Estudio de Sistemas de redes de comunicación satelital de baja latencia.

Abstract

[ES]Este Trabajo de Fin de Grado estudia las diferentes propuestas de constelaciones de satélites de órbita terrestre baja que plantean ofrecer conexión a internet de baja latencia y describe el desarrollo de una aplicación nativa para Android que calcula la posición de cualquier satélite que desee el usuario, entre otras funcionalidades. Hoy en día, se ofrece conexión de gran velocidad en cualquier ciudad de un tamaño mínimo, gracias a las tecnologías de fibra óptica. Sin embargo, en poblaciones más pequeñas y apartadas la conexión que se puede llegar a lograr es mucho más limitada o nula. Para dar solución a este problema, se plantean sistemas que utilizan satélites con órbitas bajas para ofrecer una conexión rápida y eficaz. Al tener órbitas bajas estos satélites permiten una mayor velocidad de conexión, pero su cobertura es mucho menor. Debido a esto, se plantea el uso de constelaciones de satélites para poder ofrecer una cobertura global. Una de las propuestas más conocidas es la de SpaceX Starlink, que ya tiene varios miles de satélites en órbita y se encuentra operativa. Sin embargo, existen otros proyectos como Kuiper, OneWeb o Telesat Lightspeed que merece la pena estudiar. En la presente memoria se estudian las características de estas propuestas y se documenta el desarrollo de una aplicación móvil nativa para teléfonos Android en la que el usuario puede acceder a detalles sobre cualquier satélite deseado para poder estudiar las carácteristicas de las órbitas de estos satélites y compararlas con las de otros tipos de satélites. Además, la aplicación calcula la posición del satélite respecto del usuario y ofrece una simulación en la que el usuario podrá saber dónde tiene que mirar para estar apuntando a cualquier satélite deseado. Esto puede ayudar en la orientación de una antena direccional para comunicarse con el satélite.

[EN]This Final Degree Project studies the different proposals of low-Earth orbit satellite constellations that offer low latency internet connection and describes the development of a native application for Android that calculates the position of any satellite the user wants, among other functionalities. Today, high-speed connection is offered in any city of a minimum size, thanks to fiber optic technologies. However, in smaller and more remote towns, the connection that can be achieved is much more limited or non-existent. To solve this problem, systems using satellites with low orbits are proposed to provide a fast and efficient connection. These low orbits allow a higher connection speed, but their coverage is much lower. Because of this, the use of constellations of satellites is proposed to offer global coverage. One of the best known proposals is SpaceX Starlink, which already has several thousand satellites in orbit and is operational. However, there are other projects such as Kuiper, OneWeb or Telesat Lightspeed that are worth studying. This report studies the characteristics of these proposals and documents the development of a native mobile application for Android phones in which the user can access details about any desired satellite in order to study the characteristics of the orbits of these satellites and compare them with those of other types of satellites. In addition, the application calculates the position of the satellite with respect to the user and offers a simulation in which the user will be able to know where he/she has to look to be pointing to any desired satellite. This can help in orienting a directional antenna to communicate with the satellite.