Seção: Tutoriais Telefonia Celular

 

Tecnologias para sistemas HAPS

 

Existem dois tipos principais de tecnologias para implantação de plataformas em altas altitudes: Através de balões, dirigíveis ou através de aeronaves:

 

2.1. Projetos Utilizando Balões:

 

2.1.1. Sky Station - Implementada utilizando balões energizados por energia solar, planejada pela empresa Norte Americana "Sky Station International". Esta plataforma compreende uma rede de 250 estações, que poderão alcançar taxas de transmissão de 2 a 10 Mbps (serviços de telefonia fixa), 9.6 a 16 kbps (voz em serviços móveis) e 384 kbps (dados). Este projeto tem um custo estimado de 2,5 bilhões de dólares para implementação a nível mundial. Uma das idéias é utilização de propulsão de íons para os motores, o que levou a inúmeros debates;

 

Figura 1: Estação Sky Station

 

2.1.2. StratStat - Projeto Britânico que utiliza hardware para telecomunicações em posição geo-estacionária em altitudes fora de rotas aéreas da aviação comercial, sem perigo para o tráfego aéreo. Os custos deste projeto são bem menores se comparados com lançamentos de foguetes, carregando satélites. Pode ser usado para fins civis ou militares. A única fonte renovável de energia para seus motores seria a energia solar. O sistema prevê movimento da aeronave de modo a manter as células solares sempre direcionadas para a fonte de energia (o Sol). O dirigível é propelido e dirigido por meio de um rotor montado em um tailcone na parte traseira, como mostrado na figura abaixo.

 

 

Figura 2: Estação StratSat

 

2.1.3 Sistema de plataformas estacionárias Japonesas - Este projeto japonês utiliza-se também de balões do tipo dirigível, impulsionados por células fotovoltaicas regenerativas. As estações têm um comprimento em torno de 200m. Será posicionado em altitudes estratosféricas.

 

Figura 3: Estação do sistema japonês

 

2.1.4. Sistema ARC (Airborne Relay Communications System) - Esta é a denominação para o sistema dada pela companhia americana Platforms Wireless International. O sistema é projetado para operar em baixas altitudes, de 3 a 10,5 Km . Este sistema foi destinado para defesa aérea, para uso de radar em baixas altitudes. Poderá fornecer serviços sem fio para uma área de 55 a 225 Km de diâmetro por sistema e atingir até 1.500.000 assinantes. A figura a seguir mostra um exemplo de como seriam implementados estes sistemas.

 

Figura 4: Ilustração de um ARC System.

 

2.2. Projetos Utilizando Aeronaves:

 

2.2.1. HALO -Proteus - Este projeto idealizado por Angel Technology Co. dos EUA, planeja oferecer serviços de telecomunicações banda larga usando aviões pilotados. Um avião do tipo FAA- High Altitude Long Operation (HALO), servirá como repetidor de uma rede wireless . Operará continuamente sobre sua área de atuação em 3 períodos de 8 horas cada. Os assinantes serão capazes de acessar vídeo, dados, e internet a taxas de 1 a 5 Mbps. Esta tecnologia já está madura e já foi até mesmo demonstrada em 1998, onde se obteve um link banda larga de 52Mbps. A figura a seguir ilustra o sistema HALO-Proteus. A aplicação pode agregar a aeronave tanto para ser usada como uma estação de rádio base, quanto como uma estação repetidora.

 

Figura 5: Aeronave do sistema HALO-Proteus.

 

2.2.2. SkyTower - Sistema auto-guiado, sem uso de piloto e com propulsão elétrica solar chamado de Helios, foi projetado pela NASA e será capaz de voar por até 6 meses ininterruptamente na camada estratosférica, acima da zona do tráfego aéreo comercial. A plataforma Helios funcionará como uma grande torre de 11 milhas de altura, daí o nome de SkyTower. Desta forma uma torre na terra funcionará como gateway direcionando o fluxo de tráfego de comunicação entre a aeronave no ar e a rede publica de telefonia, internet e aparelhos móveis de usuários. Usuários poderão obter transmissão de até 1,5 Mbps ou maior.

 

Figura 6: Aeronave do sistema SkyTower (Nasa)

 

2.2.3. AVCS - General Atomic dos EUA, está projetando um veículo aéreo não pilotado para fins semelhantes, porém poucos dados foram fornecidos ao público até agora.

 

2. 2.4. Heliplat - (Helios Platform) está sendo desenvolvido pela agência espacial Italiana. Será um veículo não pilotado, impulsionado por células solares que será operado na estratosfera. O projeto destina-se não somente para uso celular / pessoal, mas também para uso de localização e vigilância.

 

O uso conjunto de estações rádio base GSM ou UMTS, pode fornecer telefonia celular para áreas rurais de pouca densidade populacional. Poderá ser usado para aumentar a capacidade das centrais públicas em caso de desastres naturais, pois facilmente se poderá mover a plataforma aérea se necessário. Poderá fornecer comunicação confiável para navios transoceânicos, utilizando se de tais plataformas aéreas.