Comunicaciones A4 PDF

COMUNICACIONES Fecha: 05/2023 © 2023 ENAIRE Los contenidos aquí expuestos son propiedad de ENAIRE. No pueden ser usados, reproducidos y/o transmitidos por ningún medio, sin la autorización expresa de ENAIRE. /1 ÍNDICE DE CONTENIDOS /...

COMUNICACIONES Fecha: 05/2023 © 2023 ENAIRE Los contenidos aquí expuestos son propiedad de ENAIRE. No pueden ser usados, reproducidos y/o transmitidos por ningún medio, sin la autorización expresa de ENAIRE. /1 ÍNDICE DE CONTENIDOS / 1. INTRODUCCIÓN................................................................................... 12 / 2. INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES...................................... 13 / 2.1. REQUISITOS ATS.................................................................................................. 13 / 2.1.1. SEGURIDAD................................................................................................... 14 / 2.1.2. FIABILIDAD..................................................................................................... 14 / 2.1.3. CONTINUIDAD DE SERVICIO....................................................................... 15 / 2.1.4. DISPONIBILIDAD............................................................................................ 17 / 2.1.5. CALIDAD DE SERVICIO E INTEGRIDAD...................................................... 18 / 2.1.6. RETARDO....................................................................................................... 19 / 2.2. SERVICIOS AERONAÚTICOS DE COMUNICACIONES....................................... 21 / 2.2.1. SERVICIO FIJO AERONAÚTICO................................................................... 25 / 2.2.2. SERVICIO MÓVIL AERONAÚTICO................................................................ 27 / 3. COMUNICACIONES DE VOZ............................................................... 30 / 3.1. INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES DE VOZ........................................ 30 / 3.2. ARQUITECTURA DEL SISTEMA........................................................................... 30 / 3.3. PRINCIPIOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES VOZ......................... 35 / 3.3.1. SUBSISTEMA DE COMUNICACIONES DE VOZ TIERRA/AIRE................... 35 / 3.3.2. SUBSISTEMA DE COMUNICACIONES TIERRA/TIERRA............................. 42 / 3.4. MODOS DE FUNCIONAMIENTO........................................................................... 45 / 3.4.1. SEÑALES ANALÓGICAS............................................................................... 46 / 3.4.2. SEÑALES DIGITALES.................................................................................... 47 / 3.4.3. CARACTERÍSTICAS DE LAS SEÑALES....................................................... 47 / 3.4.4. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE COMUNICACIONES................................................................................................... 48 / 3.4.5. MODOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS COMUNICACIONES DE VOZ TIERRA/AIRE.............................................................................................................. 52 / 3.4.6. MODOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS COMUNICACIONES DE VOZ TIERRA/TIERRA......................................................................................................... 53 / 3.4.7. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS COMUNICACIONES ANALÓGICAS.................................................................................................................................... 54 / 3.4.8. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS COMUNICACIONES DIGITALES.................................................................................................................................... 55 /2  / 3.5. ENRUTAMIENTO Y CONMUTACIÓN.................................................................... 56 / 3.5.1. COMUNICACIONES VOZ TIERRA/AIRE....................................................... 56 / 3.5.2. COMUNICACIONES VOZ TIERRA/TIERRA................................................... 58 / 3.6. INTERRELACIÓN DE LOS SISTEMAS.................................................................. 60 / 3.6.1. COMUNICACIONES VOZ PILOTO-CONTROLADOR.................................... 60 / 3.6.2. COMUNICACIONES VOZ CONTROLADOR-CONTROLADOR..................... 61 / 3.7. ESPECTRO Y FRECUENCIA................................................................................ 62 / 3.8. SISTEMAS DE GRABACIÓN DE VOZ................................................................... 69 / 3.8.1. REGULACIÓN INTERNACIONAL Y NACIONAL............................................ 70 / 3.9. ATIS Y VOLMET..................................................................................................... 72 / 3.9.1. ATIS................................................................................................................ 73 / 3.9.2. VOLMET......................................................................................................... 74 / 3.10. VoIP...................................................................................................................... 75 / 3.10.1. Pasarelas...................................................................................................... 79 / 3.10.2. Procedimientos de mantenimiento de Cadena de Audio VoIP...................... 80 / 3.11. COMUNICACIONES TIERRA/AIRE..................................................................... 82 / 3.11.1. FUNCIONES Y OPERACIONES BÁSICAS.................................................. 82 / 3.11.2. ELEMENTOS DE UN SISTEMA TIERRA/AIRE TÍPICO............................... 83 / 3.11.3. TRAYECTORIA DE LA SEÑAL..................................................................... 92 / 3.11.4. ELEMENTOS DE LA POSICIÓN DE CONTROLADOR................................ 95 / 3.11.5. TENDENCIAS FUTURAS........................................................................... 102 / 3.12. COMUNICACIONES TIERRA/TIERRA.............................................................. 104 / 3.12.1. FUNCIONES Y OPERACIONES BÁSICAS................................................ 104 / 3.12.2. ELEMENTOS DE LA POSICIÓN DE CONTROLADOR.............................. 109 / 3.12.3. INTERCONEXIÓN DE SISTEMAS DE COMUNICACIONES VOZ............. 111 / 3.12.4. TENDENCIAS............................................................................................. 113 4. COMUNICACIONES DE DATOS.......................................................... 118 / 4.1. INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES DE DATOS................................. 118 / 4.1.1. PROPÓSITO Y PRINCIPIOS DE LAS COMUNICACIONES DE DATOS..... 119 / 4.1.2. TRANSMISIÓN DE DATOS.......................................................................... 125 / 4.1.3. FUNCIÓN Y PRESTACIONES DE LOS ELEMENTOS TÍPICOS DE LAS REDES DE COMUNICACIONES DE DATOS.......................................................... 128 /3  / 4.1.4. PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES..................................................... 129 / 4.2. REDES DE COMUNICACIONES DE DATOS...................................................... 133 / 4.2.1. REQUISITOS ATC........................................................................................ 133 / 4.2.2. TÍPOS DE REDES........................................................................................ 133 / 4.2.3. FUNCIONES DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN......................................... 144 / 4.3. REDES AERONAÚTICAS T/A.............................................................................. 146 / 4.3.1. RED HF......................................................................................................... 147 / 4.3.2. RED VHF...................................................................................................... 147 / 4.3.3. RED MODO S............................................................................................... 149 / 4.3.4. RED SATELITAL........................................................................................... 149 / 4.3.5. PROVEEDORES DE COMUNICACIONES DE DATOS T/A: ARINC, SITA.. 149 / 4.4. REDES AERONAÚTICAS T/T.............................................................................. 151 / 4.5. SWIM.................................................................................................................... 155 / 4.5.1. INTRODUCCIÓN A SWIM............................................................................ 155 / 4.5.2. INFRAESTRUCTURA TÉCNICA DE SWIM.................................................. 158 / 4.5.3. MARCO INSTITUCIONAL DE SWIM............................................................ 160 / 4.5.3.1. Common Projects....................................................................................... 160 / 4.5.3.2. The Pilot Common Project.......................................................................... 161 / 4.5.3.3. Common Project One................................................................................. 162 / 4.5.4. SWIM (AF5) EN EL MARCO REGULATORIO ACTUAL DEL CP1............... 163 / 4.5.4.1. Ámbito operativo y técnico......................................................................... 163 / 4.5.4.1.1. Subfuncionalidad ATM 5.1.1 sobre los componentes de infraestructura comunes.................................................................................................................... 163 / 4.5.4.1.2. Subfuncionalidad ATM 5.1.2 sobre el perfil de infraestructura técnica SWIM amarillo y especificaciones........................................................................................ 164 / 4.5.4.1.3. Subfuncionalidad ATM 5.1.3 sobre el intercambio de información aeronáutica............................................................................................................... 164 / 4.5.4.1.4. Subfuncionalidad ATM 5.1.4 sobre el intercambio de información meteorológica............................................................................................................ 165 / 4.5.4.1.5. Subfuncionalidad ATM 5.1.5 sobre el intercambio cooperativo de información de red..................................................................................................... 166 / 4.5.4.1.6. Subfuncionalidad ATM 5.1.6 sobre el intercambio de información de vuelos.................................................................................................................................. 166 / 4.5.4.2. Ámbito de aplicación geográfico................................................................. 