El satélite de alto rendimiento ( HTS ) es un satélite de comunicaciones que proporciona más rendimiento que un satélite FSS clásico (al menos el doble, aunque normalmente por un factor de 20 o más [1] ) para la misma cantidad de espectro orbital asignado , reduciendo así significativamente el coste por bit. [2] ViaSat-1 y EchoStar XVII (también conocido como Jupiter-1 [3] ) proporcionan más de 100 Gbit/s de capacidad, que es más de 100 veces la capacidad ofrecida por un satélite FSS convencional. [4] Cuando se lanzó en octubre de 2011, ViaSat-1 tenía más capacidad (140 Gbit/s) que todos los demás satélites de comunicaciones comerciales sobre América del Norte combinados. [5]
El aumento significativo de la capacidad se logra mediante una reutilización de frecuencia de alto nivel y una tecnología de haz puntual que permite la reutilización de frecuencia en múltiples haces puntuales [1] enfocados estrechamente (generalmente en el orden de cientos de kilómetros), [1] como en las redes celulares, que son características técnicas definitorias de los satélites de alto rendimiento. Por el contrario, la tecnología satelital tradicional utiliza un solo haz amplio (generalmente en el orden de miles de kilómetros) [1] para cubrir regiones amplias o incluso continentes enteros. [1] Además de una gran cantidad de capacidad de ancho de banda, los HTS se definen por el hecho de que a menudo, pero no exclusivamente, apuntan al mercado de consumo. [6] En los últimos 10 años, la mayoría de los satélites de alto rendimiento operaron en la banda K a , sin embargo, este no es un criterio definitorio, y a principios de 2017 había al menos 10 proyectos de satélites HTS de banda Ku , de los cuales 3 ya se lanzaron y 7 estaban en construcción.
Inicialmente, los sistemas HTS usaban satélites en la misma órbita geoestacionaria (a una altitud de 35.786 km) que los satélites de televisión (con satélites como KA-SAT , Yahsat 1A y Astra 2E compartiendo funcionalidad de TV y HTS), pero el retardo de propagación para una transmisión de protocolo de Internet de ida y vuelta a través de un satélite geoestacionario puede superar los 550 ms, lo que es perjudicial para muchas aplicaciones de conectividad digital, como transacciones bursátiles automatizadas, juegos hardcore y videochats de Skype . [7] [8] y el foco para HTS se está desplazando cada vez más a la órbita terrestre media (MEO) más baja y la órbita terrestre baja (LEO), con altitudes tan bajas como 600 km [9] y retrasos tan cortos como 40 ms. [10] Además, las menores pérdidas de trayectoria de las órbitas MEO y LEO reducen los requisitos y costos de energía de la estación terrestre y del satélite, y así se logra un rendimiento enormemente mayor y una cobertura global mediante el uso de constelaciones de muchos satélites de alto rendimiento más pequeños y más baratos. [11] [8] La constelación O3b de SES fue el primer sistema satelital MEO de alto rendimiento, lanzado en 2013, y en 2018 se había propuesto lanzar más de 18.000 nuevos satélites LEO para 2025. [12]
A pesar de los mayores costos asociados con la tecnología de haz puntual, el costo total por circuito es considerablemente menor en comparación con la tecnología de haz conformado. [1] Mientras que el ancho de banda de FSS de banda Ku puede costar más de 100 millones de dólares por gigabit por segundo en el espacio, los HTS como ViaSat-1 pueden proporcionar un gigabit de rendimiento en el espacio por menos de 3 millones de dólares. [6] Si bien un costo por bit reducido se cita a menudo como una ventaja sustancial de los satélites de alto rendimiento, el costo por bit más bajo no siempre es el principal impulsor detrás del diseño de un sistema HTS, dependiendo de la industria a la que servirá. [13]
Los sistemas HTS se implementan principalmente para proporcionar servicios de acceso a Internet de banda ancha (punto a punto) a regiones que no cuentan con el servicio de tecnologías terrestres o que lo tienen insuficientemente, donde pueden ofrecer servicios comparables a los servicios terrestres en términos de precio y ancho de banda. Si bien muchas plataformas HTS actuales se diseñaron para servir al mercado de banda ancha de consumo, algunas también ofrecen servicios a los mercados gubernamentales y empresariales, así como a los operadores de redes celulares terrestres que enfrentan una creciente demanda de backhaul de banda ancha a sitios celulares rurales . Para el backhaul celular, el costo por bit reducido de muchas plataformas HTS crea un modelo económico significativamente más favorable para que los operadores inalámbricos utilicen el satélite para el backhaul de voz y datos celulares. Algunas plataformas HTS están diseñadas principalmente para los sectores empresarial, de telecomunicaciones o marítimo. Además, los HTS pueden soportar aplicaciones punto a multipunto e incluso servicios de transmisión como la distribución DTH a áreas geográficas relativamente pequeñas servidas por un solo haz puntual.
Una diferencia fundamental entre los satélites HTS es el hecho de que algunos HTS están conectados a la infraestructura terrestre a través de un enlace de alimentación que utiliza un haz puntual regional que dicta la ubicación de los posibles telepuertos , mientras que otros satélites HTS permiten el uso de cualquier haz puntual para la ubicación de los telepuertos . En este último caso, los telepuertos se pueden instalar en un área más amplia, ya que las huellas de sus haces puntuales cubren continentes y regiones enteras, como es el caso de los satélites tradicionales. [14]
Los analistas de la industria en Northern Sky Research creen que los satélites de alto rendimiento proporcionarán al menos 1,34 TB/s de capacidad para 2020 [14] y, por lo tanto, serán una fuerza impulsora para el mercado global de backhaul satelital, cuyo valor se triplicará, pasando de los ingresos anuales de 2012 de aproximadamente US$800 millones a US$2.300 millones para 2021. [15]
