Clasi icación de uen es de á ico HTC
(Human Type Communica ion) y MTC
(Machine Type Communica ion)
Au o : Moamin Mhanna
Di ec o : D . Miguel Angel Rod íguez He nández
Fecha de comienzo: 01/02/2015
Luga de abajo: Labo a o io GIRBA, E.T.S.I. de Telecomunicaciones
1 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Obje i os —
El obje i o p incipal de es e abajo es ealiza una clasi icación y desc ipción de las p incipales p opiedades
de las dis in as uen es de á ico que apa ecen in oluc adas en los sis emas de comunicaciones ac uales según
los pa áme os del á ico gene ado y sus compo amien os, median e búsqueda bibliog a ía. Teniendo en
cuen a dos g andes ca ego ías: uen es HTC (Human Type Communica ions) comunicaciones humano-
humano y uen es MTC (Machine Type Communica ions) donde in e iene una máquina pa a comunicaciones
con eque imien os he e ogéneos como ala mas, senso es, e c.
Se p e ende que es e abajo sea una guía pa a u u os in es igado es, donde es as clasi icaciones acili en
es udia y ges iona en un en o no simulado el compo amien o de las uen es de á ico pa a iden i ica los
mecanismos de diseño de la ed pa a ga an iza una calidad de se icio y el consumo en ancho de banda de una
ed.
Me odología —
 Re isión de a ículos y lib os o ecidos de di e en es au o es sob e las ca ac e ís icas y el compo amien o de
di e en es ipos de uen es de á ico en di e en es edes.
 Iden i ición de los pa áme os de in e és ( iempo en e llegadas, amaño de paque e, asa de da os, e c.) y de
las dis ibuciones (logno mal, weibull, exponencial, e c.) que de inen los pa ones del compo amien o de las
uen es de á ico
 Ag upación cada ipo de uen e según los pa áme os del á ico gene ado y su compo amien o, en dos ipos
de uen es HTC y MTC.
Desa ollos eó icos ealizados —
El desa ollo eó ico ealizado consis e en una clasi icación de los dis in os ipos de uen es de á ico,
conside ando en la clasi icación los di e en es pa áme os que ca ac e izan es as uen es. Cada uen e según
los pa áme os del á ico gene ado y su compo amien o en la ed.
Desa ollo de p o o ipos y abajo de labo a o io —
El abajo consis e en clasi ica las uen es de á ico a ni el eó ico y no iene abajo de labo a o io.
Resul ados —
El esul ado p incipal del abajo es una clasi icación de las dis in as uen es de á ico u ilizados en en o nos
HTC y MTC. Como esul ados hemos clasi icado, las uen es de oz, ideo y da os pa a HTC, donde las uen es
de da os con ienen es ipos de uen es (www, FTP (File T ans e P o ocol), online gaming). Mien as que
o os cua o ipos de uen es de á ico pa a MTC, que son, senso es de medición, juegos M2M, au omó iles y
as eo de equipos.
2 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Líneas u u as —
En es e abajo hemos clasi icados di e en es ipos de uen es de á ico según las in es igaciones ealizadas
ac ualmen e sob e es as uen es y su compo amien o pa a las dos ipos (HTC y MTC), en las uen es MTC
exis en di e en es ipos de uen es de á ico que no se han es udiado sus compo amien o has a el momen o.
En el u u o se puede a ealiza un abajo que comple e la in es igación y clasi icación de los di e en es ipos
de uen es de á ico median e la simulación de los modelos aquí p esen ados.
Publicaciones —
De momen o no hay publicación.
Abs ac —
The gene a ed a ic by he new communica ions ne wo ks like NGN (Nex Gene a ion Ne wo k) is
he e ogeneous a ic, whe e hose ne wo ks a e conside ed as common in as uc u e o di e en ne wo ks
and se ices. The p oblem is ha he di e en se ices ha e di e en cha ac e is ics and ne wo k equi emen s.
The e o e he di e en ypes o a ic sou ces mus be iden i ied and cha ac e ized, o be able o in oduce
mechanisms o a ic managemen in he ne wo k, o ensu e he equi ed quali y o se ice o each se ice.
In his wo k we show a classi ica ion o se e al ypes o a ic sou ces which appea in he ac ual
communica ions sys ems unde wo main g oups, Human Type Communica ion (HTC) and Machine Type
Communica ion (MTC). The a ic pa e ns dis ibu ion ype, in e a i al ime, packe size, da a a e and o he
pa ame e s o a ic a e conside ed in he classi ica ion. As a esul , om ou classi ica ion, oice, ideo and
da a sou ces a e classi ied o HTC, while o he ou ype o a ic sou ces o MTC, namely, measu ing
senso s, au omo i e, M2M games and eam acking.
Au o : Moamin Mhanna email: moamha1@ eleco.up .es
Di ec o : D . Rod íguez He nández Miguel Angel email: [email p o ec ed]s
Fecha de en ega: 05-09-15
3 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
ÍNDICE
I. INTRODUCCION............................................................................................................4
II. HUMAN TYPE COMMUNICATION (HTC).............................................................5
II.1. Fuen es de oz...........................................................................................................5
II.2. Fuen es de ideo......................................................................................................11
II.3. Fuen es de da os.......................................................................................................16
II.3.1. Fuen es de á ico “www”.............................................................................16
II.3.2. Fuen es de á ico ile ans e (FTP) ...........................................................17
II.3.3. Online gaming...............................................................................................18
II.3.3.1. Fi s Pe son Shoo e ………………………………………………18
II.3.3.2. Online Racing Simula ions……………………………………….19
II.3.3.3. Massi e Mul iplaye Online Role-Playing Game…………….…..21
III. MACHINE TYPE COMMUNICATION (MTC)………………………………….22
III.1. M2M: Visión gene al...…...…………………………………………………….22
III.1.1. M2M: Es ánda es........………………………………………………….22
III.1.2. M2M: A qui ec u a y componen es……………………………….........22
III.1.3. M2M: Aplicaciones......................………………………………………23
III.1.4. Requisi os de se icio...............................................................................24
III.2. Modelos de á ico MTC......................................................................................25
III.2.1. Modelo 3GPP...........................................................................................25
III.2.2. Modelo de uen e CMMPP......................................................................26
III.2.2.1. MMPP Básicos..........................................................................27
III.2.2.2. Acoplamien o Múl iple MMPP. .................…………...….......27
III.3. Clasi icaciones de uen es de á ico MTC............................................................29
III.3.1. Senso es de medición.................................................................................32
III.3.2. Au omoción.......................................…………………………………….34
III.3.3. Juegos M2M. .........................................………………………………....35
III.3.4. Ras eo de equipos.............................................………………………....36
IV. CONCLUSIONES.......................................................................................................38
V. AGRADECIMIENTOS................................................................................................39
VI. BIBLIOGRAFÍA.........................................................................................................40
4 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
I. INTRODUCCION.
Las edes de mul ise icio como NGN (Nex Gene a ion Ne wo k), ep esen an una in aes uc u a
común pa a di e en es edes y se icios, se icios adicionales incluidos oz, da os y mul imedia,
además de nue as edes y se icios, como MTC que incluyen disposi i os de con ol y
moni o ización, como senso es, edes indus iales. El á ico he e ogéneo gene ado po es as edes
ha enido y end á aún di icul ades écnicas que supe a ya que los dis in os se icios que se o ecen
ienen di e en es ca ac e ís icas y eque imien os de ed. Un caso especialmen e impo an e es el
á ico gene ado po las uen es MTC cuya di icul ad pa a la ca ac e ización de su compo amien o
en edes de comunicaciones es especialmen e al o.
