BRPI0520275B1 - Método para dimensionar um aparelho manipulador de pacotes de dados em uma rede de comunicações móvel, meio legível por computador, e, aparelho manipulador de pacotes de dados - Google Patents
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Abstract
método para dimensionar um aparelho manipulador de pacotes de dados em uma rede de comumcações móvel, programa de computador, e, aparelho manipulador de pacotes de dados. um método para dimensionar um aparelho manipulador de pacotes de dados (145) em uma rede de comunicações móvel (100) incluindo uma pluralidade de células (110), cada uma provendo cobertura de comunicações móvel em uma respectiva área geográfica, a rede de comunicações móvel suportando tráfego comutado por pacote e tráfego comutado por circuito, em que o aparelho manipulador de pacotes de dados a ser dimensionado está associado com pelo menos uma célula da rede de comunicações móvel. o método inclui: obter uma indicação de recursos de radiocomunicações da pelo menos uma célula, obter uma indicação de um tráfego comutado por pacote oferecido em relação a pelo menos uma célula, e determinar uma quantidade de recursos do aparelho manipulador de pacotes de dados precisada potencialmente por pelo menos uma célula para manipular o tráfego comutado por pacote baseado nos recursos de radiocomunicações e no tráfego comutado por pacote oferecido.
Description
“MÉTODO PARA DIMENSIONAR UM APARELHO MANIPULADOR DE PACOTES DE DADOS EM UMA REDE DE COMUNICAÇÕES MÓVEL, MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR, E, APARELHO MANIPULADOR DE PACOTES DE DADOS”
Campo da Invenção [001] A presente invenção relaciona-se geralmente ao campo de comunicações móveis, particularmente telefonia móvel, e ao projeto e desenvolvimento de Redes Móveis Terrestres Públicas (PLMNs). Em particular, a invenção relaciona-se a um método para dimensionar um aparelho manipulador de pacotes de dados em uma PLMN comutada por Pacote (PS).
Fundamento da Invenção [002] Redes de telefonia móveis (PLMNs) eram concebidas inicialmente para habilitar comunicações de voz, semelhantemente às Redes Telefone Comutadas Públicas (PSTNs) por fios, mas entre usuários móveis, ou entre um usuário móvel e um usuário fixo (por fios). Redes de comunicação sem fios experimentaram uma expansão enorme, especialmente depois da introdução de redes celulares móveis de segunda geração, e redes celulares móveis particularmente digitais tais como aquelas obedecendo o padrão de Sistema Global para comunicações Móveis (GSM) (e suas contrapartes Norteamericanas e Japonesas).
[003] Os serviços oferecidos por estas redes celulares além de comunicações de voz simples aumentaram rapidamente em número e qualidade; só para citar alguns exemplos, serviços como o Serviço de Mensagem Curta (SMS) e o Serviço de Mensagem de Multimídia (MMS), e serviços de conectividade à Internet foram feitos disponíveis nos últimos anos.
[004] Porém, estas redes celulares de segunda geração, embora satisfatórias para comunicação de voz, oferecem capacidades de troca de dados muito
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[005] Semelhantemente para as PSTNs, redes celulares de segunda geração são na realidade redes Comutadas por Circuito (CS); isto limita grandemente a largura de banda que pode ser alocada para um dado usuário. Pelo contrário, redes de comunicações de dados tais como redes de computadores e, entre elas, a Internet, adotam esquemas Comutados por Pacote (PS), que permitem taxas de transferência de dados extremamente mais altas.
[006] Algumas soluções foram propostas para superar as limitações de redes celulares CS convencionais, tais como as redes de GSM, assim para habilitar os usuários de terminais móveis explorarem serviços eficientemente oferecidos pela Internet. Uma das soluções que adquiriu uma popularidade significante é o Serviço de Rádio por pacote Geral (brevemente, GPRS).
[007] O GPRS é uma tecnologia de telefone móvel digital compatível com redes de GSM (de fato, construída na arquitetura de rede de GSM existente) que habilita transferência de dados a uma velocidade mais alta que aquela permitida por GSM puro.
[008] Essencialmente, o GPRS (e sua evolução chamada Taxas de Dados Aumentadas para Evolução Global; brevemente, EDGE) é uma atualização de GSM que suporta e habilita comunicação de dados baseada em pacote (isto é, PS). O GPRS, sendo uma solução quase à mão para aumentar as capacidades de troca de dados de redes de GSM já existentes, está ganhando certa popularidade.
[009] Bastante concisamente, uma rede de GPRS inclui pelo menos um Nó de Suporte de GPRS de Portal (GGSN) atuando como uma interface entre a rede de telefonia móvel e uma ou mais redes de dados de pacote externas, tal como a Internet. O GGSN troca pacotes de dados, por uma rede de coluna vertebral de GPRS, com um ou mais Nós de Suporte de GPRS de Serviço (SGSN); o SGSN genérico roteia os pacotes de dados recebidos, pelo GGSN e pela rede de coluna vertebral de GPRS, da rede de dados de pacote externa,
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 10/59 / 43 para o terminal de comunicação móvel do usuário de destino correto (geralmente chamado uma estação móvel).
[0010] A fim de prover serviços de comunicação de dados baseados em pacote, os Controladores de Estação Base (BSCs) da rede de telefonia móvel (as entidades de rede que controlam as estações de rádio da rede, as denominadas Estações de Transceptor Base - BTSs) são associados com respectivos aparelhos controladores de pacote conhecidos como as Unidades de Controle por pacote (PCUs). A PCU genérica está assim normalmente associada com uma respectiva pluralidade de células da rede, e se comporta como uma interface do respectivo BSC para um respectivo SGSN: converte os pacotes de dados, recebidos do SGSN e dirigidos aos terminais móveis de destino localizados nas células de rede da pluralidade associada, em fluxos de dados adaptados para serem transmitidos através do ar, pela rede BTS correta, explorando os recursos de rádio da rede, e, dualmente, a PCU converte fluxos de dados transmitidos pelos terminais móveis através do ar e recebidos pela BTS em pacotes de dados formatados corretamente, para a transmissão ao SGSN e GGSN.
[0011] O nível físico do sistema de GPRS está baseado no GSM, sobrepondo a ele uma estrutura lógica diferente. Canais lógicos de controle e tráfego de dados são multiplexados em divisão de tempo e freqüência em um único canal físico de GPRS, chamado Canal de Dados de pacote (PDCH). Um PDCH corresponde a um canal de GSM físico, e está definido, no domínio de freqüência, por um dos portadores de rádio de GSM, e, no domínio de tempo, por um dos intervalos de tempo de GSM. Através de um PDCH genérico, uma ou mais conexões de GPRS/EDGE podem ser estabelecidas.
[0012] A PCU genérica tem recursos para administrar a interface (denominada interface Gb) com o SGSN, e recursos para administrar a interface com a extremidade dianteira de rádio da rede, isto é, os BSCs e as
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BTSs.
[0013] Os recursos providos na PCU genérica para administrar a interface para a extremidade dianteira de rádio podem ser descritos como compostos de uma coleção de unidades de recurso elementares; para os propósitos da presente invenção, por unidade de recurso é pretendido o conjunto elementar mínimo de recursos da PCU, que são tratados como uma entidade única e que pode ser alocada como um todo para a administração de um PDCH.
[0014] Dentro da PCU genérica, um ou mais unidades de recurso podem ser nomeadas univocamente a um único PDCH. A associação entre a uma ou mais unidades de recurso da PCU e o PDCH é em geral liberada quando as conexões de dados de GPRS que requeriam a designação de recursos de PCU são terminadas, e o PDCH é liberado.
[0015] Parece que há uma forte correlação entre a capacidade global da PCU para manipular conexões de pacote de dados, e a variabilidade a tempo (em termos ambos de tráfego oferecido e duração da chamada única) das conexões de dados na interface de rádio.
[0016] O dimensionamento dos recursos das PCUs, particularmente o número de recursos elementares para administrar a interface para a extremidade dianteira de rádio da rede, é assim um aspecto crítico do projeto de uma rede de GPRS, especialmente em consideração do aumento previsível em tempo dos usuários de GPRS e EDGE, também devido ao aumento em número e qualidade dos serviços de PS oferecidos.
[0017] Fabricantes de aparelhos de rede normalmente efetuam o dimensionamento de uma PCU do ponto de vista do número de recursos elementares a serem providos baseado em abordagens empíricas, que são essencialmente baseadas no conhecimento do número de recursos de rádio instalados (isto é, o número de portadores de rádio de FDMA/TDMA instalados) da extremidade dianteira de rádio de cada célula de rede acoplada à PCU sendo dimensionada.
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Sumário da Invenção [0018] Foi enfrentado o problema de como dimensionar eficientemente uma rede de comunicação móvel PS, e, particularmente, seus aparelhos de rede manipuladora de pacotes de dados, como as PCUs em redes de GPRS, até mesmo mais particularmente a parte disso pretendida para administrar a interface para a extremidade dianteira de rádio da rede.
[0019] Observou-se que as abordagens empíricas convencionais para o dimensionamento de PCU não são completamente satisfatórias.
[0020] Em particular, o Requerente observou que basear o dimensionamento de PCU só nos recursos de rádio instalados das células de rede diferentes pode resultar tanto em um dimensionamento excessivamente conservador, com desperdício de recursos não usados, ou em um sub-dimensionamento da PCU, com impacto altamente negativo na operação de rede.
[0021] O Requerente achou que um modo muito melhor para dimensionar os recursos de uma PCU genérica, particularmente do ponto de vista da quantidade de recursos elementares a serem providos para administrar a interface para a extremidade dianteira de rádio, pede para levar em conta uma ocupação atual, baseada no tráfego oferecido, dos recursos de rádio das células de rede sob responsabilidade da PCU sendo dimensionada, em lugar de simplesmente considerar os recursos de rádio instalados.
[0022] Em particular, o Requerente observou que a coexistência em uma célula de rede genérica de tipos diferentes de tráfego, tal como por exemplo tráfego de voz (CS) e dados (PS), pode causar a ocupação atual dos recursos de rádio da célula pelo tráfego de pacotes de dados (GPRS e/ou EDGE) variar significativamente e fazem a quantidade dos recursos elementares da PCU substancialmente necessários se afastarem da quantidade que seria calculada simplesmente baseada nos recursos de rádio instalados. Isto pode ser por exemplo devido às políticas adotadas na rede por nomear os canais de rádio físicos (TCHs/PDCHs) para as chamadas diferentes (voz ou dados).
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 13/59 / 43 [0023] De acordo com um aspecto da presente invenção, um método para dimensionar um aparelho de rede manipulador de pacote de dados é provido, como publicado nas reivindicações anexas.
[0024] Resumindo, o método inclui:
obter uma indicação de recursos de comunicação de rádio de pelo menos uma célula com a qual o aparelho manipulador de pacotes de dados está associado;
obter uma indicação de um tráfego comutado por pacote oferecido em relação a pelo menos uma célula; e determinar uma quantidade de recursos do aparelho manipulador de pacotes de dados precisada potencialmente por dita pelo menos uma célula para manipular o tráfego comutado por pacote baseado em ditos recursos de comunicação de rádio e em dito tráfego comutado por pacote oferecido.
