BRPI0520591B1

BRPI0520591B1 - método que inclui estimar uma distribuição territorial de tráfego, sistema de processamento de dados e meio de armazenamento legível por computador

Info

Publication number: BRPI0520591B1
Application number: BRPI0520591A
Authority: BR
Inventors: Bernini Antonio; Tomaselli Guglielmo; Bertotto Paola; Macagno Stefano
Original assignee: Telecom Italia Spa
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2019-01-29
Also published as: US20090143064A1; US8140090B2; EP1946574B1; BRPI0520591A2; EP1946574A1; WO2007038948A1

Abstract

método para estimar uma distribuição territorial de tráfego em uma área selecionada de uma rede de comunicação móvel de rádio celular, sistema de processamento de dados, e, programa de computador. um método para estimar uma distribuição territorial de tráfego em uma área selecionada (100) de um rede de comunicação móvel de rádio celular, incluindo: dividir a área selecionada em uma pluralidade de elementos de área geradores de tráfego (px1,1); determinar um tráfego global em relação à dita área de rede selecionada; e distribuir o tráfego global pela pluralidade de elementos de área geradores de tráfego. para distribuir o tráfego, uma tendência de geração de tráfego de rede respectiva é calculada para cada um de elemento de área gerador de tráfego, em que dita tendência de geração de tráfego de rede é adaptada para prover uma indicação de uma população prevista de usuários da rede em relação ao elemento de área gerador de tráfego; uma distribuição de um campo eletromagnético de rádio associado com uma configuração de rede atual por dita área selecionada também é estimada, obtendo uma indicação da intensidade de campo eletromagnético de rádio em cada um de ditos elementos de área geradores de tráfego; cada um de ditos elementos de área geradores de tráfego é nomeado a uma porção de tráfego global respectiva baseado na tendência de geração de tráfego rede respectiva e na indicação respectiva da intensidade de campo eletromagnético de rádio.

Description

“MÉTODO QUE INCLUI ESTIMAR UMA DISTRIBUIÇÃO TERRITORIAL DE TRÁFEGO, SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE DADOS E MEIO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR” Campo da Invenção A presente invenção diz respeito, em termo geral, ao campo de planejamento de redes de radiocomunicações e, em particular, planejamento de redes de radiocomunicações móveis celulares como, por exemplo, redes GSM (Sistema Global para comunicações Móveis) e redes UMTS (Sistema Universal de Telecomunicação Móvel).

Descrição da Técnica Relacionada As abordagens passadas aqui descritas poderíam ser buscadas, mas não são necessariamente abordagens que foram previamente concebidas ou procuradas. Logo, a menos que de outro modo indicado aqui, abordagens aqui descritas não deverão ser consideradas estado da técnica para as reivindicações nesta invenção simplesmente devido à presença nesta seção destas abordagens de fundamento do documento.

Como conhecido, uma rede de radiocomunicação móvel celular inclui diversas antenas ou estações rádio base, cada uma provendo cobertura de radiocomunicação numa respectiva área geográfica, referida como uma célula.

Desdobramento de uma rede de radiocomunicação móvel celular inclui planejar o local, a configuração e os recursos de radiocomunicação (por exemplo, portadores de rádio de GSM) a serem alocados às estações rádio base diferentes.

Em particular, uma meta de projetistas de rede é assegurar que cada estação rádio base tenha recursos de rádio suficientes para servir todo o tráfego que é esperado ser gerado pelos terminais de comunicação móvel dos usuários localizados na respectiva célula (assim, por exemplo, para minimizar chamadas bloqueadas e chamadas suprimidas), sem, no entanto, desperdiçar recursos de rádio preciosos.

Um dos aspectos fundamentais no planejamento de redes de comunicação de rádio móveis celulares é a habilidade para prever, estimar a distribuição do tráfego de rede na área geográfica pretendida para ser coberta pela rede sob planejamento (que pode ser uma nova área de cobertura de uma rede de comunicação de rádio celular móvel, ou, também, uma área de rede já desdobrada, que precisa ser atualizada).

Uma previsão correta da distribuição de tráfego é realmente essencial para um dimensionamento correto dos recursos de rádio das células diferentes de uma área de rede a ser planejada, e assim para a capacidade de satisfazer os pedidos pelos usuários, por esse meio provendo a eles um serviço altamente satisfatório para eles.

Um método para estimar distribuição de tráfego numa rede de comunicação móvel é exposto no Pedido de Patente dos E.U.A. publicado US 2003/0186693. O método exposto nesse documento inclui coletar informação estatística com respeito a uma quantidade de tráfego de comunicação e com respeito a indicadores de quabdade associados com o tráfego em uma região servida pela rede de comunicação móvel. Os indicadores de quabdade incluem relação de portadora/interferência média (C/I), níveis específicos de interferência de outras células, e freqüência de transferências de passagem entre células. A região é dividida em áreas pertencentes a tipos de tráfego respectivos. Uma densidade de tráfego respectiva é estimada para cada um dos tipos de tráfego com base na informação estatística coletada com respeito à dita quantidade do tráfego e aos ditos indicadores de qualidade. De acordo com esse documento, o mapa de densidade de tráfego resultante permite otimização da configuração de antena e distribuição de freqüência entre as células.

Sumário da Invenção O Requerente observou que uma desvantagem do método exposto no documento citado é que, na construção do mapa de densidade de tráfego, nenhum desses aspectos é levado em conta relativo à distribuição de campo eletromagnético pela área sob planejamento; assim, o mapa de densidade de tráfego pode não resultar muito preciso e não verdadeiro à realidade. O Requerente atacou o problema de estimar a distribuição de tráfego de rede de um modo mais preciso e perto da realidade.

Em particular, o Requerente achou que uma estimação mais realista da distribuição do tráfego de rede é alcançada levando em conta uma estimação da distribuição no território do campo eletromagnético gerado pelas estações rádio base da área de rede sob planejamento.

Essencialmente, de acordo com a presente invenção, a área sob planejamento é dividida idealmente em áreas geradoras de tráfego elementares relativamente pequenas, também referidas como pixéis, e uma capacidade de gerar tráfego do pixel genérico é calculada levando em conta uma cobertura estimada de dito pixel pelo campo eletromagnético produzido pelas estações rádio base da área de rede sob planejamento.

De acordo com um aspecto da presente invenção, um método para estimar distribuição de tráfego em uma rede de comunicação de rádio celular como publicado de acordo com a reivindicação 1 anexa, é provido. O método inclui: dividir a área selecionada em uma pluralidade de elementos de área geradores de tráfego; determinar um tráfego global em relação à dita área de rede selecionada; e distribuir o tráfego global pela pluralidade de elementos de área geradores de tráfego. dita distribuição adicionalmente inclui: calcular, para cada um de dito elemento de área gerador de tráfego, uma tendência de geração de tráfego de rede respectiva, em que dita tendência de geração de tráfego de rede é adaptada para prover uma indicação de uma população prevista de usuários da rede em relação ao elemento de área gerador de tráfego; estimar uma distribuição de um campo eletromagnético de rádio associado com uma configuração de dita rede atual por dita área selecionada, dita estimativa incluindo obter uma indicação da intensidade de campo eletromagnético de rádio em cada um de ditos elementos de área geradores de tráfego; e atribuir a cada um dos elementos de área geradores de tráfego uma porção de tráfego global respectiva baseado na tendência de geração de tráfego de rede respectiva e na indicação respectiva da intensidade de campo eletromagnético de rádio, por exemplo ponderando o anterior por meio do último.

Para os fins da presente descrição, por tendência de geração de tráfego de um elemento de área gerador de tráfego genérico é planejada uma informação, por exemplo um número adaptado para prover uma indicação de uma população prevista de usuários dos serviços de rede (isto é, usuários geradores tráfego) que estará presente naquele elemento de área gerador de tráfego. Assim, a coleta de tendências de geração de tráfego em relação a todos os elementos de área geradores de tráfego da área sob planejamento provê uma indicação, ao nível dos pixéis, da distribuição pela área sob planejamento de uma população prevista de usuários dos serviços de rede.

Outro aspecto da presente invenção, pubbcado de acordo com a reivindicação 12 anexa, relaciona-se a um método incluindo: com base na distribuição de tráfego estimada, modificar uma configuração de rede atual em uma nova configuração de rede.

