针对低功率装置的电池使用寿命预测的制作方法

1.本公开一般涉及针对低功率装置的电池管理，以及更特别地，涉及针对低功率装置的电池使用寿命预测。


背景技术：

2.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-mtc（lte-m）和窄带物联网（nb-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。
3.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。
4.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。
5.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％。


技术实现要素：

6.本公开提供用于预测较低功率装置（例如mtc装置或iot装置）中的电池的使用寿命的改进方法和设备。在大多数移动通信网络中，基站具有与低功率装置的所有接收和发射周期有关的完整信息并且对其进行控制。因此，基站被良好地定位，以代表低功率装置来监测电池使用，并且预测低功率装置中的电池的soc和剩余使用寿命。基站被完全加电，并且具有使用更复杂和精确模型的计算容量，所述模型对于资源受限装置中的实现不是可行的。基站或另一网络节点能够计算低功率装置的soc和剩余使用寿命，并且还可改变装置的传输和接收模式以改进电池的使用寿命。
7.本公开的一个方面包括由无线通信网络中的网络节点所执行、监测网络节点所服务的低功率ue中的电池的状态的方法。网络节点确定ue所使用的电池的电压响应特性，并且基于电池的电压响应特性来生成用于预测电池的状态的预测模型。网络节点进一步确定ue的活动模式，并且基于预测模型和ue的活动模式来估计电池的预测使用寿命。
8.本公开的另一方面包括一种网络节点，该网络节点配置成执行对网络节点所服务的低功率ue的电池状态监测。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进行通信；以及处理电路，该处理电路在操作上耦合到接口电路，并且配置成预测ue中的电池的剩余使用寿命。处理电路确定ue所使用的电池的电压响应特性，并且基于电池的电压响应特性来生成用于预测电池的状态的预测模型。处理电路进一步确定ue的活动模式，并且基于预测模型和ue的活动模式来估计电池的预测使用寿命。
9.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。
10.本公开的另一方面包括一种由ue所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向网络节点传送指示ue所使用的电池的电压响应特性的信息，并且从网络节点接收基于电池的电压响应特性所确定的信息。ue基于从网络节点所接收的信息进一步执行用于与网络节点进行通信的通信过程，以延长电池的有用使用寿命。
11.本公开的另一方面包括一种支持电池感知通信过程的ue。在一个实施例中，ue包括接口电路以及操作上耦合到接口电路的处理电路。接口电路配置成通过无线通信信道与网络节点进行通信。处理电路配置成向网络节点传送指示ue所使用的电池的电压响应特性的信息，并且从网络节点接收基于电池的电压响应特性所确定的信息。处理电路进一步配置成基于从网络节点所接收的信息执行用于与网络节点进行通信的通信过程，以延长电池的有用使用寿命。
12.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
13.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。
14.图2是图示电池对负载的电压响应的图表。
15.图3是图示电池对周期性负载序列的电压响应的图表。
16.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。
17.图5图示了ue中的drx模式的一个实现。
18.图6图示了ue中的节能模式的一个实现。
19.图7图示了由ue搜索控制信息的示范搜索空间。
20.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。
21.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。
22.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。
23.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。
24.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。
25.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。
26.图14图示了被配置成执行电池状态监测的示范基站。
27.图15图示了被配置成支持电池感知通信过程的示范ue。
28.图16图示了根据实施例的示范无线网络。
29.图17图示了根据实施例的示范ue。
30.图18图示了根据实施例的示范虚拟化环境。
31.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。
32.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。
33.图21-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
34.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-m网络或nb-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。
35.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 30提供服务的一个或多个基站20。基站20也被称为3gpp标准中的演进的节点b（enb）和gnodeb（gnb）。尽管图1中仅示出了一个小区15和一个基站20，但是本领域技术人员将理解，典型的无线通信网络10包括由许多基站20服务的许多小区15。
36.ue 30可包括能够通过无线通信信道与基站20通信的任何类型的装置。例如，ue 30可包括能够通过无线通信网络10进行通信的蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、笔记本计算机、平板电脑、机器对机器（m2m）装置（也被称为机器类型通信（mtc）装置）、嵌入式装置、无线传感器或者其它类型的无线终端用户装置。
37.在lte-m和nb-iot网络中，低功率ue 30通常由具有有限容量的小型电池供电。ue 30的期望寿命可能长于10年，因此功耗是ue 30的设计和操作中的重要考虑因素。通常以毫安小时（ma-h）测量的有限容量电池的寿命取决于ue 30的活动模式。例如，对于相同的平均负载，ue 30中的以突发（占空比）方式操作的电池可能比ue 30中的连续供应电流的电池持久（outlive）。以下参数在确定电池寿命中起作用：
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活动周期（电池供应电流所持续的持续时间）
●ꢀ
恢复周期（在其期间电池恢复的休息周期）
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持续的电流（活动模式期间供应的电流）
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标称电池额定值（ma-h，伏特）
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充电状态（消耗容量）图2图示了纽扣电池（coin cell battery）响应于负载的输出电压。当施加负载时，电池电压最初下降到v
load
，并在负载的持续时间内继续下降到v
min
。当负载被移除时，电池部分地恢复其输出电压，其中恢复的幅度取决于恢复周期。例如，在足够长的恢复周期的情况下，电池电压可以恢复到v
recover
。
38.电池的标称和消耗容量或充电状态（soc）也影响电池寿命，因为电压v
load
和v
recover
倾向于随着使用而劣化。当负载电压下降到截止电压（例如，2v）以下时，电池不再能操作ue 30。这种趋势在图3中示出，图3描绘了纽扣电池响应于周期性负载的电压响应。因此，活动模式包含关于电池特性的有用信息。
39.因为长电池寿命是电池供电的ue 30中的期望特征，所以许多通信协议旨在通过简单地减少ue 30的活动时间来降低功率并延长ue 30的电池寿命。在lte-m和nb-iot网络中使用的一种节能技术是不连续接收（drx）和/或延长的不连续接收（edrx）。该技术允许处于空闲模式的ue 30通过进入睡眠并周期性地唤醒以检查传入的寻呼消息来节省能量。
40.图4图示了示出对于给定的截止电压，活动的强度和持续时间如何影响电池寿命的模拟结果。图4示出了与具有低电流的高占空比负载相比，具有高电流的低占空比负载在电池寿命方面更好。本公开构建在这些观察上，并试图通过例如在ue调度和资源分配期间使用电池相关信息来延长低功率ue的电池寿命。
41.图5图示了ue 30的edrx模式。网络配置edrx循环的周期性，对于nb-iot，其可能高达约3小时，而对于lte-m，高达44分钟。当ue 30在edrx周期结束时唤醒时，寻呼传输窗口开始，在此期间drx模式被激活。在寻呼窗口期间，ue 30监测某些预先配置的寻呼时机并且在预先配置的寻呼时机之间睡眠，这进一步帮助ue 30节省能量。寻呼时机之间的睡眠周期比edrx循环中的延长睡眠周期短。在寻呼传输窗口结束时，接下来的edrx周期开始，并且ue 30返回到延长睡眠模式。
42.nb-iot还支持允许ue 30在延长周期（长达多于一年）内保持不活动的节能模式（psm）。图6图示了用于nb-iot的示范psm。在psm期间，ue 30关闭其电路的大部分，并且仅维持定时器保持跟踪睡眠持续时间和调度的事件。当要求上行链路数据传输时，ue 30可以唤醒以接入网络。上行链路传输的一个示例是跟踪区域更新（tau）。一旦ue 30对于tau是活动的，它在进入深度睡眠之前周期性地监测寻呼信道达预先配置的持续时间。
43.传送功率控制（tpc）是用于减少无线通信系统中的干扰的技术，而且有助于减少ue 30中的功耗。nb-iot网络支持开环功率控制以调整ue 30的上行链路传送功率。为了满足最小信号质量标准，可要求处于较差覆盖中的ue 30以最大功率传送。处于较好覆盖中的ue 30可以以较低功率发送，这降低了功耗以及网络中的干扰水平。
44.功率控制能被应用于nb-iot网络中的窄带物理上行链路共享信道（npusch）上的上行链路传输。如果重复次数超过2，则ue 30以由基站20设置的最大配置的ue 30功率传送。如果重复次数是1或2，则ue 30传送功率由下式给出： 等式（1）其中是基站20处的目标接收功率，l是估计的路径损耗，是路径损耗调整因子，m是与npusch波形的带宽相关的参数，其将目标接收功率电平与目标接收信噪比（snr）相关。
45.tpc还能被用于窄带物理随机接入信道（nprach）。类似于npusch，ue 30以最大传送功率传送，除非它正在使用最低重复水平，其中传送功率由下式给出：
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等式（2）如上文所指出的，ue 30的传送功率设置取决于重复次数，该重复次数由基站20基
于来自ue 30的功率余量报告（phr）来确定。在nb-iot中，phr是允许ue 30向enb发送关于其传送功率预算的信息的机制。phr测量（上面定义的）与用于调度的msg-3传输的估计的ue 30传送功率之间的差。取决于该差，ue 30从预定义的phr制度的表中选择并将该信息发信号通知给基站20。基站20使用该信息来确定指配给ue 30的重复次数。
