Network Slicing Optimization in Large Scale LoRa Wide Area Networks

Dawaliby, Samir; Bradai, Abbas; Pousset, Yannis

doi:10.1109/netsoft.2019.8806711

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“…From this perspective, network softwarization can help enforce functions in the gateway at runtime and keep different IoT devices always best connected and best served. In this context, the literature includes several ideas [38,45,46,47] for making improvements to LWPAN so that LWPAN and IoT devices/applications can coexist on common network infrastructures.…”

Section: A Overviewmentioning

confidence: 99%

A Survey on Long-Range Wide-Area Network Technology Optimizations

et al. 2021

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Long-Range Wide-Area Network (LoRaWAN) enables flexible long-range service communications with low power consumption which is suitable for many IoT applications. The densification of LoRaWAN, which is needed to meet a wide range of IoT networking requirements, poses further challenges. For instance, the deployment of gateways and IoT devices are widely deployed in urban areas, which leads to interference caused by concurrent transmissions on the same channel. In this context, it is crucial to understand aspects such as the coexistence of IoT devices and applications, resource allocation, Media Access Control (MAC) layer, network planning, and mobility support, that directly affect LoRaWAN's performance. We present a systematic review of state-of-the-art works for LoRaWAN optimization solutions for IoT networking operations. We focus on five aspects that directly affect the performance of LoRaWAN. These specific aspects are directly associated with the challenges of densification of LoRaWAN. Based on the literature analysis, we present a taxonomy covering five aspects related to LoRaWAN optimizations for efficient IoT networks. Finally, we identify key research challenges and open issues in LoRaWAN optimizations for IoT networking operations that must be further studied in the future.

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Section: A Overviewmentioning

confidence: 99%

A Survey on Long-Range Wide-Area Network Technology Optimizations

et al. 2021

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“…Dawaliby et al desenvolveram uma solução baseada em Redes Definidas por Software em conjunto com o fatiamento de rede para otimização e gerência em larga escala do LoRaWAN [Dawaliby et al 2019]. Para essa otimização, múltiplas fatias virtuais são construídas em cima de um GW LoRaWAN, na qual cada fatia da rede possui pesos para indicar sua importância ou urgência, confiabilidade e energia.…”

Section: Trabalhos Relacionadosunclassified

“…Espera-se, que os cenários futuros de IoT tenham diferentes aplicações de monitoramento, tais como, saúde, logística, automação residencial/predial, rede inteligente e monitoramento de infraestrutura crítica. Tais aplicações IoT possuem diferentes requisitos em termos de taxa de entrega de pacote ou atraso [Dawaliby et al 2019]. Por exemplo, uma aplicação de monitoramento em tempo real tem requisito de confiabilidade e atraso mais restrito do que uma aplicação de monitoramento de rede elétrica inteligente.…”

Section: Visão Geral Do Cenáriounclassified

“…Contudo, as soluções para IoT e LoRaWAN concentra-se na dificuldade em atender aos diversos requisitos de Qualidade de Serviço (QoS) gerados pela heterogeneidade das aplicações e suas demandas [Kavitha and Suseendran 2019]. Por exemplo, as aplicações IoT tem diferentes requisitos de QoS em termos de taxa de entrega de pacote ou atraso [Dawaliby et al 2019]. Portanto, um mecanismo eficiente de alocação de recursos deve ajustar os parâmetros relacionados ao rádio em tempo real, tal como SF, de acordo com a prioridade de cada aplicação e condições da rede para prover melhor QoS para aplicações mais prioritárias.…”

unclassified

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Mecanismo de Alocação de Recursos para LoRaWAN Ciente da Prioridade das Aplicações de IoT

Lima¹,

Matni²,

Moraes³

et al. 2020

Anais Do Simpósio Brasileiro De Computação Ubíqua E Pervasiva (SBCUP 2020)

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O aumento no numero de dispositivos LoRaWAN conectados, tem aumentado as colisões e interferências na rede. Neste sentido, surge a necessidade de um mecanismo para gerenciar o fator de propagação usado pelos dispositivos durante as transmissões. No entanto, os mecanismos existentes não tratam a prioridade das aplicações, ocasionando em dispositivos com funções importantes tenham o mesmo tratamento que dispositivos com funções menos importantes ,trazendo menos segurança do ponto de vista da aplicação. Este artigo propõe o PRA, um mecanismo de alocação de fator de propagação de acordo com o nível de importância da aplicação, priorizando aplicações com alta e media prioridade. Simulações mostram que o PRA reduz em até 85% e 80% o tempo no ar e o consumo de energia para grupos de dispositivos de alta e media prioridade, respectivamente, se comparado a mecanismos do estado-da-arte.

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“…Dawaliby et al desenvolveram uma solução baseada em Redes Definidas por Software em conjunto com o fatiamento de rede para otimização e gerência em larga escala do LoRaWAN [Dawaliby et al 2019]. Para essa otimização, múltiplas fatias virtuais são construídas em cima de um gateway LoRaWAN, na qual cada fatia da rede possui pesos para indicar sua importância ou urgência, confiabilidade e energia.…”

Section: Trabalhos Relacionadosunclassified

Modelo de Otimização de Alocação de Recursos em LoRaWAN para Aplicações de Internet das Coisas

Matni¹,

Moraes²,

Riker³

et al. 2020

Anais Do XXV Workshop De Gerência E Operação De Redes E Serviços (WGRS 2020)

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O LoRaWAN é a tecnologia sem fio de longo alcance mais utilizada para aplicações de Internet das Coisas (IoT) que trabalham com alta densidade, pois é capaz de conectar dispositivos que requerem serviços de comunicação de longo alcance, baixo custo e menor consumo de energia. Contudo, a densificação do uso de LoRaWAN em serviços IoT traz uma série de desafios devido a interferência por transmissão simultânea no mesmo canal e/ou maior consumo de energia pelos dispositivos. Nesse contexto, é crucial entender os conceitos de alocação de recursos do LoRaWAN para otimizar a configuração de parâmetros específicos do rádio, ie, Fator de Espalhamento (SF) e Frequência de portadora (CF), em que a otimização dos parâmetros de transmissão via modelos de otimização é um desafio em aberto. Este artigo apresenta o MARCO, um modelo de otimização de alocação de recursos para minimizar a Qualidade de Serviço (QoS) do LoRaWAN para aplicações de IoT, além de contribuir para a melhora da eficiência enérgica dos dispositivos. O MARCO considera uma programação linear inteira mista para definir as configurações ideais dos parâmetros SF e CF, bem como especificações de trafego da rede como um todo. Resultados de simulação demonstram a eficiência em termos de taxa de extração de dados, número de colisões e consumo de energia do MARCO em comparação com as heurísticas de alocação de recursos para LoRaWAN existentes.

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Network Slicing Optimization in Large Scale LoRa Wide Area Networks

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A Survey on Long-Range Wide-Area Network Technology Optimizations

A Survey on Long-Range Wide-Area Network Technology Optimizations

Mecanismo de Alocação de Recursos para LoRaWAN Ciente da Prioridade das Aplicações de IoT

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