UMA MODELAGEM MATEMÁTICA PARA O PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO DA INTERCONEXÃO DE BTS S EM UM SISTEMA MÓVEL CELULAR

UMA MODELAGEM MATEMÁTICA

PARA O PLANEJAMENTO

ESTRATÉGICO DA INTERCONEXÃO DE

BTS’S EM UM SISTEMA MÓVEL

CELULAR

Marcos Antôno de Sousa (UCG) mas@ucg.br Kauê T. Passos (UCG) kaue.tolentino@uol.com.br

O surgimento de novas tecnologias e serviços vem impondo mudanças substanciais ao tradicional sistema de comunicação móvel celular. Múltiplas possibilidades de evolução do sistema fazem da etapa de planejamento um procedimento não só desejáável como necessário, principalmente num ambiente de competitividade. A utilização de metodologias abrangentes e flexíveis que possam auxiliar no processo de decisão, fundadas em modelos de otimização, parece um caminho inevitável. Este artigo propõe um modelo de programação linear inteira mista para ajudar no planejamento estratégico de sistemas móveis celulares, e em particular para a infra-estrutura da rede. O modelo é desenvolvido para determinar a configuração da rede que minimize o custo esperado pelo operador do sistema. Resultados de experimentos computacionais são apresentados e discutidos.

Palavras-chaves: Sistemas de Acesso, Planejamento Estratégico, Modelagem Matemática

2 1. Introdução

Os sistemas de telecomunicações estão atualmente em fase de grande transformação e expansão com o desenvolvimento de novos tipos de serviços, principalmente os de multimídia e de faixa-larga.

O ambiente competitivo obriga as empresas operadoras (as “Teles”) a investirem continuamente, tanto na evolução tecnológica quanto nos serviços oferecidos. A expansão do sistema fica condicionada à análise das estratégias de mercado, as quais exigem o levantamento das demandas dos serviços e o estudo sobre as diferentes possibilidades tecnológicas a adotar.

No caso do acesso móvel celular, criar condições para o sistema prover serviços com qualidade comparável àquela do sistema fixo cabeado é uma meta em constante avaliação. Além da mobilidade do usuário, inerente ao sistema, a tarefa de agregar novos serviços orienta duas frentes de estudo: uma é responsável pelo planejamento da área de cobertura (interface aérea) e a outra pelo dimensionamento da infra-estrutura. Comumente, a primeira precede a segunda. A escolha da localização e altura das antenas gera os parâmetros necessários (por exemplo, demanda a ser atendida) para o dimensionamento dos equipamentos de transmissão e comutação.

Assim, a expansão dos sistemas de acesso móvel celular requer intensa atividade de planejamento. Onde, quando, quanto e como investir são questões para as quais o planejamento deve encontrar respostas. A enorme quantidade de opções técnico-mercadológicas a analisar requer de antemão escolhas por si mesmas difíceis. Além disso, o porte dos problemas e a velocidade das transformações exigem metodologias de planejamento consistentes, flexíveis (capazes de suportar diferentes cenários) e apoiadas em ferramentas computacionais. Os valores significativos geralmente envolvidos neste tipo de situação tornam desejável o uso de sistemas de apoio à decisão, baseados em modelos matemáticos. Tendo em vista a conjuntura delineada acima, este trabalho tem como objetivo propor um modelo de otimização que auxilie no planejamento da infra-estrutura do sistema de acesso móvel celular. A seção 2 descreve os principais elementos que compõem o sistema, bem como as etapas de seu planejamento. As principais soluções tecnológicas utilizadas na interconexão entre BTS’s e BSC são listadas na seção 3. A descrição detalhada do modelo é apresentada na seção 4. A seção 5 documenta uma aplicação do modelo proposto. Finalmente, a seção 6 conclui o artigo e apresenta algumas propostas de trabalhos futuros.

