Embeddedness

Actualmente en los países de la Región 3 se reconocen principalmente dos sistemas para proveer comunicaciones directas aire-tierra de banda ancha, los mismos se encuentran desplegados en China y Japón respectivamente, a continuación, se presenta una reseña de cada uno de ellos.

6.4.3.1. Sistema BDA2GC en China

Para satisfacer la creciente demanda de la actual y futura comunicación aérea de banda ancha, China ha hecho un esfuerzo significativo en la planificación, desarrollo y despliegue de los sistemas de comunicación aire-tierra (ATG) con aeronaves. El sistema se basa en el estándar de acceso inalámbrico de banda ancha SCDMA de la Recomendación UIT-R M.1801. El sistema de acceso de banda ancha inalámbrica SCDMA ATG contiene estaciones base y terminales. Las estaciones base son desplegadas para cubrir todo el trayecto de vuelo y comunicarse con las terminales aerotransportadas para lograr la comunicación de banda ancha aire-

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tierra. Los sistemas han sido probados con éxito en vuelos de prueba en la gama de frecuencias de 1.785-1.805 GHz. La arquitectura básica del sistema es la que se muestra en la Figura 8.

Figura 8. Arquitectura sistema BDA2GC en China.

System Control Center Internet/ PSTN Airborne Terminal BTS BTS Hub/AP UE UE Hub/AP UE UE Hub/AP UE UE Hub/AP UE UE Airborne Terminal Airborne Terminal Airborne Terminal

Fuente: Systems for public mobile communications with aircraft.

Las funciones básicas del sistema son las siguientes:

 El sistema incluye estaciones base (BTS) en tierra conectadas a PTSN, internet y terminales aéreos con interfaces a otros dispositivos de a bordo como hubs cableados, routers WiFi, picoceldas, entre otros.

 La capa de acceso de radio, proporciona las funciones de acceso de radio entre el BTS y los terminales aerotransportados, realiza funciones básicas de acceso de radio tales como acceso aleatorio, paginación, comunicaciones de voz, comunicaciones de datos y funciones de voz troncales.

 La capa de control del núcleo proporciona las funciones de control, como transferencia, itinerancia, autenticación de terminal y de usuario, conmutación de llamadas de voz y enrutamiento de datos. Se encuentra entre el BTS y otros equipos del núcleo de red, tales como conmutadores de

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datos y enrutadores, conmutadores de software, pasarelas de medios, servidores AAA (Autenticación, Autorización y Contabilidad), servidores de facturación y HLR (Home Location Register).

 Toda esta red de comunicaciones ATG, incluyendo todas las capas, soporta la separación de diferentes flujos de datos y también proporciona una protección adecuada en los datos.

La interfaz de radio SCDMA soporta un ancho de banda de canal de un múltiplo de 1 MHz hasta 5 MHz. La subcanalización y la extensión de código, especialmente definidas dentro de cada ancho de banda de 1 MHz, proporcionan diversidad de frecuencias y capacidad de observación de interferencias para la asignación de recursos de radio con una granularidad de ancho de banda de 8 Kbps. La canalización también permite asignaciones de canales dinámicos coordinadas entre celdas para evitar eficazmente la interferencia mutua. El sistema emplea TDD para separar la transmisión de enlace ascendente y de enlace descendente.

6.4.3.2. Sistema BDA2GC en Japón

En Japón, también se está estudiando el sistema de comunicación aire-tierra (ATG) con aeronaves, que alcanza velocidades de transmisión de más de 100 Mbps. En el sistema, la banda de 40 GHz facilita las comunicaciones inalámbricas de banda ancha aire-tierra. Como se muestra en la Figura 9, los aviones sobrevuelan las antenas de seguimiento en tierra dispuestas a intervalos regulares. Cuando la aeronave sobrevuela las estaciones en tierra, las antenas permiten el hand over de servicio una tras otra a la aeronave en vuelo. La banda de 40 GHz no se utiliza en gran medida en aplicaciones comerciales y se espera que facilite el sistema de comunicación de banda ancha.

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Figura 9. Arquitectura sistema BDA2GC banda de 40 GHz en Japón.

Fuente: Systems for public mobile communications with aircraft.

Las bandas de frecuencias de los enlaces ascendentes y descendentes utilizan el rango de frecuencias de 40 GHz y se dan provisionalmente en bandas de 44 y 46 GHz, respectivamente, para el desarrollo del prototipo. El sistema utiliza el método multiplex de división de frecuencia (FDD) para la comunicación. Teniendo en cuenta las características de la onda milimétrica y la eficiencia del espectro, tanto la antena aérea como la terrestre rastrean cada posición de la antena. Por lo tanto, el sistema de antena debe considerar las características de la onda milimétrica y las dimensiones geográficas. Por ejemplo, la antena de seguimiento en tierra debe realizar un seguimiento continuo de la aeronave con un alto grado de precisión. Mientras tanto, la antena aerotransportada debe rastrear la antena terrestre en base a la actitud y posición del avión, y también debe ser compacta y ligera. Los resultados de comprobación del sistema indicaron que se estableció comunicación para una distancia horizontal de 2380 m y una altitud de vuelo de 1816 m, por lo que la distancia de comunicación fue de aproximadamente 3 Km [6]. Esto indica que aún es un sistema con limitaciones, que se afecta mucho por los fenómenos meteorológicos y la posición relativa de las estaciones que conforman el sistema.

Ground station Fly over the route

Hand over

Backbone network Link of millimeter

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