ITMI20102025A1 - Metodo e sistema per stimare il numero di terminali mobili all'interno di un'area geografica - Google Patents
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Description
Titolo: “Metodo e sistema per stimare il numero di terminali mobili all’interno di un’area geograficaâ€
La presente invenzione si riferisce ad un metodo per stimare il numero di terminali mobili all’interno di un’area geografica in accordo con il preambolo della rivendicazione 1.
Com’à ̈ noto, in una rete di telecomunicazioni sono presenti Centri Operativi e di Mantenimento (Operations and Maintenance Center OMC) che consentono di monitorare alcuni parametri operativi di rete come, ad esempio, il numero totale di chiamate originate, il numero di chiamate terminate, il numero di SMS originati, il numero di SMS terminati all’interno di un’area servita da una Stazione Radio Base (BTS). Tali informazioni sono memorizzate e possono essere utilizzati a scopo statistico riguardante l’utilizzo della rete in un determinato periodo di tempo.
GB 2 392 348 ad esempio descrive un metodo per determinare il numero di terminali all’interno di una cella radiomobile o all’interno di una determinata area geografica mediante l’invio di una richiesta ai terminali e di una corrispondente risposta da essi. Nella fattispecie, partendo dal presupposto che ciascun terminale mobile incorpora un generatore di numeri casuali, il metodo prevede di disporre di una centralina adibita ad inviare un segnale di soglia a tutti i terminali presenti nella regione di interesse (cella). Impostando la ricezione solo ai terminali che presentano un valore di soglia inferiore ad un valore predeterminato, à ̈ possibile determinare statisticamente il numero di terminali serviti da una cella.
WO 2006 079252 descrive un metodo di simulazione per determinare la presenza di terminali mobili all’interno di un’area geografica e il corrispondente numero dei terminali presenti in un dato momento. In particolare, il metodo prevede la verifica di un parametro memorizzato nel terminale mobile e la memorizzazione di tale parametro in un simulatore di stazione radio base. Il simulatore di stazione radio base provvede successivamente a trasmettere un segnale al terminale mobile in funzione del parametro fissato. Il terminale mobile si connette così alla stazione radio base mentre la stazione radio base conferma la presenza del terminale mobile in funzione del parametro ricevuto. In tal modo à ̈ possibile monitorare le connessioni tra terminale e stazione radio base allo scopo di misurare il numero di terminali mobili registrati nella rete.
Sebbene le soluzioni sopra elencate consentono di determinare il numero di terminali mobili all’interno di un’area geografica, esse utilizzano sistemi intrusivi che alterano il regolare funzionamento del terminale mobile richiedendo talvolta l’utilizzo di hardware supplementare alla rete di comunicazione mobile.
Da quanto sopra esposto, emerge l’esigenza di disporre di un metodo che consenta di determinare il numero di terminali mobili utilizzando un sistema passivo, che permette di stimare la distribuzione di terminali mobili in un’area geografica, senza la necessità di interagire direttamente con il terminale mobile.
Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di provvedere un metodo per stimare il numero di terminali mobili all’interno di un’area geografica avente caratteristiche tali da soddisfare le suddette esigenze e da ovviare nel contempo agli inconvenienti di cui si à ̈ detto con riferimento alla tecnica nota.
Tale scopo à ̈ raggiunto da un metodo per stimare il numero di terminali mobili all’interno di un’area geografica in accordo con la rivendicazione 1.
Secondo con un ulteriore aspetto, l’invenzione riguarda un sistema per stimare il numero di terminali mobili all’interno di un’area geografica in accordo con la rivendicazione 8.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi del metodo e del sistema per stimare il numero di terminali mobili secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui:
- la figura 1 rappresenta un esempio di un’architettura atta ad implementare il metodo per stimare il numero di terminali mobili MS all’interno di un’area geografica A in accordo con l’invenzione.
Con riferimento alle figure allegate, con 1 à ̈ globalmente indicato un esempio di un’architettura atta ad implementare il metodo per stimare il numero di terminali mobili MS all’interno di un’area geografica A in accordo con l’invenzione.
L’area geografica A di interesse comprende una parte di territorio servita da almeno una Stazione Radio Base (Base Transceiver Station BTS) atta ad emettere segnali radiomobili in una porzione di area geografica A, denominata cella C, ed atta a trasmettere/ricevere segnali radio ad/da una pluralità di terminali mobili MS. Ad esempio, un’area geografica A può comprendere una o più Celle C.
Giova rilevare che ciascuna BTS può emettere segnali radiomobili in tecnologia wireless 2G (GSM, EDGE, ecc), 3G (CDMA, UMTS, HSDPA, ecc) e/o 4G (LTE, HSOPA, ecc).
Come illustrato nell’esempio di figura 1, a seconda del servizio di telecomunicazioni in tecnologia 2G o 3G fornito, ciascuna BTS può essere collegata rispettivamente ad almeno un Controllore di Radio Base (Base Station Controller BSC) o ad almeno un Controllore di Rete Radio (Radio Network Controller RNC).