Dita estimativa é reabzada conforme o método de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

Outros aspectos da presente invenção tratam de um sistema de processamento de dados tal como pubbcado de acordo com a reivindicação 15 em anexo, incluindo meio adaptado para implementar as etapas do método de acordo com o primeiro aspecto da invenção, e meio de armazenamento legível por computador como publicado de acordo com a reivindicação 16 em anexo, incluindo instruções para efetuar as etapas do método de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

Breve Descrição dos Desenhos As características e vantagens da presente invenção serão feitas aparentes pela descrição detalhada seguinte de algumas concretizações dela, providas somente por meio de exemplos não limitativos, descrição que será efetuada fazendo referência aos desenhos anexos, em que: A Figura 1 mostra ilustradamente uma porção de uma área geográfica coberta por uma rede de comunicação de rádio móvel celular; A Figura 2 é um fluxograma simplificado esquemático de um procedimento para planejar um dimensionamento da rede de comunicação de rádio móvel celular, em uma concretização da presente invenção; A Figura 3 mostra esquematicamente uma subdivisão em áreas geradoras de tráfego elementares, ou pixéis, da porção de uma área geográfica coberta por uma rede de comunicação de rádio móvel celular; A Figura 4 é um fluxograma simplificado esquemático de um procedimento para distribuir o tráfego de rede através dos pixéis, de acordo com uma concretização da presente invenção; A Figura 5 é um diagrama ilustrando duas funções de densidade de probabilidade do valor do campo eletromagnético (gerado pelas estações rádio base da rede) num pixel genérico da área sob planejamento, para dois valores médios diferentes de campo eletromagnético estimados por um simulador de distribuição de campo eletromagnético adaptado para simular a distribuição através do território (ao nível dos pixéis) do campo eletromagnético gerado pelas estações rádio base da rede; A Figura 6 é um diagrama que apresenta uma porcentagem de cobertura de um pixel exterior genérico por uma camada de rádio de 1800 MHz de GSM quando dependente dos valores médios de um campo eletromagnético estimados pelo simulador de distribuição de campo eletromagnético; AFigura 7 é um diagrama apresentando uma função de densidade de probabibdade do valor do campo eletromagnético (gerado pelas estações rádio base da rede) num pixel exterior genérico da área sob planejamento, para um valor médio genérico de campo eletromagnético estimado por um simulador de distribuição de campo eletromagnético, bem como uma função de densidade de probabibdade correspondente obtida para um pixel locabzado interno; A Figura 8 é um diagrama exibindo em média uma porcentagem de cobertura de um pixel totalmente interno genérico por uma camada de rádio de 1800 MHz de GSM quando dependente dos valores de campo eletromagnético estimados pelo simulador de distribuição de campo eletromagnético; A Figura 9 é um diagrama semelhante ao da Figura 8, exibindo as mudanças na porcentagem de cobertura de um pixel genérico pelo campo eletromagnético para graus diferentes de presença de edifícios na área daquele pixel;

As Figuras 10 até 14 demonstram esquematicamente mudanças exemplares no tráfego de rede estimado em relação a um pixel genérico depois de possíveis mudanças na configuração de rede; A Figura 15 exibe esquematicamente componentes funcionais principais de um aparelho de processamento de dados que, apropriadamente programado, é adaptado para efetuar o referido método de acordo com uma concretização da invenção; e A Figura 16 exibe esquematicamente componentes principais de um programa, quando executado no aparelho de processamento de dados da Figura 15, implementando o método de acordo com uma concretização da presente invenção.

Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas Fazendo-se referência à Figura 1, é ilustrada esquematicamente uma área geográfica 100 coberta por uma rede de radiocomunicação móvel celular, por exemplo, uma área da rede sob planejamento. Por exemplo, a rede pode ser uma rede de GSM, ou uma rede de UMTS.

Numerais de referência 105a a 105f identificam cinco antenas, isto é, cinco estações rádio base da rede celular (por exemplo, Estações de Transceptor Base - BTSs, no caso de uma rede de GSM), correspondendo a cinco células de rede. No desenho, Unhas pontilhadas são usadas para mostrar ilustradamente as áreas de cobertura de rádio das estações rádio base 105 a a 105f, que se sobrepõe parcialmente; Unhas sóbdas 110a a llOe cercam ao invés as denominadas “áreas de melhor servidor” das estações rádio base 105a a 105e diferentes, isto é, aquelas áreas em que o sinal irradiado pela estação rádio base respectiva tem uma intensidade mais alto do que os sinais irradiados por uma ou mais das outras estações rádio base e possivelmente percebidos dentro da área da célula genérica; a área de melhor servidor llOf da estação rádio base 105f é a área debmitada pelas áreas de melhor-servidor 110a a llOe circunvizinhas.

Um nível de urbanização do território geralmente varia ambos de célula para célula, e também dentro de uma célula: por exemplo, a célula correspondendo à estação rádio base 105e pode estar locabzada em uma área urbana de densidade relativamente alta, a célula correspondendo à estação rádio base 105d pode estar locabzada em uma área urbana de média densidade, as células correspondendo às estações rádio base 105 a, 105b e 105d podem estar locabzadas em áreas urbanas de baixa densidade, enquanto as células 105c e 105f estão por exemplo locabzadas em áreas rurais.

Numerais de referência 115a a 115f identificam terminais de comunicações móveis, por exemplo, telefones celulares, locabzados nas células respectivas e capazes de acessar a rede, por esse meio gerando tráfego de rede.

Para planejar um local correto, configuração e dimensionamento de recurso de rádio (por exemplo, número de portadores de rádio a serem alocados) em relação às estações rádio base 105a a 105f diferentes, uma previsão do tráfego que a área de rede 100 sob planejamento terá que suportar é necessário. O fluxograma esquemático da Figura 2 ilustra as etapas principais de um procedimento para prever o tráfego na área 100.

Primeiro, a dita área geográfica de interesse 100 é selecionada (bloco 210). Como mencionado no antecedente, esta pode ser por exemplo uma nova área de cobertura de uma rede de comunicação de rádio móvel celular, ou uma área já coberta na qual a rede de comunicação de rádio móvel precisa ser atualizada (por exemplo, em termos de recursos de comunicações de rádio instalados nas várias estações rádio base).

Subseqüentemente, as áreas de melhor servidor 110a a llOf das estações rádio base 105a a 105f diferentes são calculadas, para as células pertencendo à área 100 sob consideração (bloco 215).

Como descrito esquematicamente na Figura 3, a fim de calcular áreas de melhor servidor, área geográfica de interesse é subdividida idealmente em elementos de área geradores de tráfego elementares relativamente pequenos, ou pixéis px, cada pixel sendo uma área elementar unitária (no exemplo exibido, quadrado) área de largura predefinida, por exemplo 2,54 cm de latitude por 2,54 cm de longitude.

Em particular, calcular a área de melhor servidor significa associar cada pixel px a uma estação rádio base respectiva que, comparada a todas as outras estações rádio base, produz no pixel o melhor nível de campo eletromagnético. O modo que as áreas de melhor servidor são calculadas não é crítico e não limitativo para a presente invenção. Por exemplo, tomada a célula genérica, o nível do campo eletromagnético produzido pela estação rádio base respectiva no pixel genérico px é calculado, e (contanto que o nível de campo eletromagnético exceda um limiar mínimo) é comparado ao valor do campo eletromagnético produzido pelas estações rádio base das outras células naquele pixel: o pixel px é atribuído à área de melhor servidor daquela célula que produz o campo eletromagnético mais forte naquele pixel.

No caso que a rede de comunicação de rádio móvel celular tem duas ou camadas de acesso de rádio diferentes, como as camadas de acesso de 900 MHz de GSM e de 1800 MHz de GSM, o procedimento descrito acima é repetido para toda camada de acesso de rádio. Assim, um mapa de áreas de melhor servidor é obtido em relação a cada camada de acesso de rádio.