46.如下面将更详细描述的，能以延长ue 30中的电池的寿命的方式来选择或定制（tailor）用于上行链路传输的传输块大小（tbs）。在版本13中，用于npusch格式1（数据）的tbs从16位变化到1000位（见下表1）。通过改变该参数，有可能缩短或拉长ue 30传输时间。
47.每个tbs能被映射到1、2、3、4、5、6、8或10个资源单元（ru）。对于配置有12个子载波的npusch，每个ru是1ms，或者对于配置有6、3和1个15-khz子载波的npusch，每个ru分别是2ms、4ms和8ms。对于具有3.75khz子载波的单音npusch，一个ru是32ms。
48.每个tbs能被重复1、2、4、8、16、32、64或128次。从而，连续传输时间可以短至1ms，并且长至40.96秒。对于长于256ms的npusch传输，3gpp要求插入40ms的间隙以允许ue 30切换到dl信道以校准其时间和频率精度。
49.还能通过控制ue 30的连接模式操作来实现节能。当ue 30处于连接模式时，基站20在窄带物理下行链路控制信道（npdcch）上发送下行链路控制信息（dci），以调度去往或来自ue 30的传输。在ue 30周期性地监测的一个或多个子帧中传送npdcch。该组被监测的
子帧被称为搜索空间。在搜索空间内，ue 30监测携带dci的子帧，该dci包括关于混合自动重传请求（harq）重传、无线电资源指配和调度的控制信息。有可能控制搜索空间的持续时间并影响ue 30需要多频繁地扫描控制信息。例如，用于类型2公共搜索空间（css）和ue特定搜索空间（uss）的npdcch搜索空间的关键参数包括：
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——npdcch的最大重复因子
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——搜索空间中起始子帧的偏移
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g——控制搜索空间周期的参数
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t——搜索空间周期，其中t=gr
max
使用dci，基站20可以调度ue 30用于包括harq重传的未来上行链路传输。在图7中，示出了具有周期个子帧的搜索空间。在搜索空间内，ue 30针对npdcch扫描子帧“c”。ue 30监测每个搜索空间内的个子帧。存在调度延迟以考虑到从下行链路接收到上行链路传输模式的转变。图7中的图示示出了8 ms的调度间隙。类似地，存在3 ms延迟以允许ue 30在窄带物理上行链路共享信道（npusch）上的上行链路传输之后切换到接收模式。出于这个原因，在图示的示例中，ue 30将不针对dci（由“x”标记）扫描第二搜索空间。因此，enb将不使用第二搜索空间发送dci。
50.为了完整起见，图7中的图示描绘了窄带主同步信号（npss）（由“p”标记）和窄带辅同步信号（nsss）（由“s”标记）以及窄带物理广播信道（npbch）（由“b”标记）的强制周期性传输。
51.根据本公开的一个方面，利用ue 30电池特性通过使用通信协议的电池感知适配实现进一步提高可节省的功率的量。通常，基站20使用关于ue 30电池的电压响应特性的信息来生成用于预测电池寿命的电池模型，跟踪ue 30的电池使用模式，并且基于ue 30的活动模式和电池模型来定制通信协议，以尽可能紧密地匹配最有利于延长电池的寿命的模式。另外，跟踪ue 30活动模式和估计电池的剩余寿命的负担被放在基站20上而不是ue 30上，这允许使用更复杂的电池模型并进一步降低ue 30的功耗。
52.在本公开的实施例中，基站20需要确定由ue 30使用的电池的电压响应特性，诸如电池的推荐电流额定值、恢复周期和放电持续时间。基站20可通过使用电池或ue 30的模型指定来查询包含关于ue 30电池的电压响应特性的信息的数据库来获得该信息。因为电池特性倾向于随电池寿命而变化，所以基站20可跟踪ue 30的活动模式，并且从而动态地获得ue 30的活动模式。使用该信息，基站20可计算电池的预测寿命。这种方法可能是有益的，因为预测的电池寿命随ue 30活动模式而变化。
53.在一些实施例中，基站20可进一步适配系统参数和/或配置参数，使得活动模式有效以延长电池的寿命。一些电池感知适配的示例包括：
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将更长的传输或接收间隔分成几个更短的间隔以降低ue 30功耗；
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使占空比参数变化以考虑到足够大的恢复周期和足够小的活动周期；
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利用上行链路功率控制以电池友好的方式增加或减少传送功率。通过使传送功率变化，可以控制从电池汲取的持续的负载电流。
54.●ꢀ
在ue 30空闲模式期间设计电池友好的ue 30活动模式，以减少功耗或更改占空比参数。这能通过限制接入网络的尝试或通过减少扫描寻呼信息的尝试来实现；以及
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通过对配备有温度敏感电池的ue 30实现温度感知操作来提高ue 30电池寿命。
55.例如，通过以电池友好的方式配置系统参数（诸如tbs大小或传输时间间隔（tti）、重复次数、下行链路传输间隙的持续时间、功率控制参数、drx、edrx、psm、接入禁止和用于传输/接收的时间），能实现电池感知的活动模式。基于电池的适配仍应满足iot系统的性能要求。
56.以下讨论包含可如何以电池友好的方式来控制ue 30的活动模式以延长电池的寿命的示例。这些示例并不意味着是穷尽性的，而是说明了可如何将电池感知结合到实际上任何通信协议中以帮助延长电池寿命。
57.电池感知功率控制在一些实施例中，基站20实现电池感知tpc机制以延长ue 30电池的寿命。通过基于电池的电压响应特性来调谐ue 30的传送功率，可以控制活动模式期间的负载电流以延长电池寿命。
58.作为一个示例，上行链路tpc和phr可用于调整ue 30的传送功率。利用tpc，可以调整用于分组传输的接收功率控制目标，使得处于活动模式的ue 30的负载电流更紧密地匹配电池的优选电流负载。由phr输送的信息可以帮助基站20确定调度多少影响ue 30输出功率的上行链路子载波。
59.电池感知传输模式在一些实施例中，基站20可控制ue 30的传输活动以更紧密地匹配电池的将延长ue 30电池的寿命的目标放电持续时间和/或恢复周期。通过基于电池的电压响应特性来调谐传输模式，基站20可控制ue 30的占空比行为以延长电池寿命。
60.作为一个示例，在nb-iot中，基站20可改变ul传输上的tbs和/或重复次数，以更改ue 30传输模式。存在多种发送n位分组的方式（例如，n=2400）。整个分组可能在单个传输块中传送（例如，在开销和填充之后tbs=2536），这要求长的连续传输时间，并且从而要求长的连续活动周期。备选地，可以在两个传输块中传送分组，每个传输块具有等于1256位的tbs。基站20处的调度器可以调度这两个传输块，这两个传输块在它们之间具有间隙，以允许用于电池的足够的恢复周期。
61.在另一个实施例中，ue 30可被配置成以较低的功率电平传送分组。npusch传送功率取决于带宽。一般而言，越高的带宽意味着越大的传送功率。从而，调度具有12音npusch传输的分组将要求所有npusch带宽选项中的最高功率电平。为了降低npusch功率水平，可用子物理资源块（prb）传输（例如6、3、一个子载波）来调度npusch。从而，可基于与电池上的优选电流负载匹配的目标传送功率来选择子载波的数量。
62.在其它实施例中，可使用电池感知harq重传来延长电池寿命。基站20可通过在指定的搜索空间中向ue 30发送dci来指令ue 30推迟harq重传。推迟harq重传可增加用于ue 30的电池恢复周期，因为它在没有传输活动的情况下享有更长的周期。
63.电池-感知接收模式在一些实施例中，基站20控制ue 30的接收活动以更紧密地匹配电池的将延长ue 30电池的寿命的目标放电持续时间和/或恢复周期。通过基于电池的电压响应特性来调谐接收模式，基站20可以控制ue 30的占空比行为以延长电池寿命。
64.作为一个示例，在空闲模式下，基站20基于电池的电压响应特性来调整ue 30的drx、edrx和psm的持续时间，以匹配优选的放电持续时间和恢复周期。通过基于电池的电压响应特性来调谐接收持续时间，基站20可延长电池寿命。
65.类似地，在一些实施例中，基站20在连接模式下调整ue 30的接收活动模式。例如，考虑nb-iot网络中的ue 30在连接模式中接收数据。代替具有长分组的连续传输，基站20可将分组分成更小的组块。窄带物理下行链路共享信道（npdsch）传输可包括1、2、4、8、16、32、64、128、192、256、384、512、768、1024、1536或2048次重复。基本tti包括1、2、3、4、5、6、7、8或10个子帧。对于其中重复次数超过下行链路间隙阈值的长传输，基站20在传输之间插入间隙，在此期间，分组传输被推迟，直到间隙持续时间结束。间隙持续时间和周期性可由基站20配置。这些参数在下表2中规定。因此，这些参数的电池感知配置可以电池友好的方式帮助操作ue 30。
66.在一些实施例中，基站20可控制ue 30的搜索活动以更加电池友好。对于nb-iot中的下行链路传输，ue 30在搜索空间内扫描dci以获得调度信息，诸如harq重传。为了提供更加电池友好的搜索模式，基站20能通过要求ue 30不太频繁地扫描dci来增加搜索空间的周期性，以向ue 30提供增强的电池恢复周期。而且，基站20可通过调谐来减少ue 30需要监测的搜索空间内的子帧数量。对于type-2 css和uss，搜索空间周期范围为4《t≤131072个子帧。因为，基站20可通过设置参数g和重复次数来调谐周期，其中g取值1.5、2、4、8、16、32、48、64；并且是2048（或来自对于npdcch的最大重复因子的允许的集合中的较小值）。
67.电池感知温度相关ue调度在一些实施例中，对传输活动和/或接收活动的控制可进一步基于ue 30的温度、周围环境的温度或两者。如果ue 30位置和/或跟踪区域已知，则基站20例如从天气数据库获得温度信息，或者经由上行链路信令从ue 30获得温度信息。然后，除了电压响应特性之外，基站20然后还能基于温度或天气模式来控制ue 30活动。温度可以是例如平均日间温度、平均夜间温度或两者。也可使用与温度有关的其它统计。应当注意，电压响应特性可以是温度相关的，因此将温度信息考虑进去考虑到更好的电池管理。
68.作为示例，在暖和且有阳光的条件下操作的电池可比在较冷环境下操作的电池持续更长时间。因此，网络可调度ue 30在电池友好的环境条件期间进行数据传输或接收。也就是说，传输和/或接收活动可在当它在电池上产生最大耗尽的周期期间被避免，并且被推迟到当电池耗尽较小的周期。
69.连接模式下的电池感知调度和资源分配在一些实施例中，基站20使用上述技术来确定用于所有ue 30的网络级资源分配
和调度模式。该步骤旨在将小区中的所有ue 30的活动模式与有利的电池使用模式相匹配，同时满足通信相关的性能目标。基站20基于活动模式对ue 30进行分类，并在ue 30类别级别上做出调度/资源分配决定。