Po ello hay que iden i ica las di e en es uen es de á ico y ca ac e iza las pa a pode in oduci
en la ed mecanismos de ges ión de á ico que ga an icen a cada se icio la calidad de se icio
necesa ia ecogida en las ecomendaciones in e nacionales, es e es el p opósi o del abajo,
iden i ica y clasi ica las di e en es ipos de uen es de á ico, cada uen e según su ca ac e ís icas
y su compo amien o eniendo en cuen a dos g upos: uen es HTC, comunicaciones humano-humano
y uen es MTC, comunicaciones en e máquinas donde no es necesa ia la in e acción humana como
senso es, ideo igilancia, disposi i os in eligen es, e c. En el p esen e abajo, nos in e esa cen a
la a ención en es e aspec o debido a la g an impo ancia que se le es á dando en la comunidad
cien í ica y en pa icula en la ges ión de á ico donde es o ayuda pa a plani ica , diseña , p oyec a ,
dimensiona , desa olla y supe isa edes de elecomunicaciones pa a o ece un se icio con iable
a un cos e meno .
El documen o consis e en dos pa es g andes: el p ime pa e, sección II HTC en el que se
ca ego izan es di e en es uen es con in e ención húmana: uen es de oz “Subsec. II.1”, uen es
de ideo “Subsec. II.2” y uen es de da os “Subsec. II.3”. La subsección II.3 a su ez con iene es
ipos de uen es de da os (www, FTP, online gaming). En odas las secciones y subsecciones se
de inen las ca ac e ís icas y los pa áme os pa a cada ipo de uen e.
La segunda pa e, sección III MTC a a de las comunicaciones en e máquinas sin in e ención
humana. En la subsección III.1 se mues a una isión gene al b e e sob e MTC (es ánda es,
a qui ec u a y componen es, aplicaciones y equisi os de se icio), en la subsección III.2 se desc iben
algunos modelos de á ico u ilizados pa a es udia el compo amien o del á ico MTC, y al inal de
la segunda pa e “Subsec. III.3” se incluyen clasi icaciones de cua o ipos de uen es de á ico MTC
según la aplicación, senso es de medición “Subsec. III.3.1”, au omoción “Subsec. III.3.2”, juegos
M2M “Subsec. III.3.3” y as eo de equipos “Subsec. III.3.4”. En es as subsecciones se de inen las
ca ac e ís icas y los pa ones pa a los lujos de á ico gene ado po es as aplicaciones. Po úl imo en
la sección IV se incluyen las conclusiones.

5 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
II. HUMAN TYPE COMMUNICATION (HTC).
II.1. Fuen es de oz.
Voz sob e IP (VOIP) es el más comúnmen e u ilizado en los se icios de oz, gene almen e
anspo ada como un lujo digi al codi icado usando RTP (Real- ime P o ocol) sob e UDP. Los
ac o es cla e que an a de e mina el impac o que an a ene los ac o es de calidad que a ec an al
ni el del se icio, como e a do o pé didas, es án elacionadas con el ipo de códec u ilizado pa a
codi ica la señal y ambién en la implemen ación del sis ema inal. El modelo de la uen e más
u ilizado es la uen e ON/OFF, el á ico de oz a ni el de uen e se ca ac e iza po un pe íodo ac i o
ON (speech ac i i y o alk spu ) y un pe íodo de inac i idad OFF (silencio). La du ación del pe iodo
ON y el pe iodo OFF p esen an la dis ibución exponencial de con o midad con ITU-T P.59 con
du ación 61,47% y 22.48% espec i amen e. La ansmisión de paque es de oz se p oduce sólo po
la du ación de los pe íodos de ON y las uen es de á ico se apagan du an e los pe íodos OFF de una
llamada VoIP, es as ca ac e ís icas se suelen conside a en los mecanismos de ansmisión pa a
mejo a las ansmisiones y la e iciencia (po ejemplo con la sup esión de silencios).
Los códecs más u ilizados son los es ánda es G.71x y G.72x, como G.711 o el es ánda de la
ley A es un códec que usa una modulación po pulsos (PCM), donde la señal analógica es mues eada
en in e alos egula es pa a p oduci la señal digi al, su ancho de banda 64kbps, iene como Re a do
máximo 0.375ms. Códecs más a anzados como G.726 que usa di e encial adap a i a PCM
(ADPCM) iene la misma calidad que G.711 pe o con menos ancho de banda. O os códecs como
G.729 y G.723.1 que u ilizan écnicas más complicadas como ACELP (Algeb aic Code Exci ed
Linea P edic ion), G.729 necesi a menos ancho de banda que G.711, G.726 y G.723.1 (8kbps) pe o
con un e a do mayo (35ms), G.723.1 comp ime mucho más la oz (5.3kbps) pe o iene un e a do
mayo que G.729 (97.3ms) [1].
En las uen es de oz el amaño del paque e y el iempo en e llegadas depende del códec
u ilizado pa a la encapsulación de oz. Exis en muchos es udios pa a es ima el iempo en e llegadas
y es udia el compo amien o del á ico de oz en una ed median e análisis es á icos, es os es udios
pa a modela uen es de á ico se basan en dos aspec os, es udia el compo amien o de la uen e y
encon a un modelo es adís ico adecuado pa a desc ibi es e compo amien o. Uno de es os es udios
que u iliza la dis ibución gamma pa a ep esen a di e en es uen es de á ico y analiza el pa ón
de es as uen es [2], la dis ibución gamma es adap able al á ico en las conexiones y pod ía cub i
muchos casos especiales de á ico en las edes opo unis as donde el á ico es au o-simila con
ac o de peakedness al o y long- ails.
La dis ibución gamma es una dis ibución de p obabilidad con inua se desc ibe median e un
pa áme o de o ma k y un pa áme o de escala ϴ ambos núme os eales posi i os, la unción de
densidad de p obabilidad es:
6 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Γ (k, ϴ) = 1
Γ(𝑘)ϴ𝑘 𝑥𝑘−1 𝑒−𝑥
𝑦 (1)
Donde Γ (k) es la unción gamma, y la unción de dis ibución acumulada de dis ibución gamma
es:
F(x; k, ϴ) = ∫𝑓(𝑢;
𝑥
0𝑘 ,ϴ)du = 𝛾(𝑘,𝑥
ϴ)
Γ(𝑘) (2)
Donde 𝛾(𝑘, 𝑥
ϴ) es La unción gamma incomple a in e io , los pa áme os de la dis ibución
gamma, media, a ianza que indica cómo las a iables alea o ias se dis ibuyen al ededo de su alo
medio, MSD (mean s anda d de ia ion) de iniendo el in e alo de con ianza, skewness como una
medida de la sime ía de la dis ibución y la cú osis como una medida de la o ma de la dis ibución
y sob e odo de la peakedness. La Tabla 1 [2], indica las ó mulas de los pa áme os de la dis ibución
gamma.
Tabla 1. Los pa áme os de la dis ibución gamma.
La Tabla 2 [2], indica los pa áme os es adís icos de 3 ipos de códecs (GSM 06.10, G.711,
G.729) y la dis ibución u ilizada, los da os medidos median e una llamada de du ación 1 minu o, las
medidas es án ealizadas en la capa de paque e, la capa de sesión y de aplicación se eliminan como
capa ex e io (ou lie ). Pa a cada códec los da os es án analizados en es ases, con capa ex e io en
la segunda ase, Las capas ex e io es se eliminan de los da os medidos. Debido a los da os en muchos
casos ienen una cú osis al a, las capas ex e io es que son más g andes que 60 ms son desca adas,
se aplica la egla de es sigma pa a las capas ex e io es [-3σ, 3σ] donde σ es MSD. Después elimina
las capas ex e io es, los da os medidos se ajus an a una dis ibución gamma, en la e ce a ase los
da os es án simulados median e dos he amien as es adís icas, CB (C ys al Ball) y WM (Wol am
Ma hema ica).
