Dimensionamento de tráfego de rede de dados para sistema celular 1XEV-DO

Abstract

Pesquisa sobre os modelos de dimensionamento de rede de voz e de dados aplicados nas redes de telecomunicações. Para a aplicação de voz, as redes são dimensionadas a circuito, realiza-se um resgate do dimensionamento desse serviço utilizando-se as fórmulas de Erlang. Destaca-se, em seguida, que as novas redes de dados requerem um dimensionamento baseado a pacotes e a complexidade aumenta significativamente devido a diversidade das aplicações e de suas múltiplas características. Evolui-se, do modelo matemático proposto por Erlang, aplicável às redes de voz baseado em circuito, até um modelo matemático aplicável aos serviços de dados a ser utilizado no dimensionamento das redes a pacotes. Detalham-se os requisitos dos usuários e das aplicações, bem como a correlação entre eles, que é a chave para o entendimento do modelo de dimensionamento. Aplica-se o modelo matemático (gera-se um case) para a tecnologia 3G existente em operação no Brasil no momento, 1xEVDO com valores de entrada utilizáveis na prática. Gera-se um programa para ensaios pontuais ou diferentes cases. Medem-se em campo os resultados obtidos do case utilizado para validação do modelo de dimensionamento de rede a pacotes. Para os extremos da tecnologia, 1xEVDO, são ensaiados com a utilização de um simulador de um software aderente e alinhado a teoria das filas. Promovem-se ensaios que permitem a visão correta dos valores possíveis de serem obtidos e que devem ser ignorados no dimensionamento de uma rede a pacotes. Destaca-se que, apesar de se haver utilizado a tecnologia 1xEVDO do ITU para ensaio, o modelo de dimensionamento é proposto a ser aplicado em qualquer tecnologia que necessite de dimensionamento baseado em pacotes e com aplicações de dados (demais da terceira geração do ITU como UMTS e do IEEE como wifi e wimax). O modelo é conceituado, aplicado em case, testado em campo com valores práticos, convalidado pontualmente e extremado em simulação.

Research regarding voice and data dimensioning models applied to Telecommunication Networks. For circuit switched voice networks dimensioning, the Erlang formulas are used. When it comes to newer data networks, a packet based dimensioning is required, and the complexity is significantly increased due to the diversity of applications and its multiple features. This work goes from the mathematical model (proposed by Erlang) applied to circuit switched voice networks to a mathematical model applicable to data services and packet based network dimensioning. User and application requirements are detailed as well as the correlation between them, which is key to understanding the dimensioning model. The mathematical model is applied (and a study case is presented) to an existing 3G technology (1xEVDO) in Brazil using practical input values. A computer program is generated to run prompt tests or different study cases. Then, the obtained results for the given case are measured in the field to validate the packet based network dimensioning model. Computer simulations are run to test the edge of the 1xEVDO technology with the aid of appropriate software containing queuing theory concepts. The experiments permit the correct visualization of the possible values that can be obtained and should be ignored on the dimensioning of a packet based network. Although ITU s 1xEVDO technology is used for the experiments, the dimensioning model is proposed to be applicable to any technology which needs packet based dimensioning and has data applications (i.e. other ITU 3G technologies such as UMTS and IEEE technologies such as wifi e wimax). The model is constructed, applied to study cases, tested on the field with practical values, promptly validated and pushed to the edge during simulations.