Internet z vesmíru: projekty Starlink a OneWeb

Satelitní internet nové generace

„Internet z vesmíru“ se z experimentu proměnil v reálnou infrastrukturu. Konstelace družic na nízké oběžné dráze (LEO) – typicky ve výškách 500–1 200 km – dokážou poskytovat širokopásmové připojení s latencí srovnatelnou s pozemními sítěmi a s globálním pokrytím včetně oceánů a řídce osídlených oblastí. Dvě nejvýznamnější iniciativy jsou Starlink (SpaceX) a OneWeb. Obě míří na podobný cíl – univerzální konektivitu – avšak liší se technickou architekturou, obchodním modelem i segmenty zákazníků, které preferují.

Technologický kontext: proč LEO, a ne GEO

Klasické geostacionární (GEO) satelity ve výšce ~35 786 km nabízejí široké pokrytí, ale kvůli vzdálenosti trpí vysokou latencí a nižší efektivitou pro interaktivní služby. LEO konstelace naopak využívají větší počet menších satelitů letících nízko nad Zemí, čímž zkracují dobu letu signálu a umožňují nižší latenci, vyšší kapacitu na uživatele a jemnější beamforming. Nevýhodou je nutnost husté pozemní infrastruktury (gateway stanice) nebo mezisatelitních laserových spojů (ISL), složitější řízení flotily a častější obměna družic.

Referenční architektura LEO sítí

• Uživatelský terminál (UT/CPE): plochá fázovaná anténa se směrováním paprsku elektronicky, integrovaný modem, GNSS pro synchronizaci.
• Palubní payload: vícenásobné formování svazků (spot-beams), frekvenční opakovače nebo digitální transparentní procesory, podpora ISL.
• Pozemní segment: gateway stanice napojené na internetové uzly, řídicí centra konstelace, síťový orchestrátor a OSS/BSS.
• Síťová vrstva: směrování mezi družicemi (ISL) nebo přes gateway, QoS, multicast/broadcast pro aktualizace a SD-WAN integraci.
• Integrace s 3GPP: rozhraní pro Non-Terrestrial Networks (NTN) a budoucí přímé připojení mobilů (Direct-to-Device/Cell).

Starlink: technika, škálování a služby

Starlink staví na masové výrobě satelitů a rychlém nasazování díky nosičům Falcon 9 a postupně i Starship. Konstelace využívá vícepásmové spojení v Ku/Ka (uživatelské a gateway downlink/uplink) a laserové ISL pro směrování provozu nad oceány a oblastmi bez pozemních bran. Uživatelské terminály jsou typicky elektronicky směrované ploché antény s automatickým sledováním družic. Nabídka pokrývá rezidenční, mobilní (pozemní/karavany), maritime, letecké a podnikové profily, včetně řešení pro backhaul mobilních sítí a kritickou infrastrukturu.

OneWeb: podniková orientace a partnerský model

OneWeb se od počátku soustředí na enterprise a mobilitu (letectví, námořní doprava, energetika) a na velkoobchodní spolupráci s telekomunikačními operátory a integrátory. Konstelace v LEO ve více orbitálních rovinách poskytuje pokrytí středních a vyšších zeměpisných šířek s důrazem na spolehlivost, SLA a integrovatelnost do existujících sítí. Uživatelé typicky přistupují přes partnerské CPE, agregaci a řízení provozu přes SD-WAN, s důrazem na segmentaci a kybernetickou bezpečnost.

Srovnání přístupů Starlink vs. OneWeb

Rádio, spektrum a rušení

Obě konstelace využívají pásma Ku/Ka, s koordinací přes národní regulátory a ITU. Kritické je spektrální plánování a mitigace rušení mezi LEO systémy navzájem i vůči GEO operátorům. Používá se dynamické přidělování frekvencí, adaptivní modulace a kódování (ACM), řízení výkonu a nulové směrování (null-steering) pro potlačení rušivých zdrojů.

Latence, kapacita a QoS

Latence LEO bývá obvykle v řádu desítek milisekund, s variabilitou dle geometrie spojení, dostupnosti ISL a vzdálenosti k internetovému uzlu. Kapacita na uživatele závisí na počtu aktivních svazků, šířce pásma, reuse a hustotě sítě. Síťové řízení aplikuje traffic shaping, prioritizaci a scheduling na úrovni paprsků, aby vyrovnávalo denní a sezónní špičky.

Pozemní infrastruktura: gateway, core a peering

Gateway stanice jsou umístěny podle dostupnosti fiber backhaul, legislativy, spektrálních podmínek a meteorologie (déšť v Ka pásmu). Core infrastruktura zajišťuje autentizaci, billing, orchestrace beamů a klíčování. Globální peering v internetových uzlech snižuje počet „hairpin“ tras a tím latenci.

Bezpečnost a spolehlivost

• Kryptografie a integrita: end-to-end šifrování uživatelského provozu, bezpečné bootování terminálů, rotace klíčů.
• Odolnost sítě: redundance orbitálních rovin a gateway, automatické přepínání beamů, graceful degradation při ztrátě ISL.
• Kybernetická hygiena: OTA aktualizace, segmentace podnikových sítí přes SD-WAN, zero-trust přístup.