Uma matriz 300 de tendência de geração de tráfego é então calculada, em que, para o pixel genérico pxy da área 100 de interesse, uma tendência de geração de tráfego respectiva Tíj é calculada; em particular, a tendência de geração de tráfego Tij de um pixel genérico pxy é um número variando de 0 a 1, e indicando uma tendência daquele pixel pxy para gerar tráfego. A tendência de geração de tráfego de um pixel genérico é um número adaptado para prover uma indicação de uma população prevista de usuários dos serviços de rede (isto é, usuários geradores de tráfego) que estará presente naquele pixel. Assim, a matriz de tendência de geração de tráfego provê uma indicação, ao nível dos pixéis, da distribuição pela área sob planejamento de uma população prevista de usuários dos serviços de rede. A fim de calcular a tendência de geração de tráfego, parâmetros característicos do território são levados em conta, como por exemplo a presença de edifícios, de rotas de comunicação como estradas ou ferrovias, a morfologia do território (natureza da área: urbano, industriabzada, área aberta; a orografia).

Em particular, e só por meio de exemplo, partindo de informação descrevendo a morfologia territorial da área geográfica de interesse, como a deslocação de edifícios, as características orográficas, a presença de estradas, auto-pistas, ferrovias, e informação semelhante, uma primeira matriz de valores é construída, em que cada elemento (i,j) da matriz corresponde a um pixel respectivo pxij da área de interesse, e é um número variando por exemplo de um limite inferior, em que o limite inferior corresponde a uma ausência de tráfego de rede, e o limite superior a um nível máximo de tráfego de rede. Um cálculo de média pode ser implementado preferivelmente, de forma que o valor do elemento genérico (i,j) da matriz, correspondendo ao pixel pxij, seja a média dos valores dos elementos de matriz vizinhos, correspondendo aos pixéis circunvizinhos.

Por exemplo, uma primeira matriz de valores é calculada, em que o elemento genérico (i,j) da matriz, correspondendo a um respectivo pixel pxij, é atribuído como a seguir: um valor baixo, por exemplo, igual a 0, para uma baixa porcentagem de cobertura da área do pixel por edifícios, igual por exemplo a 2%; um valor igual a 10 vezes a porcentagem de cobertura da área do pixel por edifícios, se tal porcentagem estiver na gama de 2% a 70%; e um valor alto, por exemplo 70%, para uma porcentagem de cobertura da área do pixel por edifícios mais alto do que, por exemplo, 70%.

Os valores assim obtidos são computados em media, tomando os nove elementos de matriz vizinhos, correspondendo aos nove pixéis circunvizinhos, por esse meio obtendo uma segunda matriz de valores 12(1,j).

Uma terceira matriz de valores é calculada tomando, para o elemento genérico 13(1,j), o mais alto entre os valores correspondentes Ti(i,j) e T2(i,j), isto é, T2(i,j) = max[Ti(i,j), T2(i,j)].

De um modo semelhante, a informação relativa à morfologia do território (por exemplo, presença de bosques, áreas abertas, presença de campos, presença de lagos, rios, e similar), a informação relativa à presença de estradas, auto-pistas, ferrovias, e assim por diante é levada em conta progressivamente.

Ao término do processo, a matriz 300 é obtida cujos elementos tomam valores indicando a tendência dos pixéis correspondentes para gerar tráfego.

Então, um tráfego oferecido é calculado, em uma base de célula de rede (bloco 220). O tráfego oferecido é calculado em particular a partir de dados 217 de tráfego servido, obtido medindo o tráfego servido pela rede para uma dada configuração existente e dimensionamento de recurso de rádio das estações rádio base 105a a 105f são obtidos, em uma base de célula de rede.

Para calcular o tráfego oferecido do tráfego servido medido, métodos adequados e algoritmos são explorados, que são adaptados para calcular o tráfego oferecido baseado no dimensionamento de recurso de rádio das estações rádio base 105 a a 105f; um método adequado para calcular o tráfego oferecido em uma base de célula de rede explora um método, por exemplo, descrito em WO 02/080602; em particular, o método descrito em tal pedido de patente aceito como uma entrada o tráfego oferecido e vários canais de uma célula genérica, e dá como resultado uma estimação do desempenho da célula em termos de tráfego servido e perdas. No caso presente, o tráfego servido é assumido ser conhecido, sendo o resultado de medidas; o tráfego oferecido correspondente pode ser estimado usando iterativamente o método descrito em WO 02/080602. Primeiro, um tráfego oferecido de partida é tomado, e, aplicando-se o método descrito em WO 02/080602, o tráfego servido correspondente é calculado; o tráfego servido calculado é comparado ao tráfego servido medido, e, se diferirem de menos que uma quantidade mínima predefinida (por exemplo, 0,1 Erlang), a suposição de partida sobre o tráfego oferecido é tomada como aquele tráfego oferecido que corresponde ao tráfego servido medido. Se ao invés, a diferença exceder a quantidade mínima predefinida, o tráfego oferecido é variado, por exemplo, aumentado de uma quantidade correspondendo à diferença entre o tráfego servido previamente calculado e o tráfego servido medido, e o novo tráfego servido é calculado aplicando o método descrito em WO 02/080602. O procedimento é iterado até que o tráfego servido calculado difira do tráfego servido medido de menos que a quantidade mínima predeterminada. O tráfego oferecido assim calculado é então distribuído pelos pixéis diferentes da área de interesse 100 (bloco 225), assim para obter, para cada pixel, um valor respectivo de tráfego oferecido, indicativo do tráfego que será oferecido à rede por aquele pixel. Na distribuição do tráfego oferecido pelos pixéis, uma consideração é feita das respectivas tendências de geração de tráfego, como expresso na matriz 300. Um método de acordo com uma concretização da presente invenção pelo qual o tráfego oferecido é distribuído pelos pixéis diferentes será descrito em maior detalhe mais tarde. A distribuição do tráfego oferecido de rede através dos pixéis da área de interesse 100 permite em particular ao projetista de rede estabelecer se é necessário ou aconselhável modificar a configuração de rede (bloco de decisão 230), por exemplo, modificando o equipamento de rádio das estações rádio base 105a a 105f, ou para adicionar/remover estações rádio base, ou similar.

No caso afirmativo (ramal de saída Y), as áreas de melhor servidor 110a a HOf são recalculadas (bloco 235). A mudança na configuração de rede provoca, em geral, uma mudança no tráfego oferecido pelo pixel genérico; assim, as contribuições para o tráfego oferecido dos pixéis diferentes da área de interesse 100 são recalculadas e atualizadas (bloco 237). O processo de modificar a configuração de rede e recalcular as contribuições de tráfego oferecido dos pixéis diferentes pode ser repetido uma vez ou mais.

Uma vez que uma configuração de rede que é considerada satisfatória foi achada, o tráfego oferecido distribuído é recombinado, re-agregado, levando em conta as novas áreas de melhor servidor que, em geral, diferirão inicialmente daquelas calculadas (bloco 240). O tráfego de rede servido correspondendo à nova configuração de rede é então calculado (bloco 245).

Um método de acordo com uma concretização da presente invenção para distribuição do tráfego oferecido de rede (calculado a partir do tráfego servido medido) através dos pixéis diferentes das áreas de melhor servidor na área de interesse será descrito agora.

Em particular, de acordo com uma concretização da presente invenção, a distribuição do tráfego oferecido calculado, derivado do tráfego servido medido, é efetuada não só na base da tendência de geração de tráfego, mas também explorando funções de ponderação estatísticas, que são adaptadas para expressar um grau de cobertura de um pixel genérico pelo sinal de rádio do transmissor de rádio de uma célula genérica cuja área de melhor servidor esse pixel pertence. De acordo com uma concretização da presente invenção, as funções de ponderação são usadas para ponderar os parâmetros indicando as tendências de geração de tráfego dos pixéis. O método de distribuição de tráfego oferecido será descrito agora com a ajuda do fluxograma esquemático da Figura 4.

Primeiramente, explorando algoritmos de simulação de propagação de onda eletromagnética adequados do tipo usado para calcular a cobertura de célula, a distribuição do campo eletromagnético irradiado pelas estações rádio base 105a a 105f na área de interesse 100 é calculada (bloco 405). Algoritmos de simulação de cobertura de célula adequados para simular a distribuição do campo eletromagnético são descritos por exemplo em WO 2005/076645 e WO 2005/076646.

Em particular, afim de estimar a distribuição do campo eletromagnético, os algoritmos de simulação exploram dados (bloco 410) definindo a configuração (equipamento de rádio) das estações rádio base 105a a 105f e dados (bloco 415) indicativos da característica do território da área de interesse 100 (isto é, características como a morfologia de território, características orográficas, presença de edifícios, de estradas, de ferrovias, e similar).

