KR20170111705A - System and method for simultaneous wireless information and power transfer based on cancellation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간섭 효과를 제거하는 것이 가능한 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템은 전력 수신 안테나가 수신한 전력 시그널을 분배하되, 분배된 제1 전력 시그널을 전력 수신부로 전달하여 전력 에너지로 저장시키는 신호파워 분배기 및 분배된 제2 전력 시그널을 수신하여, 신호 상쇄를 위한 전처리를 수행하는 간섭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a wireless information and power simultaneous transmission system and method capable of eliminating interference effects.
The present invention provides a system for simultaneous cancellation and transmission of wireless information and power, comprising: a signal power distributor for distributing a power signal received by a power receiving antenna to a first power signal to a power receiver and storing the first power signal as power energy; And an interference controller for receiving the second power signal and performing pre-processing for signal cancellation.

Description

상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SIMULTANEOUS WIRELESS INFORMATION AND POWER TRANSFER BASED ON CANCELLATION}[0001] SYSTEM AND METHOD FOR SIMULTANEOUS WIRELESS INFORMATION AND POWER TRANSFER BASED ON CANCELLATION [0002]

본 발명은 간섭 효과를 제거하는 것이 가능한 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless information and power simultaneous transmission system and method capable of eliminating interference effects.

무선 통신 기술은 우리의 삶에서 빼놓을 수 없는 필수 기술이 되었으며, 2007년 이후에는 무선 전력 전송에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. Wireless communication technology has become an indispensable technology in our lives. Since 2007, much research has been done on wireless power transmission.

무선 전력 전송 기술은 전기 에너지를 전자기파의 형태로 변환하여 전송선 없이 에너지를 전달하는 기술로서, 최근에는 정보와 전력을 동시에 무선으로 전송하는 시스템인 SWIPT(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Wireless power transmission technology is a technology to transfer electric energy to electromagnetic wave form and transfer energy without transmission line. Recently, research on SWIPT (Simultaneous Wireless Information and Power Transfer) system, which is a system for wirelessly transmitting information and electric power, It is actively proceeding.

SWIPT 시스템은 정보와 전력을 나누는 영역에 따라서 크게 TS(Time Switching), PS(Power Splitting), AS(Antenna Switching), SS(Spatial Switching)의 4가지로 나눌 수 있으며, 정보 이론을 기반으로 하는 이론 연구가 활발히 진행되고 있다. The SWIPT system can be divided into four categories: TS (Time Switching), PS (Power Splitting), AS (Antenna Switching) and SS (Spatial Switching) depending on the area in which information and power are divided. Research is actively underway.

하지만 종래 기술에 따른 SWIPT 시스템의 상용화까지는 아직까지 해결해야 할 문제들이 있다. However, until the commercialization of the SWIPT system according to the prior art, there are still problems to be solved.

첫 번째로, 정보 전달과 전력 전달의 신호의 크기 비 차이가 크기 때문에 전력 신호가 정보 신호에 Interference로 작용하여, 정보 전달에 충분한 Signal to Interference and Noise Ratio(SINR)을 만족하기가 어려운 문제점이 있다. First, there is a problem in that it is difficult to satisfy the signal to interference and noise ratio (SINR) sufficient for information transmission because the power signal has a large difference in the magnitude of the signal between the information transmission and the power transmission .

이러한 문제점을 해결하기 위해서 정보 Base Station (BS)과 전력 BS를 거리를 두어 별개로 두는 것이 고려되고 있으나, 충분한 전력 전송 효율을 위해서 정보 BS 보다 짧은 최적 전송거리를 갖는 전력 BS는 보다 촘촘히 배치할 필요가 있기 때문에, 이 상황에서도 Interference 문제는 피할 수가 없다 (정보 BS 최적거리: 50 m - 1 km, 전력 BS 최적거리: 10 - 20 m).In order to solve this problem, it is considered to separate the information base station (BS) and the power BS from each other by a distance. However, for sufficient power transmission efficiency, a power BS having an optimal transmission distance shorter than the information BS needs to be arranged more closely , The interference problem can not be avoided even in this situation (information BS optimum distance: 50 m - 1 km, power BS optimum distance: 10 - 20 m).