Pa áme o
Fó mula
Media
E[X] = kϴ
E[ln X] = ψ(k) + ln(ϴ), donde ψ(k) es la unción digamma
Va ianza
Va [X] = kϴ2
Va [ln X] = ψ1(𝑘), donde ψ1(𝑘) es es la unción igamma
Skewness
2√𝑘
⁄
Cú osis
6𝑘
⁄
7 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
GSM
códec
Media
(ms)
Va ianza
(ms)
MSD
(ms)
skewness
Cú osis
Tipo de dis ibución del iempo en e llegadas
Con
ou lie
12.6
15.675
125.2
68
_
Dis ibución exponencial, λ=0.8, donde λ es la es
asa o pa áme o de escala in e sa
Sin ou lie
10.16
55.26
7.434
0.457
-0.48
Sin ou lie
WM
10.16
82.17
9.065
1.673
7.194
Dis ibución gamma, localización =0, o ma
=0.55, escala =18.17
Sin ou lie
CB
9.16
93.14
9.651
2.003
9.011
Dis ibución gamma, localización =0, o ma
=0.49, escala =20.39
G.711
codec
Media
(ms)
Va ianza
(ms)
MSD
(ms)
skewness
Cú osis
Dis ibu ion ype o in e a i al ime
Con
ou lie
22.7
235.125
485
50
_
Dis ibución gamma, o ma =0.2292, escala
=99.11
Sin ou lie
10.23
52.482
7.244
0.026
-1.041
Sin ou lie
WM
10.23
116.69
10.89
2.019
9.109
Dis ibución gamma, localización =0, o ma
=0.354, escala =28.5
Sin ou lie
CB
8.233
42.122
6.49
1.422
6.024
Dis ibución gamma, localización =-47.53,
o ma=64.41, escala =0.89
G.729
codec
Media
(ms)
Va ianza
(ms)
MSD
(ms)
skewness
Cú osis
Dis ibu ion ype o in e a i al ime
Con
ou lie
12.2
14.417
120
57
_
Dis ibución logno mal, localización =-2.63,
µ=10.02, σ =8.61
Sin ou lie
9.714
41.85
6.469
0.46
-0.610
Sin ou lie
WM
9.714
50.8
7.127
132.7
5.632
Dis ibución gamma, localización =0, o ma
=1.06, escala =8.98
Sin ou lie
CB
8.714
84.66
9.201
2.003
9.012
Dis ibución gamma, localización =-0.9, o ma
=2.18, escala =4.79
Tabla 2. Las ca ac e ís icas es adís icas de los codecs de VoIP.
Pa a códec GSM el amaño del paque e es 90 by es y la asa del usua io 55 Kbps. La Figu a 1
[2], es la unción de densidad de p obabilidad del iempo en e llegadas con la capa ex e io , la
dis ibución es exponencial, la igu a mues a que la mayo ía de los paque es es án gene ados du an e
la ansmisión ac i a (ac i e speech ansmission). La Figu a 2 [2], es la unción de densidad de
8 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
p obabilidad del iempo en e llegadas sin la capa ex e io la dis ibución es gamma, el pa áme o de
localización de la dis ibución gamma mues a la posición ela i a de la g á ica en la abscisa.
Figu a1. pd de iempo en e llegadas pa a GSM códec, Figu a 2. pd de iempo en e llegadas pa a
con ou lie , dis ibución exponencial. GSM códec, sin ou lie , dis ibución gamma.
Pa a códec G.711 el amaño del paque e es 230 by es y la asa del usua io 75 Kbps. La Figu a 3
[2], es la unción de densidad de p obabilidad del iempo en e llegadas con la capa ex e io , la
dis ibución es gamma, la igu a mues a que la mayo ía de los paque es es án concen ados en un
in e alos pequeños du an e la ase ON de la uen e ON/OFF. La Figu a 4 [2], es la unción de
densidad de p obabilidad del iempo en e llegadas sin la capa ex e io la dis ibución es gamma.
Figu a 3. pd de iempo en e llegadas pa a G.711 códec, Figu a 4. pd de iempo en e llegadas pa a G.711
con ou lie , dis ibución gamma. códec, sin ou lie , dis ibución gamma.
Pa a códec G.729 el amaño del paque e es en e 60 y 80 by es y la asa del usua io 48 Kbps.
La Figu a 5 [2], es la unción de densidad de p obabilidad del iempo en e llegadas con la capa
ex e io , la dis ibución es log-no mal, la mayo ía de los iempos en e llegadas son co os y
co esponden a la ansmisión ac i a, los pa áme os de la dis ibución logno mal son µ y σ, donde
µ es la media y σ es la des iación es ánda . La Figu a 6 [2], es la unción de densidad de p obabilidad
del iempo en e llegadas sin la capa ex e io la dis ibución es gamma.
15 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Figu a 10. Pd de iempo en e llegadas pa a H.263 códec, Figu a 11. Pd de iempo en e llegadas pa a
con ou lie , dis ibución exponencial. H.263 códec, sin ou lie , dis ibución gamma.
Pa a códec H.263+ el amaño de los paque es concen ado al ededo de 230 by es con sólo
algunos paque es con amaño 700 by es y la asa de la uen e 364 Kbps. La Figu a 12 [2], es la
unción de densidad de p obabilidad del iempo en e llegadas con la capa ex e io , la dis ibución es
exponencial. La Figu a 13 [2], es la unción de densidad de p obabilidad del iempo en e llegadas
sin la capa ex e io la dis ibución es gamma.
Figu a 12. Pd de iempo en e llegadas pa a H.263+ códec, Figu a 13. Pd de iempo en e llegadas pa a
con ou lie , dis ibución exponencial. H.263+ códec, sin ou lie , dis ibución gamma.
La di e encia en e H.264 low end y H.264 high end es el sis ema ope a i o u ilizado en la p ueba
y la capa de aplicación que es ex emo bajo o al o, H.264 códec gene a á agas con iempo en e
llegadas más pequeño que H.263 y H.263+. Pa a H.264 low end el amaño de los paque es es 230
by es y la asa de la uen e 498 Kbps y pa a H.264 high end el amaño de los paque es es 230 by es
y la asa de la uen e 406 Kbps. Las Figu as 14 y 15 [2], son las unciones de densidad de p obabilidad
del iempo en e llegadas con la capa ex e io y sin la capa ex e io espec i amen e pa a H.264 low
end, la dis ibución es gamma. Las Figu a 16 y 17 [2], son las unciones de densidad de p obabilidad
del iempo en e llegadas con la capa ex e io con dis ibución exponencial y sin la capa ex e io con
dis ibución gamma espec i amen e pa a H.264 high end. La di e encia en e los pd s “Fig. 14”,
“Fig. 16” es debido a los algo i mos de encapsulación de paque e aplicados en los códecs.

16 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Figu a 14. Pd de iempo en e llegadas pa a H.264 low end Figu a 15. Pd de iempo en e llegadas pa a H.264
códec con ou lie , dis ibución gamma low end códec, sin ou lie , dis ibución gamma.
Figu a 16. Pd de iempo en e llegadas pa a H.264 high end Figu a 17. Pd de iempo en e llegadas pa a H.264 códec
con ou lie , dis ibución exponencial. high end códec, sin ou lie , dis ibución gamma.
II.3. Fuen es de da os.
Las uen es de da os a ían más sus ca ac e ís icas en compa ación con el á ico de oz y de ídeo
y es o las hace más di íciles de sopo a en la ed debido a la p e isibilidad baja de á ico. Exis en
muchos ipos de uen es de da os, en es e abajo amos a clasi ica es ipos de uen es de á ico
de da os, uen es de á ico “www”, FTP (File T ans e P o ocol) y online gaming.
II.3.1. Fuen es de á ico “www”.
La Wo ld Wide Web es una aplicación clien e-se ido , La mayo ía de los es udios han indicado que
el á ico de In e ne es la mayo po ción del á ico global del In e ne . El á ico "www" es au o-
simila con el pa áme o de Hu s H en el ango 0.7 – 0.9 [10]. El á ico web puede se ca ac e izado
como una uen e ON/OFF con el pe iod ON es hea y- ailed, los pe íodos ON ep esen an las
ansmisiones ac i as del iche o web o el iempo que los usua ios gas an desca ga un iche o. El
pe íodo OFF co esponde al iempo en e dos desca gas y di idido en OFF ac i o e inac i o, OFF
ac i o cuando un usua io es á leyendo el na egado Web pe o no exis e ansmisión de da os,
mien as que el OFF inac i o el usua io no es á u ilizando el na egado Web. La Tabla 7 [11], indica
las ca ac e ís icas es adís icas de á ico “www”, donde xmim y ϴ son los pa áme os de localización
17 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
y o ma de la dis ibución de Pa e o, α y β son los pa áme os de escala o ma de la dis ibución de
Weibull.
