Modelamiento y simulación de una subred de enlace de datos en VHF (VDL), para el soporte de servicios de tránsito aéreo bajo el concepto CNS/ATM en Colombia

Abstract

En este trabajo se presenta el modelo y la simulación de una subred de enlace de datos en VHF Modo 2, denominada subred VDL2 (VHF Data Link Mode 2), para soportar el servicio de comunicaciones entre controladores aéreos y pilotos llamado CPDLC (Controller Pilot Data Link Communication) en las inmediaciones del aeropuerto internacional El Dorado de la ciudad de Bogotá. El modelo y la posterior simulación fueron hechos para determinar características de desempeño de la subred y probar si esta puede soportar el futuro incremento en el flujo de tránsito aéreo estimado por la Unidad Administrativa Especial de Aeronáutica Civil (UAEAC) [1]. La simulación fue hecha usando la herramienta de software NS2 (Network Simulator 2). También se presenta un vistazo de las tecnologías usadas actualmente para las comunicaciones aire - tierra, navegación y vigilancia en el marco de la prestación de los servicios de tránsito aéreo. Lo anterior con el objetivo de hacer una comparación con las nuevas tecnologías enmarcadas en el concepto CNS/ATM de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) para la prestación de los mismos servicios de comunicaciones, navegación y vigilancia. Se hizo especial énfasis en las comunicaciones aire-tierra sobre la subred VDL Modo 2. Además, en este trabajo se presentan las características principales del protocolo VDL Modo 2 y del servicio CPDLC. El modelo y la simulación se hicieron basados en las características del espacio aéreo colombiano y datos reales de tránsito aéreo en el área terminal (TMA) de Bogotá. Finalmente los resultados de la simulación son presentados, donde se evidencia un incremento en la capacidad del sector "Bogotá Llegadas".

Abstract. This research project presents the modeling and simulation of a Very High Frequency Data Link Mode 2 (VDL2) sub network to support Controller Pilot Data Link Communication (CPDLC), at El Dorado International Airport in Bogota City. The modeling and simulation were made in order to determine performance characteristics and determine if VDL Mode 2 could meet future traffic load increase. The simulation was performed using Network Simulator 2 (NS2). An overview of the technologies currently used for air-ground communication, navigation and surveillance in Colombia is presented. It is done in order to make a comparison with those based on CNS/ATM ICAO concept for the same services of communications, navigation and surveillance. Special emphasis is done in the communications air-ground over the VDL Mode 2 sub network. Also this work shows a glimpse of the features of the VDL Mode 2 protocol and CPDLC service. The VDL Mode 2 subnet model and the subsequent simulation were derived from the characteristics of Colombian airspace and air traffic conditions in the Bogota Terminal Area (TMA). Finally, the simulation results are presented wherein an increase in "Bogota Arrivals" sector capacity is evidenced.