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Cómo funciona Starlink: satélites, estaciones, antena, router, velocidad y latencia

Joshua Llorach
Starlink

El sueño de Elon Musk a través de su compañía de exploración espacial SpaceX para dar internet por satélite en todo el planeta se ha convertido en en una realidad en poco tiempo. Starlink ha desembarcado con su filial en España y ya tiene listo el registro en la CNMC como proveedor de internet para dar servicio a los primeros participantes españoles de la beta. Su web ya acepta pre-registros desde España.

Constelación de satélites

Lóbulos de Starlink sobre España
Simulación de la cobertura de Starlink sobre la península ibérica

Elon habló por primera vez de sus planes para dar internet desde el espacio en enero de 2015, pero no fue hasta febrero de 2018 cuando se lanzaron los dos primeros satélites de prueba, actualmente ya fuera de servicio. El primer lote de 60 satélites de Starlink listos para entrar en producción se lanzó en mayo de 2019 y desde entonces se han sucedido numerosas misiones3 en las que se han puesto en órbita alrededor de 60 unidades en cada una de ellas, lo que significa que actualmente la constelación cuenta con más de 3.000 satélites.

SpaceX tiene permiso de la FCC, regulador de las telecomunicaciones de EEUU, para poner en órbita más de 10.000 satélites, una cantidad enorme si lo comparamos con los casi 2.000 satélites que el hombre tenía operativos en el espacio antes de la llegada de los satélites de baja altura.

Los primeros satélites se están desplegando a una altura de 550 Km de la superficie terrestre, una distancia mucho menor que los satélites tradicionales. Estos se reparten en 72 planos orbitales con 22 satélites no geoestacionarios cada uno de forma que la superficie de la tierra queda homogéneamente cubierta por la señal que radian.

Antenas del satélite de Starlink
Aspecto de la cara con 4 antenas mirando a la tierra en un satélite Starlink

Cada satélite pesa unos 260 Kg, tiene forma plana y además de la vela solar para alimentarse cuenta con 4 antenas multihaz que cubren un diámetro de 940 Km, casi suficiente para cubrir la España peninsular. En el futuro contarán con enlaces ópticos láser para comunicarse entre ellos sin necesidad de utilizar la red terrestre, pero por el momento dependen de estaciones situadas en la superficie de todo el globo donde se conectan a internet y desde donde son gestionados remotamente. Cada uno de ellos es capaz de suministrar hasta 50 Gbps brutos a los usuarios que cubre.

Estaciones terrestres

Estaciones terrestres Starlink en España
Estaciones terrestres y puntos de presencia de Starlink en España

La red de satélites se apoya sobre una red de estaciones base en tierra que hacen de puertas de enlace para conectar con internet. En España tenemos 3 de ellas.

Para la comunicación entre las estaciones terrestres y los satélites y a su vez entre los satélites y las antenas terminal de usuario Starlink usa las bandas de frecuencias para satélite Ku y Ka.

Enlace⬇️ Bajada⬆️ Subida
Usuarios ↔ Satélites10,7-12,7 GHz14,0-14,5 GHz
Estaciones base ↔ Satélite17,8-19,3 GHz27,5-30,0 GHz
Frecuencias utilizadas por Starlink4
Esquema y frecuencias de la red Starlink
Esquema simplificado de la red de Starlink que une al usuario con internet a través del satélite de Starlink y su estación terrestre, incluyendo las frecuencias utilizadas

Antena

Antenas Starlink
Anterior y nuevo modelo de antena Starlink

Los usuarios reciben una antena con forma de plato de 50 cm de diámetro situada en el extremo de un mástil. En la unión del plato con el mástil se encuentra un rotor que puede modificar el azimut y la elevación para orientar continuamente el panel hacia los satélites más próximos de forma autónoma. Esta orientación mecánica se complementa con la orientación electrónica, ya que el panel es una matriz de antenas en fase que puede enfocar varios haces en diferentes ángulos. Su función es mantener siempre la comunicación con uno o varios de los satélites que en ese momento crucen el cielo sin que el usuario perciba ninguna interrupción.

