Seguramente has escuchado del 5G, una nueva tecnología que dicen los que saben, cambiará el mundo que conocemos. Para contextualizar más, 5G se refiere a la quinta generación de tecnologías móviles (la primera generación permitía tan sólo hacer llamadas de voz de bajísima calidad), con la cual podremos tener descargas más rápidas, conectar muchos dispositivos a la vez y tener conexiones más estables.
La tecnología 5G también permite descargar archivos cuyo tamaño ya no será un problema. La red 3G (la que teníamos en los 2000) transfería datos en 24 horas, mientras que la red 5G podrá realizar la misma operación en solo 3.6 segundos, por lo que podrás descargar una película de alta definición en tan solo un minuto.
Y los beneficios van más allá de una gran experiencia jugando videojuegos, la nueva tecnología mejorará significativamente el desarrollo del sector salud, educación, agricultura, negocios, seguridad, economía, etc. Y la parte más emocionante es que facilitará el desarrollo del Internet de las cosas (IoT) , la realidad aumentada , las ciudades inteligentes y un mundo totalmente conectado , lo que hará que el presente parezca sacado de una película futurista.
Llevar esto acabo no es tarea fácil, y requiere de una combinación de múltiples elementos, los cuales incluyen nuevas regulaciones y estándares para utilizar las frecuencias necesarias, el diseño de nuevos dispositivos que nos permitan la compatibilidad necesaria, modelos de negocio, y por supuesto, mucha infraestructura, pero uno de los elementos claves para esta transformación y del cual hablaremos hoy, son los satélites, una pieza fundamental para la expansión de la tecnología 5G.
¿Qué es un satélite?
Se conoce como satélite a cualquier cuerpo que orbita a otro más grande. La Luna por ejemplo es el satélite natural (y el único) de la Tierra porque órbita alrededor de ella, pero existen otro tipo de satélites que también orbitan la Tierra y que fueron creados por el hombre, llamados satélites artificiales. Gracias a ellos podemos tener señales de televisión y llamadas telefónicas en todo el mundo, también son los responsables de darte tu ubicación exacta para que tu Uber sepa donde recogerte. Actualmente hay aproximadamente 2,666 satélites funcionales y esta cifra sólo irá en aumento, pues 5G dará partida a una nueva carrera espacial para satélites, cuyas empresas dedicadas a su creación buscarán ofrecer a los clientes la mejor experiencia inalámbrica en todo el mundo. Con eso en mente, examinemos los nuevos satélites de comunicación y cómo contribuyen a 5G:
Satélites LEO
Los satélites de comunicaciones tradicionales son geoestacionarios (GEO) y han estado en órbita durante más de 50 años. Los satélites GEO pesan más de 1,000 kg y operan a 36,000 kilómetros sobre la Tierra. Estos satélites permanecen en una posición fija con respecto a cualquier posición, lo que permite a las antenas terrestres la capacidad de apuntar directamente al satélite, sin moverse de su lugar. Los satélites de comunicación mexicanos son ejemplos de satélites geoestacionarios.
Por el contrario, los satélites de órbita terrestre bajas (LEO) operan aproximadamente entre 500 y 2,000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra y pesan menos de 500 kg. Debido a su baja órbita, la latencia (el tiempo que transcurre desde que enviamos una señal y recibimos la respuesta) se reduce significativamente ya que el satélite está mejor posicionado para recibir y transmitir datos rápidamente, eso significa más velocidad. Desafortunadamente, esto genera un problema de cobertura, pues con un satélite sólo podríamos cubrir una pequeña sección de territorio por un tiempo muy corto y esta es la razón por lo que los satélites LEO transmiten continuamente señales de comunicación y tráfico a través de grandes constelaciones de satélites. Esto asegura una cobertura perfecta a cualquier escala de territorio que se requiera. Y ya hay protagonistas en lo que a constelaciones de satélites LEO se refiere, y sí, Elon Musk está involucrado.
Satélites LEO privados
Está surgiendo una nueva carrera espacial entre las empresas de tecnología para desplegar constelaciones de satélites LEO para ofrecer un servicio de Internet de alta velocidad a los mercados emergentes. En febrero de este año, SpaceX puso en órbita su quinto lote de 60 satélites Starlink. Se estima que para el 2024, la constelación cuente con 12,000 satélites, pero el verdadero objetivo final ¡es una mega constelación de 42,000 satélites!
