DESENVOLVIMENTO DE UM APLICATIVO J2ME PARA A
DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE SISTEMAS CELULARES
Michelle H. Araújo e Ivan R. S. Casella
Universidade Federal do ABC – Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas
[email protected], [email protected]
1. Introdução
Neste artigo, é apresentado um aplicativo com o
J2ME (Java 2 Micro Edition) utilizando a configuração
CLDC (Connected Limited Device configuration) e
perfil MIDP 2.1 (Mobile Information Device Profile)
para o cálculo da capacidade de sistemas celulares com
as tecnologias FDMA (Frequency Division Multiple
Access), TDMA (Time Division Multiple Access) e
CDMA (Code Division Multiple Access).
2. Cálculos da Capacidade
O aplicativo foi desenvolvido levando em
consideração algumas fórmulas de capacidade bastante
conhecidas na literatura científica [1]. Para o cálculo da
capacidade de sistemas FDMA (e.g. AMPS [1]), em
número de canais por célula, tem-se:
W ⋅ 103
1
⋅
⋅ f ho
(1)
Bc
f reuso
Para o cálculo da capacidade de sistemas TDMA
(e.g. IS-136 e GSM [1]), tem-se:
Considerando que o tráfego gerado por um único
usuário (Auser) pode ser determinado por:
Auser = Tcon ⋅ N con 60
(5)
Onde,
Tcon é a duração de uma conexão em minutos
Ncon é o número de conexões em 1 hora
Pode-se, então, obter a capacidade em número de
usuários (Nu) baseada no tráfego em Erlang, fazendo:
N u = 3 ⋅ As Auser
(6)
3. Aplicativo CLDC
Na Fig.1 é apresentada a modelagem desenvolvida
com o CLDC e na Fig.2 são apresentadas algumas telas
do aplicativo. A entrada de parâmetros e os resultados
foram divididos em mais de uma tela, devido à
dimensão reduzida desses dispositivos.
Nc =
W ⋅ 103
1
⋅
⋅ f ho ⋅ f mux
(2)
Bc
f reuso
Para o cálculo da capacidade de sistemas CDMA
(e.g. IS-95 [1]), tem-se:
1
1
W ⋅103
Nc =
⋅
⋅
⋅ f ho ⋅ f pc ⋅ f ant ⋅ N port (3)
Rb ⋅ (Eb No ) f voz (1 + f int )
Nc =
Onde,
Nc é o número de canais no sistema
W é a largura ocupada pelo sistema em MHz
Bc é a banda ocupada pelo canal em kHz
freuso é o fator de reuso de canal
fmux é o fator de multiplexação do canal no tempo
fho é o fator perda por hand-off
Rb é a taxa de bits transmitida em kbps
(Eb/No) é a relação entre energia de bit e densidade de ruído
fvoz é o fator de utilização da voz
fint é o fator de interferência vinda de outras células do sistema
fpc é o fator devido a imprecisão do controle de potência
fant é o fator devido a setorização (antenas direcionais)
Nport é o número de portadoras disponíveis
Neste trabalho, é considerado que as células são
divididas em 3 setores. Para o cálculo da capacidade em
número de usuários, baseada no tráfego em Erlang, é
utilizado um algoritmo iterativo baseado em (4) para
determinar a densidade de tráfego total do setor (As) [1].
AN
Pb = s
N!
 N Asi 

⋅


i
!
 i=0

∑
−1
Onde,
Pb é a probabilidade de todos os canais estarem ocupados
N é a quantidade de canais por setor
(4)
Figura 1 – Modelagem do Sistema
Figura 2 – Telas do Aplicativo
4. Conclusões
Neste trabalho, foi desenvolvido um aplicativo J2ME
para o cálculo da capacidade de sistemas móveis. O
aplicativo permite fazer facilmente comparações de
desempenho entre diferentes tecnologias (e.g. ganho
CDMA sobre TDMA de 5.49) num aparelho celular.
5. Referências
[1] V. K. Garg, "Wireless Network Evolution: 2G to 3G”, Prentice
Hall, 2001.
[2] J. W. Muchow, “Core J2ME: Tecnologia & MIDP”, Makron
Books, 2007.