Videos de usuarios que se han atrevido a destrozar su equipo2 para saber más sobre la tecnología utilizada muestran un trabajo de ingeniería asombroso, con un equipo diseñado para trabajar en condiciones de intemperie extremas en un tamaño muy contenido que alberga una matriz en forma de panal con más de 1.200 hexágonos. Cada uno contiene una micro-antena de emisión y otra de recepción, agrupados en grupos de 16 unidades independientes para hacer beamforming de varios haces en paralelo. Todo controlado por un procesador a medida de STMicroelectronics que hace de módem para convertir la señal a Ethernet y enviarla al interior del domicilio junto con la alimentación PoE.

Placa antena Starlink
Placa base en el interior del disco antena de Starlink

Para hacerlo funcionar el usuario solo debe montarlo en una zona despejada. Tras unos instantes el equipo se autoconfigura y se une a la red. La app ayuda a elegir la mejor ubicación para el plato, muestra el estado de la conexión y permite hacer pruebas de velocidad. Una vez establecida la ubicación, Starlink restringe su funcionamiento a la zona elegida.

Router

El kit incluye además del plato, un adaptador PoE (Power over Ethernet), 30 metros de cable y un sencillo router wifi sin nada especial aparte de su aspecto futurista, que podemos reemplazar por nuestro router neutro si así lo preferimos.

Router Starlink
Interior del router wifi de Starlink Wistron UTR-201

El router Wistron UTR-201 tiene wifi doble banda y dos puertos RJ45. El puerto WAN se conecta a la antena a través del alimentador PoE, del que también recibe energía, y queda otro puerto LAN libre en caso de querer conectar un equipo o switch por cable. Está gobernado por el SoC IPQ4018 de Qualcomm1, lo que significa que hace MIMO 2x2 en 2,4 y 5 GHz con anchos de hasta 80 MHz.

Velocidad y latencia

La promesa de Elon es ofrecer velocidades gigabit con latencias tan bajas como 20 ms. lo que rompe todos los límites de la banda ancha por satélite tradicional y le permite competir con la fibra y la banda ancha fija por 4G/5G.

La velocidad es asimétrica por el propio diseño del sistema. Si miramos la tabla de frecuencias utilizadas para el enlace entre satélite y usuario se emplea una fracción de espectro de 2 GHz para la descarga y una cuarta parte, 500 MHz para la subida, así que es fácil deducir que la subida será siempre alrededor de una cuarta parte de la velocidad de bajada.

Aunque pocos creímos que una solución satélite pudiese competir con las redes terrestres, lo cierto es que la posibilidad de que los satélites se comuniquen entre sí mediante un complejo sistema de haces láser abre la posibilidad de crear una red troncal en el espacio con trayectos mucho más cortos que los que siguen los cables en tierra y océanos. A eso se suma que la luz viaja en el vacío entre un 30 y 50% más rápido que en la fibra óptica, así que la red de Starlink tendrá menos latencia entre dos puntos distantes del globo que cualquier trazado terrestre.

Otro aspecto es la independencia que una red así le puede dar de los grandes operadores Tier 1. Starlink podrá tener sus propias rutas en todo el globo a un coste muy bajo, lo que le permitirá ajustar el precio.

Exploramos la posibilidad de crear una red troncal en el espacio mediante láseres en este artículo: Starlink dará 10 Gbps con una red troncal espacial formada por láseres independiente de la terrestre

Beta en España

Las pruebas internas de Starlink se iniciaron durante el verano 2020 y se abrieron al público en octubre de ese año como "Better than Nothing Beta" en EEUU y Canadá. Como su nombre da a entender, durante este periodo el sistema aún no ofrece todas sus posibilidades y el objetivo es subsanar fallos y perfeccionarlo antes de la comercialización a gran escala.

El ritmo de lanzamiento de satélites es vertiginoso y hay prisa por poner el producto en el mercado para que sea sostenible. El proyecto necesita economías de escala para ser competitivo así que la expansión internacional es imprescindible. El 2021 empezó con el anuncio de ampliarlas a Europa y en febrero hemos sabido que ya se puede contratar en España.

La compañía ya tiene filial en España y está legalmente registrada como operadora de internet ante el regulador de las telecomunicaciones, requisito indispensable para operar en nuestro país.

Starlink Spain S.L. es una sociedad limitada constituida en España en junio de 2020 con domicilio en Madrid. Tanto la matriz Starlink Internet Services Limited como lo filial Starlink Spain S.L. se incribieron en el registro de operadores de la CNMC el 22 de diciembre de 2020, la primera como prestadora del servicio de Transmisión de datos / Proveedor de acceso a internet y la segunda como Red que utiliza el Dominio Público Radioeléctrico / Uso privativo: basada en satélites.

