[发明专利]一种优化能量传输与通信的方法、系统和电子设备

说明书

本发明涉及一种优化能量传输与通信的方法、系统和电子设备，该方法包括：区群中的任一基站根据其对应的能量站所发送的能量信号捕获能量，生成第一反馈信号并分别发送至能量站和该区群中的网络枢纽控制器；进行信道估计，得到多个大规模衰落因子，再得到大规模衰落矩阵，生成第二反馈信号并发送至网络枢纽控制器；网络枢纽控制器根据第二反馈信号，得到干扰抑制预编码矩阵并发送至每个能量站；整合该区群中所有基站分别与每个目标用户之间的信道状态并发送至每个基站；每个能量站根据干扰抑制预编码矩阵，调整待发送能量信号的发送幅度与方向并发送；每个基站根据信道状态，将目标信息发送至目标用户。本发明优化了能量传输与通信。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种优化能量传输与通信的方法、系统和电子设备。

背景技术

无线供电通信网络(Wireless Powered CommunicationNetwork，WPCN)技术被广泛所知，其中基站(BS)与该基站范围内的多个用户终端(UE，也称为用户)通信。由一个基站覆盖的区域被称为小区，并且，典型地在合适的位置提供许多基站，以便与相邻小区程度不同地无缝覆盖广泛的地理区域。

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术已成为第四代(4thGeneration，4G)移动通信系统中的关键技术，其基本原理是在无线通信的发送端和接收端，同时采用多个发送天线或接收天线，发送机利用多个天线进行独立传输，而接收机则利用多个天线来恢复原始信息。MIMO技术源于智能天线和分集技术，是单入多出(SIMO)和多入单出(MISO)技术的结合，其能够充分利用空间资源以及多径传播特性，在不增加频谱资源和发射功率的前提下，通过先进的无线传输和信号处理技术，建立并行传输机制，从而成倍地提升信道容量。

通过无线信道传播的信号会沿着大量不同的路径到达目的地，这些不同路径称为多径。信号在无线信道传播过程中的强度改变称为衰落，信号的衰落取决于传输信号的性质以及多径信道的统计特性，包含路径损耗、大尺度衰落、小尺度衰落。

目前，基于随机矩阵论的渐进理论，有研究发现，当采用TDD时分复用协议的大规模天线系统(Large Scale Antennas System，LSAS)的基站天线数目增加时，信道传输中的噪声和干扰会随之递减，当天线数目趋于无穷大时，通信性能可以达到理想化，完全消除噪声和干扰。TDD是指系统在前向链路和反向链路两个方向上使用同一频率但使用不同时间段交替发送信号的双工方式。并且，人们采用多小区协作方法，提出了大规模衰落系统预编码以减轻导频污染，运用迫零技术生成迫零预编码(ZF_LSFP)，并证明：当基站天线数目趋于无穷大时，大规模天线系统使用ZF_LSFP可以实现SINR趋于无穷大，完全消除了污染、噪声、干扰。

但是，在实际的LSAS蜂窝网络中，当建筑环境错综复杂，信道环境较差时，使用迫零预编码(ZF_LSFP)不满足实际需求，因为基站的天线数目需要设置较大，达到上百数量，才能达到较好的干扰、污染消除效果，极大增加了设施建设和维护成本。

发明内容

针对现有技术中在实际的LSAS蜂窝网络中，当建筑环境错综复杂，信道环境较差时，使用迫零预编码(ZF_LSFP)时不满足实际需求，设施建设和维护成本高的缺点，本发明提供一种优化能量传输与通信的方法、系统和电子设备。

本发明所提供的一种优化能量传输与通信的方法的技术手段如下：

任一区群中的任一基站根据该基站对应的能量站所发送的能量信号捕获能量，生成第一反馈信号，并将所述第一反馈信号分别发送至该基站对应的能量站和该区群中的网络枢纽控制器，所述第一反馈信号包括该基站接收的能量的幅度、该基站与其对应的能量站之间的信道状态；