ELON MUSK, STARLINK và QUY CHUẨN
#1
ELON MUSK, STARLINK và QUY CHUẨN (Hà Ngân https://tvqn.info/index.php/bai-vo/3681-...-quy-chuan)

Lời nói đầu: Trong thời đại khoa học tân tiến hiện nay, một khi chiến tranh xảy ra thì ngoài vũ khí hiện đại, hệ thống mạng và không gian sẽ trở thành chiến trường để hai bên thi thố tài năng. Bởi thế các nước tiên tiến, kể cả Trung hoa Đại lục, đang chạy đua để chiếm thượng phong. Ngày 20/12/2019 vừa qua, Hoa kỳ cũng vừa thành lập đạo quân thứ sáu: Không gian quân (Space Force). Mục đích của bài viết này là hé mở cánh cửa của thế giới mạng và không gian mạng để tìm hiểu tầm quan trọng của chúng. Vì bài viết liên quan nhiều đến kỹ thuật nên quý độc giả sẽ gặp nhiều thuật ngữ của ngành tin học và điện tử. Người viết sẽ cố gắng đơn giản hóa từ ngữ cho dễ hiểu và kèm theo chữ gốc để tiện cho quý độc giả tự tra cứu.

Ngày 30/5/2020 vừa qua, hỏa tiễn Falcon 9 rời khỏi giàn phóng tại tiểu bang Florida đưa phi thuyền Dragon chở hai phi hành gia Bob Behnken và Doug Hurley lên Trạm Không gian Quốc tế (ISS = International Space Station) an toàn. Hơn 10 triệu người theo dõi Falcon 9 rời khỏi giàn phóng tại Trung tâm Không gian Kennedy của NASA vào lúc 3:22 PM miền Đông. Sau khi phi thuyền Dragon ráp nối với Trạm Không gian Quốc tế và Behnken và Hurley bắt tay với các phi hành gia trong khoang trạm, sứ mệnh của Falcon 9 xem như thành công mỹ mãn.

[Image: 50169287231_aa5d50316e_z.jpg]

Hỏa tiễn Falcon 9 đi vào lịch sử không gian Hoa kỳ vì:
1. Lần đầu tiên kể từ năm 2011, một hỏa tiễn được phóng đi từ nội địa
2. Lần đầu tiên đưa phi hành gia lên quỹ đạo bằng hỏa tiễn tư nhân và thành công

SPACE-X

Hỏa tiễn Falcon 9 là sản phẩm của công ty SapceX do Elon Musk sáng lập. Musk – một thiên tài – tự thiết kế và chế tạo hỏa tiễn Falcon. Người ta ví Musk như là một Steve Jobs thứ hai nhưng thật ra Musk giỏi giang hơn nhiều. Trong khi Jobs chỉ chuyên về máy tính và các sản phẩm công nghệ, Musk lại giỏi về nhiều lãnh vực khác nhau như: tài chính, không gian, giao thông, năng lượng, công nghệ y khoa…v..v. Musk sáng lập nhiều công ty nổi tiếng như Zip2 (bán cho Compaq 307 triệu), X.com (bán cho PayPal 1.5 tỷ), SpaceX, Tesla Motors, SolarCity, Hyper Loop, Neuralink, OpenAI, The Boring.
Từ khi hỏa tiễn Sputnik 1 của Xô-viết phóng lên quỹ đạo trái đất thành công năm 1957 – mở ra một kỷ nguyên không gian – lãnh vực này đều do chính phủ tài trợ. Vì sự tốn kém vượt bực nên chỉ có ngân quỹ chính phủ mới bảo đảm các công trình nghiên cứu không gian liên tục. Vào cuối thế kỷ 20, ý tưởng thành lập một công ty về không gian do tư nhân làm chủ bắt đầu manh nha. Tỷ phú Andrew Beal đi tiên phong trong lãnh vực này vào năm 1996 nhưng thất bại vì không thể cạnh tranh với ngân sách của chính phủ. Musk may mắn hơn, ông ký được một hợp đồng với Cơ quan Hàng không và Không gian (NASA) năm 2006 để chế tạo hỏa tiễn Falcon với ý tưởng – như phi thuyền Con Thoi (Space Shuttle) trước đây – tái sử dụng hỏa tiễn để tiết kiệm ngân quỹ. Theo thời giá hiện nay, chế tạo một hỏa tiễn Falcon tốn 62 triệu, nhưng nếu tái sử dụng, chi phí chỉ còn 50 triệu; tiết kiệm được 12 triệu cho mỗi lần phóng.

[Image: 50169545617_c62612cd2c_z.jpg]

Từ năm 1981, cơ quan NASA chế tạo thành công phi thuyền Con Thoi, niềm tự hào của đất nước Hoa kỳ về chương trình không gian. Đúng như tên gọi, một loại hỏa tiễn đưa phi thuyền vào quỹ đạo rồi bay trở về trái đất, đi đi về về như con thoi, nhưng phí tổn quá cao. Trong 134 lần phóng, kể cả 2 lần tai nạn làm 14 phi hành gia tử nạn, chương trình Con Thoi ngốn 209 tỷ tính theo thời giá năm 2010; đổ đồng tốn 1,6 tỷ cho mỗi lần phóng. Một ngân sách khổng lồ.
Năm 2004, TT Bush quyết định giảm dần sự tài trợ, và đến năm 2011 tất cả các chương trình hỏa tiễn không gian của NASA bị đình chỉ. Vì thế, từ tháng 5, 2012 NASA phải nhờ hỏa tiễn Falcon là phương tiện duy nhất để đưa các vật dụng và thức ăn lên Trạm Không gian Quốc tế cách mặt đất khoảng 400 km; còn các phi hành gia thì phải thuê mướn hỏa tiễn Soyuz của Nga đưa lên quỹ đạo. Chi phí chuyên chở không rẻ. Theo NASA, một chỗ ngồi trên hỏa tiễn Soyuz để bay lên Trạm Không gian Quốc tế tốn 81 triệu; một điều khá bẽ mặt đối với Hoa kỳ vì đã có phương tiện hữu hiệu là phi thuyền Con Thoi nhưng vẫn phải nhờ Nga chỉ vì ngân sách dành cho không gian bị cắt giảm nghiêm trọng. Nhờ hỏa tiễn Falcon 9 đưa người lên quỹ đạo thành công nên từ nay NASA sẽ không cần thuê mướn Soyuz của Nga nữa.
Hỏa tiễn Falcon 9 (cao 70 m, nặng 550 tấn) trông không bề thế như Space Shuttle (cao 56 m, nặng 2.000 tấn) nhưng nếu so phí tổn thì công ty SpaceX của Musk đã tiết kiệm cho NASA một khoản tiền rất lớn: từ vật liệu tái sử dụng đến chi phí chuyên chở. Tất cả là nhờ vào bộ óc của Musk, và các công trình thử nghiệm miệt mài qua nhiều năm.

THU HỒI FALCON 9 và VỎ PHI THUYỀN

Vật liệu tái sử dụng là châm ngôn của SpaceX. Kể từ năm 2016, SpaceX đã phát triển các kỹ thuật thử nghiệm để thu hồi các bộ phận rơi trở ngược lại trái đất sau khi phóng. Như vỏ bao bọc phi thuyền Dragon (dài 13.2 m, đường kính 3.35 m) cần thiết để chống áp suất khí quyển, hiệu ứng âm thanh, và nhiệt độ do sự ma sát với không khí khi phóng đi với tốc độ 18.000 dặm/giờ, hơn 20 lần tốc độ âm thanh. Khi phi thuyền ở một độ cao không còn sự ma sát nhờ không khí loãng, vỏ bọc sẽ tách làm hai và rơi ngược trở lại trái đất. Giá chế tạo mỗi nửa vỏ là 3 triệu đô la. Nếu thu hồi được cả đôi thì sẽ tiết kiệm được 6 triệu.

[Image: 50169287176_5bd01fc4be_m.jpg]

SpaceX chế con tàu mang tên Mr. Steven (Ông Steven) gồm 4 vó treo một cái lưới rộng 3.700 m vuông dùng để hứng vỏ phi thuyền. Cách thử nghiệm là dùng máy bay đưa lên một độ cao khoảng 4km rồi thả rơi. Khi rơi gần mặt đất, dù tự động bung để giảm tốc độ, và Mr. Steven sẽ đoán hướng rơi để hứng. Con tàu Mr. Steven hoạt động từ năm 2014-2019 và được một con tàu khác mang tên Ms. Tree (Cô Tree) thay thế. Điều lý thú là sau bao nhiêu lần thử nghiệm, Mr. Steven thất bại nhưng Ms. Tree lại hứng thành công vỏ phi thuyền Dragon.

Một cách tiết kiệm nữa là thu hồi hỏa tiễn Falcon. Hỏa tiễn Falcon 9 gồm hai phần chứa dung dịch đốt cháy để đẩy phi thuyền. Khoảng 158 giây sau khi rời khỏi giàn phóng, phần đầu của hỏa tiễn sẽ rơi trở lại trái đất. Nếu thu hồi được, SpaceX sẽ tiết kiệm được 12 triệu mỗi lần phóng.

[Image: 50169287151_504db7d83e_z.jpg]

Một chiếc xà-lan (drone ship) đậu ngoài khơi cách bờ vài trăm hải lý chờ hỏa tiễn Falcon 9. Khi rơi, hỏa tiễn Falcon 9 tự khai hỏa để giảm tốc độ cũng như tự điều khiển hướng rơi. Lúc gần đáp xuống mặt xà-lan, hỏa tiễn tự bật 4 chân đáp. Tính từ lúc rời khỏi giàn phóng đến lúc đáp xuống xà-lan, thời gian chỉ mất vỏn vẹn 9 phút. Falcon 9 cao sừng sững 70 m, ngang với tòa nhà 15 tầng, nặng 550 tấn, thế mà đáp xuống trông nhẹ nhàng và chính xác. Bề mặt xà-lan dài 91 m, rộng 49 m, kích thước như sân chơi của môn thể thao bóng bầu dục. Biểu tượng X của công ty SpaceX nằm ngay trung tâm của xà-lan và hỏa tiễn Falcon 9 đáp chỉ lệch chữ X chừng 10 m. Rơi từ độ cao 80 km và đáp gần ngay giữa xà-lan thì phải kể là một kỳ công.
Muốn đạt kỳ công đó, SpaceX đã thử nghiệm nhiều lần với sự tính toán kỹ lưỡng, và nhờ những công nghệ tối tân, tinh vi. Tính đến tháng 5/2020, hỏa tiễn Falcon đã phóng đưa phi thuyền Dragon lên quỹ đạo tổng cọng 86 lần, trong đó thực hiện 43 lần đáp thử xuống xà-lan. Kết quả 9 lần rơi chìm mất tích, và 34 lần thu hồi được hỏa tiễn; tỷ lệ thành công 78.6%. Lần đầu, năm 2013, hỏa tiễn Falcon 9 đáp cách xa xà-lan 10 km, và 4 năm sau, Falcon 9 chỉ đáp chệch 10 m. Một sự cải tiến vượt bực. Lần đáp này chỉ là sự lập lại độ chính xác đã đạt được từ năm 2017.
Cần biết thêm một chi tiết thú vị về tên chiếc xà-lan. Chiếc xà-lan đầu tiên mang tên “Just Read the Instructions; Cứ Đọc lời Chỉ Dẫn” và chiếc thứ hai tên “Of Course, I Still Love You; Dĩ Nhiên, Anh Vẫn Yêu Em”. Đặt hai tên như thế, Musk muốn vinh danh nhà văn nổi tiếng Iain M. Banks (1954-2013) và lấy cảm hứng từ tên hai chiếc tàu vũ trụ trong bộ truyện khoa học giả tưởng của Banks.
Những chuyến bay vào không gian – hầu như liên tục – lắm lúc cách nhau chỉ vài tuần, đôi khi chỉ vài ngày. Đó là nhờ ý tưởng thu hồi được hỏa tiễn Falcon để tái sử dụng. Một khi đáp an toàn, hỏa tiễn Falcon sẽ được sử dụng thêm khoảng 10 lần nữa. Sứ mệnh của Falcon không chỉ đơn thuần là đưa vật dụng và người lên quỹ đạo nhưng là phương tiện để Musk thực hiện một giấc mơ vĩ đại về không gian mạng. Chuyến bay cuối tháng 5 vừa qua được tóm tắt như sau:
• Ngày 30/5/2020, khoảng 9 phút sau khi rời khỏi dàn phóng, Falcon 9 đáp an toàn xuống xà-lan “Dĩ Nhiên, Anh Vẫn Yêu Em” đậu ngoài khơi, cách bờ mấy trăm hải lý và mất hơn một ngày mới kéo về vịnh.
• Ngày 2/6/2020 Falcon 9 được kéo về cảng Canaveral, tiểu bang Florida.
• Ngày 3/6/2020, hỏa tiễn Falcon 9 thực hiện một sứ mệnh khác – rất quan trọng – đưa thêm 60 vệ tinh Starlink lên quỹ đạo theo kế hoạch thiết lập một hệ thống mạng mới trong bầu trời bao la. Một bước đột phá trong lãnh vực không gian mạng.
Và đây là giấc mơ (tham vọng) của Musk: thiết lập một chùm vệ tinh (constellation) bao phủ khắp quả địa cầu. Một khi biết ý định của Musk, các quốc gia tân tiến và những công ty truyền thông lớn không chịu ngồi yên. Họ đã bắt tay vào việc nghiên cứu và chế tạo vệ tinh từ nhiều năm qua.
Cuộc chạy đua vào không gian mạng trở nên nóng bỏng hơn bao giờ.
VỆ TINH STARLINK
Bắt đầu từ năm ngoái, ngày 24/5/2019, hỏa tiễn Falcon thực hiện chuyến bay đưa 60 vệ tinh Starlink lên quỹ đạo. Tháng 11/2019, SpaceX lại đưa vào quỹ đạo thêm 60 vệ tinh Starlink nữa. Trong tháng 1/2020, Musk đẩy nhanh kế hoạch và Falcon thực hiện 2 phi vụ với 120 vệ tinh. Tháng 2/2020, 60 vệ tinh. Tháng 3 và 4/2020, mỗi lần 60 vệ tinh. Tháng 6/2020, Falcon phóng 2 lần, 120 vệ tinh. Tính đến cuối tháng 6/2020, có tất cả 530 vệ tinh Starlink nằm trên quỹ đạo thấp với độ cao 550 km, nghiêng 53 độ so với đường xích đạo. Quý độc giả theo link sau để biết chi tiết của mỗi vệ tinh (đánh “starlink” vào chỗ “Name or Number” rồi bấm “Go”)
https://www.calsky.com/cs.cgi/Satellites...7395135519
Với 530 vệ tinh Starlink đang bay trên quỹ đạo, kế hoạch của Musk đưa mạng internet đến các vùng ngoại ô, nông thôn, vùng sâu vùng xa đang dần dần đạt được mục đích. Sau lần phóng lịch sử của Falcon 9 đưa người lên quỹ đạo thành công, Starlink đang là một đề tài nóng hổi, được bàn tán nhiều. Những câu hỏi như: “Liệu vệ tinh Starlink có thay thế được mạng 5G hay không?” “Mạng Starlink hoạt động thế nào?” “Mọi người được nối mạng Starlink miễn phí?” được bàn luận khá sôi nổi.
Vào tháng 11/2016, SpaceX ../Downloads/Starlink Prototype - Tintin A&B.jpgnộp đơn xin giấy phép của Cơ quan Truyền thông Liên bang (FCC) cho thiết đặt 4.425 vệ tinh Starlink trên tầng quỹ đạo thấp (LEO) cách mặt đất 2.000 km. Với không gian vũ trụ bao la, các nhà khoa học chia quỹ đạo trái đất thành nhiều tầng.
• Quỹ đạo thấp (LEO = Low Earth Orbit), với độ cao từ 160 km đến 2.000 km
• Quỹ đạo giữa (MEO = Middle Earth Orbit), với độ cao từ 12.000 km
• Quỹ đạo tĩnh (GEO = Geostationary Earth Orbit), với độ cao từ 36.000 km

