CN111107631A - 物联网基站及其资源安排方法 - Google Patents

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Abstract

一种物联网基站及其资源安排方法。所述物联网基站针对多个用户装置于一下行共享信道的多个候选资源安排顺序中的每一个，计算两两相邻的用户装置间的一个资源浪费量，各所述资源浪费量是基于一基本延迟、对应的所述二个用户装置于一下行控制信道的下行控制信息的结束位置、对应的所述二个用户装置各自的一额外延迟以及对应的所述二个用户装置中排列在前者所对应的资源需求量计算而得。各所述候选资源安排顺序对应至一总资源浪费量。所述物联网基站选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为一选定资源安排顺序。

Description

物联网基站及其资源安排方法
技术领域
本发明是关于一种物联网基站及其资源安排方法。更具体而言，本发明是关于一种为多个用户装置安排下行资源的物联网基站及其资源安排方法。
背景技术
许多物联网通信标准对于如何安排多个用户装置的下行资源有特殊的规范，例如：第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project Agreement；3GPP)所制定的窄频物联网(Narrow Band Internet of Things；NB-IoT)标准、第五代移动通信系统中的大规模机器型通信(Massive Machine-Type Communications；Massive MTC)标准等等。图1描绘常见的物联网通信标准的下行处理周期10的架构，其包含用于传送控制信号的下行控制信道12及用于传送数据的下行共享信道14。于窄频物联网标准中，下行控制信道12为窄频物理层下行控制信道(Narrow Band Physical Downlink Control Channel；NPDCCH)，而下行共享信道14为窄频物理层下行共享信道(Narrow Band PhysicalDownlink Shared Channel；NPDSCH)。
采用习知技术的物联网基站是基于先到先服务的原则服务用户装置。为便于后续的说明，兹假设物联网基站在下行处理周期10服务四个用户装置，依序为第一、第二、第三及第四用户装置。物联网基站基于先到先服务的原则在下行控制信道12依序安排第一、第二、第三及第四用户装置的下行控制信息(Downlink Control Information；DCI)C1、C2、C3、C4，而这些下行控制信息C1、C2、C3、C4分别对应至结束位置n1、n2、n3、n4。
接着，物联网基站基于先到先服务的原则，依序为第一、第二、第三及第四用户装置在下行共享信道14安排传输资源。具体来说，对于任一个用户装置，物联网基站根据用户装置的下行控制信息的结束位置、基本延迟及用户装置的额外延迟决定用户装置在下行共享信道14的传输资源的起始位置，再依据所述起始位置及用户装置的资源需求量安排用户装置在下行共享信道14的传输资源。需注意的是，许多物联网通信标准对所述的基本延迟都有特殊的规范。以窄频物联网标准为例，其规定所述的基本延迟为数值5，且规定所述的额外延迟必须从一个既定群组(具体来说，所述既定群组包含0、4、8、16、32、64、128、256……等数值)中选择。物联网基站为第一、第二、第三及第四用户装置所安排的传输资源不能重迭。
以第一用户装置为例，物联网基站从既定群组选取一个数值作为额外延迟k0 1，将结束位置n1、基本延迟(亦即，数值5)以及额外延迟k0 1相加后所得的数值(亦即，n1+5+k0 1)作为第一用户装置在下行共享信道14的传输资源的起始位置s1，再根据起始位置s1及第一用户装置的资源需求量安排了传输资源D1。再以第二用户装置为例，物联网基站从既定群组选取一个数值作为第二用户装置的额外延迟k0 1，再将结束位置n2、基本延迟(亦即，数值5)以及额外延迟k0 2相加后所得的数值(亦即，n2+5+k0 2)作为第二用户装置在下行共享信道14的的传输资源的起始位置s2，再根据起始位置s2及第二用户装置的资源需求量安排了传输资源D2。物联网基站为第二用户装置选取的额外延迟k0 2必须不会使其起始位置s2落入第一用户装置的传输资源D1，也就是必须不会使传输资源D1及传输资源D2重迭。类似的，物联网基站会依据前述的运作逻辑，为第三用户装置选取额外延迟k0 3，计算出起始位置s3，再安排传输资源D3，且为第四用户装置选取额外延迟k0 4，计算出起始位置s4，再安排传输资源D4。