Modelo
Dis ibución
Pa áme os
ON
Pa e o
xmin = 1000 by es, ϴ = 1.06
OFF ac i o
Weibull
α = 1.46, β= 0.382
OFF inac i o
Pa e o
xmin = 1 s, ϴ = 1.5
Tabla 7. Las ca ac e ís icas es adís icas de á ico www.
II.3.2. Fuen es de á ico ile ans e (FTP).
El á ico FTP es au o-simila con el pa áme o de Hu s H en el ango 0.85 – 0.95 [10]. El mismo
es udio lo que hemos is o en las uen es de oz y ideo [2], ambién es udió las ca ac e ís icas
es adís icas del iempo in e llegadas pa a pa a la aplicación p u ilizando la dis ibución gamma
donde su unción de densidad de p obabilidad y la unción de dis ibución acumulada en las
ecuaciones (1) y (2) espec i amen e. La Tabla 8 [2], indica las ca ac e ís icas es adís icas de á ico
FTP medidos median e una desca ga de iche o de amaño 2 MB, el amaño del paque e a ía en e
80 y 1500 by es, y la asa de ansmisión es 140 Kbps. Los ac o es p incipales que dan o ma al
p oceso de desca ga son la sesión TCP y el amaño de la en ana del p o ocolo TCP.
FTP
Media
(ms)
Va ianza
(ms)
MSD
(ms)
skewness
Cú osis
Tipo de dis ibución del iempo
en e llegadas
Con
ou lie
17
48232
220
39
-
Dis ibución gamma, localización =0,
o ma =0.128, escala =417.97
Sin
ou lie
11.32
189.2
13.75
1.126
0.833
Sin
ou lie
WM
11.33
639.5
25.29
4.426
32.38
Dis ibución gamma, localización =0,
o ma =0.17, escala =66.16
Sin
ou lie
CB
5. 325
10.05
3.17
0.875
4.099
Dis ibución gamma, localización =0,
o ma =0.13, escala =83.58
Tabla 8. Las ca ac e ís icas es adís icas de á ico FTP.
18 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Es el compo amien o del p o ocolo TCP en conexión conges ionada que impo a más que el
amaño del iche o. Las Figu as 18 y 19 [2], son las unciones de densidad de p obabilidad del iempo
en e llegadas con la capa ex e io y sin la capa ex e io espec i amen e con dis ibución gamma.
Figu a 18. Pd de iempo en e llegadas pa a una Figu a 19. Pd de iempo en e llegadas pa a una
conexión FTP, con ou lie , dis ibución gamma. conexión FTP sin ou lie , dis ibución gamma.
II.3.3. Online gaming.
Hay di e en es ipos de juegos en línea de iempo eal, los ipos de juego más comunes son: Fi s
Pe son Shoo e (FPS), Online Racing Simula ions (ORS) y Massi e Mul iplaye Online Role-
Playing Game (MMORPG), son juegos in e ac i os de al a elocidad. Exis en muchos juegos de
es os es ilos, como Open A ena (FPS), Di 2 (ORS), Wo ld o Wa c a (MMORPG). A con inuación
amos a e las ca ac e ís icas del á ico gene ado po las es ipos de es os juegos.
II.3.3.1. Fi s Pe son Shoo e .
Un ejemplo pa a FPS es el juego Open A ena. El á ico de es a aplicación se encapsula en paque es
UDP pa a la ansmisión de ed y la aplicación él mismo se enca ga de las pé didas del paque e y la
eo denación. Las Figu as 20 y 21 [12], ep esen an la asa de paque e y la asa de da os de un equipo
de clien e en un juego con o os 10 jugado es. La asa de paque e mues a al os picos de más de 0,8
en el PDF empí ica en un alo disc e o pa a uplink y downlink, en la di ección downlink la asa de
paque es es 24 /s y en la di ección uplink es es eces más al a con 91 /s.
19 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Figu a 20. Tasa de paque e, Open A ena (1 jugado ). Figu a 21. Tasa de da os, Open A ena (1 jugado ).
Cuando compa amos la igu a de la asa de paque es con la igu a de la asa de da os, la PDF
empí ica pa a la asa de da os no mues a un pico cla o en la di ección downlink “Fig. 21”, de es e
hecho, el amaño del paque e en la di ección downlink iene una g an dispe sión en e 50 y 500 by es
“Fig. 22” [12], en la di ección uplink la asa de da os es cons an e y el amaño de paque e casi
cons an e “Fig 23” [12].
Figu e 22. Tamaño de paque e s iempo en e Figu e 23. Tamaño de paque e s iempo en e
llegadas (downlink). llegadas (uplink).
II.3.3.2. Online Racing Simula ions.
Di 2 es uno de los juegos en línea ep esen an e del ORS, donde a ios jugado es juegan en e ellos
en un en o no i ual. Es a aplicación hace uso del se icio Xbox Li e pa a la con igu ación de los
juegos de mul ijugado es. Cada pa icipan e in e cambia in o mación con el es o de los jugado es
en una sesión y uno de los jugado es ac úa como un se ido (nodo), sin emba go es a con igu ación
20 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
se puede cambia de o ma dinámica, incluso den o de una misma sesión. De es o concluimos que
el á ico en Di 2 depende del núme o de jugado es ac i os, que pa icipan en el juego de una mane a
lineal.
La asa de paque e mues a picos cla os en las dos di ecciones, 12 /s pa a downlink y 11 /s pa a
uplink “Fig. 24” [12]. El amaño cons an e de es os paque es conduce a una asa de da os que iene
picos simila es, en es e juego es el alo 600 By e/s, con sólo una pequeña a iación “Fig. 25” [12].
Figu a 24. Tasa de paque e, Di 2. Figu a 25. Tasa de da os, Di 2.
Las Figu as 26 y 27 [12], mues an un amaño de paque e cons an e cen ado al ededo de 90 ms
( iempo en e llegadas) en las dos di ecciones. Es os pa áme os son medidos median e analiza el
lujo de á ico de ed en e dos nodos, el á ico comple o pa a odos los nodos con iene un lujo de
á ico adicional po pa icipan e, lo que esul a en un aumen o mul iplica i o en la asa de paque e
y la asa de da os.
Figu e 26. Tamaño de paque e s iempo en e Figu e 27. Tamaño de paque e s iempo en e
llegadas (downlink). llegadas (uplink).

21 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
II.3.3.3. Massi e Mul iplaye Online Role-Playing game.
MMORPG ep esen a un caso ex emo de aplicación de juegos en línea. Es as aplicaciones sólo se
pueden juga en línea y los se ido es ag egan miles de jugado es al mismo iempo. Uno de es e ipo
de juego es Wo ld o Wa c a (WOW), es e juego u iliza TCP como p o ocolo de anspo e,
u ilizando push- lags pa a ga an iza el iempo de en ega de los paque es [12].
La asa de paque es de WOW cen ada al ededo de 5 /s en las dos di ecciones “Fig. 28” [12],
es a asa en compa ación con la asa de paque es del juego OA es signi ica i amen e más baja y es o
debido a que los juegos MMORPG son aplicaciones de menos eacción y más es a égicos que
equie en una asa de ac ualización de in o mación más pequeños.
Figu a 28. Tasa de paque e, WOW. Figu a 29. Tasa de da os, WOW.
La Figu a 29 [12], ep esen a una di e encia in e esan e de la asa de da os en e las dos
di ecciones, mien as que la asa de paque es pa a las dos di ecciones es simila “Fig. 28”, es os
esul ados se pueden e i ica en “Fig. 30” y “Fig. 31” [12].
