ads:
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE CAMPINAS
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, AMBIENTAIS E DE
TECNOLOGIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO-SENSU
MÁRCIA MARIA SAVOINE
ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ESPECTRAL
CONSIDERANDO A DUPLEXAÇÃO E O PERFIL DE
TRÁFEGO PARA BANDAS LICENCIADAS
CAMPINAS
2009
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
PONTIFÍCIA
UNIVERSIDADE
CATÓLICA
DE
CAMPINAS
GRÃO-CHANCELER
Dom Bruno Gamberini
MAGNÍFICO
REITOR
Prof. Pe. Wilson Denadai
VICE-REITOR
Prof
a
. Dra. Ângela de Mendonça Engelbrecht
PRÓ-REITORIA
DE
PESQUISA
E
PÓS-GRADUAÇÃO
Prof
a
. Dra. Vera Engler Cury
DIRETOR
DO
CENTRO
DE
CIÊNCIAS
EXATAS,
AMBIENTAIS
E
DE
TECNOLOGIAS
Prof. Dr. Orandi Mina Falsarella
COORDENADORES
DO
PROGRAMA
DE
PÓS-GRADUAÇÃO
EM
ENGENHARIA
ELÉTRICA
CURSO
DE
MESTRADO
PROFISSIONAL
EM
TELECOMUNICAÇÕES
ÁREA
DE
CONCENTRAÇÃO:
GESTÃO
DE
REDES
DE
TELECOMUNICAÇÕES
Prof. Dr. Marcelo Luís Francisco Abbade
ads:
MÁRCIA MARIA SAVOINE
ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ESPECTRAL
CONSIDERANDO A DUPLEXAÇÃO E O PERFIL DE
TRÁFEGO PARA BANDAS LICENCIADAS
Dissertação apresentada como exigência
para obtenção do Título de Mestre em
Engenharia Elétrica, ao Programa de Pós-
Graduação na área de concentração
Gestão de Redes e Serviços, Pontifícia
Universidade Católica de Campinas.
Orientador: Profª. Drª. Norma Reggiani
PUC-CAMPINAS
2009
Ficha Catalográfica
Elaborada pelo Sistema de Bibliotecas e
Informação – SBI – PUC-Campinas
t621.382 Savoine, Márcia Maria.
S268a Análise da eficiência espectral considerando a duplexação e o perfil de
tráfego para bandas licenciadas / Márcia Maria Savoine. - Campinas: PUC-
Campinas, 2009.
83p.
Orientadora: Norma Reggiani
Dissertação (mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de
Campinas, Centro de Ciências Exatas, Ambientais e de Tecnologias, Pós-
Graduação em Engenharia Elétrica.
Inclui anexos e bibliografia.
1. Eficiência Espectral. 2. Duplexação. 3. Redes Wireless. 4. Padrão
802.16 5.
Canais de comunicação I. Reggiani, Norma. II. Pontifícia
Universidade Católica de Campinas. Centro de Ciências Exatas, Ambientais
e de Tecnologias. Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. III. Título.
22.ed.CDD - t621.382
Pontifícia Universidade Católica de Campinas
Centro de Ciências Exatas, Ambientais e de Tecnologias
Programa de Pós-Graduação Stricto-Sensu
BANCA
EXAMINADORA
Presidente e Orientador: Profª. Drª. Norma Reggiani
1° Examinador: Prof. Dr. David Bianchini
2° Examinador: Prof. Dr. Edson Luis Ursini
Campinas, 06 de Fevereiro de 2009.
Dedico este trabalho a meus pais, Alceu e Nair, e
a meu irmão Alan, que muito contribuiu para a
realização deste sonho.
Pois, um sonho sonhado sozinho é apenas um sonho;
um sonho sonhado em conjunto torna-se realidade.
AGRADECIMENTOS
Considerando este trabalho como resultado de uma longa caminhada, agradeço pode não ser
uma tarefa fácil, mas meritória. Para não correr o risco de ser injusta, agradeço de antemão a
todos que de alguma forma passaram pela minha vida e contribuíram para a construção de quem
sou hoje.
E agradeço, particularmente, a algumas pessoas pela contribuição direta na construção deste
trabalho:
Aos meus pais Alceu e Nair que muito colaboraram para a concretização deste tão sonhado sonho
Me ensinaram o valor da disciplina, da persistência e da responsabilidade indispensáveis para a
construção e conquista do meu projeto de vida. Ao meu irmão Alan que com muita paciência e
calma sempre me ouviu nas horas difíceis e complicadas, me incentivando e dando a força
necessária para prosseguir na caminhada. E também, ao meu irmão Alcir e minha cunhada
Joelma pelo apoio, e minhas queridas sobrinhas Mariani e Isabelli pela compreensão nas intensas
ausências.
Ao professor Dr. Omar Carvalho Branquinho pela definição do tema e discussões técnicas que
subsidiou a realização deste trabalho.
À professora Dra. Norma Reggiani pela sua orientação nesta dissertação. Sua paciência,
dedicação, serenidade e bom senso foi salutar na realização do trabalho apresentado; e nas
recorrentes "discussões" que travávamos pessoalmente ou virtualmente. Grazie mille per l'aiuto!
Ao prof. Dr. David Bianchini com suas valiosas contribuições e revisões deste trabalho.
Aos meus colegas de mestrado que contribuíram com sua presença e conhecimento. A
convivência com vocês foi extremamente produtiva.
Aos meus colegas professores e não professores do ITPAC que sempre estiveram presentes me
apoiando e incentivando na grande trajetória.
Aos meus alunos do curso de Sistema de Informação que permitiram a multiplicação do
conhecimento que adquiri ao longo do caminho.
Aos meus irmãos e irmãs em Deus, que em todos os momentos estiveram presentes e atuantes
nesta jornada: D. Luciene, D. Maria Francisca, D. Edileusa, D. Neuza, D. Sueli, Márcia Brito,
Laudice, Danilo, Edivan e Edileuza.
Aos meus demais amigos pelo apoio, força e compreensão nas infinitas ausências. Um
agradecimento especial ao querido amigo Ítalo Thiago pelas constantes ajudas virtual e
pessoalmente; e a Regina Maia que com muito carinho revisou este trabalho.
Finalmente, e o mais importante de todos, um agradecimento especial a Deus, Nosso Pai Criador
e Redentor, por iluminar meus caminhos, me dando forças para seguir sempre em frente e; por me
permitir crescer na graça e no conhecimento.
“Combati o bom combate,
completei o percurso e
guardei a fé.”
II Tim 4,7
RESUMO
Savoine, Márcia Maria. Análise da Eficiência Espectral considerando a Duplexação e o
Perfil de Tráfego em Bandas Licenciadas. 2009. 83f. Dissertação (Mestrado em Gestão
de Redes de Telecomunicações) - Pontifícia Universidade Católica de Campinas, Centro
de Ciências Exatas, Ambientais e de Tecnologias, Pós-Graduação em Engenharia
Elétrica, Campinas, 2009.
Este trabalho apresenta a comparação efetuada por meio de simulações de eventos
discretos, realizadas com o software ARENA, das técnicas de Duplexação por Divisão no
Tempo (TDD) e Duplexação por Divisão da Freqüência (FDD), técnicas presentes no
padrão IEEE 802.16 e utilizadas pelo WiMAX nos canais bidirecionais de uplink e
downlink. O modelo de simulação considerou na fila de chegada dos serviços o conceito
FIFO (First-In, First-Out) e as simulações foram realizadas considerando cinco aplicações
(Streaming, Download, Web, E-mail e Small-Transaction) para downlink e uplink. O
número de canais na Base Station variou de 4 a 60, com um throughput de 600 kbps. O
parâmetro de eficiência considerado foi o número mínimo de canais necessário em cada
um dos canais padrões. As simulações foram realizadas em três cenários, sendo que, no
primeiro cenário se considerou o mesmo perfil de tráfego para downlink e uplink, no
segundo cenário com tráfego de downlink 2, 5, 10 e 15 vezes maior que o de uplink. E,
no terceiro cenário com proporções variadas de tráfegos variando de 2 a 5 vezes mais, 5
a 10 vezes mais e de 10 a 15 vezes mais. Realizadas as simulações foram feitas as
análises dos desempenhos, tomando como parâmetro de eficiência a taxa de chegada e
o tempo de espera do usuário perante aplicações típicas utilizadas na tecnologia de
banda licenciada WiMAX, que segue este padrão. A análise efetuada permitiu identificar,
dada estas condições de tráfego, qual das técnicas seria a mais indicada. Constatou-se
ainda que em tráfego de dados assimétricos a técnica TDD se apresentou mais eficiente
e, observou-se existir ociosidade de espectro na técnica FDD.
Termos de indexação: Duplexação por Divisão de Tempo, Duplexação por Divisão de
Freqüência, Wordwide Interoperability for Microwave Access.
ABSTRACT
Savoine, Márcia Maria. Analysis of the Espectral Efficiency considering Duplexing and the
Profile of Traffic in Licensed Bands. 2009. 83f. Dissertation (Mestrado em Gestão de
Redes e Telecomunicações) – Pontifícia Universidade Católica de Campinas, Centro de
Ciências Exatas, Ambientais e de Tecnologias, Pós-Graduação em Engenharia Elétrica,
Campinas, 2009.
This work presents the comparison made through simulations of discreet events,
accomplished with the software ARENA, the techniques of Time Division Duplex (TDD)
and Frequency Division Duplex (FDD). Techniques present in the pattern IEEE 802.16
and used by WiMAX in the bi-directional channels of uplink and downlink. The simulation
model considered in the line of arrival of the services the concept FIFO (First-In, First-Out)
and the simulations were accomplished considering five applications (Streaming,
Download, Web, E-mail and Small-Transaction) for downlink and uplink. The number of
channels in the Base Station varied from 4 to 60, with a throughput of 600 kbps. The
regarded efficiency parameter was the minimum number of channels necessary in each
one of the standard channels. The simulations were accomplished in three sceneries., In
the first scenery it was considered the same profile of traffic for downlink and uplink, in the
second scenery a traffic of downlink 2, 5, 10 and 15 times larger than the one of uplink.
And, in the third scenery it was considered different proportions of traffics varying from 2
to 5 times more, 5 to 10 times more and from 10 to 15 times more. The analyses were
done considering as efficiency parameter the converge of the waiting time of the users. ,It
was verified that in asymmetric data traffic, the TDD technique was more efficient and
there were spectrum idleness in the FDD technique.
Indexing terms: Time Division Duplex, Frequency Division Duplex, Wordwide
Interoperability for Microwave Access.
.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.
Classificação das redes wireles.............................................................
23
Figura 2.
Sincronização TDD................................................................................
26
Figura 3.
Frame de Sincronização TDD de natureza assimétrica........................
27
Figura 4.
Utilização do espectro em FDD.............................................................
28
Figura 5.
Ilustração das Técnicas TDD e FDD......................................................
29
Figura 6.
Ambiente das simulações na comunicação FDD..................................
40
Figura 7.
Ambiente das simulações na comunicação TDD..................................
40
Figura 8.
Ambiente com todos os cenários das simulações nas comunicações
TDD e FDD............................................................................................
41
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1.
Técnica TDD com o mesmo perfil de tráfego de dados tanto para
down como uplink..................................................................................
49
Gráfico 2.
Técnica FDD com o mesmo perfil de tráfego de dados tanto para
down como uplink..................................................................................
50
Gráfico 3.
Cenário 2 - Técnicas TDD e FDD com tráfego igualmente assimétrico
para todos os serviços...........................................................................
51
Gráfico 4.
Cenário 3A – Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por
serviços.................................................................................................
52
Gráfico 5.
Cenário 3B – Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por
serviços...................................................................................................
54
Gráfico 6.
Cenário 3C – Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por
serviços..................................................................................................
55
Gráfico 7.
Cenário 3D – Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por
serviços..................................................................................................
56
Gráfico 8.
Diferença da quantidade de canais em ambas as técnicas nos 3
cenários..................................................................................................
57
LISTA DE TABELAS
Tabela 1.
Faixas de Freqüências e suas características de operação para o
WiMAX no Brasil....................................................................................
25
Tabela 2.
Modelo de tráfego para um usuário e percentual de atividade na
sessão......................................................................................................
35
Tabela 3.
Cenário 1: técnica tdd e fdd – tráfego de dados simétricos, com
simulação de tempo de fila em minutos, utilizando 9 usuários com
throughput médio de 600 kbps para tráfego gerado nos serviços.........
42
Tabela 4.
Cenário 2: Técnicas TDD e FDD – Tráfego de dados com variações
em todos os serviços de 2, 5, 10 e 15 vezes mais, com simulação de
tempo de fila em minutos, utilizando 9 usuários com throughput médio
de 600 kbps para tráfego gerado nos serviços.......................................
42
Tabela 5.
Cenário 3A: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados 5 vezes mais a 2
vezes mais. Simulação de tempo de fila em minutos, utilizando 9
usuários com throughput médio de 600 kbps para tráfego gerado nos
serviços..................................................................................................
