[發(fā)明專利]一種提高無線能量傳輸效率的方法、系統(tǒng)及無線傳能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611147494.1
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106603175B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 馮天心;許杰;李光平
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04B5/00;H04W52/36;H04W72/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發(fā)明實施例公開了一種提高無線能量傳輸效率的方法及無線傳能系統(tǒng)，本發(fā)明實施例能認知周邊環(huán)境的無線通信系統(tǒng)信道，并且借助此來提高自身傳能效率。本發(fā)明實施例利用無線傳能系統(tǒng)認知學習環(huán)境中的無線通信系統(tǒng)的信道，并且與之工作在同一個寬帶上，判斷無線通信系統(tǒng)傳送信息是屬于哪種傳輸策略，設計算法來幫助無線傳能系統(tǒng)獲取更多的能量。

技術領域

本發(fā)明涉及無線能量傳輸領域，尤其涉及一種提高無線能量傳輸效率的方法及無線傳能系統(tǒng)。

背景技術

隨著現(xiàn)代移動通信的無線技術的提高，需要部署的無線設備也越來越多。這些無線設備的電池能量的多少成為了一個關鍵的制約因素，頻繁的更換無線設備的電池或者充電往往需要付出高昂的代價，甚至在許多關鍵的應用不可行。而在最近，利用射頻技術進行無線能量傳輸引起廣泛的關注。利用的遠場輻射特性電磁波，無線接收器從射頻信號可以遠程獲取能量發(fā)射器的能量輻射。其中，它的優(yōu)點有運行的范圍廣、部署廉價、只用小接收機的形式，高效的能源廣播。一個很好的應用是無線能量系統(tǒng)給無線通信系統(tǒng)充電，讓它可以持續(xù)地傳送信息。專用的能量發(fā)射器通過這種技術，可以為很多設備充電，而不用擔心電池能量會用完，這樣就可以支持部署很多受能量約束的設備。這種系統(tǒng)叫無線傳能系統(tǒng)。另一方面，基于射頻技術的無線通信系統(tǒng)已經(jīng)在無線信息傳送中得到廣泛應用。把無線傳能系統(tǒng)與無線通信系統(tǒng)兩者結合起來，就成為了無線信息與能量傳輸同時協(xié)作和無線能量通信網(wǎng)絡。

另外，由于認知無線電技術的發(fā)展提高，接收機可以反饋信息給發(fā)射機，從而發(fā)射機可以估計到傳輸信道的傳輸?shù)臓顩r，改變發(fā)送策略來保證信息傳輸?shù)馁|量。

無線信息與能量傳輸同時協(xié)作和無線能量通信網(wǎng)絡都是一種新興的無線系統(tǒng)，在這系統(tǒng)中無線傳能系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)都是由一個中心處理器去均衡它們的傳輸。然而，已經(jīng)有太多的傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)被獨立地設計了,無線信息與能量傳輸同時協(xié)作和無線能量通信網(wǎng)絡都沒有認知環(huán)境周圍的信號發(fā)送情況，來幫助無線傳能系統(tǒng)獲取到更多的能量。因此，利用無線傳能系統(tǒng)認知學習環(huán)境中的信道，判斷無線通信系統(tǒng)屬于機會傳輸還是服務質量保證傳輸，來幫助無線傳能系統(tǒng)獲取更多的能量是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供了一種提高無線能量傳輸效率的方法及無線傳能系統(tǒng)，利用無線傳能系統(tǒng)認知學習環(huán)境中的信道，判斷無線通信系統(tǒng)屬于機會傳輸還是服務質量保證傳輸，來幫助無線傳能系統(tǒng)獲取更多的能量。

本發(fā)明實施例提供了一種提高無線能量傳輸效率的方法，包括：

S1：對無線頻譜和環(huán)境進行認知，獲取到具有認知能力的無線通信系統(tǒng)的信道信息；

S2：根據(jù)所述信道信息判斷所述具有認知能力的無線通信系統(tǒng)是進行機會傳輸抑或是進行服務質量保證傳輸，若是進行機會傳輸，則執(zhí)行S3，若是進行服務質量保證傳輸，則執(zhí)行S4；

S3：對所述信道信息對應的信道進行選取，得到最優(yōu)傳能信道集合，并為所述最優(yōu)傳能信道集合分配功率，通過獲取到分配功率后的最優(yōu)傳能信道集合發(fā)送能量；

S4：根據(jù)預置干擾限制問題模型和預置最優(yōu)功率發(fā)送算法為所述信道信息對應的信道分配功率，并通過獲取到分配功率后的與所述信道信息對應的信道發(fā)送能量。

優(yōu)選地，所述對所述信道信息對應的信道進行選取，得到最優(yōu)傳能信道集合，并為所述最優(yōu)傳能信道集合分配功率，通過獲取到分配功率后的最優(yōu)傳能信道集合發(fā)送能量具體包括：

T1：將所述信道信息對應的信道識別為信息傳送信道，并判斷所述信息傳送信道的個數(shù)是否大于預置要求個數(shù)，若大于，則執(zhí)行T2，若不大于，則將預置功率傳送信道識別為最優(yōu)傳能信道集合，并執(zhí)行T5；

T2：遍歷所述信息傳送信道，計算能量接收機接收到所述信息傳送信道發(fā)送的功率，得到所述能量接收機接收到的最大功率，并將與所述能量接收機接收到的最大功率對應的信息傳送信道識別為標記信道；