Este apartado presenta algunos de los aspectos específicos vinculados a la planificación de redes de servicios de Internet de las Cosas (LoRaWAN, NB-IoT, LTE-Cat 1…).

El proceso de planificación está basado en los pasos comunes especificados en el apartado de planificación de redes de acceso, si bien, aquí se particularizan algunos aspectos para una mejor adaptación al tipo de redes en proyecto.

A continuación, se enumeran los pasos del proceso de planificación de red de acceso destacando en cada uno de ellos, y cuando resulte necesario, los puntos a los que el usuario debe prestar una especial atención de cara a la planificación de redes IoT.

ANÁLISIS DE NECESIDADES - CONFIGURACIÓN

•Cartografía. Dependiendo de la zona de servicio para la red a planificar este tipo de estudios puede requerir del empleo de cartografía rural, urbana o mixta.

Cuando las estaciones están ubicadas en zonas rurales suelen emplearse modelos del terreno de entre 100 y 25 metros de resolución. Para simular el efecto de pérdidas por multitrayecto, en la cobertura de estas estaciones sobre zonas urbanas, suele recurrirse a una capa de morfografía con la que incluir pérdidas de clutter asociadas a cada núcleo urbano.

Si las estaciones están ubicadas en el interior de un casco urbano, es aconsejable utilizar un modelo de elevación que refleje la cartografía urbana para la planificación radioeléctrica. En este caso no se añadirían ningún tipo de pérdidas adicionales a la propagación.

Por último, también es posible emplear múltiples capas de altimetría para realizar cálculos mixtos cuando la estación está ubicada en las proximidades de un núcleo urbano y se quiere analizar la propagación hacia el interior del mismo.

•Métodos de cálculo. Las distintas tecnologías de IoT funcionan en bandas de frecuencias muy dispares y requieren algunas particularizaciones a la hora de definir un método de cálculo aplicable a su planificación. A continuación, se presentan algunas propuestas concretas para entornos determinados:

oEntorno rural. La planificación en este tipo de entornos suele realizarse empleando métodos determinísticos como la Rec. UIT-R P.526 o el método de Deygout, siempre y cuando se disponga de cartografía rural de la zona de despliegue de red. Es necesario tener en cuenta en estos casos que los resultados de la simulación aseguran los niveles superados en el 50% de tiempo y ubicaciones, por lo que, de cara a asegurar porcentajes superiores será necesario emplear el "margen de desvanecimiento", configurable en los parámetros básicos del método de cálculo. Conjuntamente con estos métodos, y si se dispone de capas morfográficas, es habitual introducir unas pérdidas adicionales asociadas al terreno, especialmente para contemplar los efectos de multitrayecto en entornos urbanos. En los casos en los que no se disponga de cartografía precisa de la zona de servicio, es posible emplear métodos empíricos tales como Okumura-Hata, particularizado para entornos rurales.

oEntorno urbano. La planificación en áreas urbanas o mixtas (rural-urbano) pueden realizarse mediante métodos empíricos (el método de Okumura-Hata supone una aproximación suficiente del alcance de la señal en un radio respecto a la estación base) o determinísticos si se dispone de cartografía urbana suficientemente precisa. Como métodos determinísticos es posible utilizar métodos cómo la Rec. UIT-R P.1411, Xia-Bertoni o el método Okumura-Hata modulado para obtener una simulación de propagación en ciudad teniendo en cuenta las difracciones sobre los tejados de los edificios y los efectos de reflexión en edificios.

PARAMETRIZACIÓN DE ESTACIONES

•Balance de enlace. Dado que en el estudio simplificado basado en balances de enlaces y cálculo de atenuación debe llevarse a cabo por separado para cada sentido de transmisión, es decir, para los enlaces ascendentes y descendentes, Xirio incorpora en los estudios de cobertura y de enlace radioeléctrico la posibilidad de seleccionar el trayecto en estudio, además de incorporar como parámetro la sensibilidad de recepción.

•Estaciones y sectores. Las redes de comunicaciones IoT se componen típicamente de una distribución de estaciones en forma de malla celular. Cada una de las estaciones puede estar compuesta de uno o varios sectores (gateways). La forma de definir estas entidades en Xirio es definiendo tantos objetos transmisores como gateways desee el usuario.

PARAMETRIZACIÓN DE DISPOSITIVOS IoT

Xirio permite definir las ubicaciones de los distintos dispositivos IoT que formarán parte de la red. Para ello, es necesario definir primero un grupo de usuarios dentro de la sección "Parámetros de Capacidad" para, posteriormente, importar las coordenadas de los dispositivos pertenecientes a dicho grupo. Se pueden crear distintos grupos para distintos tipos de dispositivos IoT que formen parte de la misma red (p.ej. medidores de caudal de agua, sensores en farolas, etc.).

En la lista de grupos de usuarios fijos, el usuario puede crear nuevos grupos de usuarios , modificarlos , eliminarlos y asignar su ubicación geográfica con la importación de coordenadas desde fichero en formato KMZ, KML o formato de texto . Una vez importada la ubicación de los usuarios fijos, estos serán mostrados tanto en el panel del leyenda como en el visor.

Se debe remarcar que, a diferencia de los estudios LTE o 5G, para el caso de servicios IoT no es necesario caracterizar estos usuarios fijos sino tan solo importar sus coordenadas. Esto se debe a que estos se usarán para estimar el nivel de señal recibido en dichas ubicaciones (o el nivel de interferencias), pero no se usarán para hacer el cálculo de la capacidad de la red.

PLANIFICACIÓN DE REDES

•Mejor servidor por señal. El usuario debe indicar qué criterio empleará Xirio para determinar el gateway o sector deseado (mejor servidor) en cada punto. Éste es el gateway al que se vincularía cada dispositivo IoT en condiciones normales dadas sus coordenadas. Lo habitual es trabajar con un criterio de mejor servidor por señal, esto es, el dispositivo IoT se vincularía al gateway del que recibe un mayor nivel de señal. El resultado obtenido es una mancha estática de nivel de señal.

•Nivel de señal por usuarios fijos. De manera adicional, Xirio puede utilizar las ubicaciones de los dispositivos IoT para generar un informe que recoge, para cada dispositivo IoT, los datos de su mejor servidor (gateway), el número de gateways que ofrecen un nivel de señal por encima del umbral en esas coordenadas y el nivel de señal impuesto en esas coordenadas por cada uno de los gateways del estudio.