167 /4  / 4.5.4.3. Organizaciones interesadas que deben aplicar la funcionalidad y respetar las fechas límite de aplicación........................................................................................ 167 / 4.5.4.4. Necesidad de sincronización e interdependencia con otras funcionalidades ATM........................................................................................................................... 167 / 5. RESUMEN DEL MÓDULO 6............................................................... 170 / 7. REFERENCIAS................................................................................... 182 /5 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Función típica de fiabilidad................................................................................. 15 Figura 2: Estados posibles en un sistema sin redundancia............................................... 17 Figura 3: Estados posibles en un sistema con redundancia activa.................................... 17 Figura 4: Estados posibles en un sistema con redundancia pasiva................................... 18 Figura 5: Retardo en las comunicaciones de voz.............................................................. 20 Figura 6: Retardo en las comunicaciones de datos........................................................... 20 Figura 7: Clasificación según el tipo de comunicación...................................................... 21 Figura 8: Clasificación según el par origen-destino de las comunicaciones...................... 22 Figura 9: Clasificación según el medio de transmisión de la información.......................... 22 Figura 10: Simplex............................................................................................................. 23 Figura 11: Semidúplex....................................................................................................... 23 Figura 12: Dúplex.............................................................................................................. 24 Figura 13: Clasificación según la ubicación de los puntos emisor-receptor....................... 24 Figura 14: Servicio fijo aeronáutico.................................................................................... 25 Figura 15: Servicio móvil aeronáutico................................................................................ 28 Figura 16: Esquema general de las comunicaciones de voz............................................. 30 Figura 17: Enlaces de un SCV con otros equipos............................................................. 33 Figura 18: Enrutamiento.................................................................................................... 36 Figura 19: Cobertura comunicaciones voz T/A.................................................................. 39 Figura 20: Horizonte Radio................................................................................................ 40 Figura 21: Cadena de comunicaciones de radio ruta ACC................................................ 42 Figura 22: Cables telefónicos............................................................................................ 43 Figura 23: Enrutamiento.................................................................................................... 43 /6 Figura 24: Cadena de comunicación en las comunicaciones telefónicas tierra/tierra........ 45 Figura 25: Esquema general de un sistema de comunicaciones....................................... 45 Figura 26: Esquema general de un sistema de comunicaciones con señales analógicas. 46 Figura 28: Espectro en frecuencia de una señal analógica............................................... 48 Figura 29: Atenuación........................................................................................................ 49 Figura 30: Efecto del ruido en una señal digital................................................................. 50 Figura 31: Ancho de banda de un canal............................................................................ 51 Figura 32: Ejemplo de modulación en amplitud................................................................. 53 Figura 33: Esquema de amplificación intermedia.............................................................. 54 Figura 34: Proceso de filtrado de una señal analógica...................................................... 55 Figura 35: Comunicaciones voz tierra/aire......................................................................... 56 Figura 36: Enrutamiento en las comunicaciones voz tierra/aire......................................... 57 Figura 37: Conmutación en las comunicaciones voz tierra/aire......................................... 58 Figura 38: Comunicaciones voz tierra/tierra...................................................................... 59 Figura 39: Comunicaciones voz piloto-controlador............................................................ 61 Figura 40: Comunicaciones Voz. Interrelación de sistemas.............................................. 61 Figura 41: Espectro electromagnético............................................................................... 62 Figura 42: Tipos de ondas en función de la frecuencia..................................................... 63 Figura 43: Reflexión y refracción....................................................................................... 64 Figura 44: Efecto de la difracción en función de la frecuencia........................................... 65 Figura 45: Efecto de la dispersión en función de la frecuencia.......................................... 65 Figura 46: Efecto de la atenuación de la señal.................................................................. 66 Figura 47: Esquema del sistema de grabación de voz...................................................... 70 Figura 48: Esquema del ATIS............................................................................................ 74 /7 Figura 49: Esquema del VOLMET..................................................................................... 75 Figura 50: Caso Analógico-Analógico................................................................................ 77 Figura 51: Caso Analógico-Digital..................................................................................... 78 Figura 52: Caso Digital-Analógico..................................................................................... 79 Figura 53: Caso Digital-Digital........................................................................................... 79 Figura 54: Escenario de servicios Voz ATS con conversión "legacy" -IP- "legacy"........... 80 Figura 56: Esquema básico de las comunicaciones T/A.................................................... 84 Figura 57: Composición básica del Sistema de Transmisión............................................. 86 Figura 58: Composición básica del Sistema de Recepción............................................... 87 Figura 61: Comunicaciones tierra/aire............................................................................... 92 Figura 62: Trayectoria de la señal en transmisión............................................................. 94 Figura 63: Trayectoria de la señal en recepción................................................................ 95 Figura 64: Unidad de Control de Sector de ruta y aproximación de dos posiciones.......... 96 Figura 65: Posición Integrada de Control de Torre (PICT)................................................. 97 Figura 66: Elementos de la posición de controlador.......................................................... 98 Figura 67: Pantalla TFT del sistema de comunicaciones voz.......................................... 100 Figura 68: Concepto de retransmisión radio.................................................................... 101 Figura 65: Diagrama de bloques y funciones de un sistema SCV................................... 106 Figura 66: HMI del SCV de Torre (I)................................................................................ 110 Figura 67: HMI del SCV de Torre (II)............................................................................... 111 Figura 72: Interconexión de los Sistemas de Comunicaciones Voz................................ 112 Figura 75: Planteamiento EUROCAE sobre comunicaciones futuras.............................. 114 Figura 76: Tipos de redes en función del tipo de conexión.............................................. 121 Figura 77: Tipos de redes desde el punto de vista del alcance....................................... 122 /8 Figura 78: Tipos de redes según el medio de transmisión............................................... 123 Figura 79: Tipos de redes en función del flujo de información......................................... 124 Figura 80: Configuración típica de una red WAN............................................................. 136 Figura 81: Red ATN......................................................................................................... 139 Figura 82: Subredes ATN................................................................................................ 140 Figura 83: Emplazamientos REDAN................................................................................ 142 Figura 84: Topología de REDAN basada en circuitos dedicados.................................... 143 Figura 85: Redes Aeronáuticas Tierra/Aire...................................................................... 146 Figura 86: Servicio de comunicaciones AOC proporcionado por SITA en España.......... 150 Figura 87: Servicio de comunicaciones AOC proporcionado por ARINC en España...... 151 Figura 88: Distribución inicial de los nodos de la red PENS............................................ 154 Figura 89: Concepto de la información disponible en SWIM........................................... 156 Figura 90: Intercambio de información en SWIM............................................................. 157 Figura 91: Infraestructura Técnica de SWIM................................................................... 158 Figura 92: Sub-familias de SWIM y marco temporal en el CP1....................................... 162 /9 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Servicios y funciones de los subsistemas SCV.................................................... 32 Tabla 3: Prioridad de los mensajes de voz tierra/aire........................................................ 38 Tabla 4: Características de las señales HF y VHF............................................................ 63 Tabla 5: Espaciado de canales.......................................................................................... 