Segundo uma concretização da presente invenção, com base na distribuição de campo eletromagnético estimada, calculada por meio daqueles algoritmos de simulação acima referidos, um fator de ponderação P é calculado para cada pixel da área de interesse 100, o fator de ponderação P sendo uma função da distribuição de campo eletromagnético calculada, e sendo adaptado para prover uma medida da probabibdade que um terminal de comunicação móvel hipotético, por exemplo um telefone celular, locabzado naquele pixel, tem de acessar os serviços de rede; em outras palavras, o fator de ponderação P provê uma medida da fração da área do pixel correspondente que está “coberto” pelo campo eletromagnético da estação rádio base (melhor servidor) 105 a até 105f.

Para obter os fatores de ponderação P para os pixéis diferentes, funções de densidade de probabibdade da intensidade de campo eletromagnético em cada pixel são calculadas (bloco 420).

Os valores do campo eletromagnético, calculados pelos algoritmos de simulação, são corrigidos preferivelmente assim para levar em conta os erros intrínsecos dos algoritmos de simulação (bloco 425), e os efeitos que causam variações em tempo do valor do campo eletromagnético medido a um ponto genérico de espaço (bloco 430).

Como conhecido, o valor do campo eletromagnético medido a um ponto genérico de espaço difere do valor calculado por um simulador de propagação de campo eletromagnético, devido a erros intrínsecos cometidos pelos algoritmos. Também, o campo eletromagnético que pode ser medido a um ponto genérico do espaço varia em tempo, devido, por exemplo, aos denominados efeitos de desvanecimento, particularmente os efeitos de desvanecimento lentos.

Ademais, a atenuação do campo eletromagnético causada pela presença de edifícios precisa ser considerada (bloco 435). É experimentalmente conhecido que as margens de atenuação interna do campo eletromagnético, a uma altura de aproximadamente 1,5 m do chão (essencialmente, no primeiro andar de um edifício), são variáveis Gaussianas; seu valor médio e variância dependem da densidade de edifícios na área considerada, e também da freqüência de rádio; por exemplo, para a banda de freqüência de 900 MHz de GSM e a banda de freqüência de 1800 MHz de GSM, os valores seguintes foram obtidos experimentalmente: Um parâmetro Edi pode ser adotado para descrever numericamente o grau de presença de edifícios em um pixel genérico; por exemplo, o valor do parâmetro Edi pode variar de 0 a 1, em que um valor de parâmetro Edi = 0 corresponde a uma ausência essencialmente total de edifícios na área desse pixel, enquanto um valor de parâmetro Edi = 1 corresponde a um pixel cuja área é coberta essencialmente totalmente por edifícios.

Uma suposição razoável a ser feita para simpbficar os cálculos é que todos os pontos pertencendo a um pixel genérico têm uma capacidade estatisticamente equivalente de gerar tráfego, isto é, que todos os pontos compondo um pixel genérico caracterizam uma mesma capacidade de gerar tráfego.

Deixe primeiro ser assumido que, em um pixel genérico da área de interesse, nenhum edifício está presente (isto é, que é Edi = 0). A densidade de probabibdade ÍEiev(x) da intensidade de campo eletromagnético real (isto é, diretamente medida) Eiev em um pixel genérico é um variável aleatória Gaussiana: onde E estim denota a média, no pixel considerado, da intensidade de campo eletromagnético calculada pelas máquinas de simulação de propagação de campo eletromagnéticos, σι o desvio-padrão de uma variável aleatória Gaussiana é (tendo valor médio zero) representando a indeterminação ErrF no valor de campo eletromagnético introduzido pelo efeito de desvanecimento lento: ErrF=N(0, σι) e 02 é o desvio-padrão de uma variável aleatória Gaussiana adicional (tendo valor médio zero igualmente) representando a densidade de probabilidade do erro Εγγμ devido à diferença, no pixel considerado, entre o valor de campo eletromagnético estimado (estimado pelas máquinas de simulação de propagação de campo eletromagnético), e a média do campo eletromagnético medida diretamente: ErrM = N(0, σ2). É conhecido que os valores do desvio-padrão σι associados com o efeito de desvanecimento lento do campo eletromagnético com respeito ao campo médio percebido dentro uma certa área (por exemplo, retangular) depende da tipologia da área (presença de edifícios, árvores, e similares); os valores de desvio-padrão seguintes σι em relação ao efeito de desvanecimento lento para quatro tipos diferentes de áreas podem ser usados: área aberta com vegetação: 3,5 a 4,5 dB; área suburbana: 4,5 a 5,5 dB; área urbana: 5,5 a 6,5 dB; área urbana densa: 6,5 a 7,5 dB, onde o primeiro tipo de área (área aberta com vegetação) se refere a uma área na qual há uma porcentagem de área coberta por edifícios de não mais que aproximadamente 5%; uma área suburbana é uma área em que a porcentagem de área coberta por edifícios varia de aproximadamente 5% a aproximadamente 20%; uma área urbana é uma área em que a porcentagem de área coberta por edifícios varia de aproximadamente 20% a aproximadamente 50%; uma área urbana densa é uma área em que a porcentagem de área coberta por edifícios é mais alta que aproximadamente 50%.

Um valor típico para o desvio-padrão <32 para a densidade de probabilidade do erro ErrM cometido por um simulador de propagação de campo eletromagnético pode ser da ordem de poucos dB, por exemplo pode ser aproximadamente igual a 6 dB.

Deixe S denotar a sensibilidade efetiva do receptor de rádio de um terminal móvel genérico, por exemplo telefone celular (bloco 440); para os propósitos da descrição presente, por sensibilidade efetiva é significado a sensibilidade estática do terminal, corrigida pela margem de perda de corpo. A probabilidade Pextema que, em um pixel genérico para qual o parâmetro Edi = 0 (isto é, um pixel exterior, em cuja área não há nenhum edifício), o terminal móvel sente um campo eletromagnético igual a ou mais alto do que sua sensibilidade efetiva S, é expressa pela fórmula seguinte: A probabilidade Pextema assim calculada (bloco 445) pode ser interpretada como dando a porcentagem de pontos no pixel considerado no qual a rede celular pode ser acessada por um terminal móvel genérico, isto é, a porcentagem da área do pixel que está coberta pelo sinal de rádio da rede celular. Se referindo à Figura 5, são mostradas duas curvas Gaussianas exemplares E'i.;icv(x) e E2Eiev(x), correspondendo a dois valores médios diferentes E e E 2estim da intensidade de campo eletromagnético calculada em um pixel genérico, com E 2estim > E !estim. Dois valores de probabilidade diferentes Pextema e P2extema são obtidos, correspondendo às áreas diferentes Al e A2 subtendidas pelas curvas Gaussianas f'i;iCv(x) e fAievíx), de x = S a +oo. Pode ser apreciado que quanto mais alto o valor de campo eletromagnético, médio calculado, mais alta a probabilidade que, para uma dada sensibilidade efetiva S, o terminal móvel pode acessar a rede celular, isto é, mais alta a cobertura da rede no pixel considerado. Realmente, se o valor de campo eletromagnético médio calculado fosse suficientemente alto, as variações no campo eletromagnético real (isto é, de fato percebido) causado por efeitos de desvanecimento (lento) e por erros dos simuladores de distribuição de campo eletromagnéticos não fazem o valor de campo eletromagnético cair abaixo da sensibibdade S do terminal móvel, que representa o limiar inferior para a capacidade do terminal de acessar a rede; assim, para um valor de campo eletromagnético estimado médio suficientemente alto, o terminal móvel genérico é capaz de acessar a rede essencialmente a todo ponto de um pixel genérico. A curva na Figura 6 mostra a probabibdade P1800extema como uma função do campo elétrico médio estimado em um pixel genérico só coberto pelo sinal de rádio de GSM na banda de 1800 MHz, assumindo que Edi = 0 (ausência de edifícios).

Deixe agora o caso de Edi = 1 ser considerado, isto é, deixe ser assumido que a área de pixel considerada é coberta essencialmente totalmente por edifícios.

