp các dịch vụ internet băng rộng tốt hơn. 

Cơ hội cho các nhà cung cấp dịch vụ di động

3GPP đã xác định 12 trường hợp sử dụng cho sự hội tụ giữa vệ tinh và 5G và có kế hoạch hỗ trợ một số yêu cầu này trong phiên bản 17 của 3GPP. Ứng dụng Quản lý mạng thông qua phần mềm (SDN - Software Defined Networking) và Ảo hóa chức năng mạng (NFV - Network Function Virtualization) cùng với các công nghệ điện toán biên và công nghệ tạo ra nhiều mạng ảo bằng một mạng 5G vật lý duy nhất (network slicing) cung cấp các kiến​​trúc kỹ thuật và mô hình kinh doanh khác nhau để hỗ trợ các doanh nghiệp từ xa và các ứng dụng cho khu vực nông thôn. Sự hội tụ như vậy không được kỳ vọng sẽ xảy ra trước tháng 6/2022, thời điểm sớm nhất cho tính sẵn sàng thương mại của phiên bản 17 của 5G. 

Trước mắt, có một cơ hội cho các doanh nghiệp đó là tự doanh nghiệp hoặc hợp tác với các nhà cung cấp dịch vụ di động để triển khai mạng di động riêng với đường truyền vệ tinh để kết nối các khu vực xa xôi như khu hầm mỏ, giàn khoan và tàu thủy. Các rào cản truyền thống để triển khai các mạng như vậy đang mờ dần vì một số lý do sau: 

- Các công nghệ SDN và NFV làm cho các mạng lõi di động có thể mở rộng một cách linh hoạt và hiệu quả để hỗ trợ triển khai các mạng riêng, phạm vi nhỏ. 

- Việc giảm giá thành dung lượng vệ tinh và các mô hình định giá mới từ các nhà cung cấp dịch vụ vệ tinh làm giảm tổng chi phí của các nhà cung cấp dịch vụ vệ tinh, trong đó dung lượng truyền dẫn vệ tinh là một yếu tố có chi phí lớn. 

- Các cơ quan quản lý đang cung cấp phổ tần di động cho các doanh nghiệp ở các quốc gia như Mỹ, Đức và Nhật Bản.

Nhiều lựa chọn cho các nhà khai thác và kinh doanh cáp ngầm

Các nhà khai thác và kinh doanh cáp ngầm có thể thắng hoặc thua tùy thuộc vào đặc điểm dịch vụ và địa lý của họ. Các mạng vệ tinh vẫn cần đến kết nối mặt đất nhưng chúng cũng cung cấp phương thức truyền dẫn thay thế. Tín hiệu truyền đi chậm hơn 33% trong sợi quang vì chúng truyền qua môi trường không gian. Các chùm vệ tinh LEO với các tuyến liên kết cáp quang bên trong vệ tinh sẽ thực hiện toàn bộ việc cung cấp độ trễ vượt trội để kết nối các địa điểm từ xa.

Kết luận

Các nhà cung cấp ứng dụng trên nền tảng internet (OTT: Over-the-top) như Amazon, Facebook, Google đang đầu tư vào các mạng vệ tinh LEO vì lợi thế trong việc đã sở hữu các mạng cáp quang rộng lớn được sử dụng để kết nối các trung tâm dữ liệu siêu quy mô của họ. Các công ty cũng đang dành nguồn ngân sách để hỗ trợ chi phí xây dựng mạng vệ tinh LEO. Các nhà cung cấp dịch vụ OTT từ lâu cũng đã để mắt đến lĩnh vực viễn thông bằng cách giành lấy các khu vực chưa được phủ sóng băng rộng trên thế giới vì họ nhận ra sự gián đoạn trong tăng trưởng doanh thu của mình. Khi xem xét trên phương diện mối đe dọa đối với các vệ tinh LEO cần chú ý đến viễn cảnh này.

Phan Văn Hòa (dịch theo rcrwireless.com)