이론적인 SWIPT는 개념상 하나의 신호로 전력과 정보를 동시에 전송하는 것이나, 실제 구현의 이슈를 고려하여 전술한 4가지의 모델이 제안되었다. Theoretically, SWIPT is conceptually transmitting power and information at the same time as a single signal, but the above four models have been proposed in consideration of actual implementation issues.

TS는 시간에 따라 정보와 전력을 받는 방식으로 구현 측면에서는 간단하지만, 성능이 최적에 미치지 못한다. TS is a method that receives information and power according to time, but it is simple in implementation but its performance is not optimal.

PS는 단일 신호에서 정보와 전력을 분배해서 얻기 때문에, 이론적인 최적 성능에 가장 근사한 성능을 보여주고 있다. Since PS is obtained by distributing information and power from a single signal, it shows the best performance to the theoretical optimum.

AS는 구현이 용이하지만, 안테나가 적을 경우에는 성능이 낮으며, 안테나가 충분히 많을 때에만 PS에 근사한 성능을 보일 수 있다. Although the AS is easy to implement, the performance is low when the antenna is small, and the performance close to the PS can be shown only when the antenna is large enough.

SS의 경우에는 신호처리의 복잡도가 너무 높다는 단점이 있다. SS has a disadvantage that the signal processing complexity is too high.

이 중에서 성능이 가장 우수한 PS는 실제 구현에서는 Power splitter에서 발생하는 손실로 성능이 저하되어, 오히려 TS의 성능이 더 좋을 수 있다는 문제가 있다. Among them, the PS with the best performance has a problem that the performance is lowered due to the loss occurring in the power splitter in the actual implementation, and the performance of the TS may be better.

이것이 두 번째 문제인 실제 구현한 시스템의 성능과 이론적 시스템의 성능 차이이다.This is the second problem, the difference between the performance of the actual implemented system and the performance of the theoretical system.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 송신된 전력 시그널을 이용하여 전력 신호의 간섭(interference)을 상쇄하여 높은 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio, 신호 대 간섭 및 잡음 비율)를 확보하는 것이 가능한 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method that can compensate for interference of a power signal using a transmitted power signal to secure a high signal to interference and noise ratio (SINR) The present invention also provides a system and method for simultaneous transmission of wireless information and power.

본 발명에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템은 전력 수신 안테나가 수신한 전력 시그널을 분배하되, 분배된 제1 전력 시그널을 전력 수신부로 전달하여 전력 에너지로 저장시키는 신호파워 분배기 및 분배된 제2 전력 시그널을 수신하여, 신호 상쇄를 위한 전처리를 수행하는 간섭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention provides a system for simultaneous cancellation and transmission of wireless information and power, comprising: a signal power distributor for distributing a power signal received by a power receiving antenna to a first power signal to a power receiver and storing the first power signal as power energy; And an interference controller for receiving the second power signal and performing pre-processing for signal cancellation.

본 발명에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법은 수신한 전력 시그널을 제1 전력 시그널 및 제2 전력 시그널로 분배하는 단계와, 제1 전력 시그널을 전력 에너지로 저장시키는 단계와, 제2 전력 시그널에 대한 전처리를 수행하여 그 결과 간섭 제거 시그널을 전송하는 단계 및 간섭 제거 시그널을 이용하여 통신 시그널 수신 시 유입되는 간섭 효과를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method for simultaneous transmission of cancellation-based wireless information and power according to the present invention includes the steps of distributing a received power signal to a first power signal and a second power signal, storing the first power signal as power energy, Processing the power signal to transmit the interference cancellation signal and removing the interference effect when the communication signal is received using the interference cancellation signal.

