REDES RADIOELÉCTRICAS BASADAS EN
AERONAVES ESTRATOSFÉRICAS:
EL EJEMPLO HELINET
XA
.Delgado-Penín, E.Be án i Albe í
Depa amen o Teo ia de
la
Señal y Comunicaciones
U.P.e.
1.-INTRODUCCION
En la
comunidad
cien í ica- ecnológica
ela-
cionada
con
el
mundo
de
las
Telecomunicaciones
se
es á
ab iendo
paso
el
in e és
po
el
uso
de
pla a o -
mas
ae onáu icas
es a os é icas
,
es
deci
,
globos
ae os á icos
,
a iones
ipulado
s ó
a iones
no
ipu-
lado
s
pa a
c ea
edes
de
Telecomunicación
com-
plejas
y/o
lle a
a
cabo
di e en es
se
icios
de
con ol
de
á ico
( e es e
y/o
ma í imo)
ó
medioambien ales
.
De
es e
modo
se
pod án
ealiza
unciones
que
hoy
se
desa ollan
median e
sa éli es
de
Telecomunicación
,
ales
como:
ansmisiones
de
señales
ele ónicas
y/o
ele i
s
i as
;
ansmisione
s
de
da o
s
en
el
ámbi o
In e ne
;
adiodi usión
di ec a
de
ele isión
(DVB
-
S)
o
de
audio
(DAB)
;
con ol
y/
o
moni o ización
de
un
e i o io
a
a és
de
mapa
s
digi alizados
;
p e ención
de
ca ás o es
na u ales
;
e c.
Dichas
pla a o mas
denominadas
HALE
(
<<
High
A
l i ud
e
Long
Endu ance
») o
HAAP
s
(
<<
High-Al i ude
Ae onau ica
l
Pla o ms
»)
so
n
es-
uc u as
que
compe i án
di ec amen e
con
los
sa é-
li es
a i iciales
de
baja
co a
LEO
(<<Low
Ea h
O bi
»).
Su
obje i o
se á,en e
o os
po
s
ibles
,el
de
suminis a
Se icios
de
Banda
Ancha
,
ale
s
como: ídeo
in e ac i o
,
TV
digi al
,
conexiones
a
In e ne
a g
an
elocidad,e c
.
Una
de
las
hipó e
sis
de
pa ida
pa a
ene
cobe u a
adioélec ica
aso-
ciada
a
dicho
s
Se icios
du an e
las
24
ho a
s
debe á
se
la de
ene
en
uelo
so
b e
un
e i o io
equi a-
len e
a un
a ea
me opoli ana
en e
una
y
es
pla a-
o mas(
g andes
g
lobo
s ó
a iones)
disponible
s.En
el
caso
de
a iones
,
debido
a la
al u a(
en e
15
y
20
Km)
del
uelo
en
égimen
de
apa camien o(
ase
en
la
que
se
an
s
mi en
/
eciben
seña
les
de
los
Se i-
cios)
no
se
nec
esi
a
án e
quipo
s
complejos
en
el
e i o io
a
cub i
, y
se
p e
ee
n
capacidades
en
ambos
sen idos
de
ansmisión
del
o den
de
100
Mbi s
/
sg
.[
1]
Pa
a
dis
pone
de
capacidades
como
las
an e-
dicha
s
ha
habido
que
ll
e a
a
cabo
di e
so
s
p o
yec-
o
s
en
odo
el
mundo
.
Los
abajo
s
pione o
s
en
es
e
ámbi o
han
sido
l
os
que
ealiza on
las
g andes
o ganizaciones
espacia
l
es
: la
NASA
a
a és
de
los
16
p o
g a
mas
ERAST
[2] y
ER-2
[3]
y la
ESA
median-
e el
p o
g
ama
HA
VE
[4]
.
En
el
ámbi o
de
los
pai
ses
e
u op
eos
con
capacidad
de
ealiza
p o
yec
o
s
po
su
cuen a
sólo
se
ealizó
la
pla a o ma
SOLlT
AIR
[5]
de
Alemania
.
En
las
ci cuns ancias
ac uales
y de
bido
al
ue e
in e és
come cial
en
el u
so
de
In e ne
y
de
las
comunicaciones
mó iles
de
e ce a
gene ación
HELINET end á como
elemen os undamen ales a iones
no ipulados (Pla a o mas
HELIPLAT) que se án los nodos
aé eos de la ed
han
apa ecido
al e na i as
ecnológicas
ac ibles.EI
p og ama
SKYS a ion
[6]
en
USA
eu ilizó
a iones
de
p ocedencia
mili a
como
es aciones
ba
se
y
c eó
po
s
e io men
e un
en e
come cial
que
se
ocupa á
de
di
se
ña
y
de
sa
olla
una
ed
denominada
HALO
(<<
High
Al i ude
Long
Ope a ion
») [7]
En
Eu opa
, a la
is a
de
lo
que
es á
s
ucedi
en-
do
en
USA
y
Japón
,se
inició
el
año
2
000
el
de
s
pe-
g
ue
de
un
p o
ye
c o
ambicioso
de
nominado
HE
LlNET
,
p o
ye
c o
s
ub encionado
po
la U
nión
Eu opea
pa a
alcanza
obje i os
se
mejan e
s a los
de
l
as
pla a o ma
s
p e i
s
a
s
en
o os
luga e
s
del
mun-
do
.
