LoRa赋能的无线体域网通信性能研究
信息论
2023-11-08 v1 信号处理
math.IT
摘要
为远程监测人体生理状态，长距离（LoRa）通信被视为无线体域网（WBANs）的极佳候选方案。WBAN的LoRa链路通常面临瑞利-对数正态衰落信道。在此背景下，我们针对瑞利-对数正态衰落信道及相同扩频因子干扰，刻画了WBAN场景中LoRa系统在物理（PHY）层与介质访问控制（MAC）层的性能。具体而言，推导了LoRa系统的闭式近似误比特概率（BEP）表达式。结果表明，增大扩频因子（SF）与降低干扰可有效缓解阴影效应。此外，为寻求最适合基于LoRa的WBAN的MAC协议，对纯ALOHA、时隙ALOHA与载波侦听多址三种MAC协议进行了批判性评估。在瑞利-对数正态衰落信道中分析了三种MAC协议的覆盖概率、能效、吞吐量与系统时延。进而，分析了等间隔与等面积方案的性能以指导SF的选择。仿真结果验证了数学分析的准确性，并为未来基于LoRa的WBAN设计提供了有益见解。
引用
@article{arxiv.2311.03653,
title = {On the Performance of LoRa Empowered Communication for Wireless Body Area Networks},
author = {Minling Zhang and Guofa Cai and Zhiping Xu and Jiguang He and Markku Juntti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03653},
year = {2023}
}