Ripensare le telecomunicazioni con la connettività satellite‑cellulare

SpaceX (SPCX ) di Elon Musk ha annunciato il lancio di diversi satelliti Starlink in orbita terrestre, che consentiranno la connettività direct‑to‑cell per gli utenti ovunque sul pianeta. Con questi recenti lanci, Starlink ha completato il primo strato orbitale della costellazione.

Per renderlo possibile, i satelliti di Starlink sono dotati di avanzati algoritmi software, antenne a array di fase e silicio personalizzato per superare le sfide delle reti satellitari. Il modem eNodeB avanzato a bordo di questi satelliti funziona come la tua consueta torre mobile, ma nello spazio, consentendo un’integrazione di rete simile a quella di un partner di roaming standard.

Questo non è la prima volta che Starlink ha raggiunto questa impresa; il primo lotto di sei satelliti è stato lanciato per test all’inizio di quest’anno.

I satelliti sono stati lanciati con il razzo riutilizzabile Falcon 9 di SpaceX, che è costruito per lo scopo di trasportare carichi utili e persone in orbita terrestre e oltre in modo sicuro e affidabile. 

Descritto come “il primo razzo riutilizzabile di classe orbitale al mondo”, la riutilizzabilità del Falcon 9 consente all’azienda di tecnologia spaziale di riutilizzare le parti più costose del razzo, riducendo così il costo di accesso allo spazio. Finora, secondo il sito di SpaceX, il Falcon 9 ha effettuato 407 lanci totali e 336 riutilizzi totali. 

Mentre i satelliti Direct to Cell sono attualmente in fase di lancio sul razzo Falcon 9 di SpaceX, in futuro passeranno a Starship. 

Questi ultimi lanci sono stati effettuati la scorsa settimana in due lotti diversi. Il primo si è svolto il 5 dicembre alle 22:00 EST dalla Vandenberg Space Force Base in California. Lo stesso giorno, l’azienda ha confermato il dispiegamento, afferma:

“In orbita, i 13 satelliti Direct to Cell si connetteranno immediatamente tramite backhaul laser alla costellazione Starlink, eliminando le zone morte e garantendo tranquillità quando i clienti ne hanno più bisogno.”

Poi, nel fine settimana, l’8 dicembre, il Falcon 9 ha lanciato altri 23 satelliti Starlink in orbita dalla Cape Canaveral Space Force Station in Florida, 13 dei quali dotati di capacità Direct to Cell.

Con questi lotti di satelliti a banda larga, SpaceX sta costruendo la più grande rete di satelliti di sempre: la mega costellazione Starlink.

Tutti questi satelliti sono dispiegati in orbita terrestre bassa (LEO), che attualmente ospita più di 6.800 veicoli operativi Starlink. Circa 350 di questi veicoli sono in grado di fornire servizio direttamente ai telefoni.

Il fondatore di SpaceX, Musk, è andato su X per condividere che con la costellazione satellitare Starlink direct‑to‑cell, ora completa, ora sarà possibile “consentire ai telefoni cellulari non modificati di avere connettività Internet in aree remote”.

Per ora, però, la larghezza di banda per fascio è di appena ~10 Mb. Tuttavia, questo è solo l’inizio, come ha osservato Musk:

“Le future costellazioni saranno molto più capaci.”

A gennaio, il miliardario tecnologico aveva condiviso gli stessi pensieri, osservando che la costellazione è una “ottima soluzione per le località senza connettività cellulare”. Allo stesso tempo, ha sottolineato che non è in alcun modo competitiva rispetto alle reti cellulari esistenti.

C’è un piccolo aumento della larghezza di banda, però, poiché all’inizio di quest’anno, durante il test iniziale, i satelliti hanno gestito solo una larghezza di banda di 7 Mb, e quella attuale è circa 10 Mb.