70.作为示例，在nb-iot版本13中，被称为接入禁止的机制允许基站20基于ue 30类别来控制用户的接入。存在10个正常接入类和5个特殊接入类。当激活接入禁止时，ue 30在接入网络之前首先检查它是否属于禁止类（在小区搜索和同步过程期间获取该信息）。可以定义基于ue 30电池类的新接入类别。为了确保电池友好的ue 30活动模式，基站20可使用接入禁止来防止特定类别的ue 30在特定周期接入网络。一个动机是可能防止具有对温度敏感的电池的ue 30在一天中的不利时间期间接入网络。ue 30可属于多于一个的接入类。在这种情况下，如果没有禁止ue 30的任何类，则ue 30可以接入网络。
71.图8图示了由基站20或网络节点实现的用于监测ue 30电池状态的示范方法100。用虚线示出的框是可选步骤。基站20可选地确定指示电池的由ue 30使用的特定产品类型（例如，模型）的模型指定，或者ue 30的模型指定（框105）。基站20可从ue 30或从另一网络节点接收模型指定。在一个示例中，ue 30在上行链路消息中向基站20传送电池或ue 30的模型指定。在另一实施例中，基站20可使用ue 30标识符或ue 30的模型号码从另一网络节点请求电池的模型指定。
72.在框110中，基站20确定由ue 30所使用的电池的电压响应特性。术语“电压响应特性”是指确定电池电压如何响应于不同电流负载和活动模式的电池的特性。电压响应特性的示例包括电池的持续的电流额定值、电池的恢复周期和电池的放电持续时间。在一些实施例中，基站20使用在框105中获得的模型指定来确定电压响应特性。例如，基站20能使用模型指定在表或数据库中查找电压响应特性。在其它实施例中，可在不使用电池的模型指定的情况下获得电压响应特性。例如，基站20可使用ue 30的模型指定或序列号在表或数据库中查找电池的电压响应特性。作为另一示例，基站20能使用ue 30特定的标识符（例如，国际移动订户标识符（imsi））来查找由ue 30所使用的电池的电压响应特性。
73.基站20使用在框110中确定的电压响应特性来生成用于预测电池的状态（例如，soc）和剩余寿命的预测模型（框115）。一旦生成了预测模型，基站20就能使用预测模型基于ue 30的活动模式来预测电池的剩余寿命和当前soc。基站20监测ue 30活动并确定ue 30活动模式（框120）。将ue 30活动模式被输入到预测模型以估计电池的预测寿命和soc（框125）。在一些实施例中，基站20可使用电池的预测寿命和soc的估计来控制ue 30的操作（例如，通信过程）（框130）。
74.方法100的一些实施例还包括确定与ue 30或电池关联的产品指定，以及基于ue 30或电池的产品指定来确定电压响应特性。在一些实例中，可从ue 30接收ue 30或电池的产品指定。在其它实例中，基站20可首先确定ue 30类型，并且然后基于ue 30类型确定与电池模型关联的产品指定。在这种情况下，基站20可从ue 30接收由ue 30传送的信息中的ue 30类型的指示，或者从另一网络节点接收ue 30类型的指示。
75.在方法100的一些实施例中，电池的电压响应特性包括以下中的至少一个：持续的电流负载、恢复周期或放电持续时间。
76.方法100的一些实施例还包括在一个或多个时间段期间确定与ue 30位置关联的温度，并且进一步取决于与ue 30位置关联的温度来预测电池的剩余寿命。温度可包括平均
日间温度、平均夜间温度或两者。也可使用与温度有关的其它统计。
77.方法100的一些实施例还包括控制ue 30的操作以增加电池的预测寿命。
78.在方法100的一些实施例中，控制ue 30的操作以增加电池的预测寿命包括取决于电池的电压响应特性来控制ue 30的数据传输。
79.在方法100的一些实施例中，控制ue 30的操作以增加电池的预测寿命包括取决于电池的电压响应特性来控制ue 30的数据接收。
80.在方法100的一些实施例中，控制ue 30的操作以增加电池的预测寿命包括取决于电池的电压响应特性来控制由ue 30所使用的搜索过程。
81.在方法100的一些实施例中，控制ue 30的操作以增加电池的预测寿命包括取决于电池的电压响应特性来控制ue 30的重传。
82.在方法100的一些实施例中，控制ue 30的操作以增加电池的预测寿命包括控制ue 30的不连续接收模式或节能模式。
83.图9图示了由ue 30执行以支持电池感知通信协议和过程的补充方法200。ue 30向基站20或网络节点传送指示由ue 30所使用的电池的电压响应特性的信息（框210）。ue 30随后从基站20接收基于电池的电压响应特性确定的信息（框220）。ue 30基于从基站20接收的信息执行操作（例如，通信过程）（框230）以延长电池的使用寿命。
84.在方法200的一些实施例中，向基站20传送指示由ue 30所使用的电池的电压响应特性的信息包括传送与ue 30或电池关联的产品或模型指定。
85.在方法200的一些实施例中，电压响应特性包括以下中的至少一个：持续的电流负载、恢复周期或放电持续时间。
86.方法200的一些实施例还包括向基站20传送温度测量以供控制ue 30的操作使用。在一个实施例中，温度测量包括平均日间温度和平均夜间温度中的至少一个。
87.在方法200的一些实施例中，基于从基站20接收的信息执行通信过程以延长电池的寿命包括取决于电池的电压响应特性来执行ue 30的数据传输。
88.在方法200的一些实施例中，基于从基站20接收的信息执行通信过程以延长电池的寿命包括基于从基站20接收的信息执行ue 30的数据接收。
89.在方法200的一些实施例中，基于从基站20接收的信息执行通信过程以延长电池的寿命包括基于从基站20接收的信息执行搜索过程。
90.在方法200的一些实施例中，基于从基站20接收的信息执行通信过程以延长电池的寿命包括基于从基站20接收的信息执行重传。
91.在方法200的一些实施例中，基于从基站20接收的信息执行通信过程以延长电池的寿命包括基于从基站20接收的信息在ue 30的不连续接收模式或节能模式下操作。
92.图10图示了根据本公开的一个实施例的由基站20或网络节点实现的另一示范方法150。基站20可选地确定ue 30模型或电池模型的指定（框155）。在一些实施例中，ue 30可向基站20传送电池或ue 30的模型指定。在其它实施例中，基站20可从另一网络节点获得电池的模型指定。这种信息例如可被存储在订户数据库中。基于关于ue 30模型或电池模型的信息，基站20确定ue 30电池的电压响应特性，诸如持续的电流额定值、电池的恢复周期和/或电池的放电持续时间（框160）。在确定电池的电压响应特性之后，基站20基于电池的电压响应特性来控制ue 30的操作以延长电池的使用寿命（框165）。
93.方法150的一些实施例还包括确定与ue 30或电池关联的产品指定，以及基于ue 30或电池的产品指定来确定电压响应特性。在一些实例中，可以从ue 30接收ue 30或电池的产品指定。在其它实例中，基站20可首先确定ue 30类型，并且然后基于ue 30类型确定与电池模型关联的产品指定。在这种情况下，基站20可从ue 30接收由ue 30传送的信息中的ue 30类型的指示，或者从另一网络节点接收ue 30类型的指示。
94.在方法150的一些实施例中，电池的电压响应特性包括以下中的至少一个：持续的电流负载、恢复周期或放电持续时间。
95.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30的操作包括基于电池的电压响应特性来控制上行链路传输。在一个示例中，基于电池的电压响应特性来控制上行链路传输包括：至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调度上行链路传输。
96.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制上行链路传输包括：至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整用于上行链路传输的传输间隔。在一个实施例中，调整传输间隔包括基于电池的放电持续时间来调整用于上行链路传输的传输块大小。在另一实施例中，调整传输间隔包括基于电池的放电持续时间来调整上行链路传输的重复次数。
97.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制上行链路传输包括：至少部分地基于电池的持续的电流负载来控制上行链路传输的传送功率。在一个实施例中，基站20至少部分地基于电池的持续的电流负载来控制上行链路传输的带宽。
98.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制上行链路传输包括基于电池的恢复周期来控制重传。在一个实施例中，基站20基于电池的恢复周期来控制重传包括基于电池的恢复周期来调整两次或更多次重传之间的间隙。在一个实施例中，基站20基于电池的恢复周期控制重传包括基于电池的恢复周期调度重传。
99.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30的操作包括基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收。
100.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括：至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整到ue 30的下行链路传输的传输间隔。例如，基站20能通过取决于电池的恢复周期，调整下行链路传输的传输块大小、下行链路传输的重复次数或两者来调整传输间隔。
101.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括：至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整ue 30的用于空闲模式操作的不连续接收（drx）配置。
102.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括：至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整ue 30的用于空闲模式操作的节能模式（psm）配置。
103.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括基于电池的恢复周期来调整用于下行链路传输的下行链路间隙阈值。
104.在方法150的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括：至少部分地基于电池的电压响应特性来调整下行链路控制信息（dci）搜索
30的下行链路传输的传输间隔。例如，ue 30能通过取决于电池的恢复周期，调整下行链路传输的传输块大小、下行链路传输的重复次数或两者来调整传输间隔。
116.在方法250的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括：至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整ue 30的用于空闲模式操作的不连续接收（drx）配置。
117.在方法250的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括：至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整在空闲模式下使用的节能模式（psm）配置。
118.在方法250的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括取决于电池的恢复周期来调整用于下行链路传输的下行链路间隙阈值。
119.在方法250的一些实施例中，基于电池的电压响应特性来控制ue 30对下行链路传输的接收包括：至少部分地基于电池的电压响应特性来调整下行链路控制信息（dci）搜索参数。例如，在一个实施例中，ue 30至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整周期性，ue 30以所述周期性搜索dci。在另一实施例中，ue 30至少部分地基于电池的放电持续时间、电池的恢复周期或两者来调整搜索空间，ue 30在所述搜索空间内搜索dci。
