Un teléfono satelital , teléfono satelital o teléfono satelital es un tipo de teléfono móvil que se conecta a otros teléfonos o a la red telefónica mediante un enlace de radio a través de satélites que orbitan la Tierra en lugar de sitios celulares terrestres , como lo hacen los teléfonos celulares . Por lo tanto, pueden funcionar en la mayoría de las ubicaciones geográficas en la superficie de la Tierra, siempre que se proporcione cielo abierto y línea de visión entre el teléfono y el satélite. Dependiendo de la arquitectura de un sistema particular, la cobertura puede incluir toda la Tierra o solo regiones específicas. Los teléfonos satelitales brindan una funcionalidad similar a los teléfonos móviles terrestres; las llamadas de voz , la mensajería de texto y el acceso a Internet de bajo ancho de banda son compatibles con la mayoría de los sistemas. La ventaja de un teléfono satelital es que se puede utilizar en regiones donde las infraestructuras de comunicación terrestres locales, como las redes fijas y celulares , no están disponibles.
Los teléfonos satelitales son populares en expediciones a lugares remotos donde no hay un servicio celular confiable, como caminatas recreativas, caza, pesca y viajes en bote, así como para fines comerciales, como lugares mineros y envíos marítimos. [1] Los teléfonos satelitales rara vez se ven interrumpidos por desastres naturales en la Tierra o acciones humanas como la guerra, por lo que han demostrado ser herramientas de comunicación confiables en situaciones de emergencia y humanitarias, cuando el sistema de comunicaciones local se ha visto comprometido. [2]
El equipo móvil, también conocido como terminal, varía ampliamente. Los primeros teléfonos satelitales tenían un tamaño y un peso comparables a los de un teléfono móvil de finales de los años 1980 o principios de los años 1990 , pero generalmente con una gran antena retráctil . Los teléfonos satelitales más recientes son similares en tamaño a un teléfono móvil normal, mientras que algunos prototipos de teléfonos satelitales no tienen una diferencia distinguible de un teléfono inteligente común . [3] [4]
Una instalación fija, como la que se utiliza a bordo de un barco, puede incluir componentes electrónicos grandes y resistentes montados en bastidor y una antena de microondas orientable en el mástil que rastrea automáticamente los satélites aéreos. Las instalaciones más pequeñas que utilizan VoIP a través de un servicio de banda ancha por satélite bidireccional , como BGAN o VSAT, ponen los costos al alcance de los propietarios de embarcaciones de recreo. Los teléfonos satelitales con servicio de Internet tienen una recepción notoriamente mala en interiores, aunque puede ser posible obtener una señal constante cerca de una ventana o en el piso superior de un edificio si el techo es lo suficientemente delgado. Los teléfonos tienen conectores para antenas externas que se pueden instalar en vehículos y edificios. Los sistemas también permiten el uso de repetidores, de manera muy similar a los sistemas de telefonía móvil terrestre.
A principios de la década de 2020, varios fabricantes comenzaron a integrar conectividad de mensajería satelital y servicios de emergencia por satélite en teléfonos móviles convencionales para su uso en regiones remotas, donde no hay una red terrestre confiable.
Las primeras llamadas telefónicas retransmitidas por satélite se lograron a principios de la era espacial, después de la primera prueba de retransmisión realizada por el Pioneer 1 y la primera transmisión por SCORE en 1958 a finales de año, después de que Sputnik I se convirtiera a principios de año en el primer satélite de la historia.
MARISAT fue el primer satélite de comunicaciones móviles, operado finalmente por la primera organización privatizada de comunicaciones por satélite INMARSAT , que se formó en 1979. [5]
Los sistemas de telefonía satelital se pueden clasificar en dos tipos: sistemas que utilizan satélites en una órbita geoestacionaria alta, a 35.786 kilómetros (22.236 millas) sobre la superficie de la Tierra, y sistemas que utilizan satélites en órbita terrestre baja (LEO), a 640 a 1.120 kilómetros (400 a 700 millas) sobre la Tierra.
Algunos teléfonos satelitales utilizan satélites en órbita geoestacionaria (OSG), que aparecen en una posición fija en el cielo. Estos sistemas pueden mantener una cobertura global casi continua con solo tres o cuatro satélites, lo que reduce los costos de lanzamiento. Los satélites utilizados para estos sistemas son muy pesados (alrededor de 5000 kg) y costosos de construir y lanzar. Los satélites orbitan a una altitud de 35.786 kilómetros (22.236 millas) sobre la superficie de la Tierra; existe un retraso notable al realizar una llamada telefónica o usar servicios de datos debido a la gran distancia de los usuarios. La cantidad de ancho de banda disponible en estos sistemas es sustancialmente mayor que la de los sistemas de órbita terrestre baja; los tres sistemas activos proporcionan Internet satelital portátil utilizando terminales del tamaño de un portátil con velocidades que varían de 60 a 512 kbit por segundo ( kbps ).