La Figu a 30 mues a un componen e ue e pa a un iempo en e llegadas de 200 ms en un g an
in e alo de amaño de paque e, y en la di ección uplink la mayo ía de los paque es ienen iempo
en e llegadas cons an e “Fig.31”. Es os pa áme os son medidos pa a un único jugado .
Figu e 30. Tamaño de paque e s iempo en e Figu e 31. Tamaño de paque e s iempo en e
llegadas (downlink). llegadas (uplink).
22 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
III. MACHINE TYPE COMMUNICATION (MTC).
III.1. M2M
:
Visión gene al.
III.1.1. M2M: Es ánda es.
La comunicación M2M (machine o machine) o MTC como se denomina en 3GPP, es una o ma de
comunicación de da os que in oluc a una o más en idades que no necesa iamen e equie en la
in e acción humana o in e ención en el p oceso de la comunicación.
Es e ipo de comunicación ep esen a un pun o impo an e en ICT (In o ma ion and
Communica ions Technologies) median e habili ando el u u o de IoT (In e ne o Things), y se
espe a que expe imen a un c ecimien o signi ica i o en el 2020 a 50 millones de disposi i os
in e conec ados. Es o ha mo i ado a las o ganizaciones a se más ac i as en el p oceso de
es anda ización M2M como ETSI, 3GPP e IEEE.
El ETSI, ha es ablecido Comi é Técnico pa a M2M (TC M2M) pa a desa olla es os es ánda es
necesa ios. Se en oca en desa ollo de una a qui ec u a end- o-end con én asis en la capa in e media
pa a los se icios (middlewa e), que in oluc a en di eccionamien o, localización, calidad de se icio,
ges ión, in e aces y o as cues iones, de o ma que los se icios sean independien es de las
ecnologías exis en es en las edes de acceso. Además, se especi ican a ias capacidades de se icios
que pe mi en o ece las uncionalidades eque idas po di e en es aplicaciones M2M [13] [14].
El 3GPP, po su pa e man iene y desa olla las especi icaciones y epo es écnicos pa a los
sis emas de comunicaciones mó iles, po es e mo i o se enca ga de de ini las ca ac e ís icas y
equisi os pa a MTC, se de inen 2 escena ios pa a MTC, disposi i os MTC comunicados con uno o
más se ido es MTC y disposi i os MTC comunicados con o os disposi i os MTC [15].
El IEEE, es anda iza la in e az de ai e y las unciones elacionadas con el WLL (Wi eless Local
Loop), po medio de la especi icación IEEE 802.16p, en la que se de ine un pun o de ag egación pa a
disposi i os no compa ibles con 802.16 y o os disposi i os M2M que son compa ibles. O os
es ánda es como, IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.15.3 (Zigbee), IEEE 1451 (senso ne wo ks) y
IEEE 2030 (sma g id).
El ITU, se enca ga del á ea de edes de senso es in eligen es, como SUN (sma ubiqui ous
ne wo ks), USN, MOS (Machine o ien ed Communica ion) y IoT.
III.1.2. M2M: A qui ec u a y componen es.
El ETSI, conside a la ed M2M como una es uc u a de 5 pa es [16]: (1) Disposi i os, no malmen e
embebidos en un disposi i o in eligen e y son capaces de esponde a pe iciones o en ia da os. (2)
Ga eway, ac úa como una en ada a o a ed, además de p o ee in e acción e in e conexión en e los
disposi i os. (3) Red de á ea M2M, p opo ciona conexión en e odos ipos de disposi i os
23 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
in eligen es (o senso es) y ga eways. (4) Red de comunicación, pe mi e conexiones en e ga eways
y aplicaciones. (5) Aplicaciones, ans ie en da os a a és de di e sos se icios y son u ilizadas po
mo o es de p ocesos de negocio especí icos. Es un agen e de so wa e analizan los da os, oman
acciones y epo an esul ados.
Ejemplos de edes de á ea M2M incluyen p incipalmen e las ecnologías de ed de á ea pe sonal
(PAN), como IEEE 802.15, UWB (Ul a-WideBand), Zigbee y Blue oo h o edes locales, como PLC
(powe line communica ion), Wi-Fi, Fem ocell. La Tabla 9 [17], indica las p incipales ecnologías
pa a ed de á ea M2M. Las edes de comunicación en e ga eways M2M y las aplicaciones, se
incluyen edes como xDSL, WiFi, sa éli e, GSM, GPRS, WiMAX y LTE.
Es ánda
Á ea
Tasa (Mbi /s)
Ene gy-
cons ained
aplicaciones
SRD (Sho Range
De ices)
Pe sonal
<0.02
No
Wi eless audio, RFID
UWB
Pe sonal
>100
No
Video, iles sha ing
ZigBee/6LoWPAN
(IEEE 802.15.4)
Pe sonal
<0.25
Yes
Senso s, moni o ing
Blue oo h
Pe sonal
3.00 (V2.0)
Yes
Music sha ing
PLC
Local
>4.5
No
Sma powe g id
M-BUS
Local
<0.0096
No
Consump ion me e s
Wi-Fi
Local
108(802.11g+)
No
Wa e me e ing
Fem ocell
Local
>7.2
No
Cellula phones
Tabla 9. Tecnologías pa a la ed de á ea M2M.
III.1.3. M2M: Aplicaciones.
El 3GPP [15], ha di idido las posibles aplicaciones MTC en 7 g andes á eas:
1- Segu idad: Sis emas de igilancia, Respaldo a líneas e es es, Con ol de acceso ísico y
Segu idad coche/conduc o .
2- Ras eo y Seguimien o: Ges ión de lo as, Ges ión de ó denes, Pague mien as conduce,
Ras eo de ac i os, Na egación, In o mación del á ico, Peajes y Op imización del á ico.
3- Pagos: Pun os de Ven a (PoS), Máquinas expendedo as y Maquinas de juegos.
4- Salud: Moni o ización de signos i ales, Apoyo a ancianos y discapaci ados, Telemedicina
y Diagnos ico emo o.
5- Con ol y Man enimien o Remo o: Senso es, Iluminación, Bombas, Vál ulas, Con ol de
ascenso es, Con ol de máquinas expendedo as y Diagnos ico de ehículos.
6- Medición: Ene gía, Gas, Agua, Cale acción, Con ol de edes eléc icas y Medición
indus ial.
7- Disposi i os de Consumo: Ma co de o os digi ales, Cáma a digi al y Lib o elec ónico
(eBook).
24 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
III.1.4. Requisi os de se icio.
Las aplicaciones MTC no odos ienen las mismas ca ac e ís icas. Es o implica que solo una
op imización del sis ema no es adecuado pa a odas las aplicaciones MTC. Po consiguien e, en
3GPP [15], se de inie on unos equisi os de se icio especí icos que se adap an a si uaciones
pa icula es de las comunicaciones MTC. Las siguien es ca ac e ís icas MTC se han de inido:
 Mo ilidad educida: aplica a disposi i os MTC que no se mue en, se mue en muy poco,
o lo hacen en cie a localidad.
 Tiempo con olado: ú il pa a aplicaciones que pe mi an en ia / ecibi in o mación en un
momen o de inido, la ansmisión se ealiza solo du an e in e alos de iempo de e minados.
 Tiempo ole an e: disposi i os MTC a los que se les p ohíbe el acceso empo al a la ed de
acceso, y pueden e asa la ans e encia de sus da os.
 Solo conmu ación de paque es (PS): disposi i os MTC que solo equie en se icios PS, en
luga de conmu ación de ci cui os (CS).
 Poca ansmisión de da os: solo en ia o ecibi pequeñas can idades de da os, u ilizando
la mínima señalización posible.
 Mó il o iginado sólo (MO): no se pe mi e la opción de inaliza en el mó il (MT) y se
educen los p ocesos de ges ión de la mo ilidad.
 Mó il Te minado In ecuen e (MT): aunque se espe an p incipalmen e comunicaciones
MO, la ed debe á man ene in o mación ac ualizada del es ado de los disposi i os MTC.
