ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΙΚΤΥΟΥ GSM ΕΝΤΟΣ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΙΑΚΟΥ ΣΤΑ ΙΟΥ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΕΞΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΟΛΥΜΠΙΑΚΩΝ



Σχετικά έγγραφα
Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 3 Ένταση κίνησης σε δίκτυο

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

ίκτυα Επικοινωνίας Υπολογιστών

Άσκηση 1. Ερώτηση 1: ο αριθμός των συνδρομητών που θα εξυπηρετηθούν στη συγκεκριμένη τυχαία κυψέλη.

ιαστασιοποίηση του Ασύρµατου Μέρους του ικτύου

Θέμα 1 (20%) (α) Πότε είναι εργοδικό το παραπάνω σύστημα; Για πεπερασμένο c, το σύστημα είναι πάντα εργοδικό.

Κινητές Επικοινωνίες

Σχεδίαση & Υλοποίηση Ασύρµατων ικτύων Εσωτερικού Χώρου Τεχνολογίας WiFi

ΙΚΤΥΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Ασκήσεις για τις βασικές αρχές των κυψελωτών συστημάτων κινητών επικοινωνιών

Εργαστήριο 5: Υπολογισμός της Κίνησης στα Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

( ) ΘΕΜΑ 1 κανονική κατανομή

Ηρώων Πολυτεχνείου 9, Ζωγράφου, Αθήνα, Τηλ: , Fax: URL

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

p k = (1- ρ) ρ k. E[N(t)] = ρ /(1- ρ).

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 7 Άσκηση επανάληψης Καθολική σχεδίαση δικτύου

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 2: Θεμελιώδεις σχέσεις

Ο Π Ε Υ Ελάχιστα γραμμών Ο *maximin (A) Π Ε Υ * minimax (B)

ιαδίκτυα & Ενδοδίκτυα Η/Υ

Οι βασικές βαθμίδες του συστήματος των δορυφορικών επικοινωνιών δίνονται στο παρακάτω σχήμα :

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

ΑΣΚΗΣΗ 1 Δίνονται: Ερώτημα 1: (1.α) (1.β) (1.γ) (1.δ) Ερώτημα 2: (2.α) (2.β) (2.γ)

Ορισµός. (neighboring) καταστάσεων. ηλαδή στην περίπτωση αλυσίδας Markov. 1.2 ιαµόρφωση µοντέλου

1 η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. / 2. Οι όροι Eb. και Ec

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

Κινητές επικοινωνίες. Εργαστηριακό Μάθημα 1 Κυψελοποίηση

ιάθεση ασύρµατων πόρων

Τηλεπικοινωνιακά Ψηφιακά Δίκτυα Ενότητα 2: Θεωρία Κίνησης. Βαρουτάς Δημήτρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Ονοματεπώνυμο: Ερώτημα: Σύνολο Μονάδες: Βαθμός:

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών Βασικές αρχές των κυψελωτών συστημάτων κινητών επικοινωνιών

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 2 Ενδοκαναλικές παρεμβολές

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ 1

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Εισαγωγή (2/2) Επισκόπηση Γνώσεων Πιθανοτήτων (1/2)

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Τηλεματική, Διαδίκτυα και Κοινωνία Κυψελωτή Τηλεφωνία

ΜΑΘΗΜΑ: Συστήματα Τηλεπικοινωνιών / Εργαστήριο

3.ΟΥΡΕΣ ΑΝΑΜΟΝΗΣ

Ηρώων Πολυτεχνείου 9, Ζωγράφου, Αθήνα, Τηλ: , Fax: URL

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

Δίκτυα Επικοινωνίας Υπολογιστών Ενότητα 5: Στοιχεία Θεωρίας Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης (Στοιχεία ΘΤΚ)

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Σύνθετες Ασκήσεις για ιάδοση, ιασπορά και Αντιστάθµισή της

Αρχές Δικτύων Επικοινωνιών. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 4 ο

Κασταλία Σύστηµα στοχαστικής προσοµοίωσης υδρολογικών µεταβλητών

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Μοντέλα Ουρών Markov και Εφαρμογές:

