Digital twin: la tecnología que simplifica el despliegue de redes satelitales

La conectividad satelital está emergiendo como una innovación tecnológica destinada a llegar a aplicaciones de mercado masivas, pero implementar redes satelitales requiere pruebas, diseño y optimización complejos.

TTP, una destacada empresa de desarrollo tecnológico y de productos independiente, anunció el martes una nueva tecnología de gemelo digital diseñada para agilizar la implementación de redes no terrestres 5G. Este gemelo digital permite a empresas, proveedores y organizaciones probar y maximizar sistemas virtualmente de extremo a extremo.

Newsmatic se reunió con Pascal Herczog, líder de tecnología avanzada de TTP, para comprender las implicaciones empresariales de esta noticia, adentrarse en la última tecnología y obtener información para líderes empresariales sobre la próxima era de la conectividad satelital.

Cómo los gemelos digitales pueden agilizar el despliegue

Desde el diseño de equipos de usuario y antenas hasta enlaces satelitales, redes terrestres, capacidades de redes principales, latencia y velocidades de datos, las redes NTN son redes sofisticadas que requieren varios componentes en perfecta sincronización para funcionar.

"Las tecnologías de gemelos digitales te permiten simular cada parte del sistema", dijo Herczog. "Es importante obtener esos datos antes del lanzamiento del producto, incluyendo cada parte de ese ecosistema".

El gemelo digital de TTP se puede configurar para adaptarse a los requisitos del cliente. Por ejemplo, cómo los operadores desearían configurar sus satélites en el espacio, las frecuencias que se utilizarán, las mediciones de interferencia, las evaluaciones de cuellos de botella y más.

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"Porque es de extremo a extremo, brinda una simulación muy realista de todo el sistema", explicó Herczog.

Una vez que el sistema se carga virtualmente en el gemelo digital, los desarrolladores e ingenieros pueden ajustarlo para maximizar su rendimiento. Los casos de uso para la conectividad satelital son amplios e incluyen servicios simples como voz básica o mensajería de baja velocidad de datos, hasta casos más avanzados como la movilidad conectada.

"Todo se trata de la cobertura", agregó Herczog. "Eso significa que necesitas comprender no solo dónde está el haz de un satélite, sino lo que eso significa en términos de encontrar patrones. Al mirar diferentes modelos de terreno, obtienes una visión mucho mejor de la cobertura alcanzable para áreas y situaciones específicas".

La nueva tecnología de TTP también puede llevar el sistema del gemelo digital más allá de la virtualidad utilizando lo que se conoce como "hardware-in-the-loop" (hardware en bucle). Con este enfoque, las empresas pueden crear una simulación de extremo a extremo de la red y agregar hardware real al sistema para medir el rendimiento del producto real.

"Podrías realizar una llamada de voz y medir la latencia o el rendimiento y la calidad", dijo Herczog. "Eso es muy importante para que los operadores comprendan sus servicios satelitales y los comparen con los servicios que utilizan".

TTP integró sus herramientas de prueba de laboratorio patentadas con el emulador de canal PropSim de Keysight y la suite de modelado de red EXata, además del entorno de modelado basado en física Ansys STK. La solución está diseñada para operadores de satélites, fabricantes de dispositivos, desarrolladores de aplicaciones, operadores de redes móviles y proveedores de infraestructura de redes para establecer cómo sus productos y servicios interoperarán con las redes NTN.

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TTP demostrará el gemelo digital y la plataforma de emulación de laboratorio en el Mobile World Congress 2023 en Barcelona.

Por qué la conectividad satelital? El mercado, la tecnología y las tendencias que impulsan el crecimiento

El informe del mercado de sistemas de comunicación por satélite de Allied Market Research, publicado en diciembre de 2022, revela un mercado en crecimiento que se espera alcance los 61.5 mil millones de dólares a nivel mundial para 2031, con una CAGR del 9.5%.