Starlink en la CNMC

En este artículo contamos como nos hemos inscrito en la beta: Starlink abre la beta en España y dará servicio a partir de julio 👉 Estos son los precios.

  1. qualcomm.com/products/ipq4018
  2. youtube.com/watch?v=iOmdQnIlnRo
  3. planet4589.org/space/con/star/stats.html
  4. Solicitud de designación como Proveedor de telecomunicaciones a la FCC
  5. Nota de prensa de Google sobre el alojamiento de estaciones terrestres de Starlink en sus centros

💬 Comentarios

Lobo Anonimo
1

Acaban de empezar un beta en el Reino Unido.

El precio es un poco mas elevado que en EEUU: 439 libras por la parabólica y 84 libras/mes por la conexión.

Lo que me extraña de todos modos es que vengan a España. Somos el pais con más fibra de todo el oeste de Europa. No seria más logico empezar con Alemania o Francia?

🗨️ 12
redline2001

Por los impuestos, mas traerlo todo, es normal.

Algo a tener en cuenta es que los precios que dan en EEUU son siempre sin el tax porque depende de en que estado lo compres, ojo a eso por que en algunas ciudades puedes pagar hasta 3 tipos de taxes por la compra de bienes.

BocaDePez
BocaDePez

La fibra aún no llega a muchas zonas rurales y Starlink está hecho para ese mercado. Si vives en el centro de Madrid no vas a entrar en la beta ni te van a vender la antena.

🗨️ 9
Lobo Anonimo
1

Lo que queria decir es que si comparamos mercados, España es uno de los peores mercados en el mundo para ofrecer este tipo de servicios.

Que si, que esta guay para los 3 gatos que no tengan fibra, pero que yo hubiera empezado en Francia, Holanda, Alemania o cualquier otro pais del norte.

🗨️ 4
rbetancor
1

Os estáis ciñendo a accesos domésticos … y tiene muchas más aplicaciones, caravanas, barcos, ubicaciones remotas sin acceso a redes GSM/WiMAX, etc.

🗨️ 2
BocaDePez
BocaDePez

Para esos casos es todo un avance, de hecho, a nivel marítimo le puede comer la tostada a todo lo que hay ahora en el mercado.

🗨️ 1
rbetancor
1
BocaDePez
BocaDePez

Aquí uno de esos tres gatos al que ej el pueblo no le ofrecen ni siquiera ADSL en pleno 2021. Y mejor no hablemos de la cobertura 4G, que las antenas que hay son tan mierda que a la mínima que hay más gente de la habitual se saturan y no va ni para atrás

rbetancor

Vendertela te la van a vender, aunque vivas en plena Castellana, cosa tuya para que la uses.

Puede ser una alternativa de enlace de backup para redes terrestres. Para ubicaciones que solo tienen presencia de una red de fibra y el cliente necesite un backup, etc.

🗨️ 3
BocaDePez
BocaDePez

Si vives en la Castellana vete olvidando. Starlink no es para ti y NO te lo van a vender. No van a saturar el servicio ofreciéndoselo a gente que no lo necesita y logrando que de ese modo no funcione bien donde realmente sí que tiene que funcionar bien.

De hecho, cuando te registras te piden las coordenadas de tu localización para decidir si te dan servicio o no, y no puedes cambiar la antena de localización si no les pides autorización antes. Lo de usarlo en barcos o cualquier otro vehículo en movimiento es algo que ya se verá en el futuro. De momento no lo soportan.

🗨️ 2
rbetancor

Por ahora no hace GPS-Locking, lo han dicho.

De hecho, hay foros de gente en USA, que lo ha instalado en sus barcos y caravanas y lo están usando en movimiento. Comentan eso sí, que es bastante más inestable la conexión y la propia gente de Starlink, han dicho que están trabajando en mejorar eso, pero que seguramente requiera no solo de mejoras de software, sino también de un hardware diferente para la antena.

🗨️ 1
BocaDePez
BocaDePez
BocaDePez
BocaDePez

Al final de cuentas, el Satélite pasa por encima de España, habrá menos posibles clientes, claro esta por tener fibra ya hasta en entornos rurales, pero otros están con ADSL de 3Mb…

El gasto de la red está hecho… así que sean 100 o 1000 clientes, todo ingreso cuenta.