90 Tabla 6: Servicios CPDLC previstos................................................................................ 104 Tabla 7: Descripción de las capas del modelo OSI......................................................... 125 / 10 Definición o idea básica Resumen / 11 / 1. INTRODUCCIÓN Las comunicaciones aeronáuticas, en un sentido amplio, consisten en todos los intercambios de información que se dan, en tiempo real o diferido, entre los distintos actores relacionados con la operación del Sistema de Navegación Aérea (SNA). No se consideran comunicaciones aeronáuticas las informaciones publicadas en los documentos oficiales de información aeronáutica. Sin embargo, se incluyen bajo este concepto las comunicaciones relacionadas con los planes de vuelo, el estado operativo del sistema de navegación aérea, incluyendo los aeropuertos, y las condiciones meteorológicas. Este módulo “Comunicaciones” engloba en su sentido más general el componente de Comunicaciones, dentro del concepto CNS (Comunicaciones, Navegación y Vigilancia) o Soporte Técnico del SNA. Tras una introducción general a las comunicaciones dentro del entorno ATM (Air Traffic Management), se desarrollan de manera general las comunicaciones voz, tanto las tierra/aire como las tierra/tierra, y las comunicaciones de datos, desarrollando de manera más particular las redes de datos específicas en el entorno aeronáutico. / 12 / 2. INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES / 2.1. REQUISITOS ATS El objetivo fundamental a la hora de diseñar las comunicaciones de los servicios de tránsito aéreo (ATS) es que sean capaces de realizar las operaciones requeridas de manera eficaz y sin errores. Es por ello que hay que considerar varios requisitos que garanticen comunicaciones eficaces. Estos requisitos se basan en conceptos como:  Seguridad.  Fiabilidad.  Disponibilidad.  Calidad de servicio.  Retardo. Las normas y métodos recomendados para las comunicaciones aeronáuticas se encuentran recogidas dentro del Anexo 10 (Volúmenes II, III y V) de la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional). / 13  / 2.1.1. SEGURIDAD Bajo el concepto general de la seguridad hay que considerar dos aspectos:  La seguridad operacional o “safety”. Esta seguridad se refiere a que el sistema de control de tráfico aéreo (servicio ATC) gestione de forma eficaz la evolución de las aeronaves bajo su responsabilidad. El servicio de ATC, basándose en las informaciones que recibe y transmite, controla (de manera indirecta, dando instrucciones a los pilotos) las trayectorias de los aviones. Las comunicaciones tierra/ aire son el canal fundamental mediante el cual el ATC ejerce ese control. Por tanto, es de una importancia vital que esa información sea transmitida de manera correcta.  La seguridad física (o “security”) de esas comunicaciones frente a posibles interferencias externas, intencionadas o no, de otros emisores. Estas interferencias pueden inhabilitar el canal para transmitir la información, o bien pueden ser usadas para la emisión o uso de informaciones con fines ilícitos. / 2.1.2. FIABILIDAD  La fiabilidad de un sistema se define como la probabilidad de que ese sistema funcione o desarrolle una cierta función, bajo condiciones fijadas y durante un período de tiempo determinado. Como es lógico, la probabilidad de que un sistema funcione correctamente disminuye según aumenta el tiempo de utilización, si no se toman acciones preventivas o correctivas, y tiende a hacerse nula para tiempos muy largos (ver Figura 1). En el caso de los sistemas de comunicaciones interesa que su fiabilidad sea alta dentro del tiempo de vida del mismo. / 14  Figura 1: Función típica de fiabilidad / 2.1.3. CONTINUIDAD DE SERVICIO Contenido dentro del concepto de fiabilidad se encuentra el de continuidad de servicio, que corresponde a la idea de fiabilidad a corto plazo. Si en un momento dado se decide utilizar un servicio que se encuentra operativo, lo deseable es que ese servicio tenga una alta probabilidad de seguir estando operativo durante su tiempo característico de utilización. La continuidad de servicio es la probabilidad de que un sistema siga operativo durante ese tiempo característico. Al garantizar la continuidad de servicio se pretende evitar una interrupción inesperada del mismo que pudiera conllevar consecuencias que afecten a la seguridad o a la fluidez / 15 Para mantener un alto nivel de continuidad existen dos tipos de procedimientos:  Procedimientos proactivos. Consisten en anticiparse a un posible fallo grave, disminuyendo la probabilidad de que ocurra. Generalmente consisten en planes de mantenimiento preventivo basados en la revisión periódica o por evento de los equipos de acuerdo con unos procedimientos publicados en manuales técnicos de mantenimiento.  Procedimientos reactivos. Consisten en poner los medios para reanudar el servicio lo antes posible en caso de producirse un fallo. Con el criterio de reanudación del servicio como prioridad, la filosofía de reparación será cambiar los módulos o componentes por otros de reserva y, en su caso, repararlos después. / 16  / 2.1.4. DISPONIBILIDAD  La disponibilidad de un sistema se define como la probabilidad de encontrarlo funcionando correctamente en el momento en que está especificado que debe estar funcionando. En términos estadísticos, corresponde a la fracción de tiempo de funcionamiento real sobre el tiempo de funcionamiento especificado. Depende, por tanto, del número de fallos y de los tiempos de reparación del sistema (ver Figura 2). La disponibilidad será tanto mayor cuanto menor sea la probabilidad de fallo del sistema (tasa de fallos) y menor sea el tiempo de la reparación de éste (tasa de reparación). Una buena forma de mejorar la disponibilidad de un sistema es mediante la incorporación de redundancias. Figura 2: Estados posibles en un sistema sin redundancia La redundancia de un sistema puede ser activa: varios equipos idénticos realizando la misma función. Si uno de ellos fallara, el servicio seguiría estando asegurado por los demás equipos, sin intervención de ningún agente externo. En la Figura 3 se muestra un sistema de estas características con doble redundancia. Figura 3: Estados posibles en un sistema con redundancia activa / 17 La redundancia puede ser también pasiva, es decir, hay un equipo funcionando y un equipo de reserva inactivo, listo para ser usado. En caso de fallo del primer equipo, el servicio estaría asegurado por el equipo de reserva, que debería ser activado por algún agente (ver Figura 4). Figura 4: Estados posibles en un sistema con redundancia pasiva / 2.1.5. CALIDAD DE SERVICIO E INTEGRIDAD  La calidad de servicio, en cuanto a comunicaciones se refiere, corresponde directamente al nivel y a la claridad con la que se recibe la información. En lo que concierne a las comunicaciones de voz, una buena calidad de servicio sería recibir los mensajes “alto y claro”. Para comunicaciones de datos, se tiene una buena calidad de servicio cuando los mensajes llegan íntegros, es decir, completamente correctos (no existe, por tanto, pérdida o alteración de la información que contiene). En las comunicaciones aeronáuticas, como en otros ámbitos, todos los mensajes han de tener varias partes: un protocolo de presentación que lo identifique como mensaje, seguido del contenido del mensaje en sí y terminado con un protocolo de verificación para comprobar si el mensaje ha llegado a su destino y ha sido interpretado correctamente. / 18 Esto último, en comunicaciones de voz, consiste en que el receptor repita el mensaje al emisor, lo que se denomina “colación” del mismo. Para tener garantías de que la información se interpreta correctamente, el proceso de transmisión/colación se repite tantas veces como sea necesario, hasta que el receptor del mismo colaciona el mensaje correcto al emisor, teniéndose entonces la certeza de que el mensaje ha sido recibido correctamente. En comunicaciones de datos, el sistema de verificación consiste en algoritmos de detección de errores (p.ej. mediante comprobación de bits de paridad). / 2.1.6. RETARDO  El retardo en la comunicación corresponde al tiempo transcurrido entre el envío de una información y la recepción correcta de ésta en destino. Se debe fundamentalmente a dos factores:  Retardo debido a los equipos: todo mensaje ha de ser codificado bajo la forma de una señal en el emisor y luego decodificado en el receptor.  Retardo correspondiente al tiempo que tarda la señal en atravesar el medio físico entre emisor y receptor. En las comunicaciones de voz aeronáuticas, como se ha mencionado previamente, los mensajes una vez recibidos han de ser “colacionados”, es decir, repetidos al emisor para verificar si han sido recibidos correctamente. El tiempo empleado en la codificación del mensaje y el que tarda la señal en llegar al receptor desde el emisor son insignificantes comparados con el tiempo que tarda el receptor humano en escuchar e interpretar esa información, es decir en “recibir el mensaje”. De hecho, ese “retardo humano” es la principal limitación actual de las comunicaciones de voz. / 19  Figura 5: Retardo en las comunicaciones de voz En las comunicaciones de datos, el mensaje está codificado digitalmente, y consiste en una serie de “ceros y unos” o bits que han de ser enviados. Para mensajes largos, conteniendo gran cantidad de información, el tiempo de envío puede ser considerable, dependiendo de la capacidad de transmisión, medida en bits por segundo, del canal utilizado. Figura 6: Retardo en las comunicaciones de datos / 20  / 2.2. SERVICIOS AERONAÚTICOS DE COMUNICACIONES Existen varios criterios para clasificar las comunicaciones aeronáuticas:  Un primer criterio consistiría en clasificar las comunicaciones según la naturaleza física de la señal como “comunicaciones de voz” y como “comunicaciones de datos”. La información transmitida en forma de voz suele consistir en señales analógicas mientras que la información consistente en datos suele ser codificada en señales digitales1. Figura 7: Clasificación según el tipo de comunicación  Una segunda clasificación sería en función del par origen-destino de las comunicaciones, pudiendo clasificarse como comunicaciones tierra/tierra, comunicaciones tierra/aire y comunicaciones aire/tierra. 