[发明专利]基于LoRa上行传输系统的高能效资源分配方法

权利要求书

1.一种基于LoRa上行传输系统的高能效资源分配方法，其特征在于，包括：

S1：通过网关的多个信道接收来自多个终端发射的信号，每个终端都需要遍历所有信道；

S2：获得所述多个信道接收的所述信号的信噪比；

S3：根据所述信噪比对所述多个终端重新分配信道，并根据重新分配的信道调整所述多个终端的发射参数；

S4：根据重新分配的信道和调整后的发射参数进行数据传输；

所述S3包括：

S31：根据N个信道与K个终端的对应关系将所述信噪比构建成第一信噪比矩阵，其中，所述第一信噪比矩阵的行表示信道，所述第一信噪比矩阵的列表示终端；

S32：利用最坏情况优先算法对所述第一信噪比矩阵进行处理，得到所述终端与所述信道的匹配关系并更新所述多个终端所占用的信道，同时获取各个终端的信噪比；

所述S32包括：

S321：在所述第一信噪比矩阵中获取每一列中的最小信噪比；

S322：按照每一列中的最小信噪比从小到大的顺序对所述信噪比矩阵的列进行重新排列，获得第二信噪比矩阵；

S323：将所述第二信噪比矩阵中第一列中与最大信噪比对应的信道分配给对应的终端，并在所述第二信噪比矩阵中删除与所述最大信噪比所在的行和列；

S324：将剩余的信噪比数据组成第三信噪比矩阵，并重复步骤S321至步骤S323，直至所有信道分配完成，从而获得所述终端与所述信道的最优匹配关系；

S325：根据所述最优匹配关系获得所述多个终端当前的信噪比。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa上行传输系统的高能效资源分配方法，其特征在于，所述S1包括：

S11：在所述LoRa上行传输系统中随机分布K个终端，其终端索引为并且其中|·|是集合的基数；

S12：在所述LoRa上行传输系统的网关中设置N个信道，其信道索引为并且

S13：利用所述N个信道接收来自所述K个终端的信号，其中，所述网关的第n个信道接收的信号为

其中，λ_k,n为第k个终端与第n个信道的匹配系数，并且

p_k,n为第k个终端在第n个信道上的传输功率，g_k,n是从第k个终端到第n个信道的大尺度衰落，h_k,n是从第k个终端到第n个信道的服从瑞利分布的信道信息，x_k,n是第k个终端的数据信号，ω_n是第n个信道的加性高斯白噪声。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa上行传输系统的高能效资源分配方法，在所述S32之后还包括：

S33：根据所述终端的预设数据速率约束对所述多个终端的发射参数进行优化。

4.根据权利要求3所述的基于LoRa上行传输系统的高能效资源分配方法，其特征在于，所述S33包括：

S331：预先对每个终端设定最低数据速率约束值r_k,0；

S332：计算每个终端的实际数据速率R_k,n；

S333：调整所述实际数据速率R_k,n，使得每个终端的调整后实际数据速率R’_k,n均大于所述最低数据速率约束值r_k,0；

S334：根据所述调整后实际数据速率R’_k,n计算每个终端的扩频因子；

S335：根据所述扩频因子获取每个所述终端的发射速率。