用于低功率装置的电池寿命优化制造方法及图纸

网络节点确定低功率用户设备中的电池的电压响应特性，并控制用户设备的活动模式以将其活动模式与电池的电压响应特性对准，以延长用户设备中的电池的使用寿命。用户设备中的电池的使用寿命。用户设备中的电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低功率装置的电池寿命优化


[0001]本公开一般涉及用于低功率装置的电池管理，并且更特别地，涉及用于延长用于低功率装置的电池寿命(life
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time)的电池感知通信过程。

技术介绍

[0002]在长期演进（LTE）标准的版本13中，第三代合作伙伴计划（3GPP）标准化了用于机器型通信（MTC）的、被称为LTE
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MTC（LTE
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M）和窄带物联网（NB
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IoT）的两种方法。这些新的无线电接入技术被设计为提供改进的室内覆盖，支持大量的低吞吐量装置（即，高容量）、低延迟灵敏度、超低装置成本、低装置功耗以及优化的网络架构。
[0003]未来的MTC或IoT装置，本文中被称为低功率装置，预期具有低成本和复杂性，并且在不维护或更换电池的情况下操作达许多年。低功率装置通常有具有有限容量（即能量的量）的小型廉价的电池。因此，对于将操作高达10年的装置，重要的是使用诸如节能模式（PSM）、不连续接收（DRX）和传送功率控制（TPC）之类的技术来优化电池使用。基于较低功率装置的使用模式来预测电池的寿命可能也是重要的。
[0004]用于预测电池的剩余电池寿命的常规方法是在低功率装置上实现电池使用模型，如当今对于智能电话和电动车辆所做的。电池使用模式被馈送到电池模型中以计算电池的剩余充电状态（SOC）。在SOC被估计之后，给定装置的假定未来行为，计算剩余寿命。
[0005]用于预测电池寿命的传统方法基于所使用的平均电流。这些用于对电池寿命进行建模和预测的传统方法在精度方面不足，并且过于复杂而不能在具有有限容量的低功率装置上实现。例如，简单的线性平均寿命模型不包括速率电流和电荷恢复效应。平均寿命计算可偏离实际电池寿命达300％。