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Μοντέλα Ουρών Markov και Εφαρμογές:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Εργαστηριακή Άσκηση Το σύστημα αναμονής M/G/1

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Δίκτυα Υπολογιστών Εργαστήρια

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 7: Η επιλογή των πιθανοτικών κατανομών εισόδου

Κεφάλαιο 1 Ε Π Α Ν Α Λ Η Ψ Η. Αρχές Δικτύων Επικοινωνιών

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 8: Αναδρομικός τύπος Kaufman Roberts

Ελεγκτικής. ΤΕΙ Ηπείρου (Παράρτηµα Πρέβεζας)

ΚΙΝΗΤΕΣ & ΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 3 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ - ΥΠΟ ΕΙΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

3. Προσομοίωση ενός Συστήματος Αναμονής.

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗΣ ΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΕΛΕΓΧΟΣ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΩΝ ΣΧΕ ΙΩΝ ΡΑΣΗΣ

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 1 Κυψελωτά Συστήματα

Ανάλυση Απόδοσης Πληροφοριακών Συστημάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Μέτρηση και Εκτίμηση Αβεβαιότητας Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου σε Σύγχρονα Συστήματα Ασύρματων Ευρυζωνικών Επικοινωνιών

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

P (M = n T = t)µe µt dt. λ+µ

ΔΕΟ13 - Επαναληπτικές Εξετάσεις 2010 Λύσεις

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

H επίδραση των ουρών στην κίνηση ενός δικτύου

Κυψέλη-Σταθµός Βάσης-Εµβέλεια

P (M = 9) = e 9! =

Δίκτυα Υπολογιστών I Εργαστήρια

ΟΚΙΜΗ ΕΡΠΥΣΜΟΥ. Σχήµα 1: Καµπύλη επιβαλλόµενης τάσης συναρτήσει του χρόνου

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

6. Στατιστικές μέθοδοι εκπαίδευσης

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Εισαγωγή

Διάρθρωση. Δίκτυα Υπολογιστών I Δίκτυα άμεσου συνδέσμου: Μέρος Α. Διάρθρωση. Δίκτυα άμεσου συνδέσμου και μοντέλο OSI (1/2) Ευάγγελος Παπαπέτρου

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΕΛΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ (11/05/2011, 9:00)

Διεθνές εµπόριο-1 P 1 P 2

ΙΚΤΥΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Ασκήσεις για τη διαχείριση ραδιοδιαύλων

Οι παραγγελίες ακολουθούν την κατανομή Poisson. Σύμφωνα με τα δεδομένα ο

8 ΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 2006 ΜΑΡΟΥΣΙ, ΑΘΗΝΑ

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

Καθ. Γιάννης Γαροφαλάκης. ΜΔΕ Επιστήμης και Τεχνολογίας Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Τεχνο-οικονοµικά Συστήµατα ιοίκηση Παραγωγής & Συστηµάτων Υπηρεσιών

7.3 Πρωτόκολλο TCP. 1. Το TCP πρωτόκολλο παρέχει υπηρεσίες προσανατολισµένες σε σύνδεση. Σ Λ

07/11/2016. Στατιστική Ι. 6 η Διάλεξη (Βασικές διακριτές κατανομές)

Σύνθετη Άσκηση για Διάδοση, Διασπορά και Αντιστάθμισή της

(18 ο ) ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ - ΙI: «διάμεσος &θεσιακή επιλογή στοιχείου»

ίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

ΔΕΙΚΤΕΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ COSMOTE

ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΑΕΡΟΣΩΜΑΤΙ ΙΑΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΣΕ ΣΧΕ ΟΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ

2η Οµάδα Ασκήσεων. 250 km db/km. 45 km 0.22 db/km 1:2. T 75 km 0.22 db/km 1:2. 75 km db/km. 1:2 225 km 0.22 db/km

3. Οριακά θεωρήµατα. Κεντρικό Οριακό Θεώρηµα (Κ.Ο.Θ.)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ

Transcript:

