Serviços e Aplicações E-UMTS

Resultados de Simulação em BCC

Custos e Proveitos

Covilhã, 30 de Junho de 2005

SERVIÇOS E SERVIÇOS E APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

E-UMTSE-UMTS

1. Classificações das Aplicações1. Classificações das Aplicações

Aplicação Aplicação tarefa que requer comunicação de uma ou tarefa que requer comunicação de uma ou mais mais streamsstreams de informação, entre dois ou mais de informação, entre dois ou mais intervenientes separados geograficamente, intervenientes separados geograficamente, caracterizados pelo tráfego, comunicação e serviços caracterizados pelo tráfego, comunicação e serviços disponibilizados.disponibilizados.

Serviço Serviço conjunto genérico de aplicações com conjunto genérico de aplicações com características semelhantes, ou com uma única características semelhantes, ou com uma única aplicação por si só significativa.aplicação por si só significativa.

Classificação de aplicações/serviços:Classificação de aplicações/serviços:

-> Recomendação ITU-T I.211-> Recomendação ITU-T I.211

-> Perspectiva QoS-> Perspectiva QoS

Serviços Interactivos Serviços Interactivos ocorre troca de informação ocorre troca de informação bidireccional entre dois subscritores ou entre um subscritor e bidireccional entre dois subscritores ou entre um subscritor e um fornecedor de serviços. um fornecedor de serviços.

-> -> Conversacionais:Conversacionais: transferência de informação transferência de informação extremo-a-extremo de forma bidireccional e em tempo real. O extremo-a-extremo de forma bidireccional e em tempo real. O fluxo de informação pode ser simétrico e bidireccional, fluxo de informação pode ser simétrico e bidireccional, assimétrico e bidireccional e, em casos específicos, assimétrico e bidireccional e, em casos específicos, unidireccional. Exemplo: videotelefone e videoconferência. unidireccional. Exemplo: videotelefone e videoconferência.

-> -> De mensagens:De mensagens: comunicação entre utilizadores comunicação entre utilizadores individuais, com a possibilidade de guardar e redireccionar individuais, com a possibilidade de guardar e redireccionar mensagens/informação. Este tipo de serviço não é de tempo mensagens/informação. Este tipo de serviço não é de tempo real (ex.: correio de voz).real (ex.: correio de voz).

-> -> De acesso:De acesso: permitem adquirir informação permitem adquirir informação armazenada em centros de informação de utilização pública. armazenada em centros de informação de utilização pública. Este serviço tem aplicação, por exemplo, nos sistemas de Este serviço tem aplicação, por exemplo, nos sistemas de vídeo a pedido.vídeo a pedido.

1.1. Recomendação ITU-T I.211 (I)1.1. Recomendação ITU-T I.211 (I)

Serviços de Distribuição Serviços de Distribuição a transferência de informação é a transferência de informação é unidireccional, de um fornecedor de serviços para um unidireccional, de um fornecedor de serviços para um utilizador. Inclui serviços de difusão, em que o utilizador não utilizador. Inclui serviços de difusão, em que o utilizador não tem controlo sobre a apresentação da informação e serviços tem controlo sobre a apresentação da informação e serviços cíclicos, que permitem ao utilizador um certo controlo na cíclicos, que permitem ao utilizador um certo controlo na apresentação.apresentação.

-> -> De difusão:De difusão: oferecem um fluxo contínuo de oferecem um fluxo contínuo de informação, distribuído a partir de uma fonte até um número informação, distribuído a partir de uma fonte até um número ilimitado de receptores autorizados ligados à rede. Cada ilimitado de receptores autorizados ligados à rede. Cada utilizador pode aceder a este fluxo de informação, não tendo, utilizador pode aceder a este fluxo de informação, não tendo, no entanto, qualquer controlo sobre ele, como por exemplo, na no entanto, qualquer controlo sobre ele, como por exemplo, na difusão de um jornal electrónico.difusão de um jornal electrónico.

-> -> Cíclicos:Cíclicos: permitem a distribuição de informação a permitem a distribuição de informação a partir de uma fonte central para um grande número de partir de uma fonte central para um grande número de utilizadores. A informação é fornecida na forma de sequência utilizadores. A informação é fornecida na forma de sequência de entidades de informação com repetição cíclica. O utilizador de entidades de informação com repetição cíclica. O utilizador pode controlar o início e requisição da apresentação. Como pode controlar o início e requisição da apresentação. Como exemplos tem-se o teletexto e os jornais electrónicos por meio exemplos tem-se o teletexto e os jornais electrónicos por meio de redes públicas.de redes públicas.

1.1. Recomendação ITU-T I.211 (II)1.1. Recomendação ITU-T I.211 (II)

1.2. Perspectiva QoS1.2. Perspectiva QoS

1.2.1. Classe Conversacional1.2.1. Classe ConversacionalExiste interacção de dados em tempo real, com Existe interacção de dados em tempo real, com

largura de banda controlada requerendo tempos de largura de banda controlada requerendo tempos de atraso baixos. O serviço mais representativo atraso baixos. O serviço mais representativo corresponde às chamadas multimédia. Uma chamada corresponde às chamadas multimédia. Uma chamada refere-se a um pedido explicitamente colocado pelo refere-se a um pedido explicitamente colocado pelo utilizador final à rede UMTS, tentando trocar utilizador final à rede UMTS, tentando trocar informação com o(s) destinatário(s) da mesma. Se uma informação com o(s) destinatário(s) da mesma. Se uma chamada for bem sucedida origina um período activo de chamada for bem sucedida origina um período activo de troca de dados entre as entidades nela envolvidas. Uma troca de dados entre as entidades nela envolvidas. Uma chamada multimédia pode envolver duas ou mais chamada multimédia pode envolver duas ou mais entidades e consistir em componentes de áudio, vídeo e entidades e consistir em componentes de áudio, vídeo e dados em simultâneo ou estar limitada a um único dados em simultâneo ou estar limitada a um único componente.componente.