技术实现思路

[0006]本公开提供了用于延长诸如MTC装置或IoT装置之类的较低功率装置中的电池寿命的改进的方法和设备。大多数装置由小的有限容量电池供电。在本公开的实施例中，基站或其它网络节点确定低功率装置中的电池的电压响应特性，并控制低功率装置的活动模式，以使活动模式与电池的电压响应特性对准，以延长低功率装置中的电池的使用寿命。
[0007]本公开的一个方面包括由无线通信网络中的网络节点执行的监测由网络节点服务的低功率UE中的电池的状态的方法。网络节点确定电池的电压响应特性。网络节点进一步基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE的操作以延长所述电池的使用寿命。
[0008]本公开的另一方面包括一种被配置成对由网络节点服务的低功率UE执行电池状态监测的网络节点。该网络节点包括：接口电路，该接口电路用于通过无线通信信道与UE通信；以及处理电路，该处理电路被配置成预测UE中的电池的剩余寿命。处理电路确定电池的电压响应特性。处理电路进一步基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE的操作以延长所述电池的使用寿命。
[0009]本公开的另一方面包括用于配置如本文中所描述的网络节点的计算机程序。该计
算机程序包括当在网络节点的至少一个处理器上执行时使网络节点执行上述相应处理中的任何处理的指令。计算机程序可以被体现在诸如电信号、光信号或无线电信号之类的载体中。计算机程序也可以被体现在非暂时性计算机可读（存储或记录）介质中。
[0010]本公开的另一方面包括一种由UE实现以支持电池感知通信过程的方法。在该方法的一个实施例中，UE通过无线通信信道与网络节点通信。UE进一步取决于UE的电池的电压响应特性来调整用于与所述网络节点通信的通信过程，以延长所述电池的使用寿命。
[0011]本公开的另一方面包括用于支持电池感知通信过程的UE。UE包括接口电路和可操作地耦合到该接口电路的处理电路。接口电路被配置成通过无线通信信道与网络节点通信。处理电路被配置成从网络节点接收基于UE的电池的电压响应特性而确定的信息，并且进一步配置成基于从网络节点接收的所述信息来执行通信过程以延长电池的寿命。
[0012]本公开的另一方面包括用于配置如本文中所描述的UE的计算机程序。计算机程序包括当在UE的至少一个处理器上执行时使UE执行上述相应处理中的任何处理的指令。计算机程序还能被体现在诸如电信号、光信号或无线电信号之类的载体中。计算机程序也可以被体现在非暂时性计算机可读（存储或记录）介质中。
附图说明
[0013]图1图示了其中使用电池状态监测技术的示范无线通信网络。
[0014]图2是图示电池对负载的电压响应的图表。
[0015]图3是图示电池对周期性负载序列的电压响应的图表。
[0016]图4图示了针对各种负载随占空比持续时间而变化的电池寿命。
[0017]图5图示了UE中的DRX模式的一个实现。
[0018]图6图示了UE中的节能模式的一个实现。
[0019]图7图示了由UE搜索控制信息的示范搜索空间。
[0020]图8图示了由基站或其它网络节点实现的用于监测UE中的电池的状态的示范方法。
[0021]图9图示了由UE实现以支持电池感知通信过程的示范方法。
[0022]图10图示了由基站或其它网络节点实现的用于预测UE中电池的剩余寿命的示范方法。
[0023]图11图示了由UE实现以支持电池感知通信过程的示范方法。
[0024]图12图示了根据实施例的被配置成执行电池状态监测的示范基站。
[0025]图13图示了根据实施例的被配置成支持电池感知通信过程的示范UE。
[0026]图14图示了被配置成执行电池状态监测的示范基站。
[0027]图15图示了被配置成支持电池感知通信过程的示范UE。
[0028]图16图示了根据实施例的示范无线网络。
[0029]图17图示了根据实施例的示范UE。
[0030]图18图示了根据实施例的示范虚拟化环境。
[0031]图19图示了根据实施例的经由中间网络连接到主机计算机的示范电信网络。
[0032]图20图示了根据实施例的经由基站通过部分无线连接与用户设备通信的示范主机计算机。
[0033]图21
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图24图示了根据实施例的在通信系统中实现的示范方法。
具体实施方式
[0034]本公开描述了用于无线通信网络（其也被称为蜂窝网络）中的低功率装置的电池监测的方法和设备。出于图示的目的，将在LTE
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M网络或NB
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IoT网络的上下文中描述本公开中应用的原理和技术。本领域技术人员将理解，该教导也可应用于根据包括常规LTE网络和第五代（5G）网络的其它标准操作的网络。因此，权利要求书的范围不受本文中描述的特定示例的限制，这些示例仅出于说明的目的而提供。
[0035]图1图示了示范无线通信网络10，在其中能使用本文中描述的电池监测技术来延长低功率装置中的电池的使用寿命。无线通信网络10包括向无线通信网络10的相应小区15中的UE 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制用户设备UE（30）的操作的方法（150），所述方法包括：确定（160）所述UE的电池的电压响应特性；以及基于所述电池的所述电压响应特性来控制（165）所述UE的操作以延长所述电池的使用寿命。2.如权利要求1所述的方法，还包括：确定（155）与所述UE或所述电池关联的模型指定，其中，确定所述UE的所述电池的所述电压响应特性基于与所述UE或所述电池关联的所述模型指定。3.如权利要求2所述的方法，其中，确定与所述UE或所述电池关联的所述模型指定包括从所述UE接收所述模型指定。4.如权利要求2所述的方法，其中，确定与所述电池关联的所述模型指定包括：确定UE类型；以及基于所述UE类型来确定与所述电池关联的所述模型指定。5.如权利要求4所述的方法，其中，确定所述UE类型包括从所述UE接收由所述UE传送的信息中的所述UE类型的指示。6.如权利要求4所述的方法，其中，确定所述UE类型包括从无线通信网络中的网络节点接收所述UE类型的指示。7.如权利要求1
