[发明专利]一种融合短距离能量传输技术的信能同传系统及方法

说明书

本发明公开了一种融合短距离能量传输技术的信能同传系统及方法。本发明同时利用短距离能量传输和信能同传技术，当无线终端满足短距离能量传输条件时，使用电感耦合或电磁谐振方式进行供电，使用无线信能同传收发系统进行高速通信；当不满足短距离能量传输条件时，使用无线信能同传收发系统利用电磁波进行无线供电，同时进行高速通信，克服了现有技术中单一电磁波传输技术存在的能量利用效率低，容易对其它通信系统产生干扰的技术问题，实现了一种可根据无线终端的电能需求以及空间位置进行资源分配优化的信能同传系统。本发明可广泛应用于各种信能同传系统。

技术领域

本发明涉及无线信号传输领域，尤其涉及一种信能同传系统及方法。

背景技术

无线信能同传(Simultaneous Wireless Information and Energy Transfer)，即通过无线方式实现信息和能量的同时传输，是集成无线通信技术和无线能量传输技术的新兴通信技术。随着科技的发展，整合能源技术和通信技术成为趋势，既能实现高速可靠的通信，又能有效缓解能源和频谱稀缺的压力，在工业、医疗、基础设施发展等方面有着重要的应用价值。

现有技术中，利用基于电磁波传输技术的无线信能同传方式进行长距离无线通电和通信是实现电磁波二用的较好解决方案，但存在的问题是：

(1)电磁波传输损耗非常大，在带来便利性的同时对于能量的利用效率较低。

(2)无线信能同传利用电磁波进行无线充电，强度较高的电能信号占用无线频谱的时候可能会对其他通信系统产生很强的干扰，影响其他并存通信系统的性能。

另一方面，利用电感耦合或电磁谐振方式进行超短距离无线供电，虽然距离短，但是传输效率高，而且辐射距离短，不影响其他通信系统工作。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可根据无线终端的电能需求以及空间位置进行资源分配优化的信能同传系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种融合短距离能量传输技术的信能同传系统，包括：

无线供电板，用于在当无线终端满足与无线供电板的短距离能量传输条件时，为无线终端提供能量；

无线终端，与多载波无线信能同传收发机无线连接，用于发送通信需求和/或能量需求到多载波无线信能同传收发机，并接收和处理多载波无线信能同传收发机发射的信息信号和/或能量信号；

多载波无线信能同传收发机，与无线终端无线连接，用于接收无线终端发送的通信需求和/或能量需求，根据无线终端的通信需求和/或能量需求，产生相应的信息信号和/或能量信号发射到无线终端。

优选的，所述多载波无线信能同传收发机根据无线终端发送的通信需求和/或能量需求，分配对应的信息信号子载波数NI和能量信号子载波数NE，然后生成信息信号和/或能量信号发射到无线终端。

优选的，所述多载波无线信能同传收发机分配对应的信息信号子载波数N_I和能量信号子载波数N_E满足第一约束条件：优先满足无线终端的能量需求。

优选的，所述多载波无线信能同传收发机分配对应的信息信号子载波数N_I和能量信号子载波数N_E满足第一优化目标：信息信号子载波数N_I和能量信号子载波数N_E的总和n1最小化。

优选的，所述多载波无线信能同传收发机分配对应的信息信号子载波数N_I和能量信号子载波数N_E满足第二约束条件：分配给信息信号子载波数N_I满足无线终端的通信需求。

优选的，所述系统包括多个无线终端。