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΙΚΤΥΟΥ GSM ΕΝΤΟΣ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΙΑΚΟΥ ΣΤΑ ΙΟΥ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΕΞΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΟΛΥΜΠΙΑΚΩΝ ΑΓΩΝΩΝ ΤΟΥ 2004 Αντώνης Γ. ηµητρίου, Θεόδωρος Γ. Βασιλειάδης, Γεώργιος. Σεργιάδης Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχ/κών & Μηχ/κών Η/Υ, Τοµέας Τηλεπικοινωνιών, 54006, Θεσσαλονίκη, Ελλάδα Τηλ. +302310996314, email: sergiadi@eng.auth.gr Περίληψη - Στόχος αυτής της ανάλυσης είναι ο προσδιορισµός της αναµενόµενης τηλεπικοινωνιακής κίνησης δικτύου επικοινωνιών τεχνολογίας GSM εντός του Ολυµπιακού Σταδίου κατά τη διεξαγωγή των Ολυµπιακών Αγώνων του 2004. Πρόκειται για µια περίπτωση µεγάλης συγκέντρωσης συνδροµητών σε έναν χώρο, γεγονός που οδηγεί σε υψηλή αναµενόµενη κίνηση. Εξετάζονται εκείνες οι περιπτώσεις που αναµένεται να οδηγήσουν στο µεγαλύτερο φορτίο. Παρουσιάζεται η µεθοδολογία για την διαµόρφωση των κατάλληλων αναµενόµενων «τηλεπικοινωνιακών» χαρακτηριστικών των συνδροµητών στο στάδιο (φορτίο ανά συνδροµητή) και τον υπολογισµό των αναγκαίων φυσικών πόρων για την παροχή κινητών επικοινωνιών υψηλής ποιότητας στο στάδιο. Τέλος παρατίθενται µετρήσεις της πιθανότητας µπλοκαρίσµατος κατά τις ώρες αιχµής στο στάδιο που επιβεβαιώνουν την επιτυχία της σχεδιαστικής προσέγγισης. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο άρθρο αυτό παρουσιάζεται η µεθοδολογία για τον προσδιορισµό της αναµενόµενης τηλεπικοινωνιακής κίνησης δικτύου επικοινωνιών τεχνολογίας GSM εντός του Ολυµπιακού Σταδίου κατά τη διεξαγωγή των Ολυµπιακών Αγώνων του 2004. Το συγκεκριµένο πρόβληµα παρουσιάζει ορισµένες ιδιαιτερότητες σε σχέση µε την τυπική λειτουργία ενός κυψελικού δικτύου αυτής της τεχνολογίας. Πρόκειται για µία περίπτωση υψηλής συγκέντρωσης συνδροµητών σε έναν ιδιαίτερα περιορισµένο γεωγραφικά χώρο. Ως φυσικό επακόλουθο οι συνολικοί διαθέσιµοι φυσικοί πόροι δεν επαρκούν για την εξυπηρέτηση του αναµενόµενου υψηλού φορτίου και κρίνεται αναγκαία η πολλαπλή επαναχρησιµοποίησή τους. Σε αντίθεση µε την τυπική λειτουργία ενός κυψελικού συστήµατος κινητών επικοινωνιών, οι συνδροµητές στο στάδιο θα βρίσκονται καθισµένοι κατά την διάρκεια εξυπηρέτησής τους από το δίκτυο. Συνεπώς, το προφίλ της ζεύξης κάθε κινητού δέκτη µε τον αντίστοιχο ποµπό που τον εξυπηρετεί αναµένεται να διατηρείται σχετικά σταθερό. Έτσι, κατά τη λειτουργία του δικτύου, δεν αναµένονται πολλές µεταποµπές κλήσεων, εξοµοιώνοντας τη συµπεριφορά του δικτύου µε ένα αντίστοιχο σταθερής τηλεφωνίας. Το αναµενόµενο τηλεπικοινωνιακό προφίλ των συνδροµητών αποτελεί ακόµη µία άγνωστη µεταβλητή στο σχηµατισµό του προβλήµατος, εξαιτίας της απουσίας παλιότερων δεδοµένων από αντίστοιχες περιπτώσεις. Επιπροσθέτως, κάποιο συµβάν εντός του αγωνιστικού χώρου (π.χ. νίκη Έλληνα αθλητή), µπορεί να πυροδοτήσει την εκκίνηση ενός µεγάλου αριθµού κλήσεων σε σύντοµο χρονικό διάστηµα, οι οποίες µπορεί να επιβαρύνουν την οµαλή λειτουργία του δικτύου, εφόσον δεν έχουν προβλεφθεί. Το σύνολο των παραπάνω παραγόντων και ιδιαίτερα η αποτυχία αντίστοιχων δικτύων σε παλιότερους Ολυµπιακούς Αγώνες χαρακτηρίζουν τη σηµασία αυτής της µελέτης.

2. ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ ΚΙΝΗΣΗΣ Αρχικά, πρέπει να σχηµατίσουµε το κατάλληλο τηλεπικοινωνιακό προφίλ για κάθε συνδροµητή. Με δεδοµένη την απουσία σχετικού ιστορικού, ξεκινούµε την προσέγγιση πραγµατοποιώντας ένα σύνολο από λογικές υποθέσεις. Αναµένουµε διαφορετική συµπεριφορά των συνδροµητών σε σχέση µε το κοινωνικό-οικονοµικό τους προφίλ. Έτσι διαχωρίζουµε το σύνολο των συνδροµητών σε δύο οµάδες. Η 1 η οµάδα αναµένεται να παράγει υψηλότερο φορτίο ανά συνδροµητή από την 2 η και στο εξής θα αποκαλείται «οµάδα υψηλής κίνησης». Αυτή περιλαµβάνει την Ολυµπιακή Οικογένεια, τους διακεκριµένους προσκεκληµένους της Οργανωτικής Επιτροπής κ.α.. Η 2 η οµάδα αναµένεται να παράγει χαµηλότερο φορτίο σε σχέση µε την 1 η και στο εξής θα αποκαλείται «οµάδα χαµηλής κίνησης». Η δηµιουργία του σχετικού προφίλ ανά συνδροµητή πραγµατοποιήθηκε ως εξής. Χρησιµοποιήθηκαν δεδοµένα της COSMOTE από µετρήσεις του δικτύου της την ώρα αιχµής τον Αύγουστο του 2002. Το µετρηµένο φορτίο καθόρισε την αναµενόµενη συµπεριφορά ενός συνδροµητή χαµηλής κίνησης στο στάδιο. Για τον συνδροµητή υψηλής κίνησης θεωρήθηκε το διπλάσιο. Όπως αναφέραµε, αναµένουµε την ύπαρξη «εκρηκτικών» διαστηµάτων, κατά τα οποία όλοι οι συνδροµητές, ανεξάρτητα από τον προηγούµενο διαχωρισµό εµφανίζουν την ίδια τηλεπικοινωνιακή συµπεριφορά ανεβάζοντας το παραγόµενο φορτίο. Για το σχηµατισµό του συγκεκριµένου τηλεπικοινωνιακού προφίλ, χρησιµοποιήθηκαν στοιχεία από µετρήσεις της εταιρίας από παλιότερες αθλητικές συναντήσεις. Τα στοιχεία αυτά περιλάµβαναν το ηµίχρονο ποδοσφαιρικών αναµετρήσεων, κατά το οποίο το φαινόµενο που εκδηλώνεται είναι αντίστοιχο (δηλαδή πολλοί συνδροµητές πραγµατοποιούν κλήσεις σε σύντοµο χρονικό διάστηµα). Στη µελέτη, το παραπάνω φαινόµενο θεωρήθηκε ότι θα διαρκέσει συνολικό χρόνο ίσο µε 10 λεπτά. Στη συνέχεια αποδοµούµε ακόµη περισσότερο το πρόβληµα κατανέµοντας τοπολογικά τις δύο παραπάνω οµάδες συνδροµητών εντός του σταδίου. Για την χωρική κατανοµή χρησιµοποιήθηκαν τα διαθέσιµα στοιχεία από την οργανωτική επιτροπή του Αθήνα 2004 σχετικά µε την διαχείριση των καθισµάτων/θυρών στο εσωτερικό του Σταδίου. Με βάση αυτά τα στοιχεία δηµιουργήθηκαν δύο χαρακτηριστικές περιοχές. Η µία περιλαµβάνει συνδροµητές και από τις δύο οµάδες κίνησης, ενώ η άλλη περιλαµβάνει µόνο συνδροµητές χαµηλής κίνησης. Η αναλογία των συνδροµητών υψηλής και χαµηλής κίνησης στις µικτές περιοχές καθορίζεται από το πλήθος των καθισµάτων που αντιστοιχούν στην κάθε οµάδα στις συγκεκριµένες ζώνες. 3. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 3.1 Μεθοδολογία Στόχος είναι ο προσδιορισµός των ελάχιστων δυνατών απαιτούµενων καναλιών σε µια περιοχή έτσι, ώστε να εξασφαλίζεται ικανοποιητική ποιότητα επικοινωνίας. Όπως εξηγήθηκε στην εισαγωγή, το δίκτυο µελετήθηκε σαν δίκτυο σταθερής τηλεφωνίας (για µελέτη δικτύου µε κινούµενους συνδροµητές βλ. [1]). Επίσης, δεν λήφθηκε υπόψη καθόλου η ύπαρξη ουράς άρα όποια κλήση δεν βρήκε ελεύθερο κανάλι τερµατίστηκε. Επιλέγεται η σχεδίαση του δικτύου να µην βασιστεί στην ύπαρξη ουράς, καθώς η συµπεριφορά ενός συνδροµητή που µπαίνει σε ουρά είναι σχετικά απρόβλεπτη (άγνωστο πόσες προσπάθειες θα κάνει να ξαναπάρει κτλ.). Μοναδικό κριτήριο για την εξασφάλιση υψηλής ποιότητας επικοινωνίας θεωρείται η πιθανότητα µπλοκαρίσµατος µιας νέας κλήσης. Ζητείται εποµένως