Con ciò, l’azienda sta progredendo bene verso il suo obiettivo, che, secondo il sito di Starlink, è di consentire l’accesso senza interruzioni a messaggi per telefoni LTE in tutto il mondo nel 2024, mentre il supporto per voce e dati, insieme alla possibilità di connettere dispositivi IoT come gadget intelligenti, arriverà l’anno prossimo. 

Mentre il costo del servizio non è ancora noto, i proventi saranno utilizzati utilizzati per finanziare la missione marziana di SpaceX. Il programma di colonizzazione di Marte, anche noto come Occupy Mars, mira a rendere l’umanità multiplanetaria. Musk ha recentemente condiviso la sua ambizione di inviare equipaggi al ‘Pianeta Rosso’ già nel 2028.

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Connettività ubiqua: un salto nelle telecomunicazioni

Originariamente proposto un paio di anni fa, il programma direct‑to‑cell ha ricevuto l’approvazione normativa negli Stati Uniti lo scorso mese. Tuttavia, Starlink ha inviato e ricevuto con successo i primi messaggi di testo utilizzando lo spettro della rete T‑Mobile attraverso i suoi satelliti Direct Cell l’8 gennaio.

L’idea delle capacità Direct to Cell è consentire alle persone di accedere a messaggi, chiamate e navigazione da qualsiasi punto della Terra, indipendentemente dalla posizione fisica dell’individuo, sia su terra, laghi o acque costiere. 

Mentre sono stati fatti tentativi di fornire un servizio satellite‑to‑phone in precedenza, questa nuova iniziativa si distingue per aver eliminato la necessità di avere un dispositivo speciale o anche un’app specifica per accedere da qualsiasi parte del mondo.

Questo è perché Starlink utilizza il LTE standard (Long Term Evolution), che è uno standard di trasmissione dati wireless, noto anche come 4G LTE, che fornisce velocità più elevate per Internet mobile. Poiché la maggior parte dei telefoni è compatibile con questo protocollo, Starlink può offrire i suoi servizi sui telefoni normali. Ogni satellite Starlink ha a bordo un modem LTE.

Un altro grande punto a favore di Starlink è le sue numerose partnership con operatori mobili popolari. Questo include T‑Mobile (TMUS ) negli Stati Uniti, One in Nuova Zelanda, Optus in Australia, Rogers (RCI ) in Canada, Salt in Svizzera, KDDI in Giappone e Entel in Cile & Perù. 

La divisione SpaceX ha anche ideato un sistema per far funzionare il suo servizio in modo fluido con il tuo telefono quando si connette ai satelliti sopra la superficie terrestre. Inoltre, per offrire connettività affidabile, Starlink ha elaborato diversi parametri, inclusi vincoli di latenza, altitudini ideali e angoli di elevazione.

Poi, i satelliti di Starlink sono collegati alla massiccia costellazione di veicoli spaziali tramite un backhaul laser. Qui, i dati vengono trasmessi tra i satelliti attraverso sistemi di comunicazione ottica basati su laser, che sfruttano i laser rispetto alle comunicazioni radiofoniche convenzionali. Questo consente velocità di dati fino a 100 volte più rapide, offrendo una maggiore larghezza di banda e una sicurezza migliorata.

Starlink non è l’unico attore nel settore, però; i suoi concorrenti includono Lynk Global e AST SpaceMobile (ASTS ).

Lynk è una società di telecomunicazioni satellite‑direct‑to‑mobile‑phone (Sat2Phone) che, proprio come Starlink di Musk, mira a fornire copertura di servizio telefonico mobile globale. Lynk ha anche satelliti in orbita che fungono da “torri cellulari nello spazio” che collegano i telefoni normali ai satelliti in bassa orbita. 

A marzo, l’azienda ha annunciato il dispiegamento riuscito di altre due “torri cellulari nello spazio”, che sono state lanciate in una missione SpaceX.

