Sat-to-Cell - Kết nối toàn cầu có sớm thành hiện thực?

“

Tóm tắt:
- Năm 2025 sẽ là năm đầu tiên các dịch vụ kết nối trực tiếp vệ tinh đến thiết bị (D2D) có sẵn trên các sản phẩm thương mại.
- Các dịch vụ D2D sẽ giúp kết nối những nơi chưa được kết nối và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về kết nối toàn cầu liền mạch.
- Các nhà khai thác vệ tinh đã đạt được tiến bộ lớn với việc tăng chi tiêu, đầu tư chiến lược và quan hệ đối tác.
- Nhiều nhà cung cấp dịch vụ trực tiếp đến tế bào và D2D đã thống nhất về các tiêu chuẩn 3GP.
- Ước tính rằng thị trường trực tiếp vệ tinh đến thiết bị cầm tay có thể đạt 1 tỷ đô la vào năm 2027, kết nối khoảng 130 triệu người dùng mỗi tháng vào đầu thập kỷ tới.

Một nghiên cứu mới đây của Juniper Research dự đoán rằng năm 2025 sẽ là năm đầu tiên các dịch vụ kết nối trực tiếp vệ tinh đến thiết bị (D2D) có sẵn trên các sản phẩm thương mại, với doanh thu toàn cầu dự kiến là rất lớn.

Những tiềm năng

“Các dịch vụ D2D sẽ giúp kết nối những nơi chưa được kết nối và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về kết nối toàn cầu liền mạch, phổ biến - đặc biệt là ở những khu vực không có vùng phủ sóng trên mặt đất”, Sumaiya Najarali - Cố vấn cấp cao tại Novaspace cho biết: “D2D sẽ đóng vai trò là tùy chọn dự phòng hoặc dự phòng cho liên lạc quan trọng hoặc trong trường hợp xảy ra thảm họa”.

Theo George Giagtzoglou - Phó chủ tịch Chiến lược tại Omnispace, khả năng D2D sẽ cung cấp kết nối toàn cầu và các dịch vụ tiên tiến cho nhiều trường hợp sử dụng rộng hơn nhiều ngoài trường hợp khẩn cấp. “D2D sẽ cung cấp IoT và truyền thông dữ liệu có độ tin cậy cao cho mục đích sử dụng của doanh nghiệp, chính phủ và quân đội”.

Brian Aziz, Giám đốc điều hành Phát triển kinh doanh tại Iridium, cũng hình dung rằng D2D sẽ chuyển đổi khả năng kết nối cho quân đội và chính phủ bằng cách tối ưu hóa các nhiệm vụ của họ. “Tôi tin rằng lợi ích đối với các tổ chức chính phủ và quân đội (nằm ở tiềm năng) hợp nhất thiết bị, nghĩa là ít thiết bị hơn làm được nhiều việc hơn” - Aziz giải thích.

“Bằng cách tận dụng mạng lưới toàn cầu... các tổ chức này có thể mở rộng khả năng kết nối, theo dõi và truyền thông bất kể nhiệm vụ đưa họ đến đâu. Với cách tiếp cận chuẩn hóa, các thực thể này cũng có thể mong đợi có nhiều lựa chọn phần cứng hơn, cung cấp nhiều đường truyền thông tin nhưLTE và vệ tinh” - Aziz cho hay.

Aziz cũng nhấn mạnh tác động to lớn mà các dịch vụ D2D đối với người tiêu dùng hàng ngày. Aziz cho biết: “Người tiêu dùng sẽ có khả năng luôn được kết nối bất kể họ ở đâu hoặc đang làm gì”. “D2D có thể cung cấp cho mọi người những dịch vụ cứu sinh không giới hạn trên một thiết bị đã có trong túi của họ. Cho dù bạn đang leo lên đỉnh núi hay trên một con đường nhỏ ở vùng nông thôn, khả năng giao tiếp với các dịch vụ khẩn cấp hoặc kiểm tra người thân của một người là một dịch vụ vô giá và quan trọng”.