1.2.2. Classe de Streaming1.2.2. Classe de StreamingSuporta transferência de dados contínuos, com Suporta transferência de dados contínuos, com

largura de banda controlada, não necessitando, no largura de banda controlada, não necessitando, no entanto, de requisitos de tempo de atraso tão restritos entanto, de requisitos de tempo de atraso tão restritos como os da classe conversacional. São serviços como os da classe conversacional. São serviços unidireccionais do tipo servidor para utilizador (como o unidireccionais do tipo servidor para utilizador (como o Windows Media Player). Um programa ao vivo Windows Media Player). Um programa ao vivo transmitido na Internet é ligeiramente retardado pelo transmitido na Internet é ligeiramente retardado pelo software de recepção (por exemplo 5 a 10ms). Se software de recepção (por exemplo 5 a 10ms). Se faltarem dados durante a sessão o programa pára até faltarem dados durante a sessão o programa pára até que o software tenha pacotes suficientes para que o software tenha pacotes suficientes para continuar. continuar.

1.2.4. Classe de Retaguarda1.2.4. Classe de Retaguarda

Transferência de dados de baixa prioridade, sem Transferência de dados de baixa prioridade, sem ser em tempo real. Tal como a classe interactiva, a ser em tempo real. Tal como a classe interactiva, a característica mais importante desta classe é a característica mais importante desta classe é a preservação do conteúdo dos dados do utilizador, de preservação do conteúdo dos dados do utilizador, de modo a garantir a correcção dos mesmos. Porém, ao modo a garantir a correcção dos mesmos. Porém, ao contrário da classe interactiva, a resposta não é contrário da classe interactiva, a resposta não é esperada dentro de um limite temporal estreito.esperada dentro de um limite temporal estreito.

Mensagens curtas (SMS), correio electrónico, Mensagens curtas (SMS), correio electrónico, transferência de ficheiros e downloads são exemplos transferência de ficheiros e downloads são exemplos típicos.típicos.

1.2.3. Classe Interactiva1.2.3. Classe Interactiva

Existe transmissão de dados (sem ser em tempo Existe transmissão de dados (sem ser em tempo real) nos dois sentidos sem controlo de largura de real) nos dois sentidos sem controlo de largura de banda. A característica fundamental é a preservação do banda. A característica fundamental é a preservação do conteúdo dos dados do utilizador, de modo a garantir a conteúdo dos dados do utilizador, de modo a garantir a correcção dos mesmos. Nas aplicações de pesquisa web correcção dos mesmos. Nas aplicações de pesquisa web o utilizador requisita informação ao servidor e este o utilizador requisita informação ao servidor e este responde. Geralmente o tráfego de pesquisa é maior responde. Geralmente o tráfego de pesquisa é maior durante as transferências no flanco descendente que durante as transferências no flanco descendente que nas do flanco ascendente.nas do flanco ascendente.

1.3. QoS vs ITU-T I.211 (I)1.3. QoS vs ITU-T I.211 (I)

Pode dizer-se que as classes QoS (3GPP) e ITU-T Pode dizer-se que as classes QoS (3GPP) e ITU-T I.211 se encontram relacionadas do seguinte modo:I.211 se encontram relacionadas do seguinte modo:

A classe conversacional é a mesma em ambas as A classe conversacional é a mesma em ambas as classificações: existe um diálogo bidireccional entre classificações: existe um diálogo bidireccional entre utilizadores finais.utilizadores finais. O streaming multimédia está na mesma linha das O streaming multimédia está na mesma linha das classes de difusão e de acesso à informação. A classes de difusão e de acesso à informação. A informação encontra-se sob a forma de fluxo ou stream informação encontra-se sob a forma de fluxo ou stream contínuo.contínuo. A classe interactiva pode ser ligada a quase todos os A classe interactiva pode ser ligada a quase todos os tipos de classe I.211, excepto a de difusão. O utilizador tipos de classe I.211, excepto a de difusão. O utilizador requer dados a equipamentos remotos.requer dados a equipamentos remotos. A classe de retaguarda trata a informação como uma A classe de retaguarda trata a informação como uma troca de correio e está relacionada com a classe de troca de correio e está relacionada com a classe de mensagens I.211.mensagens I.211.

1.3. QoS vs ITU-T I.211 (II)1.3. QoS vs ITU-T I.211 (II)Na tabela apresenta-se a correspondência entre Na tabela apresenta-se a correspondência entre

serviços e aplicações, assim como uma classificação segundo serviços e aplicações, assim como uma classificação segundo os pontos de vista de mercado e de qualidade de serviço.os pontos de vista de mercado e de qualidade de serviço.

MIA-Mobile Internet Access; MIEA–Mobile Intra/Extranet Access; CI–Customised Infotainment; MMS–Multimedia Messaging Service; LBS–Location-Based Services; RV–Rich Voice

1.3. QoS vs ITU-T I.211 (III)1.3. QoS vs ITU-T I.211 (III)A tabela que se segue apresenta aa definições A tabela que se segue apresenta aa definições

específicas para cada categoria de serviço:específicas para cada categoria de serviço:

Descrição das categorias de serviço segundo o Report No.33 do UMTS Forum.

