El espectro es como un bien raíz - Parte II

speisbol #14

La semana pasada te hablé sobre el espectro y sobre cómo éste es limitado¹. ¿Para qué sirve y por qué ahora se ha vuelto un tema relevante no solo para radiodifusoras y operadores de telefonía² móvil sino también para operadores satelitales que tienen el objetivo de ofrecer internet de banda ancha desde el espacio. El foco de este artículo es entender un poco mejor esta tecnología y plantearte los beneficios y retos futuros que representa.

¿Qué es el internet de banda ancha?

A finales de los años 90 se introdujo esta modalidad. En los inicios del internet con el “dial-up” para conectarte tenías que decirle a tu herman@: ¡cuélgale, me voy a conectar! Colgaba, le dabas click al ícono y después sonaba el inolvidable “pipupipuu”. Listo, conectado a internet. Después te hablaba tu novi@ por teléfono y adiós sonaba ocupado … tenía que formarse en la fila después de Napster y Altavista.

Internet de banda ancha es un tipo de conexión que siempre está conectado, es decir, tiene una línea dedicada exclusivamente para la transmisión de datos. A diferencia del antiguo en donde tenías que usar la frecuencia del teléfono para conectarte. Hay distintos tipos de internet de banda ancha: DSL, fibra, inalámbrica, 4G/5G. ³

Algunas opciones utilizan cables de cobre (DSL), otros cable coaxial (como el de las televisiones), fibra óptica especializada y también hay opciones inalámbricas como 4G, 5G y satelital. Cada una de éstas utiliza diferentes frecuencias que por ende conllevan a diferentes velocidades de internet.

Internet satelital

Sí, internet desde el espacio. Como lo comenté en el artículo pasado ya existía este servicio pero desde órbita media (MEO) y geo estacionaria (GEO). Ahora el interés de varias empresas es ofrecer el mismo servicio desde órbita baja (LEO) y en algunos casos una combinación de órbita media + órbita baja mejorando el problema de la latencia.

¿Qué es latencia y ancho de banda?

Ambos conceptos son temas centrales cuando hablas sobre la calidad en el servicio de internet. ¿Cómo afectan ambos la velocidad del internet en tu casa o negocio?

Ancho de banda: es la cantidad de información que puedes enviar del lado A de una red al lado B en un tiempo determinado. Esto se mide en Mbps (megabits por segundo). 1 Megabit/Segundo = .125 Megabytes/Segundo.

Imagina que el ancho de banda es una carretera y los datos que viajan por el internet son los coches viajando a la misma velocidad. Una carretera con alto ancho de banda tendrá cinco carriles y una carretera con bajo ancho de banda tan solo uno. En el primer ejemplo cinco autos llegarán simultáneamente en un segundo a su destino mientras que en el otro los cinco autos tardarán cinco segundos en llegar.

Adicionalmente, el ancho de banda que te vendieron en tu servicio de internet puede verse afectado por congestión en la red, problemas con el cableado, tu ISP probablemente cierre algunos carriles de información por lo que si tenías contratado 1000 Mbps en ciertas ocasiones solo tengas 300 Mbps.

Imagen: plugthingsin.com

Latencia: es el tiempo que tarda una señal en llegar a su destino y de regreso. Por ejemplo, en videojuegos una baja latencia es crucial porque ayuda a que sea prácticamente impercetible el tiempo entre el apretado del botón, que el servidor reconozca esta señal y la mande de regreso a tu pantalla. Con una alta latencia verás un “delay” entre el input en tu control y lo que pasa en pantalla. Toda actividad en internet (desde una búsqueda en Google hasta revisar tus redes sociales) se inicia con un requerimiento desde tu computadora a un determinado servidor y posteriormente este servidor regresándote la información.

¿Cómo te afecta la latencia y el ancho de banda?⁴

Gaming

Realmente todo lo que tienes para jugar lo tienes en la consola o computadora. En ese sentido, una baja latencia juega un papel fundamental para tener una buena experiencia especialmente en juegos con un ritmo acelerado. Lo que menos quieres es tener un retraso entre el input de tu control y la acción de tu personaje en pantalla.

El ancho de banda es relevante en juegos donde el servidor y tu consola intercambian información sobre el estado del juego, coordenadas de los jugadores, comunicación entre jugadores entre otras cosas. También es relevante cuando hay varios jugadores al mismo tiempo utilizando la misma conexión.

Streaming

El ancho de banda domina sobre la latencia para tener una buena experiencia por dos razones principales: a) implica bajar información de un servidor y b) lo único que haces es dar un “click” y esperar a que baje la información.

Una conexión con bajo ancho de banda se manifiesta de dos maneras: a) “buffering” que es cuando se pausa lo que estás bajando y b) un video con baja calidad.

Video chat

Ambos son importantes. Un bajo ancho de banda afectará la calidad de video y una alta latencia podría congelar tu imagen.

