Los continuos desarrollos tecnológicos en materia satelital, han permitido superar ciertas limitaciones que existían para hacer llegar las aplicaciones y servicios de telecomunicaciones a los usuarios de los sitios más remotos y de difícil acceso de la geografía terrestre.
La evolución en esta materia ha sido considerable en los últimos años, aunado a la interacción que se ha venido produciendo entre las redes satelitales y las redes terrenales, entre ellas las del servicio fijo, servicio móvil, radionavegación aeronáutica, servicio móvil marítimo, entre otros. La mencionada interacción, permite a los usuarios mejorar el acceso a los distintos servicios y aplicaciones de telecomunicaciones que necesita, incrementando la cobertura y mejorando de esta manera la deseada conectividad global.
Los satélites han evolucionado desde la era analógica en sus inicios, cuando sus plataformas eran de estabilización por giro, hasta las modernas plataformas de carga útil definida por software, con procesadores Digitales transparentes a bordo, siendo los últimos años, caracterizados por el incremento en la velocidad de datos y las aplicaciones de Banda Ancha, con lo cual entran a la palestra los denominados satélites de alto rendimiento (HTS, por sus siglas en inglés de High Throughput Satellite).
Características de los Sistemas satelitales de Alto Rendimiento
Los sistemas satelitales de alto rendimiento (HTS), se caracterizan por utilizar múltiples haces de cobertura, estrechos y puntuales e infraestructura terrena sofisticada para proporcionar velocidad y capacidad similar a las tecnologías terrestres en muchos casos. Los sistemas de órbita satelital no geoestacionaria (No GEO) recientemente implementados, incluyendo los futuros sistemas de constelaciones en múltiples planos en órbitas terrestres bajas, ahora pueden proporcionar conectividad de baja latencia que admite una amplia gama de aplicaciones de datos de banda ancha.
Los satélites HTS representan una nueva generación de sistemas de comunicaciones satelitales, capaces de ofrecer un gran rendimiento en comparación con los tradicionales sistemas del Servicio Fijo por Satélite (SFS), de Radiodifusión por Satélite (SRS) o Móvil por Satélite (SMS). La principal diferencia en la arquitectura de un sistema HTS es el uso de múltiples “haces puntuales” para cubrir un área de servicio determinada, en lugar de haces amplios, lo cual aporta la ventaja de la reutilización de frecuencias con las siguientes características:
• Mayor ganancia de transmisión/recepción: debido a su mayor directividad y, por lo tanto, mayor ganancia, un haz más estrecho da como resultado una mayor potencia (tanto transmitida como recibida), permitiendo por tanto el uso de terminales de usuario más pequeños y el uso de modulaciones de orden superior, logrando así una mayor tasa de transmisión de datos y una mejor eficiencia espectral.
• Reutilización de frecuencia: cuando un área de servicio particular está cubierta por múltiples haces puntuales, varios de esos haces pueden reutilizar la misma banda de frecuencia y polarización, permitiendo así un aumento de la capacidad del sistema satelital para un determinado ancho de banda asignado al sistema.
• Bandas de operación: Los sistemas HTS se pueden implementar en unas pocas bandas de frecuencias, normalmente se utilizan la banda Ku y la banda Ka. La selección de la banda de frecuencia de operación del sistema tendrá una influencia importante en la experiencia general de los proyectos satelitales.
Entonces se puede concluir que la diferencia fundamental en la arquitectura de un sistema HTS en comparación con los sistemas geoestacionarios tradicionales, es el uso de múltiples “haces puntuales” (spot beams), necesarios para cubrir una determinada zona de servicio, en lugar de utilizar haces amplios. Además, el segmento terreno de control requiere de la instalación de un mayor número de Hubs o puerta de enlace, para la operación correcta del sistema satelital, encargándose cada puerta de enlace de la operación de un determinado número de haces puntuales.
La necesidad creciente de conectividad de Banda Ancha en todo momento y en cualquier lugar.