본 발명에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템 및 방법은 상쇄 가능한 전력 신호를 생성하고, 송신된 전력 신호를 이용하여 통신 시그널(정보 시그널) 수신단에서 전력 신호의 간섭(interference)을 제거함으로써, 높은 신호 대 간섭 및 잡음 비율을 확보하여 높은 통신 및 전력 수신률을 동시에 달성하는 것이 가능한 효과가 있다. The cancellation-based wireless information and power simultaneous transmission system and method according to the present invention generates a cancelable power signal and removes the interference of the power signal at the receiver of the communication signal (information signal) by using the transmitted power signal , A high signal-to-interference and noise ratio is ensured, and high communication and power reception rates can be achieved at the same time.

본 발명에 따르면 기존의 현실성이 결여된 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템의 디자인 요소들을 제거하고, 실제로 구현이 가능한 고효율의 전력 수집 시스템 형태로 제공하는 것이 가능한 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that it is possible to eliminate the design elements of the wireless information and power simultaneous transmission system which lacks existing reality, and to provide it in the form of a highly efficient power collection system that can be realized.

또한, 전력 시그널 및 정보 시그널의 전송 노드는 개별적으로 존재하므로, 기존의 통신 단말 장치의 변형을 요구하지 않음으로써, 본 발명의 적용이 용이한 효과가 있다. In addition, since the transmission nodes of the power signal and the information signal are separately provided, modification of the existing communication terminal apparatus is not required, so that the application of the present invention is easy.

본 발명에 따르면 전력을 수신하면서 간섭 신호를 제거하는 모듈화된 전력 수신기를 기존의 무선 노드에 적용함으로써, 높은 전력 수신률 및 통신 수신률을 확보하는 것이 가능한 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to secure a high power reception rate and a communication reception rate by applying a modular power receiver that removes an interference signal while receiving power to an existing wireless node.

본 발명에 따르면 전송 받는 전력 시그널이 없는 경우에도 채널에 존재하는 에너지 시그널을 상시적으로 에너지로 수집함으로써, 센서 네트워크 또는 이동통신 터미널에 적용되는 경우 제한적인 배터리 용량의 문제를 개선하는 데 큰 장점이 있다. According to the present invention, even when there is no power signal to be transmitted, energy signals existing in the channel are always collected as energy, which is a great advantage in improving the problem of limited battery capacity when applied to a sensor network or a mobile communication terminal have.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a block diagram illustrating a cancellation-based wireless information and power simultaneous transmission system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of simultaneously transmitting a cancellation-based wireless information and power according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent from the following detailed description of embodiments thereof taken in conjunction with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the exemplary embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, And advantages of the present invention are defined by the description of the claims.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited component, step, operation, and / Or added.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a cancellation-based wireless information and power simultaneous transmission system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템은 전력 수신 안테나(120)가 수신한 전력 시그널을 분배하되, 분배된 제1 전력 시그널을 전력 수신부(400)로 전달하여 전력 에너지로 저장시키는 신호파워 분배기(300) 및 신호파워 분배기(300)로부터 분배된 제2 전력 시그널을 수신하여, 신호 상쇄를 위한 전처리를 수행하는 간섭 제어부(500)를 포함하여 구성된다. In the cancellation-based wireless information and power simultaneous transmission system according to the embodiment of the present invention, the power signal received by the power receiving antenna 120 is distributed, and the distributed first power signal is transmitted to the power receiving unit 400, And an interference controller 500 for receiving a second power signal distributed from the signal power divider 300 and performing preprocessing for signal cancellation.

전력 송신 안테나(110)와 전력 전송부(100)는 상쇄 가능한 전력 신호를 생성한다. The power transmission antenna 110 and the power transmission unit 100 generate a power signal that can be canceled.

전력 전송부(100)는 강한 파워의 전력 시그널을 전송하며, 통신 터미널(200)은 이보다 상대적으로 약한 통신 시그널을 동일한 채널(In-band)에 전송한다. The power transmission unit 100 transmits a strong power signal and the communication terminal 200 transmits a relatively weak communication signal to the same channel (in-band).