[Image: 50168749363_7176997542_z.jpg]

Thêm một vài độ cao để hình dung được các tầng quỹ đạo. Máy bay dân sự liên lục địa bay ở độ cao 10 km. Khoảng cách từ trái đất lên mặt trăng là 386.400 km. Mỗi tầng quỹ đạo lại chia thành nhiều tầng nhỏ. Như LEO chia độ cao từ 160 km – 550 km, 550 km – 1100 km, và 1100 km – 2000 km. Trạm Không gian Quốc tế (ISS) chỉ cách mặt đất khoảng 400 km, nằm ở quỹ đạo thấp nhất của LEO. Riêng quỹ đạo tĩnh (36.000 km), các vệ tinh nằm trên quỹ đạo này xoay với vận tốc 3.07 km/s, cùng vận tốc xoay của trái đất (đồng bộ) nên xem như đứng yên một chỗ (tĩnh). Bởi thế, ngoài tên “Geostationary,” quỹ đạo tĩnh còn còn có tên “Geosynchronous,” nghĩa là đồng bộ.

Năm 2015, Musk đưa ra ý tưởng phóng các vệ tinh lên tầng quỹ đạo thấp nối kết với nhau tạo thành từng chùm vệ tinh (constellation) và trở thành một hệ thống mạng mới mẻ trong không gian. Thật ra, một trong những hệ thống mạng internet hiện nay sử dụng các vệ tinh nằm trên quỹ đạo GEO, cách xa trái đất 36.000 km. Suy nghĩ của Musk khác biệt, ông khai thác quỹ đạo LEO, và lý do các vệ tinh Starlink chỉ nằm ở độ cao 1.000 km đổ lại sẽ trình bày ở phần sau. Giới quan sát chỉ biết một cách chung chung, không rõ chi tiết và SpaceX âm thầm chế tạo Starlink. Mãi đến khi FCC phê chuẩn kế hoạch không gian mạng của Musk thì SpaceX đã sản xuất hàng trăm vệ tinh sẵn sàng phóng đặt liên tiếp lên quỹ đạo.

[Image: 50169545522_31fb3af367_z.jpg]

Musk sáng chế vệ tinh Starlink và đặt lên quỹ đạo LEO nhằm giải quyết những hạn chế của kỹ thuật mạng internet hiện nay. Vệ tinh Starlink nặng 227 kg, dùng năng lượng mặt trời, thêm một hệ thống đẩy được điều khiển tại một trung tâm dưới đất để thay đổi độ cao của quỹ đạo, và nhất là đẩy ra khỏi quỹ đạo, sau một thời gian hoạt động, để hủy diệt vệ tinh. Tất cả 100% linh kiện sẽ bị đốt cháy do sự ma sát một khi bị đẩy ra khỏi quỹ đạo và rơi vào bầu khí quyển của trái đất.
Hai mẫu vệ tinh Starlink chế tạo đầu tiên lấy tên Tintin A và B, theo tên nhân vật chính trong truyện tranh nổi tiếng của Hergé (Georges Remi). Ngày 22/2/2018, hai vệ tinh Tintin A & B được phóng vào quỹ đạo, bắt đầu cuộc thử nghiệm. Xoay quanh trái đất chưa đến một ngày, khi bay ngang bầu trời Los Angeles, Tintin gửi tín hiệu đầu tiên “hello world” về trái đất. Một dấu hiệu thành công. Kế hoạch thiết lập chùm vệ tinh tạo thành một không gian mạng của SpaceX đang mở ra một chân trời mới cho ngành hệ thống viễn thông. Nếu thành công đúng như dự đoán, Musk sẽ thu vào bạc tỷ mỗi năm nhờ hệ thống mạng không gian qua chùm vệ tinh Starlink. Con số sơ khởi các nhà đầu tư phỏng đoán là 30 tỷ. Musk lạc quan hơn, một khi không gian mạng Starlink đi vào hoạt động, ông tin SpaceX sẽ chiếm được 5% thị trường mạng trị giá 1 nghìn tỷ hiện nay; nghĩa là SpaceX sẽ thu về 50 tỷ hàng năm.
SpaceX đẩy mạnh sự sản xuất vệ tinh Starlink để chạy đua với thời gian với ý định hoàn thành bước đầu của không gian mạng vào giữa năm 2020. Musk tính toán phải cần ít nhất 400 vệ tinh để khởi động mạng, và ít nhất 800 vệ tinh thì SpaceX mới bắt đầu có lợi nhuận. Tính ra hơn một năm kể từ ngày phóng thử nghiệm hai vệ tinh phiên mẫu Tintin, vào tháng 5/2019, SpaceX đưa 60 Starlink lên quỹ đạo. Đây là đợt phóng đầu tiên với số lượng lớn, cũng nhờ sự tinh vi và tiện dụng của hỏa tiễn Falcon qua sự thu hồi để tái sử dụng.

