El enlace de datos VHF o enlace digital VHF ( VDL ) es un medio de envío de información entre aeronaves y estaciones terrestres (y en el caso del modo 4 de VDL, otras aeronaves). Los enlaces de datos aeronáuticos VHF utilizan la banda 117,975–137 MHz asignada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones al servicio móvil aeronáutico (R) . Existen estándares ARINC para ACARS en VHF y otros enlaces de datos instalados en aproximadamente 14.000 aeronaves y una serie de estándares de la OACI definidos por el Grupo de expertos sobre comunicaciones móviles aeronáuticas (AMCP) en la década de 1990. El modo 2 es el único modo VDL que se está implementando operativamente para soportar las comunicaciones de enlace de datos entre el controlador y el piloto (CPDLC).
El AMCP de la OACI definió este modo con fines de validación. Era igual que el modo 2 de VDL, excepto que utilizaba el mismo enlace VHF que el ACARS VHF, de modo que se podía implementar utilizando radios analógicas antes de que se completara la implementación de la radio digital VHF. El AMCP de la OACI completó la validación de los modos 1 y 2 de VDL en 1994, después de lo cual el modo 1 ya no fue necesario y se eliminó de las normas de la OACI.
El VDL Modo 2 de la OACI es la versión principal del VDL. Se ha implementado en un programa Eurocontrol Link 2000+ y se especifica como el enlace principal en la regla del Cielo Único Europeo de la UE adoptada en enero de 2009 que exige que todas las aeronaves nuevas que vuelen en Europa después del 1 de enero de 2014 estén equipadas con CPDLC . [1]
Antes de la implementación del CPDLC, ya se había implementado el modo 2 de VDL en aproximadamente 2000 aeronaves para transportar mensajes ACARS, lo que simplifica la incorporación del CPDLC. ARINC y SITA han implementado redes de estaciones terrestres que brindan servicio de modo 2 de VDL con distintos niveles de cobertura.
El estándar de la OACI para el modo 2 de VDL especifica tres capas: la subred , el enlace y la capa física . La capa de subred cumple con los requisitos del estándar de la red de telecomunicaciones aeronáuticas (ATN) de la OACI , que especifica un protocolo de datos de extremo a extremo que se utilizará en múltiples subredes aire-tierra y terrestres, incluido el VDL.
La capa de enlace VDL Mode 2 está formada por dos subcapas: un servicio de enlace de datos y una subcapa de control de acceso al medio (MAC). El protocolo de enlace de datos se basa en las normas ISO utilizadas para el acceso telefónico HDLC a redes X.25 . Proporciona a la aeronave un establecimiento de enlace positivo con una estación terrestre y define un esquema de direccionamiento para las estaciones terrestres. El protocolo MAC es una versión de acceso múltiple por detección de portadora (CSMA).
La capa física del modo 2 de VDL especifica el uso en un canal VHF de 25 kHz de ancho de un esquema de modulación denominado modulación por desplazamiento de fase diferencial 8 con una tasa de símbolos de 10 500 símbolos por segundo. La tasa de bits de la capa física sin codificar es, por lo tanto, de 31,5 kilobits/segundo. [2] Esto requirió la implementación de radios digitales VHF.
El estándar ICAO para VDL Modo 3 define un protocolo que proporciona a las aeronaves comunicaciones de datos y voz digitalizada, que fue definido por la FAA de los EE. UU. con el apoyo de Mitre. El soporte de voz digitalizada hizo que el protocolo Modo 3 fuera mucho más complejo que el VDL Modo 2. Los paquetes de datos y voz digitalizada se envían en ranuras de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) asignadas por las estaciones terrestres. La FAA implementó un sistema prototipo alrededor de 2003, pero no logró convencer a las aerolíneas para que instalaran aviónica VDL Modo 3 y en 2004 abandonó su implementación.
El estándar de la OACI para el Modo 4 de VDL especifica un protocolo que permite a las aeronaves intercambiar datos con estaciones terrestres y otras aeronaves.
El modo 4 de VDL utiliza un protocolo (Self-organizated Time Division Multiple Access, STDMA , inventado por el sueco Håkan Lans en 1988) que le permite autoorganizarse, lo que significa que no se requiere una estación terrestre maestra. Esto hizo que su implementación fuera mucho más sencilla que la del modo 3 de VDL.
En noviembre de 2001, la OACI adoptó este protocolo como estándar mundial. Su función principal era proporcionar una capa física de frecuencia VHF para transmisiones ADS-B . Sin embargo, fue superado como enlace para ADS-B por el enlace de radar en modo S que opera en la banda de 1.090 MHz, que fue seleccionado como enlace principal por la Conferencia de Navegación Aérea de la OACI en 2003.
El medio VDL Modo 4 también se puede utilizar para intercambios aire-tierra. Se utiliza mejor para transmisiones de mensajes cortos entre un gran número de usuarios, por ejemplo, para proporcionar conocimiento de la situación, gestión de información aeronáutica digital (D-AIM), etc.
En los ensayos de modernización de la gestión del tráfico aéreo europeo se han implementado sistemas ADS-B e intercambios aire-tierra mediante VDL Modo 4. Sin embargo, en los aviones de transporte aéreo las implementaciones operativas de ADS-B utilizarán el enlace Modo S y de CPDLC utilizarán VDL Modo 2. [3]
El Manual Europeo de Gestión de Frecuencias de la Organización de Aviación Civil Internacional , OACI, contiene, entre otras cosas, las siguientes normas para el uso de canales de frecuencia para el enlace de datos VHF: [4]
Observaciones adicionales:
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Modo 4: