Resumen de Análisis del rendimiento de OpenBTS como solución de red viable para dispositivos IoT

Edward Paul Guillén Pinto, José Daniel Aragón Monroy, Juan Carlos Martínez Quintero

• español

  La tecnología GSM ha sido esencial para extender las redes de comunicaciones móviles y sigue siendo ampliamente desplegada en zonas con menor densidad de población. Al mismo tiempo, el desarrollo del IoT a nivel mundial se extiende a las áreas rurales para mejorar los procesos agrícolas y aumentar la productividad. Sin embargo, muchas comunidades rurales carecen de conectividad debido a los modelos de negocio restrictivos de los operadores de servicios de telecomunicaciones. En este sentido, la tecnología GSM y específicamente tecnologías como OPENBTS se presentan como una alternativa viable para brindar soporte de red. Casos exitosos como Rhizomática en México y sistemas OpenBTS en Zambia han demostrado que es posible implementar soluciones de comunicación que beneficien a las comunidades. El presente artículo busca mostrar cómo es posible aprovechar esta infraestructura tecnológica existente para avanzar en el desarrollo de soluciones IoT empleando sistemas como OpenBTS, incluso con limitaciones en las tasas de transmisión de datos. Se incluye una evaluación del desempeño del sistema OpenBTS en un enlace GPRS, considerando el nivel de throughput y latencia, así como el análisis de latencia para los niveles QoS 0, 1 y 2 en MQTT. Dentro de los resultados se obtuvo una latencia entre 0,4s y 0,75s usando un esquema cliente servidor FTP y entre 0,05s y 0,15s usando un modelo cliente servidor con MQTT con los diferentes niveles de calidad de servicio. En cuanto al throughput se obtuvo un valor máximo de 15616,17 b/s en el downlink y 10853,58 b/s en el uplink.

• English

  The GSM technology has been essential for extending mobile communication networks and continues to be widely deployed in areas with lower population density. At the same time, the development of IoT worldwide is extending to rural areas to improve agricultural processes and increase productivity. However, many rural communities need more connectivity due to the restrictive business models of telecommunications service operators. In this regard, GSM technology, and specifically technologies like OPENBTS, presents a viable alternative to providing network support. Successful cases like Rhizomática in Mexico and OpenBTS systems in Zambia have shown that it is possible to implement communication solutions that benefit communities. This article shows the potential of taking advantage of existing technological infrastructures to promote the development of IoT solutions employing systems such as OpenBTS, even with data transmission rate limitations. An evaluation of the performance of the OpenBTS system was included in a GPRS link, considering the level of throughput and latency, as well as latency analysis for QoS levels 0,1, and2 inMQTT. The results obtained a latency between 0.4s and0.75s using an FTP client-server scheme and between 0.05s and 0.15s using a client-server model with MQTT with different levels of quality of service. As for throughput, a maximum value of 15616.17 b/s was obtained in the downlink and 10853.58 b/s in the uplink.