ο προσδιορισµός των ελάχιστων δυνατών καναλιών ώστε να εξασφαλίζεται πιθανότητα µπλοκαρίσµατος µικρότερη από 1%. Το παραπάνω µοντέλο, όπως περιγράφηκε, είναι ένα τυπικό Erlang B µοντέλο σταθερής τηλεφωνίας. Οι εισερχόµενες κλήσεις ακολουθούν κατανοµή Poisson και η διάρκεια κάθε κλήσης περιγράφεται από εκθετική κατανοµή [2]. Το πρόβληµα µελετήθηκε µε 2 τρόπους: 1. Υλοποιήθηκε πρόγραµµα σε Visual C++ 6.0 που προσοµοιώνει επακριβώς την κίνηση στο δίκτυο (υπάρχουν αφίξεις κατά Poisson, δέχονται χρόνους σύµφωνα µε την εκθετική κτλ.). 2. Υλοποιήθηκε πρόγραµµα σε Visual C++ 6.0 που υπολογίζει τον κλειστό τύπο της πιθανότητας µπλοκαρίσµατος της Erlang Β κατανοµής. Εκ πρώτης όψεως φαίνεται σαν τα δύο προγράµµατα να αναµένεται να δώσουν τα ίδια αποτελέσµατα, µια που η Erlang B φόρµουλα περιγράφει ακριβώς το σενάριο της προσοµοίωσης της κίνησης του δικτύου (δηλαδή αφίξεις κατά Poisson, χρόνος µεταξύ αφίξεων σύµφωνα µε την εκθετική και ανυπαρξία ουράς). Ωστόσο, η Erlang B φόρµουλα αδυνατεί να περιγράψει τη συµπεριφορά του δικτύου κατά την ώρα που περιλαµβάνει το εκρηκτικό δεκάλεπτο πυροδότησης κλήσεων. Αυτό, διότι η συγκεκριµένη φόρµουλα δέχεται σαν είσοδο έναν ρυθµό κατάληψης του δικτύου (λ/µ), όπου λ είναι ο ρυθµός άφιξης κλήσεων και 1/µ είναι η µέση διάρκεια κάθε κλήσης. Αν λοιπόν υποθέταµε ότι για 50 λεπτά υπάρχει ρυθµός κ 1 =λ 1 /µ 1 και για 10 λεπτά ρυθµός κ 2 =λ 2 /µ 2, ο µέσος ρυθµός που θα απαιτούνταν στο Erlang B µοντέλο θα ήταν: Κ = κ 1 (5/6) + κ 2 (1/6) (1) Έτσι θα προέκυπτε ένας ιδιαίτερα χαµηλός ρυθµός και θα οδηγούσε σε λανθασµένα συµπεράσµατα. Το σφάλµα έγκειται στο γεγονός ότι εφαρµόζοντας την παραπάνω σχέση είναι σαν να απλώνουµε την εκρηκτικότητα των 10 λεπτών σε διάστηµα µιας ώρας (οπότε χάνουµε το φαινόµενο που µας ενδιαφέρει). Αντίθετα, σύµφωνα µε το σενάριο της προσοµοίωσης, αρχικά ξεκινάει η λειτουργία του δικτύου µέχρι να φτάσει σε µια ισορροπία. Στη συνέχεια αρχίζει η µελέτη. Το εκρηκτικό φαινόµενο προσοµοιώνεται µε µια Poisson υψηλότερου ρυθµού λ, όπως αναφέρθηκε νωρίτερα. Ουσιαστικά δρα προσθετικά στην προϋπάρχουσα κίνηση του δικτύου, επιτρέποντας την ξαφνική µετάβαση από την µία κατάσταση στην άλλη (χωρίς να αποδεσµευτούν οι φυσικοί πόροι του δικτύου). 3.2 Υπόδειγµα εφαρµογής Ας θεωρήσουµε το ακόλουθο υπόδειγµα εφαρµογής για τυχαίες τιµές κίνησης ανά συνδροµητή, όπως περιγράφονται στον πίνακα 1. Το φορτίο ανά συνδροµητή Q ορίζεται από την σχέση (2) (µετριέται σε Erlangs) [2]: ΠΙΝΑΚΑΣ 1. Αναµενόµενο φορτίο ανά συνδροµητή Κατηγορίες Συνδροµητών Φυσιολογική λειτουργία Εκρηκτικό Φαινόµενο Τυπικός θεατής 15 merl 45 merl Θεατής υψηλής κίνησης 30 merl 45 merl

