Analysis of the NB-IoT technology towards massive machine type communication

Abstract

The Internet of Things (IoT), is going to redefine the way people interact with each other and with the objects that surround them. Within the IoT scope, LPWA radio technologies have emerged as a solution for the design of massive Machine Type Communications. 3GPP introduced in 2016 (Release 13), the Narrowband IoT (NB-IoT), as a brand new cellular technology, compatible with 4G LTE, that is going to be deploy for mMTC applications, that tend to be delay tolerant, with low data rates, and supporting high number of devices. The aim of this thesis is to analyze the deployment of NB-IoT in the uplink, focusing in the coverage enhancement that offers respect legacy LTE. Two techniques are studied, one based in signal repetitions, and the other based on small cells aggregation.

Internet of Things (IoT), va a redefinir como las personas interactúan entre ellas i con los objetos cotidianos. Dentro este ámbito, tecnologías radio LPWA has surgido como una solución para el diseño de sistemas masivos para las comunicaciones máquina-máquina. 3GPP introdució en 2016 (Release 13), Narrowband IoT (NB-IoT), como una nueva tecnología celular, compatible con 4G LTE, e implementable para aplicaciones mMTC, que suelen ser tolerantes a la demora, con bajo tráfico de datos, y soporte para gran cantidad de dispositivos. El objetivo de esta tesis es analizar el enlaçe ascendente en un deslpliegue NB-IoT, centrándose en la mejora de cobertura que ofrece respecto a su precursora LTE. Se estudian dos técnicas, una basada en la repetición de la senyal, i la otra basada en la agregación de células a la red. El análisis se lleva a cabo con un simulador de redes (ns-3).

L'Internet de les coses (IoT), modificarà la manera com les persones interactuen entre si i amb els objectes que els envolten. Dins l'àmbit de l'IoT, tecnologies de ràdio LPWA han sorgit com una solució per al disseny de sistemes massius per a comunicacions màquina-màquina. 3GPP va introduir el 2016 (Release 13), Narrowband IoT (NB-IoT), com una nova tecnologia cel·lular, compatible amb 4G LTE, implementable per a aplicacions mMTC, que solen ser tolerants a demora, amb baix tràfic de dades, i suport a nombrosos dispositius. L'objectiu d'aquesta tesi és analitzar l'enllaç ascendent en el desplegament de NB-IoT, centrant-se en la millora de la cobertura que ofereix, respecte a la seva precursora LTE. S'estudien dues tècniques, una basada en repeticions la senyal, i l'altra basada en l'agregació de cèl·lules a la xarxa. L'anàlisi es realitza mitjançant un simulador de xarxes (ns-3).