Nel seguito della presente descrizione, verranno utilizzate i seguenti elementi: - Controllore di Radio Base (Base Station Controller BSC): elemento di controllo di ciascuna BTS che emette segnali radiomobili in tecnologia wireless 2G (in particolare GSM),
- Controllore delle Risorse Radio di Rete (Radio Network Controller RNC): elemento di controllo di ciascuna BTS che emette segnali radiomobili in tecnologia wireless 3G (in particolare UMTS),
- Centro di Commutazione dei Servizi Mobili (Mobile Switching Center MSC): nodo primario responsabile di tutti i servizi relativi alle chiamate, agli SMS, e/o ai servizi dati sui terminali mobili MS in una rete di telecomunicazioni,
- Registro di Localizzazione Abbonati (Home Location Register HLR): database centrale contenente tutte le informazioni di registrazione di ciascun terminale mobile MS. In particolare ciascun HLR memorizza in modo univoco ciascuna SIM card associata ai corrispondenti terminali mobili MS registrati ed autorizzati all’utilizzo dei vari servizi forniti dal gestore della rete di telecomunicazioni,
- Identificativo di Cella (Cell Identifier CI): numero identificativo di un Cella, - Identificativo dell’Area di Localizzazione (Location Area Identifier LAI): numero identificativo di una Location Area LA distribuita in un’area geografica A, - Identificatore Globale di Cella (Cell Global Identifier CGI) che costituisce l’identificativo univoco di una cella all’interno dell’intera rete radiomobile ed à ̈ dato dalla concatenazione del Location Area Identifier LAI e di Cell Identifier CI,
- Aggiornamento di Localizzazione (Location Update LU): processo mediante la quale un terminale mobile MS fornisce la propria posizione all’interno della rete radiomobile; la Location Update LU può essere determinata quand’anche un terminale mobile MS viene spento o accesso oppure a seguito di un Handover,
- Aggiornamento Periodico di Localizzazione (Periodic Location Update PLU): processo mediante la quale un terminale mobile MS fornisce ad intervalli di Aggiornamento di Localizzazione TLU(generalmente ogni 2 ore) la propria posizione all’interno della rete radiomobile,
- Cambio Cella (Hand Over HO): condizione di spostamento di un terminale mobile MS durante una chiamata da una cella C ad una cella ad essa adiacente. In particolare si definisce Cambio Cella in Ingresso (Incoming Hand Over IHO) una condizione di spostamento di un terminale mobile MS verso una cella C, mentre si definisce Cambio Cella in Uscita (Outgoing Hand Over OHO) una condizione di spostamento di un terminale mobile MS da una cella C;
- Registro di Localizzazione dei Visitatori (Visitor Location Register VLR): database che memorizza le informazioni di tutti i terminali mobili MS che sono in un dato momento connessi al Mobile Switching Center che li serve,
- Strumento di Verifica e Controllo della Rete (Network Trouble Shooting NTT): elemento per prelevare e monitorare i dati dalla rete di telecomunicazioni, - Cancellazione di Localizzazione (Cancel Location CL): procedura che permette di aggiornare il profilo di un terminale mobile MS in un Registro di Localizzazione dei Visitatori VLR in seguito ad un Aggiornamento di Localizzazione LU.
Allo scopo di poter stimare il numero di terminali mobili MS all’interno di un’area geografica A, o all’interno di una porzione di area geografica come ad esempio una Cella C, servita da un servizio di telecomunicazione in tecnologia 2G, il metodo in accordo con l’invenzione deve disporre di almeno un Centro Operativo e di Mantenimento OMC. Il Centro Operativo e di Mantenimento OMC à ̈ atto a misurare e memorizzare, ad ogni intervallo di tempo Tk, per ciascuna cella C, almeno uno dei seguenti parametri operativi di rete:
- il numero totale di chiamate originate NM-OC,
- il numero totale di chiamate terminate NM-TC,
- il numero totale di SMS originati NSMS-MO,
- il numero totale di SMS terminati NSMS-MT,
- il numero totale di Aggiornamenti di Localizzazione NLU,
- il numero totale di Cambi Cella in Ingresso NIHO,
- il numero totale di Cambi Cella in Uscita NOHO.
Giova rilevare che i parametri operativi di rete rappresentano, in sostanza, le attività di ciascun terminale mobile MS che avvengono all’interno di una determinata area geografica A o porzione di area geografica servita da almeno una Stazione Radio Base BTS nell’intervallo di tempo Tk.
Come illustrato nell’esempio di figura 1, almeno un OMC può essere collegato ad un Controllore Radio Base BSC e/o ad un Controllore delle Risorse Radio di Rete RNC. In tal modo, il Centro Operativo e di Mantenimento OMC à ̈ in grado di memorizzare e fornire informazioni riguardo i terminali mobili MS presenti in un determinato istante nell’area geografica A.
A tal proposito, nel seguito della presente descrizione, si indica con Condizione di Inattività (Idle Mode IM) una condizione in cui un terminale mobile MS non effettua/riceve chiamate e non genera SMS. In particolare, per ciascuna cella C, ad ogni intervallo di tempo Tk, il numero di terminali mobili nella Condizione di Inattività NIMk,Cpuò essere determinato mediante la somma del numero di Aggiornamenti di Localizzazione NLU,Kgenerati e del numero di Spostamenti in Ingresso alla cella C NIHO,ksottratti alla somma del numero di Spostamenti in Uscita NOHO,ke del numero di Cancellazioni di Localizzazione generate NCL,k:
[1] NIMk,C<@>NLU,K+ NIHO,k- NOHO,k- NCL,k.
