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El presente y el futuro de Internet por satélite

El presente y el futuro de Internet por satélite

Satélite global ESInternet se extenderá por todo el planeta después de 2020. Pero ahora podemos hablar sobre cómo funcionará este sistema y qué oportunidades ofrecerán las nuevas tecnologías de telecomunicaciones a los suscriptores.

Este artículo se centrará en las iniciativas de conectividad a Internet basadas en el espacio. Tal proyecto podría haber parecido demasiado caro y caro incluso hace unas pocas décadas. Después de todo, las redes de fibra óptica de alta velocidad se extienden por todo el mundo y se enfrentan con éxito al creciente flujo de información, entonces, ¿por qué integrarlas con satélites espaciales? Sin embargo, la viabilidad comercial de esta tecnología ha sido confirmada por el éxito de muchas empresas.

Redes de satélites geoestacionarios

Desde un punto de vista técnico, Internet satelital se basa en tres componentes principales:

  • satélites;
  • antenas especiales instaladas en el proveedor y en el suscriptor;
  • Los módems, que interactúan con las antenas, decodifican la señal de radio y la transmiten a la computadora.

A diferencia de las redes de cable o celulares, Internet satelital utiliza amplificadores de señal en el espacio y se mueven en caminos cerrados, órbitas muy por encima de la tierra.

Los satélites de telecomunicaciones operacionales son geoestacionarios. Su velocidad es igual a la velocidad de rotación del planeta y las órbitas se eligen para que desde la superficie de la Tierra el satélite parezca inmóvil, todo el tiempo que esté en un punto del cielo. Convencionalmente, un satélite de comunicaciones por Internet es comparable a una Estrella del Norte. Siempre que vuelvas la mirada hacia el cielo, podrás encontrarlo fácilmente en su lugar habitual, lo importante es saber dónde mirar.

Por lo tanto, al examinar las antenas en la fachada de un edificio de apartamentos, encontrará que están dirigidas al mismo punto. Sin embargo, serán principalmente antenas de televisión por satélite, capaces solo de recibir una señal, pero no de enviar información al espacio. Internet satelital proporciona comunicaciones bidireccionales.

Cuando se accede a una página web, la solicitud se envía desde la computadora al módem, que la transmite al espacio a través de una antena. El satélite actúa como intermediario, transmitiendo la señal a la Tierra al centro de telecomunicaciones del ISP, donde se requiere un sitio web específico. La respuesta se envía de regreso al satélite, luego a la antena doméstica y se descarga a la computadora a través del módem.

En principio, el procedimiento no difiere de lo que sucede con la señal que pasa por la red celular, pero el camino que toma la información es, si no más corto, ciertamente más directo. Para que un paquete de datos viaje de un continente a otro a través de una red de fibra óptica, no solo debe cruzar el Atlántico, sino también visitar muchos nodos intermedios. Entonces, por ejemplo, entre Seattle y la costa de Sudáfrica, el correo electrónico viaja a través de unos 200 enrutadores. En el caso de Internet satelital, solo hay un enrutador y está en el espacio, donde la señal viaja más rápido que los cables.

El éxito de la Internet por satélite está bien probado por empresas como Iridium y Viasat.

Viasat utiliza satélites individuales en los Estados Unidos. Por lo tanto, ViaSat-1, lanzado en órbita en 2011, tiene un ancho de banda de 140 gigabits por segundo y atiende fácilmente hasta 1 millón de usuarios simultáneamente, cada uno proporcionando hasta 25 megabits por segundo de ancho de banda. Lanzado el 1 de junio de 2017, ViaSat-2 transmite hasta 1 terabyte por segundo y proporciona a cada uno de sus suscriptores un canal de comunicación de 100 megabits por segundo.

Satélite ViaSat-2. Fuente de la foto: ViaSat

Iridium ha estado lanzando constelaciones de satélites desde finales de la década de 1990. La red de esta empresa incluye más de 60 repetidores, que cubren la mayor parte del planeta con comunicaciones, a excepción de las latitudes altas, donde el posicionamiento de los satélites geoestacionarios es difícil debido a las peculiaridades de la mecánica orbital.

Desafortunadamente, esta constelación de satélites no proporciona acceso a Internet de alta velocidad. También se especula que Iridium Next, los satélites de telecomunicaciones de segunda generación de la compañía, entregará alrededor de 1,4 megabits por segundo a suscriptores críticos como los medios y el ejército. En su forma actual, las velocidades en la red de telecomunicaciones Iridium se miden en kilobits por segundo.

Ambas empresas demuestran que los satélites tienen una gran demanda como medio de conexión a Internet. Gracias al uso de satélites individuales, Viasat es capaz de proporcionar alta velocidad, mientras que Iridium, por el contrario, al lanzar una constelación completa de satélites al espacio, proporcionó una amplia cobertura de suscriptores a costa de sacrificar la velocidad de acceso.

