ESTUDIO DE CAMPO PARA APROXIMACIÓN DE

TRÁFICO TELEFÓNICO

UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA

“SAN PABLO”

LA PAZ - BOLIVIA

Estudiantes:

MANUEL IBIETA

RODRIGO URUCHI

GABRIELA VILCHES

Docente:

ING. JOSÉ CAMPERO

Materia:

TELECOMUNICACIONES MOVILES

Fecha de Entrega:

08/04/2016

LA PAZ – BOLIVIA

ESTUDIO DE CAMPO PARA APROXIMACIÓN DETRÁFICO TELEFÓNICO

1. INTRODUCCIÓN

De acuerdo con la Autoridad de Fiscalización y Regulación de Telecomunicaciones y Transportes (ATT), el número de teléfonos celulares registrados en Bolivia, unos 13 millones, supera la población del país, estimada en los 10 millones de personas. Pese a presentar uno de los índices de pobreza más altos de la región, nueve de cada diez personas contaban con un móvil en Bolivia en 2012. Como bien sabemos, las tres operadoras que atienden a los usuarios de telefonía móvil son Telecel (Tigo), Nuevatel (Viva) y Entel. Según datos de la Autoridad de Regulación y Fiscalización de Telecomunicaciones y Transportes (ATT), en la gestión 2014, ENTEL contaba con 4,6 millones de líneas móviles activas, Tigo con 3,3 millones y Viva con 2,5 millones.

En el presente proyecto, se enfocara en realizar una aproximación de tráfico telefónico basado en un estudio de campo, realizado en las cercanías del Hospital Juan XXIII, ubicado en el Macro distrito Maximiliano Paredes de la ciudad de La Paz analizando como operador a Telecel (Tigo).

2. OBJETIVOS2.1. Objetivo GeneralAproximar el tráfico demandado para móvil en un área geográfica limitada mediante un estudio de la población.

2.2. Objetivos Específicos Realizar el cálculo de la densidad de tráfico en Erlangs de dicha área Llevar a cabo la elaboración de la grilla Asignar de frecuencias de acuerdo a la densidad de población.

3. MARCO TEÓRICOLa Asociación GSM (GSMA o GSM Association), dice que GSM es el estándar en telecomunicaciones móviles más extendido en el mundo, con un 82% de los terminales mundiales en uso. GSM cuenta con más de 3000 millones de usuarios en 159 países distintos, siendo el estándar predominante en Europa, América del Sur, Asia y Oceanía, y con gran extensión en América del Norte.

La ubicuidad del estándar GSM ha sido una ventaja tanto para consumidores (beneficiados por la capacidad de itinerancia y la facilidad de cambio de operador sin cambiar de terminal, simplemente cambiando la tarjeta SIM) como para los

operadores de red (que pueden elegir entre múltiples proveedores de sistemas GSM, al ser un estándar abierto que no necesita pago de licencias).

En GSM se implementó por primera vez el servicio de mensajes cortos de texto (SMS), que posteriormente fue extendido a otros estándares. Además, en GSM se define un único número de emergencias a nivel mundial, el 112, que facilita que los viajeros de cualquier parte del mundo puedan comunicar situaciones de emergencia sin necesidad de conocer un número local.

En la práctica el escenario de implementación de telefonía móvil no ofrece condiciones homogéneas.

Existe diferencia en la densidad poblacional y el escenario geográfico.

Una planificación adecuada del sistema requerirá un dimensionamiento de tráfico según el área de implantación.

Para realizar el dimensionamiento se requiere un monitoreo y extensión estadística del tráfico y la cantidad de circuitos requeridos.

En una fase posterior se asignan radio bases y sectores para cubrir la demanda

3.1. Consideraciones de muestreoa) Área de estudio: Densidad y población.

Densidad: 20 METípicamente varía entre (10 – 40 mE)

i. 10 mE para regiones poco pobladas (área rural)ii. 40 mE para regiones densamente pobladas

Por ejemplo para LP se aproximadamente 20 mE puede ser aplicable (promedio)

Ejemplo:

Para una población de 200 000 usuarios calcular el tráfico requerido en Erlangs aplicando una densidad de 20 mE.

Densidad ≈ 20mEUsuario (Habitantes )

200000usuarios∗20∗10−3 Eusuarios

=4000[E ]

b) Población objetivo

No necesariamente coincide con la población total. Hay que tomar en cuenta el grado de participación en el mercado del operador para el cual se hace el estudio.