2.-HELINET(
HELIPLA
T
NETWORK)[8]
La
u u a
ed HE
LIN
ET se
es á
diseñando
y
desa ollando
en
su
p ime a
as
e (He
lipla
)
po
un
conso cio
eu opeo
(e
n e
cuyos
miemb o
s
es
paño-
les se
enc
ue
n an
CASA
y la UP
C)
de
diez
miem-
b o
s
pe
enec
ie
n
es
a
seis
pai
ses
en el
ám
bi o
del
quin o
p og ama
ma co
de
la
U.E.
[ 9 ]
HELI
ET
end
á
como
e
lemen o
s
undamen
-
ales
a iones
no
ipu
l
ados
(Pla a o mas
HELIPLAT
)
que
se án
los
nodos
aé eos
de
la
ed
.
Dichos
a iones
se án
p opulsado
s
median e
B
URAN
N°
16
DI
CIEMBRE
2000
mo o es
eléc icos
alimen ados
po
células
s
ola es
y
de
« uel»
especiales
.
En
la
ac ualidad
se
es á
en
la
ase
de
diseño
y
cons ucción
del
p ime
p o o ipo.
La
ed
de
es aciones
emba cadas
es a á
co-
nec ada
con
es aciones
e es es
de
con ol.Además
,
exis i án
conexiones
adioeléc icas
con
sa éli es
,
cen os
de
con ol
de
á ico
aé eo
y
cen os
egulado es
. La
cobe u a
sob e
un
e i o io
p ede-
e minado
debe á
se
posible
du an e
odo
el
día
.
Desde
el
pun o
de
is a
de
la
iabilidad
se
p e ee
la
sus i ución
de
cualquie
pla a o ma
mal uncionan e
pa a
man ene
los
posibles
se i-
cios
du an e
las
24
ho as
del día
.
2.1
Algunos
aspec os
écnicos
de las
ae ona es
El
desa ollo
y
cons ucción
de
la
ae ona e
eal
(Helipla )
conclui á
en un
ae oplano
que
dis-
pond á
de
ocho
mo o es
eléc icos
si uados
en
las
dos
alas
delan e as
p incipales
.
La
en e gadu a
p e-
is a
es
de
73
me os
( el
p ime
p o o ipo
en
cons ucción
- a
escala-
end á
una
en e gadu a
de
24
me os
y la
imagen
i ual
del
p o o ipo
es
la
que
se
acompaña)
.
Cada
ae ona e
de la
ed
debe á
es a
en
«
apa camien o
»
en
una
al u a
ap oximada
de
19
Km
con
elación
a
ie a
du an e
un
iempo
de
9
meses.[
I
O]
Helipla
Figu a]: P o o ipo de ae ona
e
Helipla
En e
los
subsis emas
p e is os
y
en
ase
de
es udio
se
dis inguen
los
siguien es
:
-Sis ema
de
alimen ación
eléc ica
-Sis ema
de
mo o es
eléc icos
-Sis ema
de
a iónica
(guiado
y
supe isión)
-Sis ema
de
Teleme ía
,
Telemando
y
Con ol
-Sis ema
de
«
Housekeeping
»
de
la
ae ona e
-Ca ga
ú il
(payload)
pa a
con ol
de
á ico
-Ca ga
ú il
(payload)
óp ica
-Ca ga
ú il
(payload)
pa a
Sis emas
de
Tele-
comunicación
de
Banda
Ancha
La
ae ona e
no
debe á
supe a
los
500
Kg
de
peso
,
de
los
que
ap oximadamen e
100
Kg
dedica-
dos
a
odos
los
subsis emas
y
ca gas
ú iles.La
po-
•
RAMA
DE
EST
U
DIA
NTES D
EL
IEEE DE
BAR
CELONA
encia
a
consumi
debe á
es a
limi ada
a
800
a ios
pa a
el
o al
de
es os
subsis emas
2.2
Ca gas
ú iles
El
obje i o
de
HELI
ET
se á
p opo ciona
unos
se icios
a
a és
de
las
ca gas
ú iles
que
lle an
las
pla a o mas
.El
diseño
de
dichas
ca gas
ú iles
es á
elacionado
con
es
aspec os
:
-Con ol
de
á ico
-Con ol
medioambien al
-Se icios
de
Banda
Ancha
El
subsis ema
que
acili a á
ac i idades
ela-
cionadas
con
con ol
de
á ico
de
di e sos
ipos
debe á
sa is ace
unas
p emisas
que
ya
es án
siendo
conside adas
en
el
es ánda
GSM-R
(sis emas
GSM
El obje i o de HELINET se á
p opo ciona unos se icios a
a és de las ca gas ú iles que
lle an las pla a o mas
pa a
el
ámbi o
e o ia io).Ello
implica á
unos
equi-
pos
de
anscep o es
que
debe án
ope a
en
las
bandas
dedicadas
en
Eu opa
a
aquellos
sis emas.
