Dimensionamiento de Redes Móviles: Cálculo de Canales y Celdas GSM/EDGE

Cálculo de Canales para Tráfico de Voz y Datos

Repitiendo el procedimiento anterior, ¿cuántos canales se requieren para manejar 400 usuarios? Se considera que, en promedio, cada usuario conversa durante minuto y medio y se debe asegurar un bloqueo de llamadas no mayor al 1%. Además, el 60% del tráfico es Half Rate. También se desea tener 2 canales PDCH por cada frame (GPRS/EDGE).

• Tráfico por usuario: 90 seg / 3600 seg = 25 mErlangs.
• Tráfico generado en una hora por todos los usuarios: 25 mErlangs x 400 = 10 Erlangs.

El tráfico con un 60% de Half Rate se calcula de la siguiente manera:

10 Erl / (1 + 0.6) = 10 / 1.6 = 6.25 Erl de tráfico Full Rate.

Según la tabla Erlang B, para este nivel de tráfico necesitaríamos 13 canales de tráfico. Si en GSM tenemos 8 canales por cada radio (TRX), entonces requerimos de 2 radios.

Con 2 radios (TRX) tenemos 16 canales, menos 2 de señalización = 14 canales disponibles (BCCH y SDCCH). Sin embargo, con esta configuración no alcanzamos a suplir la exigencia en datos (PDCH).

Cálculo de Celdas por Superficie: Ejemplo 1

Se desea cubrir una superficie de 150 km² con tecnología EDGE, para brindar servicio a 30 usuarios por celda a una tasa de 15 kbps. ¿Cuántos sitios se requieren si cada celda posee 3 TRX y cada sitio tiene 3 sectores?

Fórmula de superficie (S):

S = B * E / (U * T) = (3 * 200,000) * 1.92 / (30 * 150,000) = 2.56 km²

Entonces, si dividimos el área total por la superficie de cada celda: 150 / 2.56 = 58.6 ≈ 59 celdas.

Dividiendo la cantidad de celdas por 3 (sectores por sitio), obtenemos la cantidad de sitios:

59 / 3 = 19.7 ≈ 20 sitios.

Cálculo de Celdas por Superficie: Ejemplo 2

Se desea diseñar una red GPRS donde se requiere que cada celda cubra 1.5 km² y soporte 25 usuarios simultáneos a una tasa de 30 kbps.

Cálculo del ancho de banda (B):

B = S * U * T / E = 1.5 * 25 * 30,000 / 1.92 = 595,938 Hz ≈ 600 kHz

Entonces, si dividimos 600 kHz / 200 kHz (ancho de banda por portadora), obtenemos: 3 TRX.

Cálculo de Celdas por Superficie: Ejemplo 3

Se desea cubrir 200 km² con 28 sitios GPRS que tienen 3 celdas cada uno. ¿Cuántos usuarios puede soportar cada celda si se le desea asignar a cada uno 16 kbps? Cada celda posee 2 TRX.

Si dividimos los 200 km² por la cantidad total de celdas, obtenemos la distancia de cobertura de cada una de ellas:

200 / (3 * 28) = 2.38 km²

Cálculo de usuarios (U):

U = B * E / (S * T) = (2 * 200,000) * 1.92 / (2.38 * 16,000) = 20.17 ≈ 20 usuarios.