[0025] Características preferidas do método são providas nas reivindicações dependentes.
[0026] Em particular, o Requerente além disso achou que um dimensionamento até mesmo melhor pode ser alcançado também levando em conta a variabilidade em tempo do tráfego oferecido, isto é, a distribuição, por exemplo durante as horas diferentes de um dia genérico, das tipologias diferentes de tráfego oferecido a cada uma das células sob a responsabilidade da PCU sendo dimensionada. Em particular, levar em conta a variabilidade de tempo do tráfego oferecido às células diferentes acopladas à PCU permite levar em conta o fato que, em princípio, cada célula tem uma hora de tráfego de pico que pode diferir das horas de tráfego de pico das outras células, ambos para tráfego de voz e dados.
[0027] De acordo com outro aspecto da presente invenção, um programa de computação como publicado em uma reivindicação anexa, incluindo instruções para efetuar as etapas do método de acordo com o primeiro aspecto
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 14/59 / 43 da invenção quando o programa é executado em um sistema de computador. [0028] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, um aparelho manipulador de pacotes de dados é provido, como publicado nas reivindicações anexas.
[0029] O aparelho manipulador de pacotes de dados inclui recursos para manipular tráfego comutado por pacote, ditos recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados sendo relacionados a recursos de comunicação de rádio de dita pelo menos uma célula e a um tráfego comutado por pacote oferecido, oferecido a pelo menos uma célula com a qual o aparelho manipulador de pacotes de dados está associado.
[0030] Características preferidas do aparelho manipulador de pacotes de dados são providas nas reivindicações dependentes.
Breve Descrição dos Desenhos [0031] As características e vantagens da presente invenção serão feitas claras pela descrição detalhada seguinte de uma concretização dela, provida somente por meio de exemplo não limitativo, descrição que será conduzida fazendo referência aos desenhos anexos, em que:
Figura 1 mostra esquematicamente a arquitetura de uma rede de comunicação móvel suportando comunicação de PS, particularmente uma rede de GSM/GPRS/EDGE;
Figuras 2 a 5 são fluxogramas esquemáticos mostrando algumas etapas de um método de acordo com uma concretização da presente invenção, para dimensionar uma PCU da parte de GPRS/EDGE da rede de GSM/GPRS/EDGE; e
Figura 6 é um diagrama ilustrando uma probabilidade cumulativa de ocupação de PDCHs em uma célula de rede genérica, e em um período de tempo genérico, em uma concretização da presente invenção.
Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas da Invenção [0032] Fazendo referência aos desenhos, na Figura 1 é mostrada
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 15/59 / 43 esquematicamente, parcialmente em termos de blocos funcionais, a arquitetura de uma rede de telefonia móvel suportando comunicação de dados comutada por pacote (PS) (ou baseada em pacote) e comunicação comutada por circuito (PS), por exemplo uma rede de GSM aumentada com uma infraestrutura de GPRS; só os componentes de rede pertinentes à compreensão da concretização de invenção sendo descrita são mostrados. É observado que a arquitetura descrita na Figura 1 também é válida para uma rede de GSM com uma infra-estrutura de EDGE, e, mais geralmente, também é válida para uma rede de UMTS com uma infra-estrutura de GPRS/EDGE associada.
[0033] Essencialmente, a rede, globalmente chamada 100, inclui um ou mais, tipicamente uma pluralidade de BTSs 105. Cada BTS 105 tipicamente inclui de um a um máximo de, por exemplo, três células de rede 110, a célula de rede sendo a unidade de rede elementar que é equipada com um aparelho transmissor/receptor de rádio adaptado para prover cobertura de rádio de uma dada área geográfica. Dentro de cada célula 110, um ou mais, tipicamente uma pluralidade de portadores de rádio de FDMA/TDMA 115 está disponível para a comunicação com os terminais de comunicação móveis do usuário (não mostrados) localizados dentro da célula. Cada portador de rádio 115 suporta vários, tipicamente, oito canais de rádio 120 para chamadas de voz, isto é, para tráfego de CS (estes canais são chamados Canais de Tráfego ou TCHs) e para propósitos de sinalização; os TCHs, isto é, aqueles entre os canais de rádio que não são dedicados à sinalização, podem em princípio ser explorados para entregar tráfego de dados de pacote.
[0034] A rede 100 inclui um, tipicamente mais, BSCs 125, aos quais um ou mais BTSs estão conectados. O BSCs 125 são conectados à rede de núcleo de CS por um Centro de Comutação Móvel (MSC) 130; o MSC 130 está conectado normalmente a outros MSCs 130 da rede 100, mostrado em fantasma no desenho (com a estrutura associada de BSC(s), BTS(s), etc.), e a um Centro de Comutação Móvel de Portal (GMSC) 135, atuando como um
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 16/59 / 43 portal para outra rede de CS, tais como outras PLMNs e/ou PSTNs (indicadas globalmente como 140).
[0035] Os aparelhos habilitando comunicação baseada em pacote (PS) incluem, associados com cada BSC 125, uma respectiva PCU 145; a PCU 145 genérica, normalmente co-localizada com o respectivo BSC 125, é conectada à rede de núcleo de PS por um Nó de Suporte de GPRS de Serviço (SGSN) 150; o SGSN 150, além de ser conectado a outro SGSNs da rede (descrito em fantasma no desenho) está conectado a um Nó de Suporte de GPRS de Portal (GGSN) 155, que atua como um portal para outras redes de PS (indicadas globalmente como 160), por exemplo a Internet, uma intranet, e similar.
[0036] O procedimento para habilitar a realização de um serviço de GPRS em relação a um usuário genérico equipado com um terminal de comunicação móvel suportando comunicação de GPRS em uma célula genérica 110 envolve essencialmente duas etapas: uma primeira etapa (chamada Protocolo de Dados de pacote - PDP - ativação de contexto) em que uma conexão lógica (o denominado contexto de PDP) é criado entre o terminal de comunicação móvel do usuário e um servidor (não mostrado) na rede de PS provendo os conteúdos de serviço; e uma segunda etapa (chamada Fluxo de Bloco Temporário - TBF - ativação/liberação) em que a rede 100 nomeia ao terminal de comunicação móvel recursos de comunicação físicos prescritos, isto é recursos de rádio para transmissão na porção de ligação de rádio através do ar da rede 100 celular.
[0037] Em particular, sem entrar em detalhes excessivos bem conhecidos àqueles qualificados na arte, o terminal de comunicação móvel, depois de ter se registrado no SGSN servindo a célula na qual o usuário está localizado naquele momento, envia ao SGSN competente um pedido para ativação de um contexto de PDP; o contexto de PDP define a rede de dados de pacote a ser usada (por exemplo, a Internet), o GGSN a ser usado para acessar a rede de dados de pacote (por exemplo, o GGSN 155), e outros parâmetros.
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 17/59 / 43 [0038] O pedido de contexto de PDP ativa um procedimento de ativação de contexto de PDP no qual o terminal móvel, o SGSN e o GGSN trocam informação útil para negociar parâmetros de contexto de PDP.
[0039] O procedimento de ativação de contexto de PDP resulta na definição de um trajeto de transferência de pacotes de dados entre o GGSN e a PCU associada com o BTS que cobre a célula na qual o usuário está localizado. O contexto de PDP, isto é, uma conexão lógica entre o terminal móvel e o servidor de fornecedor de informação, é assim criado.
[0040] A ativação do contexto de PDP não envolve per se analisar a alocação de recursos de comunicação físicos da rede 100, mas estabelece somente uma conexão lógica entre o terminal móvel e o servidor; assim, o contexto de PDP, uma vez ativado, pode ser mantido ativo por horas, em princípio para sempre, até mesmo quando não há dados a serem trocados entre o servidor e o terminal móvel, até que o terminal móvel (ou, possivelmente, o servidor) o desative.
[0041] Depois que o contexto de PDP foi ativado, o BSC verifica se há dados recebidos do servidor pela respectiva PCU a serem transmitidos ao terminal móvel; no caso afirmativo, um TBF é ativado pelo BSC.
[0042] A ativação do TBF determina a alocação de recursos de comunicação de rádio físicos da rede 100, isto é, de um canal de rádio (um canal de ligação de ar), ao terminal móvel para habilitar a troca dos pacotes de dados do trajeto de transferência de dados (convertido em um fluxo de dados adequado pela PCU) pelo BSC e BTS correto através do ar para o terminal móvel.
[0043] Depois que os dados foram trocados, o TBF é desativado e os recursos de rádio são liberados; contanto que o contexto de PDP não seja fechado, o BSC espera por novos dados a serem trocados. Assim, diferentemente do contexto de PDP, o TBF, isto é, os recursos de comunicação de rádio físicos da rede de GSM 100, são mantidos alocados só para o terminal móvel contanto que haja dados para serem
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 18/59 / 43 transmitidos/recebidos para/dele, e são liberados logo que os dados foram trocados, mantendo os recursos de rádio livres para outros usos/usuários. Em outras palavras, um TBF é temporário e é mantido só para a duração da transferência de dados.
[0044] A PCU 145 genérica é assim a entidade de rede que manipula pacotes de dados, executando em particular operações de empacotamento/desempacotamento. Em particular, uma PCU inclui recursos de hardware e/ou software para administrar a interface Gb e para administrar a interface para a extremidade dianteira de rádio. No lado de extremidade dianteira de rádio, a PCU tem recursos dedicados ao controle e operação das conexões de dados com os terminais móveis nas células sob responsabilidade dela. Em particular, a PCU 145 genérica preferivelmente tem instalada nela várias placas 165, cada placa incluindo um número predefinido de unidade de recurso elementar 170.
[0045] Como declarado no antecedente, para os propósitos da presente invenção, por unidade de recurso elementar de PCU é pretendido o conjunto elementar mínimo de recursos da PCU, que são tratados como uma entidade única e que podem ser alocados como um todo para a administração de uma conexão de pacote de dados, isto é, um PDCH, em uma genérica das células de rede no grupo de células que estão sob o controle do BSC ao qual a PCU está associada. Uma ou mais unidades de recurso elementares podem ser necessárias para administrar um único PDCH ocupado na extremidade dianteira de rádio; no seguinte, o número de unidades de recurso elementares precisadas para administrar um único PDCH será denotado como NeruxPDCH (em que NeruxPDCH é um inteiro > 1). A tábua de PCU genérica contém um número predeterminado de unidades de recurso elementares PCU, que podem ser iguais para todas as placas.
[0046] Como discutido na parte introdutória da presente descrição, um aspecto crítico no projeto e planejamento da rede 100 é o dimensionamento
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 19/59 / 43 das PCUs 145, particularmente do ponto de vista dos recursos de PCU a serem providos para administrar a interface para a parte de rádio da rede ou, em outras palavras, o dimensionamento em termos do número de unidades de recurso elementares, ou número de placas de PCU, a serem instaladas.
