Ing. Telematica

Teoría de Colas en Sistemas de Telecomunicaciones
Luis Enrique Sánchez Loor
Redes de Datos I, Escuela Superior Politécnica del Litoral
Campus Prosperina, Guayaquil, Ecuador
luiensan@espol.edu.ec

Abstract— Este documento expone la importancia de la teoría de colas para el análisis de sistemas y de la preparación para consideraciones del rendimiento de este. Entre sus aplicaciones seencuentran los sistemas de telecomunicaciones.

Keywords— Cola, Queue, Telecomunicación, Telecommunication, Aplicación, Application.
Introducción
El contenido del documento explica la manera en la que un ingeniero o analista de sistemas de telecomunicaciones, emplea la teoría de colas en resoluciones de rendimiento de una red. La utilización de esta teoría nos brinda la capacidad de predecir,mediante modelos de procesos estocásticos, efectos sobre una red ante cambios. Ya sean cambios planificados o de imprevisto, el correcto estudio del comportamiento de una simple cola nos dará una visión más detallada de factores estadísticos esenciales del rendimiento de la red, tales como el tiempo de respuesta, el retardo y el throughput. Al hallar los resultados para una simple cola también se puedeestimar para varias colas, las cuales son parte del sistema de telecomunicaciones.
Se expone el interés en sistemas de colas guiado a las telecomunicaciones, en donde encontramos numerosas aplicaciones para protocolos conocidos como TCP/IP, frame relay, ATM, etc. De todas maneras, se empezará conociendo su importancia a sistemas comunes en general.
Teoría de Colas
En la vida cotidiana existe elfenómeno, del cual todos hemos sido parte en algún momento, que trata acerca de la formación de líneas de espera para la atención de cierto servicio. Estas líneas de espera, o también llamadas colas, aparecen cuando la demanda de clientes supera la capacidad de atención del servicio en interés.
Actualmente se escucha con frecuencia su utilización en campos de tecnología e informática, ya queeste campo siempre está creciendo en rendimiento de cliente-servidor.
Los problemas de formación de colas, explicadas como clientes que esperan en cola por falta de recursos necesarios para atender peticiones, normalmente se concentran en la velocidad variable de llegada de peticiones de los clientes y la velocidad variable del servicio en prestarles atención.

Fig. [ 1 ] Diagrama que muestrados decisiones fundamentales a tomar para la creación o modificación de un sistema.
En el diseño de un modelo de colas, aparece el análisis matemático estadístico, el cual nos provee de varias opciones para dicho modelo. En la Fig. 1 nos resalta el balance económico en las decisiones del administrador en el momento de la implementación de un sistema [2]. La teoría de colas nos ayuda a la toma deestas decisiones, a pesar de que no se resuelve a pleno estos costos.
El objetivo de la teoría de colas es el de encontrar el balance más óptimo entre los aspectos cualitativos del servicio y los cuantitativos de costos, considerando en el mayor de los casos la satisfacción del cliente en el momento de calificar su paciencia consumida.
Elementos de un Modelo de Colas
Definimos en primerainstancia el proceso básico de un modelo de colas. En determinado tiempo, llega un cliente con petición de uso del servicio. Este cliente se agrega a una cola, en donde espera mientras se es atendido a los otros miembros existentes en la cola, mediante alguna política de selección conocida como disciplina de servicio. Al ser elegido el cliente, es atendido por medio de un mecanismo de servicio, luego delo cual el cliente sale del sistema.
Fuente de Entrada: Conocida también como la población potencial, su característica importante es el tamaño. Estas unidades se las conoce luego como población de entrada, por lo que se categoriza según su tamaño entre finito o infinito (limitado o ilimitado). Resulta más sencillo analizar la fuente de entrada en caso infinito, ya que no hay que considerar...