In accordo con una prima forma di realizzazione, il metodo prevede di elaborare, mediante ad esempio primi mezzi di elaborazione 10, almeno uno dei parametri operativi di rete (sopra elencati) allo scopo di calcolare il numero di terminali mobili MS presenti all’interno di una cella C durante un intervallo di tempo Tk.
In una versione, si prevede di introdurre un parametro probabilità σ proporzionale alla numerosità degli utenti nella Condizione di Inattività IM presenti all’interno di una cella C. Il parametro probabilità σ rappresenta la probabilità di permanenza di un utente all’interno di una stessa cella C, ad esempio per un intervallo di tempo Tkmaggiore o uguale ad 1 ora. Il parametro probabilità σ à ̈ determinabile mediante la seguente relazione:
. é T ù
[1.1] s =EHO<->MOC
ê
ë T ú
MOC û
dove Ä–[] rappresenta il valore medio del rapporto tra THO-MOC, rappresentativo del numero totale di terminali mobili MS all’interno di un’area geografica A in spostamento durante una chiamata da una cella C ad una cella ad essa adiacente, e TMOC, rappresentativo del numero totale di terminali mobili MS all’interno dell’area geografica A. Occorre rilevare che THO-MOCe TMOCsono valori che opossono essere resi disponibili interrogando lo Strumento di Verifica e Controllo della Rete NTT.Da quanto esposto ne consegue che il numero di terminali mobili MS in Condizione di Inattività NIMk,Cà ̈ pertanto calcolabile mediante la seguente relazione:
[2] NIMk , C@sk-1×NIM ,k -1+NLU ,k+NIHO,k-NOHO,k- NCL , k
In considerazione dei parametri operativi di rete e delle assunzioni sopra elencate, occorre rilevare che il numero di terminali mobili MSk,Cda stimare risulta essere funzione del numero totale di chiamate originate NM-OC, del numero di chiamate terminate NM-TC, del numero totale di SMS originati NSMS-MO, del numero totale di SMS terminati NSMS-MTe del numero totale di terminali mobile MS nella Condizione di Inattività NIM:
[3] MSk,C = f (NM -OCk ,C,NM -TCk ,C,,NSMS-MOk ,C,NSMS -MTk ,C, N IMk , C).
Considerando indipendenti le funzioni relative a ciascun parametro operativo di rete, Ã ̈ possibile esprimere la [4] come una combinazione lineare di funzioni:
[4] MS i ( ) ii ( i ii
k,C=a NM-OCk ,C+a NM-TCk ,C)+b (NSMS-MOk ,C)+b (NSMS -MTk ,C) g ( N IMk , C)<.>
dove α<i>, α<ii>, β<i>, β<ii>e γ<i>sono funzioni che determinano rispettivamente il numero totale di terminali mobili MS che hanno originato chiamate nell’intervallo di tempo compreso fra Tk-1e Tkin funzione del numero totale di chiamate NM-OC, il numero totale di terminali mobili MS che hanno ricevuto chiamate nell’intervallo di tempo compreso fra Tk-1e Tkin funzione del numero totale di chiamate NM-TC, il numero totale di terminali mobili MS che hanno originato SMS nell’intervallo di tempo compreso fra Tk-1e Tkin funzione del numero di SMS originati NSMS-MO, il numero totale numero totale di terminali mobili MS che hanno ricevuto SMS nell’intervallo di tempo compreso fra Tk-1e Tkin funzione del numero di SMS terminati NSMS-MTe il numero totale terminali mobili MS che nell’intervallo di tempo compreso fra Tk-1e Tksono rimasti nella Condizione di Inattività IM.
Occorre rilevare che utilizzando ad esempio un approccio bayesiano, i parametri operativi di rete NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, e NIMpossono essere ottenuti dalla distribuzione di probabilità a posteriori. Ad esempio, assumendo che le attività di ciascun terminale mobile MS siano cicliche in un particolare giorno della settimana in un intervallo di tempo Tk= 1 ora, à ̈ possibile valutare tutti i valori medi Ä–[] per ogni ora e per ogni giorno della settimana. Pertanto, la [5] può essere approssimata calcolando il numero di terminali mobili MS nel modo seguente:
n - 1 m - 1 é ù é ù MSk,C » pM-OC,i(k)× êåpM -OC , i(k)ú×NM-OCk,C pM-TC,i(k)× ê pM -TC , i(k )ú× NM - TCk , C ë i = 1 û ë Ã¥ i = 1 û
s - 1
é ù é w - 1
[5] ù pSMS-MO,i(k)× ê p
ëå SMS -MO , i(k)
i = 1ú×NSMS-MOk,C pSMS-MT,i(k)× ê pSMS -MT , i(k )ú× NSMS - MTk , C û ë å i = 2 û
N IM
p k , C
0( k ) × ,
p 0( k )
dove, all’interno dell’area geografica A, pM-OC,i(k) à ̈ la probabilità che un utente origini almeno i chiamate nell’intervallo di tempo Tk, pM-TC,i(k) à ̈ la probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo Tk, pSMS-MO,i(k)à ̈ la probabilità che un utente origini almeno i SMS nell’intervallo di tempo Tk, pSMS-MT,i(k)à ̈ la probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo Tke p0(k) à ̈ la probabilità che un utente si trovi nella Condizione di Inattività IM nell’intervallo di tempo Tk.
