Simulación de un sistema de comunicaciones utilizando la tecnología BN-IoT (Narrow Band–Internet of Things)

• López Pujota, Catalina Elizabeth ^[1] ; Sinche Maita, Soraya Lucía
  1. [1] Escuela Politécnica Nacional

     Escuela Politécnica Nacional

     Quito, Ecuador

     
• Localización: Revista de Investigación en Tecnologías de la Información: RITI, ISSN-e 2387-0893, Vol. 10, Nº. Extra 21, 2022 (Ejemplar dedicado a: Especial), págs. 71-87
• Idioma: español
• DOI: 10.36825/RITI.10.21.007
• Títulos paralelos:
  • Simulation of a communications system using BN-IoT technology (Narrow Band–Internet of Things)
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• Resumen
  • español

    Narrow Band-Internet of Things (NB-IoT) fue implementada por 3GPP (3rd Generation Partnership Project) en los Release 13, 14 y 15, como una solución de conectividad de IoT (Internet of Things) pues, a más de ofrecer mejoras de cobertura, NB-IoT demostró ser compatible entre operadores de redes virtuales móviles o no móviles, ubicaciones y proveedores. Además, proporciona garantías de calidad de servicio (QoS) de extremo a extremo y utiliza el espectro con licencia para mejorar la confiabilidad y el rendimiento. Este artículo propone un estudio de la tecnología NB-IoT, aspectos fundamentales de NB-IoT, arquitectura de red, bandas de frecuencias, protocolos de acceso, capas físicas y métricas de calidad de servicio. Además, presenta simulaciones del consumo de energía de los dispositivos NB-IoT durante la transmisión de datos en tres escenarios utilizando Matlab, así como parámetros requeridos para estas simulaciones.  Finalmente, se presentan los resultados obtenidos basados en las pérdidas de trayecto, la duración de la batería frente a los canales físicos, las clases de cobertura, la velocidad de datos en los enlaces (ascendente y descendente), y los paquetes enviados por día, los cuales muestran una variación del consumo de energía y del rendimiento de la vida útil de la batería en los dispositivos.Palabras clave: Internet of Things, NB-IoT, 3GPP, Latencia, Duración de la Batería.doi: https://doi.org/10.36825/RITI.10.21.007

  • English

    Narrow Band Internet of Things (NB-IoT) was implemented by 3GPP in Release 13,14 y 15, as an IoT (Internet of Things) connectivity solution. Because, in addition to offering coverage improvements, NB-IoT has shown to be compatible across mobile or non-mobile virtual network carriers, locations, and providers. Additionally, it provides end-to-end Quality of Service (QoS) assurances and uses licensed spectrum to improve reliability and performance. This article proposes a study of NB-IoT technology, fundamental aspects of NB-IoT, its architecture, frequency bands, access protocols, physical layers, and quality of service metrics. Also, presents simulations of the energy consumption of NB-IoT devices during data transmission in three scenarios using MATLAB, as well as the parameters required for these simulations. Finally, the results obtained are presented based on path losses, battery lifetime versus physical channels, coverage classes, data rate on links (uplink and downlink), and packets sent per day, these show a variation in power consumption and battery lifetime performance in the devices.  Keywords: Internet of Things, NB-IoT, 3GPP, Latency, Batery Lifetime.doi: https://doi.org/10.36825/RITI.10.21.007

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