Durant els últims anys, estem vivint una revolució imparable en el mercat de les telecomunicacions per satèl·lit. Això es deu, principalment, al canvi de paradigma que representa el desenvolupament de satèl·lits amb càrregues de pagament definides per programari o fins i tot completament digitals. Aquests nous satèl·lits ens permeten la provisió de serveis i necessitats mai imaginats fins ara. En essència, podríem dir que som davant de l’evolució de les càrregues de pagament, tradicionalment enteses com a maquinari dissenyat ad hoc per a una missió determinada, cap a solucions genèriques i reconfigurables basades en programari.

Però, com hem arribat fins aquí? Fins fa pocs anys, els satèl·lits de comunicacions embarcaven càrregues de pagament basades en components analògics, com ara receptors, convertidors de freqüència o amplificadors, interconnectats a través de commutadors, i que conformaven complexos circuits basats en anells de redundància. Així doncs, un petit subconjunt d’aquests components es dedicava a unitats de recanvi, de manera que quan les unitats nominals presentaven alguna anomalia, s’havia de reconfigurar el circuit per utilitzar aquestes unitats redundants. Trobar una connectivitat alternativa vàlida, des de les antenes de pujada fins a les de baixada, una vegada que tant la primera com la segona opcions predefinides pel fabricant fallaven, era una tasca realitzada manualment, que esdevenia de vegades àrdua i llarga. A més, durant la primera execució d’aquesta cerca manual, algun servei es veia interromput, amb les conseqüències que això comportava. Per això, el 2007, GMV es va plantejar si es podria automatitzar aquest tipus d’operacions, minimitzant així les interrupcions dels serveis. Així doncs, la primera incursió en aquesta àrea va ser la implementació d’una eina proveïda d’algoritmes desenvolupats en Prolog, capaç de trobar totes aquestes connectivitats alternatives, en pocs segons. Aquesta eina marcaria un abans i un després en les operacions dels nostres clients.

Amb el temps, es van anar desenvolupant tecnologies que permetrien evolucionar les càrregues de pagament tradicionals en versions @U[reconfigurables]@, cada vegada en més grau, a fi d’adaptar-se a una demanda, cada vegada menys predictible. Els primers projectes no aconseguien ser rendibles, ja que les tecnologies no havien adquirit prou maduresa. Tanmateix, ja el 2021, l’operador Eutelsat llança Quantum, el primer satèl·lit comercial completament controlat per programari, i capaç de proveir els seus usuaris finals amb el control de la seva càrrega de pagament, com un mer servei (payload-as-a-service). Aquest satèl·lit porta embarcada una antena proveïda amb nombrosos elements radiants, alimentats per una complexa xarxa controlable via programari. Per això, es pot modificar amb enorme grau de flexibilitat l’empremta de cobertura dels seus feixos, fet que permet donar servei a regions específiques, amb un control eficient de la potència utilitzada. Gràcies a l’estreta relació amb Eutelsat, GMV aconsegueix ser qui implementi l’eina capaç d’explotar al màxim les possibilitats que ofereix la càrrega de pagament del Quantum.

En aquesta línia, l’evolució lògica cap a la flexibilitat pràcticament il·limitada, passa per la digitalització de les càrregues de pagament, i això és una cosa que els operadors tenen molt clar. Per això, al seu torn, els fabricants de satèl·lits estan incloent en els seus portafolis satèl·lits digitals. Aquests nous satèl·lits comporten la substitució de certs components tradicionalment analògics per un processador digital transparent. Per això, cal que els senyals analògics siguin adequadament digitalitzats a bord, fet que permet al processador inimaginables possibilitats de connectivitat. A més, una vegada els senyals són digitals, es poden realitzar processaments addicionals, tant per regenerar els mateixos senyals com per geolocalitzar o mitigar interferències.

La principal proposta de valor de les càrregues de pagament digitals és que ens ofereixen la possibilitat d’aprofitar tot el potencial dels satèl·lits a múltiples missions, amb requisits completament diferents, i sota demanda, la qual cosa no té precedent en el context de les comunicacions per satèl·lit. A més, si tenim en compte els últims avenços en tecnologies de comunicacions, com ara 5G o 6G, els usuaris cada vegada demanen més serveis en temps real, amb requisits que canvien de manera dinàmica, i esperant una resiliència 24/7. Per tant, és lògic pensar que la gestió òptima de tots aquests recursos sigui inabordable manualment. És per això que els sistemes encarregats de gestionar aquestes càrregues de pagament, així com els recursos, necessiten coexistir amb tecnologies com la intel·ligència artificial o l’aprenentatge automàtic, a fi d’evolucionar cap a les operacions desateses o automàtiques.

Per tant, podem dir que els satèl·lits digitals són, sense cap dubte, el futur. Per això, des de GMV estem apostant per ells, treballant de manera conjunta amb els clients, participant en projectes de R+D, i gaudint de la carrera pel lideratge del programari que maximitzi la capacitat d’aquests satèl·lits. En aquesta línia neix ATRIA (AI-Powered Ground Segment Control for Flexible Payloads), projecte europeu en el marc de l’Horitzó 2020, i liderat per GMV. Consisteix a evolucionar els sistemes actuals de control de càrrega de pagament, proveint-los de mòduls basats en algoritmes d’intel·ligència artificial, entrenats a partir de dades operacionals o de sistemes externs. El propòsit del sistema és abordar de manera òptima problemes com la diversitat i encaminament de gateways, o la predicció de demanda i l’anàlisi de correlació d’aquestes.

Els problemes esmentats abans porten a la reflexió sobre com gestionar de manera òptima els recursos, tant del segment espai com del terreny. I és que l’ordre de magnitud del nombre de serveis que pot proveir un satèl·lit digital excedeix del d’un satèl·lit tradicional. Això comporta la necessitat d’un canvi de paradigma en l’assignació de recursos, i evolucionar cap a una aproximació en la qual els recursos es puguin alliberar quan no s’explotin de manera contínua, perquè diversos serveis –i operadors– puguin tenir-hi accés, però no simultàniament. D’aquesta manera, s’estendria cap a un aprofitament més eficient dels recursos, i així proveir capacitat de desplegar més serveis.

En definitiva, i davant de l’horitzó que inexorablement s’obre amb els nous satèl·lits digitals, es posa de manifest que les eines encarregades de gestionar els recursos i les càrregues de pagament han d’evolucionar cap a sistemes end-to-end, potenciats amb intel·ligències artificials i basats en operacions automàtiques.

Autor: Leticia Alonso