Dalla progettazione di reti dati satellitari per veicoli spaziali alla Quality of Service, dal WiMAX all'LTE fino ai giochi strategici multi-livello — i progetti di ricerca finanziati diretti o coordinati da Lenzini.
Progettazione di architetture e protocolli per sistemi di comunicazione spaziale che collegano stazioni di terra e veicoli spaziali tramite due satelliti geostazionari Data Relay — affrontando ritardi di propagazione in continuo cambiamento, interruzioni di visibilità e handover senza soluzione di continuità tra satelliti. Realizzato con Dieter Baum (Università di Treviri) e Radu Popescu-Zeletin (GMD/Fokus).
Ha coordinato questo progetto nazionale italiano — "Metodologie e strumenti per la progettazione di applicazioni distribuite ad alte prestazioni" — che coinvolgeva 20 università italiane, focalizzato su architetture distribuite scalabili, gestione delle risorse, sincronizzazione e ottimizzazione delle prestazioni.
Ha guidato l'unità di ricerca italiana del progetto integrato EuQoS del Sesto Programma Quadro UE — End-to-End Quality of Service Support over Heterogeneous Networks — fornendo garanzie di QoS per applicazioni multimediali e Internet in tempo reale.
Ha coordinato questo progetto finanziato dal MIUR su algoritmi distribuiti e protocolli QoS-aware per reti mesh wireless, focalizzato su valutazione delle prestazioni, scalabilità ed efficiente gestione delle risorse.
Collaborazione con il Nokia Research Center di Helsinki su algoritmi di scheduling per l'allocazione delle risorse radio nei sistemi WiMAX — scheduling di stazioni base e terminali, valutazione delle prestazioni basata su simulazione e diversi brevetti risultanti.
Collaborazione con i laboratori di ricerca di Telecom Italia a Torino sull'allocazione delle risorse radio per LTE e le reti mobili di nuova generazione — scheduling per stazioni base, nodi relay e terminali, con diversi brevetti risultanti.
Ha diretto l'unità di ricerca dell'Università di Pisa nell'ambito del progetto EU FET Proactive CONGAS — Dynamics and Coevolution in Multi-Level Strategic Interaction Games — sulle interazioni strategiche in sistemi complessi multi-livello.
Con Bacciottini, Mingozzi e Anastasi, progetta protocolli per la distribuzione dell'entanglement sulla Quantum Internet: REDiP, un protocollo di distribuzione dell'entanglement basato su ranking, e DeSQribe, un framework per protocolli di rete quantistica interoperabili.