直连卫星物联网网络中 D2D 辅助的 LoRaWAN LR-FHSS
信号处理
2022-12-09 v1
摘要
在本文中，我们提出了一种设备到设备（D2D）传输方案，用于辅助长距离跳频扩频（LR-FHSS）LoRaWAN 协议，应用于直连卫星物联网网络。我们考虑了实际的地面到卫星衰落模型，即阴影莱斯（shadowed-Rice）信道，并推导了 LR-FHSS 网络的中断性能。借助网络编码，提出了 D2D 辅助的 LR-FHSS 传输方案以提升网络容量，并推导了闭式中断概率表达式。所获得的 LR-FHSS 与 D2D 辅助 LR-FHSS 中断概率解析表达式通过计算机仿真得到验证，仿真涵盖了噪声、衰落、基于非时隙 ALOHA 的时间调度、接收机捕获效应、物联网设备分布以及与卫星节点距离等不同分析部分的影响。在典型中断概率 10^-2 下，与 LR-FHSS 相比，D2D 辅助 LR-FHSS 的总中断概率显示 DR6 和 DR5 的网络容量分别显著提升了 249.9% 和 150.1%。这是以 D2D 方案在每个时隙中为每个物联网终端设备增加最少一次、最多两次额外传输为代价实现的。
引用
@article{arxiv.2212.04331,
title = {D2D-aided LoRaWAN LR-FHSS in Direct-to-Satellite IoT Networks},
author = {Alireza Maleki and Ha H. Nguyen and Ebrahim Bedeer and Robert Barton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04331},
year = {2022}
}
备注
This paper is unuder review in IEEE Internet of Things Journal