Além do efeito de desvanecimento (lento) ErrF e o erro ErrM introduzido pelos simuladores de distribuição de campo eletromagnético, a indeterminação nas margens de atenuação interna dos edifícios tem que ser considerada. Deixe M denotar uma variável aleatória representando a margem de atenuação interna; como a variável aleatória previamente calculada Eiev, a variável M é Gaussiana, e tem função de densidade de probabilidade: Ím (x) = N (Pm, Om), onde M denota o valor médio da variável aleatória M, e σΜ seu desvio-padrão.

Identificando como ocxlcrna, e sendo as duas variáveis Eiev e M são estatisticamente independentes (a atenuação depende da freqüência, não do nível de campo eletromagnético), a variável aleatória Edntema = Eiev - M é uma variável aleatória Gaussiana, com valor médio igual a Eestim - μΜ, desvio-padrão igual a e densidade de probabilidade ÍEintema igUal â.

Na Figura 7 são mostradas duas curvas fEintema(x) e fEextema(x), representando respectivamente a função de densidade de probabibdade Gaussiana da intensidade de campo eletromagnético real dentro um pixel exterior (Edi = 0), e a função de densidade de probabibdade equivalente da intensidade de campo eletromagnético real em um pixel interno (Edi = 1), isto é, um pixel cuja área está totalmente coberta por edifícios.

Como no caso de Edi = 0, a integral da função de densidade de probabibdade fEintema (x) dá uma função Pintema do campo eletromagnético médio calculado E estím, que provê uma indicação da porcentagem de cobertura do pixel genérico considerado pelo sinal de rede, isto é, a porcentagem de cobertura interna: onde o parâmetro S denota, como no antecedente, a sensibibdade efetiva do receptor de terminal móvel.

Experimentalmente, foi achado que a margem de atenuação interna média μΜ é aproximadamente igual a 18 dB para a banda de freqüência de GSM 1800, e a aproximadamente 15 dB para a banda de freqüência de GSM 900. A curva na Figura 8 mostra a probabibdade P1800mtema como uma função do campo elétrico estimado médio em um pixel genérico coberto só pelo sinal de rádio de GSM na banda de 1800 MHz, assumindo que Edi = 1.

Deixe agora o caso ser considerado de um pixel no qual a presença de edifícios é intermediária entre a ausência total {Edi = 0) e a cobertura total {Edi =1), isto é, um pixel que está parcialmente coberto por edifícios; o valor do parâmetro Edi será incluído entre 0 e 1; a área de tal pixel pode ser dividida idealmente em duas porções: uma primeira porção de área de pixel que não está coberta por edifícios (para qual é Edi = 0), e uma segunda porção de área de pixel em que há edifícios (em que é Edi = 1). Na porção do pixel em que há edifícios, a porcentagem de cobertura pelo sinal de rede é expressa por Pintema, enquanto na porção de pixel onde não há nenhum edifício, a porcentagem de cobertura pelo sinal de rede é expressa por Pextema· As porções de pixel interno e exterior assim dão duas contribuições distintas a uma cobertura de pixel global Ptot quais contribuições são ponderadas pelo valor do parâmetro Edi: Em outras palavras, Ptot dá a porcentagem de penetração da cobertura de rede no pixel considerado, isto é, a porcentagem de cobertura do pixel considerado pelo sinal de rede. Na Figura 9 são esboçadas cinco curvas diferentes Ptot,a, Ptot,b, Ptot,* Ptot,a e Ptot,e representando o valor de Ptot para um pixel genérico como uma função do campo estimado médio ^estim, para os cinco valores diferentes do parâmetro Edi, isto é 0 (interno), 0,2, 0,5, 0,8 e 1 (interno). Pode ser apreciado que, variando o valor do parâmetro Edi, um feixe de curvas é obtido. É observado que a sensibilidade estática do telefone celular é por exemplo pubbcada pelo padrão ETSI EN 300 910, GSM (05.05 versão 8.5.1, 1999), que prescreve um valor de -102 dBm (aproximadamente 34 dBpV/m) para a banda de 900 MHz de GSM, e de -100 dBm (aproximadamente 42 dBpV/m) para a banda de 1800 MHz de GSM. A margem de perda de corpo é por exemplo 7 dBm, enquanto a margem de interferência é por exemplo de 3 dBm; assim, a sensibibdade efetiva é por exemplo igual a -92 dBm para a banda de 900 MHz de GSM, e a -90 dBm para a banda de 1800 MHz.

Assim, nesses casos onde a rede celular tem duas bandas de freqüência de operação fl e f2, como por exemplo as duas bandas a 900 MHz e 1800 MHz da maioria das redes de GSM atualmente desdobradas, o terminal móvel é caracterizado por dois valores diferentes Sfl e S12 de sensibilidade efetiva. Conseqüentemente, se um pixel genérico estiver coberto pelo sinal de rádio na banda de freqüência fl (por exemplo, 1800 MHz), duas probabilidades Pflextemae Pflmtema serão obtidas, enquanto se um pixel estiver coberto pelo sinal de rádio na banda de freqüência f2 (por exemplo, 900 MHz), duas probabilidades diferentes Pextema e P^mtema serão obtidas em geral. Assim, para um pixel genérico caracterizado por um valor do parâmetro Edi intermediário entre 0 e 1, duas probabilidades Pfltot e P^tot serão obtidas em geral, uma para cada uma das duas bandas de freqüência.

Além disso, nesses casos em que uma estação rádio base genérica irradia sinais em ambas as bandas de freqüência operacionais f 1 e f2, e uma hierarquia é estabelecida entre estas duas freqüências operacionais, tal que o acesso à rede na primeira banda de freqüência operacional fl tome prioridade sobre o acesso na segunda banda de freqüência operacional f2, um parâmetro diferente deveria ser explorado em vez da sensibilidade efetiva do terminal móvel, particularmente o limiar de hierarquia de acesso Levthr, que é o limiar de hierarquia que impede o terminal móvel genérico de acessar os canais de rede na segunda banda de freqüência f2 (prioridade inferior) até mesmo se a sensibilidade efetiva S12 do receptor do terminal móvel for excedida.

No restante da descrição presente, Pfltot e P^tot (por exemplo, P1800tot e P900tot serão indicados simplesmente Pfl e P12 (por exemplo, P1800 e p900) Da descrição precedente, pode ser apreciado que nesses pixéis onde a simulação da distribuição de campo elétrico dá um valor de campo eletromagnético médio relativamente baixo, a probabilidade de ganhar acesso à rede celular é mais baixa comparada àqueles pixéis em que, pelo contrário, o valor de campo eletromagnético médio calculado pelos simuladores de distribuição de campo eletromagnético é relativamente alto. Em outras palavras, se a intensidade do campo eletromagnético estimado em um pixel genérico for alta, isto significa que há que uma porção relativamente larga da área de pixel na qual os terminais móveis sentem níveis de campo eletromagnético mais altos do que sua sensibibdade, e estes terminais móveis poderão ganhar acesso à rede celular; pelo contrário, onde a intensidade do campo eletromagnético calculado é baixa, a porção da área de pixel na qual os terminais móveis sentem níveis de campo eletromagnético mais altos que sua sensibibdade é bmitada.

De acordo com uma concretização da presente invenção, as funções P (por exemplo, Pfl e ΡΩ), calculadas como descrito no antecedente, que expressam a porcentagem de cobertura de um pixel genérico pelo sinal da rede celular, isto é, a porcentagem de penetração da cobertura de rede em um pixel genérico, são exploradas como os fatores de ponderação para distribuir o tráfego oferecido a uma célula de rede genérica da área sob planejamento pelos pixéis diferentes da área de melhor servidor da célula (bloco 850); é notado que no cálculo da área de melhor servidor em relação à célula genérica, a sensibibdade efetiva dos terminais móveis é considerada.

Em particular, explorando as funções P (por exemplo, Pfl e ΡΩ) para distribuir o tráfego, esses pixéis caracterizando um valor de campo eletromagnético médio mais alto calculado são privilegiados na distribuição de tráfego, isto é, eles são atribuídos a uma porção mais alta de tráfego, com respeito aqueles outros pixéis para os quais o valor de campo eletromagnético médio estimado é mais baixo.