Sin embargo, la principal desventaja de los sistemas de Internet por satélite existentes es que los satélites geoestacionarios deben colocarse en órbitas altas, a una distancia de unos 35.000 kilómetros de la Tierra. Por lo tanto, las ventajas de la comunicación por satélite se compensan con un largo retraso en la transmisión de la señal, que puede alcanzar varios segundos. Esto es extremadamente inconveniente cuando se trata de comunicaciones de voz y video, juegos en línea y cualquier otra actividad que requiera una respuesta rápida a lo que está sucediendo en el otro extremo de la línea de comunicación.

Internet en órbita terrestre baja

Los nuevos proyectos de comunicaciones por satélite están diseñados para abordar estos desafíos. Estamos hablando del proyecto estadounidense Starlink y del británico OneWeb.

En general, estas iniciativas son similares. Las nuevas constelaciones de satélites de telecomunicaciones utilizarán las bandas Ka y Ku del espectro de radiofrecuencia: ondas milimétricas. El número de transpondedores será incluso mayor que el del Iridium y sus órbitas serán significativamente menores y el movimiento de los satélites no estará sincronizado con la rotación de la Tierra. Esta disposición reducirá los retrasos en la transmisión de datos de 25 a 35 milisegundos, lo que es comparable al de las redes cableadas.

Gracias al uso de antenas especialmente sintonizadas, desaparecerá la necesidad de apuntar a un satélite específico y el módem en la Tierra cambiará automáticamente de una nave espacial a otra. Las antenas para comunicaciones por satélite se pueden colocar en objetos en movimiento: trenes, aviones y automóviles.

OneWeb planea enviar 2.700 satélites al espacio en órbita terrestre baja y media. Greg Wyler, CEO de OneWeb, ya tiene experiencia en proyectos similares. La empresa que fundó, O3b Networks, opera con éxito una pequeña constelación de satélites que brindan acceso a Internet a islas y cruceros oceánicos.

Satellite OneWeb. Fuente de la foto: satellitetoday.com

Su competidor, Elon Musk, fundador de la empresa espacial privada SpaceX, ya ha puesto en órbita dos satélites de prueba de la futura red de telecomunicaciones Starlink utilizando un cohete de su propia producción. Pero esto, por supuesto, no es suficiente. Su plan implica el lanzamiento de dos constelaciones de satélites.

El primer grupo orbitará a una altitud de 1100 kilómetros a 684 metros sobre la Tierra, el segundo, se ubicará un poco más alto a un nivel de 1325 kilómetros a 823 metros. La primera constelación constará de 4.425 pequeños satélites, la segunda de 7.518 satélites. Estos números pueden sonar muy bien, pero estamos hablando del llamado CubeSat. Si, por ejemplo, el satélite ViaSat-2 pesaba más de 6 toneladas en el lanzamiento, el pequeño satélite que forma Starlink según las especificaciones no pesa más de 1,33 kg. Se espera que CubeSat se ponga en órbita varios cientos simultáneamente, a menudo junto con otra carga útil.

Satélites CubeSat. Fuente de la foto: arrl.org

Dado que tanto el espectro de frecuencias como el espacio en la órbita de la Tierra son valores finitos, la carrera espacial que ha comenzado a construir una Internet satelital de órbita baja solo se acelerará. Independientemente del resultado, está claro que dicha competencia «sacudirá» la industria y estimulará su desarrollo.

Sin embargo, los medios informan que Elon Musk está preparando un regalo para la humanidad en forma de Internet satelital global gratuito que no se corresponde con la realidad. Tales declaraciones se atribuyen al jefe de SpaceX, pero en realidad Elon Musk no dio voz a tales planes.

Los programas de Internet espacial no competirán directamente con los proveedores de Internet tradicionales, como pueden hacerlo, por ejemplo, los globos de Google, creados como parte del Proyecto Loon. Si bien este último se puede conectar a través de cualquier teléfono inteligente, los satélites de telecomunicaciones requieren la compra e instalación de equipos especiales.

Red nublada

El costo de los lanzamientos espaciales es alto en relación con el costo de tender cables de fibra óptica y lo seguirá siendo a pesar de todo el éxito en la creación de estadios reutilizables para cohetes espaciales.

Por tanto, el modelo de negocio de Starlink o OneWeb inicialmente se diferenciará poco de la estrategia de Iridium y Viasat, que brindan servicios a diversas empresas en rincones remotos del planeta.

Al mismo tiempo, es muy probable que el suscriptor típico, que se enfrenta a la nueva generación de Internet por satélite por primera vez, no note nada inusual. Es probable que la velocidad mejore ligeramente, ya que algunos proveedores, incluido Online, ahora pueden ofrecer Internet a 200 Mb / s. Simplemente se conectará a un punto de acceso Wi-Fi en un avión o tren, sin saber que una nueva generación de tecnología espacial está brindando acceso a noticias, redes sociales, gatos lindos y memes divertidos.