Ejemplo:

Estimación de la población objetivo de los usuarios de Nuevatel en LP.

i. Población de LP aproximadamente 2 500 000% de participación de viva en el mercado aproximadamente 25%penetración aproximada del 60%Entonces: Penetración objetivo para viva = 2 500 000 [hab] * 0.25 * 0.6 = 375 000 [hab]

ii. Definición o delimitación del área

Figura 1. Apuntes Telecomunicaciones IV - 2012

iii. Penetración del tamaño de la retículaiv. Tamaño de la muestra

Dependiendo de la técnica usada el 1% es aceptable en las condiciones más típicas posibles para grandes áreas. 10% aceptable para áreas reducidas (Por ejemplo el área de cobertura de una radio base)

3.2. ErlangCuando menos circuitos se tiene, se cobra más. Cuando se tiene menos tráfico tenemos más circuitos.

El máximo que puede llevar 1 circuito es 1 Erlang si está todo el tiempo ocupado.

Más Erlangs, más eficiente la distribución, más opción de encontrar 1 circuito libre.

3.3. Método de estimación de tráfico en base a grillaProbablemente el más usado en telefonía móvil

i) Definición ó delimitación del área.ii) Definición del tamaño de la retícula

Ejemplo:

Figura 2: Definición del tamaño de la retícula

*Típicamente la grilla es cuadrada.

Cada cuadrícula representa un sector. El recuadro en este ejemplo mide 1 Kilómetro cuadrado.

Entonces: área de cada sector 1 Km2 (por el ejemplo)

La grilla debe estar definida con coordenadas geográficas

iii) Para cada sector se realiza un estudio de campo para determinar la población objetivo.Tomamos en cuenta:- Densidad poblacional- Tipo de edificaciones- Factores de concentración (Universidades, escuelas, instituciones, etc)- Itinerancia (Población casualmente presente)

iv) Adicionalmente se deben tomar los criterios de penetración, distribución de tráfico y densidad de tráfico.

v) Siguiendo lo anterior, por sector deberíamos tener el tráfico estimado en Erlangs.

vi) Determinar los criterios requeridos usando Erlang Bvii) Mapear las radio bases en la grilla

4. ESPECIFICACIONES4.1. Área de Estudio El área de estudio a ser analizada, tendrá como punto de referencia una esquina de la ciudad o unas coordenadas geográficas, que serán sorteadas y publicadas por separado de esta guía. A partir de este punto, debe abarcar un radio de 400

metros, incluyendo a todos los manzanos que caigan dentro este perímetro. En caso de no estar comprendido completamente, el criterio será incluirlo siempre y cuando la mitad o más de la mitad del manzano quede dentro el área de estudio.

Figura 3. Ejemplo: Área de estudio para la evaluación de tráfico

4.2. Características de las infraestructuras del área de estudioSe analizará el área de estudio, identificando la existencia de instituciones públicas y privadas, colegios, hospitales, etc. También se debe evaluar edificios, casas que corresponden a viviendas y la existencia de infraestructuras comerciales. En general, se debe tomar en cuenta:

a) Instituciones Públicas o Privadasb) Colegiosc) Empresasd) Negociose) Edificiosf) Viviendasg) Personas itinerantes

4.3. Estudio de la PoblaciónPara el estudio de la población también se dividirán según la actividad y el lugar donde la persona se encuentre.

a) Estimación de la población fija

Debe hacerse en la hora pico o de mayor tráfico. Dependiendo de la zona, no necesariamente debe ser las 10 de la mañana. Debe considerar:

Fuentes de trabajo Instituciones Médicas Instituciones Educativas Policiales Militares Deportivas Personas en Viviendas, etc.

Debe confrontar por lo menos en forma aproximada con los datos del INE, según el último censo.

b) Personas ItinerantesDefiniremos a las personas itinerantes como aquellas que se encuentran circulando por las calles. Este cálculo puede ser un poco complicado, pero es necesario, ya que también y con más potencialidad que los fijos, son los que van a utilizar el sistema. Por ejemplo, una buena aproximación para determinar el tráfico itinerante, es el de sacar una fotografía de la calle que permita un conteo de personas circulando a pie y en movilidades. Esta foto debe ser repetida por lo menos 4 veces en intervalos regulares dentro la hora pico (muestreo). Luego debería sacarse un promedio, con lo cual tendríamos una buena aproximación de los itinerantes. El método sugerido no es el único y depende del grupo su aplicación.