Μέσος αριθµός κλήσεων κατά ιάρκεια κάθε κλήσης το συνολικό χρόνο παρατήρησης Q = (2) Συνολικό χρόνο παρατήρησης Ας υποθέσουµε ότι εξετάζουµε δύο περιοχές, καθεµία εκ των οποίων περιλαµβάνει Α=3000 καθίσµατα, και η µία φιλοξενεί µόνον συνδροµητές χαµηλής κίνησης, ενώ η άλλη κατά y=60% συνδροµητές υψηλής κίνησης και κατά (1-y)=40% θεατές χαµηλής κίνησης. Επιπλέον, έστω ότι από το σύνολο των θεατών ένα ποσοστό p=90% είναι κάτοχοι κινητών τηλεφώνων και απ αυτούς ένα ποσοστό x=30% είναι συνδροµητές της εταιρίας. Έτσι στην περιοχή µε τους τυπικούς θεατές, το σύνολο των συνδροµητών είναι: Ν 1 =Α p x=3000 0.9 0.30=810 συνδροµητές Στην µικτή περιοχή κάθε το πλήθος των συνδροµητών για κάθε οµάδα είναι: Μ 1 =Α p x y=3000 0.9 0.3 0.6=486 συνδροµητές υψηλής κίνησης Μ 2 =Α p x (1-y)=3000 0.9 0.3 0.4=324 συνδροµητές χαµηλής κίνησης Για τη µελέτη της µικτής περιοχής µε την Erlang B φόρµουλα σηµειώνεται ότι το άθροισµα των Poisson αφίξεων µε διαφορετικά χαρακτηριστικά είναι επίσης Poisson µε ρυθµό άφιξης [2]: n λ= λ i p i (3) i= 1 Στην περίπτωσή µας έχουµε λ=(λ 1 486+λ 2 324)/810. Στα γραφήµατα του σχήµατος 1, παρατίθενται τα σχετικά αποτελέσµατα από το λογισµικό που αναπτύχθηκε. Χρησιµοποιήθηκε η Erlang B φόρµουλα για τη µελέτη κατά την οµαλή λειτουργία του δικτύου και η προσοµοίωση κατά την ώρα που περιλάµβανε το εκρηκτικό 10λεπτο. 4. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Στα διαγράµµατα του σχήµατος 1 παρατηρούµε την µεταβολή της πιθανότητας µπλοκαρίσµατος για τις 4 περιπτώσεις λειτουργίας που παρουσιάστηκαν νωρίτερα (δύο διακριτές περιοχές µε και χωρίς εκρηκτικό 10λεπτο πυροδότησης κλήσεων). Πάνω στους σχετικούς πίνακες (δίπλα στα διαγράµµατα) έχει µαρκαριστεί η τιµή των καναλιών που εξασφαλίζουν την επιθυµητή πιθανότητα µπλοκαρίσµατος. Στα παρακάτω γραφήµατα που αφορούν το εκρηκτικό φαινόµενο παριστάνονται δύο καµπύλες, µία µε έντονο µαύρο χρώµα και µία µε γκρι (που βρίσκεται πάντα ψηλότερα από την άλλη). Η 1 η αναπαριστά την πιθανότητα µπλοκαρίσµατος σε διάρκεια µιας ώρας, ενώ η 2 η µόνον κατά τη διάρκεια του εκρηκτικού 10λέπτου. Παρατηρούµε ότι το εκρηκτικό 10λεπτο καθορίζει το αναγκαίο πλήθος των φυσικών καναλιών για την ποιοτική λειτουργία του δικτύου. Στην περίπτωση µιας περιοχής χαµηλής κίνησης εκτοξεύει το πλήθος των απαραίτητων φυσικών καναλιών από 21 σε 29 και στην περίπτωση µικτής περιοχής από 29 σε 43. Σύµφωνα µε το GSM, κάθε φέρον µπορεί να µεταφέρει 8 (πολυπλεγµένες στο χρόνο σε χρονοθυρίδες) ταυτόχρονες συνοµιλίες. Εποµένως στις δύο παραπάνω περιοχές απαιτούνται 3-4 ποµποδέκτες και 5-6 ποµποδέκτες αντίστοιχα. Η παραπάνω µελέτη αφορούσε µια µικρή περιοχή (υποθέσαµε 3000 καθίσµατα σε σύνολο περίπου 70000). Όταν το δίκτυο λειτουργεί ενιαία, οι γειτονικοί σταθµοί συνεργάζονται παραλαµβάνοντας την τυχαιότητα των κλήσεων και εξασφαλίζουν υψηλή ποιότητα επικοινωνίας µε λιγότερα φυσικά κανάλια σε σχέση µε την ανεξάρτητη λειτουργία. Επιπλέον, στην παραπάνω προσέγγιση θεωρήθηκε ότι όλοι οι συνδροµητές συµµετέχουν στο

