Convergencia de tecnologías LP-WAN y Multi-Access Edge Computing

Abstract

Nuevas tecnologías están apareciendo como prometedores habilitadores para las futuras redes dentro del ámbito de Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT). Dichas propuestas abarcan distintos aspectos dentro de estos sistemas: comunicaciones, organización de la arquitectura, orquestación de servicios, seguridad, etc. Enfocándonos en la arquitectura de la red, han surgido nuevos modelos que proponen acercar las capacidades de procesamiento y almacenamiento a los nodos finales; a diferencia de lo que propone el procesamiento en la nube (cloud computing), que plantea situar estos elementos en el core de la red, es decir, alejados de los dispositivos de usuario o sensores/actuadores. Así, siguiendo esta estrategia, el paradigma Multi-access Edge Computing (MEC) propone situar la inteligencia del sistema en el borde de la red de acceso (Radio Access Network, RAN), es decir, entre ésta red donde se encuentran los dispositivos finales y la nube (Internet). Esta estrategia permite reducir la latencia en las comunicaciones desde/hacia la red final, así como habilita el acceso a parámetros de la propia RAN en tiempo real. Desde el punto de vista de comunicaciones IoT, otra tecnología que está recibiendo gran atención durante los últimos tiempos es la llamada Low Power - Wide Area Network (LP-WAN). Las soluciones basadas en este paradigma de comunicaciones prometen transmisiones a larga distancia de más de 10 km y una eficiencia energética que permite una duración de las baterías de los nodos finales de aproximadamente 10 años. Así, en este trabajo ambos paradigmas son ampliamente explorados y su potencial convergencia es discutida y analizada. Además, se muestran los resultados de un despliegue real con varios casos de uso. Concretamente, un nodo MEC se ha integrado en un sistema LP-WAN con el objetivo de albergar distintos servicios no ofrecidos por defecto en este tipo de sistemas: (i) gestión en tiempo real de los parámetros físicos de transmisión de la red LP-WAN, (ii) integración con IPv6, (iii) delegación de tareas de almacenamiento y (iv) rápido acceso a información condicionada por contexto desde los nodos finales. Los resultados mostrados muestran la validez de la arquitectura propuesta, que integra de forma eficiente dos novedosos paradigmas: Multi-Access Edge Computing y LP-WAN.