由于习知的物联网基站基于先到先服务的原则为用户装置安排在下行共享信道14的传输资源，受限于各个用户装置的额外延迟必须选自于既定群组且用户装置被安排的传输资源不能重迭，习知技术的资源安排结果往往在下行共享信道14造成许多资源空隙，且资源安排结果也极容易超过目前的下行处理周期10(例如：图1的传输资源D4超过下行处理周期10)，造成严重的资源浪费。
有鉴于此，本领域仍亟需一种能充分利用下行共享信道的资源安排技术。
发明内容
为解决背景技术一节所述的各种问题，本发明提供了一种物联网基站及其资源安排方法。。
本发明所提供的物联网基站包含一收发器及一处理器，且二者彼此电性连接。所述处理器于一下行控制信道安排多个用户装置所分别对应的多个下行控制信息，其中各所述下行控制信息对应至一结束位置，且各所述用户装置具有一资源需求量。所述处理器针对所述多个用户装置于一下行共享信道的多个候选资源安排顺序中的每一个，计算两两相邻的用户装置间的一个资源浪费量，其中各所述资源浪费量是基于一基本延迟、对应的所述二个用户装置的所述二个结束位置、对应的所述二个用户装置各自的一额外延迟以及对应的所述二个用户装置中排列在前者所对应的所述资源需求量计算而得。各所述候选资源安排顺序对应至一总资源浪费量，各所述总资源浪费量为对应的所述多个资源浪费量的一总和。所述处理器还选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为一选定资源安排顺序。所述收发器还根据所述选定资源安排顺序传送所述多个用户装置分别具有的所述多个数据。
本发明所提供的资源安排方法适用于一物联网基站。所述资源安排方法包含下列步骤：(a)于一下行控制信道安排多个用户装置所分别对应的多个下行控制信息，其中各所述下行控制信息对应至一结束位置，各所述用户装置具有一资源需求量，(b)针对所述多个用户装置于一下行共享信道的多个候选资源安排顺序中的每一个，计算两两相邻的用户装置间的一个资源浪费量，其中各所述资源浪费量是基于一基本延迟、对应的所述二个用户装置的所述二个结束位置、对应的所述二个用户装置各自的一额外延迟以及对应的所述二个用户装置中排列在前者所对应的所述资源需求量计算而得，各所述候选资源安排顺序对应至一总资源浪费量，各所述总资源浪费量为对应的所述多个资源浪费量的一总和，(c)选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为一选定资源安排顺序，以及(d)根据所述选定资源安排顺序传送所述多个用户装置分别具有的所述多个数据。
本发明所提供的资源安排技术(包含物联网基站及其资源安排方法)在为多个用户装置安排下行共享信道的传输资源前，会先评估这些用户装置于下行共享信道的多个候选资源安排顺序各自的总资源浪费量。在评估各个候选资源安排顺序的过程，本发明所提供的资源安排技术会为用户装置个别的决定能让该候选资源安排顺序的资源浪费量最小化的额外延迟。本发明所提供的资源安排技术再选取总资源浪费量最小者所对应的候选资源安排顺序作为要采用的选定资源安排顺序。由于考虑了各个候选资源安排顺序的总资源浪费量，因此本发明所提供的资源安排技术能充分利用下行共享信道的资源，减少资源浪费量，且能降低无法于一个下行处理周期内安排所有用户装置的所有传输资源需求的机率。
以下结合附图阐述本发明的详细技术及实施方式，以使本领域技术人员能理解所请求保护的发明的技术特征。
附图说明
图1描绘常见的物联网通信标准的下行处理周期10的架构；
图2A描绘本发明的第一实施方式的物联网基站2的架构示意图；
图2B描绘物联网基站2采用的下行处理周期20的架构；
图2C描绘评估用户装置U1、U2、U3、U4所能形成的所有的候选资源安排顺序；
图2D描绘起始于用户装置U1的6个候选资源安排顺序所对应的多个资源浪费量；
图2E描绘经过列运算后的一个例示性的矩阵；
图2F描绘经过行运算后的一个例示性的矩阵；
图2G描绘经过运作(d)评估后的一个例示性的矩阵；以及
图3描绘本发明的第二实施方式的资源安排方法的流程图。
具体实施方式
以下将通过实施方式来解释本发明所提供的物联网基站及其资源安排方法。然而，该多个实施方式并非用以限制本发明需在如该多个实施方式所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明的范围。应理解，在以下实施方式及附图中，与本发明非直接相关的组件已省略而未绘示，且各组件的尺寸以及组件间的尺寸比例仅为例示而已，而非用以限制本发明的范围。
