A Model for Reliable Uplink Transmissions in LoRaWAN
远程广域网（LoRaWAN）技术提供了一种简单的解决方案，可以在各种应用中为低功耗物联网（IoT）网络提供低成本服务。目前对LoRaWAN网络的评估依赖于模拟或早期测试，这通常非常耗时，并妨碍了对设计空间的有效探索。本文提出了一种分析模型来计算A类LoRaWAN中可靠上行链路（UL）数据传输的延迟和能耗。使用真实网络测试台以及基于ns-3 LoRaWAN模块的模拟实验来评估分析模型。由此产生的比较证实，该模型准确地估计所考虑的环境中的延迟和能量消耗。该模型的价值通过其应用程序来证明，以评估终端设备的数量和数据帧重传的最大数量对延迟和能量消耗的确认UL数据传输在LoRaWAN网络中的影响。该模型可用于优化未来LoRaWAN网络中的不同传输参数。
2020-09-20 cs.NI
Trilateration-based Multi-hop for the Long Range Wide Area Network
长距离广域网（LoRaWAN）有一个开放的规范，定义了LoRa网络的介质访问控制（MAC）协议，主要基于带有信标选项的pure-Aloha。LoRaWAN具有星中星拓扑，其中终端设备直接链接到网关，上行链路数据包是主要流量。本文~贡献了LoRaWAN中的多跳方法。研究了LoRaWAN中多跳的潜在好处。提出了一种基于RSSI的三边图构建算法。设计并仿真实现了多跳最短路径和无本地信标转发机制。在ns-3仿真器上对这种新方法进行了测试，并运行了不同的场景。结果表明，多跳可以通过减少空中时间和TX功率来降低LoRaWAN的能耗。
2018-11-20 cs.NI
Using a small number of devices to experimentally estimate the packet delivery ratio on a lorawan network with a large number of end devices
在本文中，所提出的方法进行实验的设备数量少，用于评估系统与大量的设备。提出了一种用于评估LPWAN（Long Range Wide Area Networks，LoRaWAN）网络性能的软件包。示出了应用于LoRaWAN网络的该软件系统的操作的示例，用于在实现该技术时估计从多个设备到基站的消息递送的概率。该技术可用于评估其他LPWAN网络的性能。
2019-08-18 cs.NI
Selective Jamming of LoRaWAN using Commodity Hardware
远距离、低功耗网络正在迅速获得物联网（IoT）的认可，因为它们能够经济地支持远距离传感和控制应用，同时提供多年的电池寿命。LoRa是这种新型网络的一个重要例子，目前正在全球多个国家大规模部署。当这些网络走出实验室进入现实世界时，它们会暴露出巨大的网络物理攻击面。因此，确保这些网络的安全既重要又紧迫。本文重点介绍了LoRa和LoRaWAN中的安全问题，这些问题是由于在协议中选择了一种健壮但缓慢的调制类型而引起的。我们利用这些问题来开发一套基于选择性干扰的实用攻击。这些攻击使用商用硬件进行和评估。本文最后提出了一系列可用于减轻攻击的对策。
2017-12-06 cs.NI
Low-Cost Traffic Sensing System Based on LoRaWAN for Urban Areas
低功耗广域网（LPWAN）的出现，使无线传感器网络的可行性，在城市地区的环境交通传感。在这项研究中，我们探索使用LoRaWAN终端节点作为流量传感器，以提供实用的流量管理解决方案。所监测的接收信号强度指示符（RSSI）因子被报告并在网关中使用以评估环境的流量。我们的技术利用LoRaWAN作为远程通信技术来提供大规模系统。在这项工作中，我们提出了一种使用LoRaWAN设备来估计流量的方法。LoRaWAN终端设备然后将其数据包传输到不同的网关。它们的RSSI将受到道路上存在的汽车数量的影响。我们使用支持向量机和聚类方法来分类目前的汽车的大致数量。本文详细介绍了我们的经验，设计和实际实施的这个系统在一个地区，在城市场景绵延数英里。我们连续几周在不同网关测量和报告RSSI。结果表明，如果将LoRaWAN端节点放置在最佳位置，则可以获得高达96%的正确环境流量水平检测。此外，我们还共享L
2022-11-02 cs.NI
Enabling Edge processing on LoRaWAN architecture
本文提出 \edgelora 系统架构，在保持向后兼容与数据安全的前提下将边缘处理引入 LoRaWAN，有效解决数据可扩展性问题，显著降低延迟与带宽需求并提升安全隐私。
