本發(fā)明屬于無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸是指通過第六代移動通信技術(shù)進(jìn)行的無線數(shù)據(jù)傳輸，旨在提供更高的傳輸速率、極低的延遲和全球無縫覆蓋。6g將支持廣泛的應(yīng)用場景，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛，能夠滿足未來對超高速、低延遲和大規(guī)模連接的需求，星閃網(wǎng)絡(luò)可能是指利用低軌道衛(wèi)星與地面基站相結(jié)合的天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)，類似于現(xiàn)有的衛(wèi)星星座網(wǎng)絡(luò)，如星鏈。在6g時代，這類網(wǎng)絡(luò)將通過衛(wèi)星補(bǔ)充地面網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，確保全球范圍內(nèi)的高速、穩(wěn)定的通信，尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)和海洋等傳統(tǒng)地面基站無法覆蓋的地方。

2、6g網(wǎng)絡(luò)追求超高速率、超低延遲和全球無縫覆蓋，然而地面基站的覆蓋范圍有限，尤其在偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋和空中等難以到達(dá)的區(qū)域，傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)難以提供高質(zhì)量的信號傳輸，基于星閃網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法能夠大幅提升網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和可靠性，實(shí)現(xiàn)真正的全球連接，隨著6g網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用場景的多樣化，如自動駕駛、遠(yuǎn)程手術(shù)、智能城市等，網(wǎng)絡(luò)必須能夠應(yīng)對不斷變化的用戶需求、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和惡劣的環(huán)境條件。

3、然而，能量收集器的拾取范圍有限，難以從遠(yuǎn)距離的射頻源中收集足夠的能量，射頻信號并非始終存在或穩(wěn)定，導(dǎo)致設(shè)備在非工作周期內(nèi)無法持續(xù)獲得能量，而且用于能量轉(zhuǎn)換的二極管在低功率條件下的性能受到限制，導(dǎo)致高阻抗天線的能量轉(zhuǎn)換效率不高，無法高效維持無線電波傳輸所需能量，進(jìn)而導(dǎo)致6g網(wǎng)絡(luò)信號存在中斷或者信號不穩(wěn)定的狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的能量收集器的拾取范圍有限，難以從遠(yuǎn)距離的射頻源中收集足夠的能量，射頻信號并非始終存在或穩(wěn)定，導(dǎo)致設(shè)備在非工作周期內(nèi)無法持續(xù)獲得能量，而且用于能量轉(zhuǎn)換的二極管在低功率條件下的性能受到限制，導(dǎo)致高阻抗天線的能量轉(zhuǎn)換效率不高，無法高效維持無線電波傳輸所需能量，進(jìn)而導(dǎo)致6g網(wǎng)絡(luò)信號存在中斷或者信號不穩(wěn)定的狀態(tài)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法及裝置。

2、本發(fā)明的第一方面，提出了一種基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，方法包括：

3、s1，通過k-means++算法確定電磁能量收集器位置；

4、s2，結(jié)合導(dǎo)體損耗、介質(zhì)損耗和輻射損耗計算高阻抗天線的阻抗值，以匹配高阻抗天線和用于整流的二極管，其中，二極管用于將電磁能力收集器收集的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

5、s3，將電磁能力收集器收集到的能量通過匹配后的高阻抗天線和二極管進(jìn)行傳輸，得到二極管端的備用能量；

6、s4，結(jié)合星閃模型和超寬帶傳輸模式定位發(fā)射端和接收端；

7、s5，通過fang算法確定從發(fā)射端至接收端的中間節(jié)點(diǎn)，其中，發(fā)射端、中間節(jié)點(diǎn)和接收端組成多個匹配網(wǎng)絡(luò)；

8、s6，構(gòu)建算力量化模型和算力能耗量化模型；

9、s7，利用算力量化模型驗(yàn)證發(fā)射端算力和接收端算力是否低于相對應(yīng)的空閑算力，并利用算力能耗量化模型驗(yàn)證備用能量是否滿足匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗；

10、s8，選擇發(fā)射端算力和接收端算力低于相對應(yīng)的空閑算力且備用能量滿足匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗的匹配網(wǎng)絡(luò)作為目標(biāo)匹配網(wǎng)絡(luò)；

11、s9，利用目標(biāo)匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行6g網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸。