Browsing

Puedes tener un ancho de banda muy alto pero si tu latencia es alta entonces serás capaz de bajar mucha información pero habrá un “delay” sobre todo al inicio de hacer el “request” de información.

Pequeño experimento

Tengo un servicio de VPN con el que probé distintas ubicaciones de servidores para probar latencia (ping) y anchos de banda.

Esta es la conexión normal sin VPN. Verás como la latencia es muy baja (13 ms) y el ancho de banda tanto de subida como de bajada bastante decentes. Como dato⁵ interesante, la mediana en ancho de banda de bajada y subida en Estados Unidos es de 50 y 13 Mbps respectivamente mientras que la mediana de latencia se ubica en 57 ms.

Imagen: prueba de velocidad sin VPN en México

Ahora me conecto a Japón

¿Qué pasó? Aumenta 30x la latencia tan solo porque el servidor se encuentra al otro lado del mundo. ¿Qué pasó con el ancho de banda? En mi opinión es congestión en la red de ese servidor en particular (ve lo que pasa con Holanda abajo).

Imagen: prueba de velocidad (VPN con servidor en Japón)

VPN con servidor holandés

Quibo. Bajó la latencia a 317 ms. ¿Por? Mis amigos de camiseta naranja están más cerca que los japoneses. ¿Por qué aumentó el ancho de banda vs Japón? Mi lógica me dice que casi nadie está usando este servidor en estos momentos (ve lo que pasa con EUA abajo).

Imagen: prueba de velocidad (VPN con servidor en Holanda)

Y ahora Estados Unidos

Nuevamente baja la latencia (233 ms) por la cercanía de México con Estados Unidos. ¿Y el ancho de banda apá? Todo mundo está usando este servidor.

Imagen: prueba de velocidad (VPN con servidor en EUA)

Conclusión: la conexión al servidor holandés es la mejor ahorita. ¡Sí fue penal!

Después de toda esta explicación, ¿se justifican estas constelaciones de internet satelital?

En mi opinión si por una sencilla razón: aún existen muchísimas personas desconectadas al internet. Y es que esto no solamente es un problema de países emergentes o menos favorecidos sino también de los más desarrollados. El caso más claro es Estados Unidos en donde aún hay enormes retos para ofrecer internet de calidad fuera de sus zonas urbanas.

¿Cuántos Newtons y Einsteins estamos desperdiciando al negarle acceso a billones de personas en todo el mundo? Acceso a educación básica gratuita es uno de los beneficios más claros de tener conectividad confiable y constante.

Aplicaciones de espectro reciente para internet satelital

Hace un mes, varias compañías metieron aplicación a la FCC (la agencia de telecomunicaciones reguladora de EUA) solicitando espectro para sus constelaciones nuevas o expandidas. La aplicación es para utilizar la banda-V, una banda de alta frecuencia. Cuando vi el número de satélites casi me voy de espaldas: 38,000. Esto ha enviado el número total de satélites para este servicio a casi 95,000.⁶ De éstos alrededor de 30,000 están aprobados por la FCC ó se encuentran en desarrollo en otros países. Es un número simplemente bestial.

Crédito: Rodrigo Villa con información de CNBC.

¿Qué retos presentan estas constelaciones?

• Los casi 95,000 (entre planeados y aprobados) no incluyen satélites de observación de la Tierra e Internet de las Cosas (IoT) lo cual hace que el número de satélites en órbita sea enorme.

• ¿Qué tantos satélites podrán operar de forma segura entre órbitas baja y media?

• ¿Qué medidas se tomarán para no causar interferencia de frecuencias con los satélites geo estacionarios que se encuentran a 36,000 kms de la Tierra?

• ¿Qué estándares de operación aplicarán la FCC y otras agencias reguladores en el mundo?

• Será necesario que haya mucha coordinación entre países con constelaciones en órbitas baja y media para evitar colisiones.

• La tecnología para solucionar el problema de la basura espacial está aún en fases de desarrollo. Por otro lado, está el reto de cómo implementar estas soluciones desde el punto de vista legal y de seguridad. Los abogados espaciales van a tener muchísima chamba en este apartado.

Hablar del espectro es relevante dado que al final de cuentas quienes lo ostentan tienen el control de nuestras comunicaciones. Como ya lo hemos visto en otros sectores, las nuevas tecnologías generalmente rebasan las capacidades de los reguladores. Caso UBER, Airbnb entre otros. Por el bien de toda la humanidad, será muy importante que los reguladores tomen un sentido de urgencia y que promuevan un marco regulatorio global claro para el buen funcionamiento y administración de estas constelaciones que sin duda agregarán mucho valor a la Tierra.

Los artículos de Speisbol los escribo a título personal y no representan el análisis o la opinión de ninguna de las organizaciones a las que pertenezco.

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1. https://tinyurl.com/y96bzshd

2. https://tinyurl.com/39ffmw3e

3. https://tinyurl.com/2p8ryud2

4. https://tinyurl.com/2p8ccvrt

5. https://tinyurl.com/yckhwywz

6. https://tinyurl.com/3pyef4x3