ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO DEL CANAL DE ACCESO ALEATORIO EN LA TECNOLOGÍA NARROWBAND IoT (NB-IoT) PARA LA COMUNICACIÓN MÁQUINA A MÁQUINA (M2M).

Abstract

El despliegue a gran escala de las comunicaciones máquina a máquina (Machine-to-machine, M2M) genera varios desafíos en las redes de comunicación celular. Frente a estos retos, el organismo de estandarización Third Generation Partnership Project (3GPP) ha desarrollado la tecnología Narrowband Internet of Things (NB-IoT) como parte del Release 13. El objetivo de esta tecnología es ofrecer una conexión inalámbrica fiable bajo diferentes demandas de tráfico M2M con características peculiares. Dado que la mayor parte de transmisiones NB-IoT se realizan en el enlace ascendente, entonces, el canal de acceso aleatorio puede verse afectado y llegar a ser un cuello de botella en todo el sistema. Este trabajo de investigación analiza las principales métricas que definen el rendimiento del canal de acceso aleatorio (Random Access Channel, RACH) en la tecnología NB-IoT bajo diferentes demandas de tráfico M2M. Para ello se desarrolló un modelo de simulación utilizando el software Matlab. Entre las principales métricas analizadas están la probabilidad de acceso satisfactorio, número de intentos del usuario para enviar el preámbulo, número de subportadoras que intervinieron en el acceso y el retardo promedio en el acceso. Entonces, de acuerdo con los datos registrados, se evaluó el rendimiento del RACH en la tecnología NB-IoT variando los diversos parámetros del sistema y tráfico M2M. Se identificaron las configuraciones adecuadas del RACH para lograr transmisiones fiables, es decir una probabilidad de acceso satisfactorio mayor al 90%. Con esto se pretende tener una visión clara del comportamiento del RACH bajo diversas condiciones de tráfico; esto servirá de base para el diseño de mecanismos de control de acceso para aliviar la congestión en las comunicaciones masivas M2M que utilizan la tecnología NB-IoT.