2. O Sistema de Acesso Móvel Celular

2.1. Composição do Sistema Móvel Celular (SMC)

Uma rede móvel celular é composta dos elementos indicados na Figura 1. Informações mais detalhadas podem ser obtidas em (JESZENSKY,2004; TOLEDO, 2001; YACOUB, 2001). Central de Comutação e Controle – MSC (Mobile Switching Center)

A central é o coração do sistema, sendo basicamente um computador de alta capacidade de processamento, que usa pacotes de softwares projetados para endereçar aplicações específicas de telecomunicações. A MSC é responsável pelo processamento das chamadas, monitoração, tarifação, conexão com outros sistemas de telecomunicações, entre outros.

3 Estação Radio Base – BTS (Base Transceiver Station)

O termo “Estação Rádio Base” é utilizado para nomear um conjunto de equipamentos que realizam a interface aérea entre o assinante e o SMC. O equipamento de rádio é responsável pela área de cobertura das células. Para garantir o acesso ao usuário, a BTS é composta de fontes de energia, sistemas de emergência (baterias e grupos geradores), sistema de controle da estação, transceptores de rádio freqüência, amplificadores de potência e sistema irradiante.

Figura 1 – Configuração de uma rede móvel celular Controladora de Estação Rádio Base – BSC (Base Station Controller)

A BSC é responsável por realizar a interface entre as BTS’s e a MSC. Uma única BSC controla várias BTS’s de acordo com a localização das mesmas. Normalmente, uma BSC é instalada entre as BTS’s ou próximo à MSC. De qualquer forma, deve existir um link entre as duas capaz de suportar todo o volume de tráfego de todas as BTS’s. Este link pode ser feito através de canais E1 (sistema capaz de transmitir até 30 canais de 64Kbps, a uma taxa de 2048 Kbps) ou utilizando as tecnologias SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ou PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy). Informações sobre estes sistemas podem ser encontradas em Jeszensky (2004).

Estação Móvel – MS (Mobile Station)

A estação móvel é um equipamento de rádio que é formado por uma unidade transceptora que transmite e recebe o sinal de RF (radiofreqüência). Essa unidade móvel tem potência limitada e normalmente são fabricadas de acordo com o sistema de acesso do sistema. Atualmente, podem ter agendas, organizadores de compromissos, palmtops, máquina fotográfica, reprodutores de vídeo, entre outros.

Equipamentos de Transmissão

A interconexão entre as BTS’s e a BSC é realizada através de links de canais padrão E1. Dependendo da localização das BTS’s em relação a MSC, os canais E1 que são utilizados para a interconexão podem ser implantados pela própria operadora do SMC ou serem alugados de uma outra operadora de telecomunicações que já possua infra-estrutura de rede na área a ser coberta pelas BTS’s.

BTS Usuários

BTS Rede de

Entroncamento com outros Sistemas

BTS BTS Infra-estrutura do Sistema Móvel Celular Interconexão (MS) BSC MSC

4 2.2. Dimensionamento do Sistema Móvel Celular

Portanto, dimensionar o sistema não é uma tarefa trivial. Para facilitar, o planejamento costuma ser realizado em três etapas:

• Comutação: dimensionamento da MSC – gerência, capacidade de atendimento e conexões com outros sistemas de telecomunicações são algumas das respostas a serem obtidas;

• Radiofreqüência: define interface aérea, localização de BTS’s, potência de cada BTS, área de cobertura, quantidade de canais necessários, tipos de antenas e a altura das mesmas;

• Infra-estrutura: escolhe a tecnologia e a capacidade dos equipamentos de transmissão a serem utilizados na interconexão das BTS´s com a BSC, e da BSC com a MSC.