이 때, 전력 송수신 안테나(110, 120) 및 통신 송수신 안테나(210, 220)는 상이한 편파를 사용하여 전송하게 되므로, 전력 시그널의 간섭 효과를 편파 안테나를 이용하여 일정량 감쇠시키는 것이 가능하다. At this time, since the power transmission / reception antennas 110 and 120 and the communication transmission / reception antennas 210 and 220 are transmitted using different polarized waves, it is possible to attenuate the interference effect of the power signal by a predetermined amount using a polarized antenna.

다시 말하면, 통신 수신 안테나(220)는 전력 수신 안테나(120)와 상이한 편파 특성을 통하여 간섭 효과를 1차적으로 제거하고, 신호 수신부(600)는 이러한 간섭 효과가 1차적으로 제거된 신호를 수신하게 되는 것이다. In other words, the communication receiving antenna 220 primarily eliminates the interference effect through the polarization characteristic different from that of the power receiving antenna 120, and the signal receiving unit 600 receives the signal in which the interference effect is primarily eliminated .

본 발명에 따르면, 송신된 전력 시그널을 이용하여 interference를 상쇄시킴으로써 높은 SINR을 확보하는 것을 그 목적으로 한다. According to the present invention, it is an object of the present invention to secure a high SINR by canceling interference using a transmitted power signal.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 간섭 제어부(500)는 통신 수신 안테나(220)가 받는 간섭을 상쇄하기 위하여, 기설정된 양으로 분배된 제2 전력 시그널의 위상차 및 시간차를 조정하여 전처리를 수행하고, 그 결과로서 간섭 제거 시그널을 전송한다. Therefore, in order to cancel the interference received by the communication receiving antenna 220, the interference controller 500 according to the embodiment of the present invention performs a preprocessing by adjusting the phase difference and the time difference of the second power signal distributed in a predetermined amount , And as a result transmits an interference cancellation signal.

전력 전송부(100)를 통하여 전송되는 전력 시그널에 대한 정보를 이미 알고 있기 때문에, 이에 대한 위상차 및 시간차를 조정하는 전처리를 수행함으로써, 간섭을 상쇄시키기 위한 간섭 제거 시그널을 생성하는 것이 가능하다. It is possible to generate the interference cancellation signal for canceling the interference by performing the preprocessing for adjusting the phase difference and the time difference therebetween because the information about the power signal transmitted through the power transmission unit 100 is already known.

간섭 제어부(500)는 통신 수신 안테나(220)가 전력 시그널로부터 받는 간섭 효과의 양만큼 미리 분배된 제2 전력 시그널을 이용하여, 간섭 제거 시그널을 생성하고 이를 신호 수신부(600)로 전송한다. The interference control unit 500 generates an interference cancellation signal using the second power signal that is previously distributed by the amount of the interference effect received by the communication reception antenna 220 from the power signal and transmits the interference cancellation signal to the signal reception unit 600. [

신호 수신부(600)는 수신한 간섭 제거 시그널을 이용하여, 통신 수신 안테나(220)가 통신 시그널을 수신할 시에 유입되는 간섭 효과를 제거한다. The signal receiving unit 600 removes an interference effect introduced when the communication receiving antenna 220 receives a communication signal using the received interference cancellation signal.

즉, 신호 수신부(600)는 전술한 바와 같이 통신 수신 안테나(220)의 편파 특성으로부터 1차적으로 감쇠되고 남은 나머지 간섭 효과를 제거하기 위하여, 간섭 제거 시그널을 이용하고, 이를 통하여 높은 SINR을 확보하여 높은 통신 수신율을 달성하는 것이 가능하다. That is, as described above, the signal receiving unit 600 uses the interference cancellation signal to eliminate the residual interference effect that is primarily attenuated from the polarization characteristics of the communication receiving antenna 220, thereby securing a high SINR It is possible to achieve a high communication reception ratio.