[Image: 50169545497_df0bca4f36_m.jpg]

LỊCH TRÌNH PHÓNG VỆ TINH STARLINK

Theo lịch trình được FCC chấp thuận, SpaceX sẽ lần lượt đưa vệ tinh Starlink vào quỹ đạo như sau:
• 4.425 vệ tinh Starlink phiên bản 1.0 vào cuối 2021
• 7.518 vệ tinh Starlink phiên bản 2.0 vào cuối 2023
• 30.000 vệ tinh Starlink phiên bản 3.0 vào cuối 2027
Vào tháng 4 năm 2019, FCC đã phê duyệt gần 12.000 vệ tinh trong ba tầng quỹ đạo LEO khác nhau: khoảng 1.600 vệ tinh ở quỹ đạo cao 550 km, thêm 2.900 vệ tinh ở quỹ đạo 1.150 km, và 7.500 vệ tinh ở quỹ đạo 340 km. Riêng 30.000 vệ tinh tiếp theo sẽ hoạt động trên quỹ đạo ở độ cao từ 328 km đến 580 km.
SpaceX sẽ dùng 3 loại hỏa tiễn để đưa hàng nghìn vệ tinh Starlink lên quỹ đạo: Falcon 9, Heavy Starship, and Super Heavy Starship. Hỏa tiễn Super Heavy Starship sẽ bắt đầu hoạt động vào đầu năm 2021, và có thễ đưa 180 vệ tinh lên quỹ đạo cho mỗi lần phóng, gấp 3 lần tải lượng của hỏa tiễn Falcon 9. SpaceX đang chế tạo một phiên bản mới cho hỏa tiễn Super Heavy Starship, và dự tính sẽ đưa vào hoạt động năm 2028. Loại hỏa tiễn này có thể đưa một lúc 1.080 vệ tinh vào quỹ đạo. Với loại hỏa tiễn này, nếu mỗi tháng phóng 3 lần thì SpaceX có thể đưa gần 40.000 vệ tinh lên quỹ đạo mỗi năm.
Ngoài việc cài đặt vệ tinh Starlink vào quỹ đạo LEO, SpaceX còn phải thay thế các vệ tinh cũ vì tuổi thọ của Starlink chỉ kéo dài trong 5 năm. Điều này có nghĩa là SpaceX vừa trải dàn vệ tinh đan kín địa cầu, vừa phải tiếp tục đưa vệ tinh lên quỹ đạo để thay thế những vệ tinh hư hỏng sau 5 năm. Tham vọng của Musk không dừng lại ở con số 30.000 vệ tinh mà là 120.000 (một trăm hai chục nghìn) vào năm 2030. Con số 120.000 vệ tinh khả dĩ vì sự phát triển của các loại hỏa tiễn mà SpaceX đang âm thầm chế tạo. Như phiên bản mới của hỏa tiễn Super Heavy Starship đã đề cập ở trên, ước mơ của Musk làm chủ không gian mạng có thể hoàn thành trong 3 năm.
Hiện nay số vệ tinh Starlink bay quanh trái đất chỉ mới vài trăm, nhưng nếu chịu khó dò tìm trên bầu trời vào ban đêm, người ta sẽ thấy các vệ tinh Starlinks đang xoay quanh trái đất bằng mắt trần. Nếu có một viễn vọng kính loại rẻ, giá dưới $100 và hiểu một chút về vĩ độ và kinh độ của từng vệ tinh (theo link trình bày bên trên), người ta sẽ theo dõi đường bay của vệ tinh Starlink dễ dàng hơn. Vì các thiên văn gia và các nhà khoa học phàn nàn về độ sáng của Starlink gây ảnh hưởng đến sự nghiên cứu bầu trời và các vì sao về đêm nên SpaceX đã dùng một lá chắn, trong phiên bản mới nhất của Starlink, để che cản sự phản chiếu ánh sáng từ mặt trời.

[Image: 50169545462_260d7cb046_m.jpg]