O dimensionamento da infra-estrutura é um processo que deve ser realizado de forma seqüencial ao dimensionamento da radiofrequência. Os dados sobre a localização das BTS’s, por exemplo, são usados como dados iniciais ou de entrada para o planejamento da infra-estrutura que, conseqüentemente, deve ser capaz de escoar o tráfego de usuários de cada célula até a BSC/MSC. A modelagem matemática para o planejamento estratégico da infra-estrutura de interconexão entre BTS’s, e destas com a BSC, é o objetivo deste trabalho. 3. Diversidade Tecnológica para a Interconexão entre BTS’S E BSC

Existem muitas tecnologias a serem analisadas, cada qual com suas características próprias. As principais soluções tecnológicas utilizadas atualmente para interconectar BTS’s com BTS’s e BTS’s com a BSC, em um sistema móvel celular, são.

Modem Óptico

A solução de transmissão utilizando fibra óptica permite maior largura de banda, ou seja, maior quantidade de informação por unidade de tempo. Sendo uma solução ponto-a-ponto possui maior alcance, é imune a interferências eletromagnéticas e possui maior confiabilidade. Levando em consideração a constituição modular e o sistema de gerenciamento, o modem óptico pode ser classificado em várias versões de capacidade, como por exemplo, 1xE1, 2xE1, 4xE1, 8xE1 ou 16xE1, nas configurações 1+0, ou seja, sem reserva de link e 1+1 com reserva de link. Esta capacidade pode ser ampliada com a adição de novos módulos, mesmo com o equipamento estando em operação.

A Figura 2 mostra a utilização de modems ópticos no processo de interconexão entre BTS’s de um sistema móvel celular. Essa interconexão pode ser feita adotando ligações ponto-a-ponto, nas topologias estrela simples, dupla estrela e rota. Especificações técnicas mais detalhadas sobre os modems ópticos podem ser encontradas em Asga (2008).

5 Figura 2 – Interconexão através de modems ópticos

Modem HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line)

O modem HDSL, sendo uma tecnologia de transmissão de alto desempenho para implementação de acessos a 2 Mbps em redes de cobre, proporciona, também, transmissão simétrica, ou seja, a mesma taxa de transmissão em ambas as direções (download e upload). A Figura 3 apresenta uma configuração típica de uma rede utilizando modems HDSL. Conforme pode ser observado, a solução HDSL, por não apresentar opções de modularidade acima de 1xE1, permite apenas a configuração de rede ponto a ponto (BTS – BSC). Com isso, o atendimento de demanda em cada nó da rede só pode ser feito através de links diretos. Uma outra limitação da tecnologia HDSL é o alcance. Para uma taxa de transmissão de 2 Mbps, comum na interconexão de BTS’s, o link fica limitado a 4 Km. Isto faz que sua utilização fique restrita quase que ao atendimento intermediário. Mais informações podem ser encontradas em Digitel (2008).

6 Figura 3 – Interconexão através de modems HDSL

Rádio Microondas

A utilização de meios de transmissão via rádio permite a agilidade de atendimento com alta tecnologia. Soluções em rádio microondas estão presentes tanto na infra-estrutura de redes móveis celulares quanto nas redes fixas.

A Figura 4 apresenta a utilização de rádios microondas nos enlaces de interconexão entre BTS’s e a BSC. Estes sistemas operam na faixa de freqüência que vai de 400MHz a 38GHz e oferecem opções de topologia e de velocidade de transmissão compatíveis com aquelas que utilizam o modem óptico (1xE1, 2xE1, 4xE1, 8xE1, 16xE1, outras superiores). Esta tecnologia também permite configurações de rede em estrela simples, dupla estrela e rota. Informações mais detalhadas podem ser obtidas em Ericsson (2008).

7 Figura 4 – Interconexão através de rádio microondas

4. O Modelo Matemático

O objetivo principal é alocar e dimensionar os equipamentos na rede e ao mesmo tempo buscar uma solução economicamente viável. A demanda a ser atendida em cada célula, o comprimento dos enlaces, as rotas alternativas para escoamento de demanda e as limitações de capacidade de equipamentos também fazem parte do processo de decisão. A estrutura de custos adotada no modelo considera apenas os custos de implantação da tecnologia, desconsiderando os custos com operação e manutenção.

