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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利用户位置不确定下NOMA无人机通信系统的和速率最大化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114679787B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210281280.2，技术领域涉及：H04W72/044；该发明授权用户位置不确定下NOMA无人机通信系统的和速率最大化方法是由王正强;张浩;刘洋;万晓榆;樊自甫;骆江涛设计研发完成，并于2022-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本用户位置不确定下NOMA无人机通信系统的和速率最大化方法在说明书摘要公布了：本发明请求保护用户位置不确定下非正交多址接入Non‑OrthogonalMultipleAccess，NOMA无人机通信系统的和速率最大化方法，包括：初始化最大迭代次数和最大误差因子、用户功率分配、无人机位置、二进制解码顺序初始值、用户速率；根据给定的初始值，通过内层迭代算法求出用户速率、用户分配功率、无人机的位置、二进制解码顺序，如果用户速率满足误差精度的判断条件，输出用户速率并进入外层算法，否则迭代更新用户分配功率、无人机位置、二进制解码顺序初始值、用户速率。在外层算法中，判断辅助变量是否满足误差因子，如果满足条件，迭代更新惩罚参数，否则更新迭代次数，最后，判断迭代次数是否满足最大迭代次数，如果满足条件，输出系统和速率，否则进入内层算法并将求解出的值作为下次迭代更新的初始值。

本发明授权用户位置不确定下NOMA无人机通信系统的和速率最大化方法在权利要求书中公布了：1.一种用户位置不确定下NOMA无人机通信系统的和速率最大化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：根据一种用户位置不确定下NOMA无人机通信系统的和速率最大化方法构建基于NOMA的无人机通信系统，在这个系统中考虑用户位置不确定性、最小用户速率门限、二进制解码顺序，通过这些约束条件构建联合优化无人机的位置、无人机功率分配来最大化系统和速率； 在下行网络中无人机作为热点覆盖地面的用户，单个无人机采用单天线向配有单天线的K个地面用户发送广播信号，无人机的最大发射功率为Puav，无人机的飞行高度表示为H，无人机的部署位置表示为q＝[x,y]，地面用户的位置表示成wm＝[xm,ym]T,m＝1,...,K,对于无人机发送给地面用户的信号具有相同的频带，采用在功率域上进行叠加的NOMA协议进行发送,在无人机估计地面用户位置不确定的情况下，无人机估计的用户位置表示为we,m＝xe,m,ye,m,m＝1,...,K，用户实际位置和估计位置之间的关系为xm＝xe,m+Δxe,m,ym＝ye,m+Δye,m,m＝1,...,K，其中Δxe,m和Δye,m分别表示对xm和ym的估计误差，并满足其中Qm表示第m个用户的误差集合，εm表示第m个用户误差半径；高斯白噪声服从均值为0，方差为σ2的正态分布，通过上述参数构建和速率最大化优化问题： 其中P＝{pn,n＝1,...,K}表示无人机分配给用户的功率，Q＝{q}表示无人机的位置，A＝{αj,n,n＝1,...,K,j＝1,...,K}表示用户j和用户n相对无人机位置远近关系，表示第m个用户的信道增益，β0表示单位距离的信道功率增益，Puav表示无人机的最大发射功率，表示无人机到用户j的距离，表示无人机到用户n的距离，m∈{n∪ψn}表示用户n的信号不仅在用户n处解码而且在用户ψn＝{k∣bk,n＝1,k≠n,n＝1,...,K,k＝1,...,K}也能进行解码； 步骤2：为了解决和速率最大化问题1.1-1.5，对1.1-1.5问题做如下等价处理，和速率最大化问题1.1-1.5等价为如下问题 