4.4. Índice de PenetraciónPuede aplicar los índices estudiados en la parte teórica o aplicar otros. En cualquier caso, debe justificar su elección.

4.5. Participación en el Mercado del OperadorSe debe recurrir a algún tipo de fuente confiable. Este dato servirá para aproximar los abonados potenciales del operador para el cual se realiza el estudio.

4.6. Preparación y Presentación de la Grilla de TráficoElaboración de la grilla: Se puede seguir el criterio teórico de asignar 100 metros a cada lado de los elementos (cuadrados), que forman la grilla. Tomando en cuenta la distribución irregular de las cuadras, se sugiere tomar como unidad de grilla a una cuadra.

Figura 4. Ejemplo de asignación de cuadros o grilla.

a) Tráfico en ErlangsPara la determinación de tráfico, se tomará en cuenta la población total del área, luego se escalará por la penetración y por la participación del mercado del operador para el cual se hace el estudio. Luego se aplicará la densidad de tráfico (en milierlangs por habitante), para determinar el tráfico en Erlangs asociado a cada elemento de la grilla.

Figura 5. Ejemplo de estimación de tráfico de la grilla

b) Tráfico en circuitosPara realizar la asignación de circuitos se hará el cálculo en función del tráfico en Erlangs, usando una calculadora de Erlang B. Tomar en cuenta que el resultado de los circuitos por elemento de grilla, no puede estar muy atomizado. El número de circuitos aceptable como máximo por elemento de grilla debe ser 20 y el mínimo no debería ser menor que 5. Con esto valores, se puede mapear mejor los sectores de una radio base.

4.7. Mapeo de radio basesCon los datos anteriores, debe mapear las radio bases divididas en tres sectores, de tal manera que cubra el área con la menor cantidad de las mismas, sin llegar al límite de saturación de canales por sector.

Figura 6. Ejemplo de mapeo de celdas en la grilla de tráfico

5. DESARROLLOTal como se mencionó, el trabajo se enfocara en realizar un estudio de tráfico en las cercanías del hospital Juan XXIII, específicamente, en un radio de 400 metros tomando como centro, el hospital. A continuación se presenta la localización del hospital y el área sobre el cual se realizó el proyecto.

Figura 7. Delimitación del área de estudio

Figura 8. Distritos y Macro distritos de la Ciudad de La Paz

Tal como se ve en la figura 7, el área en cuestión tiene como centro el Hospital Juan XXIII, dicha área se encuentra en el Macro distrito Maximiliano Paredes de la Ciudad de La Paz.

6. Estudio del área de trabajoLa zona de trabajo corresponde al distrito 9 de la ciudad de La Paz.

De acuerdo con el Dossier Estadístico del Municipio de La Paz del 2005, dicho distrito albergaba a una población de 46576 habitantes. Realizando la proyección correspondiente para el presente año, obtuvimos una población de 78063 habitantes. (Este dato se obtuvo con una tasa de crecimiento de 5,3% anual)

El área de trabajo, se dividió en una grilla, representada en la siguiente figura, cabe mencionar que cada uno de los números representa un área.

Según las especificaciones realizadas, al tomar un cuadrado de 100 metros de lado logramos un superficie de 10 000 metros cuadrados, pero debido a la forma circular que tiene el área que requiere ser cubierta se optó por realizar la grilla con formas más adecuadas pero cada una con superficie de cobertura igual a 10 000 metros cuadrados.

Figura 8. Diseño de la Grilla

7. Estudio de población

a. Estudio de población fijaSe contaron las casas y se tendrá en cuenta que como promedio cada casa alberga a 4 personas. Además se tomó en cuenta la población del hospital, la cual alberga a aproximadamente a 300 personas entre trabajadores y pacientes. También se tomó en cuenta a la escuela que alberga a 500 personas aproximadamente entre estudiantes y personal de servicio, sin embargo este cálculo ya se tomó en cuenta en el conteo de casas ya que como se trata de una escuela primaria mayormente los maestros realizan llamadas.

Debido a que el hospital se encuentra al centro de la grilla y segmentado en 12 partes, la población para cada segmento se obtendrá a partir de la división de 300/12, con lo que obtenemos 25 personas para cada uno de los 12 segmentos.