HỆ INTERNET STARLINK VÀ HỆ DI ĐỘNG 5G

Từ ngày SpaceX đặt vệ tinh Starlinks lên quỹ đạo thấp, một câu hỏi bức thiết đặt ra: liệu Starlink có thể thay thế mạng 5G hay không? Xin trả lời ngay là không. Sở dĩ không là vì hai hệ thống mạng khác nhau. Dĩ nhiên, kỹ thuật mạng của hai hệ này khá tương đồng, nhưng ứng dụng và điều hành khác nhau.
Cần phân biệt hai hệ thống mạng từ trước đến nay:
1. Hệ thống mạng di động; gọi là cellular (cell) hoặc mobile. Hệ này được dùng cho điện thoại di động, đúng như tên gọi. Vì là vô tuyến (không dây) nên mạng di động còn được gọi là wireless cellular. Sự truyền dẫn dữ liệu nhờ vào các tháp tiếp sóng (cell tower) để nhận tín hiệu từ các điện thoại di động. Tính theo mạng 4G hiện nay, trung bình 2 tháp cách nhau 35 km để bảo đảm sự liên tục của sóng. Ngoài ra, còn các cột tiếp sóng (cell site) nhỏ hơn tháp nằm rải rác cách nhau chừng 3 km. Tháp và cột hoạt động chặt chẽ nên sóng không hề bị dứt đoạn. Vì thế khi xe chạy trên xa lộ, một cuộc nói chuyện qua điện thoại vẫn liên tục, không hề bị ngắt quãng, chính là nhờ các cột và tháp tiếp sóng được trồng đâu đó trên đường đi. Trên toàn nước Mỹ hiện có 52 công ty cung cấp mạng di động, đứng đầu là AT&T và Verizon.
Trước hết, cần hiểu mạng di động đã được cải tiến vượt bậc theo thời gian từ đầu thập niên 1980 đến nay thế nào. Chữ “G” theo sau các con số 1, 2, 3, 4, và 5 là mẫu tự viết tắt của chữ “Generation” nhằm xác định thế hệ của mỗi quy chuẩn (protocol) mạng trong mỗi thời kỳ.
• Quy chuẩn 1G: Thế hệ mạng thứ Nhất. Ra mắt vào năm 1979 tại Tokyo, đến năm 1984, thế hệ đầu tiên của tiêu chuẩn vô tuyến di động được thiết đặt trên toàn nước Nhật qua công ty Nippon Telegraph và Telephone. Năm 1983, Hoa kỳ ra mắt mạng 1G đầu tiên sử dụng điện thoại di động DynaTAC của công ty Motorola.
• Quy chuẩn 2G: Thế hệ mạng thứ Hai. Ra mắt đầu tiên qua tiêu chuẩn Hệ thống Toàn cầu cho Truyền thông Di động (GSM = Global System for Mobiles) tại Phần Lan vào năm 1991. Hệ 2G thiết lập một tiêu chuẩn vô tuyến di động vượt trội hơn hẳn thế hệ 1G. Hệ 2G vận hành ở tần số 3Mhz đến 30MHz (HF = High Frequency).
• Quy chuẩn 3G: Thế hệ mạng thứ Ba. Ra mắt lần đầu vào tháng 5 năm 2001 để thử nghiệm. Như các thế hệ mạng trước đây, 3G thiết đặt tại Nhật vào tháng 10 năm 2001, trước tất cả các nước khác. Hệ 3G vận hành ở tần số 30Mhz đến 300MHz (VHF = Very High Frequency).
• Quy chuẩn 4G: Thế hệ mạng thứ Tư. Lần đầu tiên được giới thiệu tại Vương quốc Anh vào năm 2012. Tại thời điểm ra mắt, công ty truyền thông Everything Everywhere Limited cho biết mạng 4G của họ sẽ cung cấp tốc độ nhanh hơn năm lần so với thế hệ trước. Hệ 4G vận hành ở tần số 300Mhz đến 3GHz (UHF = Ultra High Frequency). Riêng mạng 4G-Cao Cấp vận hành ở tần số 4.5GHz, băng tần thấp nhất của quang phổ (spectrum) thuộc hệ 5G.
• Quy chuẩn 5G: Thế hệ mạng thứ Năm. Năm 2008, Nam Hàn bắt đầu nghiên cứu hệ thống thông tin di động 5G với ngân quỹ 7 tỷ đô la. Bốn năm sau, tháng 8 năm 2012, Đại học New York đã thành lập NYU WIRELESS, một trung tâm nghiên cứu được thành lập để thiết kế các chi tiết trên mạng vô tuyến 5G. Năm 2013, Huawei đầu tư 600 triệu để nghiên cứu cách xử lý trữ lượng dữ liệu cao (high data volumes) và tốc độ truyền dẫn (transmission speeds) của 5G. Đại học Surrey, Anh quốc, mở Trung tâm Sáng kiến 5G năm 2015. Google cũng nhảy vào vòng chiến năm 2016 với hệ thống mạng SkyBender 5G. Tám năm sau khi bắt tay vào việc nghiên cứu, Samsung thử nghiệm hệ thống mạng 5G với tần số 28GHz, nhanh gấp 40 lần hệ 4G. Dĩ nhiên, muốn chạy mạng 5G cần phải có linh kiện thích ứng. Năm 2016, cùng lúc với thử nghiệm thành công của Samsung, công ty Qualcomm loan tin đã chế tạo được con “chip” Snapdragon X50, có khả năng tải về một trữ lượng dữ liệu lên đến 5Gbps (5 tỷ ‘bit’ dữ liệu mỗi giây), nhanh gấp 100 lần khả năng của hệ 4G (50Mbps, 50 triệu ‘bit’ dữ liệu). Tháng 10/2017, Samsung và Qualcomm nối mạng thành công nhờ con “chip” chạy với tần số chóng mặt: 28GHz. Nokia và Ericsson hợp tác với bốn hệ thống mạng lớn nhất Hoa kỳ (AT&T, Verizon, T-Mobile, và Sprint) thiết đặt hệ 5G từ năm 2018. Từ tháng 6/2020, các điện thoại di động với thiết bị 5G đã sản xuất ra thị trường. Người ta dự đoán đến cuối năm 2022, hệ 4G sẽ bị đào thải và có khoảng 50 tỷ điện thoại di động sẽ kết nối qua mạng 5G. Hệ 5G vận hành ở tần số 3Ghz đến 30GHz (SHF = Super High Frequency)
• Quy chuẩn 6G: Thế hệ mạng thứ Sáu. Đại học Oulu, Phần Lan tường trình về Hội nghị Thượng đỉnh Vô tuyến (Wireless Summit) 6G đầu tiên vào tháng 3, 2019 đã khởi động tiến trình xác định những nhân tố chính, đòi hỏi cần thiết cho nghiên cứu, những thách thức và các vấn đề thiết yếu liên quan đến 6G. Các nhà khoa học dự đoán hệ 6G sẽ hình thành vào năm 2030, giai đoạn chín muồi của hệ 5G, và thế giới mạng lại bước sang một thế hệ mới. Hệ 6G vận hành ở tần số 30Ghz đến 300GHz (EHF = Extreme High Frequency). Hệ 6G-Mở Rộng có thể vận hành với tần số THz (Tera = 1.000 tỷ).
2. Hệ thống mạng internet; được sử dụng tại nhà, công sở, và hãng xưởng (tất cả những gì liên quan gọi là IoT = the Internet of Things). Nói chung, mạng internet chuyển dữ liệu đến một địa điểm cố định chứ không di động như hệ thống mạng của điện thoại thông minh (smartphone) được trình bày ở trên. Phổ biến nhất là máy vi tính desktop, laptop, tablet…v..v dùng tại nhà và công sở, ngay cả khi điện thoại thông minh nối kết qua mạng wireless internet tại nhà. Khi đó điện thoại nối kết với thế giới bên ngoài qua mạng internet chứ không qua mạng di động. Mạng internet dùng nhiều phương cách khác nhau để chuyển tải dữ liệu đến tận các thiết bị điện tử (máy vi tính để bàn, máy tính xách tay, máy tính bảng):
• DSL (Digital Sunscriber Line) dùng đường dây điện thoại đã có sẵn từ trước. Hiện có 882 công ty cung cấp dịch vụ này.
• Copper dùng dây đồng, như tên gọi. Vì kềnh càng, tổn phí cao nên không có lợi về kinh tế. Tuy nhiên, dây đồng vẫn được sử dụng ở một vài nơi khi các phương cách khác bất khả. Hiện có 235 công ty cung cấp nguồn này.
• Cable (dây cáp) dùng đường dây cho truyền hình đã có sẵn. Hiện có 447 công ty cung cấp; lớn nhất là Xfinity Comcast.
• Fiber-Optic (cáp quang) dùng đường dây kết hợp bằng những sợi thủy tinh và tốc độ truyền dẫn nhanh nhất, trữ lượng dữ liệu cao nhất, hiệu quả nhất, phẩm chất nhất so với các phương cách trên. Hiện có 1.299 công ty cung cấp mạng cáp quang.
• Fixed Wireless dùng tháp tiếp sóng của mạng di động để truyền dẫn dữ liệu. Nhà, công sở cần một ăng-ten dựng bên ngoài (thường trên mái nhà) quay về hướng tháp tiếp sóng để gửi và nhận dữ liệu.
• Satellites internet (vệ tinh internet) dùng vệ tinh, đúng như tên gọi, nằm trên quỹ đạo tĩnh GEO cách xa trái đất 36.000 km để truyền dẫn dữ liệu. Tính đến tháng 6/2020 chỉ có 2 công ty Viasat và