Impulsados por el incremento en la accesibilidad al espacio, la capacidad de los satélites para proporcionar servicios de comunicación a áreas remotas y desatendidas, la creciente demanda de conectividad global y la adopción cada vez mayor de dispositivos IoT, los sistemas de comunicación por satélite están prosperando.

Las industrias de usuarios finales para el mercado satelital incluyen proveedores de comunicaciones civiles, marítimas, aeroespaciales y de defensa, industriales, gubernamentales, de transporte y logística. Algunas de las principales compañías en comunicaciones por satélite son Iridium Communications, KVH Industries, L3Harris Technologies, Orbcomm, Thales Group, ViaSat y SpaceX.

"Nos damos cuenta de que hay grandes áreas del mundo que no están cubiertas por redes, y una gran cantidad de personas, tal vez miles de millones, no pueden obtener una buena conectividad en las redes celulares", dijo Herczog. "También hay otras situaciones en las que la conectividad celular es limitada, por ejemplo, frente a desastres naturales u otras emergencias".

Herczog explicó que a los proveedores les resulta demasiado costoso brindar cobertura en todas partes con estaciones base terrestres.

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"Los satélites les dan una oportunidad ideal para extender la cobertura de sus redes", dijo. "Las personas esperarán conexiones en todas partes. Eso hará que el número de casos de uso que aprovecharán esa conectividad crezca rápidamente".

La cuarta revolución industrial, que afecta a todos los sectores, desde la agricultura hasta la fabricación y el automotriz, se aprovecha de la automatización, la inteligencia artificial, el IoT y las plataformas de borde en la nube basadas en datos. La conectividad es la columna vertebral del movimiento, y sin embargo, las industrias a menudo operan en áreas sin cobertura, cruzan fronteras internacionales, navegan en mares abiertos y trabajan en áreas remotas y rurales.

Beneficios de usar simulaciones de gemelos digitales

Herczog explicó que a medida que aumenta el número de satélites, también crecerá el interés de los proveedores móviles en comprender las capacidades de los satélites y cómo podrían conectarse a sus sistemas existentes.

Las capacidades de simulación del gemelo digital de TTP incluyen todos los componentes que representan la red central, las estaciones base y los dispositivos de los dispositivos móviles. Con la simulación, TTP puede configurar redes compuestas por componentes satelitales y terrestres.

"La ventaja de los gemelos digitales es que puedes hacer todas las pruebas antes de lanzar tu producto", agregó Herczog. "El tiempo de comercialización se divide en dos partes. Uno proporciona una mayor visión previa de las optimizaciones de diseño, pero el beneficio mayor es el trabajo realizado antes del lanzamiento del producto".

Las compañías que implementan redes 5G que no están optimizadas corren el riesgo de perder capital, recursos y tiempo. También tendrán que realizar los cambios necesarios para lograr la capacidad operativa. ¿El resultado? Apresurar el despliegue puede amenazar modelos de negocio viables.

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Los proveedores de redes, los fabricantes de dispositivos IoT y los proveedores de dispositivos móviles también están inclinándose hacia la provisión de hardware con capacidad satelital.

"Habrá un beneficio significativo en economías de escala", dijo Herczog.

Explicó que a medida que se desarrollen y se vuelvan más accesibles nuevas tecnologías, el costo de la conectividad satelital no será sustancialmente diferente al de las redes terrestres.

Los líderes empresariales deben estar atentos a la evolución del hardware, las mejoras en la capacidad de tráfico de datos, las tecnologías que vinculan satélites con redes terrestres y la estandarización y los planes de desarrollo. Las simulaciones de gemelos digitales se pueden utilizar para diseñar, probar, optimizar, implementar, mantener y operar redes NTN.

TTP trabaja con operadores de satélite espaciales establecidos y nuevos, compañías de telecomunicaciones y proveedores de redes y dispositivos móviles. El objetivo principal de la empresa es apoyar en la resolución de desafíos en el despliegue de conectividad satelital, ayudar a las organizaciones a comercializar las redes NTN y comprender los casos de uso futuros para la tecnología.

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