12、本發(fā)明的第二方面，提出了一種基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化裝置，用于實(shí)現(xiàn)第一方面任一項(xiàng)的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，裝置包括：

13、第一定位模塊，用于通過k-means++算法確定電磁能量收集器位置；

14、匹配模塊，用于結(jié)合導(dǎo)體損耗、介質(zhì)損耗和輻射損耗計算高阻抗天線的阻抗值，以匹配高阻抗天線和用于整流的二極管，其中，二極管用于將電磁能力收集器收集的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

15、第一傳輸模塊，用于將電磁能力收集器收集到的能量通過匹配后的高阻抗天線和二極管進(jìn)行傳輸，得到二極管端的備用能量；

16、第二定位模塊，用于結(jié)合星閃模型和超寬帶傳輸模式定位發(fā)射端和接收端；

17、計算模塊，用于通過fang算法確定從發(fā)射端至接收端的中間節(jié)點(diǎn)，其中，發(fā)射端、中間節(jié)點(diǎn)和接收端組成多個匹配網(wǎng)絡(luò)；

18、建模模塊，用于構(gòu)建算力量化模型和算力能耗量化模型；

19、驗(yàn)證模塊，用于利用算力量化模型驗(yàn)證發(fā)射端算力和接收端算力是否低于相對應(yīng)的空閑算力，并利用算力能耗量化模型驗(yàn)證備用能量是否滿足匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗；

20、選取模塊，用于選擇發(fā)射端算力和接收端算力低于相對應(yīng)的空閑算力且備用能量滿足匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗的匹配網(wǎng)絡(luò)作為目標(biāo)匹配網(wǎng)絡(luò)；

21、第二傳輸模塊，用于利用目標(biāo)匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行6g網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸。

22、本發(fā)明有益效果如下：

23、在本發(fā)明實(shí)施例中，首先，利用k-means++算法優(yōu)化電磁能量收集器的位置布局?jǐn)U大了能量收集的范圍，提高無線電波的收集效率，其次，通過計算高阻抗天線的導(dǎo)體損耗、介質(zhì)損耗和輻射損耗，優(yōu)化高阻抗天線與二極管的匹配，提高無線電波轉(zhuǎn)換為直流電能的效率，減少能量損失，最后，確定發(fā)射端和接收端并通過fang算法計算中間節(jié)點(diǎn)，提升能量收集和信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，并利用算力量化模型和算力能耗量化模型提供的約束進(jìn)行中間節(jié)點(diǎn)的適配選取形成匹配網(wǎng)絡(luò)，確保收集的能量和途徑節(jié)點(diǎn)的算力能夠滿足6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸至接收端，確保系統(tǒng)能夠在不同空間條件和不同傳輸距離下都能有效工作，提升6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)某掷m(xù)穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，所述s1具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，所述s106的判斷方式具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，所述s2具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，所述s5具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，所述算力量化模型具體為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，所述算力能耗量化模型具體為：

8.一種基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化裝置，其特征在于，裝置包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化裝置，其特征在于，所述第一定位模塊具體用于：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6g網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，所述判斷子模塊的判斷方式具體為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于星閃網(wǎng)絡(luò)的6G網(wǎng)絡(luò)信號傳輸優(yōu)化方法及裝置，屬于無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。包括：通過K?means++算法確定電磁能量收集器位置，計算高阻抗天線的阻抗值，匹配高阻抗天線和二極管，得到二極管端的備用能量，通過Fang算法確定從發(fā)射端至接收端的中間節(jié)點(diǎn)，利用算力量化模型驗(yàn)證發(fā)射端算力和接收端算力是否滿足要求，利用算力能耗量化模型驗(yàn)證備用能量是否滿足匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗，選擇發(fā)射端算力和接收端算力低于相對應(yīng)的空閑算力且備用能量滿足匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗的匹配網(wǎng)絡(luò)作為目標(biāo)匹配網(wǎng)絡(luò)，利用目標(biāo)匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行6G網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸。通過該方法，提高了傳輸效率，減少了傳輸過程中的損耗。

技術(shù)研發(fā)人員：王玉梁,朱文進(jìn),周艷龍,劉婷雯,王向鋒,滿新宇,馬骉,郭士魏,房杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中電信數(shù)智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6