从损坏的 LoRa 帧中进行节能数据恢复
信息论
2021-07-20 v1 信息检索
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摘要
在长距离广域网（LoRaWAN）中，由于与 ISM 频段中其他网络共存以及类 Aloha 的 MAC 层，高帧损坏现象被广泛观察到。LoRa 的前向纠错（FEC）机制通常不足以恢复损坏数据。事实上，实际测量表明至少四分之一的接收传输被损坏。当更多帧被丢弃时，LoRa 节点通常切换到更高的扩频因子（SF），从而增加传输时间并增加所需能量。本文介绍 ReDCoS，一种应用层的新编码技术，可改善损坏 LoRa 帧的恢复，从而将 LoRa 节点投入的总传输时间和能量降低数倍。ReDCoS 利用轻量编码技术对传输数据进行预编码。因此，随后的内置循环冗余校验（CRC）基于已编码的数据计算。在接收端，我们同时使用 CRC 和编码数据来从损坏帧中恢复超出内置纠错码（ECC）的数据。我们将 ReDCoS 的性能与（I）原始 LoRaWAN 的标准 FEC，以及（ii）作为 LoRaWAN 数据 ECC 应用的 RS 编码进行比较。结果表明，当发送 20 个数据符号时，解码率分别提高了 54 倍和 13.5 倍。此外，我们使用 LoRa SX1261 收发器在现场评估了 ReDCoS，显示其在解码率方面优于 RS 编码至少 2 倍（最高达 6 倍），同时每次正确接收传输消耗的能量减少 38.5%。
引用
@article{arxiv.2107.08868,
title = {Energy Efficient Data Recovery from Corrupted LoRa Frames},
author = {Niloofar Yazdani and Nikolaos Kouvelas and R Venkatesha Prasad and Daniel E. Lucani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.08868},
year = {2021}
}
备注
6 pages