Figura 9. Población correspondiente a la aproximación por viviendas

b. Estudio de población itineranteA través de las fotografías tomadas en la hora pico, 8 am, en áreas colindantes al hospital Juan XXIII se puede realizar el conteo de personas.

Figura 10. Foto 1, tomada a las 8:00 am

Figura 11. Foto 2, tomada a las 8:15 am

Figura 12. Foto 3, tomada a las 8:30 am

Figura 13. Foto 4, tomada a las 8:45 am

A partir del conteo de personas en las fotos obtenemos los siguientes resultados:

Foto 1: 23 personas Foto 2: 26 personas Foto 3: 23 personas Foto 4: 31 personas

Promedio: 25,75 personas = 26 personas en hora pico que caminan por el hospital Juan XXIII

Como datos importantes, antes de realizar los cálculos con la calculadora de Erlang, se establece que: El índice de penetración de Telecel (Tigo) es de 35,46%.

Figura 14. Fuente del valor del índice de penetración de Telecel.

De acuerdo con la ATT, el porcentaje de telefonía móvil es de 85% Tal como se mostró en el marco teórico, utilizamos el valor de 20mE para los

cálculos.

A continuación se presenta la población total, representada en la grilla. Cabe añadir, que para la población a utilizar, se tomaron en cuenta los datos de la población del hospital.

Figura 15. Distribución de población

Al realizar un cálculo previo, el número de canales para cada área resulto ser muy bajo, por lo cual se optó por cambiar la grilla inicial, y sumar los valores que ya se tenían. De esta manera, se obtuvo la siguiente distribución y los siguientes valores.

Figura 16. Distribución de población en la nueva grilla

A continuación, se presenta la calculadora utilizada para obtener el número de circuitos.

Figura 17. Calculadora utilizada para determinar el número de circuitos

Con los datos que obtuvimos, obtuvimos la siguiente tabla resumen:Área Personas Penetración

(85%)Tigo (35,46%)

Erlangs (20mE)

Circuitos

1 288 245 87 1,736 62 215 183 65 1,296 53 200 170 60 1,206 54 348 296 105 2,098 75 452 384 136 2,725 86 264 224 80 1,591 67 376 320 113 2,267 78 315 268 95 1,899 6

9 236 201 71 1,423 610 196 167 59 1,182 511 304 258 92 1,833 612 404 343 122 2,435 7

Total 3310 3059 1085 21,691 32 (74)

Tabla 1. Numero de circuitos obtenidos por área

Se distribuye por lo tanto, la cantidad de canales, en la nueva grilla.

Figura 18. Distribución de canales

Figura 19. Distribución de sectores

Como se puede ver en la figura 19, se pudieron sectorizar las áreas de modo que cada sector tenga 25 o menos canales. Puesto que, una sola radio base puede soportar 75 canales, y un sector puede soportar 25 canales.

Sin embargo, se debe tener en cuenta que puede ser incorrecto sumar la cantidad de canales sin tener en cuenta el trafico total primero.

Debido a la sectorización se realizaron los siguientes cálculos.

Área Personas Penetración (85%)

Tigo (35,46%)

Erlangs (20mE) Circuitos

Sector 12 215 183 65 1,296 53 200 170 60 1,206 54 348 296 105 2,098 75 452 384 136 2,725 8

Total 1215 1033 366 7,325 14(25)Sector 2

6 264 224 80 1,591 67 376 320 113 2,267 78 315 268 95 1,899 69 236 201 71 1,423 6

Total 1191 1013 359 7,180 14(25)Sector 3

10 196 167 59 1,182 511 304 258 92 1,833 612 404 343 122 2,435 71 288 245 87 1,736 6

Total 1192 1013 360 7,186 14(24)

Con lo que obtenemos la siguiente sectorización.

Figura 20. Nueva distribución de sectoresEn la nueva distribución de sectores se puede observar que todos los datos resultantes son menores o iguales a 25 canales para cada sector

8. Conclusiones De acuerdo a la antigua y la nueva grilla una radio base con 3 sectores es

suficiente para cubrir toda el área de 400 metros de radio a partir del hospital Juan XXIII

Es importante verificar de forma práctica que el número de canales asignados por sector es factible y no genera bloqueos.

Se debe verificar que la forma geométrica utilizada en la grilla sea correcta