Il valore corrispondente a ciascun limite superiore n,m,s e w delle sommatorie relative alla formula [6] può essere considerato in funzione delle probabilità dei relativi parametri operativi di rete. Questo implica introdurre un’opportuna approssimazione nella formula [6] che ne consenta la pratica risoluzione.
Poiché i suddetti parametri operativi di rete possono essere modellati, ad esempio mediante processi di Poisson, il numero totale di chiamate originate NM-OC(lo stesso vale per il numero totale di chiamate terminate NM-TC, il numero totale di SMS originati NSMS-MO, il numero totale di SMS terminati NSMS-MT, il numero totale di Aggiornamenti di Localizzazione NLU, il numero totale di Cambi Cella in Ingresso NIHO, il numero totale di Cambi Cella in Uscita NOHO) presenta una densità di probabilità di tipo esponenziale.
Conseguentemente à ̈ possibile scegliere i valori n,m,s e w in modo da coprire una percentuale prefissata di attività relative a ciascun terminale mobile MS.
In una versione, i valori n,m,s e w sono scelti in modo da coprire una percentuale prefissata di attività relative a ciascun terminale mobile MS.
Ad esempio, à ̈ stato verificato che la probabilità che ciascun terminale mobile MS, in un intervallo di tempo Tk= 1 ora, abbia originato un numero di chiamate compreso fra 1 e 40 à ̈ il 95%. Pertanto, à ̈ possibile fissare una valore di n,m,s e w, corrispondente ad esempio a 40, per verificare che il 90% e il 95% delle attività originate/terminate da ciascun terminale utente sia verificata.
In una versione, à ̈ possibile scegliere un valore n,m,s o w compreso tra 0 e 50. In una versione, à ̈ possibile scegliere un valore n,m,s o w compreso tra 1 e 40. Occorre rilevare che l'utilizzo dei servizi di telefonia mobile possono variare durante il giorno. Risulta pertanto necessario considerare che la funzione di probabilità di ciascun parametro operativo di rete dipende dall’intervallo di tempo Tk.
In una versione, il metodo in accordo con l’invenzione prevede l’utilizzo di un algoritmo software per calcolare il numero di terminali mobili MS in un’area geografica A. A tale scopo, come sopra anticipato, assumendo che la quantità di parametri operativi di rete generati può avere un andamento periodico, al fine di implementare la formula [6] à ̈ possibile considerare il valor medio E[] come surrogato della probabilità nell’intervallo di tempo Tk.
In considerazione di quanto sopra, il metodo prevede di calcolare il numero di terminali mobili MS considerando il valor medio Ė[pM-OC,i(k)] della probabilità che un utente origini almeno i chiamate nell’intervallo di tempo Tk, il valor medio Ė[pM-
TC,i(k)] della probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo Tk, il valor medio Ė[pSMS-MO,i(k)] della probabilità che un utente origini almeno i SMS nell’intervallo di tempo Tk, il valor medio Ė[pSMS-MT,i(k)] della probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo Tke il valor medio Ė[p0(k)] della probabilità che un utente si trovi nella Condizione di Inattività IM nell’intervallo di tempo Tk. Pertanto la formula [6] può essere riscritta nel seguente modo:
n - 1
ù é m - 1 é ù MSk,C »E& [pM-OC,1(k) ]× êåE& [pM -OC , i(k) ]ú×NM-OCk ,C E& [pM-TC,1(k) ]× ê Ã¥E & [pM -TC , i(k ) ] NM - TCk , C ë i = 1 û ë i = 1ú× û h - 1
é h - 1
ù [6] E& é
[pMO-SMS,1(k) ]× êåE& ù
[pMO -SSMS , i(k) ]ú×NMO-SMSk,C E& [pMT-SMS,1(k) ]× ê S , i(k ) ] ë i = 1 û ë åE & [pMT -SM
i = 1ú× NMT - SMSk , C û
N I
E & [p 0( k) ] × k , C
E &[p 0(k) ]
Giova rilevare che il valor medio Ä–[pM-OC,i(k)] della probabilità che un utente origini almeno i chiamate nell’intervallo di tempo Tk, all’interno di un’area geografica A, à ̈ calcolato mediante la seguente relazione:
[6.1]E&[p<T>MOC
<MOC>,<i>(k)]@,
T MS
dove TMOCrappresenta il numero di utenti distinti che hanno effettuato i chiamate e TMSrappresenta la quantità totale di terminali mobili MS.
Analogamente, per il calcolo dei restanti valori medi relativi alla relazione [6] valgono le seguenti relazioni:
<T>
[6.2]E&[p<MTC>,<i>(k)]@MTC ,
T MS
[6.3]E&[p<T>
<MOSMS>,<i>(k)]@MOSMS ,
T MS
[6.4]E&[p<T>MTSMS
<MTSMS>,<i>(k)]@.