44
Tabela 6.
Cenário 3B: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados 10 vezes mais a
5 vezes mais. Simulação de tempo de fila em minutos, utilizando 9
usuários com throughput médio de 600 kbps para tráfego gerado nos
serviços...................................................................................................
45
Tabela 7.
Cenário 3C: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados 15 vezes mais a
10 vezes mais. Simulação de tempo de fila em minutos, utilizando 9
usuários com throughput médio de 600 kbps para tráfego gerado nos
serviços...................................................................................................
46
Tabela 8.
Cenário 3D: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados 2, 5, 10 e 15
vezes mais nos serviços de streaming e small-t. Simulação de tempo
de fila em minutos, utilizando 9 usuários com throughput médio de 600
kbps para tráfego gerado nos serviços....................................................
47
Tabela 9.
Cenário 1: Técnica TDD – Mesmo perfil de tráfego de dados para up e
downlink...................................................................................................
48
Tabela 10.
Cenário 1: Técnica FDD com o mesmo perfil de tráfego de dados tanto
para up como downlink............................................................................
49
Tabela 11.
Cenário 2: Técnicas TDD e FDD – Tráfego igualmente assimétrico
para todos os serviços............................................................................
50
Tabela 12.
Cenário 3A: Técnicas TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado por serviços 2 vezes mais e 5 vezes mais.........................
52
Tabela 13.
Cenário 3B: Técnicas TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado por serviço 5 vezes mais e 10 vezes mais........................
53
Tabela 14.
Cenário 3C: Técnicas TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado por serviço 10 vezes mais e 15 vezes mais......................
54
Tabela 15.
Cenário 3D: Técnica TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado pelos serviços de streaming e small-t 2, 5, 10 e 15 vezes
mais.........................................................................................................
55
Tabela 16.
Todos os cenários em ambas as técnicas TDD e FDD.......................... 56
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AT =
Estações-móveis
BH =
Busy-Hour
BS =
Base-Station
BPSK =
Binary Phase-Shift Keying
FDD =
Frequency Division Duplexing
FCFS =
First-come, First-served
FIFO =
First-in, First-out
HMM =
Horários de Maior Movimento
IEEE =
Institute of Electrical and Electronics Engineers
Kbps =
Kilo bits por segundo
QPSK =
Quadrature Phase Shift Keying
QAM-16 =
16-State Quadrature Amplitude Modulation
QAM-64 =
64-State Quadrature Amplitude Modulation
LIFO =
Last-In, First-Out
LOS =
Line of sight
Mbps =
Mega bits por segundo
NLOS =
No Line of sight
PMM =
Períodos de Maior Movimento
RF =
Radio-Frequency
SNR =
Relação sinal-ruído
RAM Random Access Memory
TDD =
Time Division Duplexing
WLAN =
Wireless Local Area Network
WMAN =
Wireless Metropolitan Area Network
WPAN =
Wireless Personal Area Network
WRAN =
Wireless Regional Area Network
WWAN =
Wireless Wide Area Network
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO
....................................................................................................18
1.1 Contextualização do Problema ...................................................................19
1.2 Objetivo do Trabalho...................................................................................20
1.3 Resultados Esperados................................................................................20
1.4 Metodologia Utilizada..................................................................................21
1.5 Organização da Dissertação.......................................................................22
2
REDES METROPOLITANAS SEM FIO
.................................................................23
2.1 Técnicas de Duplexação.............................................................................26
2.1.1 TDD – Time Division Duplex .............................................................26
2.1.2 FDD – Frequency Division Duplex ....................................................28
2.1.3 FDD versus TDD...............................................................................29
3
SIMULAÇÕES
....................................................................................................31
3.1 O Modelo das Simulações ..........................................................................32
4
METODOLOGIA
.................................................................................................39
4.1 Recursos Utilizados.....................................................................................39
4.2 Procedimentos para Simulação: Cenários Simulados ................................39
4.2.1 Cenário 1 - Tráfego de Dados Simétricos..........................................41
4.2.2 Cenário 2 - Tráfego Igualmente Assimétrico para Todos os
Serviços............................................................................................42
4.2.3 Cenário 3 - Tráfego com Assimetrias Diferenciadas por Serviços ....43
5 RESULTADOS OBTIDOS
.....................................................................................48
5.1 Cenário 1 - Tráfego Simétrico.....................................................................48
5.2 Cenário 2 - Tráfego Igualmente Assimétrico para Todos os Serviços.........50
5.3 Cenário 3 - Tráfego Assimétrico de Modo Diferenciado por Serviço...........51
6
CONCLUSÃO...
..................................................................................................58
7
REFERÊNCIAS
..................................................................................................61
ANEXOS................................................................................................................64
Anexo A.............................................................................................................64
Anexo B.............................................................................................................74
1
INTRODUÇÃO
Ao final desta primeira década do segundo milênio a demanda
crescente para acesso onipresente de Internet é uma exigência constante para
serviços ao usuário final; seja ele, doméstico, acadêmico, empresarial ou rural. A
demanda de acesso para usuários residenciais envolve diversos aspectos da vida
social, política e econômica, tais como entretenimento, educação, controle
financeiro etc. Da mesma forma, empresas necessitam de acesso rápido para
transações comerciais em bancos ou empresas financeiras, e-mails como
resposta de contratos e orçamentos, ou até mesmo para reuniões de vídeo-
conferência entre clientes, fornecedores, acionistas, funcionários e presidência.
Na área rural, o acesso pode facilitar o conhecimento de informações estratégicas
sobre agronegócios, envolvendo plantio, controle de doenças, pragas ambientais,
controle de fluxo médico-veterinário, cotações em tempo real, entre outros. Em
todos os ramos do conhecimento, esta demanda crescente de informação rápida
e com qualidade impulsiona o acesso à Internet em qualquer hora e lugar,
indicando as redes wireless de longa distância como uma solução viável e
eficiente.
Porém, prover banda-larga sem fio para dados, voz e vídeo não é
ainda algo comum e freqüente nas cidades brasileiras. Dentro deste quadro, uma
das motivações do padrão IEEE 802.16, definido para redes wireless, é oferecer
acesso à Internet sem fio, a longas distâncias, e com eficiência (SAVOINE,
2008a)
A tecnologia WiMAX acrônimo de Worldwide Interoperability for
Microwave Access trata da interoperabilidade entre produtos baseados no padrão
IEEE 802.16. O Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) é o
grupo responsável pelo padrão IEEE 802.16 com o intuito de especificar
formalmente redes sem-fio de banda larga, para cobrir grandes áreas
metropolitanas, ou seja, redes WMAN - Wireless Metropolitan Area Network.
O padrão IEEE 802.16 possui soluções licenciadas e isentas de
licenças, sendo a faixa de freqüência para as licenciadas de 2,5 GHz, 3,5 GHz e
futuramente 10,5 GHz e para a não-licenciada a freqüência de 5,8 GHz.
19
O WiMAX licenciado possui vantagens sobre o não licenciado. Em
especial, a exclusividade no espectro que possibilita uma solução mais estável e
previsível para implementações metropolitanas (INTEL, 2005). Permite também
uma melhor penetração NLOS
1
e RF
2
, que compensa o seu custo mais elevado.
De acordo com Intel (2005), a tecnologia WiMAX licenciada é
adequada para condições em que ocorra:
♦
Necessidade de Serviços de mobilidade em banda-larga
onipresente;
♦
Aplicações de grande cobertura, ponto-a-multiponto;
♦
Quando o licenciamento permitir o controle sobre a utilização do
espectro e sobre a interferência;
♦
Quando o custo não for uma questão primordial para a seleção da
tecnologia, porque a tecnologia foi otimizada para esta aplicação;
♦
Quando os serviços e o equipamento da base-station podem ser
apenas locados de uma operadora, ou provedor de serviços.
1.1 Contextualização do Problema
A tecnologia WiMAX utiliza técnica de duplexação nos canais de
comunicação, que consiste no processo de criação de canais bidirecionais para
uplink e dowlink da transmissão de dados. O padrão IEEE 802.16 apresenta dois
padrões de duplexação, que pode ser tanto TDD - Duplexação por Divisão no
Tempo, como FDD - Duplexação por Divisão de Freqüência. Essa característica
permite a interoperabilidade do IEEE 802.16 com sistemas celulares e outros
sistemas sem fio, possibilitando assim, uma flexibilidade de acesso para usuários.
1
NLOS – No Line of sight
2
RF – Radio Frequency
20
O TDD utiliza as duas direções de comunicação operando em faixa de
freqüência comum, mas em instantes de tempo distintos. Por isso, requer
sincronização e tempo de guarda entre slots em ambos os sentidos, para evitar
interferência. Devido ao uso da mesma faixa de freqüência, permite que a
comunicação mantenha a mesma qualidade nos dois sentidos. Por outro lado, no
FDD, cada sentido utiliza faixas distintas de freqüência, separadas
convenientemente para evitar interferências, permitindo que a informação possa
trafegar nas duas direções.
A assimetria e simetria existentes nestas técnicas de comunicação são
importantes para o WiMAX 2,5 GHz e 3,5 GHz, que prevêem blocos de
freqüência de up e downlink para implementar FDD em canais distintos, mas
permitem utilizar TDD nos blocos de subida e descida em um único canal, e o
WiMAX 5,8GHz e 10,5GHz utilizam somente a técnica TDD em sua comunicação.
1.2 Objetivo do Trabalho
O objetivo desta dissertação é comparar a eficiência dos canais de
comunicação TDD e FDD em banda licenciada WiMAX operando em 3,5GHz
simulando diversos cenários, envolvendo serviços de streaming de vídeo,
download, email, web e small-transaction. Pretende-se, deste modo, avaliar qual
técnica tem maior eficiência em um tráfego de dados assimétrico, como é o caso
da Internet.
1.3 Resultados Esperados
Por meio de simulações mostrar qual técnica de comunicação é mais
eficiente em uma banda licenciada WiMAX 3,5 GHz, dentro de um tráfego de
dados assimétricos utilizando os serviços streaming de vídeo, file download, web-
browsing, email e small-transaction. Demonstrar também, a ociosidade de banda
e qual o melhor desempenho considerando-se uma taxa de transmissão de 600
Kbps.
21
1.4 Metodologia Utilizada
A metodologia utilizada foi a simulação por eventos discretos de uma
rede WMAN de acesso licenciado.
Segundo Miyagi (2004), a simulação por eventos discretos é própria
para a análise de sistemas no qual o estado discreto das variáveis muda apenas
com a ocorrência de eventos (considerados instantâneos). Os modelos de
simulação são analisados por métodos numéricos ao invés de métodos analíticos.
Isto é, em vez de métodos analíticos que empregam o raciocínio
dedutivo/matemático para resolver um modelo, consideram-se métodos
numéricos que empregam procedimentos computacionais para executar os
modelos matemáticos.
Como os parâmetros utilizados para o cálculo de cada serviço são a
taxa de chegada (
λ
i
) e o tempo médio de serviço (
τ
i
), optou-se pela utilização do
software Arena que atende plenamente estes requisitos, devido à necessidade de
gerar o tempo-das-filas nos canais de comunicação assim como conseguir
trabalhar com distribuição de freqüências para as taxas de chegada e de
realização dos serviços. Além de utilizar uma interface gráfica (GUI – Graphical
User Interface) na construção e visualização do modelo.
Para a disciplina das filas de espera dos serviços se utiliza o conceito
FIFO
3
. O parâmetro de eficiência utilizado foi o número mínimo de canais em
todos os serviços e foram considerados 3 cenários para as simulações, sendo um
deles com o mesmo perfil de tráfego para downlink e uplink e os outros dois com
perfis de tráfego de downlink diferentes do uplink. Pode-se afirmar então que os
diferentes cenários utilizam os serviços em diferentes proporções.
3
Acrônimo para First in, First out; ou seja, o primeiro a entrar, é o primeiro a sair. Refere-se
a estruturas de dados do tipo fila de espera. A idéia fundamental em uma fila do tipo FIFO é de
que os elementos vão sendo colocados na fila e retirados (ou processados) por ordem de
chegada.
22
1.5 Organização da Dissertação
Além desta seção introdutória, este trabalho é composto por mais sete
capítulos. No capítulo 2, fundamenta-se e caracteriza-se o padrão IEEE 802.16
como WMAN, como também as técnicas de duplexação TDD (Time Division
Duplex) e FDD (Frequency Division Duplex).
No capítulo 3, descrevem-se os cenários das simulações, contemplando o modelo
das simulações. Já no capítulo 4 apresenta-se os recursos utilizados de software
e hardware empregados nas simulações, o perfil de tráfego de dados e todos os
cenários simulados são expostos. No capítulo 5, apresentam-se os resultados
obtidos tanto na técnica TDD como na FDD, e também o desempenho da melhor
técnica.
No capítulo 6, tem-se a conclusão e as perspectivas de trabalhos
futuros. Por fim, são apresentadas as referências e os anexos deste estudo.