HughesNet cung cấp dịch vụ này. Dĩ nhiên, như hệ fixed wireless, mỗi địa điểm cần một ăng-ten lớn hướng về phía vệ tinh để gửi và nhận dữ liệu. Thị trường của mạng vệ tinh internet nhỏ hẹp, dành cho vùng nông thôn xa xôi, vùng sâu hẻo lánh, trên biển cả (cruise), trên máy bay… những nơi mà các phương tiện DSL, copper, cable, fiber-optic, fixed wireless không thể dùng được. Đây chính là thị trường mà SpaceX nhắm tới.
Starlink xâm nhập vào thị trường vệ tinh internet nhỏ bé này, chứ không hề cạnh tranh với mạng di động 5G (đã bắt đầu sử dụng) của điện thọai thông minh. So với các mạng internet khổng lồ (DSL, copper, cable, fiber-optic, fixed wireless) kia, mạng vệ tinh internet GEO chỉ chiếm 3-4% của toàn bộ thị trường mạng internet. Sự khác biệt giữa vệ tinh Starlink và mạng vệ tinh internet hiện nay chính là quỹ đạo. Một bên là vệ tinh nằm trên quỹ đạo tĩnh GEO cách xa trái đất 36.000 km, một bên là vệ tinh Starlink nằm ở quỹ đạo thấp LEO cách xa trái đất từ 550 – 1.000 km. Muốn hiểu lợi thế của vệ tinh Starlink, cần hiểu hai khái niệm độ chờ và độ dài sóng.
(Phần giải thích sau đây hoàn toàn liên quan đến quang học, tin học, và điện tử. Nếu quý độc giả đã hiểu thì xin bỏ qua.)
Mạng di động 5G hơn hẳn hệ 4G nhờ sự cải tiến vượt bực về hai yếu tố: độ chờ (latency) và bước sóng (wavelength).
• Bước sóng (độ dài sóng) liên hệ mật thiết với tần số. Vật lý học định nghĩa tần số là số lần của một hiện tượng lặp lại trong một đơn vị thời gian nhất định. Đơn vị của tần số là Hertz, viết tắt Hz. Bước sóng có ký hiệu là λ (lamda), thuộc mẫu tự Hy lạp. Định nghĩa bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm cực đại (hoặc cực tiểu) liên tiếp. Đơn vị đo lường của bước sóng và tần số theo hệ CGS (Centimeter, Gram, Second) tính đi từ pico (p=1 phần nghìn tỷ), nano (n=1 phần tỷ), micro (u=1 phần triệu), milli (mili=1 phần nghìn), Kilô (K=nghìn), Mega (M=triệu), Giga (G=tỷ), Tera (T=nghìn tỷ)…v..v. Những đơn vị này cũng được dùng phổ biến trong tin học và điện tử.
Tốc độ truyền dẫn (transmission speeds) trong hệ thống mạng tính theo đơn vị Hz (tần số F). Bước sóng λ tỷ lệ nghịch với tần số; nếu tần số cao thì bước sóng ngắn, và ngược lại. Sự liên hệ giữa tần số F và bước sóng λ được biểu diễn qua công thức v = F * λ , trong đó v là vận tốc của sóng. Bước sóng ngắn tuy chuyển tải được nhiều dữ liệu (data volumes) nhưng không truyền dẫn dữ liệu đi xa được. Ngược lại, bước sóng dài chuyển ít dữ liệu nhưng lại truyền dẫn dữ liệu đi xa hơn.
• Độ chờ (latency) được hiểu là thời gian cần thiết để chuyển tải một dữ liệu về lại máy tính theo yêu cầu của người đó. Ví dụ quý vị ngồi trước máy tính, gửi đi một mệnh lệnh muốn tìm một tiệm phở quanh vùng, tín hiệu rời máy tính của quý vị, chạy về máy chủ (internet server) rồi quay ngược lại máy tính của quý vị và hiển thị kết quả lên màn hình. Thời gian đi đúng một vòng để chuyển tải dữ liệu được gọi là độ chờ. Thời gian chờ càng ít càng tốt. Hệ thống mạng hiện nay đã cải tiến độ chờ vượt bực.
Độ chờ và bước sóng ảnh hưởng trực tiếp đến hai nhân tố quan trọng để đánh giá phẩm chất của một hệ thống mạng. Đó là trữ lượng dữ liệu (data volumes) and tốc độ truyền dẫn (transmission speeds). Bước sóng càng ngắn thì trữ lượng dữ liệu càng lớn. Tốc độ truyền dẫn càng nhanh thì độ chờ càng ít.
Trữ lượng dữ liệu được tính toán theo hệ CGS đã giải thích ở trên nhưng vì theo hệ nhị phân (binary) nên Kilô (K=1024) chứ không phải là 1000 trong hệ thập phân, Mega (M=1024Kilô), Giga (G=1024Mega), Tera (T=1024Giga)…v..v. Đơn vị thấp nhất để chuyển tải gọi là “bit” (0 hoặc 1 theo hệ nhị phân), viết tắt là “b”. Tổng hợp nhiều bits gọi là “byte”, viết tắt là “B”. Cứ một byte (B) gồm 8 bits (b). Sở dĩ có con số 8 là vì mỗi mẫu tự (hàng nghìn mẫu tự trong một file) được biểu hiện bằng 8 bits, một tập hợp các số 0 và 1.
Tốc độ của hệ thống mạng được tính theo đơn vị “bit” cho mỗi giây; gọi tắt là “bps” (bit per second). Hiểu được các đơn vị của hệ nhị phân, người ta tính toán được thời gian bao lâu để chuyển tải một dữ liệu. Ví dụ, một file có trữ lượng là 6.25 MB phải mất bao lâu để tải xuống máy tính. Vì một byte = 8 bits nên 6.25 MB = 50 Mbit (6.25 x 8). Với tốc độ truyền dẫn tối ưu của hệ thống mạng hiện nay (4G) là 50 Mbps (50 triệu bits mỗi giây) thì file này chỉ cần 1 giây để tải về máy tính. Thêm một ví dụ, dữ liệu của một cuốn phim chứa trong đĩa DVD là 4.5 GB. Tính ra khoảng 4600 MB (4.5 x 1024), hoặc 36800 Mbit (4600 x 8). Với tốc độ 50 Mbps như trên, thời gian để tải xuống máy tính là 736 giây (3600 Mbit / 50 Mbps).
LỢI THẾ CỦA HỆ INTERNET STARLINK
Trở lại hệ vệ tinh internet hiện nay nằm trên quỹ đạo tĩnh GEO thì một tín hiệu gửi đi từ máy tính phải đi một khoảng cách 36.000 km mới đến được vệ tinh, rồi từ vệ tinh bắn xuống máy chủ (server) nằm trên mặt đất (36.000 km), lấy dữ liệu rồi trở ngược lại vệ tinh (36.000 km), và từ vệ tinh quay trở về máy tính (36.000 km). Quãng đường đi đúng một vòng 144.000 km (36.000 x 4) nên độ chờ thường phải mất 500 đến 600 ms. Vệ tinh Starlink nằm trên quỹ đạo thấp LEO chỉ cách trái đất 550 km nên độ chờ ngắn hơn rất nhiều; chỉ mất chừng 35 ms.
• Tuy độ chờ là 600 ms (chưa đến 1 giây) so với 35 ms (Starlink), một người bình thường ngồi trước máy tính không nhận ra sự khác biệt, nhưng khi tải xuống (download) hoặc nạp lên (upload) một dữ liệu lớn, mạng vệ tinh Starlink chiếm ưu thế rõ rệt chính vì sự sai biệt quá lớn của độ chờ. SpaceX đang nghiên cứu để giảm độ chờ xuống 10 ms, cạnh tranh với mạng di động 5G. Một khi đạt được độ chờ 10 ms, mạng Starlink sẽ đứng ngang ngửa với mạng di động.
• Tốc độ truyền dẫn trung bình 640Mbps, tối ưu đến 1Gbps, so với 25Mbps của công ty HughesNet hiện nay, nhanh gấp 40 lần.
• Các mạng internet hiện nay (ngoại trừ hệ cáp quang), tốc độ tải xuống luôn cao hơn tốc độ nạp lên (upload) nhiều lần. Như tốc độ tải của công ty HughesNet là 25Mbps, và tốc độ nạp chỉ có 3Mbps (mất thời gian lâu hơn), trong khi mạng Starlink tốc độ của tải và nạp như nhau, vì vệ tinh Starlink truyền đạt với 4 vệ tinh Starlink khác qua tốc độ của laser, gần bằng tốc độ của ánh sáng.
• Vùng nông thôn, xa xôi hiểm trở, giữa biển khơi với các du thuyền, tàu đánh cá hàng tháng ngoài khơi, máy bay liên lục địa với chuyến bay kéo dài trên 10 tiếng… là những khách hàng đầu tiên của mạng Starlink.
Tuy nhiên, mạng internet Starlink phải cần rất nhiều vệ tinh vì diện tích phủ sóng nhỏ hơn vệ tinh GEO rất nhiều. Vệ tinh GEO cách xa trái đất 36.000 km nên chỉ cần 2 vệ tinh là đủ phủ sóng toàn bộ địa cầu; trong khi vệ tinh Starlink nằm gần trái đất nên phải cần rất nhiều mới đủ phủ sóng. Đó là lý do SpaceX phải đưa ít nhất 500 vệ tinh lên quỹ đạo LEO thì mạng internet Starlink mới đi vào hoạt động được.

