1、Rec. UIT-R M.822-1 1RECOMENDACIN UIT-R M.822-1CARGA EN EL CANAL DE LLAMADA PARA LA LLAMADA SELECTIVA DIGITALEN EL SERVICIO MVIL MARTIMO(Cuestin UIT-R 9/8)(1992-1994)Rec. UIT-R M.822-1La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) contiene ca
2、nales designados y dedicados para la llamadaselectiva digital en las bandas del servicio mvil martimo (ondas hectomtricas, decamtricas y mtricas);b) que la Cuestin UIT-R 9/8 pide que se estudie la informacin necesaria para el funcionamiento de los futurossistemas de comunicacin martima en asociacin
3、con llamada selectiva digital;c) que el UIT-R ha estudiado el tema de la carga del canal de llamada y ha establecido una metodologa paradeterminar la carga aceptable y para decidir cuntos canales de llamada se requerirn en cada banda;recomienda1. que el mximo trfico ofrecido a cualquier canal que ll
4、ama utilizado para llamada selectiva digital (LLSD) norebase el valor de 0,1 E en un canal de ondas hectomtricas o decamtricas o de 0,15 E en un canal de ondas mtricas;2. que, como consecuencia del recomienda 1, cuando se utilice un canal de LLSD para llamadas de socorro yseguridad, la probabilidad
5、de que quede mutilada una tentativa de llamada de socorro sea inferior al 0,1%, suponiendoque se transmiten cada hora dos tentativas de llamada de socorro;3. que, como consecuencia de los recomienda 1 y 2 y basndose en los clculos indicados en el anexo 1, elmximo nmero de LLSD de rutina que puedan a
6、dmitirse sea: 24 llamadas/h en un canal de transmisin de estacin costera distinto de los de socorro y seguridad enondas hectomtricas o decamtricas; 28 llamadas/h en un canal de transmisin de estacin de barco distinto de los de socorro y seguridad enondas hectomtricas o decamtricas; 500 llamadas/h en
7、 el nico canal de ondas mtricas de LLSD (canal 70);4. que, como consecuencia del recomienda 2 y basndose en los clculos indicados en el anexo 1, el nmeromximo de LLSD de urgencia y seguridad que puedan admitirse en los canales especializados de socorro y seguridad enondas hectomtricas y decamtricas
8、sea de 20 llamadas/h;5. que las consecuencias de utilizar receptores de exploracin convencionales en trminos de probabilidad dellamadas perdidas debido a la exploracin se extraigan a partir de los clculos sealados en el anexo 2.ANEXO 1Clculo de la carga del canal1. Teora general del trfico ALOHA1.1
9、Las caractersticas de la LLSD en canales comunes de llamada pueden compararse a las de un canal ALOHAclsico que es una forma de acceso mltiple por divisin en el tiempo y asignacin por demanda adaptada a canales conacceso aleatorio cuando toma un valor elevado la relacin entre las densidades de llama
10、da de cresta y media. El nmerode llamadas originadas por unidad de tiempo sigue en ese caso, una distribucin de Poisson.2 Rec. UIT-R M.822-11.2 De acuerdo con los clculos ALOHA clsicos, si R es el nmero medio de LLSD ms las retransmisiones porunidad de tiempo y es la duracin de la llamada, la probab
11、ilidad de que una determinada llamada tenga queretransmitirse (debido a colisiones de llamada) viene dada por:1 e 2R 1.3 Por consiguiente, el trfico del canal, R , es equivalente a la carga de trfico total (incluidas las repeticiones)en erlang.1.4 Cabe sealar que el factor 2 que aparece en la ecuaci
12、n anterior se debe al hecho de que si la aparicin dellamadas es puramente aleatoria, hay un periodo de tiempo de duracin 2 en el cual no debe originarse ninguna otrallamada si quiere evitarse una colisin, es decir, un intervalo de desde el inicio de la transmisin de una llamada enparticular. Cualqui