2. Parâmetros de Caracterização2. Parâmetros de Caracterização

Os parâmetros de serviço são necessários para a Os parâmetros de serviço são necessários para a caracterização de serviços extremo-a-extremo e respectivos caracterização de serviços extremo-a-extremo e respectivos requisitos.requisitos. Devem Devem distinguir-se os parâmetros em serviço, distinguir-se os parâmetros em serviço, tráfego, comunicação, componentes do serviço, modelo de tráfego, comunicação, componentes do serviço, modelo de actividade e ambientes de operacionalidade. Dos ambientes actividade e ambientes de operacionalidade. Dos ambientes de operacionalidade, no domínio móvel, a mobilidade do de operacionalidade, no domínio móvel, a mobilidade do terminal tem uma importância chave.terminal tem uma importância chave.

2.1. Características do Serviço2.1. Características do Serviço

•Dependência temporal intrínseca: baseada no tempo (Dependência temporal intrínseca: baseada no tempo (time-time-basedbased TB) ou não baseada no tempo ( TB) ou não baseada no tempo (non-TBnon-TB NTB); NTB);

•Requisitos de entrega: em tempo real (Requisitos de entrega: em tempo real (real-timereal-time RT) ou não RT) ou não ((non-RTnon-RT NRT); NRT);

•Direccionalidade: unidireccional (Und) ou bidireccional (Bid);Direccionalidade: unidireccional (Und) ou bidireccional (Bid);

•Simetria da ligação: simétrica (Sym) ou assimétrica (Asy) e o Simetria da ligação: simétrica (Sym) ou assimétrica (Asy) e o respectivo factor de assimetria;respectivo factor de assimetria;

•Interactividade: existente ou não;Interactividade: existente ou não;

•Número de intervenientes: um-para-um (1-1), um-para-vários Número de intervenientes: um-para-um (1-1), um-para-vários (1-m) ou multi-intervenientes (multi).(1-m) ou multi-intervenientes (multi).

2.2. Características do Tráfego2.2. Características do TráfegoProcesso de geraçãoProcesso de geração descreve a distribuição estatística dos tempos descreve a distribuição estatística dos tempos entre-chegadas/início das sessões (entre-chegadas/início das sessões (session inter-arrivalssession inter-arrivals), p.e., ), p.e., Poisson.Poisson.

Distribuição da duraçãoDistribuição da duração se é utilizada uma distribuição exponencial se é utilizada uma distribuição exponencial negativa para modelar a duração de uma chamada com taxa de serviço negativa para modelar a duração de uma chamada com taxa de serviço µ, o parâmetro corresponde ao valor médio 1/µ. Outras distribuições, µ, o parâmetro corresponde ao valor médio 1/µ. Outras distribuições, como a como a lognormallognormal, são, também, usadas para este efeito., são, também, usadas para este efeito.

Duração média das ligaçõesDuração média das ligações refere-se à duração da ligação, i.e., o refere-se à duração da ligação, i.e., o período em que se mantém activa (período em que se mantém activa (holding timeholding time).).

Latência (atraso extremo-a-extremo)Latência (atraso extremo-a-extremo) tempo de transferência tempo de transferência máximo (num sentido) tolerado pelo serviço. Para fornecer uma máximo (num sentido) tolerado pelo serviço. Para fornecer uma resposta interactiva aos observadores, o tempo de resposta entre a resposta interactiva aos observadores, o tempo de resposta entre a acção do utilizador e o seu efeito deve ser inferior a 100ms.acção do utilizador e o seu efeito deve ser inferior a 100ms.

Taxa de Transmissão de DadosTaxa de Transmissão de Dados taxa de transmissão de dados média taxa de transmissão de dados média associada aos serviços.associada aos serviços.

2.3. Características de Comunicação (I)2.3. Características de Comunicação (I)

As características de comunicação consistem em:As características de comunicação consistem em:

BurstinessBurstiness é definida pela razão entre o débito binário ( é definida pela razão entre o débito binário (bit ratebit rate)) médio e de pico. médio e de pico.

Classes de serviçoClasses de serviço entrega ao melhor esforço entrega ao melhor esforço best-effort deliverybest-effort delivery (classe de serviço ABR no contexto da tecnologia ATM), entrega em (classe de serviço ABR no contexto da tecnologia ATM), entrega em tempo real (RT) de informação baseada no tempo (CBR ou VBR) e tempo real (RT) de informação baseada no tempo (CBR ou VBR) e entrega em tempo real de informação não baseada no tempo. entrega em tempo real de informação não baseada no tempo.

2.3. Características de Comunicação 2.3. Características de Comunicação (II)(II)

Probabilidade de Erro de Bit (BER)Probabilidade de Erro de Bit (BER) Calcula-se através da Calcula-se através da razão entre os bits recebidos com erro ou omitidos e o número razão entre os bits recebidos com erro ou omitidos e o número total de bits recebidos.total de bits recebidos.

Protocolo de comunicaçãoProtocolo de comunicação os protocolos de comunicação os protocolos de comunicação mais comuns são o UDP (mais comuns são o UDP (User Datagram ProtocolUser Datagram Protocol) e o TCP ) e o TCP ((Transmission Control ProtocolTransmission Control Protocol).).