PercebesBenz
2

A mí llamadme raro, pero eso de tener semejante cantidad de satelites orbitando la tierra es llamar a los problemas, y no sólo de colisiones (sí, ya sé, se conocen las órbitas) y problemas varios, sino geopolíticos.

🗨️ 2
mcarc

Vendran y dirán que todo se soluciona con una varita mágica y esto no da ningún problema, pero yo también creo que esto va a traer problemas, y esperemos que sean más los problemas que quitamos que los que añadimos

Bilbokoa
0

Es muy caro.

🗨️ 3
campi
-1

Depende de para quién… Hay gente que está pagando felizmente casi 150 eur. por fibra, futbol y un par de móviles.

Es caro comparado con una low-cost? Si. La low-cost te da movilidad casi mundial a ese precio? Latencias bajas al otro lado del charco? Hay gente que pagara felizmente esa cantidad de dinero por una conexión decente. No todo el mundo vive en zona con fibra…

superllo
2

Para dar señal en una gran ciudad con miles de ofertas de fibra sí, es caro. Para dar servicio en medio del campo donde llega difícilmente la señal 3G y no hay ADSL ni WiMAX, es una opción bastante económica.

rbetancor

¿Comparado con que? … ¿con redes terrestres?, claro … pero comparado con otras redes de satélites, te garantizo que barato no … lo siguiente.

RaspitaDePez

Creo que es más práctico cosas como WIFI4EU o Guifi.net.

🗨️ 2
BocaDePez
BocaDePez

El modelo no es el mIsmo.

BocaDePez
BocaDePez
1

¿Práctico?

Por supuesto, díselo a un carguero, a ver si guifi.net es más práctico

O díselo a la estabilidad de los enlaces de tierra, que muchos operadores basados en redes inalámbricas van como escopetas de feria.

BocaDePez
BocaDePez
1

Es muy caro y la fibra en España llega a casi todos lados y donde aun no llega están los wiferos.

🗨️ 1
campi

Comparas productos diferente. Ancha banda con cobertura casi mundial, estés donde estés…

aeri
1

Teniendo España una de las mejores infraestructuras de telecomunicaciones de toda Europa no tienen sentido estos precios, en ciudades no veo ningún abonado y en ámbito rural 4G o WiMAX por la tercera parte de precio salva la papeleta, que sí, que no es lo mismo bajas latencias y mucho ancho de banda, pero la mayoría de usuarios en residencial no necesitan tanto. Más los despliegues de fibra sucesivos que parece que se tienen previstos…

BocaDePez
BocaDePez
2

Ahí van los servicios de tránsito IP de Astra, Hispasat y Eutelsat a tomar por…

🗨️ 1
Mick Diaz
1

… y bien a tomar por…

No se pusieron nunca las pilas porque pensaban que nadie iba a venir a reventarles el mercado.

Se tomaron a risa que alguien pudiera poenr en órbita tal red de satélites.

Así que los servicios de tránsito IP, y espera, que todavía van los de TVoIP.

BocaDePez
BocaDePez
1

A eso se suma que la luz viaja en el vacío casi un 50% más rápido que en la fibra óptica, así que la red de Starlink tendrá menos latencia entre dos puntos distantes del globo que cualquier trazado terrestre.

@Josh 50% es humo y marketing. Obviamente las condiciones en vacío son mejores, pero ni de lejos se acerca al 50%. Para el cálculo está la Ley de Snell.

Que a todo esto hay que sumarle la latencia del enlace de agregación terrestre.

🗨️ 3
rbetancor

¿has tenido en cuenta la distancia recorrida en el vacío vs la distancia recorrida dentro de la fibra? … a parte de que la fibra está dopada para que la señal no se escape, lo que reduce la velocidad de transmisión de la señal.

Un 50% no sé … habría que coger la calculadora … pero por lo menos un 30-40% menos de latencia, casi seguro.