2
REDES METROPOLITANAS SEM FIO
Uma WMAN ou Rede Metropolitana sem Fio permite o acesso à rede
através de antenas externas nas estações rádio-base a longas distâncias
geográficas, sem necessidade de grandes investimentos em equipamentos.
O IEEE definiu os padrões complementares das redes sem fio, onde
inclui uma hierarquia de padrões. Essa padronização inclui o 802.15 para as
redes pessoais (Wireless Personal Area Network – PAN), IEEE 802.11 para as
redes locais (Wireless Local Area Network – LAN), 802.16 para as redes
metropolitanas (Wireless Metropolitan Area Network), o IEEE 802.20 para as
redes geograficamente distribuídas (Wireless Wide Area Network – WAN), e o
padrão 802.22 para redes regionais (Wireless Regional Area Network), áreas
geograficamente dispersas ou escassamente povoadas. Cada padrão representa
a tecnologia otimizada para mercados e modelos de uso distintos, sendo
projetado para complementar os demais (Figura 1).
Figura 1. Classificação das redes wireless. (Cordeiro, 2006).
A Figura 1 mostra as classificações das redes sem fio, os padrões, o
alcance, e suas respectivas taxas de transmissão. O padrão IEEE 802.16 ou
WiMAX possui taxa de transmissão de até 70 Mbps, permite acesso à rede com
significativa redução de custos e com um tempo menor, pois esta tecnologia tem
24
acesso robusto, atingindo assim maiores áreas de cobertura. Assim, o
investimento com a infra-estrutura é menor, necessitando de menor quantidade
de equipamentos. Esses fatores permite a este padrão oferecer a conveniência da
mobilidade e da banda larga para um grande número de usuários, sendo
apontado como uma tecnologia extremamente atraente para a cobertura de áreas
rurais e pontos de difícil acesso, que correspondem à grande maioria das
localidades não servidas por redes cabeadas (LIMA, 2004).
Entre as principais especificações técnicas do WiMAX destacam-se
(SOUZA, 2006):
♦
Faixa de Freqüência: foco na faixa licenciada e não-licenciada de
2GHz a 11GHz, especificada para uso em NLOS.
♦
Modulação Adaptativa: trata-se da seleção da modulação a ser
utilizada na camada física que pode ser Binary Phase-Shift
Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), 16-State
Quadrature Amplitude Modulation (QAM-16) ou 64-State Quadrature
Amplitude Modulation (QAM-64). Esta escolha é feita através do
nível da relação sinal-ruído (SNR) percebido no receptor. A partir da
negociação entre a estação rádio-base e a estação do assinante, a
modulação a ser adotada é dinamicamente adaptada às condições
do enlace de rádio.
♦
Duplexação: suporta os sistemas de operação Time Division
Duplexing (TDD) e Frequency Division Duplexing (FDD), que
permitem comunicação simultânea em canais diferentes para
downlink e uplink, ao contrário do TDD que utiliza o mesmo
canal.
♦
Taxa de Transmissão: até 75 Mbps para um receptor fixo, e até 30
Mbps para um receptor móvel, em condições ideais de propagação.
♦
Área de Cobertura: em torno de 50 km, dependendo dos fatores de
propagação.
Um dos grandes benefícios do WiMAX é possuir a capacidade de
operar com uma solução padronizada tanto em faixa licenciada quanto isenta de
25
licença. A Tabela 1 mostra as bandas licenciadas e não-licenciadas no Brasil,
bem como suas características de operação e utilização de técnicas de
duplexação.
Tabela 1. Faixas de freqüências e suas características de operação para o WiMAX no
Brasil
2,5 GHz
♦ Freqüência licenciada. É a de freqüência mais baixa, onde se
tem os melhores alcances, exigindo uma menor quantidade de
estações rádio-base para cobrir uma determinada área.
♦ Alcance com Linha de Visada (LOS) = 18 – 20 km
♦ Alcance sem Linha de Visada (NLOS) = 9 – 10 km
♦ Utiliza técnica TDD e FDD
3,5 GHz
♦ Freqüência licenciada. É a freqüência disponível para WiMAX
no Brasil, utilizada pelas operadoras e prestadoras de serviço de
telecomunicações.
♦ Alcance com Linha de Visada (LOS) = 12 – 14 km
♦ Alcance sem Linha de Visada (NLOS) = 6 – 7 km
♦ Utiliza técnica TDD e FDD
5,8 GHz
♦ Freqüência não-licenciada. Sendo a freqüência LIVRE
disponível para WiMAX no Brasil, podendo ser utilizada por
qualquer empresa prestadora de serviços. Por ser não-
licenciada, existe a possibilidade de interferências e
congestionamento de freqüências em áreas de grande
densidade. Uma freqüência importante, pois não exige gastos
com a aquisição de licenças, o que pode viabilizar o plano de
negócio de muitas áreas no Brasil.
♦ Alcance com Linha de Visada (LOS) = 7 – 8 km
♦ Alcance sem Linha de Visada (NLOS) = 3 – 4 km
♦ Utiliza técnica TDD
10,5 GHz
♦ Freqüência licenciada. Poder de cobertura em grandes distân-
cias, nesta freqüência é baixo.
♦ Utiliza técnica TDD, e cuja faixa já se encontra em operação
4
.
Fonte: Chaves apud Ribeiro (2007) adaptado.
4
A partir do ano de 2008 esta faixa de freqüência licenciada encontra-se em operação
em algumas regiões do Brasil.
26
2.1 Técnicas de Duplexação
No padrão IEEE 802.16 de banda licenciada, são suportadas as
técnicas de duplexação Divisão na Freqüência (FDD) e Divisão no Tempo (TDD),
no mesmo meio físico de transmissão.
Duplexação é o processo de criação de canais bidirecionais para uplink
e dowlink da transmissão de dados (INTEL, 2005).
2.1.1 TDD – Time Division Duplex
A Duplexação por Divisão de Tempo (TDD) utiliza uma mesma faixa de
freqüência para uplink e downlink, com um tempo-de-guarda entre eles, existindo
uma competição de todos os transmissores pelo meio. Esta técnica está
apresentada na Figura 2.
Figura 2. Sincronização TDD. (Grondalen, 2002).
A técnica TDD distribui parte do canal para down e uplink, e pode
alocar dinamicamente a utilização do canal para down e uplink dependendo da
quantidade de tráfego, provocando uma acomodação eficiente do canal para
tráfego de dados por rajadas. Evidencia-se que, neste sentido é acomodado o
tempo-de-transmissão dedicado ao down e uplink. Esta transferência assimétrica
é adequada para tráfego de Internet, onde grandes quantidades de dados
poderão ser trafegados pelo downlink.
27
Quando a taxa alocada entre uma parte do frame de downlink e uplink
varia no tempo, a técnica de TDD é chamada dinâmica ou adaptável. A utilização
de TDD adaptável em sistemas de acesso de rádio fixos envolve um uso eficiente
do espectro disponível, isto devido ao tráfego ser assimétrico e imprevisível
representando uma porcentagem considerável da carga de tráfego do sistema. A
Figura 3 ilustra esta natureza assimétrica do TDD.
Figura 3. Frame de sincronização TDD de natureza assimétrica. (Grondalen, 2002).
Devido à distribuição dinâmica de up e downlink, não há muito
desperdício de espectro para operações assimétricas, ou seja, em serviços de
última-milha
5
onde o tráfego de uplink é tipicamente uma parte do tráfego de
downlink. Algum espectro ainda é perdido nos tempos-de-guarda, mas é
insignificante comparado com o comprimento total de dados em uma faixa de
tempo. (PROXIM, 2006)
5
Segundo dicionário Babylon de Telecomunicações e Informática, Última-Milha é uma expressão
que designa o trecho final de uma conexão de voz ou de dados.
28
2.1.2 FDD – Frequency Division Duplex
A Duplexação por Divisão de Freqüência (FDD) requer um par de
canais, um para transmissão e o outro para recepção; ou seja, um para downlink
e outro para uplink.
Qualquer canal duplex consiste então de dois canais simplex (um direto
e outro reverso), contendo uma banda-de-guarda entre os dois canais para que
não aconteça interferência. Este espectro pareado permite a transmissão e
recepção bidirecionais simultâneas e simétricas (GRONDALEN, 2002). A figura
abaixo ilustra um canal FDD.
Figura 4. Utilização do espectro em FDD. (Proxim, 2006 - adaptado).
Os canais de comunicação FDD são sempre de tamanhos iguais, 50%
para downlink e 50% para uplink. Uma banda-de-guarda de cerca de duas vezes
o tamanho do canal de up e downlink é necessária para separar os canais de
down e uplink. Isso equivale a uma perda adicional de 50% no espectro
(PROXIM, 2006).
Em aplicações de acesso a Internet, de natureza assimétrica, isto é,
quando a utilização da banda para downlink é muito maior do que a utilizada para
uplink ou vice-versa, pode haver desperdício do espectro. Então, FDD é
tipicamente utilizado em aplicações que requerem largura-de-banda igual em
ambos os sentidos da comunicação, como as aplicações de voz ou vídeo-
conferência (SAVOINE, 2008b).
Down
Up
Banda-de-Guarda
Freqüência
Tempo
29
2.1.3 FDD versus TDD
As técnicas de comunicação FDD e TDD são os dois esquemas de
duplexação prevalecentes usados em redes banda-larga sem fios. O WiMAX
pode empregar qualquer um deles para separar uplink e downlink nos sinais de
comunicação. FDD é usualmente utilizado para as aplicações que exigem uplink e
downlink iguais na largura de banda. Já o TDD é freqüentemente empregado na
comunicação de cenários assimétricos (RONG, 2007).
Como já afirmado, a técnica TDD é ideal para o transporte de tráfego
assimétrico, como é típico com o acesso à Internet, e permite aos prestadores de
serviços em conformidade definir a porcentagem de largura de banda atribuída a
cada direção. Além disso, TDD faz uso mais eficiente de espectro, permitindo que
os operadores de rede alcancem maiores lucros sobre seus investimentos em
infra-estrutura.
No que diz respeito ao FDD, que é uma técnica adequada quando o
tráfego é simétrico, opera com faixas de tamanhos iguais; onde o tempo-de-
guarda entre o tráfego em rajadas na subida up e na descida downlink não são
necessários, como no TDD.
A Figura 5 mostra as duas técnicas de duplexação nos canais de
comunicação.
Figura 5. Ilustração das técnicas TDD e FDD. Adaptado de Szládek (2005).
downlink
uplink
B
B
a
a
n
n
d
d
a
a
d
d
e
e
G
G
u
u
a
a
r
r
d
d
a
a
FDD
uplink
downlink
T
T
e
e
m
m
p
p
o
o
d
d
e
e
G
G
u
u
a
a
r
r
d
d
a
a
TDD
Tempo
Freqüência
30
Resumindo, a técnica FDD pode gerenciar adequadamente um tráfego
que tem exigências de largura-de-banda relativamente constantes em ambas as
direções de comunicação. Por outro lado, a técnica TDD tem grande vantagem ao
gerenciar a tráfego de dados assimétricos.
31
3
SIMULAÇÕES
Simular significa reproduzir o funcionamento de um sistema, com o
auxílio de um modelo, permitindo-nos testar algumas hipóteses sobre o valor de
variáveis controladas. As conclusões são usadas então para melhorar o
desempenho do sistema em estudo (SILVA, 1998).
A simulação pode ser realizada computacionalmente, sendo um
instrumento muito útil na modelagem e estudo de vários tipos de sistemas, desde
sistemas naturais até sistemas econômicos e sociais. A simulação faz com que
sistemas reais possam ser estudados sem que realmente haja um, permitindo que
mudanças em vários aspectos do sistema possam ser experimentadas sem
correr o risco de sofrer conseqüências indesejadas (SASAKI, 2007).
Pode-se apontar inúmeras vantagens do uso de simulações, nas mais
diversas áreas, entre as principais temos:
♦
A simulação possibilita o estudo e a experimentação de complexas
interações internas de um dado sistema, seja uma empresa ou parte
desta;
♦
Podem ser estudadas algumas variações em um ambiente e
verificados seus efeitos em todo o sistema;
♦
Simulações de sistemas complexos podem fornecer importantes
percepções no sentido de descobrir as variáveis mais importantes do
sistema e a maneira de como elas se interagem.
A simulação em sistemas que utilizam elementos onde as variáveis
mudam de estado instantaneamente em pontos específicos de tempo; ou seja,
onde o tempo da simulação é descontínuo, é denominada simulação de eventos
discretos. Sendo este o modelo de simulação usado neste trabalho. As
características da simulação são dadas pela teoria de filas.
32
3.1 O Modelo das Simulações
Neste trabalho a teoria de filas é usada para descrever a execução das
demandas geradas por 9 usuários que utilizam cinco aplicações (streaming de
vídeo, file-download, web-browsing, e-mail e small-transaction) dos provedores de
serviço da internet. Para as simulações foi considerado que uma Base-Station
(BS) controlará as estações-móveis (AT) e será vista como centro de controle
(MENON, 2007).
Foram feitas simulações com throughput médio de 600 kbps, tanto para
a comunicação TDD como FDD, utilizando o software Arena (que será descrito no
item 3.1.1), que gera o tempo das filas em minutos para os cenários propostos de
TDD e FDD. O tempo das filas converge para um valor à medida que se aumenta
o número de canais utilizado. A grandeza que caracteriza a eficiência dos padrões
TDD e FDD é o número mínimo de canais necessário para que o tempo de
espera de todos os serviços considerados tenha convergido para um valor fixo.
Como canal significa alocação de banda no espectro de freqüência, quanto menor
este número, mais eficiente pode-se considerar a técnica de duplexação.
Cada tipo (i) de serviço será caracterizado pelos parâmetros:
♦ A taxa média de chegadas (
i
λ
);
♦ Intervalos entre chegadas descrito pela Distribuição Exponencial
Negativa f(
t
) =
λ
e
-
λt
;
♦ O tempo médio de serviço (
i
τ
);
♦ Número de canais;
♦ Disciplina na fila: A disciplina da fila
6
usado no modelo de simulação
por eventos discretos deste trabalho utiliza o conceito FIFO (First-In,
6
As disciplinas de filas referem-se às regras que o servidor empregará para decidir qual será o
próximo cliente da fila a ser atendido. As disciplinas mais comuns são: FIFO, também chamada
FCFS (First-come-First-served) e LIFO: Last-In, First-Out; comportamento de pilha.
33
First-Out), ou seja, o atendimento é feito por ordem de chegada,
onde o primeiro a chegar é o primeiro a ser atendido.
O Tempo Médio de Serviço τ
ττ
τi é calculado pela expressão:
(
s
Throughput
_Pacote)Tamanho_do
60
Onde:
♦ Tamanho_Pacote (i) = Tamanho do Pacote por aplicação (i);
♦ Throughput = Velocidade de transmissão (neste caso 600
Kbps);
♦ /60s = Divide-se por 60s, para se obter os valores em minutos.
Através de um software de monitoramento
7
ou observações
estatísticas, pode-se constatar que o tráfego gerado através do canal de
comunicação pelos usuários é mais intenso em determinados horários e menos
intenso em outros (MENON, 2007).
Estes períodos de maior movimento (PMM) dos usuários, também
conhecidos como horários de maior movimento (HMM) ou busy hour (BH) são
considerados como base para o cálculo da taxa de chegada no simulador de
eventos discretos. Sendo:
λ
λλ
λ
i
=
−−°
min60*)(
)(
iHoras
iArquivosdeN
7
O Software de monitoramento citado foi NetPerSec, que é uma ferramenta que permite a
visualização do Throughput do tráfego de subida e descida. Este software não cria um log da
monitoração realizada, é demonstrado somente on line a performance do Througput.
τ
ττ
τ
i
=
34
Onde:
♦
λ
λλ
λ
i
= Taxa de Chegada de cada Aplicação em particular;
♦ N°
°°
°-de-Arquivos (i) = Quantidade de Arquivos de cada aplicação que
compõem a BH;
♦ Horas (i) = Quantidade de tempo que compõem a BH;
♦ *60min = Multiplica-se por 60min, para se obter os valores em
minutos.
Como descrito anteriormente, a Busy-Hour (BH) é considerada como
base para cálculo da taxa de chegada no simulador em todas as aplicações. Tem-
se então a Tabela 2 mostrando todos os serviços, com todas as variáveis
envolvidas.
Onde para todos os serviços é considerado um Percentual de Atividade
na Sessão
8
de um valor (i), será aberto uma Sessão de Terminal de Leitura
9
, com
um valor (i) e, onde a interface área colocará em estado de dormant
10
a portadora
em (i) segundos.
Percebe-se que as aplicações streaming e small-t ocuparão a interface
aérea 100% do tempo; isto ocorre devido ao tempo-de-leitura ser menor que o
tempo de dormant.
8
Percentual de Atividade na Sessão correspondente à parte do tempo total em que o usuário ficou
realmente ativo.
9
Sessão de Terminal de Leitura é o tempo compreendido entre duas atividades realizadas pelo
usuário na rede para uma determinada aplicação (i). Utilizado normalmente para leitura e uso das
aplicações descarregadas (download), medidos em segundos.
10
Dormant: situação onde o usuário com sessão aberta não esteja transacionando dados por um
intervalo de tempo (baixa atividade), entra em estado dormente.
35
Tabela 2. Modelo de Tráfego para 1 Usuário e Percentual de Atividade na Sessão.
MODELO DE TRÁFEGO
Aplicação
Tempo de Leitura
(em segundos)
Quantidade de
Utilização na
sessão
Percentual de
Atividade na
Sessão (%)
Streaming n/a 1 100%
Download 180 1 60%
Web 40 20 36%
E-mail 60 10 18%
Small-T 5,5 2 100%
Fonte: Adaptado de Menon (2007).
1) Para o serviço de Streaming de Vídeo, tem-se então:
♦ Tempo Médio de Serviço τ
ττ
τ
s:
supondo que uma imagem de
2400 kbytes (onde o tamanho da imagem = 2400*1000*8 =
19.200.000 bits), e um Throughput de 600 Kbps. Calcula-se:
(
s
Throughput
_Imagem)Tamanho_da
60
(
60
/000.600 sbits
m)bits/image 19200000
τ
ττ
τs = 0,533 min/imagem
♦
Taxa de Chegada λ
λλ
λs: Supondo que se tem a chegada de uma
imagem a cada 2s. Calcula-se:
λ
λλ
λs = 0,5 imagem/seg = 0,5*60 imagem/min
λ
λλ
λ
s = 30 imagens/min
2) Para o serviço de Download, tem-se então:
♦ Tempo Médio de Serviço τ
ττ
τ
D
:
supondo que se tem a chegada
de um arquivo de 2Mbytes (onde o tamanho do arquivo
τ
ττ
τ
S
=
τ
ττ
τ
S
=
36
= 2Mbytes*8 = 16.000 kbits/arquivo), e um Throughput de 600
Kbps. Calcula-se:
(
s
Throughput
_ArquivoTamanho_do
60
(
60
/000.600 sbits
ivo)kbits/arqu000 16
τ
ττ
τ
D
= 0,4444min/arquivo
♦ Taxa de Chegada λ
λλ
λ
D
: Os arquivos compreendem valores a
serem recebidos (da BS para o terminal) e estes serão solicitados
no período compreendido na razão-de-tráfego; ou seja, as 6 horas
que compõe a Base-Hour. (MENON, 2007). Supondo que se tem
a chegada de uma imagem a cada 2s. Calcula-se:
λ
λλ
λ
D
=
min)60*6(
18
hs
arquivos
λ
λλ
λ
D
= 0,05 arquivos/min
3) Para o serviço de Web-Browsing, tem-se então:
♦ Tempo Médio de Serviço τ
ττ
τ
w:
Supondo que: uma mudança de
página tem-se um pacote de 54 kbytes (onde o
tamanho do
pacote = 54*1000*8 = 432.000 bits), e um Throughput de 600
Kbps. Calcula-se:
(
s
Throughput
_PacoteTamanho_do
60
(
60
/000.600 sbits
vo)bits/arqui 432000
τ
ττ
τ
w
= 0,012 min/pacote
τ
ττ
τ
w =
τ
ττ
τ
D
=
τ
ττ
τ
D
=
τ
ττ
τ
w =
37
τ
ττ
τ
E =
τ
ττ
τ
E =
♦ Taxa de Chegada
λ
λλ
λ
w: Supondo que o envio de um pacote
ocorre 20 vezes a cada 40s. Calcula-se:
λ
λλ
λ
w = 20/40 pacote/seg = 0,5*60 pacotes/min
λ
λλ
λ
w = 30 pacotes/min.
4) Para o serviço de E-Mail, tem-se então:
♦ Tempo Médio de Serviço τ
ττ
τ
E
:
supondo que cada mensagem
envidada tem-se um pacote 10 kbytes (onde o tamanho do
pacote = 10*1000*8 = 80.000 bits), e um Throughput de 600
Kbps. Calcula-se:
(
s
Throughput
_PacoteTamanho_do
60
(
s
sbits
mbits/image 80.000
60
/000.600
τ
ττ
τ
E
= 0,0022 min/pacote
♦
Taxa de Chegada
λ
λλ
λ
E
: Supondo que o envio de um pacote ocorre
10 vezes a cada 60s. Calcula-se:
λ
λλ
λ
E
= 10/60 pacote/seg = 0,016*60 pacotes/min
λ
λλ
λ
E
= 0,99 pacotes/min.
5) Para o serviço de Small-Transaction, tem-se então:
♦ Tempo de Serviço τ
ττ
τ
ST
:
Supondo que uma confirmação de
transação de um pacote de 0,52 kbytes (onde o tamanho do
pacote = 520*8 = 4160 bits), e um Throughput de 600 Kbps.
Calcula-se:
38
(
s
Throughput
_PacoteTamanho_do
60
s
sbits
ebits/pacot 4160
60
/000.600
τ
ττ
τ
ST
= 0,000115 min/pacote.
♦
Taxa de Chegada λ
λλ
λ
ST
: Supondo que o envio de 1 pacote ocorre
2 vezes a cada 5,5s. Calcula-se:
λ
λλ
λ
ST
= 2/5,5 pacotes/seg = 0,36*60 pacotes/min
λ
λλ
λ
ST
= 21,82 pacotes/min
τ
ττ
τ
ST
=
τ
ττ
τ
ST
=
39
4
METODOLOGIA
4.1 Recursos Utilizados
Foi utilizado para a construção do simulador o software Arena, versão
12 licenciada. Para simulação de eventos discretos é fundamental que o processo
seja modelado com parâmetros que represente o mundo real (PRADO, 2004).
Uma grande vantagem deste simulador está associada ao tempo
reduzido para construção do modelo, e a facilidade de utilização por ser uma
ferramenta user-friendly, com menus e gráficos relacionados com o sistema
específico.
Já hardware utilizado para a execução das simulações foi um notebook
Toshiba processador Intel Core 2 Duo de 1,67 GHz, 200 Gbytes de disco-rígido e
2 Gbytes de memória RAM.
Como as simulações foram feitas via rede, pelo LabSira da PUC, onde
o software Arena está residente, a configuração da máquina é um processador
Intel Xeon de 1.86 GHz, com 250 Gbytes de disco-rígido e 4 Gbytes de memória
RAM.
4.2 Procedimentos para Simulação: Cenários Simulados
O objetivo das simulações foi avaliar qual das técnicas, TDD ou FDD, é
mais eficiente quando vários serviços estão disponíveis na rede. O parâmetro de
eficiência considerado no modelo das simulações foi o número mínimo de canais
necessários em cada uma das técnicas de duplexação nos serviços
especificados.
O ambiente das simulações tanto na técnica FDD como na TDD, é
ilustrado nas figuras 6 e 7.
40
Figura 6. Ambiente das simulações na comunicação FDD.
Figura 7. Ambiente das simulações na comunicação TDD.
Foram utilizados 3 cenários para as simulações em ambas as técnicas
de duplexação, onde a variação dos cenários ocorreu de acordo com o perfil de
tráfego utilizado. Onde temos:
1°
°°
° Cenário: tráfego de dados simétrico; ou sejam considerando o
mesmo perfil de tráfego para downlink e uplink;
2°
°°
° Cenário: tráfego de dados igualmente assimétrico para todos os
serviços; ou seja, considerando o tráfego de downlink é 2, 5, 10 e 15 vezes maior
que o de uplink;
41
3°
°°
° Cenário: tráfego de dados com assimetrias diferenciadas por
serviços; ou seja, considerando o tráfego de downlink nos diversos serviços
variando de 2 a 5 vezes maior, de 5 a 10 vezes maior, e de 10 a 15 vezes maior
que o uplink e de 2, 5, 10 e 15 vezes mais no downlink que o uplink para os
serviços de streaming e small-t.
A Figura 8 ilustra estes 3 cenários acontecendo na interface área em
ambas as técnicas de duplexação.
Figura 8. Ambiente com todos os cenários das simulações nas comunicações TDD e
FDD.
4.2.1 Cenário 1 – Tráfego de Dados Simétricos
Neste primeiro cenário proposto é mostrado o comportamento de
utilização dos diversos serviços das comunicações nas duas técnicas, TDD e
FDD, onde todas as simulações foram feitas de 4 a 60 canais. Neste caso existe
uma total simetria entre uplink e downlink para todos os serviços considerados.
42
Tabela 3. Cenário 1: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados simétricos, com simulação
de tempo de fila em minutos, utilizando 9 usuários com throughput médio de 600 kbps
para tráfego gerado nos serviços.