Attualmente, Lynk consente ai suoi utenti pagati di inviare e ricevere messaggi dallo spazio tramite telefoni mobili normali, e prevede di lanciare servizi vocali e di banda larga mobile in futuro. Ha ottenuto approvazioni normative in almeno 30 paesi e conta più di 40 partner operatori di rete mobile. 

Nel maggio di quest’anno, Lynk ha firmato un contratto con il governo degli Stati Uniti per fornire i suoi servizi al Dipartimento della Difesa (DoD), al Dipartimento della Sicurezza Interna (DHS) e ad altre agenzie governative statunitensi, che hanno testato la tecnologia Lynk sul campo per diversi anni. Secondo il contratto, le agenzie governative statunitensi acquisteranno commercialmente i servizi sat2phone per i prossimi 5 anni, con la possibilità di estendere il servizio per altri 5 anni. 

Nel frattempo, AST SpaceMobile sta costruendo una rete cellulare a banda larga basata nello spazio, accessibile da smartphone standard senza dover modificare il dispositivo. La rete fornisce connettività a velocità 4G/5G ovunque sul pianeta. 

Ha collaborato con più di 40 operatori di rete mobile, come Vodafone, Verizon, AT&T (T ), Telefonica e Rakuten Mobile, che vantano oltre 2,5 miliardi di utenti in totale. AST SpaceMobile ha anche satelliti commerciali in orbita e contratti con il governo degli Stati Uniti e altri paesi.

Oltre ai servizi di Lynk e SpaceMobile, il governo degli Stati Uniti utilizza anche il servizio governativo crittografato di Starlink, Starshield, il cui equipaggiamento è prodotto negli Stati Uniti. Il Wall Street Journal lo ha definito:

“Un’app letale sui campi di battaglia per guidare sciami di droni di nuova generazione e coordinare le truppe.”

Il ruolo in espansione di Starlink: rivoluzionare la connettività in mezzo alla controversia

Il avanzato sistema satellitare di Starlink sta guadagnando molta popolarità, rivoluzionando le comunicazioni così come le tattiche di campo di battaglia. Starlink è effettivamente emerso come uno strumento chiave nel campo di battaglia moderno, come si è visto in Ucraina. 

Solo la scorsa settimana, è stato segnalato che SpaceX ha ottenuto un contratto dal governo degli Stati Uniti per espandere l’accesso di Ucraina a Starshield. Secondo ciò, 2.500 terminali Starlink già presenti nel paese otterranno l’accesso a Starshield, oltre a 500 già collegati, portando il totale a 3.000. Starshield è un segnale crittografato più difficile da disturbare o hackerare.

Lo scopo del contratto è “facilitare la connettività internet in Ucraina”, secondo una dichiarazione dell’Ufficio Commerciale dei Satelliti del Comando dei Sistemi Spaziali.

Questa espansione è stata effettuata sotto il presidente Joe Biden e, come tale, ha un futuro incerto, con il presidente eletto Donald Trump che promette di porre fine alla guerra tra Ucraina e Russia. 

Inoltre, la storia di Musk con l’Ucraina è anche complicata. Nel 2022, ha minacciato di tagliare il supporto finanziario a Starlink, affermando che la sua azienda non poteva sostenere i costi indefinitamente e che i suoi terminali non erano destinati a essere utilizzati in ambito militare.

Più recentemente, il Ukrainian Congress Committee of America (UCCA) ha intrapreso azioni per bloccare la società tecnologica dal posizionare quasi 22.500 satelliti Starlink in orbita bassa terrestre, citando preoccupazioni per i “contatti di Elon Musk con la Russia e l’uso presunto del suo sistema Starlink da parte delle forze russe in Ucraina”.

L’organizzazione non profit con sede negli Stati Uniti che rappresenta gli ucraino‑americani ha sollecitato la Federal Communications Commission (FCC) a condurre ulteriori revisioni prima di consentire a SpaceX di lanciare ulteriori satelliti Starlink.