Josh
1

Aquí hay una simulación de las latencias de la red que dice que incluso sin lasers entre satélites podría ser más rápida: youtube.com/watch?v=m05abdGSOxY

🗨️ 1
aeri
1

Que pasada el como se comunican los satélites entre sí para mantener los datos del usuario cuando rotan, por lo que veo se necesitan muchos más en órbita de los que hay ahora. Eso sí, en el vídeo impresiona la cantidad de cacharros que van a estar rodeando la tierra.

superllo
0
pron.webp

Si con un satélite tienen previsto dar servicio a una zona como España de grande espero que tengan más de un gigabit por segundo de ancho de banda.

🗨️ 1
kotBegemot

Estos satelites estan muy bajitos, asi que aunque en la fase inicial pueda tener un radio en el rango de los 1000km, me imagino que habra varios para el cubrir el territorio patrio, sobre todo pq no tiene por que coincidir que caiga uno en el centro.

Ademas, el articulo habla de 50gb agregados en cada satelite (para un radio de 1 megámetro), Decidiamente no esta pensado para que todo el mundo en pais lo use.

Pero vamos, le come la tostada a muchos negocios y va a ayudar a mucha gente que anda viviendo perdida por el monte.

BocaDePez
BocaDePez
-3
🗨️ 4
Josh
2

No me siento machista por decir el hombre, me refiero a la especie humana. Quizá no es lo más correcto, pero es lo que me ha salido.

🗨️ 2
BocaDePez
BocaDePez
3

No me siento machista por decir el hombre, me refiero a la especie humana.

Y es lo natural y correcto en este idioma.

Los que dicen que es machismo será por su disforia o falta de madurez.

🗨️ 1
kotBegemot

hay idiomas donde los nombres colectivos usados para referirse al conjunto de los dos sexos son gramaticalmente femeninos y otros idiomas donde son masculinos. En el que compartimos nos ha tocado masculinos. (Perro en Español, собака en ruso por ejemplo)

Hay que ser muy poco inteligente para no entender que no hay una preferencia oculta ahí.

Como me decia mi profesora de Lengua y Literatura española, pobres caballeros que el español no les ha regalado un genero exclusivo y lo tienen que compartir. (Esta claro que un sustantivo femenino, "perra", se refiere a una hembra, pero el sexo de "perro" no está para nada claro solo con el sustantivo.

Weikis336

Entonces si los perros tuvieran conciencia les molestaría que les llamarán el perro,lo mismo para otras especies. Cuando te refieres a una especie/objeto lo que sea se suele usar la palabra masculina para ello. Esta correcto así y yo por lo menos ni me molestaría en cambiarlo. Si hay quejas a la rae que es la que pone las normas.

Que conste que yo no soy el mejor ejemplo. Siempre e sido un auténtico desastre.

BocaDePez
BocaDePez

Entiendo que esto del SAT está bien en sitios remotos (desiertos, montañas, etc), pero en general en Europa, ¿qué ventaja tiene sobre el 5G, sobre todo cuando el 5G funcione en 700Mhz?

🗨️ 1
BocaDePez
BocaDePez

Ventaja ninguna y no piensa copetir con ese tipo de conexiones, tan solo hay que fijarse en el precio.

Esta diseñado para ofrecer cobertura a zonas en las que no hay otra alternativa. Ahí si que es una solución innovadora.

BocaDePez
BocaDePez

Soy alcalde de un pueblo donde viven 4 gatos, como decís y no entiendo mucho de este tipo de tecnologías, pero me parece superinteresante.

Aquí es vergonzoso y nula la cobertura que tenemos de internet sea fija o móvil y más penoso para mis vecinos, escuchar que como poco tardemos 3 años en tener fibra y no me tranquiliza y por supuesto me sorprende escuchar en el foro que España es uno de los paises que mejor conectividad tienen en Europa (no sé de dónde vendrá esa información, que anoto entre comillas), pero esto me parece que puede se una solución óptima para los 4 gatos que somos, pero que gracias a estos 4 gatos se abastecen de comida millones de ciudadanos (por eso precisamente necesitamos muy buena conectividad para seguir ofreciendo esos buenos servicios). Pero, un pequeño inciso reconozco que me preocupa la maraña de satélites que nos pueden rodear. Muchas gracias por el foro.

🗨️ 1
kotBegemot

Si te parece vergonzosa la cobertura, montate una empresa, invierte en las infraestructutas necesarias y ofrece un servicio. Pero hazlo con tu própia pasta.

Quejarse sin mas te define mucho como Español, pero no soluciona nada.