El tema de la conectividad satelital directa a celular, también llamada “direct-to-cell” o direct-to-device (D2D) ha cobrado particular relevancia en los últimos meses, ante una seguidilla de anuncios sobre acuerdos entre grandes empresas de telecomunicaciones y los fabricantes de dispositivos y chips como T-Mobile, Apple y Qualcomm con operadores satelitales para brindar servicios D2D. En particular, se destaca la asociación entre Apple y Globalstar para dar comunicación satelital a través del iPhone 14, la incorporación del procesador Snapdragon Satellite de Qualcomm compatible con satélites Iridium y el acuerdo entre Starlink y T-Mobile para que la segunda generación de satélites Starlink se pueda conectar directamente a los dispositivos de T-Mobile. 

En asociación con el fabricante de chips taiwanés MediaTek, el fabricante británico de teléfonos móviles Bullit también planea lanzar un modelo de smartphone este año que podría enviar y recibir mensajes de texto a través de los satélites existentes en órbita geoestacionaria de Inmarsat. Recientemente, Samsung también anunció su propio sistema de conectividad satelital direct-to-cell. Otras iniciativas incluyen la propuesta por Huawei de usar los satélites del sistema de navegación chino Beidou para enviar y recibir mensajes de texto limitados y las de startups de IoT satelital que han anunciado la conectividad directa a celular como posible servicio complementario a sus redes IoT.

Como parte del extenso listado se encuentran ambiciosos desarrollos de proyectos de conectividad direct-to-cell por parte de las empresas AST Space Mobile, Lynk Global y Omnispace, que han desplegado infraestructura espacial dedicada a brindar servicios D2D.

AST SpaceMobile lanzó un satélite de prueba denominado Bluewalker 3 en noviembre de 2022, con una antena de 64,4 metros cuadrados, y planea una constelación de 243 satélites. Su objetivo es brindar servicios D2D en colaboración con distintos operadores móviles como AT&T, Vodafone y Rakuten, con quienes tiene acuerdos de colaboración firmados.

Otro es el caso de la startup Lynk Global, que recientemente anunció que dará servicios en los próximos meses a partir de una constelación actual de 3 satélites en órbita, luego de 5 años de pruebas y firmas de acuerdos con operadores de redes móviles terrestres en 41 países. La empresa reutiliza el espectro de los operadores móviles terrestres con los que tiene acuerdos firmados para dar servicios básicos de mensajería aprovechando protocolos existentes como GSM y LTE actualmente y 5G a futuro, con la perspectiva de ampliar su constelación para poder ofrecer más adelante servicios de banda ancha.

Por su parte, Omnispace cuenta con derechos en banda S con dos satélites lanzados en 2022 de tipo cubesat en órbita baja, como parte de una constelación planeada de 200 satélites. Buscan desarrollar una red híbrida global de comunicaciones móviles basada en estándares 3GPP. Recientemente, la empresa anunció una asociación con Ligado Networks para compartir espectro, quien a su vez tiene acuerdos con la operadora Viasat.

Estrategias D2D diferenciadas según dos modelos de gestión de espectro

Queda claro que estas iniciativas persiguen distintas estrategias de acceso al mercado y emplean distintas tecnologías. En particular, un factor diferenciador es la elección que cada una hace respecto al espectro electromagnético a utilizar en sus prestaciones D2D, ya que esto tiene importantes implicancias en términos de estrategias y de las tecnologías que pueden utilizar. 

En términos generales, existen dos modelos de espectro que compiten entre sí para que los dispositivos móviles se conecten con los satélites: el primero utiliza espectro terrestre, típicamente el asignado a los operadores de redes móviles terrestres (MNO), mientras que el segundo modelo emplea espectro satelital, el asignado a los operadores satelitales de redes móviles (MSS).

Siguiendo el primer modelo, las empresas que planean utilizar el espectro de operadores terrestres son: Lynk Global sobre la base de acuerdos con distintos MNOs, AST Space Mobile, con acuerdos con AT&T, Vodafone y Rakuten, y SpaceX sobre el espectro PCS G de T-Mobile. Esta estrategia tiene la ventaja de ofrecer la posibilidad de ser retro compatible (cualquier dispositivo existente hoy en día podría comunicarse con un satélite), pero presenta desafíos tecnológicos y regulatorios. Dado que el teléfono necesitaría creer que se está comunicando con una estación base terrestre, se requiere una manipulación compleja del tráfico en el back-end de la red. A la vez, los niveles de rendimiento también se verían afectados por limitaciones en la potencia de transmisión originadas en la posibilidad de interferir con estaciones base. Segun la consultora especializada en el sector espacial, NSR, la coordinación del espectro y los aspectos regulatorios son las mayores dificultades de estas iniciativas, en tanto requieren aprobación en cada área geográfica donde busquen ofrecer sus servicios.

El segundo modo de acceso utiliza espectro asignado a proveedores de servicios móviles por satélites (MSS). Este modo de acceso requiere teléfonos que admitan bandas de espectro y formas de onda adicionales a los que admiten los teléfonos comerciales. Como resultado, los teléfonos compatibles con este modo serán más caros que teléfonos convencionales. Es el caso de Globalstar para los iPhone de Apple e Iridium, que colabora con Qualcomm para el ecosistema de Android. Globalstar utiliza su espectro de banda X y L para habilitar el servicio SoS de emergencia de iPhone de Apple. Por su parte Iridium utiliza su espectro de banda L para permitir la conectividad D2D sobre la base de los chips de Qualcomm. Por lo tanto, el principal desafío para estos operadores de satélites con derechos de espectro es convencer a los demás fabricantes de chips y smartphones para que incorporen esas capacidades en sus diseños futuros. Este enfoque no sería retro-compatible pero probablemente ofrecería más certeza a nivel regulatorio, ya que son los propios operadores quienes cuentan con los derechos sobre las bandas de frecuencia a utilizar.

Hasta ahora no está claro quienes liderarán el segmento D2D. El uso del espectro de los MNO podría llevar facilitar una estrategia de acceso rápido al mercado debido a la compatibilidad con smartphones comerciales. Sin embargo, la certidumbre regulatoria y la capacidad de ofrecer mayores niveles de desempeño podrían ofrecer una ventaja a largo plazo para los operadores con espectro MSS.  

Primeras definiciones en materia regulatoria: el marco propuesto por la FCC

El ente regulador en materia de telecomunicaciones en EE.UU., la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), publicó recientemente una propuesta de marco legal para regir el uso del espectro móvil por parte de los operadores de satélites, al que llama “Cobertura Suplementaria desde el Espacio” (SCS), con intención de regular estas iniciativas D2D. En particular, el marco aborda el primer modo de acceso en el que los satélites utilizan espectro terrestre de los operadores de redes móviles (MNO): los casos de AST Space Mobile, Lynk y SpaceX.

El marco SCS abarca a los servicios de movilidad e IoT, en particular en las frecuencias por debajo de los 3 GHz, que excluye la parte del espectro de ondas milimétricas. Según la FCC, que autoriza los servicios satelitales móviles en esas bandas, para poder operar el MNO tendrá que ser propietario de todas las licencias de co-canal sobre un «área geográficamente independiente». Esto podría ser una limitación para la estrategia de acceso a mercados de las iniciativas de SpaceX, AST y Link, en tanto requerirán negociaciones con cada MNO en cada país en que planeen dar servicios.