Articulo tecnologia hspa

S. Zambrano y D. Escobar, Miembros Grupo GIDATI, UPB Medellín.

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Desarrollo de una herramienta para el diseño automatizado de HSPA (Julio 2010)
Resumen—Comprendiendo el funcionamiento de HSPA (High Speed Packet Access) en cuanto a la asignación de recursos, demanda de los usuarios y criterios de calidad de la red, se elaboró una herramienta en MatLab para realizar el análisis y el diseñoautomatizado de dicha tecnología. Por otro lado se estudió el estado del arte de HSPA y se definió, implementó y evaluó un modelo de planificación. La definición del modelo incluye sus parámetros y variables de decisión.
Finalmente se corrieron varias simulaciones en la herramienta diseñada variando los parámetros y se compararon los resultados obtenidos.

Palabras clave— Capacidad,cobertura, enlace, estación base, factor de esparcimiento (spreading factor), HSDPA, HSUPA, intervalo de tiempo de transmisión (Time Transmition Interval), planificación, usuario.

Introducción

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a elaboración de la herramienta para hacer el diseño automatizado de HSPA implica el análisis de la misma, y son tareas que no se pueden trabajar por separado. Se hace necesario definirlos parámetros de la tecnología, los requerimientos de los usuarios, las características de las estaciones base, el modelo de propagación a emplear y la asignación de recursos a los usuarios, para establecer las conexiones pertinentes y poder analizar el desempeño de la red. Es así como analizando la cobertura de los usuarios y la cantidad de estaciones base empleadas para ello, que se modifican losparámetros de diseño para alcanzar una compensación entre estos dos criterios y poder obtener así la máxima cobertura con el mínimo de recursos posibles.

Desarrollo de la herramienta de diseño

Inicialmente se va a mostrar el estado actual de HSPA en el mundo. Posteriormente aparecerá una descripción general de los bloques planteados en la herramienta de diseño y unadescripción detallada de la herramienta como tal. Finalmente se mostrarán los análisis obtenidos del desempeño de la red al variar los parámetros de la simulación.

1 Estado actual de HSPA en el mundo

Hoy en día, la cantidad de suscriptores de redes GSM-HSPA supera abruptamente a la cantidad de los suscriptores de redes CDMA, tal y como se aprecia en la Fig. 1, lo cual muestra que HSPA es latecnología que actualmente tiene mayor acogida y que, por lo menos durante los próximos años, mantendrá esa posición.
Tanto en la Fig. 1 como en la Fig. 2 se observa que los usuarios de la tecnología HSPA han aumentado durante los últimos años, llegando al punto de alcanzar un crecimiento del 57% anual.

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Fig. 1. Proyección de suscriptores de diferentes tecnologías celulares a nivelmundial

Aunque fue Europa el continente que introdujo la tecnología HSPA, en América Latina la acogida de dicha tecnología no se ha quedado atrás, y hay una gran cantidad de operadores desplegando este tipo de redes, tal y como se muestra en la Fig. 3.

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Fig. 2. Crecimiento mundial UMTS-HSPA

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Fig. 3. Implementación UMTS-HSPA en América Latina

2 Descripción general delos bloques planteados en la herramienta de diseño

1) Parámetros
Se define el área del terreno, se ubica la estación base en el terreno definido y se le asignan los parámetros a ésta última (altura de la torre, relación objetiva portadora interferencia, capacidad máxima de la estación base, ganancia de la antena y potencia de transmisión). Cuando se haya terminado de ubicar las torres sedefine la cantidad de usuarios, se ubica aleatoriamente cada uno y se le asigna al equipo de usuario todos sus parámetros (Potencia de transmisión, sensibilidad y tasa de usuario en el enlace de subida y en el de bajada). Cuando se hayan ubicado todos los usuarios se asignan otros parámetros de la simulación (beta, figura de ruido, factor de esparcimiento, número de ranuras de tiempo, entre...