关于本发明的第一实施方式，请参图2A至图2G。图2A描绘第一实施方式的物联网基站2的架构示意图。物联网基站2包含一收发器21及一处理器23，且二者彼此电性连接。收发器21可为任何能与用户装置通信连线的接口。处理器23可为各种处理器、中央处理单元(Central Processing Unit；CPU)、微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor；DSP)或本领域技术人员所知的任何其他具有相同功能的计算装置。
物联网基站2可采用各种物联网通信标准，例如：第三代合作伙伴计划(The 3rdGeneration Partnership Project Agreement；3GPP)所制定的窄频物联网(Narrow BandInternet of Things；NB-IoT)标准、第五代移动通信系统中的大规模机器型通信(MassiveMachine-Type Communications；Massive MTC)标准。图2B描绘物联网基站2采用的下行处理周期20的架构，其中每一个小长方形代表一个资源单位。下行处理周期20包含用于传送控制信号的下行控制信道22及用于传送数据的下行共享信道24。若物联网基站2采用窄频物联网标准，则下行控制信道22为窄频物理层下行控制信道(Narrow Band PhysicalDownlink Control Channel；NPDCCH)，而下行共享信道24为窄频物理层下行共享信道(Narrow Band Physical Downlink Shared Channel；NPDSCH)。
于本实施方式中，物联网基站2在下行处理周期20服务四个用户装置U1、U2、U3、U4。需说明的是，前述用户装置的数目仅为举例而已，本发明未限制物联网基站2在一个下行处理周期20所能服务的用户装置的数目。
于本实施方式中，用户装置U1、U2、U3、U4皆需要下行传输的资源。处理器23于下行控制信道22安排用户装置U1、U2、U3、U4所分别对应的下行控制信息(Downlink ControlInformation；DCI)P1、P2、P3、P4。处理器23在安排用户装置的下行控制讯息时，可考虑物联网基站2与用户装置间的通信质量以决定用户装置的重传次数(repetition)。于本实施方式中，处理器23针对用户装置U1、U2、U3、U4所决定的重传次数分别为4次、2次、2次及4次。因此，处理器23于下行控制信道22所安排的下行控制信息P1、P2、P3、P4分别具有4个、2个、2个及4个资源单位。这些下行控制信息P1、P2、P3、P4分别在下行控制信道22有一个对应的结束位置r1、r2、r3、r4。需说明的是，本领域技术人员应当了解物联网基站如何决定出用户装置U1、U2、U3、U4的重传次数，且决定重传次数的技术并非本发明的重点，故不详述。
用户装置U1、U2、U3、U4各自具有一资源需求量。于某些实施方式中，处理器23可根据用户装置U1、U2、U3、U4各自所对应的一资源需求数目(亦即，需要的资源单位的数目)及重传次数计算出用户装置U1、U2、U3、U4各自的资源需求量(例如：将二者相乘)。举例而言，用户装置U1、U2、U3、U4各自的资源需求数目为2个、2个、2个及1个，用户装置U1、U2、U3、U4各自的下行控制信息所界定的重传次数为4次、2次、2次及4次，处理器23便将用户装置U1、U2、U3、U4各自的资源需求数目与重传次数相乘，因而得到用户装置U1、U2、U3、U4的资源需求量，分别为8个、4个、4个及4个。
于本实施方式中，处理器23会评估用户装置U1、U2、U3、U4于下行共享信道24的多个候选资源安排顺序。图2C描绘用户装置U1、U2、U3、U4所能形成的所有的候选资源安排顺序。于本实施方式中，处理器23会评估所有的候选资源安排顺序，但于其他实施方式中，处理器23可只评估一部分的候选资源安排顺序。
具体来说，针对所述多个候选资源安排顺序中的每一个，处理器23计算两两相邻的用户装置间的一个资源浪费量，其中各资源浪费量是基于一基本延迟、对应的二个用户装置的二个结束位置、对应的二个用户装置各自的一额外延迟以及对应的二个用户装置中排列在前者所对应的所述资源需求量计算而得。若物联网基站2采用窄频物联网标准，则基本延迟为数值5，且各个额外延迟必须从一个既定群组(具体来说，所述既定群组包含0、4、8、16、32、64、128、256……等数值)中选择。举例而言，处理器23可根据以下公式(1)计算各所述资源浪费量。需注意的是，处理器23根据以下公式(1)计算各所述资源浪费量时，是从预设群组中选取出能使变量