[0047] Adotando uma abordagem simples, dado o número Ncells de células que estarão sob a responsabilidade da PCU sendo dimensionada, o número NeruxpDCH de unidades de recurso elementares da PCU precisados para administrar um único PDCH, e o número máximo PDCHimax de canais de GPRS físicos (rádio) (PDCHs) exploráveis para conexões de dados na i-ésima célula associada com a PCU, as unidades de recurso elementares da PCU total Neru,PCU a serem instalados na PCU é calculado do modo seguinte:
Ncélulas A
Neru, PCU = £ PDCH I N (1) < t=1 J [0048] Deste modo, o dimensionamento de PCU só é baseado no conhecimento do número de recursos de rádio instalados (os portadores de rádio de FDMA/TDMA) da extremidade dianteira de rádio de cada célula de rede acoplada à PCU sendo dimensionada.
[0049] De acordo com o Requerente, este dimensionamento de PCU é desnecessariamente conservador, porque garante uma associação de um para NeruxPDCH entre os PDCHs potencialmente utilizáveis nas células associadas com uma PCU, e as unidades de recurso elementares da PCU: se, por um lado, esta associação de um para NeruxPDCH assegura que sempre haja recursos de PCU disponíveis para administrar a interface para os canais de rádio, por outro lado, envolve inevitavelmente um sobredimensionamento da PCU, porque é extremamente improvável que todos os PDCHs de fato serão explorados para tráfego de dados: um ou mais PDCHs podem permanecer não usados, por exemplo devido a preempção por de chamadas de voz (CS) através de tráfego de dados (chamadas de voz de GSM normalmente têm prioridade sobre conexões de GPRS/EDGE:
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 20/59 / 43 uma conexão de dados estabelecida pode ser liberada no caso de congestão de recurso, se uma nova chamada de voz chegar), ou porque a quantidade de tráfego de GPRS/EDGE oferecido necessariamente não requer (na iésima célula) usar o número máximo de canais PDCHimax ser entregue de um modo considerado satisfatório. Considerando a i-ésima célula genérica, o número máximo de canais PDCHimax depende de vários aspectos diferentes, tal como o número de portadores de rádio instalados na célula (um parâmetro estritamente relacionado aos critérios adotados para dimensionar as BTSs), a configuração de recurso da célula em termos de PDCHs exploráveis para GPRS/EDGE, e o fabricante dos aparelhos de rede: estes parâmetros são principalmente não controláveis, ou só parcialmente controláveis pelo projetista de rede. Tudo isso aumenta o desvio do número de PDCHs potencialmente exploráveis visto que célula do número de PDCHs realmente ocupado por conexões de dados em uma dada célula: quanto maior um tal desvio, menos eficiente o dimensionamento de PCU alcançado seguindo a primeira abordagem.
[0050] Outra possível abordagem, tentando reduzir o número das unidades de recurso elementares da PCU a ser instalado, pede definir uma relação (por exemplo, 6:5, 4:3, 3:2) entre o número de máximo de PDCHs exploráveis em uma célula genérica para tráfego de pacotes de dados, e o número de unidades de recurso elementares da PCU tendo que administrá-los. Introduzindo uma tal relação α, a Eq. 1 prévia se torna:
Ncélulas A
Neru, PCU =α· £ PDCH I N (2) k t=1 J com α igual, por exemplo, a 0,75.
[0051 ] O fator de redução α é, porém, independente da distribuição atual do tráfego de voz e dados oferecido em cada célula, só estando baseado em dados empíricos que podem mudar em tempo, de um modo imprevisível, e/ou pode ser incapaz de rastrear o aumento ambos de usuários e de conexões de
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 21/59 / 43 dados por usuário oferecido à célula e mudanças nas condições operacionais da rede.
[0052] De acordo com o Requerente, as abordagens acima discutidas para dimensionamento de PCU não são satisfatórias.
[0053] De acordo com um aspecto da presente invenção, um método para dimensionar as PCUs é provido, como será descrito no seguinte.
[0054] O método de dimensionamento pede essencialmente dimensionar a PCU não somente se confiando nos recursos de rádio instalados (possivelmente reduzidos aplicando um fator de redução mais ou menos arbitrário), mas em lugar disso levando em conta uma ocupação atual dos recursos de rádio das células de rede sob a responsabilidade da PCU sendo dimensionada particularmente baseado na estimação/medição do tráfego oferecido às células.
[0055] Em particular, o Requerente observou que a coexistência, em uma célula de rede genérica, de tipos diferentes de tráfego, tal como por exemplo tráfego de voz (CS) e dados (PS), pode causar a ocupação atual dos recursos de rádio daquela célula pelo tráfego de dados (e/ou de GPRS EDGE) variar significativamente, e fazer a quantidade de recursos elementares da PCU necessários para manipular essa quantidade de tráfego se afastar até mesmo substancialmente da quantidade de recursos que seriam requeridos hipoteticamente se o dimensionamento fosse simplesmente baseado nos recursos de rádio instalados nas células.
[0056] Por exemplo, políticas adotadas na rede para nomear os canais de rádio físicos da célula (TCHs/PDCHs) para as chamadas diferentes (voz ou dados), como por exemplo uma prioridade (preempção) dada às chamadas de voz com respeito às chamadas de dados, pode causar as conexões de pacotes de dados atuais serem manipuladas pela PCU serem muito menos que as conexões correspondendo à capacidade completa das células de rede baseado nos recursos de rádio instalados.
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 22/59 / 43 [0057] Além disso, o tráfego oferecido (voz e dados) tipicamente exibe uma variabilidade em tempo, que difere de célula para célula. Por exemplo, a alocação durante as horas diferentes de um dia genérico da semana das tipologias diferentes de tráfego oferecido a cada uma das células sob a responsabilidade da PCU sendo dimensionada varia. Tipicamente, para qualquer tipologia de tráfego oferecido, uma célula genérica tem um tempo de tráfego de pico (isto é, a hora do dia, por exemplo, horas às quais essa tipologia de tráfego oferecido está mais alta) que difere da hora de tráfego de pico das outras células.
[0058] Em particular, o método de dimensionamento de PCU de acordo com uma concretização da presente invenção explora os dados descritos aqui abaixo.
[0059] Uma primeira classe de dados explorada pelo método de acordo com a concretização descrita da invenção inclui dados relativos à configuração das células de rede sob controle do BSC 125 ao qual a PCU sendo dimensionada é associado, particularmente:
o número global Ncells de células de rede 110;
o número Ei de portadores de rádio instalados nessas células de rede 110 cujo equipamento de rádio já foi determinado, e não é suscetível de ser modificado;
[0060] Uma segunda classe de dados inclui dados de projeto (isto é, dados definidos pelo projetista de rede), particularmente:
uma lista de rede células 110, sob controle desse BSC 125, em relação à qual os recursos de rádio instalados (ou equipamento de rádio, isto é, o número de portadores de rádio) não é conhecido, não tendo ainda sido determinado, ou, se for conhecido, porque já foi determinado, é suscetível de ser modificado;
a perda de voz requerida Bv em relação ao tráfego de voz oferecido, onde a perda de voz é dada pela relação entre o número de chamadas de voz
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 23/59 / 43 que não são aceitas pela célula genérica por razões de congestão, e o número total de chamadas de voz oferecidas à mesma célula;
a perda de dados requerida Bd em relação ao tráfego de dados oferecido, onde a perda de dados é dada pela relação entre o número de conexões de dados que não são aceitas pela célula genérica por razões de congestão, e o número total de conexões de dados oferecidas à mesma célula;
os processamentos requeridos ThUL'g, ThDL,g (em kbps) em Ligação Superior (UL) e Ligação Inferior (DL) para o tráfego de dados de GPRS oferecido, isto é, a taxa de transmissão mínima para tráfego de dados de GPRS a ser garantida em cada célula durante a fase de dimensionamento de equipamento de rádio;
os processamentos requeridos ThUL,e, ThDL,e (em kbps) em Ligação Superior (UL) e em Ligação Inferior (DL) para o tráfego de dados de EDGE oferecido (se qualquer), isto é, a taxa de transmissão mínima para tráfego de dados de EDGE a ser garantida em cada célula durante a fase de dimensionamento de equipamento de rádio;
um número Nfo de períodos de tempo diários nos quais a hora do dia é subdividida (por exemplo 24 períodos de tempo de 60 minutos cada); e um parâmetro de projeto, chamado o valor de tempo ocupado BTPCU cujo valor é indicativo da confiabilidade do dimensionamento de PCU.
[0061] Uma terceira classe de dados explorada pelo método de acordo com a concretização descrita da invenção inclui informação relativa ao tráfego oferecido às células, levando em conta em particular a variabilidade em tempo do tráfego oferecido. Esta classe de dados inclui:
o tráfego de voz de Taxa Única (SR) e Taxa Dual (DR) Tvi,j,tSR, TVi,j,DR (em Erlang) oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo; o tráfego de voz de SR é o tráfego de voz oferecido à célula por terminais móveis usando um TCH, durante a conexão, para 100% do tempo (neste caso, a chamada de voz é levada em codificação de Taxa Total - FR),
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 24/59 / 43 enquanto o tráfego de voz de DR é o tráfego de voz oferecido à mesma célula por terminais móveis usando um TCH tanto para 100% do tempo (quando chamada de voz é levada em codificação de FR) ou para 50% do tempo (quando chamada de voz é levada em codificação de Meia-Taxa - HR); como conseqüência disto, em codificação de HR, um único TCH é ocupado por duas chamadas de voz contemporâneas;
o tráfego de dados de GPRS de UL e DL TULi,j,g, TDLi,j,g (em Mbph) oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo;
o tráfego de dados de EDGE de UL e DL TULi,j,g, TDLi,j,g (em Mbph) oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo.
[0062] Uma quarta classe de dados explorada pelo método de acordo com a concretização descrita da invenção inclui dados de configuração de PCU, particularmente:
a capacidade Cpcu em unidades de recurso elementares da placa de PCU elementar genérica 165;
o número RPcu,g (em unidades de recurso elementares da PCU por PDcH ocupado) de recursos de PcU ocupados na PcU por uma única conexão de tipo de GPRS (este número corresponde ao parâmetro NeruxPDCH na Eq. 1 no caso de PDcHs de GPRS);
o número RPcu,e (em unidades de recurso elementares da PCU por PDCH ocupado) de recursos de PCU ocupados na PCU por uma única conexão de tipo de EDGE (este número corresponde ao parâmetro NeruxPDCH na Eq. 1 no caso de PDCHs de EDGE).
