Internet vệ tinh cơ hội và thách thức

Gần như song song với các phương thức thông tin trên mặt đất, thông tin vệ tinh cung cấp các dịch vụ kết nối dữ liệu từ rất sớm, qua các vệ tinh địa tĩnh và phi địa tĩnh. Internet vệ tinh có một quá trình phát triển, tiến hoá liên tục để ngày nay dịch vụ internet băng rộng vệ tinh trở nên phổ biến, góp phần quan trọng trong thu hẹp khoảng cách số trên hầu khắp thế giới.

Nhiều nơi trên thế giới, dịch vụ Internet vệ tinh còn giúp triển khai các ứng dụng mà trước đây chỉ được cung cấp qua các hệ thống thông tin cố định và di động mặt đất như giáo dục từ xa, y tế từ xa,…

Internet vệ tinh có thể cung cấp qua các hệ thống vệ tinh địa tĩnh hoặc vệ tinh phi địa tĩnh.

Các vệ tinh địa tĩnh có quỹ đạo tròn trên mặt phẳng xích đạo, có độ cao xấp xỉ 36.000 km. Ưu điểm của các hệ thống này là có vùng phủ rất rộng, chỉ cần 3 vệ tinh trên quỹ đạo đặt cách đều nhau là có thể phủ sóng toàn cầu.

Vì vậy các hệ thống này đang chiếm ưu thế trong việc cung cấp dịch vụ truy cập internet cho vùng sâu, vùng xa, trên tàu biển và trên máy bay. Điển hình cho các hệ thống internet vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh là Inmarsat, Hughes, Viasat…

Inmarsat là nhà cung cấp dịch vụ thông tin vệ tinh hàng đầu trên thế giới, đặc biệt là thông tin vệ tin trên tàu biển, tàu bay. Inmarsat hiện nay sở hữu và khai thác 13 vệ tinh địa tĩnh, sử dụng tất cả các băng tần phân bổ cho vệ tinh từ băng L đến băng Ka.

Đặc biệt từ tháng 12 năm 2015, Imarsat bắt đầu cung cấp dịch vụ internet vệ tinh băng rộng qua các vệ tinh thế hệ thứ 5 của Inmarsat GX1-GX5 sử dụng băng tần Ka.

Hệ thống GX của Inmarsat cung cấp dịch vụ internet vệ tinh băng rộng với tốc độ truy cập cho người sử dụng đến 50Mbit/s chiều xuống và 5Mbit/s chiều lên. Ở Việt nam dịch vụ của Inmarsat sử dụng phổ biến cho tàu biển, và từ cuối năm 2019 Vietnamairlines đã bắt đầu cung cấp dịch vụ internet trên máy bay bằng việc sử dụng dịch vụ vệ tinh của Inmarsat.

Quỹ đạo trung bình có độ cao từ 2000 km và thấp hơn quỹ đạo địa tĩnh. Vì vậy, để có vùng dịch vụ phủ khắp toàn cầu, cần phải có nhiều vệ tinh hơn. Điển hình của hệ thống internet vệ tinh quỹ đạo trung bình là chùm vệ tinh của công ty O3B, một công ty con của tập đoàn cung cấp dịch vụ thông tin vệ tinh SES.

O3B bắt đầu cung cấp dịch vụ internet vệ tinh từ năm 2014 bằng chòm 20 vệ tinh quỹ đạo trung bình có độ cao xấp xỉ 8000 km. Mỗi vệ tinh có 12 anten phát 12 chùm tia băng tần Ka với đường kính vùng phủ sóng trên mặt đất của mỗi chùm tia là 700 km, thông lượng dữ liệu lên đến 1,6Gbit/s mỗi chùm. Hiện nay O3B đang là nhà cung cấp dịch vụ internet vệ tinh hàng đầu của châu Âu và thế giới.

Tuy nhiên nhược điểm lớn của dịch vụ internet qua vệ tinh địa tĩnh và vệ tinh quỹ đạo trung bình là độ trễ tín hiệu lớn do khoảng cách giữa các điểm kết nối vệ tinh về quỹ đạo địa tĩnh ttlà rất xa.

Hơn nữa quỹ đạo địa tĩnh đã trở nên quá tắc nghẽn. không dễ gì tìm được vị trí quỹ đạo để đặt vệ tinh trong khi nhu cầu về dịch vụ dữ liệu và truy cập internet không ngừng tăng cao.

Để khắc phục các nhược điểm này, hiện đang có xung hướng phát triển các dự án chòm vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO) để cung cấp dịch vụ internet vệ tinh.