 Moni o ización MTC: supe isa el compo amien o de un disposi i o MTC de acue do a
sus ca ac e ís icas, cambio de SIM o localidad, obo.
 Mensaje de ala ma de p io idad (PAM): mensaje de ala ma con p e e encia sob e
cualquie o a ca ac e ís ica MTC en caso de obo o andalismo.
 Conexión segu a: asegu a la conexión en e disposi i os MTC y se ido es MTC.
 Ubicación de dispa o especí ico: co esponde al caso donde solo se ac i an disposi i os
MTC en un á ea especí ica, basados en la in o mación de su ubicación.
 La ed p o ee el des ino pa a el enlace de subida: la ed debe p o ee una di ección IP de
des ino pa a el á ico uplink, desde el disposi i o MTC.
 T ansmisión in ecuen e: el pe iodo en e dos ansmisiones consecu i as desde el
disposi i o MTC, en ío o ecepción de da os, es muy g ande.
 Ca ac e ís icas MTC basadas en g upo: ges ión op imizada de odos los disposi i os MTC
que pe enecen a un mismo g upo MTC (polí icas de con ol, di eccionamien o IP y o as).
31 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Figu a 34. Es ado básico de la Máquina M2M.
En la mayo ía de los di e en es ipos de disposi i os de senso es, el á ico se puede desc ibi
con las mismas ecuaciones y pa áme os comunes que deben se conocidos o es imados pa a calcula
la can idad de da os [21]:
 N: El núme o de disposi i os o senso es M2M.
 X ame: La sob eca ga máxima del P o ocolo (Campos de di ección, campos de segu idad,
checksums, e c).
 Xpayload: La ca ga ú il del P o ocolo.
 Fhea bea : La ecuencia de ansmisión de da os pa a senso es inac i os, cada cuan o ocu e
hea bea una ez /minu e).
 F igge : La ecuencia de dispa o, cada cuan o ocu e un dispa o (Un in e up o de la luz
puede se a ias eces al día y pa a una ala ma de incendio espe emos que nunca).
 Th: El á ico de subida de Hea bea (Mby es/yea ), can idad o al de á ico hea bea que
iene de un ipo de senso cada año.
 T : El á ico de subida de dispa o, can idad de á ico de subida gene ada po un dispa o
especí ico.
 F h eshold: La ecuencia de la ansmisión de da os de senso es ac i os después de habe
sido dispa ado.
 Th eshold: Dis ancia de los alo es umb al del senso .
 ∂y ∂
⁄: La asa del en o no del senso que cambia con espec o a lo que moni o iza
El pa áme os F h eshold solo es aplicable en senso es ipo ala ma, como es os ipos de senso es
que moni o izan el en o no el que cambia con el iempo. Po ejemplo, cuando un disposi i o de ale a
de uga de agua moni o iza la humedad, p ime o se á en el modo sleep cuando la humedad es á po
debajo de cie o umb al. Cuando hay una uga y el umb al de humedad es supe io el disposi i o
despe a á y en ía una ale a. Las siguien es ecuaciones son pa a calcula el á ico hea bea y
dispa o:

32 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Ecuación 1: Pa a calcula el á ico o al de hea bea (keep-ali e)
𝐓hea bea = N x 𝐅𝐡𝐞𝐚𝐫𝐛𝐞𝐚𝐭 ( 𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞 + 𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝 )
Ecuación 2: Calcula el á ico o al de dispa o pa a senso es de ipo sin ala ma
𝐓𝐁𝐮𝐫𝐬𝐭 = N x 𝐅𝐭𝐫𝐢𝐠𝐠𝐞𝐫 ( 𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞 + 𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝 )
Ecuación 3: Calcula el á ico o al de dispa o pa a senso es de ipo ala ma (7)
𝐓𝐁𝐮𝐫𝐬𝐭 = N x 𝐅𝐭𝐫𝐢𝐠𝐠𝐞𝐫 x 𝐅𝐭𝐡𝐫𝐞𝐬𝐡𝐨𝐥𝐝 ( 𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞 + 𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝 )
Ecuación 4: Calcula el alo 𝑓𝑡h eshold pa a la Ecuación 3
𝐅𝐭𝐡𝐫𝐞𝐬𝐡𝐨𝐥𝐝 = 𝛛𝐲 𝛛𝐭
⁄ / Th eshold
III.3.1. Senso es de medición.
Las ca ac e ís icas del á ico o el impac o de la ed de las aplicaciones de senso es de medición se
pueden desc ibi como [22]:
 Sin mo ilidad pa a senso es es aciona ios.
 Baja asa de ans e encia de da os.
 Compo amien o p edecible (en gene al, los senso es de medición es án con igu ados pa a
in o ma da os pe iódicamen e).
 Tole an es al e aso.
 E ec o de sinc onización (senso es es án con igu ados pa a es ablece la conec i idad
simul áneamen e e in o ma da os).
En los senso es de medición exis en dos ipos de senso es, senso es de ipo no ala ma (como
medido eléc ico, in e up o es de luz, e c.) y senso es de ipo ala ma (como los senso es de
de ección de humo o humedad y medido de empe a u a). En una in es igación pa a es udia las
ca ac e ís icas del á ico M2M pa a es o ipo de senso es, median e un modelo de domó ica los
au o es han calculado el á ico hea bea (keep-ali e) y el á ico igge en una ed de senso es
WPAN [21].
La Tabla 12 [21], mues a la can idad de da os que se p oducen en un año con espec o al á ico
de la ed y el á ico de aplicación especí ico (goodpu ). El á ico de ed se usa pa a man ene la ed
i a (keep-ali e) al ene disposi i os que señalen pe iódicamen e su es ado ac ual. En IEE 802.15.4
es o se esuel e con los nodos que piden al coo dinado si hay nue os da os pa a ellos, en iando una
ama MAC con 1 oc e o de ca ga ú il especi icando un mensaje de solici ud de da os. El
X ame es la suma del MAC (39B) + NWK (28B) + APS (8) + ZCL (4B) = 79 By es (cabece as
ZigBee 64 bi ).
33 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
Tipo
Nume o de nodos
(p omedio)(N)
𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞
𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝
𝐅𝐡𝐞𝐚𝐫𝐛𝐞𝐚𝐭
𝐓𝐡 (Mby es/yea )
2 salas
8 salas
(By es)
(By es)
(Hz)
Min
Max
De ec o humedad
3
5
79
1
6 x 10−4
4
7
De ec o humo
2
8
79
1
2 x 10−2
80
321
Cen o de Sis ema de
segu idad
1
1
79
1
2 x 10−2
40
40
In e up o es de luz
20
40
79
1
6 x 10−4
27
53
Medido eléc ico
1
1
79
1
6 x 10−4
1
1
Enchu es eléc icas
10
40
79
1
6 x 10−4
13
53
Tempe a u a
3
10
79
1
6 x 10−4
4
13
To al
40
105
170
489
Tabla 12. T á ico Hea bea basado en especi icación ZigBee con 64 bi de di ección.
Según es a abla el de ec o de humo y el sis ema de segu idad p oducen una g an can idad de
á ico hea bea a pesa del núme o de unidades en cada sis ema es pequeño, compa ando es e á ico
con el g an núme o de in e up o es de luz, se e que la di e encia se debe a la ecuencia polling. La
al a ecuencia de polling de los de ec o es de humo y sis emas de segu idad se debe a las ala mas de
es os sis emas en iempo c í ico. Los demás senso es no son c í icos y p oducen una conside able
menos can idad de á ico de Hea bea .