13、er llamada que surja durante ese periodo se superpondr en mayor o menor medida a otra llamada y,por consiguiente, provocar una colisin.1.5 Si r es el nmero medio de llamadas ofrecidas al canal (sin incluir las retransmisiones), entonces:R = r + R (1 e 2R )y, por consiguiente:r = R e 2R siendo r la u
14、tilizacin de canal; es decir, el periodo de tiempo durante el cual el canal est ocupado por las llamadasselectivas digitales ofrecidas (sin incluir el tiempo ocupado por las retransmisiones). Este valor equivale al trficoofrecido en erlang.1.6 Si se representa la utilizacin de canal (r ) en funcin d
15、el trfico de canal (R ), se obtiene el grfico queaparece en la fig. 1. Si en la ecuacin anterior, se iguala a cero la derivada de r respecto a R , se observa, como puedeverse en el grfico, que r alcanza un valor mximo de 1/2e = 0,184 cuando R = 0,5. Por consiguiente, este valor de r es la capacidad
16、mxima del canal puesto que con valores ms elevados de R el canal es inestable y se reduce suutilizacin debido a que aumenta el nmero de repeticiones.0123450 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,180,5Valor mximo: 0,184FIGURA 1Utilizacin del canal en funcin del trfico del canalTrficodecanal (R)Uti
17、lizacin del canal (r)D02FIGURE .D02 = 7.5 CM1.7 Puede observarse que la relacin entre la utilizacin del canal (r ) y su trfico (R ) es prcticamente linealhasta un valor aproximado de r = 0,1 E que produce un margen aceptable para absorber las concentraciones de crestade trfico. Para ese valor de la
18、utilizacin del canal, R = 0,13 E y a partir de la ecuacin del 1.2 se deduce que laprobabilidad de que sea necesaria una retransmisin debido a las colisiones de llamada es:1 e 2 0,13= 0,229Rec. UIT-R M.822-1 32. Llamada selectiva digital en ondas hectomtricas/decamtricas2.1 Llamada de rutina en ondas
19、 hectomtricas/decamtricas2.1.1 Las LLSD de rutina (distintas de las de socorro y seguridad) en ondas hectomtricas/decamtricas utilizanfrecuencias asociadas por pares en las cuales el canal de transmisin de la estacin costera cursar LLSD a barcos conuna duracin de 8,2 s (incluida una serie de puntos
20、de 200 bits) as como acuses de recibo de estaciones costeras a barcoscon una duracin de 6,4 s (con una serie de puntos de 20 bits). Aunque los clculos para el canal ALOHA indicados enel 1 suponen que la duracin de la llamada, , es una constante, dichos clculos continan considerndose vlidos parapeque
21、as variaciones en la duracin de las LLSD, teniendo en cuenta que la cifra de 0,1 E ( 1.7) es muy conservadoraen comparacin con el valor de mxima utilizacin del canal de 0,184 E.2.1.2 El canal de transmisin de la estacin de barco cursar LLSD a estaciones costeras con una duracin de 6,4 s(incluida una
22、 serie de puntos de 20 bits) as como acuses de recibo de barcos a estaciones costeras con una duracin,igualmente, de 6,4 s (serie de puntos de 20 bits).2.1.3 Por consiguiente, para el canal de transmisin de la estacin costera en una frecuencia emparejada, el nmerototal de llamadas selectivas digital
23、es y acuses de recibo admisibles dentro del lmite de 0,1 E por canal es:0,1 3 6008,2 + 6,4 24 llamadas (y 24 acuses de recibo) por hora2.1.4 De forma anloga, para el canal de transmisin de la estacin de barco en una frecuencia emparejada, elnmero total de llamadas selectivas digitales y acuses de re
24、cibo admisibles dentro del lmite de 0,1 E por canal es:0,1 3 6006,4 + 6,4 28 llamadas (y 28 acuses de recibo) por hora2.1.5 Debe sealarse que, como resultado de una propagacin imperfecta y de seales interferentes, en algunos casoslas llamadas o acuses de recibo debern repetirse (aparte de las repeti
