5 thách thức đe dọa thành công của mạng vệ tinh

Đào Công
22/06/2024 17:15
D

Mở rộng kết nối hàng không vũ trụ và quốc phòng bằng cách chuyển từ mạng mặt đất sang mạng kết hợp không gian/mặt đất, sử dụng công nghệ mô phỏng ảo, giả lập và song sinh số.

Để nâng cao khả năng liên lạc và cải thiện nhận thức tình huống, các cơ quan quân sự và chính phủ đang ngày càng tận dụng các công nghệ phát triển từ lĩnh vực thương mại. Nhiều đơn vị đang có kế hoạch tăng cường khả năng kết nối của mình thông qua mạng vệ tinh (NTN) thế hệ thứ năm (5G).

Theo Nancy Friedrich, Tiếp thị Giải pháp Công nghiệp cho Hàng không Vũ trụ và Quốc phòng, Keysight Technologies cho biết: Mạng NTN là một mạng kết hợp, áp dụng công nghệ truyền thông vệ tinh (SATCOM) để mở rộng khả năng của công nghệ 5G hiện có.

Mạng NTN 5G kế thừa nhiều tính năng từ mạng 5G mặt đất và phải đối mặt với nhiều thách thức tương tự, điều này làm tăng kỳ vọng về độ tin cậy cao hơn cho dịch vụ NTN 5G so với các mạng SATCOM trước đây. Để đảm bảo hiệu suất triển khai mạng NTN 5G, các công nghệ mô phỏng ảo, giả lập và song sinh số sử dụng khoa học đo lường hệ thống tần số vô tuyến (RF) nhằm mang lại kết quả vượt trội hơn nhiều so với chỉ dựa vào thử nghiệm vật lý.

Ngoài các kỳ vọng cao về khả năng thương mại của mạng NTN 5G, công nghệ này cũng hứa hẹn sẽ thay đổi đáng kể khả năng của ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng. Các trường hợp sử dụng tiềm năng của NTN 5G cho quân đội và chính phủ bao gồm cung cấp phạm vi phủ sóng cho các chiến trường tiền phương hoặc các chiến dịch đặc biệt. Mạng NTN cũng sẽ có thể cung cấp vùng phủ sóng để khôi phục liên lạc trong các khu vực thiên tai bị mất điện hạ tầng trên diện rộng. Trong lĩnh vực vận tải, mạng NTN sẽ hỗ trợ theo dõi quá trình hậu cần cho các tuyến vận tải đường dài, đường sắt và vận tải hàng hải.

Mạng NTN, mạng NTN 5G, đo lường hệ thống tần số vô tuyến, keysight

NĂM THÁCH THỨC MẠNG NTN PHẢI ĐỐI MẶT

Nhiều dữ liệu hơn, phổ tần đông đúc hơn

Mạng NTN 5G kết hợp mang lại cả những lợi thế và thách thức rõ rệt. Thiết bị người dùng cầm tay hoặc gắn xe thường yêu cầu khối lượng dữ liệu lớn cho các dịch vụ video và bản đồ. Bên cạnh đó, các ứng dụng cảm biến có thể sẽ kết nối thiết bị người dùng với tốc độ dữ liệu thấp hơn. Việc cung cấp khối lượng dữ liệu cần thiết đòi hỏi phải tận dụng các nền tảng cơ bản về tín hiệu 5G cho mạng NTN 5G, bao gồm tần số sóng mang mmWave và khả năng điều chế phức tạp ở băng thông rộng.

Phổ tần 5G đã được phân bổ chặt chẽ trong các mạng trên mặt đất, và sự gia tăng của hàng chục nghìn vệ tinh quỹ đạo trái đất thấp (LEO), quỹ đạo trái đất địa tĩnh (GEO), quỹ đạo trái đất trung bình (MEO) và các nền tảng hệ thống nền tảng tầm cao (HAPS) hoạt động trên mạng NTN 5G sẽ làm tăng thêm tình trạng đông đúc phổ tần.