Em outras palavras, o uso das funções P (por exemplo, Pfl e ΡΩ) para a distribuição do tráfego pelos pixéis permite diferenciar pixéis que são essencialmente equivalentes do ponto de vista da morfologia e orografia do território (isto é, pixéis tendo essencialmente a mesma tendência de gerar tráfego, mesmo valor do parâmetro τ), mas que são caracterizados por intensidades diferentes do campo eletromagnético, isto é, que difere do ponto de vista da cobertura de sinal de rádio.

Deixe primeiro ser assumido que a rede celular sob consideração tem (pelo menos na área de interesse) só uma camada de acesso de rádio, por exemplo, a camada de acesso de rádio correspondendo à banda de freqüência de 1800 MHz de GSM, ou, altemativamente, a camada de acesso de rádio correspondendo à banda de freqüência de 900 MHz de GSM. As funções P (por exemplo, P1800 ou P900) podem ser usadas na distribuição do tráfego oferecido para ponderar a tendência para gerar tráfego Tíj do pixel genérico pxij, do modo seguinte: onde Ti;joferecido(1800) e Ti;joferecido (900) denotam o tráfego oferecido distribuído através do pixel pxy, Ttotoferecido(1800) é o tráfego total oferecido à célula sob consideração pela camada de acesso de rádio de 1800 MHz, Ttotoferecido(900) é o tráfego total oferecido à célula sob consideração pela camada de acesso de rádio de 900 MHz, mo de Píj1800 e Py900 são as funções P1800 ou P900, calculadas do modo descrito acima para o pixel pxy, isto é, as porcentagens de penetração da cobertura de rádio de rede no pixel considerado, estimadas para a banda de freqüência de interesse (1800 MHz ou 900 MHz), e levando em conta o valor do parâmetro Edi para o pixel considerado. Como mencionado no antecedente, a tendência para gerar tráfego Tj,j é um número variando de 0 (capacidade de gerar tráfego zero) a 1 (capacidade máxima de gerar tráfego).

Deixe ao invés ser assumido que a rede celular sob consideração é por exemplo rede de GSM operando em duas camadas de acesso de rádio hierárquicas, correspondendo por exemplo a duas bandas de freqüência de 900 MHz e 1800 MHz; a banda de freqüência de 1800 MHz é considerada que ser a camada de acesso de rádio prioritária, isto é, quando um terminal móvel (banda dual) tenta acessar a rede, o acesso pela banda de freqüência de 1800 MHz é tentado primeiro, enquanto o acesso pela banda de freqüência de 900 MHz só é tentado no caso que a primeira tentativa falha, que é só no caso que o terminal móvel sente, na banda de freqüência prioritária de 1800 MHz, uma intensidade de campo eletromagnético mais z baixa que o limiar de acesso hierárquico. E razoável (e experimentalmente verificado) assumir que onde a intensidade do campo eletromagnético a 1800 MHz é alta, isto é, naqueles pixéis onde o valor Pi.j1800 é alto, o tráfego oferecido na camada de acesso de rádio de 900 MHz puramente é baixo. Assim, se um pixel genérico estiver coberto por sinais de rádio de ambas as duas camadas de acesso de rádio hierárquicas, a distribuição do tráfego oferecido na camada de acesso de rádio de 900 MHz deveria levar em conta a porcentagem de penetração da cobertura de rede a 1800 MHz; assim: quer dizer, a ponderação Ρ90% depende também da intensidade do campo eletromagnético a 1800 MHz. Se referindo à Figura 10, em que Apx denota a área do pixel genérico pxj.j, Ans a porção da área de pixel que não é servida pela rede celular, As,i8oo a porção da área de pixel que é servida pelo sinal a 1800 MHz (a porção de área As.i8oo sendo a fração P,,j18()<) da área de pixel Apx), e As,9oo a porção da área de pixel que é servida pelo sinal a 900 MHz (a porção de área As,9oo sendo a fração Py900 da área de pixel Apx), fazendo Py900 = max{0; Py900 - Py1800} significa distribuir tráfego oferecido de 900 MHz puro só na porção As,9oonoti8oo da área de pixel que é penetrada pelo sinal a 900 MHz e não pelo sinal a 1800 MHz, enquanto a porção que AS;i8oo da área de pixel que é penetrada pelo sinal a 1800 MHz não considera a distribuição do tráfego de 900 MHz.

Nesses pixéis pxy onde o campo eletromagnético a 900 MHz é forte, a ponderação p900y terá um valor não desprezível só se o valor médio do campo eletromagnético a 1800 MHz naquele pixel for baixo (isto é, se aquele pixel estiver raramente coberto pelo sinal de rádio a 1800 MHz); pelo contrário, pode acontecer que nenhuma parte do tráfego oferecido à camada de acesso de rádio de 900 MHz seja distribuído ao pixel genérico pxy no caso Pi,j1800 > Pij900, isto é, no caso que o pixel está principalmente coberto pelo sinal a 1800 MHz.

Se as porcentagens de cobertura que Py1800 e Pij900 do pixel genérico pxy forem tais a não cobrir a área de pixel total Apx, isto é, se Pmax (Pij900, Pij1800) < 1, então há tráfego não expresso que pode, pelo menos potencialmente, ser capturado. O valor Pmax dá assim uma indicação da área servida, e pode ser explorado para derivar uma medida do tráfego não expresso em relação ao pixel genérico. Se referindo novamente à Figura 10, e denotando por As a porção da área Apx do pixel pxy que é servido por qualquer um dos níveis de acesso hierárquicos da rede, por Ttot o tráfego global oferecido à célula em cuja área de melhor servidor o pixel pxy está incluído, sendo Ttot = Tigoo + T900 (soma do tráfego global oferecido à célula a 1800 MHz e do tráfego global oferecido à célula a 900 MHz), e por Tnão-expressado o tráfego não expresso para aquela célula a ser calculado, as fórmulas seguintes podem ser escritas: Ttot· As = Tnão-expressado· Ans, 0 aSSim: Tnão-expressado * Ans/As onde As = A * Pmax e AM = Apx - As. Calculando os valores do tráfego não expresso pelos pixéis diferentes da área de rede sob planejamento 100, é possível obter, para a área sob planejamento, um mapa de pixel por pixel do tráfego não expresso devido à presença de pixéis que não são cobertos pelo menos parcialmente pelo sinal de rede (por exemplo, porções internas de alguns pixéis). O mapa assim obtido de tráfego não expresso devido a áreas parcialmente descobertas é útil para mostrar graficamente ao projetista de rede as áreas tendo o tráfego não expresso mais alto que pode ser capturado potencialmente.

Baseado por exemplo neste mapa de tráfego não expresso, o projetista de rede pode decidir modificar o desenvolvimento de rede atual, por exemplo adicionando locais novos (isto é, novas estações rádio base), e/ou modificar os parâmetros atuais (por exemplo, os equipamentos de rádio das estações rádio base) da rede nessas áreas que permitem maximizar o tráfego novo capturado.

Qualquer mudança no desdobramento de rede atual causa em princípio uma mudança nos níveis do campo eletromagnético (a 900 MHz e 1800 MHz) nos pixéis da área sob planejamento. Tal mudança se reflete em uma mudança nos valores dos fatores de ponderação Pij, por exemplo, P1800 e P900, que passam de um valor velho previamente calculado Pij1800(antigo), Pij 900(antigo), para novo valores Pij1800(novo), Py^novo), que são em geral diferentes. A fim de determinar os novos valores Pij1800(novo), Pij900(novo), as mesmas etapas descritas no antecedente são executadas, particularmente a nova distribuição do campo eletromagnético é simulada, usando os algoritmos de simulação de propagação de campo eletromagnético.

Se, considerando o pixel genérico, resulta: Pmax(novo) = max(Pij900(novo)), Pij1800(novo)) > Pmax(antigo) = max(Pjj 900(antigo)), Pij1800(antigo)) então pelo menos parte do tráfego que era previamente não expresso foi capturado, e o tráfego capturado se originará no pixel considerado um novo tráfego dado por: Tfresh = Tnão-expressado * (Pmax(nOVO) - Pmax (antigo)) / (1 - Pmax (antigo)).

