[发明专利]一种基于无线充电的通信网络的调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于无线充电的通信网络，更具体地说，涉及一种基于无线充电的通信网络的调度方法。

背景技术

现有的射频无线充电技术利用射频信号的传播特性，能够在对最大距离在10米外的无线设备进行有效的充电，接收功率达到几十微瓦，该功率可能基本满足低功耗无线传感器的能耗需求。在原理上，能量发射节点通过专用射频天线将能量信号发送至中远距离的无线设备，而无线设备通过专用的能量接收天线以及能量采集电路，将接收到的射频信号转换为直流信号来为器件供电或者将能量储存在电池中。这使许多低功耗无线应用(例如无线传感器网络和RFID系统)可以实现长期甚至永久不间断的运行。

无线射频充电技术带动了基于无线充电的通信网络(WPCN)的发展，即使用射频无线能量传输(WET)技术为无线通信设备(WD)的数据传输提供能量。WPCN消除了频繁的电池更换/充电的需要，并降低了通信中断的可能性。因此，可以大大延长网络寿命和网络通信性能。

图1示出了现有的基于无线充电的通信网络(WPCN)的示意图。如图1所示，该基于无线充电的通信网络包括连接到固定电源和数据后端网络的能量和信息混合接入点HAP以及多个无线设备WD，由能量和信息混合接入点HAP负责向多个无线设备WD发送射频无线能量并接收无线信息传输。而射频无线能量和无线信息传输均是在相同的频带中进行，而通过使用时分复用电路对其进行时间上的切割。因此，现有的基于无线充电的通信网络，采用的是调度方法主要是集中式调度，即由能量和信息混合接入点HAP来统一控制信道估计，模式切换，同步等，这将引起相当大的信令开销和时延，并且独立的充电和信息传输控制的能量效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低成本高数据通信吞吐量的基于无线充电的通信网络的调度方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于无线充电的通信网络的无线设备的调度方法，包括：

S1、无线设备将电池电量与电量阈值进行比较以判定所述电池电量是否大于所述电量阈值，如果是则执行步骤S2，否则执行步骤S3；

S2、所述无线设备向所述能量信息混合接入点发送数据并返回步骤S1；

S3、所述无线设备向所述能量信息混合接入点发送能量请求信号并从所述能量信息混合接入点接收能量以对自身进行充电，并在充电完成之后返回步骤S1。

在本发明所述的基于无线充电的通信网络的无线设备的调度方法中，所述步骤S1进一步包括：

S11、所述无线设备监听所述基于无线充电的通信网络的无线信道，判定所述无线信道是否空闲，如果则执行步骤S12，否则持续监听；

S12、所述无线设备将电池电量与电量阈值进行比较，若所述电池电量大于所述电量阈值则进入数据发送模式以执行步骤S2，否则执行步骤S3。

在本发明所述的基于无线充电的通信网络的无线设备的调度方法中，所述步骤S2进一步包括：

S21、所述无线设备监听所述基于无线充电的通信网络的无线信道第一设定时间，判定所述无线信道是否空闲，如果是则向所述能量信息混合接入点发送数据并执行步骤S22，否则返回所述步骤S11；

S22、判定是否从所述能量信息混合接入点接收到表示发送成功的信号，如果是则返回步骤S11并准备下一个数据的发送，否则返回步骤S11并准备当前数据的重新发送。

在本发明所述的基于无线充电的通信网络的无线设备的调度方法中，所述步骤S3进一步包括：

S31、所述无线设备监听所述基于无线充电的通信网络的无线信道第三设定时间，并且在所述第二设定时间中监听所述基于无线充电的通信网络的无线信道是否空闲，如果是则执行步骤S32，否则继续监听；

S32、所述无线设备向所述能量信息混合接入点发送能量请求信号；

S33、所述无线设备从所述能量信息混合接入点接收能量以对自身进行充电并在充电完成之后返回步骤S11。

本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种基于无线充电的通信网络的能量信息混合接入点的调度方法，包括：

S1、所述能量信息混合接入点判定是否从无线设备接收到能量请求信号，如果是执行步骤S2，否则执行步骤S3；

S2、所述能量信息混合接入点向所述无线设备发送能量并返回步骤S1；

S3、所述能量信息混合接入点从所述无线设备接收数据并基于数据是否接收成功向所述无线设备表示发送成功的信号并返回步骤S1。