Extended Access Barring for Handling Massive Machine Type Communication (mMTC) Deployments

Abstract

[ES] La comunicacion masiva tipo m ¿ aquina (mMTC) ha presentado un momento promete- ¿ dor para generar conexiones potentes y ubicuas que enfrentan muchos desaf¿¿os nuevos. Las redes celulares son la solucion potencial debido a su amplio despliegue de in- ¿ fraestructura, confiabilidad, seguridad y eficiencia. En las redes mMTC basadas en comunicacion celular, el canal de acceso aleatorio se utiliza para establecer la conexi ¿ on¿ entre los dispositivos MTC y las estaciones base (eNBs), donde el principal desaf¿¿o es la conectividad escalable y eficiente para una enorme cantidad de dispositivos. Para hacer frente a esto, el Third Generation Partnership Project (3GPP) ha sugerido la restriccion de acceso extendida (EAB) como un mecanismo para el control de la con- ¿ gestion. Las eNBs activan o desactivan EAB utilizando un coeficiente de congesti ¿ on. En ¿ este documento se presenta un enfoque para implementar el coeficiente de congestion¿ de modo que EAB pueda operar y as¿¿ manejar los episodios de congestion en escenarios ¿ de mMTC. Tambien se examina el rendimiento de EAB bajo diferentes cargas de tr ¿ afico ¿ de MTC y configuraciones de ciclo de paginacion en t ¿ erminos de indicadores clave de ¿ rendimiento de la red (KPIs). Los resultados numericos demuestran la efectividad del ¿ metodo propuesto para detectar episodios de congesti ¿ on. Adem ¿ as se demuestra que el ¿ aumento del valor de la configuracion del ciclo de paginaci ¿ on influye en el compor- ¿ tamiento de la red bajo EAB.

[EN] Massive machine type communication (mMTC) has presented a promising moment to generate powerful and ubiquitous connections that face plenty of new challenges. Cellular networks are the potential solution owing to their extensive infrastructure deployment, reliability, security, and efficiency. In cellular-based mMTC networks, the random access channel is used to establish the connection between MTC devices and base stations (eNBs), where the scalable and efficient connectivity for a tremendous number of devices is the primary challenge. To deal with this, the Third Generation Partnership Project (3GPP) has suggested the extended access barring (EAB) as a mechanism for congestion control. The eNBs activate or deactivate EAB using a congestion coefficient. In this paper, an approach to implementing the congestion coefficient is presented so that EAB can operate thus handling congestion episodes in mMTC scenarios. Moreover, the performance of EAB is examined under different MTC traffic loads and paging cycle configurations concerning network key performance indicators (KPIs). Numerical results demonstrate the effectiveness of the proposed method to detect congestion episodes. Also, it is shown that increasing the value of the paging cycle configuration influence on the network behavior under EAB.