2024-02-16 cs.NI
Accelerating Update Broadcasts Over LoRaWAN Downlink via D2D Cooperation
School of Electrical and Computer Sciences, Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度布巴内斯瓦尔理工学院电气与计算机科学学院）
通过设备协作机制加速LoRaWAN下行链路的更新广播，显著减少交付时间，提升物联网的安全性和边缘智能效率。
2026-01-26 cs.NI
Optimizing Multi-hop Mechanism for the Long Range Wide Area Network
长距离（LoRa）是一种用于物联网（IoT）中无线通信的调制解调器技术，它以低数据速率换取低功耗。远程广域网（LoRaWAN）有一个开放规范，用于确定LoRa网络的媒体访问控制（MAC）协议。本文在Network Simulator 3（ns-3）中贡献了一个仿真模块，以评估LoRaWAN在各种指标中的局限性。仿真结果显示了LoRaWAN在仿真环境和大规模场景下的性能，表明LoRaWAN在物理层具有灵活的传播范围，在数据链路层具有有限的信道容量。分析了LoRaWAN中优化多跳的可行性。在仿真结果的基础上，提出了一种由扩频因子驱动的多跳机制，既扩大了网络覆盖范围，又降低了信道负载。该方法利用LoRa网络的动态特性，通过参数配置来估计最优转发跳数。结果表明，空中时间可以显着减少。
2018-11-20 cs.NI
Does Bidirectional Traffic Do More Harm Than Good in LoRaWAN Based LPWA Networks?
为了满足物联网应用的要求，对低功耗、长距离和低成本连接的需求导致了低功耗广域（LPWA）网络技术的出现。这些技术以低成本无线连接大量地理上分散的设备的前景继续吸引学术界和商业界的大量关注。尽管这些技术的性能尚未完全了解，但已经进行了几次推广。鉴于这些事态发展，需要有进行“假设分析”和部署前研究的工具，以了解设计时所作选择的影响。虽然LPWA领域有几种有前途的技术，但本文特别关注LoRa/LoRaWAN技术。特别是，我们提出了LoRaWANSim，一个模拟器，扩展了LoRaSim工具，增加了对LoRaWAN MAC协议的支持，该协议采用双向通信。这是任何其他LoRa模拟器都不具备的突出功能。随后，我们通过广泛的模拟提供了对基于LoRaWAN的网络性能的重要见解。特别是，我们表明，可实现的网络容量在早期的研究报告是相当乐观的。下行链路业务的引入会对上行链路吞吐量产生重大影响。LoRaWAN规范中推荐的传输尝试次数可能并不总是最佳选择。我们还强调了能源消耗与可靠性的权衡与选择的重传尝试的次数。
2017-12-14 cs.NI
LoRaWAN Gateway Placement for Network Planning Using Ray Tracing-Based Channel Models
研究不同信道模型对LoRaWAN网关部署的影响，提出结合射线追踪与离散事件仿真的优化框架，发现模型选择显著影响部署方案，存在计算成本与现实保真度的权衡。
2026-06-16 cs.NI
Beacon based uplink transmission for lorawan direct to satellite internet of things
本文提出BU-LoRaWAN方案，利用LoRaWAN B类同步机制和时隙调度优化星地上行传输，经OMNeT与FLoRaSat仿真验证，其交付流量约为标准LoRaWAN的两倍。
2024-09-30 cs.NI eess.SP
Optimum LoRaWAN Configuration Under Wi-SUN Interference
智能公用事业网络（SUN）多年来一直依赖于Wireless-SUN（Wi-SUN）规范。最近，从业者和研究人员已经考虑将低功耗广域网（LPWAN）（如LoRaWAN）用于SUN应用。由于在同一区域部署不同的技术并共享未经许可的频段，人们可以预期这些网络会相互干扰。本文构建了LoRaWAN模型，以优化网络参数，同时考虑技术间干扰。我们的分析模型考虑了LoRaWAN从IEEE 802.15.4g网络接收的干扰，这些网络构成了Wi-SUN系统的底层。我们推导出封闭形式的方程在这种情况下的LoRaWAN的预期可靠性。我们用这些技术之间相互作用的实际测量数据来设置模型参数。最后，我们提出了两种优化算法来确定最佳LoRaWAN配置，给定目标最低可靠性水平。该算法最大限度地提高通信范围或用户的数量上的最小用户数，最小通信范围，和最低可靠性的约束。我们通过数值分析和仿真验证了模型和算法。所提出的方法是有用的工具，规划干扰限制网络的最低可靠性的要求。