Los teléfonos satelitales geoestacionarios sólo pueden utilizarse en latitudes más bajas, generalmente entre 70 grados al norte y 70 grados al sur del ecuador. En latitudes más altas, el satélite aparece en un ángulo tan bajo en el cielo que la interferencia de radiofrecuencia de fuentes terrestres en las mismas bandas de frecuencia puede interferir con la señal.
Otra desventaja de los sistemas de satélites geoestacionarios es que en muchas zonas, incluso donde hay una gran cantidad de cielo abierto, la línea de visión entre el teléfono y el satélite se ve interrumpida por obstáculos como colinas empinadas y bosques. El usuario tendrá que encontrar una zona con línea de visión antes de utilizar el teléfono. Este no es el caso de los servicios LEO: incluso si la señal está bloqueada por un obstáculo, uno puede esperar unos minutos hasta que otro satélite pase por encima, pero un satélite GSO puede perder una llamada cuando se pierde la línea de visión.
Los teléfonos satelitales pueden utilizar satélites en órbita terrestre baja (LEO). Las ventajas incluyen la posibilidad de proporcionar cobertura inalámbrica mundial sin interrupciones. Los satélites LEO orbitan la Tierra en órbitas de alta velocidad y baja altitud con un tiempo orbital de 70 a 100 minutos, a una altitud de 640 a 1120 kilómetros (400 a 700 millas). Dado que los satélites no son geoestacionarios, se mueven con respecto al suelo. Cualquier satélite dado solo está a la vista de un teléfono durante un corto tiempo, por lo que la llamada debe "transferirse" electrónicamente a otro satélite cuando uno pasa más allá del horizonte local. Dependiendo de las posiciones tanto del satélite como de la terminal, un pase utilizable de un satélite LEO individual normalmente durará de 4 a 15 minutos en promedio. [6] Al menos un satélite debe tener línea de visión a cada área de cobertura en todo momento para garantizar la cobertura; por lo tanto, se requiere una constelación de satélites, normalmente de 40 a 70, para mantener la cobertura mundial.
Ambos sistemas, con sede en Estados Unidos , comenzaron a funcionar a fines de los años 90, pero pronto se declararon en quiebra tras no conseguir suficientes suscriptores para financiar los costos de lanzamiento. Ahora son operados por nuevos propietarios que compraron los activos por una fracción de su costo original y ambos planean lanzar constelaciones de reemplazo que admitan un mayor ancho de banda. Las velocidades de datos para las redes actuales están entre 2200 y 9600 bit/s utilizando un teléfono satelital.
Un tercer sistema se anunció en 2022 cuando T-Mobile US y SpaceX anunciaron una asociación para agregar servicio celular satelital a los satélites Starlink de segunda generación (Gen2) que comenzarán a lanzarse a la órbita a fines de 2022. El servicio tiene como objetivo proporcionar cobertura de telefonía celular en zonas muertas en todo Estados Unidos utilizando el espectro PCS de banda media existente que posee T-Mobile. [9] La cobertura celular comenzará con mensajería y se expandirá para incluir servicios de voz y datos limitados más adelante, y las pruebas comenzarán en 2023. Con los satélites Starlink Gen2 en la órbita terrestre baja utilizando el espectro PCS existente , T-Mobile planea poder conectar teléfonos móviles comunes a los satélites, a diferencia de los teléfonos satelitales anteriores en el mercado que usaban radios especializadas para conectarse a satélites de órbita geoestacionaria, que tienen latencias de comunicación más largas . [10] T-Mobile ha ofrecido ampliar la oferta a nivel mundial si los operadores de telefonía celular de otros países desean intercambiar servicios de roaming a través de la asociación de T-Mobile con SpaceX, y otros operadores están trabajando con sus reguladores para habilitar los derechos de aterrizaje de comunicaciones de banda media en cada país. El ancho de banda estará limitado a aproximadamente 2 a 4 megabits por segundo distribuidos en un área de cobertura celular muy grande, con miles de llamadas de voz o millones de mensajes de texto simultáneamente en un área. El tamaño de una sola área de cobertura aún no se ha especificado. [10]
Los sistemas LEO tienen la capacidad de rastrear la ubicación de una unidad móvil mediante la navegación Doppler desde el satélite. [11] Sin embargo, este método puede tener una inexactitud de decenas de kilómetros. En algunos equipos Iridium, las coordenadas se pueden extraer mediante comandos AT , mientras que los teléfonos móviles Globalstar recientes las mostrarán en la pantalla. [12]
La mayoría de las terminales VSAT se pueden reprogramar en el campo utilizando comandos AT para evitar la adquisición automática de coordenadas GPS y, en su lugar, aceptar coordenadas GPS inyectadas manualmente.