1 En la actualidad las comunicaciones de voz, en el “lado tierra”, tienden a digitalizarse para mejorar la flexibilidad en su tratamiento y su calidad, de forma que es previsible que las comunicaciones de datos sean, en el futuro, las únicas. / 21  Figura 8: Clasificación según el par origen-destino de las comunicaciones  Un tercer criterio de clasificación sería en función del medio de transmisión de la información, distinguiéndose entre “comunicaciones alámbricas” en las cuales las comunicaciones se hacen a través de diferentes medios físicos (cables, fibra óptica, etc.); y “comunicaciones inalámbricas” en las cuales el medio de transmisión es el aire o el espacio libre y la comunicación se realiza mediante señales radioeléctricas. Figura 9: Clasificación según el medio de transmisión de la información  Un cuarto criterio importante a la hora de clasificar las comunicaciones sería considerar la capacidad de intercomunicación entre los distintos puntos emisor- receptor entre los cuales se intercambia información. Se distinguen tres casos: / 22 - Simplex: Un punto es siempre emisor y el otro es siempre receptor. La información sólo viaja en un sentido. Figura 10: Simplex - Semidúplex: Los dos extremos de la comunicación pueden ser emisor y receptor, pero por turnos o secuencialmente. La información puede viajar en los dos sentidos, pero no a la vez. Figura 11: Semidúplex / 23  - Dúplex: Los dos puntos pueden ser emisor y receptor y la información puede viajar simultáneamente en los dos sentidos, existiendo un canal para cada sentido. Figura 12: Dúplex  Una última clasificación, que es la que utiliza OACI (Organización de Aviación Civil Internacional), es la realizada según la ubicación de los puntos emisor- receptor de la información. Se distinguen dos grupos: - Servicio fijo aeronáutico. - Servicio móvil aeronáutico. Figura 13: Clasificación según la ubicación de los puntos emisor-receptor / 24  / 2.2.1. SERVICIO FIJO AERONAÚTICO Son las denominadas comunicaciones tierra/tierra y la información intercambiada es la relativa a la información previa al vuelo, como los NOTAM2 (Notice to Airmen), planes de vuelo o información meteorológica. Es importante que esta información esté accesible rápidamente en cualquier punto donde pueda ser necesaria, como compañías aéreas, aeródromos y centros de control, pues en base a ella se planifican los vuelos. Generalmente, toda esa información se genera en un punto y se envía a todos los puntos donde pueda ser de interés. La distribución de esta información se realiza mediante redes de comunicaciones tierra/tierra especializadas. La OACI ha definido en su Anexo 10 (Volumen II) tres tipos de redes para estos cometidos: AFTN, CIDIN y ATN. Figura 14: Servicio fijo aeronáutico A continuación, se realiza una breve descripción de estos tres tipos de redes, desarrollándose cada una de ellas más extensamente en el capítulo correspondiente a las comunicaciones de datos. La red AFTN (Aeronautical Fixed Telecommunication Network) fue la primera red especificada por OACI y es lenta y de baja capacidad. Es una red de conmutación de mensajes, es decir, mantiene ocupado un enlace físico entre origen y destino mientras dura el mensaje, por lo que mientras tanto no puede transmitirse ninguna otra información. 2 En los NOTAM se alerta a los pilotos o compañías de posibles peligros o contratiempos del espacio aéreo tales como restricciones del espacio aéreo, ayudas a la navegación inoperativas, pistas cerradas u obstáculos temporales cerca de los aeropuertos / 25 Los mensajes enviados son análogos a los que se transmiten por un teletipo codificado, con un código para cada estación de transmisión. Es una tecnología ya antigua, aunque extendida por todo el mundo. Como la velocidad es lenta y la capacidad reducida, cuando el volumen de información total que viaja por la red empieza a ser elevado, es necesario que exista un “almacén de mensajes” en algún nodo de la red, denominado estación de retransmisión, para que éste guarde y envíe, cuando sea factible, los mensajes a todos los puntos de la red con criterios de prioridad. En la medida en que los volúmenes de información han ido aumentando, la red AFTN tiene los nodos de almacenamiento de mensajes cada vez más llenos y es cada vez más difícil reenviarlos a tiempo. Por ello, surgió la necesidad de una red de intercambio de información aeronáutica con mayor capacidad. Como respuesta aparece la red CIDIN (Common ICAO Data Interchange Network). Se trata de una red de intercambio de paquetes de información, con alta velocidad de transmisión. Es un modelo de red de nodos interconectados, en la cual, a parte de los mensajes con formato AFTN, también pueden ser enviados otros tipos de mensajes. Si la red AFTN era una red de conmutación de mensajes, la red CIDIN lo es de paquetes, consiguiéndose así una velocidad de transmisión mayor, con un empleo más eficiente de los medios físicos disponibles. Sin embargo, la OACI especificó la red CIDIN sobre un protocolo de comunicaciones (X25) que actualmente está en desuso, lo que ha hecho que no llegue a desplegarse completamente para sustituir a la AFTN. En respuesta a la desaparición de los estándares que soportan a CIDIN y ante la aparición de nuevas tecnologías, la OACI ha definido la red ATN (Aeronautical Telecommunication Network). Se trata de una red global, a iniciativa de OACI para el despliegue de una red de telecomunicaciones moderna y un conjunto de aplicaciones aeronáuticas que utilizan esa misma red (como AMHS o CPDLC). Integra todas las comunicaciones requeridas, desde la información previa al vuelo a todas las relacionadas con los servicios de tránsito aéreo y las requeridas por las compañías aéreas. Se integran comunicaciones de información aeronáutica, pero también las comunicaciones relacionadas con los servicios ATS y las requeridas por las compañías aéreas. La red ATN es una red aeronáutica global, que permite a cualquier elemento de la comunidad aeronáutica (aerolíneas, aeronaves, servicio de control de tráfico aéreo, servicio meteorológico, servicios aeroportuarios, etc.) enviar y recibir todo tipo de información (informes meteorológicos, informes de posición y parámetros de vuelo de las aeronaves, instrucciones del servicio de control a las aeronaves, etc.) de forma segura, siguiendo protocolos de comunicaciones estándar. / 26 Si bien se considera que, en sentido clásico, el servicio fijo aeronáutico corresponde a las comunicaciones tierra/tierra, el concepto de la red ATN se sale de ese marco ya que engloba también las comunicaciones tierra/aire, que forman parte del denominado servicio móvil aeronáutico. En el proceso de transición hacia la ATN, recogiendo los procedimientos y cultura generada por los viejos protocolos, se ha desarrollado un estándar denominado sistema de mensajería para el tráfico aéreo (AMHS3) basado en el protocolo de comunicaciones X.400. El desarrollo de este estándar ha adquirido un importante despliegue en Europa y, particularmente, en España. / 2.2.2. SERVICIO MÓVIL AERONAÚTICO El servicio móvil aeronáutico corresponde a las comunicaciones tierra/aire entre las aeronaves y los servicios de tránsito aéreo o ATS. Las comunicaciones de voz entre las tripulaciones de las aeronaves y los controladores son, en el contexto actual del sistema de navegación aérea, fundamentales para la seguridad, fluidez y economía de los vuelos. Evidentemente, estas comunicaciones han de ser inalámbricas, y el medio de transmisión está soportado por canales de radio. Los canales asignados a cada centro de control son reglamentados internacionalmente a través de la gestión del espectro radioeléctrico en función de las necesidades de sectorización del espacio aéreo y de cobertura, con el objetivo de evitar interferencias. 3 AMHS responde a la denominación en inglés “Aeronautical Message Handling System”. / 27  Figura 15: Servicio móvil aeronáutico La cobertura de las comunicaciones tierra/aire se consigue a partir de equipos transmisores y receptores en estaciones de comunicaciones conectadas a las dependencias de control, pudiendo estar próximas o remotas. El concepto de cobertura está relacionado con la intensidad de la señal en el espacio, quien determina en gran medida la calidad de las comunicaciones. A su vez, la intensidad de la señal está condicionada por los siguientes factores básicos: la potencia transmitida, la ganancia de la antena y las características de la propagación de las ondas electromagnéticas. El alcance corresponde a la distancia máxima a la que se puede establecer una comunicación inteligible, es decir con la calidad requerida. La calidad de la señal viene determinada por la intensidad de la señal y por la capacidad del receptor de decodificarla (sensibilidad). La cobertura surge como combinación de estos dos conceptos. La cobertura corresponde al espacio en el que las comunicaciones de radio tienen una calidad aceptable y está limitada por un alcance determinado. Para las comunicaciones tierra/aire se utilizan frecuencias de portadora en VHF (118 – 137 MHz) y en HF (2,8 – 22 MHz). Las comunicaciones en HF se utilizan únicamente para transmisiones a muy larga distancia, cuando la comunicación en VHF es imposible. Para la aviación militar existen frecuencias de radio en UHF (225-400MHz). En volúmenes de espacio aéreo compartido por aviación civil y militar, para cada frecuencia civil de VHF existe otra frecuencia correspondiente de aviación militar en UHF. / 28 En zonas donde es posible la comunicación en VHF, por existir una red de estaciones terrestres capaces de establecer una cobertura en línea de vista con las aeronaves, no se utilizan las frecuencias HF. A día de hoy, las comunicaciones bidireccionales orales tierra/aire entre ATC y las aeronaves son el medio fundamental mediante el cual el controlador dirige el tráfico aéreo por medio de instrucciones y recibe información de las aeronaves necesaria para la organización de dicho tráfico. Es por ello vital que sea posible establecer comunicación Tierra/Aeronave y Aeronave/Tierra, siendo el medio para ello la frecuencia de radio del sector ATC. La cobertura en esa frecuencia debe de estar asegurada en todo el volumen del sector4, lo cual condiciona el número y la ubicación de las estaciones de comunicaciones dedicadas a cada sector.  Hay que considerar varios requisitos que garanticen comunicaciones eficaces. Estos requisitos se basan en conceptos como: Seguridad, Fiabilidad, Disponibilidad, Calidad de servicio, y Retardo.  Existen cuatro criterios para clasificar las comunicaciones aeronáuticas, pero es la OACI la que establece una última clasificación en dos grupos: Servicio fijo aeronáutico (comunicaciones tierra/tierra) y Servicio móvil aeronáutico (comunicaciones tierra/aire).  La cobertura de las comunicaciones tierra/aire se consigue a partir de equipos transmisores y receptores en estaciones de comunicaciones conectadas a las dependencias de control, pudiendo estar próximas o remotas. 