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Impacto de la distancia entre gateways en el rendimiento de LoRaWAN

Autores: Citoni, Bruno; Ansari, Shuja; Abbasi, Qammer Hussain; Imran, Muhammad Ali; Hussain, Sajjad

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Impacto de la distancia entre gateways en el rendimiento de LoRaWAN


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Comportamiento a gran escala
Redes LoRaWAN
Pérdida de paquetes
Calidad de Servicio
Densidad de gateway
Factores de propagación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El comportamiento a gran escala de las redes LoRaWAN ha sido estudiado a través de análisis matemáticos y simulaciones en tiempo discreto para comprender sus limitaciones. Sin embargo, la literatura actual no siempre es coherente en sus suposiciones y configuraciones de red. Este documento propone un análisis exhaustivo de las causas conocidas de pérdida de paquetes en una red LoRaWAN solo de enlace ascendente: limitaciones del ciclo de servicio, colisión de paquetes, cobertura insuficiente y saturación de las vías de demodulación de un receptor. También se estudia su impacto en la Calidad de Servicio (QoS) general para una red de dos gateways. El análisis se realiza con el simulador de red de eventos discretos NS-3 y se configura para adaptarse mejor al comportamiento real de los dispositivos. Este enfoque muestra que aumentar la densidad de gateways solo es efectivo si los gateways se colocan a cierta distancia. Además, el equilibrio entre diferentes condiciones de interrupción debido a la distribución desigual de factores de propagación no siempre es beneficioso, disminuyendo los rendimientos a medida que las redes se vuelven más densas y extensas. En particular, las redes que operan de manera similar a la analizada en este documento deben evitar específicamente SF11 y 12, que disminuyen la PDR general promedio en aproximadamente un 7% con un incremento del 10% en los nodos en todas las configuraciones. Los resultados de este trabajo tienen la intención de homogeneizar las suposiciones de comportamiento y configuraciones de futuras investigaciones que investiguen la capacidad de las redes LoRaWAN y proporcionar información sobre el peso de cada condición de interrupción en una red de dos gateways variable.

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