Vivimos en un mundo en el que los usuarios de los servicios de telecomunicaciones requieren cada vez de mayor y mejor conectividad a Internet, en cualquier lugar del planeta y en cualquier instante, lo cual se hace normalmente a través de una conexión con movilidad (smartphone, tablet o cualquier nuevo dispositivo móvil), o en menor proporción a través de una conexión fija (PC desde el lugar de trabajo o desde el hogar). Es preciso destacar que la demanda de banda ancha comprende requisitos de conectividad para usuarios a bordo de aeronaves, barcos y vehículos terrestres que se encuentren en posiciones fijas o mientras estén en desplazamiento, siendo este importante segmento de la red satelital, conocido como Estaciones Terrenas en Movimiento (ETEM).
Los usuarios requieren actualmente la inmediatez de la comunicación con intercambio de grandes cantidades de datos, audio y video de mediana o gran capacidad, acceso a Redes Sociales, entretenimiento, correo electrónico, streaming, compras por Internet, descargas de películas, acceso a diversas aplicaciones que son de su interés y en la medida de lo posible, acceso a Realidad Virtual, Realidad Aumentada y al Internet de las Cosas.
La conectividad que se ofrece a través de los sistemas satelitales, transforma las economías y las sociedades. Cuando aquellos sitios normalmente desatendidos son conectados mediante banda ancha por satélite, los estudiantes de las zonas rurales tienen la oportunidad de acceder a recursos educativos que también son utilizados en las comunidades de las zonas urbanas. Los agricultores, ganaderos, comerciantes, pueden tener una mejor planificación teniendo en cuenta los cambios meteorológicos y la dinámica del mercado a corto plazo y por ejemplo, muchos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, como mejorar la salud, disminuir la pobreza, impulsar la educación y lograr la industrialización inclusiva y sostenible, por nombrar algunos, dependen del acceso a la banda ancha satelital.
Para crear un sistema que permita conectar a los usuarios en todo momento y en cualquier sitio, se hace necesario que las redes terrenales móviles 4G operativas y las redes 5G desplegadas y futuras, interactúen con las redes satelitales geoestacionarias o no geoestacionarias de manera complementaria, conformando arquitecturas híbridas, a fin de otorgar verdaderos servicios de Banda Ancha a los usuarios en las distintas topografías por las que se movilizan.
Es probable que los servicios móviles 5G estén disponibles principalmente en las zonas urbanas y no en las áreas rurales; pero la Unión Internacional de Telecomunicaciones ha identificado y atribuido distintas bandas de frecuencias para ser utilizadas por los servicios móviles 5G, dependiendo si el despliegue se realiza en extensas zonas rurales o en los centros urbanos.
Actualmente existe buena disponibilidad de redes satelitales de Banda Ancha de gran capacidad en la órbita de los satélites geoestacionarios (GEO) que incluyen las nuevas topologías de alto rendimiento (HTS), así como el despliegue satisfactorio de megaconstelaciones de órbita baja (No GEO), como Starlink y OneWeb y futuros proyectos como Telesat Lightspeed y Amazon Kuiper. En este sentido, resulta claro que los beneficios de las redes 5G pueden extenderse a partes del mundo que podrían considerarse inalcanzables de no existir los sistemas satelitales, resultando de gran importancia la interacción entre ambos sistemas.
En lo que respecta a América Latina, en el caso de despliegue de soluciones de Banda Ancha, se deben tomar muy en cuenta la variada topografía existente, la densidad de población, el acceso a fuentes de agua y de energía eléctrica, el crecimiento urbanístico, las regulaciones para el acceso y uso de las vías generales de telecomunicaciones, entre otros.
Según un estudio de la firma Euroconsult, América Latina se convertirá para el año 2029 en la segunda región del mundo con mayor consumo de banda ancha satelital, solo por detrás de América del Norte.
Para cerrar esta lectura con algunas cifras adicionales, las investigaciones de Euroconsult indican que en 2020, 43 millones de personas estaban conectadas a la banda ancha vía satélite y se espera que este número aumente a 110 millones de personas conectadas en 2029, con América Latina agregando aproximadamente 20 millones de usuarios.
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