一种多点协同无线能量传输方法技术

本发明专利技术公开了一种多点协同无线能量传输方法，它包括控制中心、数据中心、多小区基站以及用户终端，当用户终端电量小于阈值E1有充电需求时，用户终端通过多小区基站发出请求到数据中心，数据中心判断数据传输业务和能量传输业务的优先级，以用户终端为中心并且作为接收端接收周围充电设备同时为用户终端的传输能量信号，在接收端把多个能量波束信号进行叠加，增加接收能量信号的能量，为用户终端的设备或传感器设备节点进行能量传输。本产品通过多个基站或多天线协同方式为用户终端设备提供无线充电功能可以带来了很多应用方便。供无线充电功能可以带来了很多应用方便。供无线充电功能可以带来了很多应用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种多点协同无线能量传输方法


[0001]本专利技术涉及一种无线能量传输方法，尤其涉及一种多点协同无线能量传输方法。

技术介绍

[0002]无线传能网络和无线通信网络融合是未来移动通信研究方向之一。把无线传能技术引入通信组网中，而且还可以为网络中的中终端设备提供信息和能量传输，提高终端设备电池续航能力。
[0003]在目前已有的无线电能传输技术中，研究较多的主要有磁场耦合式和电磁辐射式；其中，磁场耦合式以磁感应耦合式和磁耦合谐振式为主，主要用于近场场景，传输距离为几毫米到几米；电磁辐射式以微波辐射式和激光方式为主，主要应用于远距离场景，微波辐射式传输方式比较适合在无线通信网中应用。
[0004]然而在无线能量传输通信组网中，由于一些低功率基站覆盖半径较小，如果低功率节点传输能量过高会增加对邻区的干扰，同时对周围环境带来辐射，如果传输能量比较小，到达接收端能量较小，充电效果不好。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术所存在的不足之处，本专利技术提供了一种多点协同无线能量传输方法。
[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种多点协同无线能量传输方法，它包括控制中心、数据中心、多小区基站以及用户终端，当用户终端电量小于阈值E1有充电需求时，用户终端通过多小区基站发出请求到数据中心，数据中心判断数据传输业务和能量传输业务的优先级，以用户终端为中心并且作为接收端接收周围充电设备同时为用户终端的传输能量信号，在接收端把多个能量波束信号进行叠加，增加接收能量信号的能量，为用户终端的设备或传感器设备节点进行能量传输。
[0007]进一步地，数据中心判断数据传输业务优先级高于能量传输业务，数据中心则提高当前数据通信信号发射能量，用户终端把从多小区基站接收到信号进行叠加，然后按照其预期的信号进行接收功率分配，对接收到的信号进行功分处理，其中一部分进行信号检测接收机，另一部分进入能量收割机，当充电电量大于阈值E2时，终端通过小区基站和数据中心向控制中心发送充电完成信号。
[0008]进一步地，数据中心判断能量传输业务优先级高于数据传输业务，数据中心通过多小区基站通知用户终端发送训练数据，多小区基站利用训练数据进行信道估计和信道质量测量，并把测量信道估计结果、SINR值通过数据中心上报给控制中心，然后控制中心根据多小区基站测量上报的SINR值，选择为用户服务的小区簇成员，控制中心对各小区簇进行额外时域、频域和空域传能资源分配，并使各小区簇之间在时域、频域和空域内正交分配，减少不同小区簇之间的干扰，在额外分配的资源域内为用户发送能量信号，控制中心根据多小区基站上报的信道估计结果，计算能量波束赋型因子并通过数据中心发给多小区基
站，各小区簇按照以用户为中心的方式对用户终端进行能量传输，用户终端则把所有接收信号进行叠加，叠加后的信号均进入能量收割机为用户终端充电，当充电电量大于阈值E2时，用户终端通过多小区基站和数据中心向控制中心发送充电完成信号，控制中心指示多小区基站结束充电。
[0009]进一步地，多小区基站为多个低功率小基站或单站分布式RRU或单站分布式天线。
[0010]本专利技术公开了一种多点协同无线能量传输方法，好处在于：
[0011]1.在适用于具有多个基站或(单站)分布式RRU或(单站)分布式天线场景中，通过多个基站或多天线协同方式为用户终端设备提供无线充电功能可以带来了很多应用方便。如为消费类电子设备如手机、笔记本、电子书、电子手表、智能家居传感器、体域网人体传感器和物联网终端设备及传感器等应用提供无线充电功能，可以省去有源充电的不便。