2.4. Sessão e modelo de actividade2.4. Sessão e modelo de actividade

Os parâmetros de chamada e sessão seguem:Os parâmetros de chamada e sessão seguem:

->BHCA (->BHCA (Busy Hour Call AttemptBusy Hour Call Attempt) e tempo ) e tempo entre-chegadas/início das sessões;entre-chegadas/início das sessões;

->Distribuição de chegadas->Distribuição de chegadas

Os modelos de actividade descrevem a relação entre Os modelos de actividade descrevem a relação entre períodos activos e silenciosos, em qualquer direcção:períodos activos e silenciosos, em qualquer direcção:

->Duração e sua distribuição;->Duração e sua distribuição;

->Tempo médio de acção/inacção;->Tempo médio de acção/inacção;

->Distribuições temporais de acção/inacção (e.g., ->Distribuições temporais de acção/inacção (e.g., exponencial).exponencial).

2.5. Componentes do serviço2.5. Componentes do serviço

Uma aplicação pode ser suportada por Uma aplicação pode ser suportada por diferentes serviços tendo, consequentemente, diferentes serviços tendo, consequentemente, características diferentes em termos de tipo de características diferentes em termos de tipo de informação, se assim for não é suficiente um simples informação, se assim for não é suficiente um simples modelo de actividade/inactividade. Torna-se então modelo de actividade/inactividade. Torna-se então necessário definir um modelo de componentes de necessário definir um modelo de componentes de serviço para multi-serviço. serviço para multi-serviço.

3. Modelos de Mobilidade3. Modelos de Mobilidade

O objectivo dos modelos de mobilidade é O objectivo dos modelos de mobilidade é descrever a movimentação de terminais típicos, de descrever a movimentação de terminais típicos, de forma a poder realizar-se uma análise do desempenho. forma a poder realizar-se uma análise do desempenho. Consideram-se dois tipos básicos: terminal individual e Consideram-se dois tipos básicos: terminal individual e tele-tráfego. tele-tráfego.

Da perspectiva da mobilidade, os ambientes de Da perspectiva da mobilidade, os ambientes de interior são caracterizados por baixas velocidades interior são caracterizados por baixas velocidades (pedestre ou de veículo lento) e por caminhos de (pedestre ou de veículo lento) e por caminhos de mobilidade relativamente bem definidos, determinados mobilidade relativamente bem definidos, determinados pela topologia arquitectónica e padrões de actividade. pela topologia arquitectónica e padrões de actividade.

3.1. Ambientes de Escritório3.1. Ambientes de Escritório

3.2. Pedestre Exterior/Interior — Centro de Negócios 3.2. Pedestre Exterior/Interior — Centro de Negócios CitadinoCitadino

Este modelo de mobilidade é associado com um Este modelo de mobilidade é associado com um ambiente de centros de negócios em cidades onde as ambiente de centros de negócios em cidades onde as estações base se encontram situadas no exterior estações base se encontram situadas no exterior cobrindo, também, as áreas interiores dos edifícios. Na cobrindo, também, as áreas interiores dos edifícios. Na representação de centros citadinos utiliza-se, representação de centros citadinos utiliza-se, normalmente, o Modelo Manhattan, ou seja, uma normalmente, o Modelo Manhattan, ou seja, uma grelha rectangular de ruas intersectadas. grelha rectangular de ruas intersectadas.

3.4 Modelos de Equilíbrio de Fluxo para Tráfego3.4 Modelos de Equilíbrio de Fluxo para Tráfego

O ambiente veicular aplica-se a cenários O ambiente veicular aplica-se a cenários urbanos e suburbanos fora do centro citadino, onde os urbanos e suburbanos fora do centro citadino, onde os edifícios têm praticamente uma altura uniforme, edifícios têm praticamente uma altura uniforme, caracterizados por células maiores e potências de caracterizados por células maiores e potências de transmissão mais elevadas.transmissão mais elevadas.

A alta mobilidade associada ao E-UMTS remete A alta mobilidade associada ao E-UMTS remete para uma análise de tele-tráfego, onde o tráfego das para uma análise de tele-tráfego, onde o tráfego das novas ligações e das ligações de novas ligações e das ligações de handoverhandover deve ser deve ser considerado simultaneamente.considerado simultaneamente.

Duração média:Duração média:

Tempo de ocupação do canal Tempo de ocupação do canal cc = min{ = min{, , hh} }

Tempo médio de ocupação do canal:Tempo médio de ocupação do canal:

3.3. Ambiente Veicular3.3. Ambiente Veicular

Características dos cenários de mobilidade.

Considerou-se uma distribuição triangular para a velocidade, com média

Vav=(Vmax+Vmin)/2e um desvio =(Vmax-Vmin)/2.

4. Definição de Cenários E-UMTS (I)4. Definição de Cenários E-UMTS (I)

ÉÉ, ainda, difícil ter uma visão clara dos cenários , ainda, difícil ter uma visão clara dos cenários de desenvolvimento em E-UMTS. No entanto, já é de desenvolvimento em E-UMTS. No entanto, já é possível distinguir oito: i) Centros de Negócios possível distinguir oito: i) Centros de Negócios Citadinos Citadinos BCC (veicular ou pedestre), ii) residências BCC (veicular ou pedestre), ii) residências urbanas urbanas URB (veicular ou pedestre), iii) estradas URB (veicular ou pedestre), iii) estradas primárias primárias ROA, iv) comboios ROA, iv) comboios TRA, v) zonas TRA, v) zonas comerciais comerciais COM (p.e., aeroportos, estações de COM (p.e., aeroportos, estações de caminho-de-ferro, hospitais, centros comerciais, caminho-de-ferro, hospitais, centros comerciais, universidades), vi) escritórios universidades), vi) escritórios OFF (edifícios), vii) OFF (edifícios), vii) indústria indústria IND (fábricas de grande envergadura) e viii) IND (fábricas de grande envergadura) e viii) casas casas HOM. HOM.

