Optimal SF Allocation in LoRaWAN Considering Physical Capture and Imperfect Orthogonality
- Others:
- Combinatorics, Optimization and Algorithms for Telecommunications (COATI) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-COMmunications, Réseaux, systèmes Embarqués et Distribués (Laboratoire I3S - COMRED) ; Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Drakkar ; Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG ) ; Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Description
We propose a theoretical framework for maximizing the LoRaWAN capacity interms of the number of end nodes, when they all have the same trafficgeneration process. The model optimally allocates the spreading factor tothe nodes so that attenuation and collisions are optimized. We use anaccurate propagation model considering Rayleigh channel, and we take intoaccount physical capture and imperfect SF orthogonality while guaranteeing agiven transmission success probability to each served node in the network.Numerical results show the effectiveness of our SF allocation policy. Ourframework also quantifies the maximum capacity of single cell networks andthe gain induced by multiplying the gateways on the covered area. We finallyevaluate the impact of physical capture and imperfect SF orthogonality onthe SF allocation and network performances.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.inria.fr/hal-02267218
- URN
- urn:oai:HAL:hal-02267218v1
- Origin repository
- UNICA