基于无人机、天罚翼和车载测量的真实 LoRaWAN 性能与传播建模
信号处理
2026-04-09 v1 网络与互联网体系结构
摘要
本文 presents 对 Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) 信号传播进行现场评估，测量在 Aerial Experimentation and Research Platform for Advanced Wireless (AERPAW) 测试平台上的两个位置：Lake Wheeler Field 和 NC State University 的 Centennial Campus。部署了三个不同的传输平台：地面车辆、高度为 50 米的多旋翼无人机以及高度稳定为 150 米和 300 米的天罚翼。这些平台使我们能够对比研究高度、移动性和地形如何影响 LoRaWAN 网关网络上的无线信号接收。我们分析接收信号强度 (RSSI) 和信噪比 (SNR) 作为距离和扩频因子 (SF) 的函数。可视化的三个互补指标包括：SNR 随距离的曲线（带解调阈值）、成功接收概率以及按距离分箱的 SNR 箱线图。这些图显示了链路退化模式，证明了自适应 SF 选择在维持通信可靠性方面的作用。为了描述传播行为，我们对来自地面车辆实验的经验数据应用 log-distance 路径损耗模型，其中包括农村和城市非直线视线 (NLOS) 条件。通过误差最小化技术优化模型参数。我们的结果显示，由于其稳定的高空位置，天罚翼平台提供了最可靠且一致的链路性能。相比之下，无人机和车辆由于运动、遮挡和由地形引起的多径效应表现出更高的变异性。这些发现表明了平台动力学和高度对 LoRaWAN 接收性能的影响，为未来的空中网络规划提供了支持。
引用
@article{arxiv.2604.06444,
title = {Real-World LoRaWAN Performance and Propagation Modeling Using UAV, Helikite, and Vehicle-Based Measurements},
author = {Sergio Vargas Villar and Simran Singh and Özgür Özdemir and Mihail L. Sichitiu and İsmail Güvenç},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06444},
year = {2026}
}