Starlink Direct To Cell: cos'è e come porta la connessione ovunque

L’azienda di proprietà di Elon Musk ha annunciato a metà ottobre 2023 un nuovo servizio chiamato Starlink Direct To Cell. Si tratta di una soluzione per le telecomunicazioni che si appoggia ai satelliti Starlink e che permetterà di fornire messaggistica istantanea nel corso del 2024; servizi vocali, dati e IoT entro il 2025.

Grazie all’utilizzo di satelliti che operano nella fascia LEO (Low Earth Orbit, tra 300 e 1.000 chilometri dalla superficie terrestre), lo scambio di dati via satellite anche per le applicazioni più intensive è tornato protagonista già da qualche tempo. I vari produttori, con Apple in testa, si stanno prodigando per consentire agli utenti di inviare e ricevere dati via satellite con gli smartphone 5G. Le possibili applicazioni sono per adesso piuttosto limitate: l’idea di Apple è quella di usare le comunicazioni via satellite, ad esempio, in condizioni di emergenza; per segnalare la posizione dell’utente quando la rete mobile terrestre non offre copertura.

Starlink Direct To Cell: le comunicazioni via satellite tornano protagoniste

Lo scopo Starlink Direct To Cell consiste nel colmare le lacune di copertura proprie delle reti cellulari permettendo di collegarsi alla rete Internet sempre e comunque, da qualsiasi luogo, anche il più sperduto. L’ingegnere capo di SpaceX, azienda anch’essa di proprietà di Musk, aveva precedentemente indicato che Starlink avrebbe avviato il servizio beta per la connessione diretta con i dispositivi cellulari T-Mobile intorno a a fine 2023. Oltre che con T-Mobile, Starlink ha siglato accordi simili con altri operatori di telecomunicazioni nei vari Paesi.

Per fruire della connessione diretta con i satelliti della costellazione Starlink, questi ultimi sono equipaggiati con un modem eNodeB. Abbreviazione di Evolved NodeB, eNodeB è un termine utilizzato nelle reti di comunicazione mobili (LTE e 5G) per riferirsi a una base station che svolge un ruolo chiave nelle reti di comunicazione wireless ad alta velocità. Il modem eNodeB funziona come una torre della telefonia mobile, con la sola differenza che anziché essere installata a terra, è in funzione nello spazio. L’approccio permette di coprire aree che altrimenti sarebbero difficili da raggiungere con le infrastrutture di comunicazione tradizionali.

Il vantaggio per gli operatori di telecomunicazioni è che Starlink, grazie al modem eNodeB, diventa un partner come tanti altri per il roaming. Inoltre, il trasferimento dati da e verso i satelliti Starlink avviene utilizzando le bande di frequenza autorizzate nei rispettivi Paesi.

Lancio dei satelliti: i primi 6 già posizionati a inizio gennaio 2024

L’azienda conferma che i nuovi satelliti responsabili della fornitura del servizio Starlink Direct To Cell saranno lanciati e dispiegati in orbita nel corso di varie missioni Falcon 9 e Starship. Una volta posizionati, i satelliti si interconnetteranno immediatamente tramite un collegamento laser al resto della costellazione Starlink, in modo tale da fornire connettività globale. Come peraltro già avviene per i satelliti già in orbita.

Il 3 gennaio 2024, Starlink ha posto con successo nell’orbita terrestre i primi 6 satelliti Direct To Cell. In totale, l’azienda di Musk dovrebbe dispiegare 21 satelliti compatibili con gli smartphone LTE. Grazie a questa caratteristica, le connessioni con la costellazione Starlink Direct To Cell non richiede modifiche hardware o software né applicazioni specifiche. Le comunicazioni mobili divengono così possibili, in maniera del tutto trasparente, anche in aree in cui il segnale è debole o indisponibile utilizzando esclusivamente la rete mobile tradizionale.

La banda disponibile per singolo utente sarà comunque limitata a soli 7 Mbps: più che sufficienti, comunque, per assolvere alla maggior parte delle esigenze degli utenti nelle aree più remote del globo.