Cenário 1 para Técnica TDD
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
1
1
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
N
N
o
o
r
r
m
m
a
a
i
i
s
s
a
a
6
6
0
0
0
0
K
K
b
b
p
p
s
s
Serviços
Streaming
Download Web E-mail
Small-T
Cenário 1 para Técnica FDD
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
1
1
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
N
N
o
o
r
r
m
m
a
a
i
i
s
s
a
a
6
6
0
0
0
0
K
K
b
b
p
p
s
s
Serviços
Streaming Download Web
E-mail
Small-T
4.2.2 Cenário 2 – Tráfego igualmente assimétrico para todos os serviços
Neste segundo cenário sugerido mostra-se o comportamento da
utilização dos diversos serviços nas duas técnicas, TDD e FDD, onde existe uma
assimetria entre a demanda de downlink e uplink. Neste cenário foi considerado
que esta assimetria é a mesma para todos os serviços considerados, isto é, o
downlink é um determinado número x de vezes maior que o uplink para todos os
serviços, sendo que x pode ser 2, 5, 10 ou 15.
Esta assimetria foi implementada na simulação multiplicando-se a taxa
de chegada pelo valor x. A expressão abaixo ilustra esta simetria de perfil de
tráfego.
λ
λλ
λ
i
=
−−°
X
iHoras
iArquivosdeN
*
min60*)(
)(
A Tabela 4 ilustra este cenário na técnica TDD e FDD.
Tabela 4. Cenário 2: Técnicas TDD e FDD – Tráfego de dados com variações em todos
os serviços de 2, 5, 10 e 15 vezes mais, com simulação de tempo de fila em minutos,
utilizando 9 usuários com throughput médio de 600 kbps para tráfego gerado nos
serviços.
Cenário 2 - Técnica
T
T
D
D
D
D - a 600 Kbps Cenário 2 - Técnica
F
F
D
D
D
D - a 600 Kbps
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
2
2
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
2
2
V
V
z
z
+
+
,
,
5
5
V
V
z
z
+
+
,
,
1
1
0
0
V
V
z
z
e
e
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
2
2
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
2
2
V
V
z
z
+
+
,
,
5
5
V
V
z
z
+
+
,
,
1
1
0
0
V
V
z
z
e
e
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
Serviços Serviços
Streaming
Download
Web E-mail Small-T
Streaming
Download
Web E-mail Small-T
2Vz+ 2Vz+ 2Vz+ 2Vz+ 2Vz+
2Vz+ 2Vz+ 2Vz+ 2Vz+ 2Vz+
5Vz+ 5Vz+ 5Vz+ 5Vz+ 5Vz+
5Vz+ 5Vz+ 5Vz+ 5Vz+ 5Vz+
10Vz+ 10Vz+ 10Vz+
10Vz+ 10Vz+
10Vz+ 10Vz+ 10Vz+ 10Vz+ 10Vz+
Taxas
15Vz+ 15Vz+ 15Vz+
15Vz+ 15Vz+
Taxas
15Vz+ 15Vz+ 15Vz+ 15Vz+ 15Vz+
43
4.2.3 Cenário 3 - Tráfego com assimetrias diferenciadas por serviços
Para este terceiro cenário, onde o tráfego de downlink nos vários
serviços tem variação de 2 a 5 vezes mais (chamado de perfil de tráfego 3A), 5 a
10 vezes mais (chamado de perfil de tráfego 3B), 10 a 15 vezes mais que o uplink
(chamado de perfil de tráfego 3C) e de 2, 5, 10 e 15 vezes mais no downlink que
o uplink para os serviços de Streaming e Small-T.
Justifica-se o desenvolvimento deste cenário com perfil de tráfego de
dados variado, pois buscou-se criar um perfil de tráfego com proporções
assimétricas, para saber a reação das técnicas variando a proporção do tráfego;
pois até o momento tinha-se somente perfil de tráfego simétricos, ou com
proporções iguais.
Neste cenário inicialmente tem-se o tráfego de dados variando 5 vezes
mais em um serviço e 2 vezes mais em todos os outros serviços. A Tabela 5
ilustra este cenário na técnica TDD e FDD.
44
Tabela 5. Cenário 3A: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados 5 vezes mais a 2 Vezes
mais. Simulação de tempo de fila em minutos, utilizando 9 usuários com throughput
médio de 600 kbps para tráfego gerado nos serviços.
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
p
p
a
a
r
r
a
a
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
T
T
D
D
D
D
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
A
A
:
:
5
5
V
V
z
z
+
+
e
e
2
2
V
V
z
z
+
+
Taxas Serviços
Taxas Serviços
5Vz+ Streaming
2Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas Serviços
Taxas Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
5Vz+ Download
2Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas Serviços
Taxas Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
5Vz+ Web
2Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas Serviços
Taxas Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
5Vz+ Email
2Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas Serviços
Taxas Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
5Vz+ Small-T
2Vz+ Small-T
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
p
p
a
a
r
r
a
a
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
F
F
D
D
D
D
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
A
A
:
:
5
5
V
V
z
z
+
+
e
e
2
2
V
V
z
z
+
+
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
2Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
5Vz+ Download
2Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
5Vz+ Web
2Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
5Vz+ Email
2Vz+ Email
2Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
2Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
2Vz+ Download
5Vz+ Download
2Vz+ Web
5Vz+ Web
2Vz+ Email
5Vz+ Email
5Vz+ Small-T
2Vz+ Small-T
No cenário 3B tem-se o tráfego de dados variando 10 vezes mais em
um serviço e 5 vezes mais em todos os outros serviços, onde esta variação
acontece com todos os serviços. Por exemplo, quando o serviço de streaming
estiver com um tráfego de 10 vezes maior, os outros serviços (download, web,
45
email e small-t) estarão com um tráfego de 5 vezes maior. A Tabela 6 ilustra este
cenário nas técnicas TDD e FDD.
Tabela 6. Cenário 3B: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados 10 vezes mais a 5 Vezes
mais. Simulação de tempo de fila em minutos, utilizando 9 usuários com throughput
médio de 600 kbps para tráfego gerado nos serviços.
Cenário 3 para Técnica TDD
Cenário 3B: 10Vz+ e 5Vz+
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
10Vz+ Download
5Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
10Vz+ Web
5Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
10Vz+ Email
5Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
10Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
Cenário 3 para Técnica FDD
Cenário 3B: 10Vz+ e 5Vz+
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
5Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
10Vz+ Download
5Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
10Vz+ Web
5Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
10Vz+ Email
5Vz+ Email
5Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
5Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
5Vz+ Download
10Vz+ Download
5Vz+ Web
10Vz+ Web
5Vz+ Email
10Vz+ Email
10Vz+ Small-T
5Vz+ Small-T
No cenário 3C tem-se o tráfego de dados variando 15 vezes mais em
um serviço e 10 vezes mais em todos os outros serviços, esta variação também
46
acontece com todos os serviços. Por exemplo, quando o serviço de streaming
estiver com um tráfego 15 vezes maior para os outros serviços: download, web,
email e small-t, os outros estarão com um tráfego 10 vezes maior. A Tabela 7
ilustra este cenário nas técnicas TDD e FDD.
Tabela 7. Cenário 3C: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados 15 vezes mais a 10
Vezes mais. Simulação de tempo de fila em minutos, utilizando 9 usuários com
throughput médio de 600 kbps para tráfego gerado nos serviços.
Cenário 3 para Técnica
T
T
D
D
D
D
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
C
C
:
:
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
e
e
1
1
0
0
V
V
z
z
+
+
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
15Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
15Vz+ Download
10Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
15Vz+ Web
10Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
15Vz+ Email
10Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
15Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
Cenário 3 para Técnica
F
F
D
D
D
D
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
C
C
:
:
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
e
e
1
1
0
0
V
V
z
z
+
+
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
15Vz+ Streaming
10Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
15Vz+ Download
10Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
15Vz+ Web
10Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
15Vz+ Email
10Vz+ Email
10Vz+ Small-T
15Vz+ Small-T
Taxas
Serviços
Taxas
Serviços
10Vz+ Streaming
15Vz+ Streaming
10Vz+ Download
15Vz+ Download
10Vz+ Web
15Vz+ Web
10Vz+ Email
15Vz+ Email
15Vz+ Small-T
10Vz+ Small-T
47
No cenário 3D tem-se o tráfego de dados variando 2, 5, 10 e 15 vezes
mais nos serviços de streaming e small-t e em todos os outros serviços normais.
Isto é, para os outros serviços o tráfego de downlink é igual ao tráfego de uplink.
Por exemplo, quando o serviço de streaming estiver com um tráfego 2 vezes
maior, os outros serviços: download, web, email e small-t estarão com um tráfego
normal. A Tabela 8 ilustra este cenário nas técnicas TDD e FDD.
Tabela 8. Cenário 3D: Técnica TDD e FDD – Tráfego de dados nos serviços de
streaming e small-t variando 2, 5, 10 e 15 vezes mais. Simulação de tempo de fila em
minutos, utilizando 9 usuários com throughput médio de 600 kbps para tráfego gerado
nos serviços.
Cenário 3 - Técnica
T
T
D
D
D
D - a 600 Kbps
Cenário 3 - Técnica
F
F
D
D
D
D - a 600 Kbps
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
D
D
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
2
2
V
V
z
z
+
+
,
,
5
5
V
V
z
z
+
+
,
,
1
1
0
0
V
V
z
z
e
e
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
D
D
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
2
2
V
V
z
z
+
+
,
,
5
5
V
V
z
z
+
+
,
,
1
1
0
0
V
V
z
z
e
e
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
Serviços
Serviços
Streaming Download Web E-mail Small-T
Streaming Download Web E-mail Small-T
2Vz+ Normal Normal Normal
Normal
2Vz+ Normal Normal
Normal
Normal
5Vz+ Normal Normal Normal
Normal
5Vz+ Normal Normal
Normal
Normal
10Vz+ Normal Normal Normal
Normal
10Vz+ Normal Normal
Normal
Normal
Taxas
15Vz+ Normal Normal Normal
Normal
Taxas
15Vz+ Normal Normal
Normal
Normal
Cenário 3 - Técnica
T
T
D
D
D
D - a 600 Kbps
Cenário 3 - Técnica
F
F
D
D
D
D - a 600 Kbps
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
D
D
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
2
2
V
V
z
z
+
+
,
,
5
5
V
V
z
z
+
+
,
,
1
1
0
0
V
V
z
z
e
e
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
C
C
e
e
n
n
á
á
r
r
i
i
o
o
3
3
D
D
-
-
T
T
a
a
x
x
a
a
s
s
:
:
2
2
V
V
z
z
+
+
,
,
5
5
V
V
z
z
+
+
,
,
1
1
0
0
V
V
z
z
e
e
1
1
5
5
V
V
z
z
+
+
Serviços
Serviços
Streaming Download Web E-mail Small-T
Streaming Download Web E-mail Small-T
Normal Normal Normal Normal
2Vz+
Normal Normal Normal
Normal
2Vz+
Normal Normal Normal Normal
5Vz+
Normal Normal Normal
Normal
5Vz+
Normal Normal Normal Normal
10Vz+
Normal Normal Normal
Normal
10Vz+
Taxas
Normal Normal Normal Normal
15Vz+
Taxas
Normal Normal Normal
Normal
15Vz+
48
5 RESULTADOS OBTIDOS
No capítulo 4, foi apresentado como foram efetuadas as simulações
dos 3 cenários com as técnicas de duplexação TDD e FDD, de acordo com um
perfil de tráfego, simétrico ou assimétrico.
Neste capítulo serão mostrados os resultados nos 3 cenários e
apresentada uma análise dos mesmos.
5.1 Cenário 1 – Tráfego Simétrico
Neste cenário foram consideradas as cinco aplicações (Streaming,
Download, Web, E-mail e Small-Transaction) tanto para downlink e uplink, sendo
que o número de canais na BS variam de 4 a 60, com um throughput de 600
kbps. A Tabela 9 apresenta o tempo de fila em minutos para cada um dos
serviços com diferentes números de canais.
Tabela 9. Cenário 1: Técnica TDD - Mesmo perfil de tráfego de dados para up e downlink.
O Gráfico 1 mostra os resultados da simulação deste estudo para a
técnica TDD. Pode-se observar que o tempo de espera para os serviços de E-mail
e Web se mantém constante a partir de 4 canais, enquanto que esta estabilidade
para os serviços de streaming e download ocorre a partir de 16 canais. Para o
serviço de Small-T vemos que o tempo de fila se estabiliza a partir de 8 canais.
Portanto, considerando o conjunto de serviços, podemos dizer que com a técnica
TDD são necessários 16 canais para que o tempo de fila de todos os serviços se
estabilizem.
49
Cenário 1 - Técnica TDD - Normal a 600Kbps
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Tempo de Fila em Minutos
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
Gráfico 1. Técnica TDD com o mesmo perfil de tráfego de dados tanto para uplink como
para downlink
Na Tabela 10 estão apresentados os tempos de espera para os
serviços considerados quando a técnica de duplexação utilizada é a FDD, e na
Figura 8 estão as curvas do tempo de espera para cada serviço pelo número de
canais. Percebe-se que neste caso a estabilidade se atinge com 8 canais. Para a
técnica FDD é simulado somente o downlink, porque sabe-se que deve-se ter o
mesmo número de canais para o uplink. Portanto, como neste caso foram
necessários 8 canais para downlink, considerando também o uplink, no total serão
necessários 16 canais.