120.本文中描述的方法可通过任何功能部件、模块、单元或电路来实现。在一个实施例中，例如，被配置成执行所述方法的设备包括被配置成执行方法附图中所示的步骤的相应电路或电路。该电路或电路在这方面可包括专用于执行某些功能处理的电路和/或一个或多个微处理器连同存储器。例如，电路可包括一个或多个微处理器或微控制器，以及其它数字硬件，其可包括数字信号处理器（dsp）、专用数字逻辑等。处理电路可被配置成执行存储在存储器中的程序代码，该存储器可包括一种或多种类型的存储器，诸如只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、高速缓冲存储器、闪速存储器装置、光存储装置等。在若干实施例中，存储在存储器中的程序代码可包括用于执行一种或多种电信和/或数据通信协议的程序指令，以及用于实行本文中描述的一种或多种技术的指令。在采用存储器的实施例中，存储器存储程序代码，所述代码当由一个或多个处理器执行时，实行本文中描述的技术。
121.图12图示了根据一个实施例的示范基站20。以虚线示出的组件被认为是可选的。基站20包括模型确定单元21、特性确定单元22、建模单元23、活动模式确定单元24、估计单元25和控制单元27。基站20表示其中可实现本文中描述的技术的一种类型的网络节点。然而，本领域技术人员将理解，由基站20实现的方法也可由无线通信网络中的其它网络节点来执行。
122.模型确定单元21当存在时确定或接收来自ue 30或来自网络的模型指定或其它信息，基站20可根据其确定由ue 30所使用的特定电池。特性确定单元22确定由ue 30所使用的电池的电压响应特性。在一些实施例中，特性确定单元22使用电池或ue 30的模型指定来在表或数据库中查找电压响应特性。在没有模型确定单元21的其它实施例中，特性确定单元22使用ue 30标识符或序列号在表或数据库中查找电压响应特性。
123.建模单元23当存在时基于从特性确定单元22接收的电压响应特性来生成电池的预测模型26。例如，预测模型26可包括使用电压响应特性作为输入参数来预测电池的剩余
寿命和soc的参数模型。例如，混合kibam模型是将速率容量和恢复效果考虑进去的参数化模型。kibam模型适用于使用纽扣电池的小型装置中的使用。kibam在kim的“a hybrid battery model capable of capturing dynamic circuit characteristics and nonlinear capacity effects（能够捕获动态电路特性和非线性容量效应的混合电池模型）”，ieee能量转换汇刊（ieee transactions on energy conversion），第26卷第4期，2011年12月和feeney的“towards a better battery model for inet（针对inet的更好的电池模型）”，“omnet 社区峰会2016（omnet community summit 2016）”的会刊中描述了，它们通过引用以它们的整体并入本文中以用于所有目的。
124.活动模式确定单元24监测ue 30的传输和接收活动，以确定ue 30的活动模式。例如，活动模式确定单元24可跟踪上行链路传输的tbs大小或tti间隔、上行链路传输的重复次数、下行链路传输间隙的持续时间、功率控制参数、drx、edrx、psm、接入禁止以及传输/接收的时刻。统计技术可用于概括ue 30的活动模式。
125.来自建模单元23和ue 30活动模式的预测模型被提供给估计单元25。估计单元25当存在时基于ue 30活动模式使用电池的预测模型来估计电池的剩余寿命和soc。soc、剩余寿命预测或两者能被输出到控制单元27。
126.控制单元27从特性确定单元22接收电压响应特性，以及当存在时从估计单元25接收soc和/或剩余寿命预测。如前文所解释的，控制单元27可基于电压响应特性来适配ue 30的活动模式，以延长电池的寿命。已经描述了用于适配ue 30的传送功率、传输活动和接收活动以延长电池寿命的各种技术。在一些实施例中，除了电压响应特性之外，还能基于soc和/或剩余寿命预测进行适配。从而，当电池接近其寿命终点时，可修改ue 30的活动模式。
127.图13图示了根据一个实施例的示范ue 30。ue 30包括通信单元32和控制单元38。通信单元32被配置成通过无线通信信道与基站20通信。控制单元38被配置成取决于电池的电压响应特性来调整用于与基站20通信的通信过程，以延长电池的使用寿命。
128.在一个实施例中，通信单元32包括传送单元34和接收单元36。传送单元34被配置成向基站20传送电池或ue 30的模型指定，基站20可以使用它来查找由ue 30所使用的电池的电压响应特性。接收单元36被配置成从基站20接收基于电池的电压响应特性确定的信息。
129.图14图示了根据另一实施例的基站300。基站300包括具有多个天线元件310的天线阵列、接口电路320、处理电路350和存储器360。
130.接口电路320耦合到天线310，并且包括通过无线通信信道传送和接收信号所需的射频（rf）电路。在一个实施例中，接口电路320包括被配置成根据lte-m或nb-iot标准进行操作的传送器330和接收器340。处理电路350控制基站300的总体操作，并处理传送到基站300的信号或由基站300接收的信号。如本文中所述的，处理电路350被配置成基于ue电池的电压响应特性来控制或适配ue的活动模式，以延长ue中的电池的寿命。处理电路350可包括一个或多个微处理器、硬件、固件或它们的组合。
131.存储器360包括用于存储由处理电路350对于操作所需的计算机程序代码和数据的易失性和非易失性存储器。存储器360可包括用于存储数据的任何有形、非暂时性计算机可读存储介质，包括电子、磁、光、电磁或半导体数据存储设备。存储器360存储包括可执行指令的计算机程序370，所述可执行指令将处理电路350配置成实现如本文中所述的根据图
8和图10的方法100和150。计算机程序370在这方面可包括对应于上述部件或单元的一个或多个代码模块。一般而言，计算机程序指令和配置信息被存储在诸如rom、可擦除可编程只读存储器（eprom）或闪速存储器之类的非易失性存储器中。在操作期间生成的临时数据可被存储在诸如随机存取存储器（ram）之类的易失性存储器中。在一些实施例中，用于配置如本文中所描述的处理电路350的计算机程序370可被存储在可移动存储器中，诸如便携式致密盘，便携式数字视频盘或其它可移动介质中。计算机程序370也可体现在诸如电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质之类的载体中。
132.图15图示了根据另一实施例的ue 400。ue 400包括具有多个天线元件410的天线阵列、接口电路420、处理电路450和存储器460。
133.接口电路420耦合到天线410，并且包括通过无线通信信道传送和接收信号所需的射频（rf）电路。在一个实施例中，接口电路420包括被配置成根据lte-m或nb-iot标准进行操作的接收器440和传送器430。处理电路450控制ue 400的总体操作，并处理传送到ue 400的信号或由ue 400接收的信号。如本文中所述的，处理电路450被配置成响应于从基站300接收的信息来控制或适配ue的活动模式。处理电路450可包括一个或多个微处理器、硬件、固件或它们的组合。
134.存储器460包括用于存储由处理电路450对于操作所需的计算机程序代码和数据的易失性和非易失性存储器。存储器460可包括用于存储数据的任何有形、非暂时性计算机可读存储介质，包括电子、磁、光、电磁或半导体数据存储设备。如本文中所述的，存储器460存储包括可执行指令的计算机程序470，所述可执行指令将处理电路450配置成实现根据图9和图11的方法200。计算机程序470在这方面可包括对应于上述部件或单元的一个或多个代码模块。一般而言，计算机程序指令和配置信息被存储在诸如rom、可擦除可编程只读存储器（eprom）或闪速存储器之类的非易失性存储器中。在操作期间生成的临时数据可被存储在诸如随机存取存储器（ram）之类的易失性存储器中。在一些实施例中，用于配置如本文中所描述的处理电路450的计算机程序470可被存储在可移动存储器中，诸如便携式致密盘，便携式数字视频盘或其它可移动介质中。计算机程序470也可体现在诸如电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质之类的载体中。
135.本领域技术人员还将理解到，本文中的实施例还包括对应的计算机程序。计算机程序包括指令，所述指令当在设备的至少一个处理器上执行时，使得设备实行上述相应处理中的任何处理。计算机程序在这方面可包括对应于上述部件或单元的一个或多个代码模块。
136.在这方面，本文中的实施例还包括存储在非暂时性计算机可读（存储或记录）介质上并且包括指令的计算机程序产品，所述指令当由设备的处理器执行时，使设备如上文所述的那样运行。
137.实施例还包括包含程序代码部分的计算机程序产品，当计算机程序产品由计算装置执行时，所述程序代码部分用于执行本文中的实施例中的任何实施例的步骤。这个计算机程序产品可被存储在计算机可读记录介质上。
138.本文中描述的方法和设备使基站能够通过根据电池特性定制ue的传输和接收活动，将拉长或延长ue电池寿命的方式控制ue的活动模式。
139.附加实施例
尽管本文中描述的主题可使用任何合适的组件在任何适当类型的系统中实现，但是本文中公开的实施例是针对无线网络（诸如，图16中图示的示例无线网络）描述的。为了简单起见，图16的无线网络仅描绘了网络1106、网络节点1160和1160b以及wd 1110、1110b和1110c。在实践中，无线网络还可包括适于支持无线装置之间或者无线装置与另一通信装置之间的通信的任何附加元件，诸如陆线电话、服务提供商或任何其它网络节点或最终装置。在图示的组件中，以附加细节来描绘网络节点1160和无线装置（wd）1110。无线网络可向一个或多个无线装置提供通信和其它类型的服务，以促进无线装置的接入和/或使用由或经由无线网络提供的服务。
140.无线网络可包括任何类型的通信、电信、数据、蜂窝和/或无线电网络或其它类似类型的系统和/或与任何类型的通信、电信、数据、蜂窝和/或无线电网络或其它类似类型的系统通过接口连接。在一些实施例中，无线网络可被配置成根据特定标准或其它类型的预定义规则或过程来操作。因此，无线网络的特定实施例可实现通信标准，诸如全球移动通信系统（gsm）、通用移动电信系统（umts）、长期演进（lte）、窄带物联网（nb-iot）和/或其它合适的2g、3g、4g或5g标准；无线局域网（wlan）标准，诸如ieee 802.11标准；和/或任何其它适当的无线通信标准，诸如全球微波接入互操作性（wimax）、蓝牙、z-wave和/或zigbee标准。
141.网络1106可包括一个或多个回程网络、核心网、ip网络、公用交换电话网（pstn）、分组数据网、光网、广域网（wan）、局域网（lan）、无线局域网（wlan）、有线网络、无线网络、城域网以及其它网络，以能够实现装置之间通信。
142.网络节点1160和wd 1110包括下面更详细描述的各种组件。这些组件一起工作以便提供网络节点和/或无线装置功能性，诸如提供无线网络中的无线连接。在不同的实施例中，无线网络可包括任何数量的有线或无线网络、网络节点、基站、控制器、无线装置、中继站和/或可促进或参与无论是经由有线连接还是经由无线连接的数据和/或信号的通信的任何其它组件或系统。