[0063] Dados de configuração de células de rede adicionais (isto é, pertencendo à primeira classe de dados na listagem acima) explorados pelo método de acordo com uma concretização da invenção incluem dados de configuração dos recursos de rádio de cada célula de rede 110 sob controle do BSC 125 para qual a PCU sendo dimensionada é associada. Estes dados de configuração incluem em particular:
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 25/59 / 43 o número Ntss,í de PDCHs nomeados estaticamente ao tráfego de dados na i-ésima célula;
o número Ne,i de PDCHs configurados em modo de EDGE na i-ésima célula (este PDCHs podem ser usados por terminais móveis de EDGE para estabelecer conexões de EDGE, enquanto os PDCHs restantes só podem ser usados para estabelecer conexões de GPRs, ambos por terminais de GPRs e EDGE);
o limiar de ativação dos recursos de DR na i-ésima célula; o valor do limiar de ativação expressa a porcentagem de TCHs que tem que ser ocupados por chamadas de voz só usando codificação de FR; na realidade, quando o número de TCHs ocupados, em um dado instante, por chamadas de voz é menos que o produto do número total de TCHs disponíveis na célula pelo limiar de ativação, ambos terminais móveis de sR e DR se conectam à célula usando codificação de FR; ao invés, quando o número de TCHs ocupados, em um dado instante, é igual a ou mais alto do que o produto entre o número total de TCHs disponíveis na célula e o limiar de ativação, terminais móveis de sR se conectam à célula usando, também neste caso, codificação de FR, enquanto terminais móveis de DR se conectam à célula usando codificação de HR;
multiplexar parâmetros de usuários de tráfego de dados através dos PDCHs da i-ésima célula (dependendo do fabricante de aparelho, estes parâmetros correspondem ao máximo, ou ao número preferido de usuários que podem ser multiplexados em cada PDCH disponível);
a capacidade de terminal móvel dos terminais móveis usados pelos usuários oferecendo tráfego de dados à célula (este parâmetro corresponde ao número de PDCHs requerido por um terminal móvel para estabelecer uma conexão de dados);
esquemas de código usados para controlar as conexões de GPRs e EDGE na i-ésima célula; por esquema de código é pretendido, no contexto da descrição presente, o tipo de técnica de codificação e modulação usada para
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 26/59 / 43 transmissão de dados (terminais móveis de GPRS e EDGE usam, respectivamente, quatro e nove esquemas de código diferentes);
a taxa de bit atual de um único PDCH de GPRS ou EDGE na i-ésima célula (a taxa de bit atual de um PDCH depende de esquemas de código usados para manipular as conexões de GPRS e EDGE e em condições de interferência percebidas pela i-ésima célula);
o número máximo de portadores que podem ser alocados em uma célula (este parâmetro é usado ambos na fase de dimensionamento de novas células, e na fase de revisão das células já ativas e modificáveis); e o número de canais de sinalização associados com todo equipamento admissível; para cada equipamento admissível da célula (número de portadores instalados, por exemplo, de 1 a 15) há associado vários intervalos de tempo dedicados a procedimentos de sinalização e não utilizáveis como canais de tráfego.
[0064] Baseado no conhecimento dos dados acima listados, um método de acordo com uma concretização da presente invenção determina um dimensionamento otimizado da PCU requerida para uma operação satisfatória dos PDCHs explorados para tráfego de dados; em particular, sob a suposição que o número CPCU de unidades de recurso elementares de PCU por placa de PCU é conhecido a priori (recursos de PCU são feitos tipicamente disponíveis por fabricantes de equipamento de rede em placas de capacidade predefinida em termos de unidades de recursos elementares) o resultado do processo de dimensionamento de PCU provê o número de placas de PCU requeridas para uma operação satisfatória dos PDCHs de tráfego de dados.
[0065] Em particular, fazendo referência ao fluxograma esquemático da Figura 2, um método de acordo com uma concretização da presente invenção inclui uma primeira fase (esquematizada por bloco 205) em que dados de entrada necessários para o dimensionamento de PCU, particularmente os dados listados no antecedente, ou parte deles, são juntados e preparados para
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 27/59 / 43 o processo subseqüente.
[0066] Então (segunda fase, bloco 210), para cada rede célula 110 sob controle do BSC ao qual a PCU sendo dimensionada está associada, um dimensionamento dos recursos de rádio é efetuado durante os períodos de tempo diferentes do dia.
[0067] Segue uma terceira fase (bloco 215) em que, baseado nos resultados do dimensionamento de rádio da célula de rede executado na segunda fase, os recursos pedidos pelas células à PCU são avaliados. Em particular, esta fase pode incluir uma primeira sub-fase (bloco 220), na qual o desempenho de toda célula de rede é avaliado, nos períodos de tempo diferentes do dia, como uma função do tráfego oferecido e do dimensionamento de rádio da célula de rede resultando da fase 210; em uma segunda sub-fase (bloco 225), os recursos de PCU precisados por cada célula de rede nos períodos de tempo diferentes são avaliados.
[0068] Então, baseado nos resultados da terceira fase, o melhor dimensionamento de PCU é calculado (quarta fase, bloco 230).
[0069] As fases e sub-fases acima mencionadas serão descritas em seguida em maior detalhe, fazendo referência aos fluxogramas esquemáticos das Figuras 3 a 5.
[0070] Em uma concretização da presente invenção, os dados seguintes são juntados e preparados na primeira fase do método de dimensionamento (bloco 205):
dados relativos à configuração das células de rede, incluindo em particular o número Ncells de células de rede 110 sob controle do BSC 125 ao qual a PCU sendo dimensionada está associada, o número Ei de portadores de rádio instalados nessas células de rede cujo equipamento é conhecido (isto é, foi determinado com antecedência) e não é suscetível de ser modificado, dados de configuração dos recursos de cada célula de rede (o número NTSS,i, de PDCHs nomeados estaticamente ao tráfego de dados na i-ésima célula; o
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 28/59 / 43 número Ne,i de PDCHs configurados em modo de EDGE na i-ésima célula, etc., como listado no antecedente). Por exemplo, estes dados podem ser obtidos dos bancos de dados contendo os parâmetros de configuração dos aparelhos de rede já ativos (os BTSs correspondendo às células de rede);
dados de medição e/ou previsão, incluindo em particular o tráfego de voz de SR e DR em Tvi,j,DR, Tvi,j,DR (em Erlang) oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo, o tráfego de dados de GPRS de UL e DL TULi,j,g, TDLi,j,g (em Mbph) oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo, o tráfego de dados de EDGE de UL e DL TULi,j,g, TDLi,j,g (em Mbph) oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo. Estes dados podem ser obtidos por exemplo explorando aparelhos de medição presentes na rede (transformando o conjunto de medidas relativas a tráfegos levados em estimação de tráfegos oferecidos), ou baseado em estimação/previsões de mercado. Os dados de medição e/ou previsão são preferivelmente arranjados em uma matriz (chamada a matriz de tráfego oferecido):
TOff
| T1, J ,SR | v T1, J, DR | tUL T1, J,S | T DL T1, J, S | tUL T1, J,e | T DL T1, J,e |
| T2, J ,SR | v lr2, J, DR | tUL T2, J,S | T DL T2, J,S | tUL T2, J ,e | TDL 1 J ,e |
N células, J, S >T<V N células , J, DR
T^L t^L t^L N células, J,g N células, J ,e Ncélulas, J,e
J =1, Nfo
Tv N células ,J,^R contendo o conjunto completo de tráfegos oferecidos de voz e dados em uma base de célula de rede (para o total de Ncells células) e para cada período de tempo (para um total de Nfo tempo de períodos);
dados de projeto, definidos pelo projetista de rede; estes dados incluem em particular a lista de células de rede sob controle do BSC associado com a PCU sendo dimensionada, o conjunto de células em que o equipamento de rádio instalado (isto é, o número de portadores de rádio) não é conhecido ou, se for conhecido, é suscetível de ser modificado, a perda requerida Bv em relação ao tráfego de voz oferecido, a perda requerida Bd em relação ao tráfego de dados oferecido, os processamentos requeridos ThUL,g,
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 29/59 / 43
ThDL,g (em kbps) em UL e em DL para o tráfego de dados de GPRS oferecido, os processamentos requeridos ThUL,e, ThDL,e (em kbps) em UL e DL para o tráfego de dados de EDGE oferecido (se qualquer), número Nfo de períodos de tempo diários para quais o tráfegos de voz e dados oferecido são conhecidos. Estes dados de projeto são preferivelmente arranjados em um vetor (chamado o vetor de desempenhos requeridos) P:
P = {Bv, Bd, ThUL,g, ThDL,g, ThUL,e, ThDL,e};
dados de configuração de PCU, tipicamente providos pelos fabricantes do equipamento de rede; estes dados incluem em particular a capacidade CPCU em unidade de recurso elementar da placa de PCU elementar genérica, o número RPCU,g de recursos de PCU ocupados na PCU por uma única conexão de tipo de GPRS, o número RPCU,e de recursos de PCU ocupados na PCU por uma única conexão de tipo de EDGE.
[0071] Depois de ter juntado e preparado os dados de entrada, particularmente arranjando-os como descrito acima, a segunda fase (bloco 210) do método começa.
[0072] Fazendo referência à Figura 3, um contador de célula de rede i é iniciado, por exemplo a 1 (bloco 305); o contador i será usado para iterar as ações descritas abaixo através de todas as células de rede que estão sob a responsabilidade da PCU sendo dimensionada.
[0073] Então, é verificado se ou não, para a célula de rede genérica CELLi sob consideração, um equipamento de rádio já foi definido, e, no caso que a célula de rede CELLi é achada ter um equipamento de rádio já definido, é averiguado se ou não um tal equipamento predefinido é suscetível de ser modificado (bloco de decisão 310); para este propósito, é averiguado se a célula de rede CELLi está no conjunto acima mencionado de células nas quais o equipamento de rádio instalado não é conhecido ou, se for conhecido, é suscetível de ser modificado. No caso que a célula de rede CELLi sob consideração é achada ter um equipamento não modificável (ramal de saída N
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 30/59 / 43 de bloco de decisão 310), a célula CELLi é saltada; é então verificado se células de rede permanecem para serem consideradas, isto é, se ou não o contador i alcançou a contagem máxima Ncells (bloco de decisão 315); no caso que uma ou mais células de rede permanecem para serem consideradas (ramal de saída Y de bloco de decisão 315), o contador de célula i é atualizado, por exemplo aumentado por um (bloco 320), e o fluxo de operação salta de volta para bloco de decisão 310; se ao invés todas as células de rede já foram consideradas (ramal de saída N de bloco de decisão 315), a segunda fase do procedimento de dimensionamento de PCU termina.