4Un sector es un volumen de espacio aéreo en el que se presta servicio de control. En el módulo de Familiarización con el Tránsito Aéreo se proporciona información adicional al respecto. / 29 / 3. COMUNICACIONES DE VOZ / 3.1. INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES DE VOZ Las comunicaciones de voz requeridas por los servicios de tránsito aéreo se soportan sobre los denominados “sistemas de comunicaciones voz” o SCV. Estos sistemas han evolucionado y actualmente disponen de una arquitectura que permite la libre asignación de recursos disponibles (frecuencias (comunicaciones T/A) y líneas telefónicas (comunicaciones T/T)) a las diferentes posiciones de control en una dependencia ATC, con el objeto de dar flexibilidad a la configuración operativa de control del tráfico aéreo. Las características básicas de estos sistemas se describen a continuación. / 3.2. ARQUITECTURA DEL SISTEMA Dentro del ámbito de las comunicaciones aeronáuticas de voz existen como interlocutores, por un lado, las aeronaves y por otro, las unidades de control de sector (UCS). Los pilotos reciben los diferentes mensajes a través de las estaciones emisoras de radio y envían sus mensajes a las UCS a través de las estaciones receptoras. Entre esas estaciones receptoras y las posiciones de control o UCSs es necesario un sistema que canalice todos los flujos de comunicaciones de voz, incluidas las comunicaciones entre las distintas unidades de control que comparten flujos de tráfico aéreo. La Figura 16 muestra el esquema general de las comunicaciones voz. Figura 16: Esquema general de las comunicaciones de voz / 30  El Sistema de Comunicaciones de Voz (SCV) integra el conjunto de las comunicaciones aeronáuticas de voz, desempeñando las funciones de nodo de comunicaciones entre distintos canales de información, retransmisión de la información, enrutamiento, conmutación y gestión. Es decir, este sistema gestiona los siguientes tipos de comunicación:  Comunicaciones de voz entre pilotos y controladores del Centro de Control.  Comunicaciones de voz entre controladores de la misma dependencia y de otras dependencias relacionadas con el Centro de Control. El sistema de comunicaciones de voz (SCV) en una dependencia actual se divide en tres subsistemas:  Subsistema telefonía.  Subsistema radio.  Subsistema de gestión. / 31 La Tabla 1 resume de forma global los servicios y funciones que corresponden a cada uno de los subsistemas mencionados y la figura 17 muestra los enlaces con otros equipos. SUBSISTEMA SERVICIOS FUNCIONES - Cola de espera. - Paginación. Con aceptación de llamada previa: - Marcación abreviada. - Acceso Directo. - Consulta-Retención. - Acceso Indirecto. - Captura de llamadas. - Transferencia de llamadas. Telefonía - Escucha. - Intrusión. Sin aceptación previa: - Conferencia. - Acceso Instantáneo (Línea - Rellamada automática. Caliente) - Redireccionamiento de llamadas. - Gestión de prioridad en la Red. - Selección Transmisión/Recepción. - Selección Recepción (escucha). - Transmisión. - Recepción. - Retransmisión. Radio Radio - Selección dispositivo. - Redirección automática. - Cascos/Altavoz. - Inhibición redireccionamiento. automático Casco-Altavoz. - Cambio de Emplazamiento Radio. - Supervisión. - Sectorización. Gestión Gestión - Configuración. - Estadísticas. Tabla 1: Servicios y funciones de los subsistemas SCV Aparte de estos tres subsistemas existe un cuarto componente, denominado Subsistema de registro y reproducción de voz, que se estudiará posteriormente. / 32  Figura 17: Enlaces de un SCV con otros equipos La parte del SCV, correspondiente al canal radio o comunicaciones tierra/aire, desempeña principalmente la función como medio básico que posibilita el servicio de control del tráfico aéreo permitiendo la transmisión de instrucciones de voz de los controladores a los pilotos. Su principal característica es que el medio de comunicación es el canal de radio. La configuración de la comunicación es, por tanto, semi-duplex: todos los actores dentro de un mismo canal de radio pueden ser emisores o receptores, pero por turnos o secuencialmente, ya que cada vez que una estación (de tierra o de aeronave) está emitiendo, el canal queda ocupado. Cualquier mensaje radiado por un emisor es escuchado por todas las estaciones que se encuentren sintonizadas en la frecuencia de trabajo (canal de radio). Además, dentro de una misma dependencia de control de tráfico / 33 aéreo pueden convivir varias frecuencias de trabajo organizadas por sectores. Del mismo modo, en situaciones de poco tráfico, se pueden integrar varios sectores bajo la responsabilidad de una única unidad de control, conservando cada sector su frecuencia de trabajo. Las comunicaciones tierra/aire se sustentan en las particularidades de la propagación de las ondas de radio, hecho que condiciona el diseño de las instalaciones de cara a garantizar la cobertura adecuada del espacio aéreo a controlar. Es por ello que el concepto de canal de radio condiciona totalmente el diseño de los mecanismos de conmutación, enrutamiento y formato de los mensajes de voz en las comunicaciones tierra/aire. El cometido principal de la parte del SCV correspondiente a comunicaciones de voz tierra/ tierra es la coordinación entre las diferentes dependencias de control de tráfico aéreo con el fin de garantizar la seguridad y la gestión eficaz de éste. En éste caso, el medio de comunicación utilizado son los enlaces telefónicos. El diseño de la red de comunicaciones T/T es, por tanto, análogo al de las redes telefónicas de uso público en muchos aspectos, aunque también presenta algunas diferencias notables. Una de las características más importantes de la red telefónica de comunicaciones tierra/ tierra es que los enlaces están organizados en función de la prioridad de la información que deben transmitir. Es por ello que las líneas se dividen en tres grupos (de menor a mayor prioridad): acceso indirecto, acceso directo y línea caliente. Otro aspecto fundamental de las comunicaciones de voz tierra/tierra es que conviven estrechamente con las comunicaciones de datos tierra/tierra, compartiendo a menudo las líneas de comunicación. El futuro de las comunicaciones tierra/tierra tiende a evolucionar hacia un sistema integrado de comunicaciones de voz y de datos codificado enteramente en formato digital. Tanto en el caso de las comunicaciones de voz tierra/aire como en el de las comunicaciones tierra/tierra es importante garantizar la continuidad del servicio mediante redundancias y equipos de reserva, puesto que algunas informaciones son críticas para la seguridad y gestión eficaz del tráfico aéreo. Redundancia del SCV Los SCV disponen de una arquitectura tal que asegura de forma efectiva la operatividad, fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad requeridas. Estas prestaciones operativas se consiguen redundando subsistemas del sistema SCV. En concreto, estos sistemas disponen de redundancia de elementos críticos y de suficiente capacidad de proceso para / 34 asegurar que el sistema no se bloquea bajo sobrecarga de trabajo o en condiciones de fallo de alguno de sus elementos. Los cambios en la configuración del sistema se realizan fundamentalmente por software sin crear ningún tipo de interrupción ni interferencia en los elementos del sistema que no estén afectados por dicho cambio. / 3.3. PRINCIPIOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES VOZ Las características fundamentales de cualquier SCV, tanto en la parte de comunicaciones telefónicas tierra/tierra como en la parte de comunicaciones de radio tierra/aire, se pueden resumir en:  Calidad del servicio. Proporcionar unas prestaciones adecuadas a las comunicaciones. (Es decir, que simultáneamente se escuche “alto y claro”, que el servicio se preste con continuidad y que esté disponible cuando sea demandado).  Enrutamiento. Es la capacidad de dirigir un mensaje eficientemente dentro de la red desde su emisor hasta su receptor.  Conmutación. Es la capacidad para gestionar, en función de su prioridad, el orden de llegada o salida de varios mensajes simultáneos.  Cobertura. Es el área dentro de la cual la comunicación se proporciona con un nivel aceptable de calidad. / 3.3.1. SUBSISTEMA DE COMUNICACIONES DE VOZ TIERRA/AIRE Las estaciones de comunicaciones de voz tierra/aire tienen la función de retransmitir toda la información necesaria entre la dependencia ATS y las aeronaves. A la hora de considerar la calidad de las comunicaciones tierra/aire, hay que contemplar dos factores: El factor técnico. Referido a que la señal de radio sea recibida con una potencia suficiente, o una relación señal/ruido adecuada y sin interferencias. El factor humano. Para conseguir un nivel de claridad aceptable es necesario respetar el lenguaje propio de las comunicaciones de voz: usar la fraseología normalizada de la OACI, hablar a una cadencia adecuada, respetar una pausa entre un mensaje y su repetición, el / 35 lugar de transmisión ha de estar aislado acústicamente para evitar ruidos, hablar con una pronunciación correcta y a un volumen normal de conversación. Así mismo, dentro del espacio aéreo asignado a un controlador, sea un sector o el área asignada en un aeródromo, los idiomas para las comunicaciones de voz serán los aceptados según la normativa aplicable, normalmente el idioma del país donde se encuentra el espacio aéreo correspondiente y el inglés. Considerando el enrutamiento de las comunicaciones de voz tierra/aire, hay que tener en cuenta que, en un mismo sector ATC, éstas se realizan a través de un único canal de radio, que tiene asignada una frecuencia de portadora. Es decir, cuando una aeronave o un controlador transmiten un mensaje, éste es oído por todos los demás actores que se encuentran en la frecuencia del sector. Es por ello que es fundamental identificar dentro del mensaje inequívocamente al destinatario u originador del mensaje. Figura 18: Enrutamiento El ciclo de todo mensaje transmitido por radio consta de tres partes: llamada, texto y acuse de recibo. La parte de llamada corresponde al establecimiento de la comunicación. En ella se ponen en contacto ambos interlocutores y se identifican como emisor y como receptor del mensaje. Para identificarse, cada interlocutor tiene un distintivo de llamada (en inglés, Callsign) único. Las estaciones terrestres tienen un distintivo de llamada que se corresponde no con el lugar donde se localiza la estación transmisora sino con la dependencia que presta el servicio de control. Los distintivos de llamada para las aeronaves pueden ser de varios tipos: / 36   La matrícula del avión, deletreada en el alfabeto fonético aeronáutico5  El código de la compañía aérea seguido de los 4 últimos caracteres de la matricula  Código simplificado de la compañía aérea seguido del número de vuelo Al llamar, el emisor dirá primero el distintivo del destinatario y después su distintivo propio. El destinatario, para confirmar que está a la escucha dirá el distintivo del emisor y luego el suyo propio. Tras la llamada, el enrutamiento ya habría sido asegurado satisfactoriamente, y se pasaría ya al texto del mensaje. La conmutación, o más específicamente la priorización de las comunicaciones de voz tierra/aire, se realiza en las estaciones de tierra, ya que éstas actúan, de alguna forma, como nodo de comunicaciones. En caso de recibir varias llamadas simultáneas, es el operador de radio de la estación de tierra, normalmente el controlador de tráfico aéreo, el que tiene que decidir el orden de las comunicaciones, basándose en los criterios de prioridad de la OACI. Estos criterios clasifican distintos tipos de mensaje en base a su prioridad:  Mensajes de socorro. La llamada para estos mensajes siempre será MAYDAY, y su prioridad es máxima.  