2019-12-11 cs.NI eess.SP
Fragment-Level Macro-Diversity Reception in LoRaWAN Networks with LR-FHSS
针对单网关重建限制 LR-FHSS 优势的问题，提出多网关共同接收合并有效载荷片段的宏分集策略，并构建随机几何模型量化干扰下成功概率，显著提升了网络容量。
2025-05-03 cs.NI
Experimental Evaluation of LPWAN Technologies: mioty, LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, and LTE-M in Deep Indoor Environments
IDiAL -- Institute for the Digital Transformation of Application；Living Domains Dortmund University of Applied Sciences
本文通过实验比较了mioty、LoRaWAN、Sigfox、NB-IoT和LTE-M五种LPWAN技术在深室内环境中的建筑穿透性能，使用廉价商用设备进行实测，并将结果集成到多特蒙德应用科学大学的计量系统中。
2026-05-22 cs.NI
Impact of Reactive Jamming Attacks on LoRaWAN: a Theoretical and Experimental Study
本文通过理论与实验研究，证明反应式干扰能以极短暴露时间和少量符号有效破坏LoRaWAN通信，并提出基于SDR的干扰方法，凸显了发展隐蔽通信技术的必要性。
2025-04-22 cs.NI
Slotted ALOHA on LoRaWAN - Design, Analysis, and Deployment
LoRaWAN是远程传感应用最有前途的标准之一。然而，大规模部署中预期的大量终端设备，加上缺乏有效的同步方案，对该标准的可扩展性提出了挑战。在本文中，我们提出了一种通过LoRaWAN网络上的时隙ALOHA覆盖来增加网络吞吐量的方法。为了增加单个信道容量，我们建议在标准使用的纯ALOHA方法的基础上使用时隙ALOHA变体来调节LoRaWAN网络的通信;因此，不需要修改现有的库。我们的方法是基于一个创新的同步服务，是适合于低成本的无线传感器节点。我们对LoRaWAN信道进行了建模，并在硬件平台上进行了广泛的测量，量化了调整参数对物理和介质访问控制层以及数据包冲突率的影响。结果表明，我们的同步服务支持的Slotted-ALOHA显着提高了传统LoRaWAN网络的丢包率和网络吞吐量的性能。
2019-02-18 cs.DC cs.NI
Next Generation LoRaWAN: Integrating Multi-Hop Communications at 2.4 GHz
本文提出一种兼容现有标准的混合LoRaWAN架构，通过集成多频段与多跳通信解决2.4 GHz频段覆盖与干扰问题，显著提升了网络性能。
2025-04-01 cs.NI
Integrating LoRaWAN with Mobile Ad-hoc Networks for Enhanced Campus Communication
本文综述 LoRaWAN 与 MANET 集成在校园通信中的优势、挑战及按协议栈分层的现有方案，指出其可构建可靠、节能、低成本的校园通信框架。
2024-10-25 cs.ET cs.NI
A Survey on Scalable LoRaWAN for Massive IoT: Recent Advances, Potentials, and Challenges
综述LoRaWAN在物理层和MAC层的可扩展性挑战及现有解决方案，涵盖SF/信道分配、新拓扑和信号处理，总结优缺点并指出未来方向。
2023-05-16 cs.NI eess.SP
DSME-LoRa: Seamless Long Range Communication Between Arbitrary Nodes in the Constrained IoT