[0074] De volta a bloco de decisão 310, deixe ser assumido que, para a iésima célula genérica CELLi sob consideração, é achado que tanto nenhum equipamento de rádio ainda foi definido, ou que o equipamento de rádio já definido é suscetível de ser modificado (ramal de saída Y de bloco de decisão 310). Um contador de período de tempo j é iniciado, por exemplo to 1 (bloco 325). Então, o melhor dimensionamento de recurso da célula de rede CELLi para o j-ésimo período de tempo (PERÍODO DE TEMPO)j é avaliado (bloco 330): em particular, o número de portadores de rádio a ser provido nessa célula em relação desse período de tempo é calculado. Para os propósitos da presente descrição, por melhor dimensionamento de recurso da célula genérica para o período de tempo genérico é pretendido o dimensionamento do número ótimo de portadores de rádio a serem instalados na célula genérica, considerando o período de tempo genérico, a fim de satisfazer, pelo menos nesse período de tempo, o desempenho requerido para os tráfegos de voz e dados. De um modo conhecido per se na arte, o dimensionamento pode por exemplo ser efetuado explorando modelos analíticos adequados, baseado por exemplo nas cadeias de Markov, usando pelo menos uma parte dos dados listados no antecedente, por exemplo os tráfegos de voz e dados oferecidos (GPRS/EDGE) e os desempenhos requeridos. Um melhor método de dimensionamento de recurso para uma célula suportando tráfego de GPRS é
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 31/59 / 43 descrito por exemplo em US2004/0116124 A1. E, porém, mostrado que a presente invenção não está limitada a qualquer procedimento específico para determinar o melhor dimensionamento de recurso: esta fase pode ser considerada de fato como opcional, porque todas as células de rede podem ter um equipamento de rádio não modificável já definido.
[0075] A operação é repetida, para a célula CELLi sob consideração, através de todos os períodos de tempo existentes do dia: em particular, depois de ter executado a operação de dimensionamento em relação ao período de tempo genérico (PERÍODO DE TEMPO)j, é verificado se há outros períodos de tempo a serem considerados (bloco de decisão 335) e, no caso afirmativo (ramal de saída Y de bloco de decisão 335), o contador de período de tempo j é atualizado (por exemplo, é aumentado por um - bloco 340), e o próximo período de tempo é levado em consideração, para executar o dimensionamento de recurso da célula no novo período de tempo (como indicado pitorescamente pelo fluxo de operação saltando de volta para bloco 330).
[0076] Quando o dimensionamento de recurso da célula foi avaliado durante todos os períodos de tempo existentes (ramal de saída N de bloco de decisão 335), o melhor dimensionamento de recursos de rádio para a célula de rede genérica é calculado, apanhando o máximo entre os dimensionamentos de recursos calculados para os períodos de tempo diferentes (bloco 345): o melhor equipamento de rádio para a i-ésima célula CELLi é assim determinado ser:
E, = max{E,· ,} j «[1. ] onde Ei,j é o melhor equipamento de rádio (isto é, o número de portadores de rádio a serem providos) calculado para a i-ésima célula, no j-ésimo período de tempo.
[0077] O fluxo de operação salta de volta para bloco de decisão 315, e as
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 32/59 / 43 operações são repetidas nas células de rede restantes.
[0078] Quando todas as células de rede foram consideradas, a segunda fase 210 do método termina. É mostrado que, depois de ter completado a segunda fase 210, todas as células de rede sob controle do BSC com o qual a PCU sendo dimensionada está associada são caracterizadas por um respectivo equipamento de rádio específico, em termos de número de portadores de rádio a serem providos; tal equipamento de rádio pode tanto ter sido definido com antecedência, e ser não modificável, ou, se não definido com antecedência, ou se modificável, o equipamento de rádio das células foi determinado na segunda fase 210).
[0079] A terceira fase do método então começa. Como mencionado no antecedente, nesta fase, o grau potencial de ocupação da PCU sendo dimensionada por cada célula sob controle do BSC ao qual a PCU está associada, é avaliado. Para este propósito, um vetor de equipamentos de rádio E é explorado:
E = [E1, E2, E3,..., ENcells], em que o elemento de vetor genérico Ei denota o equipamento de rádio da iésima célula (isto é, o número de portadores de rádio instalados naquela célula, predefinido ou determinado durante a segunda fase 210, como descrito antes).
[0080] Fazendo referência à Figura 4, primeiramente, um contador de célula i e um contador de período de tempo j, usados para varrer as células e, respectivamente, os períodos de tempo, são iniciados, por exemplo a 1 (bloco 405).
[0081] Então (bloco 410), para a i-ésima célula genérica CELLi, e para o jésimo período de tempo genérico (PERÍODO DE TEMPO)j, os respectivos desempenhos são avaliados.
[0082] Semelhantemente para o dimensionamento de recurso de rádio discutido no antecedente, os desempenhos da i-ésima célula, no j-ésimo
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 33/59
26/43 período de tempo genérico, são avaliados explorando modelos analíticos adequados, baseado por exemplo nas cadeias de Markov, usando pelo menos uma parte dos dados listados no antecedente, em particular dados incluindo o equipamento de rádio daquela célula, isto é, o número de portadores de rádio instalados (que pode tanto ser o equipamento de rádio não modificável predefinido, ou o equipamento de rádio determinado durante a fase de dimensionamento de recurso das células), o tráfego oferecido às células, particularmente os tráfegos de voz de SR e DR Tvy,sR, Tvíj,dr oferecido à iésima célula de rede no j-ésimo período de tempo, o tráfego de dados de GPRS de UL e DL TULij,g, TDLi,j,g oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo, o tráfego de dados de EDGE de UL e DL TULij,g, TDLij,g oferecido à i-ésima célula de rede no j-ésimo período de tempo.
[0083] Em particular, e apenas por meio de exemplo, os desempenhos das células podem ser avaliados explorando o método de dimensionamento de recurso das células exposto na já citada US 2004/0116124; em particular, para calcular o dimensionamento da célula genérica, o modelo analítico é aplicado iterativamente, aplicando o mesmo conjunto de dados de entrada e variando os recursos da célula, até que os desempenhos da célula obtidos cumpram os desempenhos requeridos visados, nesta fase o modelo é aplicado uma vez, alimentando o conjunto de dados de entrada e obtendo em saída uma estimação dos desempenhos da célula.
[0084] A avaliação de desempenho da célula provê dados incluindo a perda de tráfego de voz Bvij, a perda de tráfego de dados Bdy, os processamentos em
UL,g DL,g
UL e em DL para o tráfego de dados de GPRS Th'' , Th'' e os
UL,e processamentos em UL e em DL para o tráfego de dados de EDGE Th'' ,
DL,e
Th'' , todas estas quantidades sendo avaliadas em relação à i-ésima célula genérica, e do j-ésimo período de tempo genérico; as quantidades avaliadas podem ser arranjadas em um vetor de desempenho avaliado Py:
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 34/59
27/43 [0085] Como resultado da avaliação de desempenho da célula, além do vetor de desempenho Py, uma distribuição de probabilidades de ocupação dos PDCHs disponíveis na célula considerada pelo tráfego de GPRS/EDGE também é derivada, e as probabilidades podem ser arranjadas por exemplo na forma de um vetor de probabilidades DyPDCH (um para cada período de tempo):
onde Di,jPDCH (k) denota a probabilidade (0 < Dí/dch (k) < 1) que o tráfego de GPRS/EDGE ocupa k PDCHs, e Nípdch é o número máximo de PDCHs utilizáveis na i-ésima célula para tráfego de GPRS/EDGE.
[0086] Para cada um dos vetores de probabilidades DyPDCH, uma distribuição de probabilidade associada pode ser determinada, como descrito na Figura 6. Em particular, o diagrama da Figura 6 relata em abscissa o número de PDCHs ocupados na célula genérica (de 0 ao número máximo de PDCHs exploráveis para tráfego de GPRS/EDGE) e, em ordenada, a distribuição de probabilidade de ocupação CFyPDCH, que é uma função cumulativa (variando de 0 a 1) obtida acumulando as probabilidades DyPDCH (0) a DyPDCH (NPDCH). Por exemplo, o valor da distribuição de probabilidade de ocupação CFíjpdch para um número k de PDCHs é igual a:
[0087] E mostrado que a curva descrita na Figura 6 que é de fato o resultado de uma interpolação de valores discretos, correspondendo às probabilidades
[0088] De acordo com uma concretização da presente invenção para estimar os recursos de PCU precisados, o modo que PDCHs estáticos da i-ésima célula CELLi são manipulados na PCU é estabelecido; PDCHs estáticos são significados incluírem PDCHs que estão reservados para tráfego de dados. Em particular, é averiguado se ou não PDCHs estáticos da i-ésima célula têm
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 35/59 / 43 que ser garantidos (bloco de decisão 415), em uma proporção de um para Rpcu,g no caso de PDCHs de tipo de GPRS e de um para RPCU,e no caso de PDCHs tipo de EDGE.
[0089] No caso que PDCHs estáticos não precisam ser garantidos na PCU (ramal de saída N de bloco de decisão 415), os recursos a serem alocados na PCU são estimados de acordo com um primeiro modo de estimação (modo de estimação 1, bloco 420).
[0090] Em particular, se referindo ao diagrama de Figura 6, um valor da função cumulativa CFi,jPDCH igual ao tempo ocupado que BTPCU selecionado pelo projetista é tomado; o número N%i,j de PDCHs que corresponde àquele valor da função cumulativa é determinado. O número N%i,j de PDCHs determinado por meio da curva da Figura 6 tem o significado seguinte: o número de PDCHs ocupados por conexões de tráfego de GPRS/EDGE na célula sob consideração, é menos ou igual a N%i,j para uma porcentagem do tempo (no período de tempo considerado) igual ao tempo ocupado BTPCU. Um valor mais alto do tempo ocupado BTPCU implica um número mais alto de PDCHs ocupados por tráfego de dados e, como conseqüência disto, um dimensionamento mais conservador dos recursos de PCU: o número de unidades de recurso elementares alocadas na PCU aumenta se o valor de BTPCU crescer; por exemplo, quando BTPCU é igual a 100%, o número de unidades de recurso elementares alocadas na PCU pode ser coerente com a Eq. 1. Portanto, o tempo ocupado BTPCU é um parâmetro disponível ao projetista para fixar o grau desejado de precisão do dimensionamento de PCU, isto é, escolher se o processo de dimensionamento tem que ser muito conservador ou não, em outras palavras, este parâmetro fixa o grau de confiabilidade do processo de dimensionamento (valores mais altos do tempo ocupado BTPCU significam graus mais altos de confiabilidade).
