El proyecto 5G-HUB permite servicios 5G resilientes a través de la integración TN-NTN y una transferencia vertical perfecta.
A medida que la sociedad moderna depende cada vez más de servicios digitales y comunicaciones seguras, la necesidad de infraestructuras de red resilientes y ubicuas que puedan garantizar la continuidad del servicio incluso en condiciones operativas extremas se vuelve cada vez más evidente. En particular, los servicios de misión crítica dirigidos a áreas como la seguridad pública, la protección civil, la gestión de emergencias, la defensa y las operaciones humanitarias requieren niveles significativamente más altos de confiabilidad, disponibilidad y calidad de servicio que las comunicaciones comerciales tradicionales. En este escenario, el proyecto 5G-HUB se posiciona como una iniciativa europea destinada a explorar y demostrar nuevos enfoques para la integración de redes terrestres y satelitales, con el objetivo de permitir servicios 5G de Misión Crítica (MCx) verdaderamente continuos y resilientes.
¿Qué es el proyecto 5G-Hub?
El proyecto 5G-HUB se integra en el marco más amplio de la Estrategia Europea GOVSATCOM (Government Satellite Communications), que es uno de los pilares fundamentales de la política espacial de la Unión Europea para garantizar unas comunicaciones gubernamentales seguras, fiables y soberanas. GOVSATCOM fue concebido para abordar la necesidad de coordinar e integrar los recursos satelitales europeos existentes y futuros y ponerlos a disposición de los usuarios institucionales a través de un mecanismo de gestión centralizado, políticas comunes y niveles de servicio garantizados. A largo plazo, esta visión se hará realidad mediante el sistema europeo de satélites de próxima generación IRIS² (Infraestructura para la resiliencia, la interconectividad y la seguridad con satélites), una constelación multiorbital de satélites de órbita terrestre baja (LEO), órbita terrestre media (MEO) y órbita geoestacionaria (GEO) que formarán la columna vertebral de las comunicaciones seguras de Europa durante la próxima década.
Dentro de este contexto estratégico, 5G-HUB sirve como un proyecto habilitante enfocado en la integración de redes terrestres (TN) 5G y redes no terrestres (NTN) 5G. La razón subyacente es que ninguna tecnología de acceso única puede satisfacer todos los requisitos de los servicios MCx en todos los escenarios operativos. Las redes terrestres ofrecen alta capacidad, baja latencia y amplia disponibilidad en áreas densamente pobladas, pero son vulnerables a fallas de infraestructura, congestión y destrucción física durante desastres naturales y situaciones de crisis (Figura 1). Por el contrario, las redes satelitales garantizan cobertura global, despliegue rápido e independencia de la infraestructura local, pero enfrentan limitaciones inherentes en términos de latencia, capacidad y costo. Al integrar sinérgicamente TN y NTN, podemos combinar las fortalezas de ambos dominios para lograr un sistema sólido.
Los socios del proyecto 5G-HUB son: Universidad de Siena (coordinador del proyecto), Centro de Telecomunicaciones de Cataluña, Hisdesat Servicios Estratégicos, Hispasat, Indra Sistemas, Indra Espacio, Onesource, Telecom Italia Spa, Fundacio Pro-Activa Open Arms y Associazione della Croce Rossa Italiana.
El proyecto está financiado por EUSPA, la Agencia del Programa Espacial de la UE.
enfoque integrado
La contribución distintiva del proyecto 5G-HUB radica precisamente en la realización de un sistema TN-NTN integrado que pueda respaldar la continuidad del servicio para aplicaciones de misión crítica a través de mecanismos de transferencia vertical que sean transparentes para los usuarios finales y las aplicaciones. El traspaso vertical se refiere a la capacidad de transferir una sesión de comunicación activa de una tecnología de acceso a otra (por ejemplo, de una red 5G terrestre a una red 5G satelital) sin interrupción del servicio. Este requisito es fundamental para aplicaciones como comunicaciones de emergencia, servicios MCx, telemedicina, coordinación operativa y conciencia situacional, donde incluso las interrupciones breves pueden tener consecuencias graves.
Desde una perspectiva arquitectónica, 5G-HUB adopta un enfoque sistemático que combina múltiples elementos innovadores. El papel central lo desempeña GOVSATCOM-HUB (G-HUB). Está concebido como un intermediario de recursos satelitales que puede integrar la capacidad de múltiples operadores de satélites y asignarla dinámicamente según las necesidades de los usuarios autorizados. El proyecto 5G-HUB amplía este paradigma al incluir el ecosistema 5G terrestre, creando un entorno verdaderamente integrado donde se pueden gestionar los recursos de forma coordinada.