Hipóteses de uso nos vários mercados.

Hipóteses para escritórios e indústrias.

4. Definição de Cenários E-UMTS (II)4. Definição de Cenários E-UMTS (II)

Assume-se, ainda, que existe correspondência Assume-se, ainda, que existe correspondência entre cenários de desenvolvimento e os mercados entre cenários de desenvolvimento e os mercados referidos:referidos:•  Residencial: URB e HOM.Residencial: URB e HOM.• Mistos: ROA, TRA e COM.Mistos: ROA, TRA e COM.• Negócios: BCC, OFF e IND.Negócios: BCC, OFF e IND.

As aplicações assimétricas (como o FTP) As aplicações assimétricas (como o FTP) necessitam de taxas elevadas apenas num dos necessitam de taxas elevadas apenas num dos sentidos, enquanto que para aplicações com sentidos, enquanto que para aplicações com comportamento em rajada UBR (como o Ambiente de comportamento em rajada UBR (como o Ambiente de Trabalho Multimédia) o débito binário médio pode ser Trabalho Multimédia) o débito binário médio pode ser muito inferior levando a uma melhoria da utilização da muito inferior levando a uma melhoria da utilização da fonte, ocorrendo fonte, ocorrendo um ganho estatístico de um ganho estatístico de multiplexagem.multiplexagem.5. Tráfego fonte e simulações (I)5. Tráfego fonte e simulações (I)

Para satisfazer as exigências técnicas de ferramentas Para satisfazer as exigências técnicas de ferramentas de simulação deve ser seleccionado um conjunto de serviços de simulação deve ser seleccionado um conjunto de serviços reduzido. Sem esse esforço de sumarização o enquadramento reduzido. Sem esse esforço de sumarização o enquadramento proposto teria dificuldades consideráveis na implementação, proposto teria dificuldades consideráveis na implementação, devido aos elevados recursos de computação necessários para devido aos elevados recursos de computação necessários para os simuladores. os simuladores.

A quantidade de chamadas geradas é dependente do número A quantidade de chamadas geradas é dependente do número de potenciais utilizadores e da taxa de novas sessões por utilizador de potenciais utilizadores e da taxa de novas sessões por utilizador que caracterizam cada serviço e ambiente. A duração das chamadas e que caracterizam cada serviço e ambiente. A duração das chamadas e o padrão de actividade determinam o comportamento do tráfego.o padrão de actividade determinam o comportamento do tráfego.

5. Tráfego fonte e simulações (II)5. Tráfego fonte e simulações (II)

Proposta para a utilização de aplicações em cada uma das simulações do SEACORN para Cenários de

Desenvolvimento.

5.1. Tráfego de Aplicação5.1. Tráfego de Aplicação

Uma tentativa de chamada em hora de ponta Uma tentativa de chamada em hora de ponta (BHCA) representa, neste caso, o número total de (BHCA) representa, neste caso, o número total de tentativas de chamada por todos os utilizadores tentativas de chamada por todos os utilizadores considerados numa simulação. Vão corresponder aos considerados numa simulação. Vão corresponder aos utilizadores cobertos por uma ou parte de uma célula utilizadores cobertos por uma ou parte de uma célula de transmissão.de transmissão.

5.2. Tentativa de chamada em hora de ponta5.2. Tentativa de chamada em hora de ponta

5.3. Geração de chamadas e parâmetros de 5.3. Geração de chamadas e parâmetros de tráfego (I)tráfego (I)

A geração de chamadas e os parâmetros de A geração de chamadas e os parâmetros de tráfego descrevem o comportamento do serviço em tráfego descrevem o comportamento do serviço em termos de geração de tráfego. Incluem taxa de dados termos de geração de tráfego. Incluem taxa de dados média, taxa de chegada de sessão por utilizador média, taxa de chegada de sessão por utilizador durante a hora de ponta, duração média de uma durante a hora de ponta, duração média de uma chamada, chamada, burstinessburstiness e factor de simetria. O termo e factor de simetria. O termo chamada refere-se geralmente a serviços chamada refere-se geralmente a serviços conversacionais enquanto o termo sessão se refere a conversacionais enquanto o termo sessão se refere a ligações a dados.ligações a dados.

5.3. Geração de chamadas e parâmetros de 5.3. Geração de chamadas e parâmetros de tráfego (II)tráfego (II)

Geração de chamadas e parâmetros de tráfego.

A utilização UA utilização Ujj é expressa como uma relação entre o é expressa como uma relação entre o

tráfego para o serviço j (derivado da taxa de chegada de tráfego para o serviço j (derivado da taxa de chegada de sessão, duração e número de subscritores) e o tráfego total sessão, duração e número de subscritores) e o tráfego total produzido durante a hora de ponta.produzido durante a hora de ponta.

