Nephalai：面向具有物理层压缩的LPWAN C-RAN
网络与互联网体系结构
2020-10-13 v2
摘要
我们提出Nephalai，一种基于压缩感知的云无线接入网(C-RAN)，以降低多信道LPWAN中网关与云服务器之间物理层(PHY)的上行比特率。近期研究表明单信道LPWAN存在可扩展性问题。虽然多信道改善了这些问题，但数据传输成本高昂。此外，近期研究显示，在云端联合解码由LPWAN网关卸载的原始物理层可改善弱无线信号信噪比(SNR)。然而，对于多信道，该方法需要高带宽网络基础设施以从网关向云服务器传输大量PHY样本，导致网络拥塞及因互联网数据使用而产生的高成本。为降低运营带宽，我们提出一种新颖的LPWAN包采集机制，基于压缩感知并采用利用LPWAN包结构的定制设计字典，降低各网关上样本的比特率，并通过（联合）稀疏近似在云端解调PHY。此外，我们提出一种考虑扩频因子(SF)与SNR的自适应压缩方法。我们的实证评估显示，当SF = 9且SNR较高时，Nephalai可缩减多达93.7%的PHY样本而不降低包接收率(PRR)。在四个网关下，压缩87.5% PHY样本可实现1.7倍PRR，从而将嵌入式物联网设备电池寿命延长至1.7倍。
引用
@article{arxiv.2008.02599,
title = {Nephalai: Towards LPWAN C-RAN with Physical Layer Compression},
author = {Jun Liu and Weitao Xu and Sanjay Jha and Wen Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02599},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 14 figures, Mobicom 2020