“C’è una necessità di determinare se Starlink è stato usato per aiutare un avversario straniero. Se sì, ciò non è nell’interesse della sicurezza nazionale degli ucraino‑americani o dell’intero paese.”

– Presidente UCCA Michael Sawkiw, Jr

Oltre a vedere un uso crescente in ambito militare, i servizi di Starlink sono anche utilizzati da Qatar Airways per tutta la sua flotta. Il suo CEO, Badr Mohammed al‑Meer, ha condiviso la notizia in un’intervista in cui ha osservato “che il progetto sta avanzando… e su una pista molto veloce”. Entro la fine della prima metà del prossimo anno, la compagnia nazionale prevede di averlo installato su fino a 60 aeromobili. 

“Essere connessi è molto importante,” ha detto Al‑Meer, aggiungendo che c’è “una domanda molto alta da parte delle persone per rimanere connesse”, e l’azienda offrirà il servizio Starlink gratuitamente a tutti a bordo.

Nel frattempo, il governo indiano sta valutando di allentare le norme di sicurezza delle comunicazioni satellitari per consentire a Starlink e Amazon (AMZN ) Kuiper di entrare nel mercato. 

Le aziende satcom straniere non sono state in grado di ottenere la licenza di comunicazione personale mobile globale via satellite (GMPCS) finora nel paese a causa delle norme imposte dal governo, che ora sta cercando di allentarle.

Mentre il lancio di Starlink è stato ritardato nel paese a causa di sfide normative, ha già offerto servizi beta in aree selezionate dal 2020. 

Quindi, le nazioni di tutto il mondo stanno chiaramente utilizzando i servizi di Starlink, ma non la Cina. Il paese sta effettivamente costruendo un proprio sistema Starlink. Attualmente, la Cina ha 1.059 satelliti in orbita, quasi la metà dei quali sono satelliti commerciali.

Solo la scorsa settimana, Qianfan, o la rete “SpaceSail”, ha lanciato il suo terzo lotto di satelliti. L’obiettivo dell’azienda statale cinese è di distribuire una “mega‑costellazione” di migliaia di satelliti per fornire accesso a Internet veloce agli utenti ovunque nel mondo.

SpaceSail sta anche pianificando di lanciare un servizio satellitare per competere con Starlink in Brasile, con l’amministratore delegato Jie Zheng che ha detto ai giornalisti che è “impegnato a essere un partner a lungo termine” in America Latina.

Nel frattempo, alla fine del mese scorso, l’Autorità Regolatoria delle Comunicazioni della Namibia ha emesso un ordine di cessazione e desistenza a Starlink per aver operato nel paese senza la licenza di telecomunicazioni richiesta. Il regolatore ha già confiscato i terminali dai consumatori e ha consigliato al pubblico di non acquistare l’equipaggiamento né sottoscrivere i suoi servizi.

L’evoluzione di Starlink: diventare un punto di svolta nell’Internet satellitare

La mega costellazione satellitare di SpaceX, che mira a fornire un servizio Internet a basso costo nelle aree remote, ha ampliato i servizi e aumentato la sua base utenti nonostante le controversie e la crescente concorrenza. 

Solo pochi mesi fa, ha superato i 4 milioni di abbonati globali dopo essere stato sul mercato per soli quattro anni. Starlink ha avuto il suo lancio beta in ottobre 202, e a dicembre 2022 aveva raggiunto 1 milione di abbonati, che è aumentato a 2 milioni a settembre 2023 e poi è salito di un altro milione a maggio. 

La crescita degli abbonati di Starlink, pur aumentando a livello globale, sta rallentando negli Stati Uniti. All’inizio di agosto, SpaceX aveva oltre 1,4 milioni di abbonati nel paese, un leggero aumento rispetto a 1,3 milioni a dicembre 2022, secondo un rapporto presentato alla Federal Communications Commission.