其中，R＝{Rn,n＝1,...,K}表示地面用户的速率，引入第n个用户的速率表达式在问题1.1-1.5中目标函数1.1是关于Rn单调递增的，所以将转换为问题1.6-1.9中的约束1.7是成立的，对于问题1.6-1.9，如果m∈{n∪ψn}，有bm,n＝1成立，否则，bm,n＝0；因此将问题1.6-1.9等价转换为如下式子； 其中，在问题1.10-1.14的约束1.14中引入二进制变量bm,n∈{0,1}表示解码决策因子；由于用户位置的不确定性，对于问题1.10-1.14中的约束1.11，约束1.11左边有参数wm存在于的表达式中,的表达式写为 式子1.15转换得到 因为式1.16是关于x-xm2+y-ym2单调递减的，因此可以考虑以下问题 通过将式1.17带入到1.16式中，可以获得 其中， 然后将式1.19带入到问题1.10-1.14的约束1.11中并引入辅助变量集合T＝{tm,n,m＝1,...,K,n＝1,...,K}将问题1.10-1.14的约束1.11写为 log2tm,n+pn-log2tm,n≥bm,nRn,m＝1,...,K,n＝1,...,K1.20 此外将问题1.10-1.14中的{αj,n、bm,n}当作辅助变量，将问题1.10-1.14中约束1.13的分段二进制约束1.5以及分段二进制约束1.14分别等价转换为 αn,n＝0,n＝1,...,K,1.22 αj,n∈{0,1},j≠n,j＝1,...,K,n＝1,...,K,1.23 αn,j+αj,n＝1,j≠n,j＝1,...,K,n＝1,...,K,1.24 αj,nH2+||q-wj||2≤H2+||q-wn||2,j≠n,j＝1,...,K,n＝1,...,K.1.25 bm,m＝1,m＝1,...,K,1.26 bm,n∈{0,1},m≠n,m＝1,...,K,n＝1,...,K,1.27 bm,n+bn,m＝1,m≠n,m＝1,...,K,n＝1,...,K,1.28 bm,nH2+||q-wm||2≤H2+||q-wn||2,m≠n,m＝1,...,K,n＝1,...,K.1.29 其中，将整数约束1.23、1.27分别等价转换为连续不等式约束 0≤αj,n≤1,j＝1,...,K,n＝1,...,K,1.30 0≤bm,n≤1,m＝1,...,K,n＝1,...,K,1.32 将问题1.10-1.14中的约束1.11、约束1.13中的1.5式以及约束1.14进行综合处理，将混合整数非凸优化问题1.10-1.14转化为连续非凸优化问题； 步骤3：对变量P，Q，A，B和辅助变量T，R进行初始化；初始化外层迭代次数o＝0，和惩罚因子λ＞0,μ＞0，最大误差因子ν＞0，ν1＞0，ν2＞0； 步骤4：对于第o+1次外层迭代，从第o次外层迭代的结果出发，固定惩罚因子λ,μ，采用变量替换，联合无人机的位置、功率分配以及二进制解码顺序求解和速率最大化问题： 步骤5：判断外层算法中的条件是否满足误差因子,如果满足就按λ＝c1λ,μ＝c2μ更新惩罚因子，否则就更新迭代次数o＝o+1；然后再判断迭代次数是否满足最大化迭代次数，如果满足跳出外层算法并输出最终结果，否则再次进入内层算法并重复步骤4和步骤5； 所述步骤4具体包括： 4.1以第o次外层迭代得到的计算结果对变量初始化；初始化内层迭代次数i＝0； 4.2根据凸优化理论，在第i+1次内层迭代中将问题1.37-1.39约束1.38中的非凸约束1.20、1.21分别通过泰勒公式近似为以下凸约束： 其中表示变量{tm,n,bm,n,Rn}在第i次内层迭代的计算结果；问题1.37-1.39约束1.38中的非凸约束1.25和1.29分别等价转换为 其中表示变量{q,αj,n,bm,n}在第i次内层迭代的计算结果；将问题1.37-1.39约束1.38中的非凸约束1.31、1.33引入辅助变量分别等价转换为 其中，Φ＝{φj,n,j＝1,..,K,n＝1,...,K}，分别是松弛变量的集合，表示变量{αj,n,bm,n}内层算法在第i次的计算结果； 综合上述分析，问题1.37-1.39以及约束1.38以及1.39近似为 4.3判断内层算法是否满足阈值ν，若是，则输出计算结果；否则重复步骤4.2和4.3。

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