143.如本文中所使用的，网络节点是指能够、被配置、被布置和/或可操作以与无线装置和/或与无线网络中的其它网络节点或设备直接或间接通信以能够实现和/或提供对无线装置的无线接入和/或执行无线网络中的其它功能（例如，管理）的设备。网络节点的示例包括但不限于接入点（ap）（例如，无线电接入点）以及基站（bs）（例如，无线电基站、节点b、演进型节点（enb）和nr nodeb（gnb））。基站可基于它们提供的覆盖量（或者，换言之，它们的发射功率电平）进行分类，并且然后还可被称为毫微微基站、微微基站、微基站或宏基站。基站可以是中继节点或控制中继的中继施主节点。网络节点还可包括分布式无线电基站的一个或多个（或所有）部分，诸如集中式数字单元和/或远程无线电单元（rru），有时称为远程无线电头端（rrh）。这样的远程无线电单元可以或者可以不与天线集成为天线集成无线电。分布式无线电基站的部分也可被称为分布式天线系统（das）中的节点。网络节点的更进一步的示例包括诸如msr bs之类的多标准无线电（msr）设备、诸如无线电网络控制器（rnc）或基站控制器（bsc）之类的网络控制器、基站收发信台（bts）、传输点、传输节点、多小区/多播协调实体（mce）、核心网节点（例如，msc、mme、o＆m节点、oss节点、son节点、定位节点（例如，e-smlc）和/或mdt。作为另一个示例，网络节点可以是如下面更详细描述的虚拟网络节点。然而，更一般地，网络节点可表示能够、被配置、被布置和/或可操作以能够实现和/或为无线装置提供有对无线网络的接入或者向已经接入无线网络的无线装置提供某种服务的任
何合适的装置（或装置的群组）。
144.在图16中，网络节点1160包括处理电路1170、装置可读介质1180、接口1190、辅助设备1184、电源1186、电力电路1187和天线1162。尽管在图16的示例无线网络中图示的网络节点1160可表示包括图示的硬件组件组合的装置，但是其它实施例可包括具有不同组件组合的网络节点。要理解，网络节点包括执行本文中公开的任务、特征、功能和方法所需的硬件和/或软件的任何合适的组合。此外，虽然网络节点1160的组件被描绘为位于较大框内或者嵌套在多个框内的单个框，但是在实践中，网络节点可包括组成单个所示组件的多个不同物理组件（例如，装置可读介质1180可包括多个单独的硬盘驱动器以及多个ram模块）。
145.类似地，网络节点1160可由多个物理上分隔的组件（例如，nodeb组件和rnc组件或bts组件和bsc组件等）组成，它们可各自具有它们自己的相应组件。在其中网络节点1160包括多个单独组件（例如，bts和bsc组件）的某些场景下，可在若干网络节点当中共享单独组件中的一个或多个。例如，单个rnc可控制多个nodeb。在这样的场景下，每个唯一的nodeb和rnc对在一些实例中可被视为单个单独的网络节点。在一些实施例中，网络节点1160可被配置成支持多种无线电接入技术（rat）。在这样的实施例中，可复制一些组件（例如，用于不同rat的单独的装置可读介质1180），并且可重新使用一些组件（例如，可由rat共享相同的天线1162）。网络节点1160还可包括用于集成到网络节点1160中的不同无线技术（诸如，例如，gsm、wcdma、lte、nr、wifi或蓝牙无线技术）的各种所示组件的多个集合。这些无线技术可被集成到网络节点1160内的相同或不同的芯片或芯片集以及其它组件中。
146.处理电路1170被配置成执行本文中描述为由网络节点提供的任何确定、计算或类似操作（例如，某些获得操作）。由处理电路1170执行的这些操作可包括例如通过将所获得的信息转换成其它信息、将所获得的信息或所转换的信息与存储在网络节点中的信息进行比较、和/或基于所获得的信息或所转换的信息执行一个或多个操作来处理由处理电路1170获得的信息，并且作为所述处理的结果进行确定。
147.处理电路1170可包括以下中的一个或多个的组合：微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或任何其它适合的计算装置、资源、或可操作以单独或者结合其它网络节点1160组件（诸如，装置可读介质1180）提供网络节点1160功能性的编码逻辑、软件和/或硬件的组合。例如，处理电路1170可执行存储在装置可读介质1180中或处理电路1170内的存储器中的指令。这样的功能性可包括提供本文中讨论的各种无线特征、功能或益处中的任何无线特征、功能或益处。在一些实施例中，处理电路1170可包括片上系统（soc）。
148.在一些实施例中，处理电路1170可包括射频（rf）收发器电路1172和基带处理电路1174中的一个或多个。在一些实施例中，射频（rf）收发器电路1172和基带处理电路1174可在单独的芯片（或芯片集）、板或单元（诸如，无线电单元和数字单元）上。在备选实施例中，rf收发器电路1172和基带处理电路1174中的部分或全部可在相同芯片或芯片集、板或单元上。
149.在某些实施例中，本文中描述为由网络节点、基站、enb或其它此类网络装置提供的功能性中的一些或全部可通过处理电路1170执行存储在处理电路1170内的存储器或装置可读介质1180上的指令来执行。在备选实施例中，在不执行存储在单独的或分立的装置可读介质上的指令的情况下，可由处理电路1170（诸如，以硬连线方式）提供功能性中的一
些或全部。在那些实施例中的任何实施例中，无论是否执行存储在装置可读存储介质上的指令，处理电路1170都能被配置成执行所描述的功能性。由这样的功能性提供的益处不限于仅有处理电路1170或者限于网络节点1160的其它组件，而是由网络节点1160作为整体享用，和/或一般由最终用户和无线网络享用。
150.装置可读介质1180可包括任何形式的易失性或非易失性计算机可读存储器，包括但不限于永久性存储装置、固态存储器、远程安装的存储器、磁介质、光介质、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、大容量存储介质（例如，硬盘）、可移除存储介质（例如，闪存驱动器、致密盘（cd）或数字视频盘（dvd））和/或存储可由处理电路1170使用的信息、数据和/或指令的任何其它易失性或非易失性、非暂时性装置可读和/或计算机可执行存储器装置。装置可读介质1180可存储任何合适的指令、数据或信息，包括计算机程序、软件、包括逻辑、规则、代码、表等中的一个或多个的应用和/或能够由处理电路1170执行并由网络节点1160利用的其它指令。装置可读介质1180可用于存储由处理电路1170进行的任何计算和/或经由接口1190接收的任何数据。在一些实施例中，处理电路1170和装置可读介质1180可被视为集成的。
151.接口1190被用在网络节点1160、网络1106和/或wd 1110之间的信令和/或数据的有线或无线通信中。如所图示的，接口1190包括（一个或多个）端口/（一个或多个）终端1194，以例如通过有线连接向和从网络1106发送和接收数据。接口1190还包括无线电前端电路1192，所述无线电前端电路1192可耦合到天线1162，或者在某些实施例中是天线1162的一部分。无线电前端电路1192包括滤波器1198和放大器1196。无线电前端电路1192可连接到天线1162和处理电路1170。无线电前端电路可被配置成调节在天线1162和处理电路1170之间传递的信号。无线电前端电路1192可接收要经由无线连接发送出到其它网络节点或wd的数字数据。无线电前端电路1192可使用滤波器1198和/或放大器1196的组合将数字数据转换成具有适当信道和带宽参数的无线电信号。无线电信号然后可经由天线1162传送。类似地，当接收数据时，天线1162可收集无线电信号，所述无线电信号然后由无线电前端电路1192转换成数字数据。数字数据可被传到处理电路1170。在其它实施例中，接口可包括不同的组件和/或不同的组件的组合。
152.在某些备选实施例中，网络节点1160可不包括单独的无线电前端电路1192，相反，处理电路1170可包括无线电前端电路，并且可在没有单独的无线电前端电路1192的情况下连接到天线1162。类似地，在一些实施例中，rf收发器电路1172中的全部或一些可被认为是接口1190的一部分。在又其它实施例中，接口1190可包括一个或多个端口或终端1194、无线电前端电路1192、和rf收发器电路1172作为无线电单元（未示出）的一部分，并且接口1190可与基带处理电路1174通信，所述基带处理电路1174是数字单元（未示出）的一部分。
153.天线1162可包括被配置成发送和/或接收无线信号的一个或多个天线或天线阵列。天线1162可耦合到无线电前端电路1190，并且可以是能够无线传送和接收数据和/或信号的任何类型的天线。在一些实施例中，天线1162可包括一个或多个全向、扇形或平板天线，这些天线可操作以传送/接收例如2ghz和66ghz之间的无线电信号。全向天线可用于在任何方向上传送/接收无线电信号，扇形天线可用于传送/接收来自特定区域内的装置的无线电信号，并且平板天线可以是用于以相对直线传送/接收无线电信号的视线天线。在一些实例中，多于一个天线的使用可被称为mimo。在某些实施例中，天线1162可与网络节点1160
分开，并且可通过接口或端口可连接到网络节点1160。
154.天线1162、接口1190和/或处理电路1170可被配置成执行本文中描述为由网络节点执行的任何接收操作和/或某些获得操作。可从无线装置、另一网络节点和/或任何其它网络设备接收任何信息、数据和/或信号。类似地，天线1162、接口1190和/或处理电路1170可被配置成执行本文中描述为由网络节点执行的任何传送操作。可向无线装置、另一网络节点和/或任何其它网络设备传送任何信息、数据和/或信号。
155.电力电路1187可包括或者耦合到电力管理电路，并且被配置成向网络节点1160的组件供应用于执行本文中描述的功能性的电力。电力电路1187可从电源1186接收电力。电源1186和/或电力电路1187可被配置成以适合于相应组件的形式（例如，以每个相应组件所需的电压和电流电平）向网络节点1160的各种组件提供电力。电源1186可包括在电力电路1187和/或网络节点1160中，或者在电力电路1187和/或网络节点1160外部。例如，网络节点1160可经由输入电路或接口（诸如，电缆）可连接到外部电源（例如，电插座），由此外部电源向电力电路1187供应电力。作为另外的示例，电源1186可包括采用电池或电池组形式的电源，其连接到或集成在电力电路1187。如果外部电源故障，则电池可提供备用电力。还可使用其它类型的电源，诸如光伏装置。
156.网络节点1160的备选实施例可包括除了图16中所示的那些组件之外的附加组件，它们可负责提供网络节点的功能性的某些方面，包括本文中描述的功能性中的任何功能性和/或支持本文中描述的主题所必需的任何功能性。例如，网络节点1160可包括用户接口设备，以允许将信息输入到网络节点1160中，并允许从网络节点1160输出信息。这可允许用户对网络节点1160执行诊断、维护、修理和其它管理功能。
157.如本文中所使用的，无线装置（wd）指的是能够、配置成、布置成和/或可操作以与网络节点和/或其它无线装置进行无线通信的装置。除非另有指出，否则术语wd在本文中可与用户设备（ue）可互换地使用。无线通信可涉及使用电磁波、无线电波、红外波和/或适合于通过空气输送信息的其它类型的信号来传送和/或接收无线信号。在一些实施例中，wd可被配置成在没有直接人类交互的情况下传送和/或接收信息。例如，wd可被设计成：当由内部或外部事件触发时或者响应于来自网络的请求，按预定调度向网络传送信息。wd的示例包括但不限于智能电话、移动电话、蜂窝电话、ip语音（voip）电话、无线本地环路电话、台式计算机、个人数字助理（pda）、无线相机、游戏控制台或装置、音乐存储装置、回放设备、可穿戴终端装置、无线端点、移动台、平板、膝上型计算机、膝上型嵌入式设备（lee）、膝上型安装设备（lme）、智能装置、无线客户驻地设备（cpe）、安装在车辆上的无线终端装置等。wd可例如通过实现用于侧链路通信、车辆到车辆（v2v）、车辆到基础设施（v2i）、车辆到一切事务（v2x）的3gpp标准来支持装置到装置（d2d）通信，并且在这种情况下可被称为d2d通信装置。作为又另一个特定示例，在物联网（iot）场景中，wd可表示执行监测和/或测量并且将这样的监测和/或测量的结果传送到另一个wd和/或网络节点的机器或其它装置。在这种情况下，wd可以是机器到机器（m2m）装置，其在3gpp上下文中可被称为mtc装置。作为一个特定示例，wd可以是实现3gpp 窄带物联网（nb-iot）标准的ue。这样的机器或装置的特定示例是传感器、计量装置（诸如，功率计）、工业机械或家用或个人电器（例如，冰箱、电视等）、个人可穿戴装置（例如，手表、健身跟踪器等）。在其它场景中，wd可表示能够监测和/或报告其操作状态或与其操作相关联的其它功能的车辆或其它设备。如上所述的wd可表示无线连接的端