Os parâmetros de actividade da sessão descrevem os Os parâmetros de actividade da sessão descrevem os aspectos detalhados do tráfego durante uma chamada. Isto é aspectos detalhados do tráfego durante uma chamada. Isto é consumado através de um modelo alternando entre o estado consumado através de um modelo alternando entre o estado activo/inactivo (On/Off). Pela definição de uma duração média activo/inactivo (On/Off). Pela definição de uma duração média de cada período, juntamente com uma distribuição estatística de cada período, juntamente com uma distribuição estatística adequada, pode-se modelar a actividade durante uma adequada, pode-se modelar a actividade durante uma chamada. chamada.

5.4. Parâmetros de Actividade de Sessão5.4. Parâmetros de Actividade de Sessão

5.4. Parâmetros de Actividade de Sessão 5.4. Parâmetros de Actividade de Sessão (cont.)(cont.)

Pode verificar-se que os serviços de Pode verificar-se que os serviços de streamingstreaming não exibem não exibem estados inactivos e assim o estado On é igual à duração de chamada e estados inactivos e assim o estado On é igual à duração de chamada e a duração do estado Off é nula.a duração do estado Off é nula.

Parâmetros de actividade da aplicação.

Para simulação as fontes de fala poderão ser baseadas em Para simulação as fontes de fala poderão ser baseadas em codificadores/descodificadores (codificadores/descodificadores (codecscodecs) multi-taxa adaptativos (AMR) ) multi-taxa adaptativos (AMR) apenas com o modo de 12.2kb/s. Cada fonte AMR de 12.2 kb/s é apenas com o modo de 12.2kb/s. Cada fonte AMR de 12.2 kb/s é modelada com um modelo On/Off para DTX (modelada com um modelo On/Off para DTX (Discontinuous Discontinuous TransmissionTransmission) tendo as seguintes estatísticas:) tendo as seguintes estatísticas:

• Distribuição da duração da chamada de voz: Exponencial; média: Distribuição da duração da chamada de voz: Exponencial; média: 180seg.180seg.• Distribuição da duração em estado activo: Exponencial; média: Distribuição da duração em estado activo: Exponencial; média: 1.4seg.1.4seg.• Distribuição da duração em estado inactivo: Exponencial; média: Distribuição da duração em estado inactivo: Exponencial; média: 1.7seg.1.7seg.

5.5. Modelo de Tráfego Fonte para Fala5.5. Modelo de Tráfego Fonte para Fala

5.6. Pesquisa Web Multimédia5.6. Pesquisa Web Multimédia

Este modelo de fonte de dados é baseado nos modelos Este modelo de fonte de dados é baseado nos modelos fonte para pesquisa Web mas considera o tamanho médio dos fonte para pesquisa Web mas considera o tamanho médio dos ficheiros maior devido à natureza multimédia do serviço. O ficheiros maior devido à natureza multimédia do serviço. O tráfego multimédia exibe tamanhos de ficheiros tráfego multimédia exibe tamanhos de ficheiros potencialmente grandes com padrões de distribuição de cauda potencialmente grandes com padrões de distribuição de cauda pesada (pesada (heavy tailheavy tail).).

Modelo de tráfego para pesquisa Web multimédia.

As mensagens multimédia em tempo real são trocadas As mensagens multimédia em tempo real são trocadas entre utilizadores através de um servidor de mensagens entre utilizadores através de um servidor de mensagens multimédia instantâneas. É considerado que as mensagens multimédia instantâneas. É considerado que as mensagens não terão um tamanho mínimo e, assim, é utilizada a não terão um tamanho mínimo e, assim, é utilizada a distribuição de Weibull para modelar o tamanho dos pacotes distribuição de Weibull para modelar o tamanho dos pacotes de chamadas.de chamadas.

5.7. Mensagens Instantâneas Multimédia 5.7. Mensagens Instantâneas Multimédia (IMM)(IMM)

Parâmetros para o modelo de tráfego IMM.

5.8. Assistência em Viagem5.8. Assistência em Viagem

Este serviço consiste em:Este serviço consiste em:-> Guia de Cidade-> Guia de Cidade-> Aconselhamento de Tráfego e Condições de Estrada-> Aconselhamento de Tráfego e Condições de Estrada

Combina serviços baseados em localização com Combina serviços baseados em localização com assistência pessoal e podendo usar assistência pessoal e podendo usar streamingstreaming de vídeo de vídeo interactivo para sessões de realidade virtual. A seguinte interactivo para sessões de realidade virtual. A seguinte aproximação de modelação pode ser seguida utilizando a aproximação de modelação pode ser seguida utilizando a distribuição de Weibull com os parâmetros detalhados na distribuição de Weibull com os parâmetros detalhados na tabela seguinte.tabela seguinte.

Parâmetros do modelo de tráfego de Assistência em Viagem.

5.9. Interligação WLAN5.9. Interligação WLANDe uma interligação WLAN é esperado que siga um De uma interligação WLAN é esperado que siga um

comportamento similar a uma LAN. Apontando para um comportamento similar a uma LAN. Apontando para um nivelamento apertado devido à agregação de tráfego da nivelamento apertado devido à agregação de tráfego da fonte, uma distribuição de Weibull com um parâmetro de fonte, uma distribuição de Weibull com um parâmetro de forma forma αα=1.5 é utilizada para produzir uma camada de =1.5 é utilizada para produzir uma camada de distribuição menos pronunciada.distribuição menos pronunciada.

Parâmetros do modelo de tráfego da interligação WLAN.

