本发明涉及一种大规模多层异构网络中基于非线性能量收集的上行传输方法，属于无线通信领域，包括在平面上建模不同基站、用户、PB的位置分布，按照开放式访问协议用户关联到平均接收功率最大的基站；用户利用非线性能量收集模型在时间内从整个平面的所有PB发射的能量信号中收集能量；用户利用收集到能量在剩余的时间内向自己关联的基站实现上行传输。本发明将用户收集到的能量进行非均匀离散化处理，通过最小化中断概率或最大化区域吞吐量，优化了能量收集过程与上行信息传输过程之间的时间切换因子，研究了关键参数对系统性能的影响，能够适用于不同信道衰落情景，实现绿色可持续高效通信，具有重要的理论意义和应用价值。