[Image: 50169286996_3515205cbe_m.jpg]

[Image: 50169286996_3515205cbe_m.jpg]

Ngay thời điểm này (cuối tháng 7/2020), SpaceX đã đưa 530 vệ tinh lên quỹ đạo và mạng internet Starlink đã chính thức đi vào hoạt động, đặc biệt cho cư dân Canada và vùng Bắc Mỹ. Trong suốt năm 2021, SpaceX sẽ mở rộng hệ thống mạng cho các vùng sâu vùng xa trên khắp toàn thế giới. Theo Musk, mỗi nhà cần một ăng-ten, giá xê dịch từ $100 - $300, kích thước cỡ chiếc bánh pizza dựng ngoài trời, nối dây vào máy tính và với chi phí mỗi tháng chừng $80, người ta sẽ nhận một mạng internet nhanh gấp 40 lần so với tốc độ của vệ tinh internet đương thời. Cơ quan FCC đã cấp giấy phép cho SpaceX sản xuất một triệu ăng-ten, đủ cung cấp cho khách hàng trong suốt năm 2020. Người ta tiên đoán SpaceX sẽ có doanh thu 30 – 50 tỷ mỗi năm, đúng như ước đoán của Musk là chiếm 5% thị trường mạng béo bở có giá trị khoảng 1 nghìn tỷ/năm.

Tầm nhìn của Musk không nằm ở 30.000 vệ tinh, và tham vọng của Musk không nằm ở con số doanh thu 50 tỷ/năm. Musk luôn trấn an các công ty mạng di động khổng lồ rằng mạng Starlink không ảnh hưởng gì doanh thương của các mạng điện thoại thông minh 5G. Musk chỉ khai thác và cạnh tranh với mạng internet. Hiện tại thì đúng như lời trấn an của Musk, nhưng nếu trong vài năm tới, khi SpaceX phóng lên quỹ đạo thấp chừng 30.000 vệ tinh Starlink, thậm chí 120.000, thì thế giới mạng sẽ thay đổi một cách ngoạn mục.


[-] The following 1 user Likes tdtndminh's post:
  • dulan
Reply
#2
[Image: 50169286991_f15207cbdd_z.jpg]

Chính vị lợi thế của mạng internet nằm trên quỹ đạo LEO nên các công ty lớn đã nhảy vào thị trường này để lập riêng một mạng internet độc lập.

• Google có dự án là Loon nhưng không phải là vệ tinh LEO nhưng là một loại khinh khí cầu, nằm lơ lửng trong không trung. Tuy không nằm ở quỹ đạo thấp nhưng trên đám mây, cao hơn tuyến bay của máy bay liên lục địa (10 km). Google sắp hoàn thành đường cáp quang Dunant nối liền Virginia đến Pháp (nằm dưới lòng Đại tây dương) vói tốc độ truyền dẫn chóng mặt 250Tbps (250 nghìn tỷ bit mỗi giây). Tính đến nay (2020), Dunant là đường cáp quang chuyển tải dữ liệu nhanh nhất với 12 cặp dây, so với 8 cặp của các công ty viễn thông khác. Một đường cáp quang khác, tên Curie, sẽ nối California với Chilê. Đường cáp quang Equiano sẽ nối Bồ đào nha với Nam Phi.