Para permitir la continuidad del servicio entre TN y NTN, este proyecto introduce un elemento funcional innovador, comúnmente conocido como puerta de enlace inteligente, que opera tanto en el lado del usuario como en el lado de gestión de emergencias. Este componente es responsable de monitorear el estado de la conexión de los terminales de usuario y gestionar la redirección del tráfico durante la fase de traspaso vertical. La clave de esta solución es que preserva las direcciones IP de los usuarios y las sesiones de aplicaciones durante las migraciones entre redes, evitando la necesidad de reconexión. De esta manera, se garantiza la continuidad del servicio incluso si se producen cambios fundamentales en la tecnología de acceso radioeléctrico subyacente.
La innovación del 5G-HUB no se limita a la capa de acceso, sino que también se extiende a la gestión de la red. El proyecto aprovecha ampliamente los principios de software de red, virtualización y diseño nativo de la nube a medida que los estándares 3GPP evolucionan desde 5G en adelante. Las funciones de red se conciben como componentes virtualizados y desagregados que pueden ajustarse dinámicamente según los requisitos del servicio, tanto en el dominio terrestre como en el satelital. Este enfoque permite que los recursos de NTN se activen solo cuando sea necesario, lo que reduce los costos operativos y aumenta la eficiencia general del sistema. Este es un aspecto particularmente relevante en el contexto de GOVSATCOM, donde los recursos satelitales son valiosos y deben gestionarse cuidadosamente.
Otro elemento clave es el desarrollo de un terminal de usuario TN-NTN integrado que pueda operar tanto en redes terrestres 5G como en enlaces satelitales en diferentes bandas de frecuencia (es decir, Ku y X). Estos terminales representan un prerrequisito técnico fundamental para permitir traspasos verticales y hacer que la integración entre los dos dominios sea verdaderamente transparente. En el proyecto 5G-HUB, estos terminales se conciben como una plataforma flexible basada en soluciones definidas por software que pueden adaptarse a una amplia gama de escenarios operativos.
Desde una perspectiva de aplicación, 5G-HUB está fuertemente orientado a la validación práctica de las soluciones propuestas a través de demostraciones en escenarios realistas (Figuras 1 y 2). Las demostraciones del proyecto están diseñadas para reflejar situaciones operativas típicas que enfrentan los servicios gubernamentales y humanitarios, como la gestión de emergencias a gran escala (por ejemplo, escenarios de terremotos) y el apoyo médico en el mar. Por lo tanto, estas demostraciones proporcionan no sólo valor técnico sino también una sólida validación conceptual y demuestran cómo el enfoque de GOVSATCOM puede ofrecer beneficios tangibles a los usuarios institucionales.
En el contexto del sistema IRIS², la relevancia del proyecto 5G-HUB se vuelve aún más estratégica. Esta futura constelación LEO europea tiene como objetivo proporcionar comunicaciones seguras, resistentes y de alto rendimiento para respaldar tanto a los usuarios gubernamentales como a las aplicaciones comerciales estratégicas. Sin embargo, el valor real de IRIS² no reside sólo en la propia infraestructura espacial, sino también en su integración efectiva con las redes terrestres y los sistemas de gestión de servicios. 5G-HUB predecirá con precisión y experimentará con estos mecanismos de integración, proporcionando información valiosa sobre cómo utilizar mejor los recursos LEO de Europa dentro de un ecosistema basado en 5G.
red futura
De cara al futuro, los resultados del proyecto 5G-HUB contribuirán no solo al desarrollo tecnológico, sino también a la definición de mejores prácticas, modelos arquitectónicos y posibles aportaciones a futuras actividades de normalización. Por lo tanto, las lecciones aprendidas dentro del proyecto pueden influir en futuras versiones de 3GPP y evolucionar aún más la integración TN-NTN.
En conclusión, el proyecto 5G-HUB puede considerarse como un puente técnico y conceptual entre las redes 5G terrestres y las comunicaciones satelitales gubernamentales de próxima generación. A través de innovaciones en la integración TN-NTN, soporte de transferencia vertical y demostración de la continuidad del servicio para aplicaciones de misión crítica, 5G-HUB hará una contribución significativa a la construcción de un ecosistema europeo de comunicaciones seguras, resilientes e interoperables, totalmente alineado con la visión de GOVSATCOM y las ambiciones estratégicas de IRIS².
Reconocimiento
Esta publicación fue apoyada por el proyecto de investigación 5G-HUB financiado por el programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea bajo el acuerdo de subvención número 101180143. Los puntos de vista y opiniones expresados son únicamente los de los autores y no reflejan necesariamente los de la UE o EUSPA.
Tenga en cuenta: Este es un perfil comercial.
Este artículo también se publicará en el número 25 de la revista trimestral.
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