Como neste caso o tráfego é simétrico para down e uplink, os canais
em FDD serão completamente ocupados, assim como no TDD. Portanto, espera-
se o mesmo número de canais para as duas técnicas, como de fato, foi obtido.
Tabela 10. Cenário 1: Técnica FDD com o mesmo perfil de tráfego de dados tanto para
up como para downlink
50
Cenário 1 - Técnica FDD - Tráfego Norma
l
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
T e m p o d e F ila e m M in u to s
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
Gráfico 2. Técnica FDD com o mesmo perfil de tráfego de dados tanto para uplink como
para downlink.
5.2 Cenário 2 - Tráfego igualmente assimétrico para todos os serviços
Neste cenário consideram-se as cinco aplicações (Streaming,
Download, Web, E-mail e Small-Transaction) tanto para downlink e uplink, sendo
que o número de canais na BS variam de 4 a 60, e um throughput de 600 kbps. O
perfil de tráfego para downlink, neste caso é igualmente maior do que para uplink
para todos os serviços. Consideramos a taxa de chegada dos serviços para
downlink 2, 5, 10 e 15 vezes maior do que para uplink. Na Tabela 11 encontram-
se os resultados para este caso.
Tabela 11. Cenário 2: Técnica TDD e FDD - Tráfego igualmente assimétrico para todos os
serviços
Cenário 2
TDD
(down e uplink)
FDD
(downlink)
FDD
(down e uplink)
Downlink 2x maior que uplink
16
8
8x2 = 16
Downlink 5x maior que uplink
16
12
12x2 = 24
Downlink 10x maior que uplink
16
12
12x2 = 24
Downlink 15x maior que uplink
20
16
16x2= 32
51
16
16
16
24
16
24
20
32
0
5
10
15
20
25
30
35
Downlink 2x maior Downlink 5x maior Downlink 10x maior Downlink 15x maior
Cenário 2 - Tráfego igualmente assimétrico para todos os serviços
TDD
FDD
Gráfico 3. Cenário 2: Resultados das técnicas TDD e FDD com tráfego igualmente
assimétrico para todos os serviços.
Percebe-se que neste caso, como o tráfego é assimétrico, a técnica
TDD utiliza melhor os canais, ficando parte do canal ocioso com a técnica FDD.
5.3 Cenário 3 – Tráfego assimétrico de modo diferenciado por serviço
Neste cenário em todas as simulações consideramos as cinco
aplicações (Streaming, Download, Web, E-mail e Small-Transaction) tanto para
downlink e uplink, sendo que o número de canais na BS variam de 4 a 60, e um
throughput de 600 kbps.
O perfil de tráfego para downlink, neste caso é extremamente
assimétrico, por exemplo, quando um serviço estiver 2 vezes maior, os outros
serviços estarão 5 vezes maior, isto no downlink, e o uplink permanecerá com o
perfil de tráfego normal. Sendo que o tráfego de dados terá uma variação de 2
vezes mais e 5 vezes mais (Cenário 3A), 5 vezes mais e 10 vezes mais (Cenário
3B), 10 vezes mais e 15 vezes mais (Cenário 3C) e 2, 5, 10 e 15 vezes maior nos
serviços de streaming e small-t (Cenário 3D).
A Tabela 12 mostra os resultados para o cenário 3A.
52
Tabela 12. Cenário 3A: Técnicas TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado por serviço 2x e 5x
Cenário 3A
TDD
(down e uplink)
FDD
(downlink)
FDD
(down e uplink)
Streaming 2x outros 5x 16 8 8x2= 16
Streaming 5x outros 2x 16 8 8x2= 16
Download 2x outros 5x 16 8 8x2= 16
Download 5x outros 2x 16 12 12x2= 24
Web 2x outros 5x 16 12 12x2= 24
Web 5x outros 2x 16 8 8x2= 16
Email 2x outros 5x 16 8 8x2= 16
Email 5x outros 2x 16 8 8x2= 16
Small-T 2x outros 5x 16 8 8x2= 16
Small-T 5x outros 2x 16 8 8x2= 16
Na Tabela acima o número de canais na técnica FDD está indicado
como 8. Para determinar a quantidade de canais utilizadas na técnica FDD,
multiplicou-se por dois, obteve-se a quantidade de canais necessários. O Gráfico
4 mostra a diferença existente entre as técnicas neste cenário.
0
5
10
15
20
25
Streaming 2x e 5x Streaming 5x e 2x Download 2x e 5x Download 5x e 2x Web 2x e 5x Web 5x e 2x Email 2x e 5x Email 5x e 2x Small-T 2x e 5x Small-T 5x e 2x
Cenário 3A - Tráfego Assimétrico de modo diferenciado por serviço 2x e 5x, 5x e 2x
TDD FDD
Gráfico 4. Cenário 3A: Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por serviços.
Neste cenário como o tráfego é assimétrico diferenciado por serviços
(2x e 5x, 5x e 2x), não se pode dizer qual técnica TDD utiliza melhor os canais,
pois houve algumas situações TDD mostrou melhor desempenho com relação ao
53
tráfego (como por exemplo: nos serviços de download 5 vezes mais e 2 duas
vezes mais e web 2 vezes mais e 5 vezes mais, a técnica TDD utilizou 16 canais
e FDD utilizou 24 canais), ficando então uma parte do canal ocioso com a técnica
FDD. Mas em todas as outras situações, pode-se dizer que neste cenário o
desempenho da técnica TDD foi equivalente à da técnica FDD.
A Tabela 13 mostra os resultados para o cenário 3B em ambas as
técnicas.
Tabela 13. Cenário 3B: Técnicas TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado por serviço 5x e 10x
Cenário 3B
TDD
(down e uplink)
FDD
(downlink)
FDD
(down e uplink)
Streaming 5x outros 10x 8 8 8x2= 16
Streaming 10x outros 5x 8 8 8x2= 16
Download 5x outros 10x 12 8 8x2= 16
Download 10x outros 5x 8 12 12x2= 24
Web 5x outros 10x 8 12 12x2= 24
Web 10x outros 5x 8 8 8x2= 16
Email 5x outros 10x 8 12 12x2= 24
Email 10x outros 5x 8 8 8x2= 16
Small-T 5x outros 10x 8 8 8x2= 16
Small-T 10x outros 5x 8 8 8x2= 16
Neste cenário 3B, onde o tráfego também é assimétrico diferenciado
por serviços sendo 5x e 10x, 10x e 5x, já se pode perceber uma utilização melhor
dos canais com a técnica TDD, ficando uma parte maior de ociosidade de
espectro com a técnica FDD. Os serviços que utilizam mais canais com a técnica
FDD são download (em ambas as situações), web e email (este dois últimos,
somente na situação de 5x e 10x). O Gráfico 5, mostra esta situação.
54
0
5
10
15
20
25
Streaming 5x e 10x Streaming 10x e 5x Download 5x e 10x Download 10x e 5x Web 5x e 10x Web 10x e 5x Email 5x e 10x Email 10x e 5x Small-T 5x e 10x Small-T 10x e 5x
Cenário 3B - Técnicas TDD e FDD - Tráfego Assimétrico de modo diferenciado por serviço (5x e 10x, 10x e 5x)
TDD FDD
Gráfico 5. Cenário 3B: Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por serviços
Os resultados do cenário 3C em ambas as técnicas são mostrados na
Tabela 14.
Tabela 14. Cenário 3C: Técnicas TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado por serviço 10x e 15x
Cenário 3C
TDD
(down e uplink)
FDD
(downlink)
FDD
(down e uplink)
Streaming 10x outros 15x 8 12 12x2= 24
Streaming 15x outros 10x 8 8 8x2= 16
Download 10x outros 15x 8 8 8x2= 16
Download 15x outros 10x 8 12 12x2= 24
Web 10x outros 15x 8 8 8x2= 16
Web 15x outros 10x 8 8 8x2= 16
Email 10x outros 15x 8 8 12x2= 24
Email 15x outros 10x 8 12 12x2= 24
Small-T 10x outros 15x 8 12 12x2= 24
Small-T 15x outros 10x 8 8 8x2= 16
Neste cenário 3C, onde o tráfego também é assimétrico diferenciado
por serviços sendo 10x e 15x, 15x e 10x, percebe-se uma utilização melhor dos
canais com a técnica TDD, ficando parte ociosa do espectro com a técnica FDD.
Os serviços que utilizam mais canais com a técnica FDD neste cenário são:
streaming, download, email e small-t (todos 3 primeiros serviços com a situação
55
10x e 15x, e o último, somente na situação de 15x e 10x). O Gráfico 6, mostra
esta situação.
0
5
10
15
20
25
Streaming 10x e 15x Streaming 15x e 10x Dow nload 10x e 15x Dow nload 15x e 10x Web 10x e 15x Web 15x e 10x Email 10x e 15x Email 15x e 10x Small-T 10x e 15x Small-T 15x e 10x
Cenário 3C - Técnicas TDD e FDD: Tráfego Assimétrico de Modo diferenciado por serviço 10x e 15x, 15x e 10x
TDD FDD
Gráfico 6. Cenário 3C: Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por serviços
Os resultados do último cenário simulado 3D, em ambas as técnicas
são mostrados na Tabela 15.
Tabela 15. Cenário 3D: Técnicas TDD e FDD – Tráfego assimétrico de modo
diferenciado por serviço 2x, 5x, 10x e 15x
Cenário 3D
TDD
(down e uplink)
FDD
(downlink)
FDD
(down e uplink)
Streaming 2x outros normais 16 9 9x2= 18
Streaming 5x outros normais 16 9 9x2= 18
Streaming 10x outros normais 16 9 9x2= 18
Streaming 15x outros normais 18 10 10x2= 20
Small-T 2x outros normais 16 12 12x2= 24
Small-T 5x outros normais 19 11 11x2 = 22
Small-T 10x outros normais 19 12 12x2= 24
Small-T 15x outros normais 18 11 11x2= 22
Neste último cenário 3D, onde o tráfego também é assimétrico
diferenciado pelos serviços de streaming e small-t sendo 2x, 5x, 10x e 15x,
percebe-se uma utilização melhor dos canais com a técnica TDD, muito pequena
para ser impactante, mas mesmo assim, melhor com estes serviços que
necessitam de mais espectro. Constata-se que existe ociosidade do espectro com
56
a técnica FDD. O serviço que utiliza mais canais com a técnica FDD neste cenário
é small-t. O Gráfico 7 mostra esta situação.
0
5
10
15
20
25
Streaming 2x e
outros Normais
Streaming 5x e
outros Normais
Streaming 10x e
outros Normais
Streaming 15x e
outros Normais
Small-T 2x e outros
Normais
Small-T 5x e outros
Normais
Small-T 10x e outros
Normais
Small-T 15x e outros
Normais
Cenário 3D - Técnicas TDD e FDD: Tráfego assimétrico de modo diferenciado por serviço 2x, 5x, 10x e 15x
TDD FDD
Gráfico 7. Cenário 3D: Resultados das técnicas TDD e FDD diferenciado por serviços.
Analisando todos as 4 situações neste terceiro cenário, a técnica TDD
em grande parte utiliza entre 8 e 16 canais enquanto que a técnica FDD utiliza
entre 16 e 24 canais. Constata-se assim que realmente a técnica TDD utiliza
mais eficientemente o espectro com tráfego de dados assimétrico, como é o caso
do tráfego da Internet.
Para análise dos resultados em todos os cenários simulados, sendo
simétrico e assimétrico, tem-se uma variação na quantidade de canais. A Tabela
16 resume a estes resultados em cada cenário.
Tabela 16. Resultados de todos os cenários em ambas as técnicas TDD e FDD.
CENÁRIOS
TDD
FDD
Cenário 1
16 16
Cenário 2:
2x
16 16
5x
16 24
10x
16 24
15x
16 32
Cenário 3:
3A
16 16-24
3B
8-12 16-24
3C
8 16-24
3D
16-19 18-24
57
Analisando a Tabela 16, pode-se perceber que em um tráfego de
dados simétrico (cenário 1) as duas técnicas mostram-se equivalentes. Já nos
cenários 2 e 3, sendo um tráfego de dados assimétrico, a técnica TDD, se mostra
mais eficiente. Pode-se dizer então que, ao ter um tráfego de dados maior, a
técnica TDD mostrará maior eficiência do que a FDD; ou ainda, que a ociosidade
na técnica FDD tenderá a aumentar com o aumento do tráfego de dados.
Pode-se perceber ainda pela Tabela 16, que a diferença entre as
técnicas variam de 8 a 16 canais no cenário 2 e, de até 16 canais no cenário 3.
Podendo sim, estes valores, serem importantes na escolha de utilização das
técnicas. O gráfico 8 ilustra esta diferença.