[Image: 50168749233_313fbd97a8_n.jpg]

• Amazon đang thiết lập mạng Kuiper. Vệ tinh Kuiper cũng nằm trên quỹ đạo LEO chứ không treo lơ lửng giữa không trung như Loon. Kuiper mang những tính chất trổi vượt như Starlink, và nhắm vào thị trường Nam Mỹ.
• Facebook hiện đang dùng chung đường cáp quang Marea với Microsoft. Để chạy đua với đường cáp quang Dunant, FB đang mở đường cáp quang Simba dưới đáy biển, chạy chung quanh châu Phi.
LỢI THẾ CỦA MẠNG 5G

Từ đầu năm 2020, các công ty viễn thông đã ráp đặt các thiết bị cần thiết cho mạng 5G, bắt đầu từ các thành phố Atlanta, Chicago, Dallas-Fort Worth, Houston, và Kansas City. Mạng 5G sẽ phát triển và ráp đặt dần dần cho đến cuối năm 2022, lúc đó mạng 4G sẽ bị đào thải.
Mạng di động 5G hiện nay là một cuộc cách mạng kỹ nghệ trong thế giới mạng. Nó quan trọng vì năng lực của mạng 5G làm thay đổi nghiêm trọng cuộc sống của con người trong hầu hết mọi phương diện, từ kinh tế đến văn hóa, từ gia đình đến xã hội, từ hưởng thụ các tiện nghi đến tiện dụng và tiện lợi. Vì thế, gọi mạng 5G là cuộc cách mạng kỹ nghệ quả thật không ngoa.
1. Cuộc Cách mạng Kỹ nghệ lần thứ Nhất (1800, đầu thế kỷ 19) sử dụng nước và hơi nước để tạo năng lượng, cơ giới hóa sản xuất.
2. Cuộc Cách mạng Kỹ nghệ lần thứ Hai (1870) sử dụng điện để tạo năng lượng, tạo ra sản xuất hàng loạt.
3. Cuộc Cách mạng Kỹ nghệ lần thứ Ba (1969) sử dụng thiết bị điện tử và máy vi tính để tự động hóa sản xuất.
4. Cuộc Cách mạng Kỹ nghệ lần thứ Tư (2020) sử dụng các mạng và thiết bị 5G để cho phép điều khiển vô tuyến từ xa và điều phối sản xuất.
Công dụng của mạng 5G thì vô vàn. Dự kiến mạng 5G sẽ kết nối mọi người, mọi thứ, mọi dữ liệu, mọi ứng dụng, tất cả hệ thống giao thông với thành thị, tổ chức, cơ quan, hãng xưởng qua một môi trường giao tiếp mạng tinh vi. Hệ 5G sẽ vận chuyển một lượng dữ liệu khổng lồ nhanh hơn nhiều, kết nối vững vàng và xác thực với một số lượng thiết bị cực lớn và xử lý khối lượng dữ liệu rất cao với độ chờ tối thiểu.
Các công nghệ 5G dự kiến sẽ hỗ trợ các ứng dụng cho nhà thông minh (tiện nghi wireless trong nhà sẽ dễ dàng và trôi chảy hơn, các thiết bị điện tử trong nhà nối kết nhanh chóng hơn, hiệu quả hơn) và thành phố thông minh (GPS chính xác hơn, xe không người lái), video 3D, làm việc và giải trí từ máy chủ đám mây (cloud server), dịch vụ y tế (như giải phẫu, khám bệnh) từ xa, tăng cường truyền tải giữa hệ thống máy móc và máy vi tính cho việc tự động hóa công nghiệp.
Nếu so sánh các tính chất như bước sóng λ chỉ 10 mm (tối ưu đạt được 1 mm), và tốc độ truyền dẫn (tối ưu) 10Gbps, và độ chờ tối thiểu 1-2 ms, mạng 5G hơn hẳn mạng di động 4G. Nhưng mạng 5G lại có những hạn chế sau:
• Vì bước sóng λ ngắn nên truyền dẫn dữ liệu không đi xa được. Vì thế, mạng 5G cần nhiều cột tiếp sóng hơn, và cách nhau chừng 150 - 500m. Ước đoán từ 2018 – 2026, các công ty viễn thông sẽ trồng thêm 750.000 cột tiếp sóng trên toàn nước Mỹ.
• Hiệu quả kinh tế khi trồng thêm nhiều cột. Bởi thế trong đô thị, thành phố đông dân thì có lợi vì có nhiều người đặt mua dịch vụ, nhưng ở vùng nông thôn, vùng sâu vùng xa, nơi ít người thì rõ ràng không. Thống kê cho thấy phí tổn đưa mạng 5G về vùng quê lên đến $40.000/người, trong khi ở thành phố chỉ tốn $800/người.
• Rất dễ bị mất sóng vì khó vượt tường, cửa kiếng, lúc trời mưa, cây cối rậm rạp...v..v.
Tuy mạng internet Starlink không xâm nhập thị trường di động nhưng một khi Starlink cải tiến độ chờ xuống ngang ngửa với hệ 5G, thì các vệ tinh Starlink có thể so sánh với các cột tiếp sóng dựng trên khắp mặt đất. Nếu Musk phóng lên quỹ đạo chừng 120.000 vệ tinh Starlink thì ý tưởng dùng chúng như các cột tiếp sóng (tuy có xa hơn, độ chờ cao hơn) cũng rất đáng được quan tâm. Đây chỉ là một ý tưởng của người viết: trong tương lai, Starlink có thể dùng trong hệ điện thoại di động. Thêm một trở ngại nữa là ăng-ten của Starlink còn quá lớn (kích thước như chiếc bánh pizza) so với ăng-ten của hệ 5G chỉ bằng đồng xu.

[Image: 50169286946_7a7ce044b8_z.jpg]

Nhưng không ai biết được tương lai. Thời đại điện tử, sự cải tiến nhanh đến độ chóng mặt. Nó thay đổi hầu như mỗi ngày. Con người miệt mài ngồi trong phòng thí nghiệm để tạo ra những sản phẩm mới, tốt hơn, rẻ hơn, hữu hiệu hơn. SpaceX sẽ nghiên cứu và cải tiến vệ tinh Starlink để giúp nhân loại thụ hưởng một mạng internet có phẩm chất cao nhất, và hiệu quả nhất.
Để thử nghiệm mạng 5G, quý vị phải mua một chiếc điện thoại mới, trong đó có ráp đặt cái modem Qualcomm SDX50M và 4 miếng ăng-ten như hình trên.

Hà Ngân
[-] The following 1 user Likes tdtndminh's post:
  • dulan
Reply
#3
...


Cám ơn dminh nhiều nhé!
Sóc chị của dulan học ngành Astrophysic nên hay cho dulan xem mấy bài này hồi năm ngoái nhưng bằng tiếng Anh, nay được đọc tiếng Việt nên dulan thích quá!

Trong năm thứ nhất sóc có học Astromony, Astrophysic, Astrobiology (The search for the life in the Universe).

[Image: rWnuJ85.jpg]
(Sóc chị đang làm bài tập)




...



Chừng nào có bài tiếng Việt nữa thì dminh nhớ đem vào đây cho dulan đọc tiếp nha!

Cám ơn dminh bằng cà phê thứ sáu:
[Image: sdtpOPZ.jpg?1]

...

Thân mến và chúc vui,
Dulan
...
[-] The following 1 user Likes dulan's post:
  • tdtndminh
Reply