Comunicaciones por satélite: hacia las redes 3D: Memòria llegida per l'acadèmica electa Dra. Ana Isabel Pérez Neira a l'acte de la seva recepció del dia 11 de novembre de 2021

• Autores: Ana Isabel Pérez Neira
• Localización: Memorias de la Real Academia de Ciencias y Artes de Barcelona, ISSN 0368-8283, Vol. 68, Núm. 8, 1065, 2021, págs. 3-95
• Idioma: español
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    ¿Cómo serán las redes futuras de las radiocomunicaciones? ¿Cuáles serán las nuevas tecnologías que las soporten: antenas holográficas, comunicaciones cuánticas, ¿...? Si bien estas cuestiones son difíciles de contestar, ya se han empezado a buscar respuestas con algunos conceptos nuevos e interesantes. Sin duda, las futuras redes se basarán en tecnologías disruptivas y en mejoras de tecnologías que ya estaban presentes en las actuales redes 5G. Imagínense redes centradas en el usuario, que puede crear o activar una red cuando lo necesite y allí donde se encuentre. Serán redes con inteligencia y memoria distribuida, capaces de transmitir a velocidades de terabits por segundo (diez mil veces más rápido que la velocidad que actualmente entrega la fibra óptica en nuestros hogares). Serán capaces además de calcular a la vez que transmiten, para así automatizar los procesos y conseguir una red sostenible y que ofrezca siempre la conexión óptima. No se ha de pensar sólo en las grandes ciudades, sino también en pueblos pequeños, comunidades ad hoc, océanos, etc.

    Cada vez más, la red es creada por software, lo cual prepara el camino para la visión de futuro comentada. No obstante, esta visión solo es posible si las comuni- caciones terrestres y las comunicaciones por satélite están plenamente desarrolladas (deseablemente, ambas como parte de la misma red). De este modo, la cobertura será ubicua y la calidad de servicio, constante. Si bien las comunicaciones terrestres nos son familiares, las satelitales no lo son tanto: ¿cuándo y dónde se emplean? ¿Cómo operan? ¿Por qué son diferentes a las terrestres? Esta memoria ahonda en estas cuestiones y en otras relacionadas, con el objetivo de acercarlas al lector a través de una descripción que combina la explicación tutorial con la de nuevas líneas de investigación.

    Se muestran la importancia de las comunicaciones satelitales en el inicio de las radiocomunicaciones digitales, sus diferencias frente a las radiocomunicaciones terrestres y la revolución espacial que está sucediendo. En esta memoria son protagonistas las tecnologías de capa física y se avanzan algunas posibles líneas de investigación de la codificación en radiofrecuencia que permitan progresar en la integración de los segmentos terrestre y satélite, aprovechando así sus sinergias dentro de una red por radio tridimensional.

  • català

    Com seran les xarxes futures de radiocomunicacions? Quines seran les noves tecnologies que les suportaran: antenes hologràfiques, comunicacions quàntiques…? Tot i que aquestes qüestions són difícils de contestar, ja s’han començat a buscar respostes amb alguns conceptes nous i interessants. Sens dubte, les futures xarxes es basaran en tecnologies disruptives i en millores de tecnologies que ja eren presents en les actuals xarxes 5G. Cal imaginar-se xarxes centrades en l’usuari, que pot crear o activar una xarxa quan ho necessiti i allà on es trobi. Seran xarxes amb intel·ligència i memòria distribuïda, capaces de transmetre a velocitats de terabits per segon (deu mil vegades més ràpid que la velocitat que actualment lliura la fibra òptica a les nostres llars). Seran capaces a més de calcular i transmetre alhora, per automatitzar els processos i aconseguir una xarxa sostenible que ofereixi sempre la connexió òptima. No s’ha de pensar només en les grans ciutats, sinó també en pobles petits, comunitats ad hoc, oceans, etc.

    Cada vegada més, la xarxa és creada per programari, la qual cosa prepara el camí per a la visió de futur que s’ha comentat. No obstant això, aquesta visió només és possible si les comunicacions terrestres i les comunicacions per satèl·lit estan plenament desenvolupades (desitjablement, ambdues com a part de la mateixa xarxa). D’aquesta manera, la cobertura serà ubiqua i la qualitat de servei, constant. Si bé les comunicacions terrestres ens són familiars, les satel·litàries no ho són tant: quan i on es fan servir?, com funcionen?, per què són diferents de les terrestres? Aquesta memòria aprofundeix en aquestes qüestions i en d’altres que hi estan relacionades, amb l’objectiu d’apropar-les al lector a través d’una descripció que combina l’explicació tutorial amb la de noves línies d’investigació.

    Es mostren la importància de les comunicacions satel·litàries a l’inici de les radiocomunicacions digitals, les diferències d’aquestes respecte de les radiocomunicacions terrestres i la revolució espacial que s’està produint. En aquesta memòria, són protagonistes les tecnologies de capa física i s’avancen algunes possibles línies d’investigació de la codificació en radiofreqüència que permetin progressar en la integració dels segments terrestre i satèl·lit, aprofitant així les seves sinergies dins d’una xarxa de ràdio tridimensional.

  • English

    What will future radio communication networks look like? What will be the new technologies that support them: holographic antennas, quantum communications...? While these questions are difficult to answer, the search for answers with some new and interesting concepts has already started. Future networks will undoubtedly be based on disruptive technologies and improvements in technologies that were already present in current 5G networks. Imagine user-centric networks, who can create or activate a network whenever and wherever they are. Imagine networks with intelligence and distributed memory, capable of transmitting at speeds of terabits per second (10,000 times faster than the speed currently delivered by fiber optics in our homes). Imagine networks capable of calculating at the same time as they transmit, in order to automate processes and achieve a sustainable network and always offering the optimal connection. One should not only think of big cities, but also small towns, ad-hoc communities, oceans, ...

    Increasingly, the network is created by software, which paves the way for the vision of the future discussed. However, this vision is only possible if terrestrial communications and satellite communications are fully developed (desirably both as part of the same network). In this way, the coverage will be ubiquitous and the quality of service, constant. Although terrestrial communications are familiar to us, satellite communications are not so familiar: When and where are they used? How are they operated? Why are they different from terrestrial ones? This work delves into these questions and others related to the objective of bringing them closer to the reader through a description that combines the tutorial explanation with that of new lines of research.

    It shows the importance of satellite communications in the beginning of digital radio communications, its differences compared to terrestrial radio communications and the space revolution that is happening. In this work, physical layer technologies are protagonists and some possible lines of research are advanced in radio frequency coding that allow progress in the integration of the terrestrial and satellite segments, thus taking advantage of their synergies within a three-dimensional radio network.