4.1. Representação da Rede

A rede a ser atendida é formada por cidades do interior do estado de Goiás, conforme a Figura 5. Cada localidade recebe uma BTS que deve necessariamente estar conectada à BSC por meio de canais E1. A capital Goiânia é escolhida para receber o conjunto BSC/MSC.

Nesta configuração são considerados os seguintes elementos. Nós de BTS

Os nós de BTS são pontos concentradores e geradores de demanda de links E1 para o atendimento da BTS local. Estes nós estão fisicamente associados a um equipamento de transmissão.

Cada nó é identificado pelo número da BTS, por exemplo, o nó BTSn está associado a uma BTS qualquer e o nó BSC está associado à BSC localizada em Goiânia.

Os nós BTSn devem escoar toda a demanda gerada ou recebida de outros nós, de forma que toda demanda prevista para ser atendida pelo sistema chegue até a BSC.

Arcos de Escoamento de Demanda

Os arcos de escoamento que ligam todos os nós BTS entre si e a BSC são definidos por índices i e j, que representam respectivamente as BTS de origem e destino. O fluxo de

8 demanda escoado por estes arcos é utilizado para definir a modularidade dos equipamentos de transmissão a serem alocados nos nós.

Figura 5 – Municípios que formam a área de cobertura do SMC proposto

No modelo são utilizados dois tipos de arcos de escoamento (indicados na Figura 5): ● Arcos principais: arcos (i, j) que ligam individualmente todas as BTS’s à BSC; ● Arcos alternativos: arcos (i, j) que ligam as BTS’s entre si, formando assim rotas alternativas de atendimento.

Solução Tecnológica Candidata

A solução adotada para a elaboração do modelo de otimização é a transmissão via rádio microondas, com capacidade de atendimento de 2, 4 e 8 canais E1. O link de microondas representa o par de rádios e as estações repetidoras, se houver necessidade.

4.2. Formulação Matemática

O modelo matemático formulado é um problema de Programação Linear (binária) Inteira Mista (PLIM) que utiliza a abordagem nó-arco (BAZARAA, 1990).

As variáveis de decisão do problema se referem a:

● Valor de fluxo de demanda escoado pelo arco: Representado por Yij, onde Y indica

a quantidade de canais E1 escoada pelo arco que liga a BTS “i” à BTS “j” ou à BSC. ● Alocação (escolha) ou não de equipamentos de transmissão via rádio microondas:

9 representadas por Xijn, onde o valor de X (1 ou 0) indica se o link de modularidade

“n” é ou não alocado no arco que liga a BTS “i” à BTS “j” ou à BSC.

O modelo de otimização geral para o dimensionamento do sistema de interconexão apresenta a seguinte formulação:

Função Objetivo

A função objetivo se refere ao custo mínimo gerado pela instalação dos equipamentos de transmissão e estações repetidoras nos arcos propostos. É calculada somando-se os custos de instalação de cada enlace escolhido para o escoamento da demanda dos nós de BTS.

Onde:

Custo_rede : custo total para implantação do sistema de interconexão;

Ae : conjunto de arcos de escoamento que representa todos os arcos principais, que ligam as BTS’s com a BSC, ou alternativos que ligam BTS’s com BTS’s, previstos pelo planejador;

MR : conjunto de modularidades de rádios microondas candidatas;

Xijn : variável binária associada à escolha do link de microondas, de modularidade n,

candidato no arco (i,j) ∈ Ae.

Cn : custo de um enlace utilizando rádios de modularidade n;

Qr(i,j) : quantidade de repetidores necessários no arco (i, j), dependendo do comprimento

do arco;

CT : custo relativo à instalação de infra-estrutura (abrigo, torre e sistema de energia) dos

repetidores candidatos. Restrições de satisfação de demanda

A restrição de satisfação de demanda garante o balanço de fluxo para todos os nós de BTS existentes na rede. A diferença entre a demanda que chega ao nó e a demanda que sai do mesmo nó deve ser igual à demanda a ser atendida no respectivo nó. Esta restrição é que garante o atendimento da demanda prevista em cada BTS.