Los teléfonos satelitales generalmente están provistos de números con un código de llamada de país especial .
Los teléfonos satelitales de Inmarsat se emiten con códigos +870. En el pasado, se asignaron códigos de país adicionales a diferentes satélites, pero los códigos +871 a +874 se eliminaron gradualmente a fines de 2008, por lo que los usuarios de Inmarsat siguen teniendo el mismo código de país, independientemente del satélite en el que esté registrado su terminal. [13]
A los sistemas de órbita terrestre baja, incluidos algunos de los extintos, se les han asignado rangos de números en el código de país virtual +881 del Sistema Global de Satélites Móviles de la Unión Internacional de Telecomunicaciones . Los teléfonos satelitales Iridium se emiten con los códigos +881 6 y +881 7. Globalstar, aunque se le asignaron +881 8 y +881 9, usa números de teléfono de EE. UU., excepto para revendedores de servicios ubicados en Brasil , que usan el rango +881.
A las pequeñas redes de telefonía satelital regionales se les asignan números en el código +882 designado para " redes internacionales " que no se utiliza exclusivamente para redes de telefonía satelital.
Si bien es posible obtener teléfonos usados para las redes Thuraya, Iridium y Globalstar por aproximadamente US$200 , los teléfonos más nuevos son bastante caros. El Iridium 9505A, lanzado en 2001, se vendió en marzo de 2010 por más de US$1000. [14] Los teléfonos satelitales están diseñados específicamente para una red en particular y no se pueden cambiar a otras redes. El precio de los teléfonos varía con el rendimiento de la red. Si un proveedor de telefonía satelital encuentra problemas con su red, los precios de los teléfonos bajarán y luego aumentarán una vez que se lancen nuevos satélites. De manera similar, los precios de los teléfonos aumentarán cuando se reduzcan las tarifas de las llamadas.
Entre los teléfonos satelitales más caros se encuentran los terminales BGAN , que suelen costar varios miles de dólares. [15] [16] Estos teléfonos proporcionan comunicaciones de voz e Internet a una velocidad de aproximadamente 0,5 Mbit/s. A veces, los proveedores subvencionan los teléfonos satelitales si se firma un contrato de pospago, pero los subsidios suelen ser de sólo unos pocos cientos de dólares o menos.
Dado que la mayoría de los teléfonos satelitales se construyen bajo licencia o la fabricación de los teléfonos se contrata a fabricantes de equipos originales , los operadores tienen una gran influencia sobre el precio de venta. Las redes satelitales funcionan con protocolos propietarios , lo que dificulta que los fabricantes fabriquen teléfonos de forma independiente.
Una empresa emergente está proponiendo el uso de tecnología de telefonía móvil estándar en satélites para permitir el envío de mensajes de texto de bajo ancho de banda con satélites desde teléfonos móviles baratos. [17]
El coste de realizar llamadas de voz desde un teléfono satelital varía entre 0,15 y 2 dólares por minuto, mientras que las llamadas desde líneas fijas y teléfonos móviles normales son más caras. Los costes de transmisión de datos (en particular, los de banda ancha) pueden ser mucho más elevados. Las tarifas desde líneas fijas y teléfonos móviles oscilan entre 3 y 14 dólares por minuto, siendo Iridium, Thuraya [18] e Inmarsat algunas de las redes más caras a las que llamar. El receptor de la llamada no paga nada, a menos que se le llame a través de un servicio especial de cobro revertido.
Las llamadas entre diferentes redes de telefonía satelital suelen ser muy caras, con tarifas de hasta 15 dólares por minuto.
Las llamadas desde teléfonos satelitales a teléfonos fijos suelen costar entre 0,80 y 1,50 dólares por minuto, a menos que se utilicen ofertas especiales. Estas promociones suelen estar limitadas a una zona geográfica concreta en la que el tráfico es bajo.
La mayoría de las redes de telefonía satelital tienen planes prepagos, con cupones que van desde $100 a $5,000.
Algunas redes de telefonía satelital ofrecen un canal de búsqueda unidireccional para alertar a los usuarios en áreas con poca cobertura (como en interiores) sobre la llamada entrante. Cuando se recibe la alerta en el teléfono satelital, se debe llevar a un área con mejor cobertura antes de poder aceptar la llamada.