T MS
In un test effettuato il primo giorno della ventesima settimana dell’anno 2010 nell’area geografica di Milano sulla cella n. C-10 servita dalla Stazione Radio Base BTS-10 presente nell’area geografica di Milano nell’intervallo di tempo Tkcompreso tra le ore 12.00 e le ore 13.00, il Centro Operativo e di Mantenimento OMC ha memorizzato i seguenti parametri operativi di rete:
- numero totale di chiamate originate NM-OC= 68,
- numero di chiamate terminate NM-TC= 47,
- numero totale di SMS originati NSMS-MO= 18,
- numero totale di SMS terminati NSMS-MT= 22,
- numero di Aggiornamenti di Localizzazione NLU= 161,
- numero di Cambi Cella in Ingresso NIHO= 139,
- numero di Cambi Cella in Uscita NOHO= 121,
- numero di Cancellazioni di Localizzazione NCL= 0,
- numero di utenti in Condizione di Inattività NIMnell’intervallo di tempo Tk-1compreso tra le ore 11.00 e le ore 12.00 = 30,
mentre lo Strumento di Verifica e Controllo della Rete ha registrato i seguenti valori:
- numero totale di terminali mobili THO-MOC, all’interno dell’area geografica di Milano, in spostamento durante una chiamata dalla cella n. C-10 alla cella ad essa adiacente n. C-11, = 680,
- numero totale di terminali mobili TMOCall’interno dell’area geografica di Milano = 1704.
Applicando la formula [1], il numero di terminali utenti nella Condizione di Inattività NIMpresenti nella cella n. C-10 serviti dalla Stazione Radio Base BTS-10 nell’area geografica di Milano à ̈ risultato pari a:
NIM@ 161 139 - 121 - 0 = 179.
Considerando il valor medio Ä–[] del rapporto tra THO-MOCe TMOC, applicando la relazione [1.1] il parametro probabilità σ à ̈ risultato pari a:
680
s = =0,4.
1700
Pertanto, applicando la relazione [2] il numero di terminali utenti MS nella Condizione di Inattività NIMà ̈ risultato complessivamente pari a:
NIM@ 30*0,4 161 139 - 121 - 0 = 191.
Sostituendo i parametri operativi di rete determinati dal test nella [6] si ottiene il seguente risultato:
NMS@ α<i>(NM-OC) α<ii>(NM-TC) β<i>(NSMS-MO) β<ii>(NSMS-MT) γ(NIM) =
= 0,558 ∙ 68 0,702 ∙ 47 0,5 ∙ 18 0,5 ∙ 22 191 =
= 38 33 9 11 191 = 282
Il numero di terminali mobili MS presenti nella cella n. C10 e serviti dalla Stazione Radio Base BTS-10 installata nell’area geografica di Milano in un’ora à ̈ risultato corrispondente a 282.
Occorre rilevare che i coefficienti relativi alle funzioni di probabilità α<i>, α<ii>, β<i>, β<ii>e γ<i>sono determinati sulla base di statistiche di utilizzo della rete collezionate durante un determinato periodo di tempo.
Ad esempio, nel test sopra descritto, applicando la relazione [6.1] il valor medio Ä–[pM-OC,i(k)] della probabilità che un utente abbia originato 68 chiamate nell’intervallo di tempo Tkcompreso tra le ore 12.00 e le ore 13.00 à ̈ risultata pari a:
E&[p<T>C<4185>
<MOC>,<i>(k)]@MO= =0,558.
T MS 7500
dove TMOCrappresenta il numero di utenti distinti che hanno effettuato i chiamate nell’area geografica di Milano alle ore 12,00 del primo giorno della ventesima settimana del 2010 e TMSrappresenta la quantità totale di terminali mobili MS.
Analogamente, applicando le relazioni [6.2,6.3,6.4] sono risultate le seguenti probabilità :
E&[p<T>MTC<5265>
<MTC>,<i>(k)]@ = =0,702 ,
T MS 7500
E&[p<T>
<MT>]@SMS -MO</ 0>
<SMS>-<MO>/ ,<i>(k)MT=<375>=0,5.
T MS 7500
In una versione, il metodo in accordo con l’invenzione prevede di rappresentare graficamente la distribuzione dei terminali mobili MS su una mappa geografica.
A tale scopo, il metodo dispone di un servizio di mappatura WP contenente le coordinate geografiche indicative dell’area di copertura di ciascuna Stazione Radio Base BTS2Ginstallata nel territorio. Elaborando, mediante ad esempio secondi mezzi di elaborazione 11, i valori di dette coordinate geografiche con i valori ottenuti mediante la formula [6], il metodo in accordo con l’invenzione prevede di rappresentare graficamente la distribuzione dei terminali mobili MS in una mappa geografica mediante un Sistema di Informazione Geografica (Geographic Information System GIS). In tal modo à ̈ possibile utilizzare i risultati della distribuzione dei terminali mobili MS per servizi di sicurezza, di emergenza, di geomarketing, di pianificazione, ecc.
Giova rilevare che la stima del numero di terminali mobili MS risulta basata sulla probabilità che si verifichino determinate attività in una rete di telecomunicazioni, ad esempio, sulla probabilità che venga effettuata/ricevuta una chiamata, che venga inviato un SMS, ecc. all’interno di un’area geografica A di interesse presa come riferimento.