Onde:

I : conjunto de todos os nós de BTS do sistema;

J1 : conjunto de nós de BTS diretamente conectados ao nó k por arcos indo de k para i (representam os arcos que saem do nó de BTS k);

J2 : conjunto de nós de BTS diretamente conectados ao nó k por arcos indo de j para k (representam os arcos que entram no nó de BTS k);

Yki : variável real associada ao fluxo de demanda (quantidade de canais E1) escoado

pelo arco (k,i) ∈ Ae;

Yjk : variável real associada ao fluxo de demanda (quantidade de canais E1) escoado

pelo arco (j,k) ∈ Ae;

dk : demanda em canais E1 prevista para ser atendida no nó de BTS k.

( )

(

)

[

]

∑ ∑

∑

∑

10 Restrições de capacidade técnica dos equipamentos

As restrições de capacidade ocorrem em cada arco previsto pelo planejador para escoar a demanda (seja ele principal ou alternativo). Esta restrição assegura que a soma das capacidades dos equipamentos instalados (escolhidos) seja superior ao fluxo de demanda (canais E1) escoado pelo arco. Esta restrição é que define a capacidade dos equipamentos a serem alocados em cada arco entre as BTS´s e a BSC.

Onde:

n X ij

Cap , _{: capacidade do link de microondas X, de modularidade n, candidato no arco (i, j)} ∈ Ae;

O modelo matemático proposto pode ser facilmente adaptado para as outras duas soluções tecnológicas indicadas neste trabalho. A aplicação pode contemplar, inclusive, a possibilidade de concorrência entre as tecnologias. Basta que para isso sejam atribuídos os respectivos valores de capacidade e custo.

5. Aplicação do Modelo

A aplicação é feita em uma rede composta por dezesseis BTS’s espalhadas pelo Estado de Goiás, que necessitam de conexão com uma BSC alocada na capital do estado. Os dados de equipamentos, custos, distâncias e demandas nos nós são reais e atuais e foram obtidos junto aos fabricantes de equipamentos e operadoras locais.

Todos os experimentos computacionais foram realizados em um microcomputador com velocidade de processamento de 1 GHz, com 128 Mbytes de memória RAM, em um ambiente Windows. As instâncias foram geradas na linguagem de programação matemática AMPL (FOURER, 2002) e resolvidas com o solver CPLEX (1999).

Outros modelos de otimização aplicados ao dimensionamento de equipamentos e avaliação técnico-econômica de sistemas de acesso podem ser vistos em Desousa et alii (2006, 2003).

5.1. Dados Gerais

Dados da Rede

As BTS’s podem ser interconectadas com a BSC com enlaces diretos ou através de rotas alternativas obtidas através dos arcos candidatados para escoar o tráfego entre as BTS’s. Estas possíveis rotas alternativas necessitam de conhecimento prévio da rede, de forma a se evitar que um nó que nunca será escolhido para fazer parte de uma rota seja candidatado e aumente o número de variáveis a serem analisadas.

Como pode ser observado na Figura 5, têm-se dezesseis arcos principais e 15 arcos alternativos. Cada nó pode ser candidato a realizar um enlace diretamente com a BSC ou fazer parte de uma ou mais rotas alternativas.

A demanda a ser atendida em cada BTS é considerada como sendo de um canal E1, podendo aumentar caso a BTS seja escolhida para ser rota alternativa de outro nó da rede.

Equipamentos Utilizados

A Tabela 1 apresenta os modelos de rádios escolhidos de acordo com a sua capacidade de (03) ) , ( , , _{X Y i j Ae} Cap ijn ij MR n n X ij ⋅ ≥ ∀ ∈

∑

11 transmissão, faixa de freqüências e alcance máximo. O custo do enlace com capacidade de 2 Mbps é utilizado como referência.

