Procedimiento para evaluar las características (70) de una red de aparatos de telefonía móvil adecuado para gestionar las llamadas telefónicas relacionadas con tráfico de datos (50) o tráfico de voz (40) y de datos (50) entre dichos aparatos móviles y una estación base,

y en el que las llamadas relacionadas con el tráfico de datos son tales que pueden estar en cola durante un periodo de tiempo determinado, estando caracterizado el procedimiento (10) por las siguientes etapas:

- atribuir una frecuencia media de las llamadas para el tráfico de datos con una distribución exponencial con un parámetro ? (500, 1300);

- atribuir una duración media de las llamadas para el tráfico de datos con una distribución exponencial con un parámetro µ (500, 1300);

- atribuir un de tiempo medio de espera de llamadas en la cola para el tráfico de datos con una distribución exponencial con un parámetro a (900, 1300);

- determinar las características de la red en lo que respecta al tráfico de datos en términos de nivel de servicio en el período de mayor tráfico (550, 1350), sobre la base de un número determinado de ranuras de radio que se pueden asignar al tráfico de datos, y sobre la base de dicha distribución exponencial, que tiene como parámetros ?, µ y a

Procedimiento para evaluar las características de una red para aparatos de telecomunicaciones móviles.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a un procedimiento para evaluar las características de una red de aparatos de telecomunicaciones móviles sobre la base de parámetros como el número de recursos de radio (estaciones base) disponibles y la cantidad de tráfico telefónico ofrecido a la misma.

En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para evaluar las características en términos de dimensión y rendimiento de las estaciones base de un tipo de red GSM-GPRS (sistema global para comunicaciones móviles-Servicio de Radio de Paquetes General en redes móviles) que, como se sabe, utiliza una interfaz de radio híbrida basada en Acceso Múltiple por división de frecuencia (FDMA) y Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), y que permite gestionar tanto llamadas de voz como de datos.

El procedimiento se refiere, por lo tanto, a la evaluación del dimensionado y del rendimiento correctos de recursos de radio sobre la base del número y la duración de las llamadas telefónicas de voz (tráfico de voz) y el número y el volumen de información a transmitir en llamadas de datos (tráfico de datos) y de la prioridad atribuida al tráfico de llamadas de voz en comparación con los datos de tráfico.

Técnica anterior

Se conocen redes para aparatos de telecomunicaciones móviles.

Estas redes se describen generalmente como celulares y se distinguen por una pluralidad de células, cada una definida como el conjunto de puntos del territorio servido por la señal de radio-eléctrica radiada por una antena (interfaz de radio).

Aparte de la movilidad intrínseca de los usuarios, la principal peculiaridad de las redes de los aparatos móviles es el uso de la interfaz de radio como puerto de acceso a la propia red misma.

También es conocido que las evaluaciones de la dimensión y del rendimiento de redes o sistemas de telecomunicaciones en los que el tráfico ofrecido se compone solamente de tráfico de voz, se realizan utilizando un procedimiento en la base del cual es un modelo descrito como del tipo M/M/N, donde la primera M corresponde a la distribución exponencial de las llamadas que ofrece el sistema, la segunda M corresponde a la distribución exponencial de la duración de las llamadas atendidas y N corresponde al número de líneas, canales telefónicos o de recursos disponibles, todo esto expresado utilizando lo que se conoce como fórmula "Erlang-B".

Utilizando este procedimiento es posible determinar el dimensionado y/o el rendimiento en términos de probabilidad o, en otras palabras, el nivel de servicio P(c) del sistema de telecomunicaciones examinado, en los períodos de mayor tráfico (horas punta), mediante la fórmula:

en la que:

y en la que:

? es el número de llamadas que llegan por unidad de tiempo:

µ es el número de llamadas servidas por unidad de tiempo:

C es el número de líneas, canales telefónicos o recursos disponibles.

De acuerdo con el estado de la técnica, por lo tanto, P(c) representa el porcentaje de llamadas entrantes (u ofertas) no servidas (es decir, bloqueadas por el sistema) durante el período de mayor tráfico (horas punta) y se calcula sobre la base del tráfico telefónico ofrecido y de las líneas, canales telefónicos o recursos disponibles, naturalmente en las hipótesis comúnmente conocidas y aceptadas que:

- el número de llamadas de voz entrantes tiene una distribución de Poisson con parámetro ?, es decir, de una manera intuitiva, que la distribución del tiempo entre el momento de llegada de una llamada y el momento de llegada de la siguiente llamada (tiempo entre llegadas) es de tipo exponencial con el parámetro ? y, en consecuencia, no hay ráfagas de llamadas;

- el número de llamadas de voz servidas tiene una distribución del tipo exponencial con el parámetro µ, es decir, de forma intuitiva, que la distribución de la duración de las llamadas atendidas por el sistema es de tipo exponencial con el parámetro µ.

El procedimiento conocido es sin duda adecuado para evaluar el dimensionado y el rendimiento de un sistema de telecomunicaciones del tipo descrito y, en consecuencia, de una estación base (célula) de un sistema de telefonía móvil, tal como GSM, que gestiona el tráfico de voz solamente, como, en este caso, las hipótesis indican que efectivamente proporcionan una buena aproximación de la realidad.

También se conoce que la evaluación de la dimensión y del rendimiento de los sistemas de telecomunicaciones con tráfico de voz se caracteriza por la presencia de "colas", porque hay intercambios telefónicos, por ejemplo, que se realizan utilizando procedimientos en la base de cual hay un modelo de tipo M/M/N/Q, en el que los tres primeros términos tienen el significado que ya se ha explicado y Q representa el número de llamadas en espera de servicio que pueden estar en cola en el sistema. En general, estos procedimientos se caracterizan por el hecho de que prevén un factor de "impaciencia" del usuario con un parámetro de frecuencia a de llamada caída.