Come avviene il trasferimento dati tra smartphone e satelliti con funzionalità Direct To Cell integrata

A distanza di appena 8 giorni dal dispiegamento in orbita dei primi satelliti con supporto Direct To Cell, Starlink comunica (il 10 gennaio 2024) di aver concluso con successo l’invio e la ricezione di dati via satellite, ad esempio le comunicazioni di app per la messaggistica istantanea, usando comuni smartphone LTE-compatibili.

La sfida era infatti proprio questa: abilitare le comunicazioni via satellite usando gli smartphone che tutti noi teniamo oggi in tasca. Non servono moduli o apparecchiature aggiuntive: il dispositivo mobile, così come immesso sul mercato dal produttore, può già oggi colloquiare al bisogno con i satelliti della costellazione Starlink.

Sembra impossibile, ma grazie all’utilizzo di un particolare modulo installato sui satelliti Starlink, questi posso captare il debole segnale emesso da un dispositivo compatto (oltretutto sprovvisto di antenna esterna) come può essere un normale smartphone LTE. Questo significa che se lo smartphone si trova fuori copertura del segnale mobile terrestre, può automaticamente attivare il roaming via LTE e continuare a scambiare dati, questa volta via satellite. In un altro articolo spiegavamo cosa significa inviare e ricevere dati via satellite con gli attuali smartphone.

Starlink è insomma riuscita nell’intento di trasferire dati via satellite usando due telefoni LTE collegati non a una cella terrestre bensì al satellite Starlink. Si tratta di un passo in avanti davvero significativo perché, come spiega l’azienda, mentre le torri della telefonia mobile sono fisse, la rete satellitare si muove a decine di migliaia di chilometri orari agli utenti sulla Terra.

L’immagine è tratta dal profilo X di Starlink.

Le sfide del trasferimento dati via satellite usando satelliti non-geostazionari e telefoni LTE

Sappiamo già che i satelliti Starlink non sono geostazionari ma si muovono velocemente lungo un’orbita nella fascia LEO. La società di Elon Musk spiega che per gestire le comunicazioni sono necessari requisiti tecnici piuttosto severi. Innanzi tutto parla di seamless handoff ovvero della transizione fluida senza interruzioni tra diversi satelliti: quando un dispositivo mobile si sposta da un’area coperta da un satellite a un’altra, è necessario un passaggio senza soluzione di continuità tra i satelliti per mantenere attiva la connessione.

Quando sorgente e destinatario di una comunicazione si muovono l’una rispetto all’altro si verifica una variazione nella frequenza delle onde elettromagnetiche che trasportano l’informazione. Il fenomeno, chiamato Doppler shift, deve essere tenuto in debita considerazione in modo da gestire il cambiamento nelle frequenze dovuto al movimento relativo tra i dispositivi terrestri e i satelliti.

C’è poi sempre la sfida relativa alla latenza delle comunicazioni satellitari, seppur attenuata per via della presenza della costellazione Starlink nella fascia più bassa e più vicina alla superficie della Terra.

“I telefoni cellulari sono anche incredibilmente difficili da collegare ai satelliti a centinaia di chilometri di distanza, dato il basso guadagno dell’antenna e la potenza di trasmissione di un normale smartphone“, aggiunge Starlink in una nota. “I satelliti con supporto Direct to Cell sono dotati di una configurazione personalizzata, antenne phased array e algoritmi software avanzati che superano queste sfide e forniscono un servizio LTE standard ai dispositivi sulla Terra. (…) La nostra rete Direct to Cell sarà dispiegata rapidamente e una costellazione di centinaia di satelliti permetterà l’abilitazione di servizi di testo nel 2024; voce, dati e Internet delle Cose (IoT), nel 2025“.

Chi abbraccerà Starlink Direct To Cell in Italia?

Mentre Starlink ha già svelato i partner iniziali del servizio in Paesi quali USA, Canada, Svizzera, Giappone, Australia, Nuova Zelanda, Cile e Perù al momento non è dato sapere quali operatori di telecomunicazioni supporteranno Direct To Cell in Italia.

La pagina dedicata a Direct To Cell appare al momento destinata proprio ai fornitori di connettività e servizi che possono registrarsi e richiedere maggiori informazioni sulle modalità per partecipare all’iniziativa offrendo nuovi vantaggi ai rispettivi clienti.

Le immagini pubblicate nell’articolo sono tratte dal sito di Starlink.