HAPS – Sistemas de estaciones en plataformas a gran altitud

• ​Aunque la mitad de la población mundial ya goza de conexión a Internet, es necesario ampliar la conectividad de banda ancha y los servicios de telecomunicaciones en las comunidades y zonas rurales y remotas que carecen de servicios suficientes.
• Los sistemas de estaciones en plataformas a gran altitud (HAPS) pueden utilizarse a fin de proporcionar tanto conectividad de banda ancha fija para usuarios finales como enlaces de transmisión entre redes móviles y centrales para el tráfico de retorno. Ambos tipos de aplicaciones HAPS permitirían el despliegue de la banda ancha inalámbrica en zonas remotas, incluidas zonas montañosas, costeras y desérticas​.
• En algunos contextos, las HAPS pueden instalarse rápidamente a efectos de las comunicaciones de recuperación en caso de catástrofe, en particular porque el uso de enlaces entre HAPS permite prestar servicios con una infraestructura de red en tierra mínima.
  
• En el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) ​de la UIT, las HAPS se definen como estaciones radioeléctricas situadas sobre un objeto a una altitud de 20 a 50 km y en un punto nominal, fijo y especificado con respecto a la Tierra.
• Actualmente, algunas empresas están poniendo a prueba la prestación de servicios de acceso en banda ancha a través de HAPS, utilizando aeronaves y aviones ligeros de propulsión solar a una altitud de 20-50 km que funcionan de manera continua durante varios meses.
• Las identificaciones armonizadas a escala mundial y regional para las HAPS en el marco de la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR-19), que se celebró del 28 de octubre al 22 de noviembre de 2019 en Sharm el-Sheikh (Egipto), facilitarán el desarrollo de los servicios conexos y permitirán la transición del ámbito experimental a la esfera comercial. 
• Los sistemas HAPS contribuyen, en particular, al Objetivo de Desarrollo Sostenible 9 (industria, innovación e infraestructura) al ampliar la conectividad en banda ancha y los servicios de telecomunicaciones, especialmente en las comunidades y zonas rurales y remotas que carecen de servicios suficientes​.​

Las innovaciones tecnológicas y la creciente necesidad de ampliar la disponibilidad de banda ancha condujeron al desarrollo de los sistemas HAPS. Estas estaciones son fáciles de instalar, funcionan en la estratosfera (a saber, la capa de la atmósfera de la Tierra que comienza a una altitud de 20 kilómetros) y se hallan a una altura suficiente como para proporcionar servicios a zonas extensas o aumentar la capacidad de otros proveedores de servicios de banda ancha.

Las HAPS no integran un concepto nuevo y los primeros estudios de la UIT en la materia se remontan al año 1996. No obstante, las HAPS son más viables hoy en día debido a la evolución tecnológica lograda gracias a los avances en la eficiencia de los paneles solares, la densidad de energía de las baterías, los materiales compuestos ultraligeros, la aviónica autónoma y la tecnología de las antenas.

Las pruebas llevadas a cabo recientemente en instalaciones que proporcionan acceso a Internet de banda ancha a través de estaciones situadas a unos 20 km sobre el nivel del suelo han demostrado la capacidad de estas últimas para proporcionar conectividad a comunidades remotas o subatendidas.

No obstante, los sistemas HAPS han de superar diversos obstáculos para convertirse en una opción disponible en el mercado e impulsar la oferta mundial de banda ancha, especialmente en países dotados de una infraestructura limitada.

En los estudios actuales del UIT-R se estima que las necesidades totales de espectro de los sistemas HAPS oscilan entre 396 MHz y 2 969 MHz para los enlaces tierra a plataforma HAPS y entre 324 MHz y 1 505 MHz para los enlaces plataforma HAPS a tierra. Estas gamas comprenden el espectro necesario para las aplicaciones específicas (por ejemplo, misiones de socorro en caso de catástrofe) y para las aplicaciones de conectividad (por ejemplo, banda ancha comercial).

Tres Conferencias Mundiales de Radiocomunicaciones (a saber CMR-97, CMR-2000 y CMR-12) designaron espectro para las HAPS en las bandas de frecuencias 47/48 GHz, 2 GHz, 27/31 GHz y 6 GHz, respectivamente.

Los estudios del UIT-R sobre las necesidades de espectro de las HAPS demuestran que las necesidades de espectro de las aplicaciones conexas de banda ancha podrían desbordar las identificaciones vigentes para las HAPS. Además, algunas de las bandas de frecuencias actualmente atribuidas a estos sistemas tienen limitaciones geográficas. En ese sentido, es conveniente disponer de identificaciones mundiales comunes para las HAPS, con objeto de mejorar y armonizar su utilización.

Por consiguiente, los Estados Miembros acordaron en la CMR-19 identificar bandas de radiofrecuencias adicionales para los sistemas HAPS.

Han tenido lugar pruebas de HAPS en algunos países para demostrar su capacidad a la hora de proporcionar conectividad de banda ancha, enlaces de retroceso y comunicaciones para la recuperación en caso de catástrofe. Las designaciones armonizadas a escala regional y mundial para las HAPS en la CMR-19 facilitará el desarrollo de estas aplicaciones permitirá pasar de las pruebas a los despliegues comerciales.​

En 1997 se identificaron a escala mundial las primeras bandas de frecuencias para su utilización por las HAPS en el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR). Desde entonces, el RR se ha modificado con miras a la identificación de bandas de frecuencias adicionales a nivel regional y en países específicos para su utilización por dichas estaciones. En ese momento, al determinar las bandas para las HAPS, se tuvieron en cuenta principalmente las inquietudes relativas al desvanecimiento debido a la lluvia, es decir la pérdida de potencia de la señal debida a la lluvia, en las bandas de frecuencias superiores. Estas identificaciones se establecieron sin prever que tendrían que soportar las actuales aplicaciones de banda ancha.  

Si bien quedaron definidos en el Reglamento de Radiocomunicaciones tiempo atrás, los recursos de frecuencias para los sistemas HAPS no se utilizaron debido a las limitaciones y a la falta de madurez de las soluciones técnicas. 

Más recientemente, la evolución tecnológica que mejoró la viabilidad de las HAPS y la imperiosa necesidad de facilitar el acceso a las aplicaciones mundiales de banda ancha han dado lugar a la revisión de las disposiciones reglamentarias vigentes.

Los delegados a la CMR-19 acordaron que se identificarían atribuciones al servicio fijo en las bandas de frecuencias 31-31,3 GHz y 38-39,5 GHz para su utilización mundial por las HAPS. También confirmaron que las identificaciones mundiales existentes para las HAPS en las bandas 47,2-47,5 GHz y 47,9-48,2 GHz  están disponibles para uso a escala mundial por las administraciones que deseen implementar estaciones en plataformas a gran altitud.

Acordaron utilizar las bandas  de frecuencias 21,4-22 GHz y 24,25-27,5 GHz por las HAPS en el servicio fijo en la Región 2.

Acordaron asimismo limitaciones respecto de las direcciones de los enlaces, y la inclusión de condiciones técnicas de funcionamiento de sistemas HAPS para la protección de los demás servicios.

Al aprobar el espectro para las HAPS, los miembros de la UIT han hecho posible una nueva plataforma de comunicación para conectar a los que no lo están.

 

Última actualización: Diciembre de 2019