통신 제어부(700)는 통신 시그널에 대한 복호화를 수행하고, 이미 알고 있는 통신 터미널(200)로부터의 전송 데이터와 비교를 통하여, 신호파워 분배기(300)에서 얼마만큼의 분배 규칙으로 제1 및 제2 전력 시그널이 분배되어야 할지에 대한 피드백 신호를 전송한다. The communication control unit 700 decodes the communication signal and compares the transmission data with the transmission data from the known communication terminal 200 to determine how much distribution rule is applied in the signal power distributor 300 to the first and second And transmits a feedback signal as to whether the power signal should be distributed.

본 발명에 따른 신호파워 분배기(300) 및 간섭 제어부(400)는 모듈 형태로 제작되는 것이 가능하고, 종래 기술에 따른 시스템에 모듈 형태로 이를 부착하여 기존의 정보 전달 네트워크를 SWIPT 시스템으로 확장하는 것이 가능한 효과가 있다. The signal power distributor 300 and the interference controller 400 according to the present invention can be manufactured in the form of a module, and it is possible to attach an existing information transmission network to a SWIPT system There is a possible effect.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법을 나타내는 순서도이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of simultaneously transmitting a cancellation-based wireless information and power according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법은 수신한 전력 시그널을 제1 전력 시그널 및 제2 전력 시그널로 분배하는 단계(S100)와, 제1 전력 시그널을 전력 에너지로 저장시키는 단계(S200)와, 제2 전력 시그널에 대한 전처리를 수행하여 그 결과 간섭 제거 시그널을 전송하는 단계(S300) 및 간섭 제거 시그널을 이용하여 통신 시그널 수신 시 유입되는 간섭 효과를 제거하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다. A method for simultaneously transmitting a cancellation-based radio information and a power according to an embodiment of the present invention includes: distributing a received power signal to a first power signal and a second power signal (S100); storing the first power signal as power energy (S300) of performing a pre-processing on the second power signal as a result of the interference cancellation signal (S300), and removing an interference effect when a communication signal is received using the interference cancellation signal (S400 ).

S100 단계는 통신 시그널과 동일한 채널(In-band)로 전송되는 전력 시그널을 전력 수신 안테나를 통하여 수신하고, 이를 기설정된 분배 규칙 대로 제1 및 제2 전력 시그널로 분배하는 단계이다. In step S100, a power signal transmitted on the same channel (in-band) as the communication signal is received through the power receiving antenna and distributed to the first and second power signals according to a predetermined distribution rule.

S200 단계는 S100 단계에서 수신한 대부분의 전력 시그널을 전력 에너지로 저장한다. In step S200, most of the power signals received in step S100 are stored as power energies.

S300 단계는 제2 전력 시그널에 대한 위상차 및 시간차 조정을 수행함으로써, 전처리를 수행하게 된다. In step S300, pre-processing is performed by performing phase difference and time difference adjustment on the second power signal.

본 발명의 실시예에 따르면, 전력 시그널 중 일부를 이용하여 전력 시그널에 의한 interference를 제거하는 것을 그 목적으로 하며, 전송하는 전력 시그널에 대한 정보는 미리 알고 있기 때문에, S100 단계에서 분배된 제2 전력 시그널의 위상차 및 시간차를 조정함으로써 이러한 간섭을 제거하는 시그널을 생성하는 것이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, it is an object of the present invention to eliminate interference due to a power signal using a part of power signals, and information on a power signal to be transmitted is known in advance. Therefore, It is possible to generate a signal that eliminates this interference by adjusting the phase difference and time difference of the signal.

S400 단계는 간섭 제거 시그널을 이용하여 간섭 효과를 제거하는 단계로서, 간섭 효과는 전력 수신 안테나와 상이한 편파를 가지는 통신 수신 안테나에 의하여 1차적으로 제거가 이루어진 나머지 간섭 효과로 정의된다. Step S400 is a step of removing the interference effect using the interference cancellation signal. The interference effect is defined as the remaining interference effect that is primarily canceled by the communication reception antenna having a polarization different from that of the power reception antenna.

즉, S400 단계는 1차적으로 제거가 이루어진 나머지의 간섭 효과를 간섭 제거 시그널을 이용하여 제거함으로써, 높은 SINR을 달성하여 높은 통신 수신율을 확보하는 효과가 있다. That is, in step S400, a high SINR is achieved by eliminating the interference effect that has been primarily removed, using an interference cancellation signal, thereby securing a high communication reception ratio.

