Análise da viabilidade de indicadores de infraestrutura e confiabilidade de redes móveis 4G

Abstract

O sistema de telefonia móvel no Brasil está passando por diversas mudanças, dentre essas quais a implementação de redes móveis de quarta geração (4G) utilizando o padrão LTE (Long Term Evolution). Este trabalho tem como objetivo principal propor indicadores de qualidade (KPI’s - Key Performance Indicators) para redes 4G, de modo a permitir avaliar a infraestrutura e confiabilidade da implantação destas redes. Estes indicadores permitem complementar avaliações que hoje são baseadas somente na potência de sinal disponível em determinado local. Como metodologia de trabalho, adotou-se o emprego de um simulador Open Source disponível, utilizado para visualizar o comportamento da rede segundo parâmetros pré-definidos. Realizaram-se simulações em dois diferentes cenários, um deles com femtocélulas e outro sem, onde buscaram-se informações sobre o comportamento da rede em condições de sobrecarga devido a expansão do número de usuários conectados. Os scripts de simulação para ambos os casos foram elaborados de forma a se obter cenários próximos das condições reais, tendo como pano de fundo um estudo de caso voltado para o desempenho da rede em locais de grande concentração de usuários. Com base na análise do desempenho da rede em situação de sobrecarga atestou-se a melhoria do sistema quando utilizam-se femtocélulas. Dentre os diversos parâmetros mensurados, observou-se um aumento médio de 23,28Mbits/s no throughput médio das células e um correspondente aumento do valor do KPI proposto. Como sugestão para trabalhos futuros, propõe-se o uso de ferramentas de simulação comerciais, de modo a eliminar algumas limitações do simulador utilizado e assim complementar os resultados obtidos. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT

The mobile telephone system in Brazil is undergoing several changes, amongst these changes is the implementation of the fourth generation mobile network (4G) using the pattern LTE (Long Term Evolution). This work has as main objective to propose quality indicators and performance (KPI’s - Key Performance Indicators) to 4G network, it allows to evaluate the the reliability of the infrastructure and deployment of these networks. This indicators allows a more complete evaluation of the mobile network, differently from the companies that evaluate only the power of the available signal at a specific location. As methodology, we adopted the use of an avaliable and open source simulator, used to visualize the behavior of the network based on pre-defined parameters. Simulations were performed in two different scenarios, one with and one without femtocells, which we searched information about the behavior of the network under conditions of overload due to expansion of the number of connected users. The simulation scripts for both cases were prepared in order to obtain scenarios closer than real conditions, with the backdrop of a case study aimed at the performance of the network in places with a high concentration of users. Based on the analysis of network performance in overload situation, it was attested the improvement of the system when femtocells are used. Among several parameters measured, there was a mean increase of 23.28Mbits/s in the average cell throughput and a corresponding increase in the value of the proposed KPI. As a suggestion for future studies, we propose the use of commercial simulation tools, in order to remove some limitations of the used simulator and thus complement the results obtained.