 

Ngoài các kỳ vọng cao về khả năng thương mại của mạng NTN 5G, công nghệ này cũng hứa hẹn sẽ thay đổi đáng kể khả năng của ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng.

Theo Nancy Friedrich, Tiếp thị Giải pháp Công nghiệp cho Hàng không Vũ trụ và Quốc phòng, Keysight Technologies

 

Môi trường không gian

Không gian là thách thức hàng đầu đối với mạng NTN. Sau khi triển khai, chúng ta sẽ không thể tiếp cận thiết bị được nữa. Ngoài ra, hệ thống phải hoạt động trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt với nhiệt độ và bức xạ cực cao. Để thực hiện thành công, các hệ thống cũng cần cung cấp khả năng phát và lưu trữ điện ổn định. Bởi thế, các nhà cung cấp hệ thống vệ tinh cần cân bằng giữa rủi ro và chi phí trong suốt thời gian vận hành.

Kích thước, trọng lượng, công suất và giá thành

Một mối lo ngại khác là các giới hạn vật lý khi đặt tài nguyên điện toán và tần số RF cao trên bầu trời. Kích thước, trọng lượng, công suất và chi phí (SWaP-C) trở thành vấn đề lớn khi chuyển từ các vệ tinh GEO nặng 20 tấn sang các vệ tinh LEO và nền tảng HAPS nhỏ gọn hơn, đồng thời dữ liệu được truyền đi (payload) phải được điều chỉnh phù hợp. Tuy nhiên, một điểm tích cực là việc triển khai nhiều vệ tinh với payload nhỏ hơn và vòng đời ngắn hơn hiện đã trở nên khả thi và tiết kiệm chi phí. Một mạng NTN 5G có thể bao gồm một tập hợp các vệ tinh hoạt động cùng nhau trên nhiều quỹ đạo khác nhau.

Kết nối trong chuyển động

Mạng NTN 5G khiến nhiều, thậm chí tất cả thành phần trong mạng lưới luôn ở trạng thái chuyển động liên tục. Chuyển động của vệ tinh và HAPS ảnh hưởng đến việc thiết lập kết nối, chất lượng tín hiệu và chuyển giao. Các phiên bản gNodeB và các bộ phận của RAN bay trên cao sẽ làm tăng tính di động của bất kỳ UE nào trên bề mặt. Các tham số cố định hoặc giới hạn trong phạm vi nhỏ của mạng 5G mặt đất trước đây, sẽ trở thành các biến số động trên phạm vi rộng của mạng NTN 5G. Các yếu tố như khu vực theo dõi, độ trễ lớn, dịch chuyển Doppler, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) và nhiều yếu tố khác sẽ đều có đặc điểm động.

Câu hỏi về payload

Sự ra đời của mạng NTN 5G đã phá vỡ kiến trúc mạng 5G mặt đất truyền thống và mở ra một sự thay đổi mô hình trong kết nối. Hiện đã có nhiều lựa chọn thay thế cho các vệ tinh và HAPS tham gia vào các miền gNodeB và RAN, một số bao gồm nhiều vệ tinh nằm rải rác trên bầu trời. Việc lựa chọn giữa dữ liệu payload trong suốt hoặc tái tạo có thể thay đổi hoàn toàn cách tổ chức mạng và định tuyến tín hiệu. Với các vệ tinh LEO đang chuyển động, cần nhớ rằng tất cả các mối quan hệ thời gian đều linh hoạt. Điều này có thể ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng về chất lượng dịch vụ (QoS), chủ yếu do độ trễ thay đổi và chuyển giao phức tạp dẫn đến mất kết nối.

Động học nền tảng khiến hoạt động của kênh NTN 5G biến đổi nhanh chóng, do đó việc định vị các nền tảng chuyển động nhanh theo hướng thích hợp đủ lâu để thu thập các phép đo vật lý chi tiết là không khả thi. Tuy nhiên, công nghệ mô phỏng có thể giải quyết các đường quỹ đạo phức tạp và phân tích chuyển động thời gian thực để đưa ra các chi tiết chính xác thông qua phân tích tương quan thời gian.

