[发明专利]一种LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法

权利要求书

1.一种LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法，其特征在于，包括：

获取所述LoRa上行系统中SIMO传输的系统最大能效；

获取所述LoRa上行系统中虚拟MIMO传输的系统最大能效；

比较所述SIMO传输的系统最大能效与所述虚拟MIMO传输的系统最大能效；

选择较大的系统最大能效对应的传输作为所述LoRa上行系统的传输；

其中，所述LoRa上行系统中终端的能效按照下式计算得到，

η_m＝R_m/(p_m+P_c),m∈K，

其中，R_m表示终端的数据速率，p_m表示终端的发射功率，P_c表示终端的电路功耗，K表示用于数据传输的终端的索引集；

其中，获取所述LoRa上行系统中SIMO传输的系统最大能效；包括：获取每个终端在不同扩展因子配置下的能效，并比较得到该终端的最大能效；比较每个终端的最大能效，选取最大值作为所述SIMO传输的系统最大能效，并以该最大值对应的终端作为SIMO传输；

在SIMO传输中，终端的数据速率按照下式计算得到，

其中，R_m,0表示在SIMO传输中终端的数据速率，ψ_m表示终端的扩展因子，B_m表示终端的调制带宽，γ_m,0表示在SIMO传输中终端在子载波上的接收信噪比，Γ_m表示最小信噪比阈值；

在SIMO传输中，终端的发射功率按照下式计算得到，

p_m＝Γ_m/γ_m,0，

其中，g_m＝A₀d_m^α表示终端到网关的路径损耗，A₀表示与路径损耗相关的常数，d_m表示终端到网关的距离，α表示路径损耗系数，h_m表示终端到网关的N_r×1瑞利分布的小尺度衰落信道系数，σ²表示每个接收天线的噪声功率，H表示共轭；

其中，获取所述LoRa上行系统中虚拟MIMO传输的系统最大能效；包括：获取每个终端在不同扩展因子配置下的能效，并得到每个扩展因子对应的终端能效和；比较所述终端能效和，选取最大值作为所述虚拟MIMO传输的系统最大能效，并以该最大值对应的终端作为虚拟MIMO传输；

在虚拟MIMO传输中，使用fmincon函数确定终端的发射功率；

在虚拟MIMO传输中，终端的数据速率按照下式计算得到，

其中，R_m,1表示在虚拟MIMO传输中终端的数据速率，γ_m,1表示在虚拟MIMO传输中终端在子载波上的接收信噪比，I_SF表示扩展因子之间的干扰。

2.根据权利要求1所述的LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法，其特征在于，所述LoRa上行系统中包括网关和均匀分布在网关服务区域的M个终端，网关配置Nr个接收天线，每个终端配置一个发射天线，

其中，终端索引集为，

其中，|·|表示集合的基数；

扩展因子索引集为，

Ψ_SF＝{7,8,9,10,11,12}，

其中，不同扩展因子之间具有正交性。