1

Comunicaciones basadas en HAPs

(High Altitude Platforms)

2

Comunicaciones basadas en HAPs

• HAPs = High Altitude Platforms• Aviones o globos a (18-22)Km.• Para proporcionar comunicaciones de banda ancha

o comunicaciones móviles

3

Velocidad de viento en contra de la altura de HAP

4

Sistemas de comunicación/comparación

5

Comunicaciones basadas en HAPs

6

Comunicación por HAP

7

Celdas en comunicaciones por HAPs

La celda central es circular. El resto de las celdas es elíptico.

8

Estabilidad de HAP

9

Sistema HAP en 3-D

10

Diagrama de la antena de HAP

SLL < -25 dB

11

Sistema Celular

Con 90 celdas, Rt = 9,5 * R celda

12

Efecto de la inestabilidad vertical

Aumento del radio de celda con el aumento de la altura de HAP

13

Efecto de la inestabilidad vertical

14

Geometría de interferencia

Para una sola celda interferente

S/I (dB) = Gant(o) - Gant(j)

Para más que una celda interferente

S/I (dB)= 10 log10 [g(o) / Σg(j)]

G = ganancia en dB

g = ganancia en números naturales

15

Cluster de una celda

Se puede utilizar en sistemas WCDMA

16

Cluster de 3 celdas

Se utiliza en sistemas donde (S/I )req < 7 dB

No de canales/celda

= No de canales del sistema/3

17

Cluster de 4 celdas

Se utiliza en sistemas donde (S/I )req < 9 dB

No de canales/celda = No de canales del sistema/4

18

Cluster de 7 celdas

Se utiliza en sistemas donde (S/I )req < 16.5 dB

No de canales/celda = No de canales del sistema/4

19

Perfil S/I para un cluster de 7 celdas

20

Efecto del tamaño de cluster sobre S/I

Cluster (S/I)min (dB)

1 -2

4 9

7 16.5

21

Modulaciones utilizadas

22

Pérdidas de propagación

• Por el espacio libre

• Por la lluvia

• Por las nubes

• Por los gases

• Por el vapor de agua

23

Pérdidas por el espacio libre

kmGHzp dfdBL 1010 log20log204,92

f = frecuencia de trabajo en GHz

d = distancia en Km.

Radio máximo de trabajo 500 Km.

24

Atenuación por lluvia

25

Atenuación por lluvia , f = 30 GHz

26

Atenuación por el agua y los gases

27

Margen de trabajo

28

Factor Rice v/s densidad de lluvia

Para 99.99% de tiempo mayor que 15 dB

29

Balance de enlace

30

Balance de enlace

(con lluvia)

31

Comunicaciones milimétricas

32

Comunicaciones de banda ancha (WiMAX)

33 X Distance from the coverage center (km)

Y D

ista

nce

fr

om

th

e co

vera

ge

cen

ter

(km

)

-30 -20 -10 0 10 20 30

-30

-20

-10

0

10

20

30

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

SNIR para WiMAX basado en HAPs, configuración de 7 celdas, f = 30 GHz (sin lluvia)

34

SNIR para WiMAX basado en HAPs, configuración de 7 celdas, f = 28 GHz (sin lluvia)

35

SNIR para WiMAX basado en HAPs, configuración de 9 celdas, f = 3.5 GHz.

36

Comunicaciones de banda ancha

37

Frecuencias de trabajo

38

Comunicaciones móviles UMTS basadas en HAPs

39

Antenas de HAP

40

Antenas de HAPs

41

Receptor de HAP