10λεπτο υψηλής κίνησης, κάτι που δεν είναι απαραίτητο να συµβεί, µια που το γεγονός που θα προκαλέσει την αυξηµένη κίνηση ενδέχεται να ενδιαφέρει µια µερίδα συνδροµητών (π.χ. τους Έλληνες). Ωστόσο, στην παρούσα ανάλυση έπρεπε να µελετηθούν τα «χειρότερα» σενάρια ώστε να βγουν ασφαλή συµπεράσµατα για τα όρια ικανοποιητικής λειτουργίας του δικτύου. α β γ δ Σχήµα 1. Μεταβολή της πιθανότητας µπλοκαρίσµατος συναρτήσει του πλήθους των διαθέσιµων καναλιών (α) για την περιοχή χαµηλής κίνησης κατά την οµαλή λειτουργία του δικτύου, (β) συµπεριλαµβανοµένου του εκρηκτικού 10λέπτου, (γ) για την περιοχή µε τις δύο οµάδες συνδροµητών κατά την οµαλή λειτουργία και (δ) συµπεριλαµβανοµένου του εκρηκτικού 10λέπτου. 5. ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΕΞΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΑΓΩΝΩΝ Με βάση την προσέγγιση που παρουσιάστηκε, καθορίστηκαν τα απαραίτητα φυσικά κανάλια εντός του Ολυµπιακού Σταδίου κατά την διεξαγωγή των Ολυµπιακών Αγώνων. Το δίκτυο λειτούργησε µε απόλυτη επιτυχία, παραλαµβάνοντας το ζητούµενο φορτίο εµφανίζοντας πιθανότητα µπλοκαρίσµατος εντός των ορίων που είχαν τεθεί. Χαρακτηριστικά παρατίθενται δύο διαγράµµατα που αναπαριστούν την συνολική πιθανότητα µπλοκαρίσµατος στο στάδιο, όπως µετρήθηκε την ηµέρα της τελετής έναρξης (οπότε και το ζητούµενο φορτίο ήταν µέγιστο) και µία ηµέρα στίβου κατά την οποία το στάδιο ήταν γεµάτο (τελικός 200µ).