Se referindo à Figura 10, área Acapl denota tráfego previamente não expresso que foi capturado. Aqueles fatores de ponderação Pij900(novo), Pi j18°°(novo) calculados para a nova configuração de rede determinam a cota de tráfego oferecido à camada de acesso de rádio hierárquica diferente da rede, e assim eles levam em conta possíveis drenagens de tráfego de um nível de acesso hierárquico para o outro. O tráfego distribuído pelos pixéis é então agregado levando em conta a mudança possivelmente ocorrida nas áreas de melhor servidor, devido à nova configuração de rede. Em especial, todas as porções de tráfego atribuídas aos pixéis que pertencem à área na qual uma dada estação rádio base (ou uma estação rádio base já existente, ou um nova que foi introduzida) é o melhor servidor, para a camada de acesso de rádio hierárquica respectiva, são cumuladas: Baseado no tráfego oferecido re-agregado Ttotoferecido que é assim obtido, a estimação de tráfego para as células de rede diferentes da área sob planejamento é obtida, e o projetista de rede poderá escolher o melhor dimensionamento de recurso de rádio para as células da área considerada.

Para o pixel genérico pxy, o tráfego calculado é dado pelas expressões seguintes: onde: Tij900(drenado) é uma porcentagem do tráfego previamente atribuída ao nível de 900 MHz no pixel pxy, e que é transferido ao nível de 1800 MHz, graças a uma melhoria na cobertura eletromagnética pelo sinal de rádio a 1800 MHz;

Ti j1800(retomado) é uma porcentagem do tráfego atribuído ao nível de 1800 MHz no pixel pxy, devido a uma piora da distribuição de campo eletromagnético a 1800 MHz, não pode mais ser atribuída ao nível de 1800 MHz, mas precisa ser atribuída de volta ao nível de 900 MHz, se presente;

Tij1800(não-ofertável), respectivamente Ti;j900(não-ofertável), é uma fração de tráfego a 1800 MHz, respectivamente 900 MHz, não pode mais ser oferecido a quaisquer dos níveis de acesso hierárquicos, porque a cobertura de campo eletromagnético a ambos os níveis de 900 MHz e 1800 MHz diminui (o campo eletromagnético médio estimado pelo simulador diminui);

Tij1800(não-expressado), respectivamente Ty^não-expressado), é a porcentagem de tráfego não expresso potencialmente que é capturado pelo nível de 1800 MHz, respectivamente pelo nível de 900 MHz.

No caso que a configuração de rede não é mudada depois da distribuição inicial do tráfego pelos pixéis diferentes, o tráfego oferecido aos pixéis permanece igual àquele distribuído; em tal um caso, Tij1800(novo) = Tij1800(antigo), e Tij900(novo) = Ty^old).

Os componentes de tráfego Ti;j900(drenado), Tij1800(retomado), Tij1800(não-ofertável), Ti;j900(não-ofertável), Ti;j1800(não-expressado) e Tij1800(não-expressado) podem ser expressos como uma função das porcentagens de cobertura do pixel pxij pelos dois níveis de acesso hierárquicos, isto é, Tij1800(antigo), Tij900(old, Tjjl800(novo), e Tjj900(novo). As fórmulas seguintes podem ser derivadas: Das fórmulas anteriores, pode ser apreciado que: a) há uma drenagem de tráfego do nível de 900 MHz para o nível de 1800 MHz só no caso de Tij900(antigo) > Ti;j1800(antigo); b) há uma restituição de tráfego pelo nível de 1800 MHz ao nível de 900 MHz só se a porcentagem de cobertura do pixel pelo nível de 1800 MHz diminuir em conseqüência da mudança na configuração de rede; c) os componentes de trafego não ofertável (que podem tomar valores < 0) difere de zero só se a porcentagem de cobertura do pixel pelo nível de 1800 MHz, e/ou a porcentagem de cobertura do pixel pelo nível de 900 MHz, diminuir; e d) há componentes de tráfego não expressos se e só se Pmax(novo) > Pmax(antigo), isto é, se e só se a porcentagem de cobertura do pixel aumentar em conseqüência da mudança na configuração de rede.

Em seguida, quatro exemplos práticos são relatados.

Exemplo 1 Deixe ser assumido que, como conseqüência da mudança na configuração de rede seguindo a distribuição do tráfego pelos pixéis da área de interesse, o nível do campo eletromagnético associado com a banda de 1800 MHz aumenta em um certo pixel pxij; pode ser por exemplo resultado da introdução de um local novo (estação rádio base) operando a 1800 MHz, e/ou pela mudança em algum parâmetro de uma estação rádio base já existente operando a 1800 MHz.

Desde que o campo eletromagnético estimado médio a 1800 MHz, estimado pelo simulador de propagação de campo eletromagnético, aumenta no pixel considerado, a porcentagem de cobertura Tjjl800(novo) daquele pixel pela camada de 1800 MHz aumenta, isto é, Tij1800(novo) > Tij1800(antigo). É assumido que a porcentagem de cobertura Τι/°°(ηονο) daquele pixel pela camada de 900 MHz permanece inalterada, isto é, Tij900(novo) = Ti;j900(antigo), e que Tjjl800(novo) > Ty^antigo). A situação é descrita na Figura 11, adotando uma esquematização semelhante àquela adotada na Figura 10. O tráfego oferecido àquele pixel pelos dois níveis hierárquicos z e: Ti j1800(não-expressado) é um tráfego novo que é oferecido ao pixel considerado.

Exemplo 2 Deixe ser assumido que, para um pixel genérico pxy, é Tij1800(novo) > Tij1800(antigo), e Tjj900(novo) > Ty900(antigo), como na Figura 12. Neste caso, não só a camada a 1800 MHz, mas também a camada à 900 MHz captura um tráfego não expresso: Exemplo 3 E suposto que, em um pixel genérico pxy, a porcentagem de cobertura pela camada a 1800 MHz, inicialmente mais alta que a porcentagem correspondente de cobertura pela camada a 900 MHz, cai abaixo do último, isto é, que P1800(novo) > P900(antigo), e ao mesmo tempo a porcentagem de cobertura pela camada a 900 o MHz aumenta, isto é, P900(novo) > P900(antigo). A situação é descrita na Figura 13. Neste caso, a camada de 1800 MHz retoma tráfego à camada de 900 MHz: Exemplo 4 Como um exemplo adicional, é assumido que, em um pixel genérico pxy, as porcentagens de cobertura por ambas a camada a 1800 MHz e a camada a 900 MHz diminui, isto é: P1800(novo) < P1800(antigo), e Ρ^'/ηονο) < P900(antigo); a situação é descrita na Figura 14.

Neste caso, uma porção maior da área de pixel é descoberta comparada à situação inicial, assim há tráfego que não é mais ofertável (porque não mais alcançável) para os dois níveis hierárquicos: Graças ao método descrito, é possível atingir uma distribuição do tráfego oferecido que é muito perto da reabdade, e assim provê uma base bastante segura para avabar se uma configuração de rede existente é adequada ou precisa ser mudada, assim para ser capaz de servir mais tráfego e melhorar a qualidade do serviço percebido pelos usuários. O método acima descrito pode ser efetuado, em particular, por parelho ou sistema de processamento de dados programado adequadamente como um computador pessoal ou uma estação de trabalho; a estrutura de um computador de propósito geral 1500 é descrita esquematicamente na Figura 15. O computador 1500 está incluído de várias unidades que estão conectadas em paralelo a um barramento de sistema 1503. Em detalhes, um processador (possivelmente mais) (μΡ) 1506 controla a operação do computador 1500; uma RAM 1509 é usada diretamente como uma memória de trabalho pelo microprocessador 1506, e uma ROM 1511 armazena o código básico para uma iniciação do computador 1500. Unidades periféricas estão conectadas (por meio de interfaces respectivas) a um barramento local 1513. Particularmente, dispositivos de armazenamento de massa incluem um disco rígido 1515 e uma unidade de acionamento de CD-ROM/DVD-ROM 1517 para ler CD-ROMs/DVD-ROMs 1519. Além disso, o computador 1500 tipicamente inclui dispositivos de entrada 1521, por exemplo um teclado e um mouse, e dispositivos de saída 1523, tais como um dispositivo de exibição (monitor) e uma impressora. Uma Placa de Interface de Rede (NIC) 1525 é usada para conectar o computador 1500 a uma rede 1527, por exemplo uma LAN. Uma unidade de ponte 1529 conecta o barramento de sistema 1503 com o barramento local 1513. Cada microprocessador 1506 e a unidade de ponte 1529 pode operar como agentes mestres pedindo um acesso ao barramento de sistema 1503 para transmitir informação; um árbitro 1531 administra a concessão do acesso ao barramento de sistema 1503.