Ekonomika a obchodní modely

Klíčovým faktorem je cena vypouštění a zkrácení výrobních cyklů satelitů. Starlink těží z vertikální integrace a kadence startů; OneWeb spoléhá na kapitálové partnery a B2B kontrakty s vyšší přidanou hodnotou. Příjmy plynou z rezidenčních tarifů, podnikových SLA, mobility (letectví, lodě), vládních služeb a backhaulu pro operátory.

Případy použití

• Digitální inkluze a venkov: přístup k internetu v oblastech bez optiky či 5G.
• Průmysl a energetika: vzdálené lokality, ropné plošiny, doly, fotovoltaické a větrné parky.
• Doprava: konektivita pro letadla, lodě, logistické koridory, železnice.
• Veřejná bezpečnost a krizové řízení: záložní konektivita, rychlé nasazení po katastrofách.
• Telekomunikační backhaul: rozšíření pokrytí mobilních sítí, offload a rychlá výstavba v rozvojových regionech.

Integrace s 3GPP NTN a Direct-to-Device

Standardy 3GPP (Rel-17 a dále) definují Non-Terrestrial Networks, které umožní mobilním operátorům využít LEO jako rozšíření 5G jádra a rádiové přístupové sítě. Rozvíjí se Direct-to-Device scénáře, kdy běžné chytré telefony komunikují přímo se satelity v pásmech podporovaných 3GPP, případně s minimální úpravou antén a RF front-endu. To otevírá cestu k globálnímu text/IoT pokrytí a postupně i datovým službám s vyšší propustností.

Regulace a geopolitika

Globální satelitní služby narážejí na národní licenční režimy, požadavky na lokalizaci dat a koordinaci spektra. Přístup na trh je podmíněn souhlasem regulátorů, bezpečnostními doložkami a někdy i geo-omezeními služeb. Spolupráce s místními operátory zjednodušuje legislativu a zajišťuje lepší integraci do národních telco ekosystémů.

Vesmírné prostředí: zátěž oběžné dráhy a udržitelnost

Růst LEO konstelací vyvolává otázky space situational awareness (SSA), kolizního rizika a světelného znečištění pro astronomii. Opatření zahrnují aktivní deorbit po skončení životnosti, tmavší povrchové úpravy, řízení orientace panelů a koordinaci s observatořemi. Automatizované manévry vyžadují spolehlivá data o poloze a robustní kolizní protokoly.

Výkon v praxi: co ovlivňuje uživatelský zážitek

• Zorné pole terminálu: překážky a nízký horizont způsobují výpadky a rušení linky.
• Meteorologie: déšť a sněžení v Ka pásmu zvyšují útlum; adaptivní kódování a diversity pomáhají.
• Agregace linek: kombinace satelit + 5G/optika přes SD-WAN zvyšuje dostupnost a snižuje jitter.
• Politika Fair Use: řízení špiček a prioritizace může ovlivnit rychlost v exponovaných oblastech.

Architektonické volby pro podniky

Při návrhu podnikové konektivity se zvažuje HA topologie (dual-UT, duální konstelace), šifrované tunely do datových center či cloudů, QoS pro kritické aplikace, integrace do SD-WAN/SASE a observabilita (telemetrie linky, SLA metriky, syntetické testy). Důležitá je i řízení nákladů – volba tarifů a optimalizace podle časových oken, skupin uživatelů a oblastí.

Ekologická a sociální dimenze

LEO internet může významně přispět k digitální inkluzi a podpořit vzdělávání či telemedicínu v odlehlých regionech. Naopak je třeba hlídat energetickou náročnost výroby a startů, zavádět recyklaci terminálů a omezovat světelné dopady na noční oblohu. Udržitelná konstelace je tak technickým i etickým cílem.

Budoucí trendy a výhled

• Další generace satelitů: vyšší výkon per-beam, pokročilé digitální procesory, širší ISL mesh.
• Konvergence s pozemními sítěmi: jednotná 5G/6G architektura s NTN jako „další buňkou“.
• Direct-to-Device: postupné rozšiřování z nouzové komunikace na běžná data.
• Multi-orbit sítě: kombinace GEO/LEO/MEO pro různé SLA a cenové úrovně.

Závěr

Starlink a OneWeb představují dva silné pilíře transformace satelitní konektivity. Starlink sází na masové nasazení, široké portfolio terminálů a globální směrování přes ISL; OneWeb na enterprise a partnerský model s důrazem na SLA a integraci do operátorských sítí. Volba pro koncového uživatele či podnik závisí na požadovaném pokrytí, garantované kvalitě, integraci do stávající infrastruktury a celkových TCO. Jisté je, že LEO sítě se stávají plnohodnotnou součástí globální internetové infrastruktury – a „internet z vesmíru“ se posouvá z nadšení k pragmatické užitné hodnotě.