[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

说明书

本发明涉及一种LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法，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。本发明的LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法，利用LoRa网关的多天线技术，将虚拟MIMO传输引入LoRa系统，解决了具有相同扩展因子的终端引起的干扰问题。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法。

背景技术

低功耗广域网络(LPWAN)技术在支持海量互联网(mIoT)应用方面具有广阔的应用前景，其特点是大量的终端(EDs)，功耗低，通信范围长。在现有的LPWAN技术中，LoRa由于其利用啁啾扩频(CSS)调制和在无许可证频带中工作的优点，最近在促进mIoT应用方面引起了人们的广泛关注。

由于独特的CSS调制带来的正交性，LoRa可以支持多达6个ED的并行传输，在同一频带中具有不同的扩展因子(SFs)配置，但这远远不能容纳密集部署mIoT应用程序所需的大规模ED的通信。即使多通道传输在LoRa系统中是可用的，它仍然不能满足mIoT中大规模EDs访问网络的要求。考虑到LoRa系统中SF值的有限数量，当需要更多的EDs访问时对于同一频带的LoRa网络，其中一些EDs将不可避免地采用相同的SF，会造成共SF干扰，将具有相同SF的EDs引起的干扰引入到系统中，这将进一步恶化网络性能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种LoRa上行系统中节能的自适应虚拟MIMO传输方法，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。

在本发明的一个实施例中，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，

Μ＝{1,2,…,M}，M＝|Μ|，

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。

在本发明的一个实施例中，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；