Tuttavia, l’azienda sta facendo molto rumore, e dopo aver inizialmente puntato agli utenti residenziali, ora si è rivolta a grandi clienti. Questa rapida crescita dei clienti ha effettivamente aiutato l’azienda a generare enormi ricavi, che, secondo il suo CEO Musk, dovrebbero ammontare a 6,6 miliardi di dollari quest’anno, rispetto a 1,4 miliardi due anni fa.

Un rapporto approfondito di Quilty Space su Starlink ha rivelato che l’azienda è finalmente sulla traiettoria per fornire ritorni efficaci sul capitale investito, registrando il suo primo anno con flusso di cassa libero positivo. Prevede inoltre che l’azienda raggiungerà un EBITDA di 3,8 miliardi di dollari quest’anno. 

Il rapporto ha dichiarato:

“Puntando prima ai consumatori, principalmente tramite un modello di vendita direct‑to‑consumer, Starlink è riuscita a scalare a un ritmo senza precedenti per un operatore satellitare. Starlink sta ora evolvendo ed espandendo la sua strategia per i mercati enterprise, mobilità e governativi.”

Il successo di Starlink, così come la capacità tecnologica di Starship, il veicolo di lancio super heavy fully riutilizzabile, ha fatto sì che la valutazione di SpaceX salisse da appena 210 miliardi di dollari all’inizio di quest’anno a circa 350 miliardi, secondo un recente Bloomberg report. Questo rende SpaceX una delle aziende private più preziose al mondo. 

Il successo di Starlink non è stato privo di critiche, però, con gli astronomi che sollevano preoccupazioni riguardo alla radiazione elettromagnetica non intenzionale dei suoi satelliti, che interferisce con le loro osservazioni. SpaceX ha da allora adottato misure per ridurre la luminosità visibile dei suoi satelliti.

L’azienda ha anche osservato all’inizio di quest’anno che, nello sviluppo di una rete satellitare, sono emerse diverse sfide normative e tecniche nuove, come la trasmissione di segnali radio sufficientemente forti, che devono essere affrontate.

Nonostante tutte queste sfide, Starlink continua a crescere rapidamente, e il suo futuro sembra promettente. Attualmente, l’azienda si concentra sull’aumentare sostanzialmente la sua flotta di satelliti per fornire Internet veloce e affidabile alle aree remote. Capacità aumentate aiuteranno ad espandere sia gli abbonati che i ricavi, il che a sua volta supporterà il piano di Musk per Marte. 

Solo il mese scorso, SpaceX ha proposto una costellazione di satelliti intorno a Marte, denominata “Marslink”, che sarebbe in grado di fornire più di 4 Mbps di larghezza di banda tra la Terra e Marte.

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Conclusione

Musk, l’uomo più ricco del mondo, è noto per le sue iniziative innovative, tra cui Tesla (TSLA ), che progetta, produce e vende veicoli elettrici, dispositivi di accumulo energetico e pannelli solari; X (precedentemente Twitter), che ha acquistato per 43 miliardi di dollari e mira a trasformarlo in un “everything app”, e Neuralink; una società neurotecnologica valutata circa 5 miliardi di dollari lo scorso anno che sviluppa una tecnologia di interfaccia cervello‑computer (BCI). C’è anche xAI, il cui focus è avanzare l’intelligenza artificiale (AI), e The Boring Company, che vuole risolvere il problema del traffico e trasformare le città. 

Quindi, Musk porta chiaramente una visione futuristica, e SpaceX, di cui Starlink è una parte chiave, è un’altra impresa di spicco che rende possibile accedere alla connettività ovunque nel mondo grazie ai progressi tecnologici e all’espansione continua. Con Starlink, Musk mira a trasformare completamente le telecomunicazioni non solo sulla Terra ma anche oltre, e con l’ultimo lancio degli ultimi satelliti Starlink, sta rapidamente diventando una realtà!

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