在许多物联网部署中，远程无线电通信是首选，因为它避免了多跳无线网络的复杂性。LoRa是一种流行的节能无线调制，但其网络基板LoRaWAN对其用户带来了严重的限制。在本文中，我们提出并深入分析DSME-LoRa，LoRa的系统设计与IEEE 802.15.4 DSME作为MAC层。DSME-LoRa提供了无缝客户端到客户端通信的优势，超越了LoRaWAN纯粹的以网关为中心的传输。我们通过流行的RIOT操作系统上的全栈实现来评估其可行性，在分析随机马尔可夫模型中评估其稳态数据包流，并使用大规模网络模拟来量化其在大规模通信场景中的可扩展性。我们的研究结果表明，DSME-LoRa确实是一种强大的方法，可以将LoRa开放到标准网络层，并在许多方面优于LoRaWAN。
2022-08-26 cs.NI
Capture Aware Sequential Waterfilling for LoraWAN Adaptive Data Rate
针对 LoRaWAN 资源分配粗糙的问题，提出捕获感知的序列注水扩频因子分配策略，通过均衡空中时间、跨网关平衡 SF 并考虑信道捕获，使网络容量较 ADR 最高提升38%。
2019-11-14 cs.NI
Self-enforcing Game Theory-based Resource Allocation for LoRaWAN Assisted Public Safety Communications
公共安全网络在紧急情况下通过其专用服务器传播信息。公共安全网络适应公共安全通信（PSC）应用，以跟踪其使用者的位置，并且即使在关键场景中也能够维持传输。尽管如此，如果负责PSC的传统设置不可用，处理任何安全应用程序都会变得极其困难，这可能会对社会造成严重破坏。对次级网络的依赖性可以帮助解决这样的问题。但是，二级网络应易于部署，并且不得在成本和运营方面造成过高的间接费用。为此，LoRaWAN可以被认为是一种理想的解决方案，因为它提供了低功耗和远程通信。然而，对次级网络的过度利用可能导致其自身资源的高度耗尽，并且可能导致服务的完全关闭，这是一个棘手的问题。作为解决方案，本文提出了一种新的网络模型，通过LoRaWAN和传统的公共安全网络的组合，并使用基于博弈论的自执行协议，在可用服务器之间有效地分配资源。该方法采用内存和能量约束作为协议，通过纳什均衡来满足。数值结果表明，所提出的方法是能够有效地分配资源，具有足够高的收益，资源节约，网络的可持续性，资源配置和概率，继续在目前的条件下，即使在完全没有传统的接入点（AP）相比，没有故障的节点的基准场景。
2018-04-19 cs.NI
System for Measurement of Electric Energy Using Beacons with Optical Sensors and LoRaWAN Transmission
本文为OneMeter 2.0电能测量系统寻找高效无线电传输方法，通过对比LPWAN协议选用LoRaWAN，实验验证了其传输单元的能耗与城市环境下的传输范围，结果表明其具备高能效和良好的覆盖范围。
2024-06-26 cs.NI cs.SY eess.SY
Real-World LoRaWAN Performance and Propagation Modeling Using UAV, Helikite, and Vehicle-Based Measurements
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文通过实地测量评估了LoRaWAN信号传播性能，分析了高度、移动性和地形对无线信号接收的影响，展示了自适应SF选择在维持通信可靠性中的作用。
2026-04-07 cs.NI eess.SP
Ray Tracing-Based LoRaWAN Gateway Placement for Reliable Connectivity in Amazonian Regions
Federal University of Pará（帕拉联邦大学）
本研究针对亚马逊地区物联网通信的网关部署问题，提出优化模型，对比不同信道类型的影响，发现采用站点相关信道可减少所需网关数量以满足可靠连接需求。
2026-09-01 cs.NI
FAST-LoRa: An Efficient Simulation Framework for Evaluating LoRaWAN Networks and Transmission Parameter Strategies
Technical University of Cartagena（卡塔赫纳理工大学）；University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）
FAST-LoRa是一种高效的仿真框架，用于快速评估LoRaWAN网络和传输参数策略，通过分析模型和矩阵运算实现高效计算，减少仿真时间达三个数量级。
2025-07-31 cs.ET cs.NI
SS5G: Collision Resolution Protocol for Delay and Energy Efficient LoRa Networks
