Este documento describe las plataformas de alta altitud (HAPS) y las redes de telecomunicaciones basadas en ellas. Explica que las HAPS son estaciones de radio embarcadas en globos o aviones no tripulados que vuelan entre 17-25 km de altura para proporcionar servicios de telecomunicaciones. Describe algunos proyectos históricos de HAPS y cómo las redes HAPS están compuestas de plataformas, estaciones de usuario y centros de control. Finalmente, explica cómo las HAPS pueden proporcionar cobertura de hasta

1. J.A. Delgado-Penín 1
“Tecnología aeronáutica para llevar a cabo
servicios de TLC avanzados”
Conferencia-Presentación del libro
“High- Altitude Platforms for wireless
communications”
Prof. José A. Delgado- Penín (coautor)
UPC-telecom BCN (ETSETB)
Barcelona,16 de Diciembre del 2008

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INDICE
 Introducción
 ¿Qué son los HAPS?
 Tecnologías en las que se basan
 Resumen histórico sobre las plataformas aeronáuticas
 Redes de Telecomunicaciones basadas en HAPS
 Arquitectura de Red
 Posibles Servicios de TLC
 Coberturas y peculiaridades
 Realidades y Proyectos sobre UAS
 Helios, Aeroviromment, Jaxa
 Europeos, resto del mundo
 Primer texto técnico sobre HAPS

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¿Qué son las HAPS?
 La denominación HAPS (High Altitude Platform Stations) se definió
por primera vez en la WARC-97 de la ITU
 Por HAPS se entienden estaciones radio-eléctricas embarcadas en
plataformas aéreas o aerostáticas (globos).
 Se pueden utilizar como estaciones que facilitan la provisión de
Servicios de Telecomunicación en tierra.
 Son competidores directos de los satélites de órbita baja (LEO) y
buena solución para las zonas urbanas con servicios in crescendo.
 Los costes previstos son competitivos con otras Redes/Sistemas de
Telecomunicación
Introducción

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 Las plataformas se pueden mover de acuerdo con las necesidades de
los diferentes territorios sobre los que se sitúen.
 Pueden aterrizar para mantenimiento y actualización.
 Su uso se puede extender a monitorización de la contaminación,
desastres naturales, medidas meteorológicas, localización o soporte a
la agricultura, etc.
 Pueden permanecer en vuelo por largos períodos de tiempo.
 Alimentación solar y usando combustibles.
Introducción

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Tecnologías en las que se basan
 Globos aerostáticos volando desde 3 a 22 Km. De altura sobre la tierra
 Aviones no tripulados (UAV) para vuelos estratosféricos
 La mejor solución para el vuelo se sitúa entre 17 y 25 Km. de altura ya
que la velocidad del viento en este margen varía entre 2 y 10 m/ sg. No
obstante, depende principalmente de la localidad y de la estación HAP.
Introducción

6. J.A. Delgado-Penín
36000 Km.
550 Km.
80 Km.
50 Km.
Satélite
GEO
Satélite
Iridium
IONOSFERA
MESOSFERA
ESTRATOSFERA
TROPOSFERA
Avión
no tripulado
17 a 20 Km.
11 Km.
Avión
comercial
EXOSFERA

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8. J.A. Delgado-Penín 8
HELIOS

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GLOBO JAPONÉS

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11. J.A. Delgado-Penín

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Redes de Telecomunicaciones
basadas en HAPS
Arquitectura de red
 Una red de telecomunicación de estas características se compone al
menos de cuatro grandes sistemas:
1)Plataformas estratosféricas
2)Estaciones terminales de usuarios: fijos/móviles
3)Estaciones de cabecera
4)Centros de control (de recursos, de configuración, etc.)
 Cada HAP configura una red en estrella con los subsistemas terrestres
y existe el proyecto de configurar redes en malla con estaciones HAP
para reforzar la cobertura sobre un territorio determinado. Estas dos
cuestiones se reflejan en las figuras que siguen.

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14. Master AIRTEL Normalización
Prof. J.A. Delgado-Penín 2000
UPCPlanteamiento conceptual de redes
Comunicaciones
ópticas entre
HAPs
Televisión Digital
Acceso Radio fijo
de Banda Ancha
Radiocomunicaciones
de emergencia
Comunicaciones móviles
Telefonía celular
Tele vigilancia
Radiolocalización
Rescates/Búsquedas
“Remote
Sensing”
HAPs
Para diferentes
misiones
Antenas
Multihaz
e Inteligentes

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• El tiempo de retardo es mucho
menor que en el caso de los
satélites.
 La potencia de transmisión que se
necesita es menor.
• Posibilidad de reutilización,
mantenimiento y actualización
tecnológica de las estaciones HAP.
• Pueden ser sistemas compatibles
con los satelitales y terrestres.
LEO (800 km)
HAP (20 km)
Redes de comunicaciones
basadas en HAPS

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Redes de comunicaciones
basadas en HAPS

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Redes de comunicaciones
basadas en HAPS
 En la actualidad y desde el punto de vista radio eléctrico y siguiendo a
la ITU-R se establecen unas áreas de cobertura radio-eléctrica ( Caso
de Bandas del IMT-2000).
 Cada una de estas zonas tienen diferentes ángulos de subida, y el canal
se modela estadísticamente de manera diferente para cada una de ellas.
 Se puede considerar que se logra cubrir un área de alrededor de 500
km. de diámetro, con la estación colocada a 25 km. de altura y con un
ángulo de elevación mínimo de 5.7º.
área de
cobertura
ángulo de
elevación
radio de la zona
(km)
UAC 90-30º 0-43
SAC 30-15º 43-90.5
RAC 15-5º 90.5-234

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Redes de comunicaciones
basadas en HAPS
 Zona Urbana (UAC): Se extiende hasta los 43 km. desde el punto
SPP (Sub-Platform Point). Todos los usuarios tendrán un rango de 30º
a 90º de ángulo de elevación desde tierra con respecto a la estación
HAP. En esta zona la iluminación de los sistemas en tierra es la mas
favorable
 Zona suburbana (SAC): Se extiende hasta los 90 km. Los ángulos de
elevación estarán en el rango de 30º a 15º. Esta zona, con un ángulo
inferior que la anterior, comienza a presentar una mayor cantidad de
sombras y señales reflejadas, y la distancia que recorrerá la señal es
mayor que en el caso “zona UAC”.
 Zona rural (RAC): Los usuarios tendrán un rango de 15º a 5º en el
ángulo de elevación desde tierra con respecto a la estación HAP

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Redes de comunicaciones
basadas en HAPS

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