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6中任一项所述的方法，其中，所述电压响应特性包括以下中的至少一个：所述电池的持续的电流负载、所述电池的恢复周期或所述电池的放电持续时间。8.如权利要求7所述的方法，其中，基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE的操作包括：至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制上行链路传输。9.如权利要求8所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述上行链路传输包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间、所述电池的所述恢复周期或两者来调度所述上行链路传输。10.如权利要求8所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述上行链路传输包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间、所述电池的所述恢复周期或两者来调整所述上行链路传输的传输间隔。11.如权利要求10所述的方法，其中，调整所述传输间隔包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间来调整用于所述上行链路传输的传输块大小。12.如权利要求10所述的方法，其中，调整所述传输间隔包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间来调整所述上行链路传输的重复次数。13.如权利要求8所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述上行链路传输包括：至少部分地基于所述电池的所述持续的电流负载来控制所述上行链路传输的传送功率。14.如权利要求13所述的方法，其中，控制所述上行链路传输的所述传送功率包括：至少部分地基于所述电池的所述持续的电流负载来控制所述上行链路传输的带宽。15.如权利要求8所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述上行链路传输包括：至少部分地基于所述电池的所述恢复周期来控制重传。16.如权利要求15所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述恢复周期来控制
所述重传包括：至少部分地基于所述电池的所述恢复周期来调整两个或更多重传之间的间隙。17.如权利要求15所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述恢复周期来控制所述重传包括：至少部分地基于所述电池的所述恢复周期来调度所述重传。18.如权利要求7所述的方法，其中，基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE的操作包括：至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE对下行链路传输的接收。19.如权利要求18所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE对所述下行链路传输的接收包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间、所述电池的所述恢复周期或两者来调整到所述UE的所述下行链路传输的传输间隔。20.如权利要求19所述的方法，其中，调整到所述UE的所述下行链路传输的传输间隔包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间来调整用于所述下行链路传输的传输块大小。21.如权利要求19所述的方法，其中，调整到所述UE的所述下行链路传输的所述传输间隔包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间来调整用于所述下行链路传输的重复次数。22.如权利要求18所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE对所述下行链路传输的接收包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间、所述电池的所述恢复周期或两者来调整所述UE用于空闲模式操作的不连续接收DRX配置。23.如权利要求18所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE对所述下行链路传输的接收包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间、所述电池的所述恢复周期或两者来调整所述UE用于空闲模式操作的节能模式PSM配置。24.如权利要求18所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE对所述下行链路传输的接收包括基于所述电池的所述恢复周期来调整用于所述下行链路传输的下行链路间隙阈值。25.如权利要求18所述的方法，其中，至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE对所述下行链路传输的接收包括：至少部分地基于所述电池的所述电压响应特性来调整下行链路控制信息DCI搜索参数。26.如权利要求25所述的方法，其中，调整所述DCI搜索参数包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间、所述电池的所述恢复周期或两者来调整周期性，所述UE以所述周期性搜索DCI。27.如权利要求25所述的方法，其中，调整所述DCI搜索参数包括：至少部分地基于所述电池的所述放电持续时间、所述电池的所述恢复周期或两者来调整搜索空间，所述UE在搜索空间内搜索DCI。28.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电压响应特性是温度相关的，并且其中，基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE的操作包括基于与所述UE关联的温度来控制所述UE的操作。29.如权利要求28所述的方法，其中，基于与所述UE关联的所述温度来控制所述UE的操
作包括：基于所述电池的所述电压响应特性和与所述UE关联的所述温度禁止所述UE在预定时间周期期间对网络的接入。30.一种无线通信网络（10）中的网络节点（300），所述网络节点（300）被配置成对用户设备UE（30）执行电池状态监测，所述网络节点包括：接口电路（320），所述接口电路（320）被配置成通过无线通信信道与所述UE通信；以及处理电路（350），所述处理电路（350）可操作地耦合到所述接口电路，所述处理电路被配置成：确定所述UE的电池的电压响应特性；以及基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE的操作以延长所述电池的使用寿命。31.如权利要求30所述的网络节点，其中，所述处理电路被配置成执行如权利要求2
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29中任一项所述的方法。32.一种无线通信网络（10）中的网络节点（20），所述网络节点（20）被配置成对用户设备UE（30）执行电池状态监测，所述网络节点被配置成：确定所述UE的电池的电压响应特性；以及基于所述电池的所述电压响应特性来控制所述UE的操作以延长所述电池的使用寿命。33.如权利要求32所述的网络节点，所述网络节点被配置成执行如权利要求2
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29中任一项所述的方法。34.一种包括可执行指令的计算机程序，所述可执行指令当由无线通信网络中的网络节点中的处理电路执行时，使所述网络节点执行如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：