Trong những năm gần đây có đến hơn một chục dự án internet vệ tinh quỹ đạo thấp đã và đang triển khai. StarLink của Elon Musk là dự án lớn nhất với 12.000 quả vệ tinh cho 2 giai đoạn trên các bằng tần KA, KU và V.

Kế đó, phải kể đến dự án của Amazon với 3.600 quả vệ tinh, One Web với gần 1.000 quả vệ tinh. Còn các dự án từ vài trăm quả vệ tinh thì rất nhiều mà trong đó phải kể đến cả những nhà cung cấp chưa bao giờ làm dịch vụ viễn thông như Samsung, Boeing...

Thực tế này có thể cũng tạo ra một sự cạnh tranh mới trên thị trường cung cấp dịch vụ internet băng rộng. Thậm chí có người còn cho rằng sẽ tạo ra một sự đe doạ với dịch vụ di động băng rộng mặt đất như 4G, 5G.

Ưu thế của internet vệ tinh quỹ đạo thấp là triển khai hạ tầng và cung cấp dịch vụ nhanh, đặc biệt là ở vùng sâu, vùng xa, nơi mà chi phí đưa cáp quang đến là rất đắt đỏ. Nhờ vậy giá cước dịch vụ sẽ rẻ hơn dịch vụ băng rộng mặt đất ở những nơi đó.

Như quảng cáo của StarLink thì gói cước thấp nhất là 10 USD/tháng và tốc độ lên đến hàng Gbps và dung lượng cũng có thể hàng trăm MB. Có thể nói, mức giá cước này khiến các nhà mạng mặt đất phải thấy mối đe dọa.

Hơn nữa, nếu như trước đây các dự án Iridium, Global Star thất bại một phần do giá thành sản xuất và phóng vệ tinh quá đắt. Nhưng bây giờ thì giá thành đã giảm xuống rất nhiều, đặc biệt là với công nghệ dùng tàu “con thoi” của SpaceX thì mỗi lần phóng được 60 quả vệ tinh và sắp tới thì quy mô còn lớn hơn nhiều với hàng trăm quả vệ tinh mỗi lần phóng. Vì vậy các dự án internet vệ tinh dựa trên các chòm sao vệ tinh quỹ đạo thấp càng trở nên thực tế hơn.

Tuy nhiên, internet vệ tinh cũng có những yếu điểm rất lớn nhưng khi nhìn vào các nhà mạng di động mặt đất tại Việt Nam thì điều đó trở nên không quá lo ngại.

Thứ nhất là thương mại và dịch vụ: Những dự án Internet vệ tinh lớn ra đời dựa trên thông tin: hiện còn gần 4 tỷ người trên thế giới chưa có cơ hội kết nối Internet. Ngay tại nước Mỹ cũng có đến 22 triệu người chưa có điều kiện để kết nối Internet (thậm chí có tài liệu nói là 50 triệu người). Vì thế, phân khúc thị trường lớn nhất được nhắm vào cộng đồng này chứ không phải là với những người đang dùng Internet mặt đất hoặc đã phủ sóng băng rộng di động mặt đất. Trong khi đó tại Việt Nam hơn 99% dân số đã được phủ sóng 3G, 4G.

Yếu tố thứ hai là về công nghệ kết nối: Các vệ tinh đều phải sử dụng băng tần cao và chỉ thu được theo tầm nhìn thẳng, không bị che chắn. Như vậy là không thu được bằng anten ở trong nhà. Và do kỹ thuật phức tạp nên giá đầu cuối vệ tinh không thể rẻ như giá đầu cuối di động mặt đất. Dù rằng giá thành của đầu cuối chỉ vài trăm USD thì cũng có thể cạnh tranh. Trong khi đó, có những dòng điện thoại chỉ vài chục USD là đã có thể dùng Internet tốc độ cao của các nhà mạng mặt đất.

Yếu tố cuối cùng phải nói đến là pháp lý: Dịch vụ viễn thông cho đến nay vẫn phải có giấy phép. Vấn đề viễn thông xuyên biên giới vẫn là dịch vụ bị thắt rất chặt ở nhiều nước và chỉ ràng buộc bởi các hiệp ước kinh tế của các nước với quốc tế.

Như vậy, cả 3 yếu tố thương mại, kỹ thuật và pháp lý có thể cho thấy dịch vụ Internet vệ tinh mặc dù có những lợi thế nhất định vẫn không dễ gì chiếm lĩnh được thị trường và cạnh tranh với các nhà mạng mặt đất ở Việt Nam nói riêng cũng như rất nhiều quốc gia khác.

Theo Tạp chí Điện tử