5.10. Modelo de Vídeo MPEG-45.10. Modelo de Vídeo MPEG-4

É esperado que os modelos MPEG-4 e H.263 ocupem É esperado que os modelos MPEG-4 e H.263 ocupem uma parte muito significativa nos sistemas multimédia e uma parte muito significativa nos sistemas multimédia e redes de banda larga sem fios. Estes algoritmos de redes de banda larga sem fios. Estes algoritmos de compressão tornam possível a transmissão do tráfego vídeo compressão tornam possível a transmissão do tráfego vídeo em sistemas de rede sem fios. Os codificadores do MPEG-4 em sistemas de rede sem fios. Os codificadores do MPEG-4 geram três tipos de quadros: Quadros IP, Quadros P e geram três tipos de quadros: Quadros IP, Quadros P e Quadros B.Quadros B.

O resultado principal da pesquisa continuada na O resultado principal da pesquisa continuada na simulação do tráfego MPEG-4 é que as estatísticas podem simulação do tráfego MPEG-4 é que as estatísticas podem variar largamente mesmo no caso de material similar (ex.: variar largamente mesmo no caso de material similar (ex.: filmes codificados). A única maneira de alcançar um ajuste filmes codificados). A única maneira de alcançar um ajuste óptimo envolve o estudo particular da fonte em questão.óptimo envolve o estudo particular da fonte em questão.

RESULTADOS DERESULTADOS DE

SIMULAÇÃO EMSIMULAÇÃO EM

BCCBCC

No ambiente de centro de negócios citadinos, o No ambiente de centro de negócios citadinos, o escolhido para as simulações realizadas, as unidades escolhido para as simulações realizadas, as unidades móveis deslocam-se ao longo das ruas e podem mudar de móveis deslocam-se ao longo das ruas e podem mudar de direcção em cruzamentos com uma determinada direcção em cruzamentos com uma determinada probabilidadeprobabilidade..

A actualização das posições necessita de ser A actualização das posições necessita de ser realizada com mais frequência que no caso do ambiente realizada com mais frequência que no caso do ambiente urbano visto que, para este ambiente, são consideradas urbano visto que, para este ambiente, são consideradas velocidades pedestres por isso, considera-se que uma velocidades pedestres por isso, considera-se que uma actualização a cada 5m é um valor razoável. A cada actualização a cada 5m é um valor razoável. A cada actualização de posição pode ocorrer uma variação da actualização de posição pode ocorrer uma variação da velocidade de acordo com uma determinada velocidade de acordo com uma determinada probabilidade. Podem especificar-se vários parâmetros probabilidade. Podem especificar-se vários parâmetros tais como as velocidades média e mínima e as tais como as velocidades média e mínima e as probabilidades de mudar de direcção e de velocidade.probabilidades de mudar de direcção e de velocidade.

1. Cenário Simulado: BCC (I)1. Cenário Simulado: BCC (I)

Normalmente utiliza-se o modelo Manhattan (tipo Normalmente utiliza-se o modelo Manhattan (tipo Baixa Pombalina) para representar os centros citadinosBaixa Pombalina) para representar os centros citadinos::

Este modelo consiste numa grelha rectangular de Este modelo consiste numa grelha rectangular de ruas que se intersectam entre si, podendo caracterizar-se ruas que se intersectam entre si, podendo caracterizar-se por ter edifícios quadrados homogéneospor ter edifícios quadrados homogéneos com 200m de com 200m de lado e ruas com 30 metros de largura.lado e ruas com 30 metros de largura. Tem ainda como Tem ainda como característica específica o facto de consistir em áreas característica específica o facto de consistir em áreas pequenas com edifícios altos e elevada densidade de pequenas com edifícios altos e elevada densidade de utilizadores com baixa mobilidade (pedestre).utilizadores com baixa mobilidade (pedestre).

1. Cenário Simulado: BCC (II)1. Cenário Simulado: BCC (II)

2. Resultados de simulação2. Resultados de simulação

M=500

0.000

1.000

2.000

3.000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Pb

[%]

M=600

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Pb

[%]

M=700

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Pb

[%]

M=750

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Pb

[%]

M=800

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Pb[%

]

M=900

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Pb

[%]

M=1000

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000

10.00011.00012.00013.000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Pb

[%]

2. Resultados de simulação (I)2. Resultados de simulação (I)

M=500

2200000

2400000

2600000

2800000

3000000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Th

rou

gh

pu

t[b

]

M=600

2500000

2750000

3000000

3250000

3500000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Th

rou

gh

pu

t[b

]

M=700

32500003500000375000040000004250000450000047500005000000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Th

rou

gh

pu

t[b

]

M=750

3500000375000040000004250000450000047500005000000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Th

rou

gh

pu

t[b

]

M=800

3250000350000037500004000000425000045000004750000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Th

rou

gh

pu

t[b

]

M=900

37500004000000425000045000004750000500000052500005500000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Th

rou

gh

pu

t[b

]

M=1000

400000042500004500000475000050000005250000550000057500006000000

25 75 125 175 225 275 325 375 425 475

R[m]

Th

rou

gh

pu

t[b

]

2. Resultados de simulação (II)2. Resultados de simulação (II)

Percentagem de utilizadores activos suportada em função de R.

0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400 500R[m]

f s[%

]

2. Resultados de simulação (III)2. Resultados de simulação (III)

 Throughput suportado em função de R, entre

[239.89; 465.25].