16
16
16
32
8
24
0
5
10
15
20
25
30
35
Quantidade de Canais
Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3
Diferença da quantidade de canais em ambas as técnicas nos 3 cenários
TDD FDD
Gráfico 8. Diferença da quantidade de canais em ambas as técnicas nos 3 cenários.
6
CONCLUSÃO
A tecnologia WiMAX é uma das mais promissoras tecnologias mundiais
para prover acesso banda-larga sem fio a longas distâncias. E por este motivo,
para prover acesso a redes com qualidade, é importante fazer a avaliação da
eficiência espectral desta tecnologia.
A eficiência do espectro é um parâmetro fundamental e extensamente
usado para comparar tecnologias sem fios diferentes ou avaliar a eficiência de
alguma tecnologia em específico.
Em redes sem fio banda-larga as técnicas de duplexação TDD e FDD
são as mais utilizadas
11
. WiMAX pode empregar qualquer uma das duas técnicas.
Ambas, FDD e TDD têm suas próprias vantagens, dependendo das aplicações. A
técnica FDD utiliza canais distintos de freqüência onde são atribuídas a uplink e
downlink. Devido à natureza simétrica, os canais de transmissão de up e downlink
da técnica FDD são sempre de tamanho igual. Conseqüentemente, FDD é
utilizado para as aplicações que requerem largura-de-banda iguais de up e
downlink.
Em contrapartida, TDD usa uma única freqüência para transmitir sinais
de ambas as direções, uplink e downlink. TDD divide o fluxo de dados em
quadros e atribui diferentes faixas de tempo para as transmissões em up e
downlink, dentro de cada frame. Considerando que os dispositivos usam o mesmo
canal de freqüência para transmitir ou receber sobre demanda, de forma flexível,
a técnica TDD pode controlar a quantidade de largura de banda atribuída ao up e
downlink. Por esta razão, TDD tem maior eficiência na utilização do espectro nos
11
Existe uma técnica híbrida de duplexação denominada HFDD - FDD Half-duplex. A técnica
HFDD é bem parecida com a TDD. Um dispositivo de HFDD transmite e recebe em tempos
diferentes como um dispositivo TDD. A diferença é que também usa freqüências diferentes para
transmitir e receber ao comunicar com uma Base-Station FDD.
Uma outra técnica de duplexação existente refere-se a TDD, isto acontece quando a relação entre
os intervalos de tempo designados para down e uplink varia no tempo. Neste caso, a técnica TDD
é chamada ATDD - TDD dinâmico ou adaptável.
59
cenários de comunicação assimétricos que o FDD, onde o tráfego de uplink
poderia ser menor que o tráfego downlink.
Neste trabalho foi analisada a eficiência espectral considerando
estas técnicas de duplexação citadas, através de simulações com um perfil
de tráfego de dados simétrico e assimétrico; dentro dos padrões da tecnologia
WiMAX 3,5 GHz.
As simulações realizadas com o software Arena permitiram uma
análise das cinco aplicações: streaming, download, web, email e small-t, com as
técnicas FDD e TDD, avaliando o tempo médio de serviço. Os resultados
mostraram que em um tráfego de dados simétrico as duas técnicas são
equivalentes e; em um tráfego de dados assimétrico a técnica TDD mostra-se
mais eficiente mostrando um melhor desempenho e, uma ociosidade de espectro
é apresentada na FDD.
Se considerar o tempo-de-guarda na técnica TDD, aumentará a
quantidade de canais em torno de 10%; isto representaria uma pequena
desvantagem na diferença de número de canais, porém não invalidaria os
resultados aqui encontrados que apontam para o melhor desempenho da técnica
TDD.
Percebe-se então que TDD tem grande vantagem ao gerenciar a
variação de tempo-do-tráfego de up e downlink, permitindo um ganho de
capacidade em relação ao FDD.
Uma possível continuidade deste trabalho são outras simulações com
throughput médio de 900 Kbps, que proverá outras situações que possibilitem
perceber a quantidade de canais necessários, bem como quais serviços serão
beneficiados. Ou ainda, pode-se conceber um controle de serviços para clientes
com possíveis taxas melhores.
Outra proposta de continuação seria decompor em uma análise
quantitativa este trabalho; pois o mesmo, trata-se de uma análise qualitativa. Isto
pode ser feito separando os diversos serviços e tratando-os estatisticamente de
forma diferenciada. Foi utilizada a distribuição exponencial negativa para todos os
60
serviços neste trabalho, para refinar este modelo seria importante utilizar
distribuições diferentes em cada aplicação. Então poderá ser realizada uma
análise diferenciada colocando prioridade no atendimento aos serviços.
7
REFERÊNCIAS
ALIM, Onsy Abdel., ABDALLAH, Hiba S., ELASKARY, Azza M., Simulation of
WiMAX Systems. Beirut Arab University, Lebanon and National Center for Radiation
and Technology, Egypt, 2008.
BACIOCCOLA Andrea., CICCONETTI Cláudio., ERTA, Alessandro., LENZINI
Luciano., and MINGOZZI, Enzo. Bandwidth Allocation with Half-Duplex Stations in
IEEE 802.16 Wireless Networks. IEEE Transactions on Mobile Computing, Vol. 6,
No. 12, 2007.
BALL, C.F., HUMBURG, E., K. Ivanov., Spectrum Efficiency Evaluation for different
Wireless Technologies based on Traffic Modeling. IEEE 16th International
Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2005.
CHATTERJEE, Mainak., SENGUPTA, Shamik., Feedback-Based Real-Time
Streaming Over Wimax. University of Central Florida Samrat Ganguly, Nec
Laboratories America, IEEE Wireless Communications, 2007.
CHAYER, Rémi. TDD Coalition – Overview of duplex Schemes, 2001.
CORDEIRO, C; CHALLAPLI, K; BIRRU, D; SHANKAR, S. IEEE 802.22: the first
worldwide wireless Standard base don cognitive rádios. New York: Philips Research
USA, 2005.
GRONDALEN, Ole. Vezzani, GianFranco. Restivo, Silvia. Schmidt, Michael. Tardy,
Isabelle. TESTA, Patrizia. Gronnevik, Runne. 2002. Time Division Duplex- Flexible
and efficient for milimetre broadband access systems. EMBRACE.
HOCHWALD, Bertrand., Marzetta T. Learning, the dowlink Channel at the
basestation is easier than you think. Lucent Tecnologies, 2002.
INTEL. Implementação de Soluções WiMAX Isentas de Licenças. White Paper Intel.
2005.
KELTON, W. David., SADOWSKI, Randall P., SADOWSKI, Deborah A., Simulation
with Arena. McGraw-Hill Higher Education, Second Edition, 2001.
KUROSE, James., WOSS, Keith W., Redes de Computadores e a Internet: Uma
Abordagem Top-Down. Pearson Education, 3ª Edição, 2007.
INTEL., Implementação de Soluções WiMAX Licenciadas. White Paper Intel. 2005
LIMA, Luciana dos Santos, et all. WIMAX: Padrão IEEE 802.16 para Banda Larga
Sem Fio. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de
Informática. Rio de Janeiro, 2004.
MENON, João Marcos.. Dimensionamento de Tráfego de Rede de Dados para
Sistema Celular 1XEV-DO. MOMAG. 2007.
62
MIYAGI, Paulo E. Introdução a Simulação Discreta. Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia Mecatrônica e de
Sistemas Mecânicos. São Paulo, 2004.
OHRTMAN, Frank., Handbook WiMAX - Building 802.16 Wireless Networks.
McGraw-Hill Communications Hardcover, 2005.
PRADO, Darci. Usando o Arena em Simulação. Editora INDG. Nova Lima, 2004.
PROXIM, Wireless Corporation. Advantages of Time Division Duplex (TDD) for
Broadband Wireless in Last-Mile Applications. Position Paper, 2006.
QIAN, Kejie Lu and Yi., CHEN, Hsiao-Hwa., A Secure and Service-Oriented Network
Control Framework for WiMAX Networks, IEEE Communications Magazine, 2007.
RAHIM, A., ZEISBERG, S., and FINGER, A., Coexistence Study between UWB and
WiMax at 3.5 GHz Band. Communication Laboratory, Dresden University of
Technology, Dresden,Germany, 2007.
RAZE, Technologies,. The Advantages of TDD over FDD in Wireless Data
Applications. White Paper, 2001.
RIBEIRO, Vitor, Ferreira. Planejamento de um projeto para redes WiMAX. Faculdade
de Ciências Aplicadas de Minas. Departamento de Sistema de Informação.
Uberlândia, 2007.
RONG Bo; QIAN Yi, KEJIE Lu. Downlink Call Admission Control in Multiservice
WiMAX Networks. IEEE, ICC 2007.
SASAKI, Nelson Kiyoshi. Simulação de Sistemas de Comunicação Óptica Baseada
em Simulação a Eventos Discretos. Universidade Estadual de Campinas.
Dissertação de Mestrado. Campinas, 2007.
SAVOINE, Márcia M., REGGIANI, Norma., BRANQUINHO, Omar Carvalho.,
BIANCHINI. David., ARRUDA, Wosley da Costa., Avaliação da Duplexação no
WiMAX 3,5 GHz Baseado no Perfil de Tráfego. SBPO, 2008a.
SAVOINE, Márcia M., REGGIANI, Norma., BRANQUINHO, Omar Carvalho.,
BIANCHINI. David., Análise dos Métodos de Duplexação em Banda Licenciada
WiMAX. MOMAG, 2008b.
SILVA, Ermes Medeiros da, et all. Pesquisa Operacional: Programação Linear e
Simulação. Editora Atlas. São Paulo, 1998.
SOARES, Luiz F. Gomes; LEMOS Guido; COLCHER Sérgio. Redes de
Computadores Das LANs MANs e WANs às Redes ATM, Curso Completo, Rio de
Janeiro, Editora Campus, 3ª Edição, 2000.
63
SRINIVASAN, Roshni, TIMIRI, Shailender, DAVYDOV, Alexei, PAPATHANASSIOU,
Apostolos. Downlink Spectral Efficiency of Mobile WiMAX, Wireless Standards and
Technology, Intel Corporation, USA, IEEE 2007.
STALLINGS William. Data and Computer Communications Computer Networking,
New Jersey (EUA), Pearson Education, 7th Edition, 2003.
SZLÁDEK, Gábor., Héder Balázs, and Bitó János. Investigation of Interference
Conditions in BFWA System Applying Adaptive TDD. World Informatic Society,
Transactions on Enginnering, Computing and Tecnology, 2005.
SZLÁDEK Gábor, HÉDER Balázs, and BITÓ János. Investigation of Interference
Conditions in BFWA System Applying Adaptive TDD. World Informatic Society,
Transactions on Enginnering, Computing and Tecnology, 2005.
TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores, Rio de Janeiro, Editora
Campus, 3ª Edição, 2003.
TEO, Koon Hoo., TAO, Zhifeng., ZHANG, Jinyun., The Mobile Broadband WiMAX
Standard. IEEE Signal Processing Magazine, 2007.
XIE, Xiaojuan., CHEN, Haining., WU, Hongyi., Simulation Studies of a Fair and
Effective Queueing Algorithm for WiMAX Resource Allocation. University of Louisiana
at Lafayette, 2008.
YOUSAF, Faqir Zarrar., DANIEL, Kai., WIETFELD, Christian., Performance
Evaluation of IEEE 802.16 WiMAX Link With Respect to Higher Layer Protocols.
Communication Networks Institute, University of Dortmund, 2007.
WANG, Xudong., An FDD Wideband CDMA MAC Protocol with Minimum-Power
Allocation and GPS-Scheduling for Wireless Wide Area Multimedia Networks. IEEE
Transactions on Mobile Computing, Vol. 4, No. 1, 2005.
WiMAX Forum., WiMAX Forum™ Mobile System Profile 3, Release 1.0 Approved
Specification 4 (Revision 1.2.2:), 2006.
WiMAX Forum., WiMAX Forum™ Mobile System Profile 3, Release 1.0 Approved
Specification 4 (Revision 1.4.0), 2007.
64
ANEXOS
Anexo A
Descrição do Ambiente de Simulação Criado no Software Arena.
Descreve-se abaixo a modelagem dos vários cenários no simulador de eventos
discretos Arena.
A figura 1 ilustra o ambiente de simulação na técnica TDD, e a figura XX ilustra o
ambiente na técnica FDD.
Figura 1. Ambiente de simulação TDD para os vários cenários
65
Figura 2. Ambiente de simulação FDD para os vários cenários
Em ambas as técnicas no ambiente de simulação, na parte esquerda da tela tem-se
os arrives, que mostram as chegadas dos eventos; ou seja, o downlink de cada
serviço. Onde como descrito no capítulo 2, estes serviços são: streaming de vídeo,
download, web-browsing, email e small-transaction.
Já na parte direita da tela, temos os departs, que mostram as saídas dos eventos; ou
seja, o uplink de cada serviço. Foi considerado para cada serviço ao dar entrada no
simulador, o tempo médio de serviço
τ
X
e a taxa de chegada λ
X.