Công nghệ đang phát triển nhanh chóng, tuy nhiên có nhiều câu hỏi được đặt ra: Liệu một mô hình kinh doanh duy nhất có dẫn đến đột phá trên thị trường? Sự phát triển của các tiêu chuẩn 3GPP hay các chiến lược phổ tần có giúp vệ tinh có vị thế nổi bật hơn trong công nghệ di động?

SpaceX, Lynk và AST - những người tiên phong

Hiện nay, thị trường có những dịch vụ hạn chế, nhưng các nhà khai thác vệ tinh đã đạt được tiến bộ lớn với việc tăng chi tiêu, đầu tư chiến lược và quan hệ đối tác; việc cả AST SpaceMobile và SpaceX đều đã phóng vệ tinh D2D với dự đoán sẽ cung cấp các dịch vụ hạn chế vào năm tới.

Việc SpaceX gửi và nhận tin nhắn văn bản đầu tiên qua vệ tinh vào tháng 1/2024 là một bước phát triển quan trọng nhất đối với dịch vụ vệ tinh trực tiếp đến thiết bị (D2D). SpaceX đã công bố kế hoạch kết nối các thuê bao T-Mobile vào năm 2022, đồng thời có thỏa thuận với 5 nhà khai thác khác: KDDI của Nhật Bản, Optus của Úc, One NZ tại New Zealand, Rogers tại Canada và Salt tại Thụy Sĩ.

Trong mạng di động trên mặt đất, các tháp di động là cố định, nhưng trong mạng vệ tinh, chúng di chuyển với tốc độ hàng chục nghìn dặm một giờ so với người dùng trên Trái đất. Điều này đòi hỏi sự chuyển giao liền mạch giữa các vệ tinh và sự điều chỉnh cho các yếu tố như dịch chuyển Doppler và độ trễ thời gian gây khó khăn cho liên lạc từ điện thoại đến không gian. Điện thoại di động cũng cực kỳ khó kết nối với các vệ tinh cách xa hàng trăm km, do độ lợi anten và công suất thấp của điện thoại di động. SpaceX đã khắc phục được những thách thức này nhờ công nghệ silicon tùy chỉnh mới, anten mảng pha và thuật toán phần mềm tiên tiến.

Lynk Global, công ty đã kích hoạt dịch vụ SMS vệ tinh vào năm 2023. Công ty đã hoàn thành thành công cuộc gọi thoại đầu tiên qua vệ tinh với Rogers of Canada bằng một thiết bị di động nguyên bản không phải sửa đổi. Công ty đã lên kế hoạch triển khai 5.000 vệ tinh trên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, đủ để cung cấp dịch vụ trên toàn thế giới để các đối tác viễn thông có thể duy trì kết nối cho thuê bao ngoài phạm vi phủ sóng của các tháp di động.

Lynk sẽ gia nhập Nasdaq cùng với đối thủ cạnh tranh là AST SpaceMobile, công ty cung cấp dịch vụ trực tiếp đến điện thoại thông minh, đã huy động được 417 triệu đô la từ các nhà đầu tư vào tháng 4 năm 2021 bằng cách sáp nhập với một SPAC có tên là New Providence Acquisition Corp. AST SpaceMobile đang xây dựng mạng băng thông rộng di động toàn cầu đầu tiên và duy nhất trong không gian để kết nối trực tiếp với các thiết bị di động tiêu chuẩn. AST SpaceMobile đã đạt được những bước tiến khi huy động được 300 triệu đô la từ Google, AT&T và Vodafone, cùng nhiều công ty khác, để hỗ trợ triển khai thương mại mạng lưới vệ tinh trực tiếp đến thiết bị.

Giải quyết vấn đề về tiêu chuẩn

Thị trường trực tiếp vệ tinh đến điện thoại thông minh cũng phải đối mặt với các rào cản về quy định ngoài các thách thức về tài chính. Có lẽ một trong những diễn biến đáng thất vọng nhất trong triển khai dịch vụ vệ tinh trực tiếp tới thiết bị là sự sụp đổ của thỏa thuận Iridium - Qualcomm. Hai công ty đã ký một thỏa thuận vào tháng 1/2023 để sản xuất chip Snapdragon cho điện thoại Android có dịch vụ SOS vệ tinh khẩn cấp, tương tự như dịch vụ iPhone của Apple và Globalstar.