Mạng NTN, mạng NTN 5G, đo lường hệ thống tần số vô tuyến, keysight

Nancy Friedrich, Tiếp thị Giải pháp Công nghiệp cho Hàng không Vũ trụ và Quốc phòng, Keysight Technologies.

THÚC ĐẨY LÀN SÓNG NTN TIẾP THEO

Mô phỏng đa miền chính xác của một liên kết mạng NTN 5G phụ thuộc vào bốn yếu tố: mô phỏng xác thực điều chế kỹ thuật số phức tạp ở dạng sóng 5G với các hiệu ứng trong thế giới thực, một mô hình hoàn chỉnh về động học vệ tinh, một mô hình mạnh mẽ về xử lý tín hiệu hệ thống RF và một cái nhìn tương quan về giải mã giao thức 5G theo thời gian. Mục tiêu quan trọng là xác nhận hiệu suất trong mô phỏng trước khi triển khai phần cứng quỹ đạo.

Để hiểu cách các nhà phát triển áp dụng các phương pháp kỹ thuật dựa trên mô hình NTN 5G nhằm giúp hệ thống của họ hoạt động nhanh hơn và ít rủi ro hơn, mời xem sách trắng của chúng tôi, "Khoa học đo lường hệ thống tần số vô tuyến là nền tảng cho NTN 5G".

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng

Tin cùng chuyên mục

Vinaphone ra mắt siêu phẩm DATA dành cho giới trẻ

Vinaphone ra mắt siêu phẩm DATA dành cho giới trẻ

MobiFone là nhà mạng thứ 3 tại Việt Nam sở hữu băng tần 5G

MobiFone là nhà mạng thứ 3 tại Việt Nam sở hữu băng tần 5G

Câu chuyện phát triển 5G tại Ấn độ

Câu chuyện phát triển 5G tại Ấn độ

Keysight và SmartViser hỗ trợ đo kiểm EEI, đáp ứng các quy định ghi nhãn của EU

Keysight và SmartViser hỗ trợ đo kiểm EEI, đáp ứng các quy định ghi nhãn của EU

Không 'xóa sổ' thuê bao 2G, nhà mạng có thể mất giấy phép tần số

Không 'xóa sổ' thuê bao 2G, nhà mạng có thể mất giấy phép tần số

Keysight hỗ trợ Fii được cấp chứng nhận hợp chuẩn thiết bị vô tuyến mở ngoài trời

Keysight hỗ trợ Fii được cấp chứng nhận hợp chuẩn thiết bị vô tuyến mở ngoài trời

