Kết nối điện thoại từ không gian: Vì sao Starlink vẫn cần mạng mặt đất?

Ngày 8/10, SpaceX thông báo đạt thỏa thuận mua danh mục giấy phép phổ tần vô tuyến trên toàn nước Mỹ từ Grain Management, với tối đa 14 MHz phổ tần ghép cặp ở băng tần 800 MHz. Thông báo của Grain Management cho biết thỏa thuận nhằm hỗ trợ dịch vụ kết nối trực tiếp từ vệ tinh đến thiết bị di động. Tuy nhiên, giao dịch cần được Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ (FCC) phê duyệt trước khi hoàn tất.

SpaceX định hướng kết hợp phổ tần này với chòm vệ tinh Starlink Mobile và hạ tầng vô tuyến mặt đất để mở rộng vùng phủ sóng tại Mỹ. Tuy nhiên, khả năng kết nối trực tiếp từ vệ tinh đến điện thoại chưa đủ để thay thế mạng di động mặt đất. Dung lượng truyền dữ liệu, độ ổn định của kết nối và khả năng phục vụ đồng thời số lượng lớn thiết bị vẫn là những thách thức đối với công nghệ này.

Starlink Mobile có thể trở thành mạng di động tiên tiến nhất thế giới. Ảnh: Starlink

Starlink đưa kết nối vệ tinh đến điện thoại

Starlink Mobile sử dụng công nghệ kết nối trực tiếp từ vệ tinh đến điện thoại (Direct-to-Cell), cho phép điện thoại tương thích kết nối với vệ tinh mà không cần thiết bị thu phát vệ tinh chuyên dụng. Trong mô hình này, vệ tinh đảm nhiệm một phần chức năng của trạm phát sóng di động trên quỹ đạo, giúp mở rộng khả năng liên lạc đến những khu vực mạng mặt đất chưa phủ sóng hoặc có tín hiệu hạn chế.

Tuy nhiên, truyền tín hiệu trực tiếp đến điện thoại đặt ra những thách thức kỹ thuật riêng. Khoảng cách truyền dẫn lớn, công suất phát hạn chế của điện thoại và sự di chuyển liên tục của vệ tinh đều ảnh hưởng đến chất lượng kết nối. Khi vệ tinh đi qua vùng phủ sóng, hệ thống còn phải duy trì hoặc chuyển giao kết nối để hạn chế gián đoạn.

Nghiên cứu về mạng kết nối trực tiếp từ vệ tinh Starlink đến điện thoại (Direct-to-Cell: A First Look into Starlink's Direct Satellite-to-Device Radio Access Network through Crowdsourced Measurements), công bố trên kho lưu trữ các công trình khoa học arXiv năm 2025, phân tích dữ liệu mạng di động tại Mỹ từ tháng 10/2024 đến tháng 4/2025. Kết quả cho thấy phạm vi ghi nhận kết nối vệ tinh mở rộng khi số lượng vệ tinh được triển khai tăng, đặc biệt tại những khu vực mạng di động mặt đất còn hạn chế.

Trong dữ liệu khảo sát, cường độ tín hiệu thu trung vị của mạng vệ tinh thấp hơn 24 dB so với mạng mặt đất, trong khi chỉ số RSRQ cao hơn 3 dB. Nhóm nghiên cứu cũng ước tính thông lượng dữ liệu có thể đạt khoảng 4 Mbps mỗi chùm sóng trong điều kiện ngoài trời, dựa trên các phép đo tỷ số tín hiệu trên nhiễu cộng nhiễu (SINR). 

Một nghiên cứu công bố năm 2026 trên tạp chí khoa học chuyên ngành của Hiệp hội Máy tính Mỹ (A Variegated Look at Direct-to-Cell Satellites in the Wild), tiếp tục chỉ ra những vấn đề trong quá trình vận hành thực tế. Nhóm tác giả ghi nhận lỗi truy cập mạng, hiện tượng chuyển giao qua lại giữa các ô phủ sóng và tình trạng dữ liệu phải truyền lại nhiều lần.