In accordo con una seconda forma di realizzazione, il metodo in accordo con l’invenzione consente di stimare il numero di terminali mobili MS all’interno di un’area geografica A serviti da almeno una Stazione Radio Base BTS3Gatta a emettere segnali radio in tecnologia 3G.
A causa della differente architettura di rete, occorre rilevare che il Centro Operativo e di Mantenimento OMC non à ̈ in grado di misurare i medesimi parametri operativi di rete sia per il servizio 2G che per il servizio 3G. In particolare per il servizio 3G, il Centro Operativo e di Mantenimento OMC à ̈ in grado di memorizzare l’intensità del traffico Vk,C(in Erlang) generato per ciascuna cella C3Gin un intervallo di tempo Tk.
Utilizzando il valore dell’intensità di traffico Vk,Cdisponibile ed il valore medio dell’intensità di traffico Ä–[Vk] à ̈ possibile stimare il numero di terminali mobili MS nel seguente modo:
MS k C
[7]xV
<k>,<C>µ<,>
E [ Vk]
dove Vk,Ccorrisponde all’intensità di traffico misurato per la cella C3Gin un intervallo di tempo Tke Ė[Vk] corrisponde al valore statistico medio dell’intensità di traffico.
In accordo con la presente invenzione, si assume che un terminale mobile MS servito da una Stazione Radio Base BTS3Gatta a emettere segnali radio in tecnologia 3G effettui sostanzialmente le medesime attività di un terminale mobile MS servito da una Stazione Radio Base BTS2Gatta a emettere segnali radio in tecnologia 2G, à ̈ possibile associare i parametri operativi di rete relative alle celle C2Gai parametri operativi di rete relative alle celle C3Gche si sovrappongono su una stessa area geografica. In considerazione di ciò, si prevede di considerare una cella C3Gla cui area interseca quella di una cella C2G.
Nell’area di intersezione fra una cella C3Ged una cella C2G, il metodo in accordo con l’invenzione prevede pertanto di considerare che terminale mobile MS servito da una Stazione Radio Base BTS3Geffettui sostanzialmente il medesimo numero di chiamate originate NM-OC, di chiamate terminate NM-TC, di SMS originati NSMS-MO, di SMS terminati NSMS-MT, di Aggiornamenti di Localizzazione NLU, di Cambi Cella in Ingresso NIHO, di Cambi Cella in Uscita NOHOdi un terminale mobile MS servito da una Stazione Radio Base BTS2G.
Considerando le assunzioni qui sopra descritte, l’insieme di tutte le celle C3Gche intersecano le celle C3Gà ̈ definita dalla seguente relazione:
[8] C<ˆ>3G={uÃŽC3G: u Ic ¹0 ,c ÃŽ C2G }
dove CxGà ̈ l’insieme delle celle C2Ge C3Ge × à ̈ l’area geografica coperta da una cella.
In particolare, considerando l’insieme di tutte le celle C3Gche intersecano le celle C2Gà ̈ possibile calcolare il numero di terminali mobili MS in questo modo:
z z
[ 2 G 2 G V 9]<&>k , u<j>MS<k>,<c>i=MS<k>,<c>i+Ã¥d3 G
ujciMSk ,uj@ MSk ,ci+ j , k ×
j=1 ådujc ili
j=1 E[Vk ]
dove z rappresenta il numero delle celle C3Gche intersecano l’i-esima cella C2Ge Î ́ui,cià ̈ la percentuale di sovrapposizione tra la j-esima cella C3Ge l’i-esima cella C2G.
Si definisce λij,kil peso che dipende dalla i-esima cella C2Ge può essere calcolato come segue:
MS 2 G
[10] l<ij>,<k>= k ,c<i>×<E>[<V>V k]
k , c i
Sostituendo la [10] nella [9] il numero di terminali mobili MS in un’area geografica A serviti da una cella C3Gpuò essere determinato pertanto nel seguente modo:
V
[11]2M<&>S G æ z k , u j ö
k,c c ÷<i @>MSk,<i×>ç
ç1<+>du<j>c<i>÷
à ̈ Ã¥<j>= 1 Vk,c i à ̧
In una versione, il metodo in accordo con l’invenzione consente di stimare il numero di individui all’interno di un’area geografica A. Infatti, considerando ad esempio che in Italia il numero di terminali mobili MS à ̈ in rapporto 1 a 1 con il numero di individui della popolazione, il metodo della presente invenzione consente di determinare il numero di individui P in un’area geografica A nell’intervallo di tempo Tk.
E’ possibile pertanto stimare il numero di individui che si trovano all’interno della cella Cinell’intervallo di tempo Tkmediante la seguente relazione:
[12] MSk,C@ Pk,C.
Come si può apprezzare da quanto descritto, il metodo secondo la presente invenzione consente di soddisfare le esigenze e di superare gli inconvenienti di cui si à ̈ riferito nella parte introduttiva della presente descrizione con riferimento alla tecnica nota.
Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti al metodo secondo l’invenzione sopra descritta, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Metodo per stimare il numero di terminali mobili (MS) in un un’area geografica (A), comprendente le fasi di: - ricevere almeno un parametro operativo di rete (NM-OC,NM-TC,NSMS-MO,NSMS- MT,NLU,NIHO,NOHO) generato da ciascun terminale mobile (MS) servito in un intervallo di tempo (Tk) da almeno una Stazione Radio Base 2G (BTS2G) atta ad emettere/ricevere segnali radio in tecnologia 2G in una cella 2G (C2G) di detta area geografica (A), - elaborare i parametri operativi di rete generati da ciascun terminale per stimare il numero di terminali mobili (MS) serviti in detto intervallo di tempo (Tk) da detta almeno una Stazione Radio Base 2G (BTS2G), in cui detta fase di elaborare i parametri operativi di rete (NM-OC,NM-TC,NSMS-MO,NSMS- MT,NLU,NIHO,NOHO) comprende le fasi di: - impostare un valore di probabilità che ciascun terminale mobile (MS) generi detto almeno un parametro operativo di rete (NM-OC,NM-TC,NSMS-MO,NSMS- MT,NLU,NIHO,NOHO), e - moltiplicare ciascun parametro operativo di rete (NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) generato per il corrispondente valore di probabilità allo scopo di determinare la quantità di terminali mobili (MS) presenti in detta area geografica (A) in detto intervallo di tempo (Tk).
- 2. Metodo in accordo con la rivendicazione 1, in cui detta fase di ricevere almeno un parametro operativo di rete comprende la fase di memorizzare Tkper ciascuna Stazione Radio Base 2G (BTS2G) almeno uno dei seguenti parametri operativi di rete: il numero totale di chiamate originate (NM-OC), il numero totale di chiamate terminate (NM-TC), il numero totale di SMS originati (NSMS-MO), il numero totale di SMS terminati (NSMS-MT), il numero totale di Aggiornamenti di Localizzazione (NLU), il numero totale di Cambi Cella in Ingresso (NIHO), il numero totale di Cambi Cella in Uscita (NOHO).
- 3. Metodo in accordo con la rivendicazione 2, comprendente la fase di calcolare il numero di terminali mobili (MS) in una Condizione di Inattività (IM) mediante la seguente relazione: NIMk , C@sk-1×NIM ,k -1+NLU ,k+NIHO,k-NOHO,k- NCL , k dove NIMk,Crappresenta il numero di terminali mobili nella Condizione di Inattività , σ rappresenta il parametro probabilità proporzionale alla numerosità degli utenti nella Condizione di Inattività IM, NLU,Krappresenta il numero di Aggiornamenti di Localizzazione generati, NIHO,krappresenta il numero di Spostamenti in Ingresso, NOHO,krappresenta il numero di Spostamenti in Uscita e NCL,krappresenta il numero di Cancellazioni di Localizzazione.
- 4. Metodo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta fase di elaborare detto almeno un parametro operativo di rete (NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) viene effettuata mediante la seguente relazione: - 1 ù é m - 1 é n ù MSk,C » pM-OC,i(k)× êåpM -OC , i(k)ú×NM-OCk,C pM-TC,i(k)× ê Ã¥pM -TC , i(k ) NM TCk , C i 1 i 1ú× - ë = û ë = û s - 1 ù é w - 1 é ù pSMS-MO,i(k)× êåpSMS -MO , i(k)ú×NSMS-MOk,C pSMS-MT,i(k)× ê Ã¥pSMS -MT , i(k )ú× NSMS - MTk , C ë i = 1 û ë i = 2 û N IM p 0( k ) × k , C , p 0( k ) dove pM-OC,i(k) à ̈ la probabilità che un utente origini almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk), pM-TC,i(k) à ̈ la probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk), pSMS-MO,i(k)à ̈ la probabilità che un utente origini almeno i SMS nell’intervallo di tempo (Tk), pSMS-MT,i(k)à ̈ la probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk) e p0(k) à ̈ la probabilità che un utente si trovi nella Condizione di Inattività IM nell’intervallo di tempo (Tk).
- 5. Metodo in accordo con la rivendicazione 4, comprendente la fase di elaborare detto almeno un parametro operativi di rete (NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) mediante la seguente relazione: n - 1 m - 1 ù é ù MSk,C »E& é [pM-OC,1(k) ]× êåE& [pM -OC , i(k) ]ú×NM-OCk,C E& [pM-TC,1(k) ]× ê E & [pM -TC , i(k ) ]ú× N MTCk , C ë i = 1 û ë Ã¥ i = 1 û h - 1 ù é h - 1 é ù E& [pMO-SMS,1(k) ]× êåE& [pMO -SMS , i(k) ]ú×NMO-SMSk,C E& [pMT-SMS,1(k) ]× ê E & [pMT -SMS , i(k ) ]ú× NMT - SMSk , C ë i = 1 û ë Ã¥ i = 1 û N I E & [p k) ] × k , C 0( E &[p 0(k) ] dove Ä–[pM-OC,i(k)] corrisponde al valor medio della probabilità che un utente origini almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk), Ä–[pM-TC,i(k)] corrisponde al valor medio della probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk), Ä–[pSMS-MO,i(k)] corrisponde al valor medio della probabilità che un utente origini almeno i SMS nell’intervallo di tempo (Tk), Ä–[pSMS-MT,i(k)] corrisponde al il valor medio della probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk) e Ä–[p0(k)] corrisponde al il valor medio della probabilità che un utente si trovi in detta condizione di inattività (IM) nell’intervallo di tempo (Tk).