SpaceX no es el único en esta carrera, pues Amazon ya solicitó el permiso para poner 3,236 satélites como parte de su proyecto Kuiper, el cual brindará un servicio de banda ancha de alto rendimiento y baja latencia a millones de usuarios cuya localización geográfica complica algún otro tipo de servicio alámbrico, el creador del proyecto menciona que mientras más opciones de servicios satelitales haya con el mismo fin, más opciones de elección tendrán los clientes para elegir el que mejor se acomode con sus necesidades.
OneWeb es otro participante en este nuevo modelo de negocios, y ya cuenta con 34 satélites en órbita, sus planes son abrir oficialmente sus operaciones a mediados de 2021 y comenzará vendiendo sus servicios a gobiernos y empresas que necesiten servicios de internet enfocados a barcos y aviones.
Y estos monstruos comerciales no son los únicos que tienen planes de conquistar el cielo, la empresa de Facebook también ha declarado sus deseos de realizar su propia constelación para llevar Internet a zonas marginadas con su proyecto Facebook Athena, y es seguro que cada vez escucharemos a nuevos participantes entrar a esta carrera.
Cada una de estas empresas reconoce el potencial de las constelaciones de satélites privados no sólo para proporcionar conectividad a Internet a las zonas rurales, sino también para satisfacer los servicios de redes globales del mañana, como el Internet de las cosas.
Satélites e IoT [3]
El Internet de las cosas (IoT) ha sido reconocido como un impulsor clave de las comunicaciones inalámbricas 5G. Sin embargo, existen muchos casos de uso, como el monitoreo de áreas remotas, el aprovisionamiento de Internet a regiones marginadas, o la administración de transporte inteligente, que requieren una solución más global, escalable, flexible y resistente.
Solo alrededor del 25% de la masa terrestre del mundo cuenta con torres de telefonía celular. El resto de la Tierra (con todo y sus mares), no tiene cobertura. Para permitir la conectividad masiva de máquina a máquina, en áreas remotas y rurales, la cobertura debe estar disponible más allá de las torres de telefonía celular. La creciente demanda de mayor ancho de banda y el creciente tráfico de datos en varios sectores comerciales, junto con la congestión que sufren las redes actuales en las grandes ciudades, son algunos de los factores que sustentan la necesidad de la evolución de la red. Las constelaciones de satélites proporcionan una plataforma estable de comunicación para dispositivos IoT.
La red de IoT no es el único sector transformable, históricamente, la industria de los satélites siempre se ha puesto al día para las necesidades que el mundo demanda, realizando adaptaciones, desarrollos y procesos de ingeniería sumamente complejos, pero para la industria de satélites de hoy, 5G proporciona una arquitectura de red que debió definirse casi desde el principio. Estamos hablando de millones de satélites pequeños, costeables, poderosos, que funcionen todos juntos como un sistema, reconfigurable, que no acaben con el cielo nocturno y que se enfrenten a los importantes retos de la basura espacial y las colisiones.
Sin los satélites sería imposible vivir una era tecnológica como la que ya se avecina con el 5G. Una cuyos beneficios y desafíos parecerán fuera de este mundo.
Escrito por: Elena Guzmán
Foto de portada: 50,000 satélites para propocionar servicios 5G y WiFi en todo el mundo. (Créditos: SpaceX)
Referencias
Rafael A. Junquera. Los satélites y la 5G están destinados a entenderse para llevar conectividad a zonas rurales. Telesemana.com 2020.
https://www.telesemana.com/blog/2020/02/11/los-satelites-y-la-5g-estan-destinados-a-entenderse-para-llevar-conectividad-a-zonas-rurales/
What are satellites? The STEM Hub.
https://thestemhub.org.uk/stem-at-home/item/what-are-satellites
The Role of Satellites for 5G and Beyond. 5G World Forum. IEEE.
https://ieee-wf-5g.org/the-role-of-satellites-for-5g-and-beyond/
Telefonica. Qué es el 5G y cómo funciona?
https://www.telefonica.com/documents/364672/413998/como-funciona-el-5G.jpg/d90f0011-480f-715e-7c85-462793ca9d9d?t=1564671038764#:~:text=5G%20utiliza%20las%20frecuencias%20de,%22%2C%2026%20y%2028%20GHz
Noemi de Hevia Mendez. What is the role of satellite communications in 5G? CGI. Abril, 2020.
https://www.cgi.com/uk/en-gb/blog/communications/what-is-the-role-of-satellite-communications-in-5g
ESA. Space for 5G Overview.
https://artes.esa.int/satellite-5g/overview
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