[0091] Uma vez que o número N%i,j seja calculado, o número Ri,jPCU de recursos a serem alocados na PCU em relação à i-ésima célula CELLi e o jPetição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 36/59
29/43 ésimo período de tempo (PERÍODO DE TEMPO)j é determinado. Em particular, separadamente em UL e DL, e dependendo dos valores tomados pelos parâmetros Ntss,í e Ne,i e o número N%j,j, o número Ri,jPCU de recursos é a serem avaliados na PCU são avaliados como segue:
| se | < ^e,i < ·Μΐ,ί,Ζ | então | |||
| se | ^TSSjl | então | = v -J? | ||
| se | < ^T3SJ | então | TfPCU i,J | — N%J,J * Rpcus | |
| se | < ^TSS,i < | então | nPCU | ~ Ne,í + | |
| se | < ^.lUS.Í | então | R™ | = ^eti ‘ RpCUf + | ” ) RPCU,g |
| se | então | i,j | = Aí -R | ||
| se | então | nPCU | = /'1íTf ' RFCU,e + | -N )?? 1,LPCU,g | |
| se | '-(M.i = jSsS,<) | então | nI>CU | = N%JJ ' J?PCU,tí | |
| [0092] | Em outras palavras, o número Ri,jPCU PCU unidades de recurso |
elementares da PCU só depende do número N%j,j no caso que o número N%,i,j é mais baixo do que o valor Ne,i, caso contrário, o número Ri,jPCU de unidades de recurso elementares da PCU também depende dos parâmetros Ntssjc Ne,i. [0093] De volta a bloco de decisão 415, no caso que PDCHs estáticos precisam ser garantidos na PCU (ramal de saída Y), os recursos a serem alocados na PCU são estimados de acordo com um segundo modo de estimação (modo de estimação 2, bloco 425). Como no primeiro modo de estimação descrito acima, usando o diagrama da Figura 6, o número de máximo N%j,j de canais de PDCH ocupados pelo tráfego de GPRS/EDGE é avaliado, baseado no tempo ocupado BTpcu· Então, levando em conta o número Ntss,í de PDCHs nomeados estaticamente ao tráfego de dados, e o número Ne,i de PDCHs configurados em modo de EDGE, o número Ri,jPCU de recursos a serem alocados na PCU em relação à i-ésima célula CELLi e jésimo período de tempo (PERÍODO DE TEMPO)j é determinado. Em
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 37/59
30/ 43 particular, separadamente em UL e DL, e dependendo dos valores tomados pelos parâmetros Ntss,í e Ne,i e do número máximo N%,y de PDCHs ocupados, os recursos Ri,jPCU a serem alocados são avaliados como segue:
| se | ^7XS,i < Υ%Λ_Ζ | então | &1J Yff/ ' RpCU e + (γ^J Yfi; ) &pcu,g |
| se | YjSS.j < Y%.ÍJ < Υ<τμ | então | nPCU ir p A j ' Kpcufi |
| se | < N?SS'i < Ngj | então | , p Λί,ί ~JVTSSj fíPCU,s |
| se | YB,Í < < Y«,í, j | então | = Ye,z +Kjj - YE1Í ) |
| se | ^e,í Υ%Λ/ < YZSJ,i | então | ~ N<íti ' Rpcu,e + (Yt-íí; - Ye,í )*RPCU.g |
| se | < Y^í | então | Rij = YCJ“ Ye,f)' RPCU,S |
| se | Y%,f,/ | então | Ri,J = 'Rj>cutB +(Υ%Λ/ ~^ej}'RPCUlg |
| se | Y^J <(Y2jí = Yjss.í) | então | pfcu — λγ p |
| [0094] | Pode ser apreciado que, comparado ao primeiro modo de estimação, |
os recursos da PCU são calculados na base do número Ntss,í de PDCHs estáticos em todos esses casos em que o número N%,i,j de PDCHs determinado na base do tempo ocupado BTpcu resulta ser mais baixo do que o número NTssjde PDCHs estáticos a serem garantidos.
[0095] As operações anteriores são repetidas para todo período de tempo (bloco de decisão 430, ramal de saída Y, bloco 435, incrementando o contador de período de tempo j), até que não haja mais períodos de tempo deixados para serem considerados em relação à i-ésima célula (ramal de saída N, bloco de decisão 430), e para toda célula (bloco de decisão 440, ramal de saída Y, bloco 445, incrementando o contador de célula z), até que todas as células tenham sido consideradas (ramal de saída N, bloco de decisão 440). A terceira fase do método de dimensionamento então termina.
[0096] Depois da conclusão da terceira fase, o conjunto completo de recursos requeridos para a PCU por cada célula de rede por cada período de
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31/43 tempo do dia é conhecido: este conjunto pode ser descrito por uma matriz de
| recursos | requeridos | Rí,jpcu: | ||||
| npcu K\.\.k | nPCC/ | ke\UL,DL\ | ||||
| nPCU R2,l,k | nPCC/ Λ2,2Λ | nPCC/ Λ2,3Λ | nPCC/ λ2Λ/οΛ | |||
| R17 | = | npCU | nPCC/ Λ3,2Λ | |||
| ppCU _NMs2,i,k | nPCC/ | nPCC/ | ^NcAbsNfo,k _ |
[0097] Na quarta fase 230 do método, a PCU é dimensionada. Para este propósito, fazendo referência ao fluxograma esquemático da Figura 5, o contador de célula i e o contador de período de tempo j são primeiramente iniciados, por exemplo ambos a 1 (bloco 505).
[0098] Contadores de recurso são então definidos: em particular, dois contadores de recurso são definidos, um primeiro contador de recurso RESPCU(ULj) sendo definido em relação aos recursos a serem alocados na PCU para a UL no j-ésimo período de tempo, e um segundo contador de recurso RES-PCU(DLj) sendo definido em relação aos recursos a serem alocados na PCU para a DL no j-ésimo período de tempo. Estes dois contadores de recurso são iniciados, por exemplo, a zero (bloco 510).
[0099] Os dois contadores de recurso RES-PCU(ULj) e RES-PCU(DLj) são então atualizados (incrementados) adicionando os valores de recurso, apanhados da matriz de recursos requeridos Rypcu, correspondendo àquela célula CELLi e àquele período de tempo (PERÍODO DE TEMPOjj, de acordo com as fórmulas seguintes:
RES-PCU(UL,j) = RES-PCUÇULJ) + RES-PCU(DLJ) =R£S-PCU(DLJ) +R™L (bloco 515).
[00100] A operação anterior é executada para todas as células de rede (bloco de decisão 520, ramal de saída Y, e bloco 525, incrementando o contador de célula i), até que nenhuma célula mais permaneça para ser considerada (ramal
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32/ 43 de saída N de bloco de decisão 520).
[00101] Então, o máximo entre os dois contadores de recurso RESPCU(ULj), RES- PCU(DLj) (para a UL e a DL) é tomado, e o valor é armazenado, nomeando o valor a uma variável RES-PCU(j) (bloco 525).
[00102] As operações anteriores são repetidas durante todos os períodos de tempo do dia (bloco de decisão 535, ramal de saída Y, e bloco 540, incrementando o contador de período de tempo j), até que nenhum período mais de tempo permaneça para ser considerado (ramal de saída N de bloco de decisão 535).
[00103] Os recursos de PCU globais a serem alocados são então calculados (bloco 545), tomando o máximo entre os recursos calculados para os períodos de tempo diferentes do dia; definidas como RES-PCU as unidades de recurso elementares totais a serem alocadas na PCU, é:
RES - PCU = ffiXfRES - PCU(j)).
[00104] Em uma concretização da presente invenção, segue uma fase de avaliação do número total Nboards de placas de PCU a serem instaladas na PCU (bloco 550):
| ^boards | 'res-pcu' c '-'PCU |
[00105] A PCU foi assim dimensionada, e o procedimento de dimensionamento então termina.
[00106] Resumindo, o método descrito permite efetuar um dimensionamento mais realista da PCU genérica de uma rede de GPRS/EDGE, baseado em informação incluindo:
os dados de configuração das células de rede sob controle do BSC ao qual a PCU sendo dimensionada está associada; tais dados de configuração incluem o número de portadores de rádio instalados nas células de rede, parâmetros de multiplexação de usuários e limiar de ativação para os recursos de DR; estes que dados de configuração podem ser derivados dos bancos de
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 40/59 / 43 dados dos aparelhos de rede;
dados de medição e/ou previsão, incluindo dados de medição/ou previsão sobre o tráfego de voz oferecido em codificação de SR e DR, e o tráfego de dados de GPRS e EDGE oferecido em UL e DL; estes dados podem ser derivados de aparelhos de medição na rede, ou de análise de estimação/mercado;
dados de projeto (perdas de voz e dados, processamentos de GPRS e EDGE requeridos em UL e DL, número de períodos de tempo diários, tempo ocupado baseado no qual os recursos de PCU requeridos por cada célula são avaliados); estes dados podem ser providos pelo projetista.
[00107] O método descrito pode ser usado para determinar o número de placas de unidades de recurso elementares a serem instaladas na PCU para o controle dos PDCHs no quadro de rádio de GSM em que uma ou mais conexões de GPRS/EDGE são estabelecidas, nesses casos em que os fabricantes de aparelho de rede não fazem as individualmente unidades de recurso elementares de PCU disponíveis, mas em placas incluindo cada um número predefinido de tais unidades de recurso elementares. Graças ao método descrito, o dimensionamento de PCU é executado levando em conta corretamente a carga efetiva da rede e, em particular, a extensão de ocupação efetiva, pelo tráfego de dados, dos recursos de rádio alocados às células diferentes sob controle do BSC considerado. Graças a isto, é possível evitar um sobre-dimensionamento desnecessário dos recursos de PCU, como ocorreria simplesmente dimensionando a PCU na base do número máximo de PDCHs por célula utilizáveis para conexões de dados.
[00108] No seguinte, dois exemplos são providos que mostram as vantagens do método descrito sobre as abordagens conhecidas.