Tipo
Nume o de nodos
(p omedio)(N)
𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞
𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝
𝐅𝐭𝐫𝐢𝐠𝐠𝐞𝐫
𝐅𝐭𝐡𝐫𝐞𝐬𝐡𝐨𝐥𝐝
𝐓𝐭 (Mby es/yea )
2
salas
8 salas
(By es)
(By es)
eces po año
(Hz)
Min
Max
De ec o humedad
3
5
79
2
2.5 x 10−2
1.7 x 10−2
10−7
2 x 10−7
De ec o humo
2
8
79
4
1. 2 x 10−3
2 x 10−1
4 x 10−8
2 x 10−7
Veces po día
Cen o de Sis ema
de segu idad
1
1
55
100
144
7.77
7.77
In e up o es de luz
20
40
79
2
5
NA
2.82
5.64
Medido eléc ico
1
1
79
100
144
NA
8.97
8.97
Enchu es eléc icas
10
40
79
4
3
NA
0.87
3.47
Tempe a u a
3
10
79
4
5
NA
0.43
1.44
To al
40
105
21
27
Tabla 13. T á ico T igge (Dispa o) basado en especi icación ZigBee con 64 bi de di ección.
La Tabla 13 [21], indica una es imación de la can idad de á ico (e en -d i en) que se en ia á
ue a de la casa a a és de la conexión WAN del ga eway. Se mues a que el á ico de dispa o en
los senso es de humo y humedad es mínimo, ya que es sólo cuando las ala mas dispa a an y en ían
un mensaje de e en o, pe o es o no suele a pasa . Los sis emas de segu idad ienen la mayo pa e
34 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
del á ico. El medido de elec icidad y el sis ema de segu idad ienen al as ecuencias de dispa o y
payloads, desde que las compañías ope ado as que son esponsables necesi an al a iabilidad y
segu idad.
En los senso es ipo ala ma el pa ón de á ico keep-ali e se puede modela u ilizando modelo de
á ico ON/OFF con iempo en e salidas cons an e pa a imi a la na u aleza pe iódica de los
mensajes keep-ali e. Mien as que el pa ón de á ico en á agas (e en -d i en) se puede modela
u ilizando modelo de á ico ACTIVE-OFF con dis ibución de Weibull con asa λ y el pa áme o de
o ma k [12].
III.3.2. Au omoción.
La Au omoción se basa en disposi i os M2M equipados con senso es in eg ados en los coches y
aplicaciones elacionados de ed que p opo cionan muchos se icios como au opilo o, as eo y
de ene los ehículos obados, pay-as-you-d i e (segu o de au omó il). Las ca ac e ís icas del á ico
o el impac o de la ed de las aplicaciones de au omoción se pueden desc ibi como [22]:
 Al a mo ilidad.
 Al a asa de ans e encia de da os, en pa icula pa a aplicaciones come ciales.
El se icio au opilo o incluye an o la de ección de colisión de ehículo y e i a la colisión y
cómo se oman las acciones de u gencia en caso de un acciden e. Se basa en disposi i os M2M
equipados con senso es in eg ados en los coches y el en o no que odea y se u iliza en los sis emas
de conducción au omá ica. Es os disposi i os M2M (au omó iles, unidades de señal de á ico,
cáma as de au opis a) en ían in o mación a un sis ema BCAS (backend collision a oidance sys em).
El sis ema backend dis ibuye no i icaciones a odos los ehículos en el en o no de la ubicación de
la colisión, jun o con la in o mación necesa ia pa a los con oles co espondien e en los coches
a ec ados. En odos los coches que eciben, los sis emas de conducción au omá ica en base a la
in o mación ecibida con olan el coche o almen e o pa cialmen e ( enos ac i ados, cambió en la
di ección, cin u ones de los asien os ap e ados, e c.), si no hay un sis ema de es e ipo en un coche,
el conduc o se no i ica [12].
Hay dos pa ones p incipales de á ico pa a el au opilo o el p ime o keep-ali e, mensajes
pe iódicos de baja asa de da os (GPS, elocidad, iempo) desde los disposi i os M2M al sis ema
backend (una ez po minu o, en el o den de 500B po mensaje). El segundo, á aga (e en -d i en),
señales de eme gencia de al a asa de da os desde el backend a los disposi i os M2M incluyendo
comandos de a iso y ac i ación (cada á aga en el o den de 1-2kB). La Tabla 14 [12], indica el á ico
pa a los dos pa ones. El 𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞 es la suma de TCP / IP 4 (40 B), PDCP (2B), RLC-AM (4B) y
MAC (4B) amaño de la cabece a, y es imado como 49 by es.
35 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
T á ico
N
𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞
𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝
𝐅𝐡𝐞𝐚𝐫𝐛𝐞𝐚𝐭
𝐅𝐭𝐫𝐢𝐠𝐠𝐞𝐫
𝐅𝐭𝐡𝐫𝐞𝐬𝐡𝐨𝐥𝐝
Keep-ali e
100
48
500 B
1s
NA
NA
Rá aga
100
48
1-2 KB
NA
-
-
Tabla 14. Los pa áme os de á ico pa a au opilo o.
El pa ón de á ico keep-ali e se puede modela u ilizando modelo de á ico ON/OFF con
iempo en e salidas cons an e pa a imi a la na u aleza pe iódica de los mensajes keep-ali e. El
segundo pa ón de á ico (e en -d i en) se puede modela u ilizando modelo de á ico ACTIVE-
OFF con dis ibución exponencial y asa media, como la ansmisión de da os desde máquinas o
senso es se p oduce cuando se ac i an y se con ie en en ac i o.
Figu a 35. Modelo de e e encia pa a el au opilo o.
La Figu a 35 [12], ep esen a el diag ama de es ado pa a los di e en es es ados del au opilo o.
Cuando odo es co ec o, los coches y los senso es de ca e e a es án en iando mensajes de
ac ualización pa a de ección de colisión. Cuando ocu e un acciden e la de ección de colisiones es
ans e ida al es ado e i ación de colisiones y se p oduce el á ico de á aga.
III.3.3. Juegos M2M.
Uno de muchos posibles juegos M2M es la ca e a i ual de bicicle as eales. Los compe ido es
in e cambian in o mación en e ellos, in o mación de mediciones son omadas po senso es (GPS,
empe a u a, humedad, elocidad, e c.), y son u ilizados po la aplicación pa a calcula las posiciones
equi alen es de los pa icipan es y pa a mos a les el es ado co espondien e (po ejemplo, "us ed
es á lide ando po 10 m"). El núme o de compe ido es puede se más que dos, y odos los
compe ido es deben in e cambia in o mación y las aplicaciones deben p esen a pa a odos los
pa icipan es el es ado de o os compe ido es. Pa a un g an núme o de compe ido es (100 o más), un
se ido de aplicaciones co espondien e debe se u ilizado. Du an e la ca e a se les in o man sob e
el luga y las dis ancias en e ellos [12].
36 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
El pa ón de á ico pa a es e juego es compa able a una ansmisión pe iódica cons an e de baja
asa de da os en e los disposi i os M2M con pe íodos más co os como el in de la ca e a es á cada
ez más ce ca. Es e pa ón de á ico ambién se puede modela como un modelo de á ico ON/OFF
clásico con iempo en e salidas monó ona dec ecien e.
La Tabla 15 [12], mues a el á ico pa a el pa ón keep-ali e, los paque es que con ienen los
da os del GPS y senso es son de amaño 10-15 KB (Xpayload) y deben se in e cambiados
ap oximadamen e cada 100 ms (Fhea bea ), lo que co esponde a una esolución de 1.4 m (la
p ecisión del GPS). La aplicación debe conoce las posiciones de odos los compe ido es con espec o
al in de la ca e a y cuando los compe ido es es án ce ca del inal, los paque es deben se en iados
cada 70 ms (Fhea bea ) que co esponde a una esolución de 1 m. Las asas de da os no malmen e no
son supe io es a 10 kb/s (solo 15 kb/s en la ase inal de la compe ición).
T á ico
N
𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞
𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝
𝐅𝐡𝐞𝐚𝐫𝐛𝐞𝐚𝐭
𝐅𝐭𝐫𝐢𝐠𝐠𝐞𝐫
𝐅𝐭𝐡𝐫𝐞𝐬𝐡𝐨𝐥𝐝
Keep-ali e
2-100
79
10-15 KB
70-100ms
NA
NA
Tabla 15. Los pa áme os de á ico pa a la ca e a i ual de bicicle as.
