Resumen
Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), en particular las soluciones
relacionadas con el IoT (Internet de las cosas), están jugando un papel fundamental para
aumentar la eficiencia, reducir el impacto ambiental y simplificar y automatizar las tareas.
La innovación en el dominio de IoT avanza rápidamente, por lo que acomodar una cantidad
cada vez mayor de dispositivos que requieren conexión a una red es un tema fundamental que
abordar. Dicha expansión de la red no debe tener el costo de la QoS (calidad de servicio) o la
entrega de mensajes, especialmente cuando se trata de casos críticos de uso industrial.
Una solución orientada a la inmunidad a las interferencias es crucial para superar los problemas
de escalabilidad de IoT para una operación de red confiable en un espectro saturado. Con la
tecnología de radio sub-GHz, las redes IoT se pueden segregar de otros sistemas heredados de
2,4 GHz para mitigar los problemas de fluctuación y congestión, al tiempo que se benefician
de otras características de LPWAN (redes de área amplia de baja potencia) como el rango de
larga distancia, el bajo consumo de energía y el aumento tolerancia al ruido.
Aunque inicialmente LoRaWAN se usó principalmente para telemetría y otras aplicaciones
centradas en la carga, los casos de uso y los requisitos centrados en el tráfico de bajada están
aumentando, ya que esta tecnología se está volviendo popular también para la automatización
o para interfaces de usuario alternativas (como dispositivos wearables, por ejemplo) para esos
escenarios industriales. Esto significa que en lugar de centrarse en los dispositivos finales que
envían datos a la red a través de una puerta de enlace (GW), el flujo se invierte y los dispositivos
finales dispersos en la planta son los que reciben las órdenes, instrucciones y actualizaciones
de las plataformas de monitorización.
Esto presenta un tema crítico de investigación, ya que la cantidad de puertas de enlace es
menor que la de los dispositivos finales, lo que significa dividir el tiempo aire y los recursos
del espectro entre todos los dispositivos finales (uno a muchos), sin olvidar también dedicar
recursos escuchar lo que los dispositivos finales tengan que transmitir. Así, el objetivo de esta
tesis es diseñar mecanismos y soluciones que optimicen el flujo de tráfico descendente en redes
LoRaWAN, en dos ámbitos: a nivel de físico en la selección de configuración de parámetros de
transmisión inalámbrica propios del protocolo, en forma de un Data Rate Adaptativo; y en la
planificación temporal de acceso al medio, mediante un mecanismo que basándose en la Clase
B del protocolo aporte flexibilidad para adaptarse a diversos tamaños de red en función de los
requisitos de diferentes posibles aplicaciones.
