Diseño de un plan de pruebas para la habilitación del servicio de red NB-IoT

Abstract

De acuerdo a estudios realizados por Cisco[9] se proyecta que al año 2022 existan más de 28,5 mil millones de dispositivos conectados a internet en un mundo donde la población se estima que alcance 7,6 mil millones[5]. Gran parte de estas conexiones no serán dispositivos móviles ni computadores, sino que objetos y servicios que hasta hace pocos años no demandaban acceso a internet. De este modo, surge la corriente llamada el Internet de las Cosas, más bien conocida como Internet of Things (IoT). El IoT engloba la conexión a internet de dispositivos que comúnmente no lo estaban. Esto es un problema para las redes actuales que no están optimizadas para ofrecer conexión a un gran número de dispositivos por celda, ni tampoco para optimizar el consumo energético. Además sus tasas de tráfico de datos son excesivas para la baja demanda del IoT. Surgen entonces las Low Power Wide Area Networks (LPWAN’s), tecnologías que se caracterizan por ofrecer grandes coberturas de red, bajas tasas de transferencia de datos, pero a un mínimo consumo energético. Una de ellas es Narrow Band Internet of Things (NB-IoT), tecnología en la cual se basa el desarrollo del presente trabajo. Telefónica Chile inició la habilitación del servicio NB-IoT, siendo Providencia, Región Metropolitana, uno de los sectores destinado para las pruebas. Pero parte del proceso de habilitación del servicio, requiere la realización de pruebas de cobertura y conexión que validen el correcto funcionamiento de la red. Con el apoyo de Telefonica I+D, se desarrolló un prototipo basado en el módulo Quectel BG96 capaz de conectarse a la red NB-IoT, y se implementó un servidor privado del proveedor Digital Ocean para la realización de pruebas de conexión. En el presente trabajo se documenta el desarrollo del prototipo y servidor detallando en profundidad el proceso de diseño y las herramientas utilizadas en su implementación. Además, se presentan pruebas de validación realizadas en red 2G que demostraron el correcto funcionamiento del desarrollo. Las pruebas consistieron en la medición de RSSI y posición para una zona específica de la comuna de Maipú. A partir de los datos capturados, se generó un mapa de cobertura y un documento de respaldo. Se realizaron también pruebas de envío y recepción de paquetes con el servidor privado, obteniendo respuesta exitosa en todos los casos. Finalmente, se documentó la adaptación de las configuraciones para utilizar el prototipo en una red NB-IoT. De este modo, se logró diseñar un plan de pruebas consistente en un prototipo-servidor para red NB-IoT y se validó de manera exitosa en red 2G, generando un importante apoyo paras las futuras pruebas de habilitación del servicio NB-IoT, y abriendo también oportunidades para desarrollos futuros a partir del presente trabajo.