[0012]2.本专利技术在发射端利用用户终端周围部署的多个低功率小基站或者是单站分布式RRU或单站分布式天线同时为用户终端传输能量信号，在接收端把多个地点的天线发射能量波束信号进行叠加增加，可以增加接收能量信号的能量。
附图说明
[0013]图1为无线能量传输的小区架构框图。
[0014]图2为以用户为中心低功率小基站无线信息和能量传输时序框图。
[0015]图3为以用户为中心多个低功率小基站对用户设备终端只进行能量传输时序框图。
[0016]图中：1、控制中心；2、数据中心；3、多小区基站；4、用户终端。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0018]本专利技术提出一种在一定功率情况下以用户为中心的点协同无线能量传输的方法。该方法在发射端利用用户终端周围多个低功率小基站或单站分布式RRU或单站分布式天线同时为用户终端传输能量信号，在接收端把多个低功率小基站或分布式射频单元RRU或分布式天线能量波束信号进行叠加，可以增加接收能量信号的能量，为用户终端设备或传感器设备节点进行能量传输。
[0019]如图1所示，在无线能量传输的架构包括控制中心、数据中心、小区基站或射频RRU单元以及用户终端。控制中心与数据中心可以根据应用场景需求部署在近端或远端，控制中心与数据中心相连，数据中心与一个区域内部署的多个低功率小区基站相连。其中：
[0020]1、控制中心用于传输多个小区的控制面数据，由集中单元(CU)承载，其主要功能包括：多小区联合的RRM、多小区能量资源管理、异构协调、QoS保障、小区移动管理和本地无线链路控制等。由于每个小区的低功率节点服务用户数量比较少，可利用的时域、频域、空域和功率域资源会有更多的选择，可以通过联合多个小区的进行时域、频域、空域波束调度分配和功率控制减少邻区的干扰。
[0021]2、数据中心用于传输多个小区的用户面数据，由分布式单元(DU)承载，其主要功能包括：高层处理、低功率节点协调和数据承载聚合等。
[0022]3、数据中心和控制中心通过消息接口相连，用于传输控制消息。
[0023]实施例1：以用户为中心多个低功率小基站对用户设备终端进行信息和能量协同传输；
[0024]如图2所示，以用户为中心低功率小基站无线信息和能量传输时序框图，其中，步骤1：当用户终端检测电量小于阈值E1时，用户终端通过上行广播信道向周围的多小区基站发出充电请求，并且将充电请求上报到数据中心；
[0025]步骤2：数据中心根据当前用户数据通信信号传输情况判断，如果数据传输业务优先级高于能量传输业务，也即通信业务优先级大于充电业务优先级，通知基站提高发射信号幅值，数据中心则提高当前发射信号幅值；
[0026]步骤3：终端把接收多个小区基站进行叠加，然后按照事先规定的信号功率分配，对接收到的信号进行功分处理，一部分进行信号检测电路，一部分进入能量收割电路；当检测充电电量大于阈值E2时，终端通过多小区基站和数据中心向控制中心发送充电完成请求上报；
[0027]步骤4：控制中心指示小基站充电结束。
[0028]实施例2：如图3所示，以用户为中心多个低功率小基站对用户设备终端只进行能量传输；步骤1：当用户终端检测电量小于阈值E1时，用户终端通过上行广播本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多点协同无线能量传输方法，其特征在于：它包括控制中心(1)、数据中心(2)、多小区基站(3)以及用户终端(4)，当用户终端(4)电量小于阈值E1有充电需求时，用户终端(4)通过多小区基站(3)发出请求到数据中心(2)，数据中心(2)判断数据传输业务和能量传输业务的优先级，以用户终端(4)为中心并且作为接收端接收周围充电设备同时为用户终端(4)的传输能量信号，在接收端把多个能量波束信号进行叠加，增加接收能量信号的能量，为用户终端(4)的设备或传感器设备节点进行能量传输。2.根据权利要求1所述的多点协同无线能量传输方法，其特征在于：所述数据中心(2)判断数据传输业务优先级高于能量传输业务，数据中心(2)则提高当前数据通信信号发射能量，用户终端(4)把从多小区基站(3)接收到信号进行叠加，然后按照其预期的信号进行接收功率分配，对接收到的信号进行功分处理，其中一部分进行信号检测接收机，另一部分进入能量收割机，当充电电量大于阈值E2时，终端通过小区基站和数据中心(2)向控制中心(1)发送充电完成信号。3.根据权利要求1所述的多点协同无线能量传输方法，其特征在于：所述数据中心(2)判断能量传输业务优先级高于数据传输业...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷积慧，
申请(专利权)人：雷积慧，
类型：发明
国别省市：