1.00E+06

3.00E+06

5.00E+06

7.00E+06

9.00E+06

1.10E+07

1.30E+07

1.50E+07

1.70E+07

150 170 190 210 230 250R[m]

Th

rou

gh

pu

t [b

/s]

1.00E+06

2.00E+06

3.00E+06

4.00E+06

5.00E+06

6.00E+06

7.00E+06

8.00E+06

9.00E+06

200 250 300 350 400 450 500R[m]

Th

rou

gh

pu

t [b

/s]

0

100000000

200000000

300000000

400000000

500000000

600000000

0 100 200 300 400 500

R[m]T

hro

ug

hp

ut

[b/s

]

Throughput suportado em função de R, entre [155.463; 238].

Throughput suportado em função de R.

2. Resultados de simulação (IV)2. Resultados de simulação (IV)

CUSTOS ECUSTOS E

PROVEITOSPROVEITOS

1. Custos e Proveitos (I)1. Custos e Proveitos (I)

No que à função de custos diz respeito, têm-se dois No que à função de custos diz respeito, têm-se dois parâmetros. Em primeiro lugar, os custos fixos (parâmetros. Em primeiro lugar, os custos fixos (CCff), que se optou ), que se optou

por fazer corresponder ao valor da licença UMTS em Portugal no por fazer corresponder ao valor da licença UMTS em Portugal no ano 2000, no montante de 100000000€. Em segundo lugar, os ano 2000, no montante de 100000000€. Em segundo lugar, os custos proporcionais ao número de BSs (custos proporcionais ao número de BSs (CCbb), calculados pela soma ), calculados pela soma

dos custos da estação de base em si, dos custos de instalação e de dos custos da estação de base em si, dos custos de instalação e de manutenção da rede. Para estes últimos consideraram-se três manutenção da rede. Para estes últimos consideraram-se três hipóteses apresentadas na tabela.hipóteses apresentadas na tabela.

Quanto à função de proveitos, interessa estipular o preço Quanto à função de proveitos, interessa estipular o preço (em euros) por kb de dados, (em euros) por kb de dados, TTxx. Consideraram-se também três . Consideraram-se também três

hipóteses, indiferenciadas no que concerne o ritmo de transmissão hipóteses, indiferenciadas no que concerne o ritmo de transmissão característico dos vários tipos de aplicação, sendo todas característico dos vários tipos de aplicação, sendo todas referentes a valores bastante abaixo dos praticados actualmente referentes a valores bastante abaixo dos praticados actualmente com o UMTS.com o UMTS.

Importa ainda definir a duração da tentativa de chamada Importa ainda definir a duração da tentativa de chamada em hora de ponta, em hora de ponta, ttBHCABHCA, que se considerou ser de 6 horas por dia , que se considerou ser de 6 horas por dia

durante 250 dias úteis por ano, ou seja, 5400000 segundos.durante 250 dias úteis por ano, ou seja, 5400000 segundos.

Custos/Proveitos por célula por ano (Cb =40000€,Tx=1cent/MB)

500.00 €

5 500.00 €

10 500.00 €

15 500.00 €

20 500.00 €

150 200 250 300 350 400 450 500

R[m]

Val

or[

€] Proveitos

Custos

Função de Custos:

Função de Proveitos:

Carga suportada:

Gráficos para hipóteses Gráficos para hipóteses intermédiasintermédias

1. Custos e Proveitos (II)1. Custos e Proveitos (II)

Custos/Proveitos por célula por ano (Cb =40000€,Tx=4cent/MB)

500.00 €

10 500.00 €

20 500.00 €

30 500.00 €

40 500.00 €

50 500.00 €

150 200 250 300 350 400 450 500

R[m]

Val

or[

€] Proveitos

Custos

Custos/Proveitos por célula por ano (Cb =40000€,Tx=2cent/MB)

500.00 €

5 500.00 €

10 500.00 €

15 500.00 €

20 500.00 €

25 500.00 €

150 200 250 300 350 400 450 500

R[m]

Val

or[

€] Proveitos

Custos

1. Custos e Proveitos (III)1. Custos e Proveitos (III)

2. Valores do Lucro para cada Hipótese2. Valores do Lucro para cada Hipótese

Lucro por célula por ano

-40 000.00 €-30 000.00 €

-20 000.00 €-10 000.00 €

- €

10 000.00 €20 000.00 €

30 000.00 €40 000.00 €

150 200 250 300 350 400 450 500

R[m]

Va

lor[

€]

Cf=30000€, Tx=1cent/MB Cf=30000€, Tx=2cent/MB Cf=30000€, Tx=4cent/MBCf=40000€, Tx=1cent/MB Cf=40000€, Tx=2cent/MB Cf=40000€, Tx=4cent/MBCf=50000€, Tx=1cent/MB Cf=50000€, Tx=2cent/MB Cf=50000€, Tx=4cent/MB

Lucro anual em %

-100%-50%

0%50%

100%150%200%250%300%350%

150 200 250 300 350 400 450 500

R[m]

Lu

cro

[%]

Cf=30000€, Tx=1cent/MB Cf=30000€, Tx=2cent/MB Cf=30000€, Tx=4cent/MBCf=40000€, Tx=1cent/MB Cf=40000€, Tx=2cent/MB Cf=40000€, Tx=4cent/MBCf=50000€, Tx=1cent/MB Cf=50000€, Tx=2cent/MB Cf=50000€, Tx=4cent/MB

3. Percentagem de Lucro3. Percentagem de Lucro