Todos os parâmetros e as expressões utilizadas neste ambiente do simulador foram
descritas no capítulo 3. A seguir são descritos os parâmetros considerados em cada
serviço dentro do Arena, onde estes parâmetros são iguais nas duas técnicas TDD e
FDD.
66
A) Para o serviço de Download, temos:
A Taxa de Chegada para cada 6 horas que
compõem a BH será:
τ
D
= 18/(6 horas*60min)
τ
D
= 0,05 arquivos/min
Percentual de Atividade na sessão é de 60%,
será aberto uma sessão de TL = 180s = 3min,
onde a interface área colocará em estado de
dormant a portadora em 10s. Ocorre uma
espera pelo fato de ser aberto uma sessão
para enviar os 2 Mbytes não havendo
nenhum outro pacote; sendo: Tempo que será
mantida a portadora ativa:
(10/60) = 0,16666min
Tempo Médio de Serviço = τ
ττ
τ
D
τ
D
= EXPO(16000000/(600000*60)) ou seja:
τ
D
= 2*1000000*8 = 16000000 bits/arquivo
τ
D
= 0,4444min/arquivo.
67
B) Para o serviço de Web-browsing, temos:
A Taxa de Chegada para cada processo que se
repete 20vz com um TL de 40s:
λ
W
= (20/40*60)
λ
λλ
λ
W
= 0,00833 arquivos/min
TL de 40s é maior que o dormant da rede de 10s
e será colocado o usuário 20 vezes menos uma,
sendo 19. Percentual de Atividade na sessão
25%, será aberto uma sessão de TL = (10/40).
Tempo que será mantida a portadora ativa:
(19*10s) = 190s ou 3,16667min
O Tempo Médio de Serviço = τ
ττ
τ
w
τ
W
= EXPO(16000000/(600000*60)) ou seja:
τ
W
= 2*1000000*8 = 16000000 bits/arquivo
τ
ττ
τ
W
= 0,4444min/arquivo.
68
C) Para o serviço de Email, temos:
λ
E
= A Taxa de Chegada para cada 6 horas que
compõem a BH será: 10/(60*60min)
λ
λλ
λ
E
= 0,002777 pacotes/min.
O Terminal de Leitura de 60s é maior que o
dormant da rede de 10s e será colocado o usuário
60 vezes menos uma, sendo 59. Percentual de
Atividade na sessão 16,6%, será aberto uma
sessão de TL = (10/60).
Tempo que será mantida a portadora ativa:
(59*10s) = 590s ou 9,8333min
O Tempo Médio de Serviço = τ
ττ
τ
W
τ
W
= EXPO (8000000/(600000*60)), ou seja,
10kbytes = 10*1024*8 = 80000 bits/arquivo
τ
ττ
τ
W
= 0,0022min/pacote
69
D) Para o serviço de Small-T, temos:
λ
SM
A Taxa de Chegada para o envio de 1 pacote
ocorre 2 vezes a cada 5,5s; ou seja, 2/5,5
pacotes/seg = 0,36*60 pacotes/min
λ
λλ
λ
SM
= 21,82 pacotes/min
O Terminal de Leitura de 5,5 segundos é
menor que o dormant da rede de 10
segundos, será colocado o usuário em estado
de dormant, ou seja, isto implicará que a
portadora ficará ativa 100% do tempo, não
havendo espera além do tempo de recepção
de todos os pacotes de Small-T.
O Tempo Médio de Serviço = τ
SM
1 imagem de 2400 kbytes; ou seja,
2400*1000*8 = 192.00000 kbits; tem-se:
EXPO (192.00000 bits/imagem) / (600.000
bits/s)/60s
τ
ττ
τ
SM
= 0,533 min/imagem
70
E) Para o serviço de Streaming =
λ
λλ
λ
ST
A Taxa de Chegada para o envio de uma 1
imagem a cada 2s; ou seja, 0,5
imagem/seg = 0,5*60 imagem/min
λ
λλ
λ
ST
= 30 imagens/min.
O Terminal de Leitura de 2 segundos é
menor que o dormant da rede de 10
segundos, será colocado o usuário em
estado de dormant, ou seja, isto implicará
que a portadora ficará ativa 100% do
tempo, não havendo espera além do tempo
de recepção de todos os pacotes de
Streaming.
O Tempo Médio de Serviço = τ
ττ
τ
ST
Temos uma 1 imagem de 2400 kbytes, onde (2400*1000*8) = 192.00000 kbits.
τ
ST
= (192.00000 bits/imagem)/(600.000 bits/s)/60s. τ
ττ
τ
ST
= 0,533 min/imagem
71
O Server, ou servidor, é a entidade onde aloca-se a quantidade de canais simulados
na tecnologia wireless. Esta entidade na interface aérea é a Base Station, a figura 3
ilustra esta entidade.
Figura 3. Entidade Server onde são alocados a quantidade de canais na interface aérea
As entidades Choose representam as variáveis criadas para os diversos serviços.
No caso da técnica TDD, são necessárias 10 variáveis, pois o canal é divido para
down e uplink. Sendo de 0 a 4 para downlink e de 5 na 9 para uplink. Já para a
técnica FDD são necessárias apenas 5 variáveis para os serviços, sendo de 0 a 4.
Estas variáveis são definidas como: A1.EQ.0 e A1.EQ.5 (Streaming para down e
uplink), A1.EQ.1 e A1.EQ.6 (Download para down e uplink), A1.EQ.2 e A1.EQ.7
(Web para down e uplink), A1.EQ.3 e A1.EQ.8 (Email para down e uplink) e A1.EQ.4
e A1.EQ.9 (Small-T para down e uplink).
Figura 4a. Tela Choose para a Técnica FDD
Figura 4b. Tela Choose para a Técnica TDD
72
As saídas de cada serviço são representadas pelos departs; em ambas as técnicas,
a figura 5 ilustra estas saídas.
Figura 5. Entidade Server onde são alocadas a quantidade de canais na interface aérea.
Os valores de Throughput, e do tamanho da replicação são alterados conforme as
simulações a serem feitas. No caso deste trabalho o Throughput utilizado foi de
600kbps, e solicitada somente uma replicação. As figuras 6 e 7 ilustram isto.
Figura 6. Entrada do Throughput a ser utilizado na simulação.
73
Figura 7. Entrada da replicação do ambiente da simulação.
74
Anexo B
Descrição das Tabelas e Gráficos das Simulações
Abaixo são mostradas as tabelas e os gráficos referentes aos cenários das
simulações descritos no capítulo 4, em ambas as técnicas, TDD e FDD.
Cenário 2 – Tráfego igualmente assimétrico para todos os serviços
A) TÉCNICA TDD
Tráfego de dados no downlink 15 vezes maior
Cenário 2 - Técnica TDD - Downlink 15 vezes mais
1E-10
1E-09
1E-08
1E-07
1E-06
1E-05
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
100
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
B) TÉCNICA FDD
Tráfego de dados no downlink 15 vezes maior
75
Cenário 2 - Técnica FDD 15 Vezes Maior
0,000001
0,00001
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
100
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
Cenário 3 - Tráfego com assimetrias diferenciadas por serviços
Cenário 3A - Tráfego de downlink nos vários serviços com variação de 2 a 5 vezes mais
A
A
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
T
T
D
D
D
D
Serviço de Streaming 5 vezes maior e todos os outros serviços 2 vezes maior
Cenário 3 - Técnica TDD - Streaming 5 Vezes Maior e 2 Vezes Maior Outros Serviços
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
76
Serviço de Streaming 2 vezes maior e todos os outros serviços 5 vezes maior
Cenario 3 - Técnica TDD - Streaming 2 Vezes Maior e 5 Vezes Maior Todos os Outros Serviços
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
B
B
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
F
F
D
D
D
D
Serviço de Streaming 5 vezes maior e todos os outros serviços 2 vezes maior
Cenário 3A - Técnica FDD - Streaming 5 Vezes Maior e 2 Vezes Maior Outros Serviços
0,00001
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
77
Serviço de Streaming 2 vezes maior e todos os outros serviços 5 vezes maior
Cenário 3A - Técnica FDD - Streaming 2 Vezes Maior e 5 Vezes Maior Outros Serviços
0,000001
0,00001
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
Cenário 3B
Tráfego de downlink nos vários serviços com variação de 5 a 10 vezes mais
A
A
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
T
T
D
D
D
D
Serviço de Streaming 5 vezes maior e todos os outros serviços 10 vezes maior
Cenário 3B - Técnica TDD Streaming 5Vz+ e 10Vz+ Outros
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
78
Serviço de Streaming 10 vezes maior e todos os outros serviços 5 vezes maior
Cenário 3B - Técnica TDD Streaming 10Vz+ e 5Vz+ Outros
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
B
B
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
F
F
D
D
D
D
Serviço de Streaming 5 vezes maior e todos os outros serviços 10 vezes maior
Cenário 3B - FDD - Streaming 5Vz+ e 10Vz+
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
100,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
79
Serviço de Streaming 10 vezes maior e todos os outros serviços 5 vezes maior
Cenário 3B - FDD - Streaming 10Vz+ e 5Vz+ Outros
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
CENÁRIO 3C - Tráfego de downlink nos vários serviços com variação de 10 a
15 vezes mais
A
A
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
T
T
D
D
D
D
Serviço de Streaming 15 vezes maior e os outros serviços 10 vezes maior
Cenário 3C - Técnica TDD – Streaming 15Vz+ e 10Vz+ Outros
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
80
Serviço de Streaming 10 vezes maior e os outros serviços 15 vezes maior
Cenário 3C - Técnica TDD – Streaming 10Vz+ e 15Vz+ Outros
0,00000
0,00000
0,00000
0,00000
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
100,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
B
B
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
F
F
D
D
D
D
Serviço de Streaming 10 vezes maior e os outros serviços 15 vezes maior
Cenário 3C - FDD - Streaming 10Vz+ e 15Vz+
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
81
Serviço de Streaming 15 vezes maior e os outros serviços 10 vezes maior
Cenário 3C - FDD - Streaming - 15Vz+ e 10Vz+ Outros
0,00000
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
100,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
3
6
C
a
n
a
i
s
4
0
C
a
n
a
i
s
4
4
C
a
n
a
i
s
4
8
C
a
n
a
i
s
5
2
C
a
n
a
i
s
5
6
C
a
n
a
i
s
6
0
C
a
n
a
i
s
Quantidade de Canais
Streaming Down
Download Down
Web Down
Email Down
Small T Down
Base Station
CENÁRIO 3D - Tráfego de downlink nos serviços de Streaming Small-T com
variação de 2, 5, 10 e 15 vezes mais que uplink
A
A
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
T
T
D
D
D
D
Serviço de Small-T 15 vezes maior e os outros serviços normais
Cenário 11 - Canal TDD: Small-T 15Vz+ e Outros Normais
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
1
7
C
a
n
a
i
s
1
8
C
a
n
a
i
s
1
9
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
1
C
a
n
a
i
s
2
2
C
a
n
a
i
s
2
3
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
Streaming
Download
Web
Email
Small-T 15vz+
Base Station
82
Serviço de Streaming 15 vezes maior e os outros serviços normais
Cenário 11 - Canal TDD: Streaming 15vz+ e Outros Normais
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
1
7
C
a
n
a
i
s
1
8
C
a
n
a
i
s
1
9
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
2
4
C
a
n
a
i
s
2
5
C
a
n
a
i
s
2
6
C
a
n
a
i
s
2
7
C
a
n
a
i
s
2
8
C
a
n
a
i
s
3
2
C
a
n
a
i
s
Streaming 15vz+
Download
Web
Email
Small-T
Base Station
B
B
)
)
T
T
é
é
c
c
n
n
i
i
c
c
a
a
F
F
D
D
D
D
Serviço de Small-T 15 vezes maior e os outros serviços normais
Cenário 11 - Canal FDD – 15Vz+ Small-T e outros Normais
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
C
a
n
a
i
s
8
C
a
n
a
i
s
9
C
a
n
a
i
s
1
0
C
a
n
a
i
s
1
1
C
a
n
a
i
s
1
2
C
a
n
a
i
s
1
6
C
a
n
a
i
s
1
7
C
a
n
a
i
s
1
8
C
a
n
a
i
s
1
9
C
a
n
a
i
s
2
0
C
a
n
a
i
s
Streaming
Download
Web
Email
Small-T
Base Station
83
Serviço de Streaming 15 vezes maior e os outros serviços normais
Cenário 2 - Canal FDD: Streaming 15Vz+ e Outros Normais
0,00000
0,00001
0,00010
0,00100
0,01000
0,10000
1,00000
10,00000
4
Ca
n
ais
8
Ca
n
ais
9
Cana is
10
C anais
11
C a
n
ais
1
2
C
an
ai
s
1
6
C a
n
ais
1
7
C
an
a
is
1
8
C
an
ai
s
19
C
an
a
is
20
C
an
a
is
Streaming 15vz+
Download
Web
Email
Small-T
Base Station
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
