[發明專利]基于LoRa上行傳輸系統的高能效資源分配方法

有效

• 申請號: 202010093807.X
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111372313B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 牛進平;郭藝;馬躍;頡麥杰;楊香;張李;李艷艷;尹小燕;陳曉江;房鼎益
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 尹曉雪

1.一種基于LoRa上行傳輸系統的高能效資源分配方法，其特征在于，包括：

S1：通過網關的多個信道接收來自多個終端發射的信號，每個終端都需要遍歷所有信道；

S2：獲得所述多個信道接收的所述信號的信噪比；

S3：根據所述信噪比對所述多個終端重新分配信道，并根據重新分配的信道調整所述多個終端的發射參數；

S4：根據重新分配的信道和調整后的發射參數進行數據傳輸；

所述S3包括：

S31：根據N個信道與K個終端的對應關系將所述信噪比構建成第一信噪比矩陣，其中，所述第一信噪比矩陣的行表示信道，所述第一信噪比矩陣的列表示終端；

S32：利用最壞情況優先算法對所述第一信噪比矩陣進行處理，得到所述終端與所述信道的匹配關系并更新所述多個終端所占用的信道，同時獲取各個終端的信噪比；

所述S32包括：

S321：在所述第一信噪比矩陣中獲取每一列中的最小信噪比；

S322：按照每一列中的最小信噪比從小到大的順序對所述信噪比矩陣的列進行重新排列，獲得第二信噪比矩陣；

S323：將所述第二信噪比矩陣中第一列中與最大信噪比對應的信道分配給對應的終端，并在所述第二信噪比矩陣中刪除與所述最大信噪比所在的行和列；

S324：將剩余的信噪比數據組成第三信噪比矩陣，并重復步驟S321至步驟S323，直至所有信道分配完成，從而獲得所述終端與所述信道的最優匹配關系；

S325：根據所述最優匹配關系獲得所述多個終端當前的信噪比。

2.根據權利要求1所述的基于LoRa上行傳輸系統的高能效資源分配方法，其特征在于，所述S1包括：

S11：在所述LoRa上行傳輸系統中隨機分布K個終端，其終端索引為并且其中|·|是集合的基數；

S12：在所述LoRa上行傳輸系統的網關中設置N個信道，其信道索引為并且

S13：利用所述N個信道接收來自所述K個終端的信號，其中，所述網關的第n個信道接收的信號為

其中，λ_k,n為第k個終端與第n個信道的匹配系數，并且

p_k,n為第k個終端在第n個信道上的傳輸功率，g_k,n是從第k個終端到第n個信道的大尺度衰落，h_k,n是從第k個終端到第n個信道的服從瑞利分布的信道信息，x_k,n是第k個終端的數據信號，ω_n是第n個信道的加性高斯白噪聲。

3.根據權利要求1所述的基于LoRa上行傳輸系統的高能效資源分配方法，在所述S32之后還包括：

S33：根據所述終端的預設數據速率約束對所述多個終端的發射參數進行優化。

4.根據權利要求3所述的基于LoRa上行傳輸系統的高能效資源分配方法，其特征在于，所述S33包括：

S331：預先對每個終端設定最低數據速率約束值r_k,0；

S332：計算每個終端的實際數據速率R_k,n；

S333：調整所述實際數據速率R_k,n，使得每個終端的調整后實際數據速率R’_k,n均大于所述最低數據速率約束值r_k,0；

S334：根據所述調整后實際數據速率R’_k,n計算每個終端的擴頻因子；

S335：根據所述擴頻因子獲取每個所述終端的發射速率。