点，在这种情况下，该装置可被称为无线终端。此外，如上所述的wd可以是移动的，在这种情况下，它也可被称为移动装置或移动终端。
158.如图所示，无线装置1110包括天线1111、接口1114、处理电路1120、装置可读介质1130、用户接口设备1132、辅助设备1134、电源1136和电力电路1137。wd 1110可包括用于由wd 1110支持的不同无线技术的图示组件中的一个或多个的多个集合，这些无线技术诸如例如，gsm、wcdma、lte、nr、wifi、wimax、或蓝牙无线技术，只提到几个示例。这些无线技术可被集成到与wd 1110内的其它组件相同或不同的芯片或芯片集中。
159.天线1111可包括被配置成发送和/或接收无线信号的一个或多个天线或天线阵列，并且连接到接口1114。在某些备选实施例中，天线1111可与wd 1110分开，并且通过接口或端口可连接到wd 1110。天线1111、接口1114和/或处理电路1120可被配置成执行本文中描述为由wd执行的任何接收或传送操作。可从网络节点和/或另一wd接收任何信息、数据和/或信号。在一些实施例中，无线电前端电路和/或天线1111可被认为是接口。
160.如图所示，接口1114包括无线电前端电路1112和天线1111。无线电前端电路1112包括一个或多个滤波器1118和放大器1116。无线电前端电路1114连接到天线1111和处理电路1120，并且被配置成调节天线1111与处理电路1120之间传递的信号。无线电前端电路1112可耦合到天线1111或是天线1111的一部分。在一些实施例中，wd 1110可不包括单独的无线电前端电路1112；相反，处理电路1120可包括无线电前端电路，并且可连接到天线1111。类似地，在一些实施例中，rf收发器电路1122中的一些或全部可被认为是接口1114的一部分。无线电前端电路1112可接收要经由无线连接发送出到其它网络节点或wd的数字数据。无线电前端电路1112可使用滤波器1118和/或放大器1116的组合，将数字数据转换成具有适当信道和带宽参数的无线电信号。无线电信号然后可经由天线1111传送。类似地，当接收到数据时，天线1111可收集无线电信号，所述无线电信号然后由无线电前端电路1112转换成数字数据。数字数据可被传到处理电路1120。在其它实施例中，接口可包括不同的组件和/或不同的组件组合。
161.处理电路1120可包括以下中的一个或多个的组合：微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或任何其它适合的计算装置、资源、或可操作以单独或者结合其它wd 1110组件（诸如，装置可读介质1130）提供wd 1110功能性的编码逻辑、软件和/或硬件的组合。这样的功能性可包括提供本文中讨论的各种无线特征或益处中的任何无线特征或益处。例如，处理电路1120可执行存储在装置可读介质1130中或处理电路1120内的存储器中的指令以提供本文中公开的功能性。
162.如图所示，处理电路1120包括以下中的一个或多个：rf收发器电路1122、基带处理电路1124和应用处理电路1126。在其它实施例中，处理电路可包括不同的组件和/或不同的组件组合。在某些实施例中，wd 1110的处理电路1120可包括soc。在一些实施例中，rf收发器电路1122、基带处理电路1124和应用处理电路1126可在单独的芯片或芯片集上。在备选实施例中，基带处理电路1124和应用处理电路1126的部分或全部可被组合到一个芯片或芯片集中，并且rf收发器电路1122可在单独的芯片或芯片集上。在又备选实施例中，rf收发器电路1122和基带处理电路1124的部分或全部可在相同芯片或芯片集上，并且应用处理电路1126可在单独的芯片或芯片集上。在又其它备选实施例中，rf收发器电路1122、基带处理电路1124和应用处理电路1126的部分或全部可被组合在相同芯片或芯片集中。在一些实施例
中，rf收发器电路1122可以是接口1114的一部分。rf收发器电路1122可调节处理电路1120的rf信号。
163.在某些实施例中，本文中描述为由wd执行的功能性中的一些或全部可通过处理电路1120执行存储在装置可读介质1130上的指令来提供，所述装置可读介质1130在某些实施例中可以是计算机可读存储介质。在备选实施例中，在不执行存储在单独的或分立的装置可读存储介质上的指令的情况下，功能性中的一些或全部可由处理电路1120（诸如，以硬连线方式）提供。在那些特定实施例中的任何实施例中，无论是否执行存储在装置可读存储介质上的指令，处理电路1120都能被配置成执行所描述的功能性。由这样的功能性提供的益处不限于仅有处理电路1120或者限于wd 1110的其它组件，而是由wd 1110作为整体享用，和/或一般由最终用户和无线网络享用。
164.处理电路1120可被配置成执行本文中描述为由wd执行的任何确定、计算或类似操作（例如，某些获得操作）。如由处理电路1120执行的这些操作可包括例如通过将所获得的信息转换成其它信息、将所获得的信息或所转换的信息与wd 1110存储的信息进行比较、和/或基于所获得的信息或转换的信息执行一个或多个操作来处理由处理电路1120获得的信息，并且作为所述处理的结果进行确定。
165.装置可读介质1130可以可操作以存储计算机程序、软件、包括逻辑、规则、代码、表等中的一个或多个的应用和/或能够由处理电路1120执行的其它指令。装置可读介质1130可包括计算机存储器（例如，随机存取存储器（ram）或只读存储器（rom））、大容量存储介质（例如，硬盘）、可移除存储介质（例如，致密盘（cd）或数字视频盘（dvd））和/或存储可由处理电路1120使用的信息、数据和/或指令的任何其它易失性或非易失性、非暂时性装置可读和/或计算机可执行存储器装置。在一些实施例中，处理电路1120和装置可读介质1130可被视为集成的。
166.用户接口设备1132可提供虑及人类用户与wd 1110交互的组件。这样的交互可以具有多种形式，诸如视觉、听觉、触觉等。用户接口设备1132可以可操作以向用户产生输出，并允许用户向wd 1110提供输入。交互的类型可取决于安装在wd 1110中的用户接口设备1132的类型而变化。例如，如果wd 1110是智能电话，则交互可经由触摸屏进行；如果wd 1110是智能仪表，则交互可通过提供使用情况（例如，所使用的加仑数）的屏幕或提供听觉警报（例如，如果检测到烟雾）的扬声器进行。用户接口设备1132可包括输入接口、装置和电路，以及输出接口、装置和电路。用户接口设备1132被配置成允许将信息输入到wd 1110中，并且被连接到处理电路1120以允许处理电路1120处理输入信息。用户接口设备1132可包括例如麦克风、接近度传感器或其它传感器、按键/按钮、触摸显示器、一个或多个相机、usb端口或其它输入电路。用户接口设备1132还被配置成允许从wd 1110输出信息，并允许处理电路1120从wd 1110输出信息。用户接口设备1132可包括例如扬声器、显示器、振动电路、usb端口、耳机接口或其它输出电路。使用用户接口设备1132的一个或多个输入和输出接口、装置和电路，wd 1110可与最终用户和/或无线网络通信，并允许它们受益于本文中描述的功能性。
167.辅助设备1134可操作以提供通常可不由wd执行的更特定的功能性。这可包括用于为各种目的进行测量的专用传感器、用于诸如有线通信等的附加类型的通信的接口等。辅助设备1134的组件的包含和类型可取决于实施例和/或场景而变化。
168.在一些实施例中，电源1136可采取电池或电池组的形式。也可使用其它类型的电源，诸如外部电源（例如，电插座）、光伏装置或功率电池。wd 1110还可包括电力电路1137，以用于从电源1136向wd 1110的各个部分递送电力，所述部分需要来自电源1136的电力以实行本文中描述或指示的任何功能性。电力电路1137在某些实施例中可包括电力管理电路。电力电路1137可附加地或备选地可操作以从外部电源接收电力；在这种情况下，wd 1110可经由输入电路或接口（诸如，电力电缆）可连接到外部电源（诸如，电插座）。电力电路1137还可以在某些实施例中可操作以从外部电源向电源1136递送电力。例如，这可用于电源1136的充电。电力电路1137可对来自电源1136的电力执行任何格式化、转换或其它修改，以使电力适合于向其供应电力的wd 1110的相应组件。
169.图17图示了根据本文中描述的各个方面的ue的一个实施例。如本文中所使用的，用户设备或ue在拥有和/或操作相关装置的人类用户的意义上可能不一定具有用户。相反，ue可表示打算出售给人类用户或由人类用户操作的装置，但是该装置可能不或者可能最初不与特定人类用户相关联（例如，智能喷洒器控制器）。备选地，ue可表示不打算出售给最终用户或由最终用户操作，但是可与用户的利益相关联或为用户的利益而操作的装置（例如，智能电表）。ue 12200可以是由第三代合作伙伴计划（3gpp）标识的任何ue，包括nb-iot ue、机器类型通信（mtc） ue和/或增强型mtc（emtc）ue。如图17中所图示的ue 1200是配置用于根据由第三代合作伙伴计划（3gpp）颁布的一个或多个通信标准（诸如，3gpp的gsm、umts、lte和/或5g标准）进行通信的wd的一个示例。如先前所提及的，术语wd和ue可以是可互换使用的。因此，尽管图17是ue，但是本文中讨论的组件同样适用于wd，并且反之亦然。
170.在图17中，ue 1200包括处理电路1201，该处理电路1201可操作地耦合到输入/输出接口1205、射频（rf）接口1209、网络连接接口1211、包括随机存取存储器（ram） 1217、只读存储器（rom）1219和存储介质1221等的存储器1215、通信子系统1231、电源1233和/或任何其它组件或者其任何组合。存储介质1221包括操作系统1223、应用程序1225和数据1227。在其它实施例中，存储介质1221可包括其它类似类型的信息。某些ue可利用图17中所示的组件中的所有组件，或者只利用组件的子集。组件之间的集成水平可从一个ue到另一个ue而变化。另外，某些ue可含有组件的多个实例，诸如多个处理器、存储器、收发器、传送器、接收器等。
171.在图17中，处理电路1201可被配置成处理计算机指令和数据。处理电路1201可被配置成实现可操作以执行作为机器可读计算机程序存储在存储器中的机器指令的任何顺序状态机，诸如一个或多个硬件实现的状态机（例如，在分立逻辑、fpga、asic等中）；可编程逻辑连同适当的固件；一个或多个存储的程序、通用处理器（诸如，微处理器或数字信号处理器（dsp））连同适当的软件；或上述的任何组合。例如，处理电路1201可包括两个中央处理单元（cpu）。数据可以是采取适合于供计算机使用的形式的信息。
172.在所描绘的实施例中，输入/输出接口1205可被配置成向输入装置、输出装置或输入和输出装置提供通信接口。ue 1200可被配置成经由输入/输出接口1205使用输出装置。输出装置可使用与输入装置相同类型的接口端口。例如，可使用usb端口向ue 1200提供输入和从ue 1200提供输出。输出装置可以是扬声器、声卡、视频卡、显示器、监视器、打印机、致动器、发射器、智能卡、另一输出装置或其任何组合。ue 1200可被配置成经由输入/输出接口1205使用输入装置，以允许用户将信息捕获到ue 1200中。输入装置可包括触敏或存在
敏感（presence-sensitive）显示器、相机（例如，数字相机、数字摄像机、web相机等）、麦克风、传感器、鼠标、轨迹球、定向板（directional pad）、轨迹板（trackpad）、滚轮、智能卡等。存在敏感显示器可包括电容性或电阻性触摸传感器，以感测来自用户的输入。传感器可以是例如加速度计、陀螺仪、倾斜传感器、力传感器、磁力计、光传感器、接近度传感器、另一个相似的传感器或其任何组合。例如，输入装置可以是加速度计、磁力计、数字相机、麦克风和光传感器。