- 6. Metodo in accordo con la rivendicazione 5, comprendente le fasi di: - disporre di un servizio di mappatura (WP) contente le coordinate geografiche di detta cella 2G (C2G) servita da ciascuna Stazione Radio Base 2G (BTS2G), - elaborare i valori di dette coordinate geografiche di detta cella 2G (C2G) servita da ciascuna Stazione Radio Base 2G (BTS2G) con i valori di Aggiornamenti di Localizzazione (LU) associati a detti terminali mobili (MS) allo scopo di rappresentare graficamente la distribuzione dei terminali mobili (MS) in una mappa geografica.
- 7. Metodo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, comprendente le fasi di: - ricevere almeno un valore di intensità di traffico (Vk,C) generato da ciascun terminale mobile (MS) servito nell’intervallo di tempo (Tk) da almeno una Stazione Radio Base 3G (BTS3G) atta ad emettere/ricevere segnali radio 3G in una seconda porzione (cella 3G) di detta area geografica (A), - calcolare il valor medio (Ė(Vk,C)) di detta intensità di traffico (Vk,C), - dividere il valore di detta intensità di traffico (Vk,C) per detto valor medio (Ė(Vk,C)) di detta intensità di traffico (Vk,C) allo scopo di calcolare il numero di terminali mobili (MS) servita da detta Stazione Radio Base 3G (BTS3G) in detto intervallo di tempo (Tk).
- 8. Sistema per stimare il numero di terminali mobili (MS) in un un’area geografica (A), comprendente: - almeno una Stazione Radio Base 2G (BTS2G) atta ad emettere/ricevere segnali radio in tecnologia 2G in una cella 2G (C2G) di detta area geografica (A) ad una pluralità di terminali mobili MS, - un Controllore di Radio Base (BSC) atto al controllo di detta almeno una Stazione Radio Base 2G (BTS2G), - un Centro Operativo e di Mantenimento (OMC) collegato a detto Controllore di Radio Base (BSC) ed atto a memorizzare, ad ogni intervallo di tempo (Tk), per ciascuna cella 2G (C2G), almeno un parametro operativo di rete (NM-OC, NM- TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) generato da ciascun terminale mobile (MS) servito nell’intervallo di tempo (Tk) da almeno detta Stazione Radio Base 2G (BTS2G), - mezzi di elaborazione (10) collegati a detto Centro Operativo e di Mantenimento (OMC) per elaborare detto almeno un parametro operativo di rete (NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) allo scopo di stimare il numero di terminali mobili (MS) serviti in detto intervallo di tempo (Tk) da detta almeno una Stazione Radio Base 2G (BTS2G), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di elaborazione (10) sono atti ad impostare il valore di probabilità che ciascun terminale mobile (MS) generi detto almeno un parametro operativo di rete (NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) e a moltiplicare detto almeno un parametro operativo di rete (NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) generato per il corrispondente valore di probabilità che ciascun terminale mobile (MS) generi detto almeno un parametro operativo di rete (NM-OC, NM-TC, NSMS-MO, NSMS-MT, NLU, NIHO, NOHO) allo scopo di determinare la quantità di terminali mobile (MS) presenti in detta area geografica (A) in detto intervallo di tempo (Tk).
- 9. Sistema in accordo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi di elaborazione sono atti a determinare la quantità di terminali mobile (MS) elaborando la seguente relazione: é n - 1 ù é m - 1 ù MSk,C » pM-OC,i(k)× ê pM OC , i(k)ú×NM OCk,C pM TC,i(k)× ê pM TC , i(k )ú× NM TCk , C ëå - - - - -i = 1 û ë Ã¥ i = 1 û s - 1 é w - 1 k)× ê SMS -MO , i(k) ëå ù é ù pSMS-MO,i( p i = 1ú×NSMS-MOk,C pSMS-MT,i(k)× ê pSMS -MT , i(k )ú× NSMS - MTk , C û ë Ã¥ i = 2 û N IM p ( k ) × k , C 0 , p 0( k ) dove pM-OC,i(k) à ̈ la probabilità che un utente origini almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk), pM-TC,i(k) à ̈ la probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk), pSMS-MO,i(k)à ̈ la probabilità che un utente origini almeno i SMS nell’intervallo di tempo (Tk), pSMS-MT,i(k)à ̈ la probabilità che un utente riceva almeno i chiamate nell’intervallo di tempo (Tk) e p0(k) à ̈ la probabilità che un utente si trovi nella Condizione di Inattività IM nell’intervallo di tempo (Tk).
- 10. Sistema in accordo con la rivendicazione 8 o 9, comprendente: - un servizio di mappatura (WP) contenente le coordinate geografiche indicative dell’area di copertura di ciascuna Stazione Radio Base 2G (BTS2G) installata nel territorio, - secondi mezzi di elaborazione (11) atti ad elaborare i valori di dette coordinate geografiche di detta cella 2G (C2G) servita da ciascuna Stazione Radio Base 2G (BTS2G) con almeno un valore di Aggiornamento di Localizzazione (LU) associato a detto terminale mobile (MS) allo scopo di rappresentare graficamente la distribuzione di detti terminali mobili (MS) in una mappa geografica.
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