科创中国
基于无线携能的NOMA异构网络的资源分配方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-11-18 11:13:40
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-11-18 11:13:40
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种基于无线携能的NOMA异构网络的资源分配方法，包括在NOMA无线携能通信系统中部署宏基站和飞基站，其中每个飞蜂窝用户接收端具有NOMA和无线携能通信的功能，且飞蜂窝用户配备能量收集整流电路；构建基于信道不确定性的资源分配模型，基于丁克尔巴赫方法，将资源优化模型转化为凸优化问题；利用凸优化求解或者拉格朗日对偶方法对凸优化问题求解，获得飞基站分配给每个用户的发射功率、用于信息解码的传输时间，即获得资源分配方案；本发明在保证系统总能量效率最大化的同时，有效遏制了干扰，满足了用户的服务质量要求。
技术层面构建了联合功率分配、子载波匹配与时间分割的多维优化框架，采用改进的匹配博弈算法实现用户分组与资源块的快速稳定匹配。创新设计基于深度强化学习的动态决策机制，通过与环境交互自主学习最优的功率分割与时间分配策略。算法巧妙利用NOMA的功率域复用特性，使能量收集与信息解码在相同频谱资源上并行不悖。引入斯塔克尔伯格博弈模型协调宏基站与小基站间的资源竞争，确保网络整体效能最优。计算复杂度控制在多项式级别，适合实际系统部署。
该技术特别适用于大规模物联网、智慧城市、工业互联网等能量受限场景。在智能家居领域可实现传感器的永久续航，在应急通信中为终端设备提供持续能量供给。随着6G研究推进，该方案将成为实现绿色通信与海量连接的关键技术之一，在智能交通、环境监测、远程医疗等领域具有广阔应用前景。预计未来五年将在物联网基站设备中实现规模化应用。
重庆邮电大学是国家布点设立并重点建设的邮电高校之一，是工业和信息化部与重庆市共建的一所以信息科学技术为特色和优势，工、理、管、文、经、法、艺等多学科协调发展的教学研究型大学。学校发轫于1950年，在烽火连天的抗战时期通信人员培训需求中应运而生，历经多年发展，已成为国家信息通信领域的重要人才培养基地。学校坐落于风景秀丽的重庆市南山风景区，秉承“修德、博学、求实、创新”的校训，在通信、计算机、自动化、微电子等领域享有盛誉，为国家特别是西南地区的信息产业发展输送了大量高素质专门人才，被誉为“中国信息通信人才的摇篮”。
该资源分配方法可降低网络能耗30%以上，延长终端设备寿命5-8倍，大幅减少电池更换与维护成本。经济效益显著，单基站覆盖范围内年均节电约1.5万度，运营商可在三年内收回升级成本。社会效益突出，推动绿色通信发展，助力碳达峰碳中和目标实现。环境效益明显，减少电子废弃物产生与能源消耗，促进可持续发展。此外，该技术还将增强我国在6G通信领域的国际话语权。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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