173.在图17中，rf接口1209可被配置成向rf组件（诸如，传送器、接收器和天线）提供通信接口。网络连接接口1211可被配置成向网络1243a提供通信接口。网络1243a可涵盖有线和/或无线网络，诸如局域网（lan）、广域网（wan）、计算机网络、无线网络、电信网络、另一相似网络或其任何组合。例如，网络1243a可包括wifi网络。网络连接接口1211可被配置成包括用于根据一个或多个通信协议（诸如，以太网、tcp/ip、sonet、atm等）通过通信网络与一个或多个其它装置通信的接收器和传送器接口。网络连接接口1211可实现适于通信网络链路（例如，光、电等）的接收器和传送器功能性。传送器和接收器功能可共享电路组件、软件或固件，或者备选地可单独实现。
174.ram 1217可被配置成经由总线1202与处理电路1201通过接口连接，以在诸如操作系统、应用程序和装置驱动器的软件程序的执行期间提供数据或计算机指令的存储或高速缓存。rom 1219可被配置成向处理电路1201提供计算机指令或数据。例如，rom 1219可被配置成存储被存储在非易失性存储器中的基本系统功能的不变低级系统代码或数据，所述基本系统功能诸如基本输入和输出（i/o）、启动或来自键盘的击键（keystroke）的接收。存储介质1221可被配置成包括存储器，诸如ram、rom、可编程只读存储器（prom）、可擦除可编程只读存储器（eprom）、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、磁盘、光盘、软盘、硬盘、可移除盒式磁带或闪存驱动器。在一个示例中，存储介质1221可被配置成包括操作系统1223、应用程序1225（诸如，web浏览器应用、小部件（widget）或小工具（gadget）引擎或另一应用）以及数据文件1227。存储介质1221可存储各种各样的操作系统或操作系统的组合中的任何，以供ue 1200使用。
175.存储介质1221可被配置成包括多个物理驱动单元，诸如独立盘冗余阵列（raid）、软盘驱动装置、闪速存储器、usb闪存驱动器、外部硬盘驱动器、拇指驱动器（thumb drive）、笔驱动器、键驱动器、高密度数字多功能盘（hd-dvd）光盘驱动器、内部硬盘驱动器、蓝光光盘驱动器、全息数字数据存储（hdds）光盘驱动器、外部迷你双列直插式存储器模块（dimm）、同步动态随机存取存储器（sdram）、外部微-dimm sdram、智能卡存储器（诸如，订户身份模块或可移除用户身份（sim/ruim）模块）、其它存储器或其任何组合。存储介质1221可允许ue 1200访问存储在暂时性或非暂时性存储器介质上的计算机可执行指令、应用程序等，以卸载数据或上传数据。制品（诸如，利用通信系统的一个制品）可有形地体现在存储介质1221中，所述存储介质1221可包括装置可读介质。
176.在图17中，处理电路1201可被配置成使用通信子系统1231与网络1243b通信。网络1243a和网络1243b可以是相同网络或多个网络或者一个或多个不同网络。通信子系统1231可被配置成包括用于与网络1243b通信的一个或多个收发器。例如，通信子系统1231可被配置成包括一个或多个收发器，所述一个或多个收发器用于根据一个或多个通信协议与能够进行无线通信的另一个装置（诸如，另一个wd、ue或无线电接入网（ran）的基站）的一个或多
个远程收发器进行通信，所述通信协议诸如ieee 802.10、cdma、wcdma、gsm、lte、utran、wimax等。每个收发器可包括传送器1233和/或接收器1235，以分别实现适于ran链路的传送器或接收器功能性（例如，频率分配等）。另外，每个收发器的传送器1233和接收器1235可共享电路组件、软件或固件，或者备选地可单独实现。
177.在所示的实施例中，通信子系统1231的通信功能可包括数据通信、语音通信、多媒体通信、诸如蓝牙、近场通信之类的短程通信、诸如使用全球定位系统（gps）来确定位置的基于位置的通信、另一种相似的通信功能或其任何组合。例如，通信子系统1231可包括蜂窝通信、wifi通信、蓝牙通信和gps通信。网络1243b可涵盖有线和/或无线网络，诸如局域网（lan）、广域网（wan）、计算机网络、无线网络、电信网络、另一个相似网络或其任何组合。例如，网络1243b可以是蜂窝网络、wifi网络和/或近场网络。电源1213可被配置成向ue 1200的组件提供交流（ac）或直流（dc）电力。
178.本文中描述的特征、益处和/或功能可在ue 1200的组件中的一个中被实现，或者跨ue 1200的多个组件被划分。另外，本文中描述的特征、益处和/或功能可采用硬件、软件或固件的任何组合实现。在一个示例中，通信子系统1231可被配置成包括本文中描述的组件中的任何组件。另外，处理电路1201可被配置成通过总线1202与此类组件中的任何组件通信。在另一个示例中，此类组件中的任何组件可由存储在存储器中的程序指令表示，所述程序指令当由处理电路1201执行时执行本文中描述的对应功能。在另一个示例中，此类组件中的任何组件的功能性可在处理电路1201和通信子系统1231之间划分。在另一个示例中，此类组件中的任何组件的非计算密集型功能都可采用软件或固件来实现，并且计算密集型功能可采用硬件来实现。
179.图18是图示了其中可将由一些实施例实现的功能进行虚拟化的虚拟化环境1300的示意性框图。在本上下文中，虚拟化意味着创建虚拟版本的设备或装置，其可包括虚拟化硬件平台、存储装置和联网资源。如本文中所使用的，虚拟化可应用于节点（例如，虚拟化基站或虚拟化无线电接入节点）或装置（例如，ue、无线装置或任何其它类型的通信装置）或其组件，并且涉及其中功能性中的至少一部分被实现为一个或多个虚拟组件的实施方式（例如，经由在一个或多个网络中的一个或多个物理处理节点上执行的一个或多个应用、组件、功能、虚拟机或容器）。
180.在一些实施例中，本文中描述的功能中的一些或所有可被实现为由一个或多个虚拟机执行的虚拟组件，所述一个或多个虚拟机在由硬件节点1330中的一个或多个托管的一个或多个虚拟环境1300中实现。另外，在其中虚拟节点不是无线电接入节点或者不要求无线电连接性（例如，核心网节点）的实施例中，则网络节点可被完全虚拟化。
181.功能可由操作以实现本文中公开的实施例中的一些的特征、功能和/或益处中的一些的一个或多个应用1320（备选地它们可被称为软件实例、虚拟设备、网络功能、虚拟节点、虚拟网络功能等）来实现。应用1320在虚拟化环境1300中运行，所述虚拟化环境1300提供包括处理电路1360和存储器1390的硬件1330。存储器1390含有由处理电路1360可执行的指令1395，由此应用1320可操作以提供本文中公开的特征、益处和/或功能中的一个或多个。
182.虚拟化环境1300包括通用或专用网络硬件装置1330，所述装置1330包括一个或多个处理器的集合或处理电路1360，其可以是商用现货（cots）处理器、专门的专用集成电路
（asic）或包括数字或模拟硬件组件或专用处理器的任何其它类型的处理电路。每个硬件装置可包括存储器1390-1，所述存储器1390-1可以是非永久性存储器，以用于临时存储由处理电路1360执行的软件或指令1395。每个硬件装置可包括一个或多个网络接口控制器（nic）1370（也称为网络接口卡），其包括物理网络接口1380。每个硬件装置还可包括其中存储有由处理电路1360可执行的指令和/或软件1395的非暂时性、永久性、机器可读存储介质1390-2。软件1395可包括任何类型的软件，所述软件包括用于实例化一个或多个虚拟化层1350（也称为管理程序）的软件、执行虚拟机1340的软件以及允许其执行结合本文中所述的一些实施例描述的功能、特征和/或益处的软件。
183.虚拟机1340包括虚拟处理、虚拟存储器、虚拟联网或接口以及虚拟存储装置，并且可由对应的虚拟化层1350或管理程序运行。虚拟设备1320的实例的不同实施例可在虚拟机1340中的一个或多个上实现，并且该实施方式可以采用不同的方式进行。
184.在操作期间，处理电路1360执行软件1395来实例化管理程序或虚拟化层1350，其有时可被称为虚拟机监视器（vmm）。虚拟化层1350可向虚拟机1340呈现看起来像联网硬件那样的虚拟操作平台。
185.如图18中所示，硬件1330可以是具有通用或特定组件的独立网络节点。硬件1330可包括天线13225，并且可经由虚拟化来实现一些功能。备选地，硬件1330可以是更大的硬件集群（例如，诸如在数据中心或客户驻地设备（cpe）中）的一部分，其中许多硬件节点一起工作，并且经由管理和编排（mano）13100来管理，所述管理和编排（mano）此外还监督应用1320的生命周期管理。
186.硬件虚拟化在一些上下文中被称为网络功能虚拟化（nfv）。nfv可用于将许多网络设备类型整合到行业标准高容量服务器硬件、物理交换机和物理存储装置上，它们可位于数据中心和客户驻地设备中。
187.在nfv的上下文中，虚拟机1340可以是物理机的软件实施方式，该物理机执行程序就像它们正在物理的、非虚拟化机器上执行一样。虚拟机1340中的每个以及执行该虚拟机的硬件1330的那部分（无论它是专用于该虚拟机的硬件和/或由该虚拟机与虚拟机1340中的其它虚拟机共享的硬件）形成单独的虚拟网络元件（vne）。
188.仍在nfv的上下文中，虚拟网络功能（vnf）负责处置在硬件联网基础设施1330之上的一个或多个虚拟机1340中运行的特定网络功能，并且对应于图18中的应用1320。
189.在一些实施例中，各自包括一个或多个传送器13220和一个或多个接收器13210的一个或多个无线电单元13200可耦合到一个或多个天线13225。无线电单元13200可经由一个或多个适当的网络接口直接与硬件节点1330通信，并且可与虚拟组件组合使用，以给虚拟节点提供无线电能力，诸如无线电接入节点或基站。
190.在一些实施例中，一些信令可通过使用控制系统13230来实现，该控制系统13230备选地可用于硬件节点1330和无线电单元13200之间的通信。
191.图19图示了根据一些实施例的经由中间网络连接到主机计算机的电信网络。特别地，参考图19，根据实施例，通信系统包括电信网络1410，（诸如3gpp型蜂窝网络），该电信网络1410包括接入网络1411（诸如无线电接入网络）以及核心网络1414。接入网1411包括多个基站1412a、1412b、1412c，诸如nb、enb、gnb或其它类型的无线接入点，各自定义对应的覆盖区域1413a、1413b、1413c。每个基站1412a、1412b、1412c通过有线或无线连接1415可连接到
核心网1414。位于覆盖区域1413c中的第一ue 1491被配置成无线地连接到对应的基站1412c或由对应的基站1412c寻呼。覆盖区域1413a中的第二ue 1492无线地可连接到对应的基站1412a。虽然在该示例中图示了多个ue 1491、1492，但是所公开的实施例同样可适用于其中唯一ue在覆盖区域中或者其中唯一ue正在连接到对应基站1412的情况。
192.电信网络1410本身连接到主机计算机1430，其可体现在独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件中，或者体现为服务器场（server farm）中的处理资源。主机计算机1430可在服务提供商的所有权或控制之下，或者可由服务提供商来操作或代表服务提供商来操作。电信网络1410和主机计算机1430之间的连接1421和1422可直接从核心网1414延伸到主机计算机1430，或可经由可选的中间网络1420行进。中间网络1420可以是公共、专用或托管网络中的一个或多于一个的组合；中间网络1420（如果有的话）可以是主干网或因特网；特别地，中间网络1420可包括两个或更多个子网络（没有示出）。