Những vấn đề này liên quan đến độ trễ, tốc độ di chuyển của vệ tinh và yêu cầu duy trì khả năng tương thích với các giao thức mạng di động hiện hành. Kết quả cho thấy thách thức của Direct-to-Cell không chỉ nằm ở việc truyền tín hiệu từ không gian xuống điện thoại, mà còn ở khả năng duy trì kết nối ổn định trong suốt quá trình sử dụng. 

Vì sao phổ tần thấp vẫn quan trọng?

Thỏa thuận với Grain Management bổ sung cho Starlink Mobile tối đa 14 MHz phổ tần ghép cặp ở băng tần 800 MHz. Theo SpaceX, phổ tần thấp này sẽ đảm nhiệm vai trò mở rộng vùng phủ và cải thiện khả năng tín hiệu xuyên qua vật cản, trong khi phổ tần 2 GHz được định hướng cung cấp dung lượng băng thông cao tại Mỹ. 

Băng tần thấp có lợi thế truyền đi xa và ít suy hao hơn khi gặp một số vật cản so với các tần số cao hơn trong điều kiện tương đương. Đặc tính này hữu ích khi cần mở rộng vùng phủ, nhất là ở những khu vực khó bố trí trạm phát sóng.

Dung lượng mạng còn phụ thuộc vào độ rộng phổ tần, công suất phát, cách phân bổ tài nguyên vô tuyến và số lượng thiết bị cùng truy cập. Một chùm sóng vệ tinh có thể bao phủ khu vực rộng, nhưng phải chia sẻ tài nguyên giữa các thiết bị trong vùng đó. Trong khi đó, mạng mặt đất có thể bố trí nhiều trạm phát sóng ở khoảng cách gần nhau, tái sử dụng tần số tại các khu vực khác nhau để tăng dung lượng phục vụ.

Vì vậy, bổ sung phổ tần 800 MHz có thể giúp Starlink Mobile cải thiện khả năng phủ sóng theo thiết kế của SpaceX, nhưng không tự động loại bỏ giới hạn về dung lượng hay bảo đảm kết nối ổn định trong mọi điều kiện.

Lý do Starlink cần hạ tầng mặt đất

Vệ tinh có lợi thế đưa kết nối đến vùng sâu, vùng xa, trên biển hoặc những nơi việc xây dựng hạ tầng viễn thông tốn kém. Ngược lại, tại đô thị và các khu vực đông dân cư, mạng mặt đất có thể triển khai dày đặc trạm phát sóng để đáp ứng nhu cầu dữ liệu lớn từ điện thoại, máy tính và các thiết bị kết nối khác.

Bên cạnh đó, kết nối trực tiếp giữa điện thoại và vệ tinh không đồng nghĩa toàn bộ đường truyền dịch vụ đều nằm trên quỹ đạo. Dữ liệu vẫn cần được chuyển tiếp qua hệ thống mạng để đến các mạng viễn thông và dịch vụ đích. Do đó, chất lượng dịch vụ phụ thuộc cả đường truyền vô tuyến giữa điện thoại và vệ tinh lẫn khả năng phối hợp với hạ tầng mạng liên quan.

Báo cáo The Limits of D2D, công bố tháng 2/2026 của Hiệp hội Hệ thống Di động Toàn cầu (GSMA), cũng chỉ ra rằng công nghệ kết nối trực tiếp từ vệ tinh đến thiết bị còn bị giới hạn bởi dung lượng và hiệu quả sử dụng phổ tần. Theo báo cáo, công nghệ này có thể mở rộng vùng phủ và tăng khả năng liên lạc trong tình huống khẩn cấp, nhưng phù hợp hơn với vai trò bổ sung cho mạng di động mặt đất thay vì thay thế mạng hiện có. 

Starlink Mobile vì thế phải giải quyết đồng thời hai yêu cầu: mở rộng vùng phủ đến những nơi mạng mặt đất khó tiếp cận và đáp ứng nhu cầu dữ liệu với chất lượng ổn định. Vệ tinh có thể thu hẹp những khoảng trống kết nối, nhưng giới hạn về dung lượng, phổ tần và chuyển giao kết nối khiến mạng mặt đất vẫn cần thiết, đặc biệt tại những nơi có nhiều người dùng cùng lúc.