Chỉ 10 tháng sau, Qualcomm đã hủy bỏ thỏa thuận với lý do các nhà sản xuất điện thoại không quan tâm. Ngay cả với hàng thập kỷ kinh nghiệm với điện thoại vệ tinh và chòm sao hơn 60 vệ tinh, giải pháp công nghệ độc quyền của Iridium vẫn tỏ ra khó bán. Trong một thông cáo báo chí, Giám đốc điều hành Iridium Matt Desch thừa nhận rằng “ngành công nghiệp đang nhanh chóng chuyển sang phương pháp tiếp cận dựa trên tiêu chuẩn nhiều hơn”.

Tại triển lãm điện tử tiêu dùng CES 2024, Giám đốc điều hành Iridium Suzi McBride cho biết công ty đã “chuyển hướng” từ cách tiếp cận độc quyền sang “giải pháp dựa trên tiêu chuẩn”.

Giải pháp mới, có tên là Dự án Stardust, sẽ dựa trên NB-IoT - tiêu chuẩn công nghệ băng hẹp cho các thiết bị di động và kết nối do 3GPP phát triển cho mạng không dây 5G (NTN). Stardust sẽ tận dụng chòm sao LEO của Iridium và phổ tần L-band được phân bổ của nó để cung cấp các giải pháp kết nối độc quyền, dựa trên tiêu chuẩn hoặc phương pháp tiếp cận kép cho các khả năng SOS trên điện thoại thông minh, ô tô được kết nối và các thiết bị khác.

Nhiều nhà cung cấp dịch vụ trực tiếp đến tế bào và D2D đã thống nhất về các tiêu chuẩn 3GPP. Vì các giao thức được thiết kế để tích hợp cộng đồng viễn thông di động toàn cầu nên chúng được coi là con đường tốt nhất để các nhà khai thác và nhà cung cấp vệ tinh tiếp cận thị trường lớn nhất. Lynk, OmniSpace và SpaceX đều tự hào về các dịch vụ hoạt động với điện thoại di động tiêu chuẩn, chưa sửa đổi trên các mạng được chọn bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn 3GPP. “Điểm mạnh của chúng tôi là như 3GPP, được dựa trên tiêu chuẩn”,

Robert Backhouse, CTO của Mobile Networks Americas của Nokia cho biết trong một hội thảo về công nghệ D2D tại CES. “Đó là lý do tại sao chúng tôi hợp tác với các công ty muốn cung cấp các giải pháp này”. Vào năm 2022, OmniSpace đã trao một hợp đồng có thời hạn 5 năm cho Nokia để cung cấp công nghệ vô tuyến và các giải pháp quản lý mạng cho dịch vụ vệ tinh đến tế bào của mình.

Sở hữu hay chia sẻ phổ tần?

Trong khi các tiêu chuẩn dường như đang hội tụ về 3GPP NTN, chiến lược phổ tần là một lĩnh vực gây tranh cãi hơn. Một câu hỏi đặt ra là liệu các công ty vệ tinh ký hợp đồng sử dụng phổ tần được cấp phép cho các nhà mạng mặt đất có phải là lựa chọn tốt hơn so với việc sử dụng phổ tần được dành riêng trên toàn thế giới cho mục đích sử dụng vệ tinh di động hay không.

Đi theo con đường MNO có lợi thế là giành được sự ủng hộ của nhà điều hành mạng di động (MNO) vì liên kết vệ tinh sẽ xuất hiện dưới dạng ứng dụng trên điện thoại của khách hàng, với việc quản lý khách hàng do MNO xử lý. Nhưng điều đó cũng không có nghĩa là giành được sự chấp thuận của các cơ quan quản lý toàn cầu. Việc đi theo con đường của nhà cung cấp dịch vụ đồng nghĩa với việc phải có rất nhiều cơ quan quản lý và không gian làm tăng thêm sự phức tạp vì mọi người rất quan tâm đến việc dữ liệu sẽ đi đâu, được lưu trữ ở đâu và ai sẽ thấy những gì.