25、ciones necesarias como consecuencia de lascolisiones de llamadas) para establecer con xito la comunicacin de trfico. Sin embargo, debido al carcterconservador de la cifra de 0,1 E (vanse 1.7 y 2.1.1 y la fig. 1) se consideran aceptables los valores antes indicadospara el nmero de llamadas ofrecidas
26、por hora.2.2 Llamadas de socorro y seguridad en ondas hectomtricas/decamtricas2.2.1 En ondas hectomtricas/decamtricas, existen frecuencias exclusivas para llamadas selectivas digitales desocorro y seguridad (incluyendo las llamadas de urgencia). No obstante, se permite la utilizacin de estos canales
27、 parallamadas de urgencia y seguridad con la condicin de que la carga total de los canales se mantenga por debajo de 0,1 E(vase el 4 del anexo 1 a la Recomendacin UIT-R M.541). Para los clculos siguientes, se supone que se aplica estacifra al trfico ofrecido.2.2.2 Suponiendo que se transmiten cada h
28、ora dos tentativas de LLSD de socorro en una sola frecuencia (cada unaconsistente en cinco llamadas de socorro consecutivas) por un canal particular de LLSD de socorro y seguridad y quecada una de dichas tentativas de llamada da lugar a un acuse de recibo de la LLSD de socorro, la carga de trfico de
29、socorro puede calcularse de la forma siguiente:Duracin de una sola llamada de socorro (con una serie de puntos de 200 bits) = 7,2 sDuracin del acuse de recibo de la llamada de socorro (con una serie de puntos de 200 bits) = 8,6 sPor consiguiente, la carga de trfico es de (2 5 7,2) + (2 8,6)3 600= 0,
30、0248 E2.2.3 Si el trfico admisible total es de 0,1 E el trfico de urgencia y seguridad puede ocupar0,1 0,0248 = 0,0752 E.2.2.4 La duracin de una llamada de urgencia o seguridad dirigida a un solo barco (en el caso ms desfavorableincluida una direccin y un diagrama de puntos de 200 bits) es de 8,2 s.
31、 La duracin de una llamada de urgencia oseguridad transmitida por un barco a una estacin costera (que contenga una direccin y un diagrama de puntos de20 bits) es de 6,4 s. En cada caso, el acuse de recibo (con un diagrama de puntos de 20 bits) tiene igualmente unaduracin de 6,4 s.4 Rec. UIT-R M.822-
32、12.2.5 Suponiendo que se transmite el mismo nmero de llamadas de urgencia y seguridad a los barcos y a lasestaciones costeras, el nmero total de tales llamadas permitidas cada hora (en el caso de que cada llamada d lugar a unacuse de recibo) es, por consiguiente:0,0752 3600(8,2 + 6,4) + (6,4 + 6,4)
33、/ 2= 19,82.2.6 En la prctica, la mayora de las llamadas de urgencia o seguridad transmitidas por las estaciones costeras sedirigirn a todos los barcos (para los cuales la duracin de la llamada selectiva digital es 7,2 s) y no aparecer ningnacuse de recibo de LLSD. Por lo tanto, puede suponerse que,
34、por trmino medio, pueden transmitirse 20 llamadas deurgencia o seguridad por hora en las frecuencias de socorro y seguridad de las bandas de ondas hectomtricas/decamtricas.2.2.7 La probabilidad de que una tentativa de llamada de socorro completa resulte mutilada por colisin con otrasllamadas de soco
35、rro o con llamadas de urgencia o seguridad puede calcularse de la forma siguiente: la probabilidad de que una sola llamada de socorro resulte mutilada es (segn 1.7):1 e 2 0,13= 0,229 las cinco llamadas de una tentativa de llamada de socorro no pueden interferir entre s y, por consiguiente,la carga d
36、e trfico debida a las llamadas capaces de mutilar una llamada de socorro puede reducirse por4 7,2/3 600 = 0,0080. Adems, un acuse de recibo a una tentativa de llamada de socorro no causarinterferencia puesto que va despus de la tentativa de llamada de socorro y, por lo tanto, puede restarseuna carga
37、 de canal adicional de 8,6/3 600 = 0,0024; es decir, la disminucin total es de 0,0104; por consiguiente, la probabilidad de que resulte mutilada una sola llamada de socorro es:1 e 2 (0,13 0,0104)= 0,2127 en definitiva, la probabilidad de que resulten mutiladas las cinco llamadas de una tentativa de
