SFusion：面向超低 SNR LoRa 网络的能量与编码融合
网络与互联网体系结构
2025-11-25 v1
摘要
LoRa 因其远距离低功耗通信特性，已成为城市范围 IoT 应用的基石。它通过将符号在多个样本上展开来实现延长传输，冗余程度由扩频因子 (SF) 控制，进一步通过前向纠错 (FEC) 提供错误容错。然而，SF 和信号级解调与编码级纠错在常规 LoRa PHY 之间的分离，使得其在 extremely weak 信号下（常见于城市级部署）面临局限。为此，我们提出 SFusion，一种基于软件的编码框架，联合利用信号级聚合和编码级冗余来增强 LoRa 的鲁性。当信号跌破可解阈值时，SFusion 将 2^m 个 SFk 符号编码为一个准 SF(k+m) 符号，以通过能量累积提升处理增益。一旦能量聚合后部分解码变得可行，一种机会性解码策略会直接组合跨符号的 IQ 信号，以恢复错误。广泛的评估表明，SFusion 在 SF12 上可实现最高 15 dB 的增益，在最新解决方案中可实现最高 13 dB 的改进。
引用
@article{arxiv.2511.18484,
title = {SFusion: Energy and Coding Fusion for Ultra-Robust Low-SNR LoRa Networks},
author = {Weiwei Chen and Huaxuan Xiao and Jiefeng Zhang and Xianjin Xia and Shuai Wang and Xianjun Deng and Dan Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18484},
year = {2025}
}