Globalstar proporciona un servicio de enlace ascendente de datos unidireccional, normalmente utilizado para el seguimiento de activos.
Iridium opera un servicio de buscapersonas unidireccional , así como la función de alerta de llamada.
En algunos países, la posesión de un teléfono satelital es ilegal. [19] Sus señales generalmente pasan por alto los sistemas de telecomunicaciones locales, lo que dificulta la censura y los intentos de escuchas telefónicas , lo que ha llevado a algunas agencias de inteligencia a creer que los teléfonos satelitales ayudan a la actividad terrorista. [20] También es común que existan restricciones en países con regímenes gubernamentales opresivos como una forma de exponer a los agentes subversivos dentro de su país y maximizar el control de la información que pasa por sus fronteras. [21]
Todas las redes de telefonía satelital modernas cifran el tráfico de voz para evitar escuchas no autorizadas. En 2012, un equipo de investigadores académicos en seguridad realizó ingeniería inversa de los dos principales algoritmos de cifrado patentados que se utilizan. [37] Un algoritmo (utilizado en los teléfonos GMR-1) es una variante del algoritmo A5/2 utilizado en GSM (usado en los teléfonos móviles comunes), y ambos son vulnerables a ataques basados únicamente en texto cifrado . El estándar GMR-2 introdujo un nuevo algoritmo de cifrado que el mismo equipo de investigación también analizó con éxito. Por lo tanto, los teléfonos satelitales necesitan un cifrado adicional si se utilizan para aplicaciones de alta seguridad.
La mayoría de las redes de telefonía móvil funcionan cerca de su capacidad máxima durante tiempos normales, y los grandes picos en el volumen de llamadas causados por emergencias generalizadas a menudo sobrecargan los sistemas cuando más se los necesita. Los ejemplos reportados en los medios donde esto ha ocurrido incluyen el terremoto de İzmit de 1999 , los ataques del 11 de septiembre , el terremoto de la bahía de Kiholo de 2006 , los apagones del noreste de 2003 , el huracán Katrina , [38] el colapso del puente de Minnesota de 2007 , el terremoto de Chile de 2010 y el terremoto de Haití de 2010. Los reporteros y periodistas también han estado usando teléfonos satelitales para comunicarse e informar sobre eventos en zonas de guerra como Irak.
Las antenas y redes de telefonía celular terrestre pueden resultar dañadas por desastres naturales. La telefonía satelital puede evitar este problema y ser útil durante desastres naturales. Las redes de telefonía satelital son propensas a congestionarse, ya que los satélites y los haces puntuales cubren una gran área con relativamente pocos canales de voz.
A principios de la década de 2020, los fabricantes comenzaron a integrar la conectividad satelital en los dispositivos de teléfonos inteligentes para su uso en áreas remotas, fuera del alcance de la red celular . [39] [40] Los servicios de satélite a teléfono utilizan frecuencias de banda L , que son compatibles con la mayoría de los teléfonos modernos. [41] [42] Sin embargo, debido a las limitaciones de la antena en los teléfonos convencionales, en las primeras etapas de implementación, la conectividad satelital se limita a la mensajería satelital y los servicios de emergencia satelital. [43] [44]
En 2022, el Apple iPhone 14 comenzó a admitir el envío de mensajes de texto de emergencia a través de satélites Globalstar. [45] En 2023, el Apple iPhone 15 agregó comunicación satelital con servicio en carretera en los Estados Unidos. [46] En 2022, T-Mobile formó una asociación para utilizar los servicios de Starlink a través del espectro LTE existente , esperado para fines de 2024. [47] [48] [49] [50] En 2022, AST SpaceMobile comenzó a construir una red espacial celular basada en el estándar 3GPP para permitir que los teléfonos inteligentes existentes y sin modificar se conecten a satélites en áreas con brechas de cobertura. [51] [52] En 2023, Qualcomm anunció Snapdragon Satellite, el servicio que permitirá a los teléfonos celulares compatibles, comenzando con el chipset Snapdragon 8 Gen 2, enviar y recibir mensajes de texto a través de redes no terrestres 5G (NTN). [53] En 2024, Iridium presentó el Proyecto Stardust, un servicio de satélite a teléfono celular basado en estándares y respaldado por NB-IoT para redes no terrestres 5G, que se utilizará en los satélites de órbita baja terrestre existentes de Iridium. El servicio, cuyo lanzamiento está previsto para 2026, proporciona mensajería, comunicaciones de emergencia e IoT para dispositivos como automóviles, teléfonos inteligentes, tabletas y aplicaciones de consumo relacionadas. [54] [55]
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