38、llamada es:(0,2127)5= 0,0004 (= 0,04%)3. Llamada selectiva digital en ondas mtricas3.1 Llamada de rutina en ondas mtricas3.1.1 Todas las llamadas selectivas digitales en la banda de ondas mtricas (es decir, las llamadas de rutina y lasllamadas de socorro y seguridad) utilizan un canal de una sola fr
39、ecuencia (canal 70) para todas las llamadas y acuses derecibo. Las llamadas y acuses de recibo a una sola estacin (incluidas las llamadas de urgencia y seguridad), tienen unaduracin de 0,533 s.3.1.2 Si la llamada es aleatoria, la capacidad de canal para 0,1 E de trfico ofrecido es:0,1 3 6000,533 + 0
40、,533= 337,7 llamadas (y 337,7 acuses de recibo) por hora3.1.3 Sin embargo, todas las llamadas selectivas digitales de rutina en ondas mtricas exigen la escucha en el canal yla transmisin slo tras detectar la ausencia o la finalizacin de otra llamada (vase el recomienda 3.6 dela Recomendacin UIT-R M.
41、541); por consiguiente, puede suponerse que el rgimen de llamadas verdaderamentealeatorio slo es vlido para estaciones que se encuentran fuera del alcance de la estacin que transmite una llamadaselectiva digital existente o para las llamadas de socorro y seguridad. Ejemplos de estos casos de llamada
42、 no oda sonel de dos barcos que se encuentran dentro del alcance de una estacin costera en particular pero fuera del alcance mutuo,y el de dos estaciones costeras que se encuentran dentro del alcance de un barco en particular pero fuera del alcancemutuo.3.1.4 Las anteriores llamadas con el sistema d
43、e escuchar antes de transmitir pueden compararse a las de unsistema ALOHA de intervalos en el que slo se permite iniciar las transmisiones al principio de un intervalo de tiempocon la misma duracin que el de la llamada. En este caso, si las llamadas colisionan lo harn completamente y no porsimple su
44、perposicin en mayor o menor medida, y por lo tanto el factor 2 de la ecuacin que aparece en el 1.2 y que seexplica en el 1.4 pasa a tomar el valor 1.Rec. UIT-R M.822-1 53.1.5 Por consiguiente, en este caso de ALOHA de intervalos, la probabilidad de que tenga que retransmitirse unallamada concreta (d
45、ebido a colisiones de llamadas) viene dada por:1 e R 3.1.6 Realizando clculos similares a los indicados en el 1 se determina que el valor mximo de la utilizacin delcanal (r ) se duplica hasta llegar a 0,368 y, siguiendo el mismo criterio que en el 1.7, una utilizacin del canal de 0,2 Eda lugar a una
46、 carga de trfico de canal (R ) de 0,26 lo que se traduce en que la probabilidad de que se requiera unaretransmisin a causa de las colisiones de llamada sea de 0,229 (utilizando la frmula del 3.1.5).3.1.7 La equivalencia entre la LLSD en ondas mtricas con el mtodo escuchar antes de transmitir y la si
47、tuacindel ALOHA de intervalos slo es estrictamente vlida si el retardo entre la deteccin de una no llamada y la transmisinde una LLSD en ondas mtricas toma un valor mnimo y constante en los distintos equipos. En otras palabras, el equipono debe introducir ningn retardo aleatorio pues de otra manera
48、se reducira la duplicacin de la utilizacin del canal.3.1.8 Aplicando un clculo similar al del 3.1.2 puede observarse que el canal de LLSD en ondas mtricas tendrauna capacidad de 675 llamadas ofrecidas (y 675 acuses de recibo) por hora si todas las llamadas fuesen del tipoescuchar antes de transmitir. Puede realizarse un anlisis matemtico ms complejo y riguroso de la situacin en ondasmtricas utilizando los clculos de los sistemas de conmutacin de paquetes por acceso mltiple con deteccin deportadora.3.1.9 En l
