[ANGLÈS] Communication and Navigation services are critical for any space mission. Nowadays, NASA provides services to its customers by using a triple network composed of the Near Earth Network (NEN), the Deep Space Network (DSN) and the Space Network (SN). The increasing mission requirements are forcing NASA to upgrade its assets. Moreover, in order to reduce the cost of the system an integrated network that comprises the NEN, DSN and SN has been proposed. With the objective of assisting NASA's UComm Study team during the process of architecting NASA's next-generation integrated-network for space communications, MIT's System Architecture Lab has developed a computational tool called the Integrated Tradespace Analysis of Communications Architectures (ITACA). The objective of this thesis is to present the work conducted during this past year to expand the capabilities of ITACA. This dissertation focuses on 1) the implementation of crossover algorithms for the architectural decisions and 2) the improvements performed on the scheduler algorithm that assesses the performance of the network. These improvements are intended to include new features and improve ITACA's computational performance. Finally, the utility of the tool is demonstrated through a case study on the evolution of the Space Network. In particular, four trade-offs involving the constellation pattern selection, the frequency band selection, the disaggregation of payloads in multiple spacecraft and use of inter-satellite links are studied.

[CASTELLÀ] Los servicios de comunicaciones y navegación son críticos para cualquier misión espacial. En la actualidad, NASA proporciona servicio a sus usuarios por medio de una red triple compuesta por la Near Earth Network (NEN), la Deep Space Network (DSN) y la Space Network (SN). Los crecientes requerimientos de las misiones están obligando a NASA a actualizar sus sistemas. Además, con el objetivo de reducir el coste del sistema, se ha propuesto implementar una red integrada que comprenda la NEN, DSN y SN. Para asistir al equipo UComm Study de NASA durante el proceso de diseño de la próxima generación de la red integrada de comunicaciones espaciales, el Laboratorio de Arquitectura de Sistemas de MIT ha desarrollado una herramienta computacional llamada Integrated Tradespace Analysis of Communications Architectures (ITACA). El objetivo de esta tesis es presentar el trabajo desarrollado durante el último año para expandir las capacidades de ITACA. Esta disertación se centra en 1) la implementación de algoritmos de crossover para las decisiones arquitectónicas y 2) las mejoras realizadas en el algoritmo de planificación que evalúa el desempeño de la red. Estas mejoras tienen como finalidad añadir nuevas características y mejorar su rendimiento computacional. Finalmente, la utilidad de la herramienta se demuestra a través del estudio de un caso sobre la evolución de la Space Network. En particular, cuatro compromisos relacionados con la selección de bandas frecuenciales, desagregación de antenas en múltiples naves y el uso de enlaces entre satélites son estudiados.

[CATALÀ] Els serveis de comunicacions i navegació són crítics per a qualsevol missió espacial. Actualment, NASA proporciona servei als seus usuaris per mitjà d'una xarxa triple composta per la Near Earth Network (NEN), la Deep Space Network (DSN) i la Space Network (SN). Els creixents requeriments de les missions estan obligant a la NASA a actualitzar els seus sistemes. A més a més, amb l'objectiu de reduir el cost del sistema, s'ha proposat implementar una xarxa integrada que comprengui la NEN, la DSN i la SN. Per tal d'assistir a l'equip UComm Study de NASA durant el procés de disseny de la propera generació de la xarxa integrada de comunicacions espacials, el Laboratori d'Arquitectura de Sistemes de MIT ha desenvolupat una eina computacional anomenada Integrated Tradespace Analysis of Communications Architectures (ITACA). L'objectiu d'aquesta tesi és presentar el treball desenvolupat durant l'últim any per expandir les capacitats d'ITACA. Aquesta dissertació es centra en 1) la implementació d'algorismes de crossover per a les decisions arquitectòniques i 2) les millores realitzades en l'algoritme de planificació que avalua la bondat de la xarxa. Aquestas milloras tenen com a finalitat afegir noves característiques i millorar el seu rendiment computacional. Finalment, la utilitat de l'eina es demostra a través de l'estudi d'un cas sobre l'evolució de la Space Network. En particular, quatre compromisos relacionats amb la selecció de bandes freqüencials, desagregació d'antenes en múltiples naus i l'ús d'enllaços entre satèl·lits són estudiats.