Científicos de la Universidad Reshetnev en Krasnoyarsk completaron la primera etapa de la creación de un sistema integral para modelar redes de infocomunicación híbridas, que combinan segmentos espaciales, estratosféricos y terrestres. Así lo informó el 17 de marzo el servicio de prensa de la universidad, citando a TASS. El desarrollo es capaz de cubrir con comunicaciones más del 99% del territorio de Rusia, incluidas las áreas donde no llegan las torres de telefonía móvil convencionales. El proyecto se está implementando como parte del programa de la Iniciativa Tecnológica Nacional con el apoyo de JSC "GLONASS VTP". Los investigadores de Krasnoyarsk no solo diseñaron la arquitectura de la red, sino que también crearon algoritmos para administrar los flujos de datos, resolvieron el problema de la interferencia de frecuencia entre los satélites y sentaron las bases matemáticas para el diseño de sistemas de telecomunicaciones de nueva generación.
Algoritmos ávidos-gradientes: por qué la velocidad de enrutamiento es fundamental
El principal problema técnico de las redes híbridas es la distribución de flujos de datos entre miles de nodos en tiempo real. Los solucionadores de bibliotecas estándar encontraron la ruta óptima en una red de mil elementos en 42 segundos. La familia de algoritmos ávidos-gradientes (AAG) desarrollada en Krasnoyarsk hace frente a la misma tarea en 13,8 segundos, casi tres veces más rápido, informó el servicio de prensa de la universidad.
Para agrupaciones de múltiples satélites, donde los satélites se mueven constantemente y la configuración de la red cambia cada segundo, esta diferencia es crítica. El enrutamiento lento significa pérdida de paquetes y degradación del servicio, especialmente para voz y video.
Conflictos de frecuencia: solución a través de un algoritmo genético
La segunda tarea son las interferencias de frecuencia. Cuando cientos de satélites y estaciones terrestres operan simultáneamente, sus señales se superponen. Científicos de Krasnoyarsk adaptaron un algoritmo de dos etapas: primero, las bandas de frecuencia se distribuyen proporcionalmente a la carga de los canales, luego la distribución se optimiza a través de un algoritmo genético.
La universidad compara este mecanismo con la separación de aviones por niveles por parte de un controlador. La metodología es especialmente importante para escenarios donde satélites de órbita baja, plataformas estratosféricas y torres terrestres operan simultáneamente sobre un mismo territorio.
Características técnicas del sistema
- Cobertura del territorio de Rusia: más del 99%
- Velocidad de enrutamiento (AAG): 13,8 segundos para una red de 1000 elementos
- Velocidad de los solucionadores estándar: hasta 42 segundos para una tarea similar
- Segmentos de red: terrestre, estratosférico, espacial
- Etapa de desarrollo: primera etapa completada
- Socio industrial: JSC «GLONASS VTP»
- Programa: Iniciativa Tecnológica Nacional
Qué se planea para el futuro
El jefe del proyecto, Konstantin Gaipov, describió los siguientes pasos: integración del entorno desarrollado con los simuladores existentes, investigación de la gestión de redes neuronales y creación de un complejo de hardware y software. El producto final, según él, permitirá diseñar redes óptimas para regiones de difícil acceso, reduciendo el tiempo y el costo de desarrollo de nuevos servicios de telecomunicaciones gracias a un modelado matemático preciso. El servicio de prensa no nombró las fechas oficiales de finalización de las siguientes etapas.
El desarrollo de un entorno integral para modelar redes híbridas no es solo la ejecución de trabajos de investigación y desarrollo, sino una contribución a la formación de la soberanía tecnológica del país en el campo de las telecomunicaciones
A modo de comparación: la agrupación comercial más grande de satélites de órbita baja, Starlink, contaba con más de 6000 dispositivos para 2025, y al mismo tiempo no resolvió el problema de la integración con plataformas estratosféricas e infraestructura terrestre en un solo sistema de gestión. El desarrollo de Krasnoyarsk se diseñó inicialmente como un entorno integral que cubre los tres segmentos.
Para Rusia, donde alrededor del 30% del territorio está prácticamente desprovisto de una cobertura de telefonía móvil estable, las redes híbridas no son una tarea académica. Un sistema capaz de diseñar rutas óptimas en segundos y resolver automáticamente los conflictos de frecuencia reduce significativamente el costo de conectar las regiones árticas, Siberia y el Lejano Oriente, regiones que son críticas tanto para la logística como para las órdenes de defensa estatal.