Exemplo 1
X [00109] É assumido que a PCU a ser dimensionada é responsável por cinco células de rede. Os dados de entrada para o método de dimensionamento de
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PCU são informados nas tabelas seguintes:
| Célula 1 | Célula 2 | Célula 3 | Célula 4 | Célula 5 - | |
| Intervalos de Tempo Totais (canais de rádio totais) | 8 | 16 | 16 | 24 | 24 |
| Intervalo de Tempo de Sinalização (canais de rádio reservados para sinalização) | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| PDCH Estático | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| PDCH de EDGE | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Tráfego de Voz de Taxa Única (em Erlang) | 3 | 6 | 6 | 12 | 5 |
| Tráfego de Voz de Taxa Dual (em Erlang) | 3 | 6 | 6 | 12 | 5 |
| Limiar de Ativação de Taxa Dual | 70% | 70% | 70% | 70% | 70% |
| Tráfego de GPRS em Seção de UL (em Mbph) | 9 | 12 | 20 | 45 | 50 |
| Tráfego de GPRS em Seção de DL (em Mbph) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Tráfego de EDGE em Seção de UL (em Mbph) | 9 | 12 | 20 | 45 | 50 |
| Tráfego de EDGE em Seção de DL (em Mbph) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Número Máximo de Usuários que podem ser multiplexados em um PDCH | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Capacidade de terminal móvel em Seção de UL | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Capacidade de terminal móvel em Seção de DL | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Esquema de Codificação de GPRS | CS-2 | CS-2 | CS-2 | CS-2 | CS-2 |
| Taxa de Bit de GPRS por PDCH | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Esquema de Modulação e Codificação de EDGE | MCS- 6 | MCS- 6 | MCS- 6 | MCS- 6 | MCS- 6 |
| Taxa de Bit de EDGE por PDCH | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Nfo | 1 |
| RPCU,g | 1 |
| RPCU,e | 1 |
| PDCHs Estáticos | Não reservado em PCU |
| Tempo Ocupado (%) | 70% (caso (a)) 90% (caso(b)) |
[00110] As probabilidades de ocupação dos PDCHs pelo tráfego de
GPRS/EDGE, obtido avaliando os desempenhos das células, usando por exemplo o método exposto na US 2004/0116124, são:
Distribuição de Probabilidade de Célula 1
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 14,15 | 14,15 |
| 1 | 0 | 14,15 |
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 42/59 / 43
| 2 | 47,7 | 61,85 |
| 3 | 23,41 | 85,25 |
| 4 | 12,41 | 97,66 |
| 5 | 1,87 | 99,53 |
| 6 | 0,45 | 99,98 |
| 7 | 0,02 | 100 |
Distribuição de Probabilidade de Célula 2
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 10,76 | 10,76 |
| 1 | 0 | 10,76 |
| 2 | 29,09 | 39,85 |
| 3 | 14,37 | 54,23 |
| 4 | 24,77 | 79 |
| 5 | 9,49 | 88,49 |
| 6 | 8,31 | 96,8 |
| 7 | 1,82 | 98,62 |
| 8 | 1,13 | 99,75 |
| 9 | 0,17 | 99,92 |
| 10 | 0,07 | 99,99 |
| 11 | 0,01 | 100 |
| 12 | 0 | 100 |
| 13 | 0 | 100 |
| 14 | 0 | 100 |
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 43/59 / 43
Distribuição de Probabilidade de Célula 3
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0,65 | 0,65 |
| 1 | 0 | 0,65 |
| 2 | 13,2 | 13,86 |
| 3 | 15,37 | 29,23 |
| 4 | 21,17 | 50,4 |
| 5 | 20,44 | 70,84 |
| 6 | 15,94 | 86,78 |
| 7 | 7,62 | 94,4 |
| 8 | 3,99 | 98,39 |
| 9 | 1,13 | 99,52 |
| 10 | 0,4 | 99,92 |
| 11 | 0,07 | 99,99 |
| 12 | 0,01 | 100 |
| 13 | 0 | 100 |
| 14 | 0 | 100 |
Distribuição de Probabilidade de Célula 4
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 13,44 | 13,44 |
| 3 | 14,9 | 28,34 |
| 4 | 15,56 | 43,9 |
| 5 | 15,23 | 59,14 |
| 6 | 13,94 | 73,07 |
| 7 | 12 | 85,07 |
| 8 | 7,28 | 92,35 |
| 9 | 4,02 | 96,37 |
| 10 | 2,04 | 98,42 |
| 11 | 0,95 | 99,37 |
| 12 | 0,4 | 99,77 |
| 13 | 0,15 | 99,93 |
| 14 | 0,05 | 99,98 |
| 15 | 0,02 | 99,99 |
| 16 | 0 | 100 |
| 17 | 0 | 100 |
| 18 | 0 | 100 |
| 19 | 0 | 100 |
| 20 | 0 | 100 |
| 21 | 0 | 100 |
| 22 | 0 | 100 |
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 44/59 / 43
Distribuição de Probabilidade de Célula 5
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 0,03 | 0,03 |
| 3 | 0,09 | 0,12 |
| 4 | 0,26 | 0,38 |
| 5 | 0,66 | 1,04 |
| 6 | 1,62 | 2,66 |
| 7 | 3,66 | 6,33 |
| 8 | 5,46 | 11,78 |
| 9 | 7,58 | 19,36 |
| 10 | 9,79 | 29,15 |
| 11 | 11,68 | 40,83 |
| 12 | 12,79 | 53,62 |
| 13 | 12,74 | 66,36 |
| 14 | 11,44 | 77,8 |
| 15 | 9,12 | 86,91 |
| 16 | 6,38 | 93,29 |
| 17 | 3,81 | 97,1 |
| 18 | 1,9 | 99 |
| 19 | 0,74 | 99,74 |
| 20 | 0,21 | 99,96 |
| 21 | 0,04 | 100 |
| 22 | 0 | 100 |
[00111] A tabela abaixo de relata, para cada uma das células, o número máximo de PDCHs teoricamente utilizáveis, contra o número de PDCHs usados calculado usando a distribuição cumulativa acima para os dois possíveis valores de tempo ocupado:
| Células | Número máximo de PDCHs utilizáveis | Número máximo de PDCHs usados para Tempo Ocupado = 70% | Número máximo de PDCHs usados para Tempo Ocupado = 90% |
| 1 | 8 | 3 | 4 |
| 2 | 16 | 4 | 6 |
| 3 | 16 | 5 | 7 |
| 4 | 24 | 6 | 8 |
| 5 | 24 | 14 | 16 |
[00112] Os resultados do dimensionamento de PCU adotando as duas
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 45/59 / 43 abordagens empíricas reassumidas por Eq. 1 e Eq. 2 e o método de acordo com a concretização descrita da invenção são os seguintes:
caso (a): tempo ocupado = 70%:
método baseado na Eq. 1: 88 unidades de recurso elementares de PCU método baseado na Eq. 2: (a = 0,75): 66 unidades de recurso elementares de PCU método da invenção: 32 unidades de recurso elementares de PCU caso (b): tempo ocupado = 90%:
método baseado na Eq. 1: 88 unidades de recurso elementares de PCU método baseado na Eq. 2: (a = 0,75): 66 unidades de recurso elementares de PCU método da invenção: 41 unidades de recurso elementares de PCU [00113] Assim, em ambos os casos, as abordagens convencionais (que não percebem nenhuma diferença nos dois cenários) conduzem a um desperdício de recursos de PCU, isto é, a PCU está sobre-dimensionada.
[00114] Até pior, em alguns casos, as abordagens convencionais podem conduzir a uma subestimação dos recursos de PCU precisados realmente, como no Exemplo 2 relatado abaixo.
Exemplo 2 [00115] É assumido novamente que a PCU a ser dimensionada é responsável por cinco células de rede. Os dados de entrada para o método de dimensionamento de PCU são relatados nas tabelas seguintes:
| Célula 1 | Célula 2 | Célula 3 | Célula 4 | Célula 5 | |
| Intervalos de Tempo Totais (canais de rádio totais) | 8 | 16 | 16 | 24 | 24 |
| Intervalo de Tempo de Sinalização (canais de rádio reservados para sinalização) | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| PDCH Estático | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| PDCH de EDGE | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Tráfego de Voz de Taxa Única (em Erlang) | 1 | 2 | 3 | 3 | 1 |
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 46/59 / 43
| Tráfego de Voz de Taxa Dual (em Erlang) | 1 | 2 | 3 | 3 | 1 |
| Limiar de Ativação de Taxa Dual | 70% | 70% | 70% | 70% | 70% |
| Tráfego de GPRS em Seção de UL (em Mbph) | 50 | 60 | 52 | 70 | 85 |
| Tráfego de GPRS em Seção de DL (em Mbph) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Tráfego de EDGE em Seção de UL (em Mbph) | 50 | 60 | 52 | 70 | 85 |
| Tráfego de EDGE em Seção de DL (em Mbph) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Número Máximo de Usuários que podem ser multiplexados em um PDCH | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Capacidade de terminal móvel em Seção de UL | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Capacidade de terminal móvel em Seção de DL | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Esquema de Codificação de GPRS | CS-2 | CS-2 | CS-2 | CS-2 | CS-2 |
| Taxa de Bit de GPRS por PDCH | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Esquema de Modulação e Codificação de EDGE | MCS-6 | MCS-6 | MCS-6 | MCS-6 | MCS-6 |
| Taxa de Bit de EDGE por PDCH | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Nfo | 1 |
| Rpcu,s | 1 |
| RPCU,e | 1 |
| PDCHs Estáticos | Não reservado em PCU |
| Tempo Ocupado (%) | 70% (caso (a)) 90% (caso(b)) |
[00116] As probabilidades de ocupação dos PDCHs pelo tráfego de GPRS/EDGE, obtido avaliando os desempenhos das células, usando por exemplo o exposto na US 2004/0116124, são:
Distribuição de Probabilidade de Célula 1
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 2,82 | 2,82 |
| 3 | 9,64 | 12,45 |
| 4 | 18,75 | 31,21 |
| 5 | 27,7 | 58,91 |
| 6 | 27,45 | 86,35 |
| 7 | 13,65 | 100 |
Distribuição de Probabilidade de Célula 2
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 47/59 / 43
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 0,02 | 0,02 |
| 3 | 0,1 | 0,12 |
| 4 | 0,39 | 0,51 |
| 5 | 1,36 | 1,87 |
| 6 | 3,02 | 4,89 |
| 7 | 6 | 10,89 |
| 8 | 10,47 | 21,36 |
| 9 | 15,68 | 37,04 |
| 10 | 19,58 | 56,62 |
| 11 | 19,56 | 76,18 |
| 12 | 14,66 | 90,84 |
| 13 | 7,33 | 98,17 |
| 14 | 1,83 | 100 |
Distribuição de Probabilidade de Célula 3
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 0,42 | 0,42 |
| 3 | 1,21 | 1,63 |
| 4 | 3,18 | 4,81 |
| 5 | 7,45 | 12,27 |
| 6 | 11,01 | 23,28 |
| 7 | 14,48 | 37,76 |
| 8 | 16,7 | 54,46 |
| 9 | 16,54 | 71 |
| 10 | 13,68 | 84,69 |
| 11 | 9,06 | 93,75 |
| 12 | 4,51 | 98,26 |
| 13 | 1,5 | 99,75 |
| 14 | 0,25 | 100 |
Distribuição de Probabilidade de Célula 4
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 |
| 4 | 0 | 0 |
| 5 | 0,01 | 0,01 |
| 6 | 0,02, | 0,03 |
| 7 | 0,09 | 0,12 |
| 8 | 0,22 | 0,35 |
| 9 | 0,52 | 0,87 |
| 10 | 1,13 | 2 |
| 11 | 2,25 | 4,25 |
| 12 | 4,13 | 8,38 |
| 13 | 6,89 | 15,27 |
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 48/59 / 43
| 14 | 10,33 | 25,6 |
| 15 | 13,77 | 39,37 |
| 16 | 16,06 | 55,43 |
| 17 | 16,06 | 71,49 |
| 18 | 13,39 | 84,88 |
| 19 | 8,92 | 93,8 |
| 20 | 4,46 | 98,26 |
| 21 | 1,49 | 99,75 |
| 22 | 0,25 | 100 |
Distribuição de Probabilidade de Célula 5
| PDCHs Usados | Probabilidade de Ocupação de PDCHs | Distribuição Cumulativa |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 |
| 4 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 0 |
| 6 | 0 | 0 |
| 7 | 0 | 0 |
| 8 | 0 | 0 |
| 9 | 0 | 0 |
| 10 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 |
| 12 | 0 | 0 |
| 13 | 0,02 | 0,02 |
| 14 | 0,09 | 0,11 |
| 15 | 0,34 | 0,45 |
| 16 | 1,2 | 1,66 |
| 17 | 3,61 | 5,27 |
| 18 | 9,02 | 14,29 |
| 19 | 18,04 | 32,33 |
| 20 | 27,07 | 59,4 |
| 21 | 27,07 | 86,47 |
| 22 | 13,53 | 100 |
[00117] A tabela abaixo relata, para cada uma das células, o número máximo de PDCHs teoricamente utilizáveis, contra o número de PDCHs usados calculados usando a distribuição cumulativa acima para os dois possíveis valores de tempo ocupado:
| Célula | Número máximo de PDCHs utilizáveis | Número máximo de PDCHs usados para Tempo Ocupado = 70% | Número máximo de PDCHs usados para Tempo Ocupado = 90% |
| 1 | 8 | 5 | 6 |
| 2 | 16 | 11 | 12 |
| 3 | 16 | 9 | 11 |
| 4 | 24 | 17 | 19 |
| 5 | 24 | 21 | 22 |
[00118] Os resultados do dimensionamento de PCU adotando as duas
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 49/59 / 43 abordagens empíricas reassumidas por Eq. 1 e Eq. 2 e o método de acordo com a concretização descrita da invenção são os seguintes:
caso (a): tempo ocupado = 70%:
método baseado na Eq. 1: 88 unidades de recurso elementares de PCU método baseado na Eq. 2: (a = 0,75): 66 unidades de recurso elementares de PCU método da invenção: 63 unidades de recurso elementares de PCU caso (b): tempo ocupado = 90%:
método baseado na Eq. 1: 88 unidades de recurso elementares de PCU método baseado na Eq. 2: (a = 0,75): 66 unidades de recurso elementares de PCU método da invenção: 70 unidades de recurso elementares de PCU [00119] Pode ser apreciado que, usando a abordagem convencional baseada na Eq. 2, no último caso, o dimensionamento de PCU é subestimado. Uma subestimação dos recursos de PCU precisados pode ter a conseqüência que a probabilidade de não ser capaz de servir pedidos por conexões de dados seja aumentada drasticamente.