La
ca ga
ú il
que
acili a á
el
con ol
medioambien al
es a á
compues a
po
un
equipo
adiomé ico
óp ico
con
esoluciones
de
las
imáge-
nes
ob enidas
de
di e en e
calidad
según
los
esce-
na ios
obse ados.Cada
imagen
debe á
cub i
un
á ea
de
16 Km
cuad ados
ap oximadamen e
.
Los
s
is emas
de
banda
ancha
abaj
a án
en
la
banda
de
48
Ghz
.,
lo
que
acili a á
g andes
capacidades
.
Aquí
se án
muy
impo anes
las
di e-
en es
cobe u as
p e is as
desde
la
ae ona e
hacia
ie a
[11].
3.-
POSIBILIDADES
DE USO DE
HELINET
Como
se
ha
comen ado
an e io men e
,
las
di-
e en es
ca gas
ú iles
p opo ciona án
di e en es
se icios
.
Po
lo
que
se
e ie e
a la
aplicación
de
con olde
á ico
se án
posibles
los
siguien es
se -
icios:
-Na egación
in eligen e
de
au omó iles
-Moni o ización
au omá ica
de
ehículos
-Moni o ización
del
á ico
e o ia io
de
al a
elocidad
-Con ol
de
á ico
ma í imo
en
aguas
cos e as
Respec o
al
Con ol
medioambien al
se
p e een
las
siguien es
posibilidades
de
moni o ización:
17
-Ag icul u a ( alo ación de daños de di e sa
índole)
-Ambi o o es al( de ección e iden i icación
de uegos)
-Hid ología(ges ión de iegos, a enidas, ca-
ás o es de di e so
ipo)
-Con ol de con aminación en cos as, íos y
ma es
-Con ol de desas es na u ales (To nados, e-
emo os, e upciones olcánicas)
La úl ima ca ga ú il acili a á se icios de
In ocomunicaciónes como los siguien es:
-Radiodi usión TV / ideo baj o demanda
-
T ans e encia
de
g andes
iche os
(Download)
-Se icios ocales:no males y de eme gencia
-Se icios de Co eo Elec ónico y de mensa-
jes
co os
-Videocon e encia Todo lo an edicho es posi-
ble debido a las ca ac e ís icas de ansmisión/ e-
cepción de las ca gas ú iles que lle a á Helipla .
4.- VENTAJAS RELA TIV AS
Las edes es a os é icas ienen en ajas con
elación
a las edes adioeléc icas e es es en
di e sos aspec os. Uno de ellos es la disminución
d ás ica
en
el
uso
de
es aciones
base
pa a
adiocomunicaciones mó iles celula es .A
medida
que c ece la demanda es necesa io eingenia odos
los sis emas.En el caso de las ae ona es, la p esen-
cia
de una es ación base emba cada esol e á el
p oblema en un a ea de cobe u a donde el canal
ae onáu ico es solo a ec ado
po
a enuaciones de
i
El
in e és de es e ipo de
ecnologías es á ligado a las
ca ac e ís icas ae onáu icas de
la pla a o ma y a los di e en es
se icios que se pod án p es a
los me eo os o
po
ading Rice. Las edes con
sa éli es LEO es a án en des en aja con elación a
las edes de ae ona es
po
el amaño de las cons e-
laciones que debe án pone se en ma cha en el caso
de los LEO.La expe iencia de I idium no debe cae
en el ol ido( ha desapa ecido su se icio
po
baja
en abilidad).
5.-CONCLUSIONES
El in e és de es e ipo de ecnologías es á
ligado a las ca ac e ís icas ae onáu icas de la pla a-
o ma y a los di e en es se icios que se
pod án
18
p es a .Desde el pun o de is a adioeléc ico, las
bandas de abajo de es os sis emas condicionan
p incipalmen e la
p o isión
de Se icos de
Banda
ancha. En e ec o,
pa a
la
egión
eu opea se dispone
en es os momen os de las bandas de 47/48 Ghz y de
Los sis emas de banda ancha
abaja án en la banda de 48
Ghz., lo que acili a á g andes
capacidades
2 Ghz que son su icien es
pa a
odos los se icios
p e is os.En el caso de o os e i o ios, las bandas
pueden
plan ea
p oblemas di e en es a los que se
o igina án en USA y Eu opa.
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