Las redes de satélites de órbita terrestre baja (LEO) están ganando terreno rápidamente. Prometen a los usuarios cotidianos de Internet una latencia impresionantemente baja, un gran ancho de banda y un alcance mundial. Pero, ¿hasta qué punto son válidas esas promesas?
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Recientemente, mis colegas y yo realizamos el análisis basado en datos más diverso desde el punto de vista geográfico de la latencia de los satélites LEO, demostrando que la latencia de los clientes varía drásticamente según el lugar del mundo en que te encuentres. Según las mediciones de 2.400 usuarios de 27 países, los clientes de Internet por satélite de Nigeria son los que experimentan la latencia media más alta (tiempo de ida y vuelta o RTT), seguidos de los de Brasil. En EEUU, los clientes de Georgia experimentan la latencia media más alta (58 ms).
En un caso (Figura 2), el RTT de un cliente nigeriano aumentó entre 2 y 5 veces la mediana, lo que indica que es probable que el servicio por satélite, en este caso Starlink, esté conectando a clientes con estaciones terrestres distantes.
Estos resultados son comparables a las cifras de rendimiento de la latencia fija y móvil de Nigeria, según el Índice Pulse de Resistencia a Internet.
A lo largo del estudio, al menos el 70% de todos los usuarios experimentaron al menos una latencia sostenida diaria durante nuestro mes de recogida de datos de 5 minutos.
Los ingenieros de Starlink confirmaron más tarde que estos picos de latencia sostenida se deben a que los clientes utilizan láseres/enlaces intersatélite (ISL), que se dirigen a través de estaciones terrestres situadas en cualquier parte del mundo, no necesariamente muy próximas geográficamente. Señalaron que aún están construyendo su “malla” ISL y esperan mejorar el rendimiento de los casos límite con el tiempo.
Antecedentes de los satélites LEO
Las redes de satélites LEO están formadas por cientos o miles de satélites que orbitan entre 180 y 1.300 millas desde la Tierra. La arquitectura LEO más básica y extendida sigue un esquema de encaminamiento de “tubería doblada” (Figura 1): cuando un cliente LEO envía un paquete a la Internet pública, el paquete se envía a un satélite mediante una antena parabólica y lo recibe una estación terrestre antes de reenviarlo a un Punto de Presencia (POP). Algunas arquitecturas de satélite más recientes están equipadas con ISL, que permiten a los satélites retransmitir paquetes entre sí en el espacio hasta que una estación terrestre esté a la vista.
Australia, Nueva Zelanda y Perú experimentan los tiempos RTT más cortos, con una media inferior a 30 ms. Los tres lugares están rodeados de al menos seis estaciones terrestres alcanzables con un solo salto de satélite.
HitchHiking: Una nueva metodología de medición LEO
Los métodos tradicionales utilizados para estudiar las redes de satélites LEO tienen compensaciones inherentes entre la recogida de datos reales, la cobertura de los puntos de observación, la mano de obra y el coste monetario. Así pues, la comunidad investigadora sabe relativamente poco sobre el funcionamiento y el rendimiento de las LEO en la práctica.
Como parte de este estudio, creamos HitchHiking, una novedosa metodología de código abierto que puede medir allí donde se encuentren los clientes del satélite en todo el mundo. HitchHiking se basa en la idea crítica de que sondear los dispositivos enrutados por satélite expuestos públicamente puede revelar la arquitectura subyacente de la red de satélites y sus características de rendimiento.
A diferencia de las metodologías “de dentro a fuera” utilizadas anteriormente (conectar un instrumento de medición a una antena parabólica), que requieren acceso físico a puntos de observación privilegiados, la metodología “de fuera a dentro” de HitchHiking no requiere hardware especializado ni una laboriosa contratación.
Este trabajo se presentó en SIGMETRICS 2024. Puedes leer el documento.
Liz Izhikevich es Profesora Adjunta del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de California en Los Ángeles. Su investigación aporta un enfoque basado en datos para comprender el rendimiento y la seguridad de Internet.
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