La Figu a 36 [12], ep esen a el diag ama de es ado pa a los di e en es es ados de la ca e a
i ual de bicicle as. Hay dos es ados: Es ado del compe ido y sis ema de juego i ual. Los
compe ido es es án en iando sus da os al se ido de aplicación y luego el se ido en ía los da os
p ocesados a los compe ido es.
Figu a 36. Modelo de e e encia pa a la ca e a i ual de bicicle as.
III.3.4. Ras eo de equipos.
Las aplicaciones TT (Team T acking), se u ilizan pa a moni o iza la posición de a ios nodos en un
dado en o no pa a conocimien o de la si uación y plani icación de la acción. Una aplicación ípica
del TT es la moni o ización de bombe os o policías en un á ea dada du an e una ope ación (po
ejemplo, edi icio). Es impo an e ene una imagen up- o-da e de la si uación, pa a pe mi i la
eac i idad y ges iona el equipo eniendo en cuen a las posiciones y los iesgos asociados. Una
moni o ización cons an e es ob enida po un sis ema de localización y la conec i idad en e los nodos

37 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
y el cen o de con ol. Es e ipo de aplicación es no malmen e ejecu ado en edes ad hoc de malla
desplegada pa a necesidades especí icas, po lo an o, el cen o de con ol puede es a ce ca
ísicamen e de uno de los nodos de la ed o puede es a ísicamen e lejos. Si es lejos, un nodo de la
ed o ece conec i idad a una ed oncal IP pa a llega al cen o de con ol [12].
Los sis emas TT se a an con lujos da os sepa ados: in o mación de localización, o os, ex o o
da os pa a los nodos, y cada lujo puede ene su je a quía de p io idades en las es icciones de QoS.
Po ejemplo, la in o mación sob e los nodos (es ado del nodo, ni el de ba e ía, e c.) no iene
es icciones de en ega, pe o necesi a iabilidad pa cial. Po o o lado, las ac ualizaciones de
posición no ienen es icciones de iabilidad, en el sen ido de que, dependiendo de la asa de los
mensajes y el ipo de escena io ope a i o, pe de algunos paque es puede se posible.
T á ico
N
𝐗𝐟𝐫𝐚𝐦𝐞
𝐗𝐩𝐚𝐲𝐥𝐨𝐚𝐝
𝐅𝐡𝐞𝐚𝐫𝐛𝐞𝐚𝐭
𝐅𝐭𝐫𝐢𝐠𝐠𝐞𝐫
𝐅𝐭𝐡𝐫𝐞𝐬𝐡𝐨𝐥𝐝
Keep-ali e (GPS)
<10
79
10B-1 KB
1-60 s
NA
NA
Keep-ali e (Email)
<10
79
1-2 KB
600s
NA
NA
Keep-ali e (Fo o)
<10
79
300 KB
600s
NA
NA
Tabla 16: Los pa áme os de á ico pa a el TT.
Hay dos pa ones p incipales de á ico pa a el TT el p ime o keep-ali e, mensajes pe iódicos de
baja-mediana asa de da os (GPS, o o, ex o, iempo) desde el equipo al cen o de comando. El
segundo, á aga (e en -d i en), señales de ac i idad de plani icación de baja asa de da os desde el
cen o de comando al equipo. La Tabla 16 [12], indica el á ico keep-ali e pa a es pa ones en
pa alelo. La Figu a 37 [12], ep esen a el diag ama de es ado pa a los di e en es es ados del TT.
Figu a 37. Modelo de e e encia pa a TT.
38 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
IV. CONCLUSIONES.
En es e abajo hemos clasi icado dos ca ego ías p incipal de uen es de á ico, la p ime a ca ego ía
es las uen es HTC incluye uen es de oz, uen es de ideo y uen es de da os. Las uen es de oz
gene an á ico a una asa en e 5 y 64 Kbps, las ca ac e ís icas ( iempo en e llegadas, amaño de
paque e) de una uen e de oz o una uen e de ideo son o almen e di e en es dependiendo del códec
u ilizado, cada códec gene a un pa ón de á ico di e en e el mejo ajus e que desc ibe es a pa ón
es la dis ibución gamma pa a di e en es codecs de oz y ideo (GSM 06.10, G.711, G.729, H.263,
H.263+ y H.264), o o pa áme o impo an e que de ine el compo amien o de una uen e de oz es
la du ación del pe íodo ac i o ON y el pe íodo de inac i idad OFF donde el mejo dis ibución que
desc ibe el compo amien o de las dos pe iodos es la dis ibución logno mal. A di e encia de las
uen es de oz las uen es de ideo ienen una asa de gene ación más al a en e 30 Kbps y 10 Mbps
dependiendo del códec y el mo imien o. O os pa áme os ca ac e izan las uen es de ideo, el
núme o de cuad os ( ps) o si se es udian a ni el de GOB el núme o de GOB (GOB/s).
Las uen es de da os ienen ca ac e ís icas di e sas en compa ación con el á ico de oz y de
ídeo dependiendo del ipo de uen e y es o las hace más di íciles de sopo a en la ed debido a la
p e isibilidad baja de á ico, en las uen es de á ico FTP el compo amien o del p o ocolo TCP en
conexión conges ionada que impo a más que el amaño del iche o y el mejo ajus e que desc ibe el
pa ón del á ico gene ado po FTP es la dis ibución gamma. El á ico de los juegos en línea
depende p incipalmen e del ipo de juego que se ejecu a el clien e, En el caso de los juegos FPS las
uen es de á ico gene an la asa de paque e más al a de odos los juegos (91 paque e/s), pa a ORS
11 paque e/s y en el caso de MMORPG la asa es baja (5 paque e/s).
En gene al los modelos de á ico MTC son de á ico ag egado como el modelo 3GPP, de inen
el á ico MTC como un lujo de múl iples disposi i os, que equie en modelos de uen e pe o cada
modelo sea po cuen a del disposi i o, las p oblemas en los modelos de uen e son la can idad de
disposi i os que deben modela en pa alelo y la co elación an o espacial como empo al en e los
disposi i os, los Modelos de á ico CMMPP solucionan es as p oblemas.
La segunda ca ego ía es las uen es MTC, hemos clasi icado cua o ipos según la
aplicación (senso es de medición, au omoción, juegos M2M y as eo de equipos), los
paque es ansmi idos po es as aplicaciones consis en en los da os medidos más la
sob eca ga del p o ocolo y gene almen e son pequeños, el compo amien o de las edes de
senso es es de aplicación especí ica y los pa áme os más impo an es que a ec an a es e
compo amien o son la ecuencia de dispa o, la sob eca ga del á ico hea bea y la
sob eca ga del á ico e en -d i en. El á ico MTC iene pa ones de á ico muy
especí icos, exis en dos pa ones p incipales que desc iben el compo amien o del á ico
gene ado po las cua o aplicaciones, el p ime o es keep-ali e o hea bea mensajes
39 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
pe iódicos desde el nodo MTC hacia el se ido con un amaño de da os cons an e y el
segundo pa ón de á ico (e en -d i en) o en á agas desde el se ido hacia el nodo MTC con
asa de da os depende de la aplicación.
V. AGRADECIMIENTOS.
A mi di ec o el D . Miguel Angel Rod íguez po habe me dado la opo unidad de ealiza es e
abajo, po su disponibilidad, su buen hace , po con ia en mí y da me ánimos pa a lle a a é mino
es e abajo, al p o eso Angel Gómez quien me saco de dudas en momen os opo unos.
A mi pad e el Doc o Rabah Muhana y a mi mad e No han Al nono.
A mi he mano el Doc o Ma wan Muhana po que es un pun o de e e encia esencial en mi ida y
aunque es é lejos de mí siemp e ha es ado conmigo, en los momen os buenos y malos y siemp e
apoyándome.
40 Clasi icación de uen es de á ico HTC y MTC
VI. BIBLIOGRAFÍA
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