未来的5G和物联网（IoT）应用将严重依赖远程通信技术，如低功耗无线局域网（LPWAN）。特别是，构建在LoRa物理层上的LoRaWAN正在学术界和工业界聚集越来越多的兴趣，以实现低成本节能的物联网无线传感器网络，例如，大范围的环境监测。虽然其通信范围可能高达20公里，但LoRaWAN中可实现的比特率仅限于每秒几个比特。在发生冲突的情况下，感知速率由于分组丢失和重传而进一步降低。首先，为了减轻冲突的有害影响，我们提出了一种解码算法，能够解决几个叠加的LoRa信号。我们提出的方法利用叠加信号的轻微去相干化和LoRa物理层的特定特征。其次，我们设计了一个完整的MAC协议，使冲突解决。仿真结果表明，该方法在系统吞吐量、能量效率和时延方面均优于传统LoRaWAN。这些结果表明，我们的方案非常适合5G和物联网系统，因为它们的主要目标之一是在这些性能目标之间提供最佳权衡。
2018-09-21 cs.NI
Connectivity Analysis of LoRaWAN-Based Non-Terrestrial Networks for Subterranean mMTC
本文通过 Monte Carlo 模拟器结合地下衰减模型与 3GPP 路径损耗模型，分析了埋地 mMTC 传感器经 LoRa/LR-FHSS 与无人机、高空平台和低轨卫星建立连接的可行性，揭示了环境、设备数、埋深和土壤含水量对连接成功概率的关键影响。
2025-08-26 cs.NI
Flying Drones to Locate Cyber-Attackers in LoRaWAN Metropolitan Networks
FOLLOWME项目研究利用无人机结合网络遥测与无线定位，在LoRaWAN城域网中定位并追踪移动网络攻击者，以解决攻击溯源难题。
2025-09-19 cs.CR cs.NI
Employing p-CSMA on a LoRa Network Simulator
低功耗广域网（LPWAN）的出现是为了满足物联网（IoT）的需求-设备的运行寿命和长工作范围。在LPWAN中，远程（LoRa）WAN是最有前途的;这是一种即将推出的物联网协议，已经被KPN和TTN等大型移动运营商采用。通过LoRaWAN，物联网设备可以在单跳中将数据传输到数公里之外的相应网关，占空比为1%。然而，在LoRa网络中，任何设备都要求用于数据传输的信道，而不执行信道感测或与其他设备同步。当每个网关连接的IoT设备的数量增加时，这极大地增加了信息分组的冲突数量。为了提高信道的利用率，我们提出在LoRaWAN的MAC层上应用持续载波侦听多址（p-CSMA）协议。在这篇手稿中，我们报告了ns 3中用于LoRa网络模拟的p-CSMA组件的初始设计。特别地，呈现了向IoT设备添加p-CSMA功能的类别。此外，还详细说明了这些类与它们所应用的现有LoRaWAN模块之间的依赖关系和关系。此外，我们通过模拟LoRa网络来评估这个新的p-CSMA LoRaWAN模块的分组接收率（PRR）。目前的报告是创建整体p-CSMA模块的第一步，旨在支持网络研究人员和鉴赏家在ns 3中模拟LoRa网络的各个方面。
2018-05-30 cs.NI cs.PL
Energy performance of LR-FHSS: analysis and evaluation
本文首次建立 LR-FHSS 能耗分析模型，基于真实硬件测量评估电流消耗、电池寿命和能量效率，发现优化配置下终端电池寿命可达 2.5 至 16 年。
2024-09-05 cs.NI
LPWAN based IoT Architecture for Distributed Energy Monitoring in Deep Indoor Environments
Dortmund University of Applied Sciences and Arts（多特蒙德应用技术大学）
本文提出了一种基于 LPWAN 的分布式物联网架构，通过结合多种 LPWAN 技术优化成本和覆盖范围，用于深室内环境的能源监控。
2025-11-30 cs.NI cs.SY eess.SY
Adapting MLOps for Diverse In-Network Intelligence in 6G Era: Challenges and Solutions
Toshiba Europe Ltd.（东芝欧洲有限公司）；Digital Catapult（数字弹射中心）
本文面向6G无线网络异构性与多学习范式需求，提出由RLOps、FedOps和GenOps构成的MLOps框架，并梳理相应挑战与解决方案。
2024-10-24 cs.LG cs.NI