CapacidadeQuantidade

Canais E1 Operação(GHz)Faixa de Máximo(Km) Alcance Custo do Enlace

2Mbps 1 1,5 60 1,000

4Mbps 2 7,5 45 1,723

8Mbps 4 7,5 45 1,816

16Mbps 8 7,5 45 2,559

Tabela 1 – Descrição dos equipamentos de transmissão utilizados

De acordo com o alcance máximo definido na Tabela 1, pode-se verificar que os enlaces acabam sendo limitados em distância. A utilização de repetidores em enlaces com distâncias superiores a 45 Km torna-se necessária.

Para enlaces de 2 Mbps, o número de repetidores é dado pela distância total do enlace dividida pelo alcance máximo do rádio de modularidade 1xE1. Caso este valor não seja inteiro é aproximado para um número inteiro que melhor atenda a necessidade. Para os rádios de capacidades 4, 8 e 16 Mbps, a quantidade de repetidores se dá em função do alcance máximo dos mesmos, que é de 45 Km.

A necessidade de repetidores no link deve ser informada ao modelo, e caso haja a necessidade de implantação, é contabilizado um custo adicional referente à inserção destes novos rádios naquele link, transformando o enlace original em pequenos enlaces.

A instalação de enlaces com repetidores exige a alocação de estações com infra-estrutura para receber o equipamento de rádio. Esta infra-estrutura é formada por um abrigo em alvenaria, sistema de energia e torre para instalação das antenas. Foi adotado um valor médio de 16,094 para cada estação repetidora.

O custo de infra-estrutura para as estações localizadas nos nós de BTS não é contabilizado, já que existe o compartilhamento de infra-estrutura com a BTS instalada. O custo da implementação de infra-estrutura entra como custo da BTS.

Cenários Estudados

Com o objetivo de avaliar o comportamento da rede para diferentes situações, foram definidos três cenários para a realização das simulações. Os cenários escolhidos foram:

•Cenário 1 : adotando os dados apresentados anteriormente;

•Cenário 2: admitindo aumento de demanda em algumas BTS’s;

•Cenário 3: influência do custo médio dos repetidores instalados para o primeiro cenário.

5.2. Estudo de Caso

Os cenários de planejamento para a infra-estrutura do sistema móvel celular foram estudados com o objetivo de avaliar o desempenho do modelo. Os estudos são realizados tendo como base as possíveis rotas candidatas na Figura 5.

Cenário 1

12 de um canal E1 para se conectar à BSC. Definidos todos os dados para o modelo, o mesmo é resolvido em busca da configuração que apresente o menor custo de implantação da rede, respeitando o balanço de fluxo nos nós e capacidade técnica dos equipamentos em cada arco. O valor total para a instalação do sistema é de 334,462. Os enlaces escolhidos e a modularidade dos equipamentos são mostrados na Figura 6.

Pode-se verificar que não foram escolhidos rádios de 16Mbps, uma vez que não há demanda maior que 4 canais E1 em nenhuma rota selecionada. A escolha de se utilizar rotas alternativas para atender as BTS’s mais distantes deve-se ao fato de que a solução com atendimento direto incrementaria repetidores no enlace. Com o aproveitamento de BTS’s já instaladas no caminho, as distâncias a serem cobertas são menores, o que reduz o número de repetidores utilizados.

Figura 6 – Configuração da rede para o cenário 01

Cenário 2

Para o estudo do cenário 2 são levados em consideração os valores dos equipamentos de transmissão mostrados na Tabela 1. A demanda prevista para ser atendida nas cidades de Porangatu, Rio Verde e Alexânia são aumentadas para 4xE1, 2xE1 e 2xE1, respectivamente. As outras localidades continuam com previsão de demanda de um canal E1.

A Figura 7 mostra a solução encontrada para este cenário, com um custo de 442,517.