193.图19的通信系统作为整体能够实现连接的ue 1491、1492与主机计算机1430之间的连接性。连接性可被描述为过顶（over-the-top）（ott）连接1450。主机计算机1430和连接的ue 1491、1492被配置成使用接入网1411、核心网1414、任何中间网络1420以及可能的另外基础设施（没有示出）作为中介（intermediary）经由ott连接1450来传递数据和/或信令。在ott连接1450所经过的参与通信装置不知道上行链路和下行链路通信的路由的意义上，ott连接1450可以是透明的。例如，可以不或者不需要向基站1412通知传入的下行链路通信的过去路由，所述下行链路通信具有源自主机计算机1430的要被转发（例如，移交）到连接的ue 1491的数据。类似地，基站1412不需要知道源自ue 1491的朝向主机计算机1430的外出上行链路通信的未来路由。
194.根据实施例，现在将参考图20描述在前面段落中讨论的ue、基站和主机计算机的示例实施方式。图20图示了根据一些实施例的通过部分无线连接经由基站与用户设备通信的主机计算机。在通信系统1500中，主机计算机1510包括硬件1515，该硬件1515包括通信接口1516，其被配置成设立并维持与通信系统1500的不同通信装置的接口的有线或无线连接。主机计算机1510还包括处理电路1518，其可以具有存储和/或处理能力。特别地，处理电路1518可以包括一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或适合于执行指令的这些（未示出）的组合。主机计算机1510还包括软件1511，该软件1511被存储在主机计算机1510中或由主机计算机1510可访问，并且由处理电路1518可执行。软件1511包括主机应用1512。主机应用1512可以可操作以向远程用户提供服务，所述远程用户诸如经由终止于ue 1530和主机计算机1510的ott连接1550连接的ue 1530。在向远程用户提供服务时，主机应用1512可以提供使用ott连接1550传送的用户数据。
195.通信系统1500还包括基站1520，该基站1520在电信系统中被提供并且包括硬件1525，所述硬件1525使它能够与主机计算机1510和与ue 1530通信。硬件1525可以包括用于设立和维持与通信系统1500的不同通信装置的接口有线或无线连接的通信接口1526，以及用于至少设立和维持与位于由基站1520服务的覆盖区域（图20中未示出）中的ue 1530的无线连接1570的无线电接口1527。通信接口1526可以被配置成促进到主机计算机1510的连接1560。连接1560可以是直接的，或者它可以通过电信系统的核心网（图20中未示出）和/或通过电信系统外部的一个或多个中间网络。在所示实施例中，基站1520的硬件1525还包括处理电路1528，该处理电路1528可以包括一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编
程门阵列或适合于执行指令的这些（未示出）的组合。基站1520还具有内部存储的或经由外部连接可访问的软件1521。
196.通信系统1500还包括已经提及的ue 1530。它的硬件1535可以包括无线电接口1537，其被配置成设立和维持与服务于其中ue 1530当前所位于的覆盖区域的基站的无线连接1570。ue 1530的硬件1535还包括处理电路1538，其可以包括一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或适合于执行指令的这些（未示出）的组合。ue 1530还包括软件1531，其被存储在ue 1530中或由ue 1530可访问，并且由处理电路1538可执行。软件1531包括客户端应用1532。客户端应用1532可以可操作以在主机计算机1510的支持下，经由ue 1530向人类或非人类用户提供服务。在主机计算机1510中，正在执行的主机应用1512可以经由终止于ue 1530和主机计算机1510的ott连接1550与正在执行的客户端应用1532通信。在向用户提供服务时，客户端应用1532可以从主机应用1512接收请求数据，并响应于该请求数据而提供用户数据。ott连接1550可以传递请求数据和用户数据两者。客户端应用1532可以与用户交互，以生成它提供的用户数据。
197.注意，图20中所示的主机计算机1510、基站1520和ue 1530可以分别类似或等同于图19的主机计算机1430、基站1412a、1412b、1412c中的一个和ue 1491、1492中的一个。也就是说，这些实体的内部工作可以如图20所示，并且独立地，周围的网络拓扑可以是图19的网络拓扑。
198.在图20中，ott连接1550已经被抽象地画出，以说明主机计算机1510和ue 1530之间经由基站1520的通信，而没有明确提及任何中间装置和经由这些装置的消息的精确路由。网络基础设施可以确定路由，该路由可以被配置成对ue 1530或对操作主机计算机1510的服务提供商或者对两者都隐藏。当ott连接1550活动时，网络基础设施可以进一步做出决定，通过这些决定，它动态地改变路由（例如，基于网络的重新配置或负载平衡考虑）。
199.ue 1530和基站1520之间的无线连接1570根据本公开通篇中描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个实施例改进了使用ott连接1550提供给ue 1530的ott服务的性能，在所述ott连接1550中无线连接1570形成最后段。更精确地，这些实施例的教导可减少mtc装置中的功耗，并由此在不替换或更换电池的情况下提供诸如针对mtc装置的更长服务寿命的益处。
200.出于监测数据速率、时延和一个或多个实施例改进的其他因素的目的，可以提供测量过程。还可以存在可选的网络功能性，以用于响应于测量结果的变化而重新配置主机计算机1510和ue 1530之间的ott连接1550。用于重新配置ott连接1550的测量过程和/或网络功能性可以在主机计算机1510的软件1511和硬件1515或者在ue 1530的软件1531和硬件1535中或者二者中实现。在实施例中，传感器（未示出）可以被部署在ott连接1550通过的通信装置中或与之相关联；传感器可以通过提供上面举例说明的监测量的值或者通过提供软件1511、1531可以根据其计算或估计监测量的其他物理量的值来参与测量过程。ott连接1550的重新配置可以包括消息格式、重传设置、优选路由等；重新配置不需要影响基站1520，并且可能对于基站1520是未知的或者不可察觉的。这样的过程和功能性在本领域中可能已知并实践了。在某些实施例中，测量可以涉及专有的ue信令，从而促进主机计算机1510对吞吐量、传播时间、时延等的测量。测量可以通过如下方式来实现：软件1511和1531在它监测传播时间、错误等的同时，使用ott连接1550来引起传送消息，特别是空消息或“伪
（dummy）”消息。
201.图21是示出根据一个实施例在通信系统中实现的方法的流程图。通信系统包括主机计算机、基站和ue，它们可以是参考图19和图20描述的那些。为了简化本公开，在本节中将仅包括对图21的附图参考。在步骤1610，主机计算机提供用户数据。在步骤1610的子步骤1611（其可以是可选的），主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在步骤1620，主机计算机发起将用户数据携带到ue的传输。在步骤1630（其可以是可选的），根据贯穿本公开描述的实施例的教导，基站向ue传送在主机计算机发起了的传输中携带了的用户数据。在步骤1640（其也可以是可选的），ue执行与由主机计算机执行的主机应用相关联的客户端应用。
202.图22是示出根据一个实施例在通信系统中实现的方法的流程图。通信系统包括主机计算机、基站和ue，它们可以是参考图19和图20描述的那些。为了简化本公开，在本节中将仅包括对图22的附图参考。在该方法的步骤1710，主机计算机提供用户数据。在可选的子步骤（未示出）中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在步骤1720，主机计算机发起将用户数据携带到ue的传输。根据贯穿本公开描述的实施例的教导，传输可以通过基站。在步骤1730（其可以是可选的），ue接收传输中携带的用户数据。
203.图23是示出根据一个实施例在通信系统中实现的方法的流程图。通信系统包括主机计算机、基站和ue，它们可以是参考图19和图20描述的那些。为了简化本公开，在本节中将仅包括对图23的附图参考。在步骤1810（其可以是可选的），ue接收由主机计算机提供的输入数据。附加地或备选地，在步骤1820，ue提供用户数据。在步骤1820的子步骤1821（其可以是可选的），ue通过执行客户端应用来提供用户数据。在步骤1810的子步骤1811（其可以是可选的），ue响应于由主机计算机提供的接收到的输入数据而执行提供用户数据的客户端应用。在提供用户数据时，所执行的客户端应用可以进一步考虑从用户接收到的用户输入。不管提供用户数据所曾采用的特定方式如何，在子步骤1830（其可以是可选的），ue发起用户数据到主机计算机的传输。在该方法的步骤1840，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，主机计算机接收从ue传送的用户数据。
204.图24是示出根据一个实施例在通信系统中实现的方法的流程图。通信系统包括主机计算机、基站和ue，它们可以是参考图19和图20描述的那些。为了简化本公开，在本节将仅包括对图24的附图参考。在步骤1910（其可以是可选的），根据贯穿本公开描述的实施例的教导，基站从ue接收用户数据。在步骤1920（其可以是可选的），基站发起接收到的用户数据到主机计算机的传输。在步骤1930（其可以是可选的），主机计算机接收由基站发起的传输中携带的用户数据。
205.本文中公开的任何合适的步骤、方法、特征、功能或益处可通过一个或多个虚拟设备的一个或多个功能单元或模块来执行。每个虚拟设备可包括多个这些功能单元。这些功能单元可经由处理电路以及其它数字硬件实现，所述处理电路可包括一个或多个微处理器或微控制器，所述其它数字硬件可包括数字信号处理器（dsp）、专用数字逻辑等。处理电路可配置成执行存储在存储器中的程序代码，所述存储器可包括一种或若干种类型的存储器，诸如只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、高速缓冲存储器、闪速存储器装置、光存储装置等。存储在存储器中的程序代码包括用于执行一个或多个电信和/或数据通信协议的程序指令以及用于执行本文中描述的一个或多个技术的指令。在一些实施方式中，处理
电路可用于使相应的功能单元执行根据本公开的一个或多个实施例的对应功能。
206.一般来说，本文中使用的所有术语都要根据它们在相关技术领域中的普通含义来解释，除非从它在其中使用的上下文中清楚地给出了和/或暗示了不同的含义。对一个/该元件、设备、组件、部件、步骤等的所有引用都要被开放式地解释为指代该元件、设备、组件、部件、步骤等的至少一个实例，除非另有明确声明。本文中公开的任何方法的步骤都并非必须按所公开的确切次序来执行，除非一个步骤被明确地描述为在另一步骤之后或之前，和/或其中暗示一个步骤必须在另一步骤之后或之前。在任何适当的情况下，本文中公开的实施例中的任何实施例的任何特征都可应用于任何其它实施例。同样，实施例中的任何实施例的任何优点都可应用于任何其它实施例，并且反之亦然。根据该描述，所附实施例的其它目的、特征和优点将是明白的。
207.术语“单元”在电子学、电气装置和/或电子装置的领域中具有常规意义，并且可包括例如电气和/或电子电路、装置、模块、处理器、存储器、逻辑固态和/或分立装置、用于实行相应任务、过程、计算、输出和/或显示功能等的计算机程序或指令，如诸如本文中所描述的那些。
208.参考附图更全面地描述本文中设想的实施例中的一些实施例。然而，在本文中公开的主题的范围内包含其它实施例。所公开的主题不应被解释为仅限于本文中阐述的实施例；相反，这些实施例通过示例的方式来提供，以向本领域技术人员传达该主题的范围。