본 발명의 실시예에 따르면, 통신 시그널에 대한 복호화 결과 제1 및 제2 전력 시그널에 대한 분배 정도를 피드백 신호로 전송하는 단계(S500)를 더 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the method further includes transmitting (S500) a degree of distribution of the first and second power signals to the feedback signal as a result of decoding the communication signal.

전송되는 통신 시그널에 대한 정보는 이미 알고 있기 때문에, S500 단계는 수신한 통신 시그널을 복호화하여, BER(Bit Error Ratio) 등을 이용하여 간섭 효과를 제거하기 위한 전력 시그널에 대한 분배 규칙을 피드백 신호로 전송하게 된다. Since the information on the transmitted communication signal is already known, in operation S500, the received communication signal is decoded and the distribution rule for the power signal for eliminating the interference effect using the BER (Bit Error Ratio) .

이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments of the present invention have been described above. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

100: 전력 전송부 110: 전력 송신 안테나
120: 전력 수신 안테나 200: 통신 터미널
210: 통신 송신 안테나 220: 통신 수신 안테나
300: 신호파워 분배기 400: 전력 수신부
500: 간섭 제어부 600: 신호 수신부
700: 통신 제어부
100: power transmission unit 110: power transmission antenna
120: power receiving antenna 200: communication terminal
210: communication transmission antenna 220: communication reception antenna
300: Signal power distributor 400: Power receiver
500: interference control unit 600: signal receiving unit
700:

Claims (10)

