scholarly journals Ước lượng cự ly truyền dẫn trong mạng LoRa hai chặng dưới ảnh hưởng của nhiễu giữa các thiết bị đầu cuối

2021 ◽  
Vol 72 (3) ◽  
pp. 264-276
Author(s):  
Văn Cồ Như ◽  
Hà Đỗ Việt ◽  
Hải Nguyễn Thanh
Keyword(s):  
Internet Of Things ◽  
Long Range ◽  
Wide Area ◽  
Wide Area Networks ◽  
Spreading Factor ◽  
Factor Va ◽  
Noise Ratio

Mạng diện rộng công suất thấp truyền cự ly dài LoRaWan (long range wide area networks) được triển khai và phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Với các ưu điểm nổi bật như giá thành thấp, tiết kiệm năng lượng, độ tin cậy cao, số lượng các thiết bị kết nối đến mạng lớn và phạm vi mạng rộng, LoRaWan đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng IoT (Internet-of-things). Bài báo thực hiện ước lượng khoảng cách truyền dẫn lớn nhất và vị trí đặt trạm lặp của mạng LoRa hai chặng. Không giống như các nghiên cứu khác chỉ xét đến suy hao và nhiễu tạp âm khi ước lượng cự ly truyền, bài báo phân tích các loại nhiễu trong mạng LoRa gồm nhiễu giữa các thiết bị trong cùng một vùng SF (Spreading Factor) và giữa các vùng SF khác nhau đều được tính đến khi đánh giá chất lượng hệ thống. Các chỉ tiêu kỹ thuật của mạng gồm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu SNR (Singal-to-Noise Ratio) và SIR (Singal-to-Interference Ratio) được tính toán dùng mô hình kênh Rayleigh có xét đến suy hao truyền dẫn, hiệu ứng che khuất và hiệu ứng đa đường. Dựa vào ngưỡng yêu cầu của các chỉ số này trong quy hoạch mạng LoRa, cự ly truyền tối đa và vị trí trạm lặp được tính toán. Kết quả của bài báo có thể được áp dụng trong quy hoạch và thiết kế mạng LoRa.

scholarly journals Energy Efficiency in Short and Wide-Area IoT Technologies—A Survey

Technologies ◽  
2021 ◽  
Vol 9 (1) ◽  
pp. 22
Author(s):  
Eljona Zanaj ◽  
Giuseppe Caso ◽  
Luca De Nardis ◽  
Alireza Mohammadpour ◽  
Özgü Alay ◽  
...  
Keyword(s):  
Energy Efficiency ◽  
Internet Of Things ◽  
Low Power ◽  
Energy Efficient ◽  
Wide Area ◽  
Wide Area Networks ◽  
The Internet ◽  
Extensive Review ◽  
Research Directions ◽  
The Internet Of Things

In the last years, the Internet of Things (IoT) has emerged as a key application context in the design and evolution of technologies in the transition toward a 5G ecosystem. More and more IoT technologies have entered the market and represent important enablers in the deployment of networks of interconnected devices. As network and spatial device densities grow, energy efficiency and consumption are becoming an important aspect in analyzing the performance and suitability of different technologies. In this framework, this survey presents an extensive review of IoT technologies, including both Low-Power Short-Area Networks (LPSANs) and Low-Power Wide-Area Networks (LPWANs), from the perspective of energy efficiency and power consumption. Existing consumption models and energy efficiency mechanisms are categorized, analyzed and discussed, in order to highlight the main trends proposed in literature and standards toward achieving energy-efficient IoT networks. Current limitations and open challenges are also discussed, aiming at highlighting new possible research directions.

scholarly journals An Adaptive Spreading Factor Selection Scheme for a Single Channel LoRa Modem

Sensors ◽  
2020 ◽  
Vol 20 (4) ◽  
pp. 1008 ◽  
Author(s):  
Seungku Kim ◽  
Heonkook Lee ◽  
Sungho Jeon
Keyword(s):  
Low Power ◽  
Long Range ◽  
Single Channel ◽  
Wide Area ◽  
Area Network ◽  
Wide Area Network ◽  
Maximum Throughput ◽  
Spreading Factor ◽  
Selection Scheme ◽  
Data Rates

When the low power wide area network (LPWAN) was developed for the internet of things (IoT), it attracted significant attention. LoRa, which is one of the LPWAN technologies, provides low-power and long-range wireless communication using a frequency band under 1 GHz. A long-range wide area network (LoRaWAN) provides a simple star topology network that is not scalable; it supports multi-data rates by adjusting the spreading factor, code rate, and bandwidth. This paper proposes an adaptive spreading factor selection scheme for corresponding spreading factors (SFs) between a transmitter and receiver. The scheme enables the maximum throughput and minimum network cost, using cheap single channel LoRa modules. It provides iterative SF inspection and an SF selection algorithm that allows each link to communicate at independent data rates. We implemented a multi-hop LoRa network and evaluated the performance of experiments in various network topologies. The adaptive spreading factor selection (ASFS) scheme showed outstanding end-to-end throughput, peaking at three times the performance of standalone modems. We expect the ASFS scheme will be a suitable technology for applications requiring high throughput on a multi-hop network.

scholarly journals Success Probability Characterization of Long-Range in Low-Power Wide Area Networks

Sensors ◽  
2020 ◽  
Vol 20 (23) ◽  
pp. 6861 ◽  
Author(s):  
Yi-Kang Kim ◽  
Seung-Yeon Kim
Keyword(s):  
Low Power ◽  
Long Range ◽  
Spread Spectrum ◽  
Threshold Model ◽  
Success Probability ◽  
Wide Area ◽  
System Throughput ◽  
Wide Area Networks ◽  
Media Access Control ◽  
Media Access

In low-power wide area networks (LPWAN), a considerable number of end devices (EDs) communicate with the gateway in a certain area, whereas for transmitted data, a low data rate and high latency are allowed. Long-range (LoRa), as one of the LPWAN technologies, considers pure ALOHA and chirp spread spectrum (CSS) in the media access control (MAC) and physical (PHY) layers such that it can improve the energy efficiency while mitigating inter-cell interference (ICI). This paper investigates the system throughput of LoRa networks under the assumption that the interferences between EDs for exclusive regions are ignored using CSS. In order to establish an analytical model for the performance of LoRa, we introduce the pure ALOHA capture model, which is the power threshold model. For this model, we assume that the interfering power is proportional to the length of the time overlapped. In addition, we discuss LoRa gain by comparing the total throughput of LoRa with that of non-CSS.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document