α β Σχήµα 2. Πιθανότητα µπλοκαρίσµατος στο στάδιο κατά την τελετή έναρξης και µια ηµέρα στίβου Στα παραπάνω δύο διαγράµµατα φαίνεται ότι κατά την ώρα αιχµής του δικτύου, η πιθανότητα µπλοκαρίσµατος ανέβηκε στο 2.5% και φανερώνει την επιτυχία της σχεδιαστικής προσέγγισης. 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στο άρθρο αυτό παρουσιάστηκε καταρχήν η µεθοδολογία για τον προσδιορισµό της αναµενόµενης τηλεπικοινωνιακής κίνησης στο Ολυµπιακό Στάδιο κατά την διεξαγωγή των Ολυµπιακών Αγώνων του 2004 και στη συνέχεια ο τρόπος προσδιορισµού των αναγκαίων φυσικών καναλιών. Τα κρίσιµα σηµεία υπήρξαν η προσεκτική διαµόρφωση των τηλεπικοινωνιακών χαρακτηριστικών των συνδροµητών, µε δεδοµένη την απουσία ανάλογου ιστορικού και η κατάλληλη µοντελοποίηση του δικτύου µε σκοπό τον προσδιορισµό των αναγκαίων φυσικών πόρων για την παροχή τηλεπικοινωνιακών εφαρµογών υψηλής ποιότητας σε αυτούς τους συνδροµητές. Η επιτυχία των υποθέσεων και της προσέγγισης καθρεπτίζεται στην χαµηλή πιθανότητα µπλοκαρίσµατος που σηµειώθηκε εντός του σταδίου καθ όλη τη διάρκεια των Ολυµπιακών Αγώνων. Η ίδια προσέγγιση µπορεί να εφαρµοστεί και σε άλλες περιπτώσεις δικτύων κινητών τηλεπικοινωνιών που χαρακτηρίζονται από υψηλό αναµενόµενο φορτίο και σχετική στατικότητα των συµµετεχόντων, όπως είναι διάφορες αθλητικές συγκεντρώσεις ή πολιτικές συγκεντρώσεις. Στην περίπτωση κινητικότητας των συνδροµητών, πρέπει να εξεταστεί επιπροσθέτως ο µηχανισµός των µεταποµπών, λόγω της διαρκούς µεταβολής των χαρακτηριστικών µιας ραδιοζεύξης και η σχετική σηµατοδοσία που αυτός επιφέρει. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Οι συγγραφείς θα ήθελαν να εκφράσουν τις ευχαριστίες τους προς την COSMOTE ΑΕ για την άριστη συνεργασία κατά την πραγµατοποίηση αυτής της µελέτης. ΑΝΑΦΟΡΕΣ 1. Dimitriou, A.G., T.G. Vasiliadis and G.D. Sergiadis, Traffic behavior simulation of a DECT technology network, 3 rd Generation International Symposium, Athens 2001. 2. Wolf, R.W., Stochastic Modeling and the Theory of Queues, Prentice-Hall, 1989.