Na Figura 16, componentes de programa de computador sendo adaptados para implementar o método acima descrito são esquematicamente mostrados de acordo com uma concretização da invenção. Em particular, a Figura 16 descreve esquematicamente um conteúdo parcial da memória de trabalho 1509 do computador da Figura 15. Informação (programas e dados) é armazenada tipicamente nos discos rígidos e carregada (pelo menos em parte) na memória de trabalho quando o programa é executado. Os programas podem ser instalados inicialmente sobre os discos rígidos de, por exemplo, CD-ROMs ou DVD-ROMs, ou eles podem ser carregados, por exemplo, de uma máquina de servidor de distribuição pela rede de comunicação de dados 1527.

Um módulo de simulador de propagação de campo eletromagnético 1605 calcula a distribuição do campo eletromagnético dada a configuração 410 das estações rádio base e as características 415 do território na área de interesse 100, que são entradas para o programa.

Um módulo calculador de fatores de ponderação 1610 calcula, para cada pixel, o fator de ponderação respectivo Pij, baseado na distribuição do campo eletromagnético e na sensibilidade S dos terminais móveis 440.

Um módulo de distribuidor de tráfego 1615 distribui um tráfego oferecido, calculado do tráfego servido medido por uma módulo de calculador de tráfego oferecido 1620, baseado na tendência de geração de tráfego 300, ponderada pelos fatores de ponderação Pij.

Um módulo de interface de homem/máquina 1625, por exemplo uma interface gráfica de usuário, permite exibir os resultados do processo de distribuição de tráfego ao operador.

Um módulo de agregador de tráfego 1630 re-agrega o tráfego distribuído. É observado que pelo menos alguns daqueles módulos descritos acima podem levar a forma de programas de software diferentes e totalmente independentes. A presente invenção tem sido exposta, na qual é descrita uma concretização exemplar dela, porém aqueles qualificados na técnica a fim de satisfazer necessidades contingentes, idealizarão prontamente modificações à concretização descrita, como também concretizações alternativas, sem por esta razão partir da extensão de proteção definida nas reivindicações anexas.

Em particular, embora na concretização descrita o caso de uma rede de GSM tenha sido considerado, isto não é para ser interpretado como uma limitação à presente invenção, que é geralmente mais apbcável a tipos diferentes de redes celulares, como por exemplo redes baseadas em CDMA tais como redes de UMTS.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método que inclui estimar uma distribuição territorial de tráfego em uma área selecionada (100) de uma rede de comunicações móvel de rádio celular, em que estimar inclui: dividir a área selecionada (100) numa plurabdade de elementos de área geradores de tráfego (pxi,j); determinar (200) um tráfego global em relação àquela área de rede selecionada; e distribuir (225) o tráfego global pela pluralidade de elementos de área geradores de tráfego, caracterizado pelo fato de que: aquele tráfego global é um tráfego oferecido global oferecido à rede naquela área selecionada em uma configuração de rede atual, calculado com base em um tráfego servido medido (217) servido pela rede naquela área selecionada na configuração de rede atual, e em que dita distribuição inclui adicionalmente: calcular, para cada um de dito elemento de área gerador de tráfego, uma respectiva tendência de geração de tráfego de rede (300), em que a tendência de geração de tráfego de rede é adaptada para prover uma indicação de uma população prevista de usuários da rede em relação ao elemento de área gerador de tráfego; estimar, por simulação (405,420), uma distribuição de um campo eletromagnético de rádio associado com dita configuração de rede atual por dita área selecionada, tal etapa de estimar incluindo obter uma indicação da intensidade de campo eletromagnético de rádio em cada um de ditos elementos de área geradores de tráfego; com base na referida indicação da intensidade de campo eletromagnético de rádio, calcular para cada um dos ditos elementos de área geradores de tráfego um respectivo fator de ponderação que proporciona uma indicação de probabilidade de cobertura daquele elemento de área gerador de tráfego pelo campo eletromagnético de rádio, e atribuir (450) para cada um de referidos elementos de área geradores de tráfego uma respectiva porção de tráfego oferecida global, em que tal etapa de atribuir inclui ponderar a tendência de geração de tráfego de rede de cada um de tais elementos de área geradores de tráfego por meio do respectivo fator de ponderação.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de calcular, para cada elemento de área gerador de tráfego, uma respectiva tendência de geração de tráfego de rede é à base de informação relativa às características territoriais da área de rede selecionada.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que tais características territoriais da área de rede selecionada incluem pelo menos uma de informação sobre uma densidade de rotas de comunicações, informação sobre uma densidade de edifícios, informação sobre uma morfologia de território.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de obter uma indicação da intensidade de campo eletromagnético de rádio em cada um dentre ditos elementos de área geradores de tráfego inclui levar em conta um respectivo grau de ocupação por edifícios (435) de ditos elementos de área geradores de tráfego.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da etapa de obter uma indicação da intensidade de campo eletromagnético de rádio em cada um dentre ditos elementos de área geradores de tráfego incluir ainda levar em conta efeitos de desvanecimento (430) afetando o campo eletromagnético de rádio percebidos em ditos elementos de área geradores de tráfego.

6. Método de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por tal etapa de obter uma indicação da intensidade de campo eletromagnético de rádio em cada um dentre ditos elementos de área geradores de tráfego incluir ainda levar em conta erros (425) introduzidos por um processo de estimação da distribuição do campo eletromagnético de rádio.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que inclui calcular (445) uma função de densidade de probabibdade de um valor do campo eletromagnético de rádio percebido em ditos elementos de área geradores de tráfego.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a dita indicação de probabibdade de cobertura de cada um daqueles elementos de área geradores de tráfego pelo campo eletromagnético de rádio é calculada com base em uma sensibibdade predeterminada de terminais móveis destinados a explorarem os serviços da rede.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de incluir ainda explorar a indicação de probabibdade de cobertura daqueles elementos de área geradores de tráfego pelo campo eletromagnético de rádio para calcular uma indicação de tráfego de rede não expresso em relação aos elementos de área geradores de tráfego.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que aquela rede de comunicações móvel de rádio celular inclui pelo menos uma primeira e uma segunda camadas de acessos de rádio, a dita primeira camada de acesso de rádio tomando prioridade sobre a dita segunda camada de acesso de rádio, em que aquela etapa de distribuir o tráfego oferecido global pelos diversos elementos de área geradores de tráfego inclui: condicionar a distribuição do tráfego oferecido global em relação à dita segunda camada de acesso de rádio para a distribuição do tráfego oferecido global em relação à dita primeira camada de acesso de rádio.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que obter uma indicação de probabibdade de cobertura dos elementos de área geradores de tráfego inclui obter indicações de probabibdade de cobertura dos elementos de área geradores de tráfego em relação a ditas pelo menos uma primeira e uma segunda camadas de acessos de rádio, mencionadas indicações de probabilidade sendo calculadas com base num bmiar de hierarquia de acesso predeterminado que estabelece quando acesso à segunda camada de acesso de rádio é impedido a favor de um acesso à primeira camada de acesso de rádio.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que inclui: com base na distribuição de tráfego estimada, modificar (235245) uma configuração de rede atual em uma nova configuração de rede.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente, depois de dita modificação: estimar uma nova distribuição do campo eletromagnético de rádio associado com a nova configuração de rede pela área selecionada; distribuir de novo o tráfego oferecido global na área selecionada com base na nova distribuição estimada do campo eletromagnético de rádio; e calcular, para cada elemento de área gerador de tráfego, um novo respectivo componente de tráfego de rede, originado pela nova configuração de rede.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de incluir ainda, depois de distribuir de novo o tráfego oferecido global, re-agregar o tráfego oferecido dos elementos de área geradores de tráfego.

15. Sistema de processamento de dados, caracterizado pelo fato de que inclui meio adaptado para efetuar as etapas do método como definido na reivindicação 1.

16. Meio de armazenamento legível por computador, caracterizado por incluir instruções nele gravadas que, quando executadas em um sistema de processamento de dados, fazem com que o dito computador efetue as etapas do método como definido na reivindicação 1.