[00120] O método descrito, que pode ser implementado por exemplo em software correndo em um aparelho de processamento de dados adequado, por exemplo um computador pessoal ou uma estação de trabalho, provê resultados muito melhores do que as abordagens convencionais para dimensionamento de PCU. Em particular, o método descrito considera a coexistência do tráfego de voz de GSM tradicional e do tráfego de dados de GPRS/EDGE, e assim a ocupação atual de ambos os recursos da célula genérica (os PDCHs) e os recursos da PCU (as unidades de recurso elementares da PCU) pelas conexões de dados são levadas em conta. Também, o método descrito considera o tráfego de voz e dados oferecido em relação a horas diferentes dos dias; analisando o tráfego de voz e dados em
Petição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 50/59 / 43 cada um dos períodos de tempo diferentes, é possível avaliar corretamente o estado de congestão das células nas horas diferentes de um dia, sem ter que sobre-dimensionar a PCU, como ao invés seria nas duas abordagens empíricas discutidas previamente. Recursos de rádio de GPRS e EDGE podem da célula genérica ser tratados de uma maneira diferenciada; isto permite levar em conta que os PDCHs exploráveis por conexões de EDGE ou GPRS não requerem necessariamente a associação de um mesmo número de unidades de recurso elementares de PCU. PDCHs configurados estaticamente e dinamicamente também podem ser tratados de uma maneira diferenciada; isto permite levar em conta que em alguns casos os PDCHs estáticos são para serem garantidos (isto é, há recursos de PCU que precisam ser alocados permanentemente), independente do fato que eles estão realmente comprometidos por conexões de dados. A precisão no dimensionamento dos recursos da PCU pode ser feita variar, dependendo das necessidades do projetista de rede. Na realidade, um valor mais alto do parâmetro de tempo ocupado BTPCU implica um número mais alto de PDCHs ocupados no conjunto de células sob a responsabilidade da PCU sendo dimensionada e, portanto, valores mais altos do conjunto de valores Ri,jPCU e um processo de dimensionamento mais conservador.
[00121] Embora a presente invenção tenha sido exposta e descrita por meio de algumas concretizações, é aparente àqueles qualificados na arte que várias modificações às concretizações descritas, como também outras concretizações da presente invenção são possíveis sem partir do espírito ou características essenciais disso/a extensão disso como definida nas reivindicações anexas.
Claims (19)
- REIVINDICAÇÕES1. Método para dimensionar um aparelho manipulador de pacotes de dados (145) em uma rede de comunicações móvel incluindo uma pluralidade de células, cada uma provendo cobertura de comunicações móvel em uma respectiva área geográfica, dita rede de comunicações móvel suportando tráfego comutado por pacote, em que o aparelho manipulador de pacotes de dados a ser dimensionado está associado com pelo menos duas células da rede de comunicações móvel, caracterizado pelo fato de compreender:obter uma indicação de recursos de radiocomunicações de cada uma das pelo menos duas células;obter uma indicação de um tráfego comutado por pacote oferecido em relação a cada uma das pelo menos duas células;determinar uma quantidade de recursos do aparelho manipulador de pacotes de dados precisada potencialmente por ditas pelo menos duas células para processar o tráfego comutado por pacote baseado em ditos recursos de radiocomunicações e em dito tráfego comutado por pacote oferecido;em que a determinação da quantidade de recursos do aparelho manipulador de pacotes de dados é baseada em probabilidades de ocupação dos recursos de radiocomunicações das pelo menos duas células pelo tráfego comutado por pacote e compreende:calcular uma função de distribuição de ditas probabilidades de ocupação;fixar uma probabilidade de ocupação alvo;determinar um valor de recursos de radiocomunicação ocupados baseado na probabilidade de ocupação alvo; e determinar a quantidade de recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados baseado no valor determinado de recursos dePetição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 52/59
- 2 / 6 radiocomunicação ocupados.2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita indicação do tráfego comutado por pacote oferecido inclui pelo menos duas respectivas indicações baseadas em tempo do tráfego comutado por pacote oferecido, cada uma em relação a um período de tempo correspondente.
- 3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a rede de comunicações móvel adicionalmente suporta tráfego comutado por circuito, o método adicionalmente compreendendo obter uma indicação de um tráfego comutado por circuito oferecido em relação a pelo menos uma célula, em que a etapa de determinar dita quantidade de recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados é baseada também em dito tráfego comutado por circuito oferecido.
- 4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dita indicação do tráfego comutado por circuito oferecido inclui pelo menos duas respectivas indicações baseadas em tempo do tráfego comutado por circuito oferecido, cada uma em relação a um período de tempo correspondente.
- 5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a4, caracterizado pelo fato de que dita indicação do tráfego comutado por pacote oferecido inclui uma indicação de tráfego de dados de GPRS.
- 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a5, caracterizado pelo fato de que dita indicação do tráfego comutado por pacote oferecido inclui uma indicação de tráfego de dados de EDGE.
- 7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a6, caracterizado pelo fato de que dita indicação do tráfego comutado por pacote oferecido inclui uma primeira indicação do tráfego comutado por pacote oferecido transmitida por pelo menos uma célula de rede para terminais de comunicação móveis localizados na respectiva área geográfica, ePetição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 53/593 / 6 uma segunda indicação do tráfego comutado por pacote oferecido recebido por pelo menos uma célula de rede de terminais de comunicação móveis localizados na respectiva área geográfica.
- 8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a7, caracterizado pelo fato de que dita determinação da quantidade de recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados incluindo acumular as quantidades de aparelho manipulador de pacotes de dados determinada para as pelo menos duas células.
- 9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a8, caracterizado pelo fato de que dita obtenção de uma indicação dos recursos de radiocomunicações das pelo menos duas células compreende dimensionar os recursos de radiocomunicações das pelo menos duas células.
- 10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho manipulador de pacotes de dados a ser dimensionado está associado com uma pluralidade de células da rede de comunicações móvel e em que determinar uma quantidade de recursos do aparelho manipulador de pacotes de dados compreende:considerar uma pluralidade de períodos de tempo;para cada um de ditos períodos de tempo, calcular uma quantidade global de recursos pedidos por dita pluralidade de células;determinar a máxima de ditas quantidades globais, dita quantidade de recursos do aparelho manipulador de pacotes de dados correspondendo à dita máxima de ditas quantidades globais.
- 11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que calcular uma quantidade global de recursos inclui:calcular uma primeira quantidade global de recursos relacionados ao tráfego comutado por pacote oferecido transmitido por dita pluralidade de células a terminais de comunicação móveis localizados nas respectivas áreas geográficas, e uma segunda quantidade global de recursosPetição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 54/594 / 6 relacionados ao tráfego comutado por pacote oferecido recebido pela pluralidade de células de terminais de comunicação móveis localizados nas respectivas áreas geográficas; e tomar a máxima entre dita primeira e segunda quantidades globais de recursos.
- 12. Meio legível por computador, caracterizado pelo fato de compreender instruções para efetuar as etapas do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, quando executado em um sistema de computador.
- 13. Aparelho manipulador de pacotes de dados (145) adaptado para ser associado com pelo menos duas células de uma rede de comunicações móvel compreendendo uma pluralidade de células, cada uma provendo cobertura de comunicações móvel em uma respectiva área geográfica, em que dita rede de comunicações móvel suporta tráfego comutado por pacotes, o aparelho manipulador de pacotes de dados incluindo recursos para processar tráfego comutado por pacote, caracterizado pelo fato de que:ditos recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados estão relacionados a uma quantidade de recursos de radiocomunicações de ditas pelo menos duas células e a um tráfego comutado por pacote oferecido, oferecido para ditas pelo menos duas células, e os recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados são baseados em probabilidades de ocupação dos recursos de radiocomunicações das pelo menos duas células pelo tráfego comutado por pacote e compreende:calcular uma função de distribuição de ditas probabilidades de ocupação;fixar uma probabilidade de ocupação alvo;determinar um valor de recursos de radiocomunicação ocupados baseado na probabilidade de ocupação alvo; ePetição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 55/595 / 6 determinar a quantidade de recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados baseado no valor determinado de recursos de radiocomunicação ocupados.
- 14. Aparelho manipulador de pacotes de dados de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ditos recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados estão relacionados a uma distribuição de tempo do tráfego comutado por pacote oferecido.
- 15. Aparelho manipulador de pacotes de dados de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que ditos recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados também estão relacionados a um tráfego comutado por circuito oferecido, oferecido para as pelo menos duas células.
- 16. Aparelho manipulador de pacotes de dados de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que ditos recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados também estão relacionados a uma distribuição de tempo do tráfego comutado por circuito oferecido.
- 17. Aparelho manipulador de pacotes de dados de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que dito tráfego comutado por pacote oferecido inclui um tráfego de dados de GPRS.
- 18. Aparelho manipulador de pacotes de dados de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que dito tráfego comutado por pacote oferecido inclui um tráfego de dados de EDGE.
- 19. Aparelho manipulador de pacotes de dados de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, caracterizado pelo fato de que ditos recursos de aparelho manipulador de pacotes de dados também estão relacionados a uma distribuição de dito tráfego comutado por pacote oferecido entre uma primeira porção de tráfego transmitida por pelo menos duas células de rede para terminais de comunicação móveis localizados na respectiva área geográfica, e uma segunda porção de tráfego recebido por peloPetição 870180128115, de 10/09/2018, pág. 56/596 / 6 menos duas células de rede de terminais de comunicação móveis localizados na respectiva área geográfica.
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