Para atender o balanço de fluxo nos nós, algumas localidades passaram a contar com rádios de 16 Mbps, como Goianésia e Jaraguá, e se transformam em nós de extrema importância na rede. O fluxo nestes nós é muito alto e uma falha, por exemplo, em Jaraguá deixaria isoladas

13 as cidades de Goianésia, Porangatu, Mozarlândia e a própria Jaraguá, e a operadora teria uma perda de receita referente ao tráfego gerado nestas cidades, correspondente a sete canais E1. Cenário 3

Neste cenário foi simulado um acordo com outras operadoras de telecomunicações (fixa ou móvel) que estejam atuando na área de cobertura do sistema, de forma a utilizar as estruturas das mesmas nas localidades onde serão instalados os repetidores necessários de cada enlace. Com este acordo, elimina-se o custo médio de instalação de infra-estrutura dos repetidores (16,094). Um valor muito alto se comparado com o próprio custo dos equipamentos de transmissão. Apenas os custos de instalação da infra-estrutura são desprezados, os custos dos equipamentos de transmissão para os repetidores continuam sendo considerados.

A Figura 8 mostra a nova configuração da rede. O acordo firmado reduz o custo de implantação da rede para 43,882. Pode se afirmar que 86,88% do custo da rede no cenário 1 deve-se ao custo de implantação da infra-estrutura para suportar os equipamentos de transmissão. Neste cenário observa-se também uma tendência do modelo a escolher os sistemas de 2Mbps.

Figura 7 – Configuração da rede para o cenário 02 Figura 8 – Configuração da rede para o cenário 03 6. Conclusões

O mercado de telefonia celular no Brasil é um dos mais concorridos do mundo. No Estado de Goiás são quatro as opções de operadora de telefonia celular. Este mercado, cada vez mais competitivo, tem levado as operadoras a buscar novas formas de planejar suas redes, minimizando os custos e maximizando as receitas.

14 A competitividade deste mercado vai além da escolha da tecnologia de acesso, passa também pela fidelidade do cliente, agregando novos serviços e facilidades. A transmissão de dados, em velocidades crescentes, tem sido cada vez mais o alvo de interesse por parte das operadoras.

Este trabalho apresentou uma proposta de planejamento estratégico orientado a minimização de custos para a infra-estrutura de interconexão de BTS’s em uma sistema móvel celular. O dimensionamento dos componentes da rede é a atividade mais explorada. A rede é vista como um grafo, e a modelagem é traduzida como um problema de programação linear inteira mista, o qual obedece restrições técnicas de demanda e capacidade.

Em relação aos cenários analisados, é interessante ressaltar, do ponto de vista técnico-econômico, as seguintes constatações sobre os resultados obtidos:

• Comparando as soluções, verificou-se que as rotas escolhidas pelo modelo foram as mesmas nos três cenários avaliados. As mudanças ocorreram apenas nas modularidades dos equipamentos escolhidos. Isto demonstra que um conhecimento prévio da rede é de extrema importância para a definição das alternativas candidatas;

• A implantação de uma rede de porte mediano utilizando rádios microondas, que envolva enlaces de longa distância, torna-se muito onerosa. A busca por compartilhamento de infra-estrutura com outras operadoras pode reduzir o custo significativamente, uma vez que a instalação da estrutura requerida pelos repetidores torna-se desnecessária.

O dinamismo do mercado de telecomunicações faz com que novas tecnologias sejam desenvolvidas de forma bastante acelerada. O modelo matemático proposto pode ser facilmente adaptado a estas novas situações. Estas adaptações são objetos de trabalhos futuros, tais como:

• Uma análise financeira que envolva todas as variáveis de um orçamento, tais como taxas de juros, impostos, depreciação de equipamentos, entre outros, o que permitiria uma modelagem comparativa entre as possibilidades de aluguel e implantação de rede própria; • Competição entre tecnologias: estudar a melhor forma de se atender as demandas dos clientes confrontando redes metálicas, ópticas e rádios microondas;

• Análise de redes mais complexas: avaliar redes de cobertura metropolitana, com uma grande concentração de BTS’s e várias BSC’s espalhadas pela área de atendimento.

Referências

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