Sin embargo, los procedimientos conocidos mencionados hasta ahora no son adecuados para gestionar el tráfico de datos, y menos aún, para el tráfico de voz y datos mezclados y, en consecuencia, no se pueden utilizar para evaluar la dimensión y el rendimiento de las estaciones base de la red, del tipo GSM-GPRS, por ejemplo. Como es sabido, de hecho, una peculiaridad de las redes de datos o de voz y datos, tales como las redes GSM-GPRS, consiste en el hecho de que las redes de este tipo son adecuadas para el suministro de una multiplicidad de "servicios" tales como, por ejemplo, telefonía de voz, FTP, correo electrónico y acceso a Internet, y que cada uno de estos servicios tiene, como regla, características diferentes en términos de velocidad (número de bits por segundo) y de tráfico (volumen a transmitir, simetría o asimetría del servicio). De ello se deduce que el dimensionado del sistema celular debe tener en cuenta de forma conjunta las características de cada servicio y, en particular, la coexistencia de los servicios tradicionales de voz y de los servicios de datos soportados.

El documento de J.F. Santé "Analysis of the impact of multiple services on dynamic carrier allocation for third generation TDMA systems", Actas de la 47ª Conferencia de Tecnología Vehicular, 4-7 de mayo de 1997 Phoenix, AZ, EE.UU., páginas 1837-1841, propuso una estrategia de asignación de recursos dinámicos para lograr alta capacidad y ofrecer servicios multimedia en los sistemas basados en TDMA y presenta un análisis del impacto de los datos de tráfico en la capacidad de un sistema de acceso múltiple por división de tiempo avanzado utilizando un esquema de asignación de canal híbrido. El documento describe una simulación de un sistema que comprende 48 células hexagonales, asumiendo que el tiempo de espera de todas las llamadas de voz y de datos tiene una distribución exponencial con una duración media de 120 segundos y 90 segundos, respectivamente. La distribución no uniforme del tráfico se introduce en la simulación a través de un punto caliente que consiste en 6 células en las que el tráfico ofrecido es siempre mayor que las células ordinarias en un factor a. De acuerdo con los resultados de la simulación, que se consideran sólo preliminares en el documento, el esquema híbrido seleccionado es bastante insensible al tráfico no uniforme.

Un primer problema técnico relacionado con la necesidad de soportar tráfico de datos consiste en el hecho de que la velocidad de transmisión de tráfico de datos en este tipo de red y, más en general, en las redes de telefonía de datos fijos, no es constante con el tiempo y en gran medida depende del número de líneas, canales telefónicos o de recursos disponibles en un momento dado. En el caso específico de la red GSM-GPRS, como se sabe, el tráfico de datos para los distintos tipos de servicio se gestiona (sirve) utilizando servidores de radio de frecuencia predeterminada, en el marco de cada servidor de radio (técnica de acceso FDMA), mediante una ranura dada (el canal lógico) entre aquellos disponibles periódicamente en el marco del período de...

1. Procedimiento para evaluar las características (70) de una red de aparatos de telefonía móvil adecuado para gestionar las llamadas telefónicas relacionadas con tráfico de datos (50) o tráfico de voz (40) y de datos (50) entre dichos aparatos móviles y una estación base, y en el que las llamadas relacionadas con el tráfico de datos son tales que pueden estar en cola durante un periodo de tiempo determinado, estando caracterizado el procedimiento (10) por las siguientes etapas:

- atribuir una frecuencia media de las llamadas para el tráfico de datos con una distribución exponencial con un parámetro ? (500, 1300);

- atribuir una duración media de las llamadas para el tráfico de datos con una distribución exponencial con un parámetro µ (500, 1300);

- atribuir un de tiempo medio de espera de llamadas en la cola para el tráfico de datos con una distribución exponencial con un parámetro a (900, 1300);

- determinar las características de la red en lo que respecta al tráfico de datos en términos de nivel de servicio en el período de mayor tráfico (550, 1350), sobre la base de un número determinado de ranuras de radio que se pueden asignar al tráfico de datos, y sobre la base de dicha distribución exponencial, que tiene como parámetros ?, µ y a.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que

- dicho parámetro µ es adecuado para contribuir de una forma aditiva para determinar, asociado con dicho parámetro ?, el nivel de servicio en el período de mayor tráfico en términos de probabilidad de una ocupación total de dichas ranuras de radio asignables, y por el hecho de que

- dicho parámetro a es adecuado para contribuir de una forma aditiva para determinar el nivel de servicio en el período de mayor tráfico en términos de probabilidad de llamadas caídas de la cola en lo que respecta al tráfico de datos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que dicha etapa para determinar las características de la red también comprende las etapas de

- comparar dichas características así determinadas con valores de rendimiento predeterminados (1100, 2100); y

- actualizar dicho número determinado de ranuras de radio asignables, de tal manera que dichas características así determinadas se corresponden con dichos valores de rendimiento predeterminados (1150, 1250, 2150, 2250).

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado por el hecho de que dicha etapa para determinar las características de la red comprende

- una etapa para determinar las características de la red en lo que respecta al tráfico de datos entre dichos aparatos móviles y dicha estación base (30000); y

- una etapa para determinar las características de la red en lo que respecta al tráfico de datos entre dicha estación base y dichos aparatos móviles (50000).

5. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que dicho número de canales de radio asignables a los datos de tráfico se determinará mediante las etapas de:

- determinar el número de ranuras de radio necesarias para gestionar el tráfico de voz (10000, 20000);

- determinar la probabilidad de que las ranuras de radio para gestionar el tráfico de voz ocupen dichas ranuras imputables al tráfico de datos (30000, 50000).