Huawei công bố định hướng phát triển công nghệ lên 5.5G

Huawei công bố định hướng phát triển công nghệ lên 5.5G

Thị trường chipset 5G toàn cầu đạt giá trị 92,09 tỷ USD vào năm 2030

Thị trường chipset 5G toàn cầu đạt giá trị 92,09 tỷ USD vào năm 2030

Viettel đạt chứng nhận quốc gia cho thiết bị 5G

Viettel đạt chứng nhận quốc gia cho thiết bị 5G

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

Keysight giới thiệu tùy chọn tạo xung cho máy phân tích cầm tay

Keysight giới thiệu tùy chọn tạo xung cho máy phân tích cầm tay

Chưa có lịch sửa chữa cáp quang biển, Internet Việt Nam còn chậm

Chưa có lịch sửa chữa cáp quang biển, Internet Việt Nam còn chậm

Tin mới cập nhật

Belkin ra mắt Auto-Tracking Stand Pro và các sản phẩm sạc chuẩn Qi2

Belkin ra mắt Auto-Tracking Stand Pro và các sản phẩm sạc chuẩn Qi2

Pisen ra mắt trạm sạc đa năng Pisen Aurora GaNUltra All-In-One Charger

Pisen ra mắt trạm sạc đa năng Pisen Aurora GaNUltra All-In-One Charger

Dabaco doanh nghiệp nghìn tỉ lên tiếng vì bị cưỡng chế do 22 triệu đồng thuế

Dabaco doanh nghiệp nghìn tỉ lên tiếng vì bị cưỡng chế do 22 triệu đồng thuế

Phát triển cơ chế Sandbox cho Fintech: Điểm mạnh và thách thức ở Việt Nam

Phát triển cơ chế Sandbox cho Fintech: Điểm mạnh và thách thức ở Việt Nam

Apple mở rộng Vision Pro đến nhiều quốc gia hơn bên ngoài Hoa Kỳ

Apple mở rộng Vision Pro đến nhiều quốc gia hơn bên ngoài Hoa Kỳ

Nhiều tên tuổi lớn được ShopeeFood vinh danh tại 'Hội nghị Tôn vinh Nhà hàng và Đối tác 2024'

Nhiều tên tuổi lớn được ShopeeFood vinh danh tại 'Hội nghị Tôn vinh Nhà hàng và Đối tác 2024'

Google thúc đẩy ngành công nghiệp ứng dụng và trò chơi Việt Nam bứt phá với AI

Google thúc đẩy ngành công nghiệp ứng dụng và trò chơi Việt Nam bứt phá với AI

10 tỷ mật khẩu bị rò rỉ: Làm sao để bảo vệ tài khoản của bạn?

10 tỷ mật khẩu bị rò rỉ: Làm sao để bảo vệ tài khoản của bạn?

Bay thẳng hàng ngày từ Hà Nội, TP.HCM đến Istanbul với Turkish Airlines 

Bay thẳng hàng ngày từ Hà Nội, TP.HCM đến Istanbul với Turkish Airlines 

Đập tan đường dây tiền ảo CashBack Pro hàng trăm tỷ

Đập tan đường dây tiền ảo CashBack Pro hàng trăm tỷ

Cùng LG và AKA 'Nâng tầm không gian - Sống sang đẳng cấp'

Cùng LG và AKA 'Nâng tầm không gian - Sống sang đẳng cấp'

Sổ khám bệnh giấy có còn cần thiết?

Sổ khám bệnh giấy có còn cần thiết?

Tin đọc nhiều

Vinaphone ra mắt siêu phẩm DATA dành cho giới trẻ

Vinaphone ra mắt siêu phẩm DATA dành cho giới trẻ

MobiFone là nhà mạng thứ 3 tại Việt Nam sở hữu băng tần 5G

MobiFone là nhà mạng thứ 3 tại Việt Nam sở hữu băng tần 5G

Câu chuyện phát triển 5G tại Ấn độ

Câu chuyện phát triển 5G tại Ấn độ

Keysight và SmartViser hỗ trợ đo kiểm EEI, đáp ứng các quy định ghi nhãn của EU

Keysight và SmartViser hỗ trợ đo kiểm EEI, đáp ứng các quy định ghi nhãn của EU

5G dẫn đầu tiến bộ của tương lai công nghệ số

5G dẫn đầu tiến bộ của tương lai công nghệ số

Công nghệ mạng thông tin di động và những vấn đề an toàn mạng 5G

Công nghệ mạng thông tin di động và những vấn đề an toàn mạng 5G

ZTE - Nhà cung cấp các hệ thống viễn thông tiên tiến

ZTE - Nhà cung cấp các hệ thống viễn thông tiên tiến

Giải pháp mới cho chăm sóc khách hàng từ tổng đài tự động tương tác bằng giọng nói.

Giải pháp mới cho chăm sóc khách hàng từ tổng đài tự động tương tác bằng giọng nói.

Phát huy tinh thần Make in Vietnam, sẵn sàng công nghệ, thiết bị để thương mại 5G

Phát huy tinh thần Make in Vietnam, sẵn sàng công nghệ, thiết bị để thương mại 5G

Nâng cao chất lượng thông tin di động

Nâng cao chất lượng thông tin di động

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Bắc Sơn mây hát

Bắc Sơn mây hát

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019