Mensajes de urgencia. La llamada específica de estos mensajes es PAN.  Mensajes relativos a radiogoniometría. Mensajes en desuso ya que casi no se utilizan hoy las técnicas de navegación radiogoniométrica.  Mensajes relativos a la seguridad de los vuelos. Son los mensajes habitualmente más retransmitidos por el servicio móvil aeronáutico. Se pueden subdividir en 3 tipos: - Mensajes de movimiento y control (autorizaciones, transferencias, coordinaciones entre distintos sectores, etc.). - Mensajes urgentes de compañía. Mensajes de una compañía a una de sus aeronaves (sólo cuando estos mensajes sean de carácter urgente o puedan ser importantes de cara a la seguridad de las operaciones). - Avisos meteorológicos. 5 Ver módulo Navegación. / 37   Mensajes meteorológicos. Datos obtenidos de fuentes oficiales de información meteorológica y transmitidos por las estaciones de tierra a las aeronaves a requerimiento de éstas o de forma automática.  Mensajes relativos a la regularidad de los vuelos. Información administrativa de la compañía de la aeronave relativa a horarios, puntualidad, mantenimiento, handling, etc. PRIORIDAD CATEGORÍA DEL MENSAJE 1 Mensajes de socorro 2 Mensajes de urgencia 3 Mensajes relativos a radiogoniometría 4 Mensajes relativos a la seguridad de los vuelos 5 Mensajes meteorológicos 6 Mensajes relativos a la regularidad de los vuelos Tabla 2: Prioridad de los mensajes de voz tierra/aire La cobertura de las comunicaciones de voz tierra/aire corresponde al área en la cual se puede recibir la señal de radio con un nivel de calidad aceptable. Las comunicaciones de voz tierra/aire se realizan normalmente mediante señales de radio de VHF y, menos frecuentemente, de HF. Por ello, el cálculo de la cobertura del servicio móvil aeronáutico depende de varios factores, relacionados con la propagación de las ondas electromagnéticas a través de la atmósfera. De éstos, los principales factores a considerar son: los obstáculos físicos, la atenuación de las ondas en el espacio libre y las características de los equipos de emisión y recepción de las estaciones de tierra y de las aeronaves. En lo que a los obstáculos físicos se refiere, hay que asumir como criterio general que las ondas de radio se atenúan fuertemente si entre las antenas respectivas no se puede trazar una línea de vista, libre de obstáculos. Por tanto, la propagación de las ondas de radio se verá interrumpida o dificultada por obstáculos físicos, como montañas o grupos de edificios de un cierto tamaño, que se interpongan entre el emisor y el receptor. / 38  Figura 19: Cobertura comunicaciones voz T/A Al margen de estos obstáculos existe otro adicional para el caso de grandes distancias: la curvatura propia de la Tierra. Por ello se define el Horizonte Radio como la máxima distancia sobre la superficie de la Tierra esférica libre de obstáculos. (Ver Figura 20). / 39  Figura 20: Horizonte Radio Horizonte radio: (d en km y h en m) Distancia total límite de cobertura: El horizonte radio toma en consideración un radio de la Tierra superior al físico, para tener en cuenta que las ondas electromagnéticas se refractan en la atmósfera, de forma que su trayectoria no es una línea recta, sino que está ligeramente curvada hacia abajo, hacia el terreno. Así como este modelo de ondas que viajan casi en línea recta es válido para las señales de VHF, no es del todo aplicable para las de HF, ya que éstas rebotan en las capas altas de la atmósfera (ionosfera). Las señales de HF son capaces de alcanzar muy largas distancias y de esquivar obstáculos gracias a este fenómeno. El problema es que la calidad del “rebote” es muy variable, depende del momento del día, de la estación y de la actividad solar. Además, las comunicaciones en HF presentan un problema importante de ruido blanco6. Es por ello que las comunicaciones de voz en HF se utilizan únicamente para cubrir grandes superficies en las cuales es imposible instalar repetidores para comunicaciones en VHF. Con respecto a la atenuación, hay que considerar que las señales de radio, en su avance a través de la atmósfera, pierden energía, volviéndose cada vez más débiles. La intensidad de señal en el espacio y la calidad de recepción de la misma están condicionadas por las características de los equipos de emisión y recepción de las estaciones de tierra y de las aeronaves. Parámetros como la potencia de los emisores, la ganancia de las antenas, la sensibilidad del receptor y las pérdidas en líneas de transmisión condicionan el alcance efectivo de las señales de radio. 6 Señal de pequeña amplitud cuya energía se distribuye por igual sobre la señal e información. / 40 Considerando por tanto los tres factores que influyen en el alcance y la calidad de las señales, habrá varias opciones a la hora de diseñar un sistema de comunicaciones de voz tierra/aire con una cobertura deseada:  Instalar estaciones transmisoras y receptoras donde sea necesario.  Escoger el emplazamiento de las antenas de forma que se eviten obstáculos.  Instalar equipos transmisores con mayor potencia, antenas con mayor ganancia, líneas con menos pérdidas y receptores con mejor sensibilidad. No existe una solución única, se puede asegurar la cobertura de las comunicaciones de voz tierra/aire tanto instalando muchas estaciones transmisoras de baja potencia, como instalando un número menor, mejor emplazadas y con mayor potencia. También existen redundancias en los equipos destinados a las comunicaciones de voz tierra/aire para garantizar la continuidad del servicio. En las comunicaciones de voz tierra/aire existen también los sistemas último recurso radio. Se trata de un sistema de comunicaciones alternativo al sistema principal, disponible en caso de fallo total o parcial de éste. Sus principales características son:  Alimentación independiente a la del sistema principal (generalmente baterías).  Autonomía suficiente para poder seguir prestando servicio mientras se ponen en marcha los procedimientos operativos de emergencia.  Sencillez de operación.  Comparte líneas con el sistema principal mediante conmutación o adaptación, aunque puede disponer de líneas independientes. La Figura 21 presenta un esquema general de la cadena de comunicaciones tierra/aire para ruta y TMA. / 41  Figura 21: Cadena de comunicaciones de radio ruta ACC / 3.3.2. SUBSISTEMA DE COMUNICACIONES TIERRA/TIERRA El principal cometido del subsistema de comunicaciones de voz tierra/tierra es la coordinación entre los distintos sectores de ATC, principalmente para las transferencias de aeronaves entre ellos. Otro cometido menos frecuente pero también importante es el de poder alertar a los demás sectores en casos de emergencia. Considerando la calidad del servicio, hay que tener en cuenta que los cables telefónicos son vulnerables a posibles interferencias creadas por campos electromagnéticos. Esto puede introducir ruido dentro de las señales de voz, reduciendo la calidad del servicio (entendiendo por buena calidad recibir “alto y claro”). Entre las soluciones posibles se encuentran el trenzado y apantallamiento de los cables o la elección de medios físicos menos vulnerables (cables coaxiales o fibra óptica). / 42  Figura 22: Cables telefónicos La conmutación de las comunicaciones telefónicas, cuando éstas corresponden a señales analógicas, se lleva a cabo mediante un sistema análogo al de las redes telefónicas convencionales, con código de frecuencias tipificadas para cada protocolo o acción de direccionamiento (señal de línea, señales de registro, de direccionamiento, de prioridad, de estado, etc.). Cuando se trata de señales digitales el sistema de enrutamiento sigue el protocolo voz-IP (voIP). Figura 23: Enrutamiento Según el tipo de funcionalidad requerida en la conmutación, el subsistema de comunicaciones telefónicas presta tres servicios:  Servicio de acceso instantáneo (línea caliente). Llamadas sin necesidad de marcación ni de aceptación por parte del destinatario. / 43   Servicio de acceso directo. Llamadas sin necesidad de marcación, pero sí de aceptación por parte del destinatario.  Servicio de acceso indirecto. Llamadas con necesidad de marcación y de aceptación. La cobertura del subsistema de comunicaciones tierra/tierra corresponde al área física cubierta por la red de líneas telefónicas. Para garantizar la prestación continuada del servicio dentro de esa área, existen, además de las líneas convencionales, las llamadas líneas último recurso. Se trata de un sistema de comunicaciones alternativo al sistema principal, con líneas independientes de éste, destinado a dar servicio en caso de fallo total o parcial. Cuenta con alimentación independiente a la del sistema principal y con autonomía suficiente para poder poner en práctica los procedimientos de emergencia. La figura 24 presenta el esquema general de comunicaciones tierra/ tierra (T/T). / 44  Figura 24: Cadena de comunicación en las comunicaciones telefónicas tierra/tierra / 3.4. MODOS DE FUNCIONAMIENTO Un sistema de comunicación se puede definir como el conjunto de técnicas, procedimientos y equipos que permiten transferir información entre una fuente y un destino como se describe en la figura 25. En el caso de las comunicaciones aeronáuticas, las distancias que recorre la información son largas y es por ello que se utilizan señales eléctricas como soporte físico de la información. La electrónica es una técnica muy eficaz para la transmisión de información a grandes distancias en periodos de tiempo cortos. Figura 25: Esquema general de un sistema de comunicaciones / 45  Como ya se explicó previamente, el sistema de comunicaciones de voz se divide en dos subsistemas: el sistema de comunicaciones de voz tierra/tierra (servicio fijo aeronáutico) y el sistema de comunicaciones de voz tierra/aire (servicio móvil aeronáutico). En ambos casos, la información es codificada en señales eléctricas. En el caso de las comunicaciones de voz