Các nhà khai thác vệ tinh D2D về cơ bản bị giằng xé giữa hai lựa chọn: chia sẻ phổ tần trên mặt đất được phân bổ cho các đối tác MNO của họ hoặc sử dụng phổ tần MSS của riêng họ. Việc Lynk Global và AST SpaceMobile dựa vào việc truyền phổ di động từ các đối tác viễn thông của họ từ không gian để tiếp cận người đăng ký, làm dấy lên mối lo ngại về nhiễu sóng. George Giagtzoglou, Phó chủ tịch Chiến lược tại Omnispace, lập luận rằng việc chia sẻ phổ tần có thể dẫn đến nhiễu mạng mặt đất.

Các MNO sẽ buộc phải tạo ra các vùng loại trừ để tái sử dụng phổ tần qua vệ tinh hoặc chấp nhận nhiễu. Các MNO sẽ bảo vệ năng lực mạng của mình, không có năng lực “dự phòng” để chia sẻ với các nhà khai thác vệ tinh, Giagtzoglou cho biết trong một hội thảo CES. Đồng thời cho biết Omnispace “không gặp phải thách thức nào khi sử dụng băng tần N256, băng tần S, tại các thị trường mà Ominispace đang tìm cách phục vụ”.

Omnispace ủng hộ việc sử dụng phổ tần được phân bổ cho vệ tinh để kết nối NTN; tại các thị trường đang sử dụng băng tần S, N256, băng tần S cũng có thể được sử dụng.

Tyghe Speidel, CTO của Lynk, phản bác lại, lập luận rằng các đối tác MNO của Lynk thích mô hình kết nối vệ tinh bằng cách sử dụng các băng tần mà cơ sở hạ tầng của họ được thiết kế để xử lý. “Đó là cách thâm nhập thị trường và tiếp cận các thiết bị.” Speidel bình luận về vấn đề nhiễu sóng, nói rằng khách hàng của Lynk thường có dung lượng dư thừa ở rìa mạng ở các vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa và có thể đủ khả năng “chịu ảnh hưởng của nhiễu sóng”.

Tương lai của kết nối vệ tinh trong thế giới di động phụ thuộc vào người bạn hỏi. Một số người lạc quan dự kiến tăng trưởng nhanh hơn 50 tỷ đô la trong những năm tới. Những người hoài nghi cho rằng việc thiếu khả năng băng thông rộng cho D2D là rào cản doanh thu lớn và sẽ mất nhiều năm để vượt qua.

Euroconsult ước tính rằng thị trường trực tiếp vệ tinh đến thiết bị cầm tay có thể đạt 1 tỷ USD vào năm 2027, kết nối khoảng 130 triệu người dùng mỗi tháng vào đầu thập kỷ tới. Rõ ràng là có tiềm năng thị trường mạnh mẽ nhưng khung thời gian cho công nghệ vũ trụ rất khác so với công nghệ tiêu dùng phổ thông bình.

Đồng thời, ứng dụng mới này không chỉ đặt ra những câu hỏi về kinh tế mà còn đặt ra những vấn đề về địa chính trị. Cơ sở hạ tầng kết nối toàn cầu có thể cho phép xuất hiện các loại hoạt động quân sự hoặc các hoạt động gây bất ổn hoặc thậm chí đánh dấu sự chấm dứt kiểm soát nhà nước đối với Internet ở một số quốc gia. Ngày nay, dường như cần phải dự đoán những thay đổi có thể xảy ra trong việc sử dụng để thích ứng với chúng.

“

Tài liệu tham khảo:
1. https://www.kratosdefense.com/
2. https://www.space.com/
3. https://www.ifri.org/
4. https://www.kratosdefense.com/
5. https://www.kratosdefense.com/

(Bài viết đăng ấn phẩm in Tạp chí TT&TT số 12 tháng 12 năm 2024