전력 수신 안테나가 수신한 전력 시그널을 분배하되, 분배된 제1 전력 시그널을 전력 수신부로 전달하여 전력 에너지로 저장시키는 신호파워 분배기; 및
상기 신호파워 분배기로부터 분배된 제2 전력 시그널을 수신하여, 신호 상쇄를 위한 전처리를 수행하는 간섭 제어부
를 포함하는 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템.
A signal power distributor for distributing the received power signal to the power receiving antenna, and for transmitting the distributed first power signal to the power receiving unit to store the power signal as power energy; And
An interference controller for receiving a second power signal distributed from the signal power divider and performing preprocessing for signal cancellation,
Wherein the offset information is transmitted to the base station.
제1항에 있어서,
상기 간섭 제어부는 기설정된 양으로 분배된 상기 제2 전력 시그널의 위상차 및 시간차를 조정하여 통신 수신 안테나가 받는 간섭을 상쇄하기 위한 상기 전처리를 수행하고, 그 결과로서 간섭 제거 시그널을 전송하는 것
인 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템.
The method according to claim 1,
The interference controller adjusts the phase difference and the time difference of the second power signal distributed in a predetermined amount to perform the pre-processing for canceling the interference received by the communication reception antenna, and as a result, transmits an interference cancellation signal
In - cancellation based wireless information and power simultaneous transmission system.
제2항에 있어서,
상기 간섭 제거 시그널을 수신하고, 이를 이용하여 통신 수신 안테나로부터 통신 시그널을 수신할 시 유입되는 간섭 효과를 제거하는 신호 수신부
를 더 포함하는 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템.
3. The method of claim 2,
A signal receiving unit for receiving the interference cancellation signal and removing an interference effect when the communication signal is received from the communication reception antenna using the interference cancellation signal,
Based on the received information,
제3항에 있어서,
상기 신호 수신부는 상기 전력 수신 안테나와 상이한 편파를 가지는 상기 통신 수신 안테나에 의하여 1차적으로 간섭 효과가 감쇠된 나머지 전력 시그널을 상기 간섭 제거 시그널을 이용하여 상쇄시키는 것
인 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템.
The method of claim 3,
The signal receiving unit may cancel the remaining power signal whose interference effect is firstly attenuated by the communication receiving antenna having a polarization different from the power receiving antenna by using the interference cancellation signal
In - cancellation based wireless information and power simultaneous transmission system.
제3항에 있어서,
상기 신호 수신부가 상기 통신 시그널을 복호화한 결과에 따라, 간섭 효과 제거를 위한 상기 제1 및 제2 전력 시그널의 분배 정도를 피드백 신호로서 전송하는 통신 제어부
를 더 포함하는 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 시스템.
The method of claim 3,
And a communication controller for transmitting the degree of distribution of the first and second power signals for eliminating the interference effect as a feedback signal according to a result of decoding the communication signal by the signal receiver,
Based on the received information,
(a) 수신한 전력 시그널을 제1 전력 시그널 및 제2 전력 시그널로 분배하는 단계;
(b) 상기 제1 전력 시그널을 전력 에너지로 저장시키는 단계;
(c) 상기 제2 전력 시그널에 대한 전처리를 수행하여 그 결과 간섭 제거 시그널을 전송하는 단계; 및
(d) 상기 간섭 제거 시그널을 이용하여 통신 시그널 수신 시 유입되는 간섭 효과를 제거하는 단계
를 포함하는 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법.
(a) distributing the received power signal to a first power signal and a second power signal;
(b) storing the first power signal as power energy;
(c) performing a pre-processing on the second power signal and transmitting an interference cancellation signal as a result; And
(d) removing an interference effect introduced when a communication signal is received using the interference cancellation signal
Based on the offset information.
제6항에 있어서,
상기 (a) 단계는 통신 시그널과 동일한 채널로 전송되는 상기 전력 시그널을 수신하고, 기설정된 분배 규칙 대로 상기 제1 및 제2 전력 시그널로 분배하는 것
인 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the step (a) includes receiving the power signal transmitted on the same channel as the communication signal, and distributing the power signal to the first and second power signals according to a predetermined distribution rule
A method for simultaneous transmission of wireless information and power based on inoff.
제6항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 제2 전력 시그널의 위상차 및 시간차를 조정하여, 상기 전처리를 수행하는 것
인 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법.
The method according to claim 6,
The step (c) includes adjusting the phase difference and the time difference of the second power signal to perform the pre-processing
A method for simultaneous transmission of wireless information and power based on inoff.
제6항에 있어서,
상기 (d) 단계는 전력 수신 안테나와 상이한 편파를 가지는 통신 수신 안테나에 의하여 1차적으로 제거가 이루어진 나머지 간섭 효과를 상기 간섭 제거 시그널을 이용하여 상쇄시키는 것
인 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법.
The method according to claim 6,
The step (d) includes canceling the remaining interference effect, which has been primarily removed by the communication reception antenna having a polarization different from that of the power reception antenna, using the interference cancellation signal
A method for simultaneous transmission of wireless information and power based on inoff.
제6항에 있어서,
(e) 상기 (d) 단계의 간섭 효과 제거 후, 통신 시그널에 대한 복호화 결과 상기 제1 및 제2 전력 시그널에 대한 분배 정도를 피드백 신호로 전송하는 단계
를 더 포함하는 상쇄 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송 방법.
The method according to claim 6,
(e) transmitting, as a feedback signal, the degree of distribution of the first and second power signals as a result of decoding of the communication signal after eliminating the interference effect of step (d)
Based on the offset information.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10411764B2 (en) 2017-10-31 2019-09-10 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus and method for transmitting and receiving information and power in wireless communication system
CN110366055A (en) * 2019-07-31 2019-10-22 苏州金奥鸿蒙智能科技有限公司 One kind is based on wireless messages transmitting and energy simultaneous interpretation cyber city Information Collection System
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7522883B2 (en) * 2004-12-14 2009-04-21 Quellan, Inc. Method and system for reducing signal interference

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10411764B2 (en) 2017-10-31 2019-09-10 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus and method for transmitting and receiving information and power in wireless communication system
CN110366055A (en) * 2019-07-31 2019-10-22 苏州金奥鸿蒙智能科技有限公司 One kind is based on wireless messages transmitting and energy simultaneous interpretation cyber city Information Collection System
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