tierra/tierra, el canal por el que viaja la información está constituido por diferentes medios de transmisión (cables telefónicos, fibra óptica, cable coaxial, etc.) y en el caso de las comunicaciones de voz tierra/ aire el canal es el aire o el espacio libre, por el cual las señales viajan bajo la forma de ondas electromagnéticas. / 3.4.1. SEÑALES ANALÓGICAS Las señales analógicas son aquellas que representan la información por analogía cuantitativa, según una relación de proporcionalidad. Es decir, los valores de la señal eléctrica son semejantes en cantidad a los de la magnitud física que emite la fuente. La figura 26 muestra el diagrama general de comunicaciones con señales analógicas. Figura 26: Esquema general de un sistema de comunicaciones con señales analógicas / 46  / 3.4.2. SEÑALES DIGITALES Las señales digitales presentan la información mediante un sistema de codificación abstracto, en el cual sólo hay dos símbolos (dígitos): 0 y 1. Para presentar esta información con forma de señal eléctrica, se asocia de forma general, los “1”s a un nivel de tensión alto y los “0”s un nivel de tensión bajo. Cada uno de estos dígitos se denomina “Bit” y es la unidad elemental de información digital. Cuando se utiliza este tipo de comunicación, la información se presenta bajo la forma de grupos, cadenas o tramas de bits7. Mediante un código se hace corresponder cada dato elemental (letra, número, etc.) con un grupo determinado de bits. / 3.4.3. CARACTERÍSTICAS DE LAS SEÑALES Una señal es cualquier magnitud física (tensión, campo eléctrico, presión, etc.) que varía con el tiempo y que representa o contiene información (voz, datos…). Si la señal evoluciona en el tiempo siguiendo una relación de proporcionalidad con la información que representa, ésta se denomina “analógica”. Por el contrario, si la señal adopta valores binarios con el tiempo, se denomina “digital”. A continuación, se exponen algunas de las características que caracterizan a las señales: 7 Bit es la abreviatura inglesa de “binary digit”, también significa “elemento” más simple de un conjunto. / 47  Potencia. La potencia de una señal es el nivel de energía instantánea o, más frecuentemente, el promedio temporal con el que se manifiesta. El alcance de la señal.  Espectro de una señal. Cualquier señal está compuesta por una suma de señales senoidales de distintas frecuencias (síntesis o espectro de la onda). Si la señal es periódica, las ondas senoidales que la componen poseen frecuencias que son múltiplos enteros (armónicos) de una frecuencia básica (frecuencia fundamental). Se denomina espectro en frecuencia de una señal al conjunto de frecuencias que la componen y que se pueden representar como muestra la Figura 13. Esta representación muestra una señal (a la izquierda) y la distribución de la energía entre las distintas frecuencias que la componen (a la derecha).  Ancho de banda de una señal. Se llama ancho de banda de una señal al intervalo de frecuencias en el que ésta posee la mayor parte de la energía. Figura 27: Espectro en frecuencia de una señal analógica / 3.4.4. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE COMUNICACIONES / 48 Las características de los sistemas electrónicos de comunicaciones son:  Atenuación del canal. Al avanzar por el medio de transmisión (ver figura 14), las señales eléctricas van perdiendo energía, haciéndose cada vez más débiles. El alcance de la señal queda limitado a la distancia a la cual el receptor ya no puede percibir la señal con un nivel de calidad suficiente. Figura 28: Atenuación / 49   Ruido. Se denomina ruido a toda variación temporal aleatoria e impredecible que se inserta en el canal y se suma a la señal transmitida distorsionándola. Entre los diferentes tipos de ruido hay que considerar: - Ruido impulsivo. Intervalos regulares de pulsos de tensión de gran amplitud. - Ruido blanco. Señales de pequeña amplitud cuya energía se distribuye por igual sobre la señal de información. - Interferencia. Señal de características similares a la señal de información. Las señales de radio que funcionan en bandas de frecuencia próximas suelen sufrir este problema. El ruido, excepto en el caso de las interferencias, suele tener un efecto pequeño en las señales de gran potencia, pero no así en señales débiles (lejos del emisor) donde es capaz de volver ininteligible la señal. La figura 30 presenta una señal digital afectada por ruido blanco e impulsivo. Figura 29: Efecto del ruido en una señal digital / 50  Ancho de banda del canal. Es una medida de la cantidad máxima de información que puede ser enviada a través de un canal de comunicaciones sin sufrir una atenuación dada. Para señales analógicas se expresa en unidades de frecuencia “Hertzios” (Hz) y para señales digitales en bits por segundo (bps). Figura 30: Ancho de banda de un canal  Distorsión. El fenómeno de distorsión está relacionado, en alguna medida (la distorsión lineal es debida a las limitaciones del ancho de banda), con el concepto de ancho de banda del canal. Al no ser la atenuación igual para todas las frecuencias, se inhibirán unas componentes más que otras, y la señal transmitida se deformará. El fenómeno de distorsión dificulta la reconstrucción de la señal original en el receptor y aumenta la probabilidad de errores en las comunicaciones. / 51  / 3.4.5. MODOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS COMUNICACIONES DE VOZ TIERRA/AIRE En las comunicaciones orales tierra/aire, el medio de transmisión de la información es el aire o el espacio libre y la señal viaja bajo la forma de ondas de radio. La propagación en el espacio libre de ondas electromagnéticas con frecuencias propias de la voz humana (comprendida entre unos 300Hz y 3000Hz) es muy ineficiente. Es por ello, entre otras razones, que la señal de voz (de baja frecuencia) ha de sufrir el proceso de modulación, con el cual se consigue introducir la información de ésta en una señal eléctrica de mayor frecuencia (de más de 600KHz), más adecuada para ser radiada por una antena, que la transforma en una onda electromagnética con un alcance muchísimo mayor. La portadora, de frecuencia muy superior a las frecuencias que componen la voz, juega un papel central en las comunicaciones tierra/aire, permitiendo definir un canal. En otras palabras, cada frecuencia de portadora se comporta como si se tratara de un medio físico de transporte diferente al de otras frecuencias, lo que permite transmitir voz con independencia de que otras frecuencias puedan hacer lo propio sin interferencias. La inserción o mezcla de una señal en la portadora se denomina modulación. El resultado de esta mezcla se denomina “señal modulada”. Cuando la modulación consiste en variar la amplitud de la onda de portadora, el proceso se denomina “modulación en amplitud” y la señal modulada resulta la suma de la portadora original más la denominada “banda lateral combinada”, presentada en la parte inferior de la Figura 32. / 52  La portadora es una señal de alta frecuencia que se transmite fácilmente por el aire tras pasar por una antena. Tiene un gran alcance. La moduladora es una señal de baja frecuencia, traducción directa de la señal acústica de voz a señal eléctrica. Se transmite mal por el aire, por lo que, si se hiciera pasar por una antena, su alcance sería muy pequeño. Es la señal que contiene la información. La señal modulada resultante contiene la información de la moduladora y tiene el alcance de la portadora. Figura 31: Ejemplo de modulación en amplitud Las antenas para transmisión de ondas electromagnéticas, para ser eficientes, tienen que tener dimensiones similares a las “longitudes de onda” de las señales de portadora que emiten. Cuanto menor es la frecuencia de una señal, mayor es su longitud de onda. Para radiar frecuencias propias de la voz humana las antenas deberían medir cientos de metros. Gracias al proceso de modulación, se pueden utilizar antenas de tamaños más razonables. / 3.4.6. MODOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS COMUNICACIONES DE VOZ TIERRA/TIERRA Las comunicaciones de voz tierra/tierra se caracterizan por utilizar como medio de transmisión conductores eléctricos (cables telefónicos), líneas coaxiales, o guías de onda, incluyendo fibras ópticas. Como ya se ha visto, la voz humana es una onda acústica (vibración del aire) cuyas frecuencias varían básicamente entre los 300Hz y los 3000Hz, en tanto que la capacidad auditiva de las personas se encuentra entre los 20Hz y los 20kHz. En la comunicación telefónica, el único tratamiento requerido para esta señal acústica es su transformación de señal acústica a señal eléctrica en el micrófono del emisor, conservando la misma forma de onda y las mismas frecuencias. Esta señal eléctrica viaja por la línea telefónica o medio / 53 físico hasta llegar al auricular del receptor donde es nuevamente transformada de señal eléctrica a señal acústica. Debe de tenerse en cuenta que en los actuales sistemas SCV, a pesar de lo dicho en los párrafos anteriores, la señal analógica normalmente se digitaliza para su posterior procesamiento en el sistema de enrutamiento y se reconvierte de nuevo en analógica antes de llegar al auricular. / 3.4.7. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS COMUNICACIONES ANALÓGICAS Las comunicaciones de voz en el ámbito aeronáutico actual, ya sean tierra/tierra o tierra/ aire, se llevan a cabo, normalmente, mediante señales analógicas. Una característica importante de las comunicaciones de voz analógicas es que, mientras la señal no se distorsione demasiado, resulta inteligible en el receptor. La restricción del ancho de banda es menor y las principales fuentes de inconvenientes tienen que ver con la degradación de la señal. Por tanto, las principales limitaciones de las señales analógicas son la atenuación y el ruido. La atenuación se puede compensar aumentando la potencia de la señal en el emisor, como muestra la figura 33, pero esta posibilidad tiene un límite. Otro método alternativo para compensar la atenuación consiste en instalar equipos de amplificación a lo largo del recorrido de la señal. El inconveniente de añadir amplificadores es que el ruido, una vez se ha añadido a la señal y la ha deformado, es amplificado también. Figura 32: Esquema de amplificación intermedia / 54 Una forma de paliar los efectos del ruido es mediante técnicas de filtrado (ver figura 34) de la señal en el receptor. Si se conoce la naturaleza de algunas fuentes de ruido, se pueden disponer filtros en el receptor que supriman las frecuencias correspondientes al ruido. Evidentemente, esto sólo se puede hacer para eliminar ruidos con una frecuencia conocida. Para otros tipos de ruido aleatorios, como el ruido blanco, no hay técnicas de filtrado posibles. Figura 33: Proceso de filtrado de una señal analógica Otro inconveniente importante de las señales analógicas es su bajo rendimiento en el empleo de un canal, comparado con el de las señales digitales. Se entiende por rendimiento de transmisión la cantidad de información que se transmite por unidad de tiempo. / 3.4.8. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS COMUNICACIONES DIGITALES Las principales ventajas de las señales digitales son su robustez frente al ruido y su velocidad de transmisión (entendido como rendimiento en el empleo del canal físico asignado). Al ser señales con una forma más definida (“ceros y unos”), el efecto del ruido es menos importante. Pese a todo, también son vulnerables al ruido y por lo tanto hay que considerar mecanismos de corrección de errores de transmisión. Se define la tasa de error de un sistema digital de comunicaciones como el cociente del número de bits erróneos entre el número de bits enviados. La técnica empleada para paliar el ruido es colocar repetidores a lo largo del recorrido de la señal. Estos reciben una señal digital deformada por el ruido y reenvían una señal digital regenerada, limpia de ruido. / 55 Un inconveniente de las señales digitales es que necesitan un ancho de banda mayor para conseguir una alta velocidad de transmisión. Considerando la velocidad de transmisión como el número de bits que se pueden enviar por segundo, cuanto menor sea la duración de cada uno de esos bits, más capacidad de bits se tendrá por segundo. Esto implica poder utilizar un rango de frecuencias mayor para las señales digitales y por tanto la necesidad de un canal con un ancho de banda mayor. / 3.5. ENRUTAMIENTO Y CONMUTACIÓN / 3.5.1. COMUNICACIONES VOZ TIERRA/AIRE Como ya se ha mencionado, el medio empleado para las comunicaciones de voz tierra/ aire es el canal de radio. Generalmente, para las funciones de ATC se utilizan canales de VHF. Las labores de control del tráfico aéreo se dividen por sectores y cada sector tiene asignada una frecuencia de trabajo. Antes de entrar en un nuevo sector, los pilotos son informados del cambio de frecuencia de trabajo, que deberán realizar en el momento de ser transferidos al servicio de ATC del nuevo sector. Como se ha visto anteriormente, las comunicaciones de voz son radiadas omnidireccionalmente y, por tanto, todos los elementos (aeronaves y puestos de control) que se encuentren en una misma frecuencia de trabajo recibirán la información transmitida dentro del volumen de cobertura. Figura 34: Comunicaciones voz tierra/aire La conmutación, en este caso, está basada en los procedimientos operacionales establecidos para el uso de la frecuencia que materializa el canal. Es decir, cuando un usuario de ese canal está emitiendo, como se ha especificado anteriormente, éste debe especificar el destinatario del mensaje en el propio contenido de la comunicación. Como es un canal único, compartido por todas las aeronaves dentro del volumen especificado, su uso debe de ser ordenado y breve, de forma que permita a todos, su empleo cuando sea / 56 preciso. Para ello, se ha definido por OACI un lenguaje aeronáutico que facilita la identificación del destinatario y reduce y simplifica la comprensión del mensaje. Cuando las comunicaciones se realizan en HF, la OACI introdujo el sistema SELCAL (SELective CALling) que persigue eliminar las molestias causadas por el ruido de estática propio de la banda HF. Con este sistema se dota a los aviones de un decodificador SELCAL que monitoriza permanentemente la radio HF, si bien ésta permanece silenciada para la tripulación. Así, cuando una estación terrestre quiere comunicarse con el avión, primeramente, le llama emitiendo un código de cuatro bits, que se corresponde con las cuatro letras del identificativo SELCAL del avión al que van dirigidas. El decodificador de la aeronave recibe este código y lo compara con el que tiene registrado como propio, si no es el suyo, lo descarta, pero si lo reconoce avisa a la tripulación de que están siendo llamados. Esa llamada se manifiesta con el encendido de una luz azul en cada equipo de comunicaciones y un sonido de aviso en cabina. La tripulación, que pudo haber bajado el volumen de la radio para evitar el efecto del ruido (conocido coloquialmente como “la estática”), a partir de esa indicación sube el volumen de dicha radio y se comunica con la estación que le está llamando. Figura 35: Enrutamiento en las comunicaciones voz tierra/aire / 57  Figura 36: Conmutación en las comunicaciones voz tierra/aire / 3.5.2. COMUNICACIONES VOZ TIERRA/TIERRA El enrutamiento y conmutación de las comunicaciones de voz tierra/tierra utiliza procedimientos similares a los de cualquier red telefónica, con alguna variación. Hay que tener en cuenta que la mayoría de las comunicaciones telefónicas tierra/tierra siguen funcionando con señales analógicas. Como ya se vio anteriormente, existen tres tipos de servicios telefónicos para las comunicaciones tierra/tierra: acceso indirecto, acceso directo y líneas calientes. Los procedimientos de enrutamiento varían de uno a otro. Básicamente, las comunicaciones telefónicas analógicas consisten en señales eléctricas correspondientes a la transformación directa de la onda de voz acústica a onda eléctrica con las mismas frecuencias. Aparte de la voz en sí, hay algunas acciones necesarias para el funcionamiento de la red que han de ser codificadas mediante señales analógicas características. Estas señales consisten en una frecuencia determinada durante una duración definida para cada acción. Se contemplan principalmente las siguientes señales:  Señales de línea: - Toma de línea y acuse de recibo de la toma. - Liberación de línea y acuse de recibo de la liberación. - Bloqueo de línea. / 58   Señales de registro: - Información de direccionamiento. - Información de prioridad de la llamada. - Información de estado. Figura 37: Comunicaciones voz tierra/tierra En el caso de las líneas calientes, el sistema funciona de tal forma que no es necesaria ni la marcación ni la aceptación de la llamada por parte del destinatario. Se puede decir que estos enlaces no necesitan enrutamiento ya que el destino de la llamada está fijado por configuración. Tan sólo hay señales codificadas para indicar:  Señal de toma (comienzo de transmisión).  Señal de liberación (fin de transmisión). No hay ningún tipo de señal de direccionamiento ya que en las líneas calientes hay una línea independiente que une cada terminal emisor con cada terminal destinatario. En el caso de los enlaces de acceso directo tampoco hay información de direccionamiento, ya que el destino está fijado por configuración. Sí puede ocurrir que un emisor esté conectado a la vez a varios receptores. Para los enlaces de acceso indirecto, están presentes todas las señales citadas al principio: señales de línea y señales de registro. / 59 Las comunicaciones telefónicas analógicas son ya una tecnología algo obsoleta, cuyo principal inconveniente es su baja capacidad. Esto, unido al hecho de que cada vez es necesario enviar más comunicaciones tierra/tierra de datos, ha llevado a plantearse como solución futura las comunicaciones telefónicas digitales. El concepto de voz IP (Protocolo de Internet para voz) consiste en utilizar un único tipo de línea para todas las comunicaciones tierra/tierra, tanto de voz como de datos, codificar la voz bajo la forma de paquetes de datos digitales y establecer la jerarquía de prioridades de los mensajes mediante un sistema de códigos digitales. / 3.6. INTERRELACIÓN DE LOS SISTEMAS Con el objeto de proporcionar un servicio integrado ATS es necesario proporcionar comunicaciones voz entre piloto-controlador y controlador-controlador a lo largo de todas las fases de vuelo de la aeronave (aeropuerto, TMA y Ruta). Para realizar esto es necesario que exista un sistema que se encargue de gestionar las comunicaciones voz entre los usuarios de las mismas (piloto-controlador y controlador- controlador) y sea un nodo de interconexión de los canales de comunicaciones voz entre las diferentes dependencias de Navegación Aérea (Torres y Centros de Control). Este sistema es el Sistema de Comunicaciones Voz (SCV). / 3.6.1. COMUNICACIONES VOZ PILOTO-CONTROLADOR Para proporcionar este tipo de comunicaciones es necesario que el SCV se conecte con el Sistema de Comunicaciones Tierra/Aire, es decir con los centros de comunicaciones radio. Esta conexión se realiza mediante líneas dedicadas punto a punto, una por cada uno de los canales radio necesarios en la dependencia de control. Dependiendo del tipo de centro de comunicaciones radio a conectar, estas líneas suelen ser:  Centros de comunicaciones radio en aeropuertos. Proporcionadas mediante medios propios de Navegación Aérea.  Centros de comunicaciones radio remotos. Líneas dedicadas alquiladas al proveedor de servicios de telecomunicaciones. / 60  Figura 38: Comunicaciones voz piloto-controlador / 3.6.2. COMUNICACIONES VOZ CONTROLADOR-CONTROLADOR Para proporcionar este tipo de comunicaciones es necesario que los Sistemas de Comunicaciones Voz de diferentes dependencias de control se interconecten entre sí. Esta conexión se realiza mediante líneas telefónicas dedicadas alquiladas a proveedor de servicios de telecomunicaciones. Figura 39: Comunicaciones Voz. Interrelación de sistemas / 61  / 3.7. ESPECTRO Y FRECUENCIA Las comunicaciones de voz tierra/aire se transmiten a través de la atmósfera bajo la forma de ondas electromagnéticas. Las características de propagación de la señal dependen de la frecuencia de ésta, como ya se vio anteriormente. La figura 41 muestra el espectro electromagnético: Figura 40: Espectro electromagnético La UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) hace la siguiente clasificación de ondas hertzianas en función de su frecuencia:  HF (High Frequency). Frecuencias entre 3 y 30 MHz. Tienen un gran alcance, ya que rebotan en la ionosfera por lo que no necesitan que haya línea de vista entre emisor y receptor para viajar de uno a otro. Por otra parte, son bastante vulnerables al ruido y están sometidas a desvanecimiento.  VHF (Very High Frequency). Frecuencias entre 30 y 300 MHz. Su alcance depende básicamente de que exista línea de vista libre de obstáculos entre emisor y receptor. Son menos vulnerables al ruido y permite un mayor número de canales de comunicaciones.  UHF (Ultra High Frequency). Frecuencias de 300 MHz a 3 GHz. Les afecta muy poco el ruido y pueden soportar una alta densidad de comunicaciones. También precisan de línea de vista entre emisor y receptor.  Microondas. Frecuencias por encima de los 3 GHz. Tienen un gran ancho de banda y permiten una densidad de comunicaciones muy grande. La transmisión es en línea recta y precisan de línea de vist