Figure BDA0001843278120000061
大于0的变量
Figure BDA0001843278120000062
于某些实施方式中，处理器23是从预设群组中选取出能使变量
Figure BDA0001843278120000063
不小于0的那些数值，再从那些数值中选取最小的作为变量
Figure BDA0001843278120000071
Figure BDA0001843278120000072
在公式(1)中，变量i为一正整数，变量m为一正整数，变量
Figure BDA0001843278120000073
代表第m个候选资源安排顺序中的第i个资源浪费量，变量ni代表相邻的所述二个用户装置排列在后者所对应的所述结束位置，变量
Figure BDA0001843278120000074
代表相邻的所述二个用户装置排列在后者所对应的所述额外延迟，变量ni-1代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的所述结束位置，变量
Figure BDA0001843278120000075
代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的所述额外延迟，变量TRUi-1代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的资源需求量，且变量d代表所述基本延迟。
为便于理解，兹以候选资源安排顺序26为例详细说明。针对候选资源安排顺序26中的第一个用户装置(亦即，用户装置U1)，处理器23从既定群组选取一个能满足下列限制条件的最小数值作为用户装置U1的额外延迟：使用户装置U1在下行控制信道22的结束位置、基本延迟以及额外延迟相加后的数值落入下行共享信道24之内。针对候选资源安排顺序26，处理器23还要计算相邻的用户装置U1、U4间的资源浪费量，相邻的用户装置U4、U2间的资源浪费辆，以及相邻的用户装置U2、U3间的资源浪费量。
针对用户装置U1、U4间的资源浪费量，处理器23以用户装置U1在下行控制信道22的结束位置、基本延迟、用户装置U1的额外延迟及用户装置U1的资源需求量(亦即，用户装置U1、U4中排列在前者的资源需求量)计算出用户装置U1在下行共享信道24的结束位置，以用户装置U4下行控制信道22的结束位置、基本延迟及用户装置U4的额外延迟计算出用户装置U4在下行共享信道24的起始位置，再将用户装置U4在下行共享信道24的起始位置减去用户装置U1在下行控制信道22的结束位置作为用户装置U1、U4间的资源浪费量。需注意的是，在计算用户装置U1、U4间的资源浪费量的过程，处理器23会从既定群组选取一个能使该资源浪费量不小于0的最小数值作为用户装置U4的额外延迟。处理器23会采取同样的逻辑计算相邻的用户装置U4、U2间的资源浪费辆以及相邻的用户装置U2、U3间的资源浪费量，兹不赘言。
各所述候选资源安排顺序对应至一总资源浪费量，而各所述总资源浪费量为对应的所述多个资源浪费量的一总和。以候选资源安排顺序26为例，其所对应的总资源浪费量为相邻的用户装置U1、U4间的资源浪费量、相邻的用户装置U4、U2间的资源浪费量以及相邻的用户装置U2、U3间的资源浪费量的总和。处理器23便选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为一选定资源安排顺序。
于某些实施方式中，为加速计算的过程，处理器23以多个矩阵记录所述多个资源浪费量，且同一矩阵中的所述多个资源浪费量所对应的所述多个候选资源安排顺序起始于同一用户装置。为便于理解，请参图2D，其系描绘起始于用户装置U1的6个候选资源安排顺序所对应的多个资源浪费量。具体来说，图2D中的第i列第j行元素的值为相邻的第i个用户装置与第j个用户装置间的资源浪费量，其中第i个用户装置排列在第j个用户装置前，变量i及变量j为正整数。以候选资源安排顺序26为例，相邻的用户装置U1、U4间的资源浪费量为2(如图2D第1列第4行的元素所示)，相邻的用户装置U4、U2间的资源浪费量为1(如图2D第4列第2行的元素所示)，且相邻的用户装置U2、U3间的资源浪费量为2(如图2D第2列第3行的元素所示)。
需说明的是，由于图2D系描绘起始于用户装置U1的6个候选资源安排顺序所对应的多个资源浪费量，因此不存在由其他用户装置U2、U3、U4通往用户装置U1的可能性，因此所有通往用户装置U1的资源浪费量皆设为无限大。另外，由于不存在一个用户装置通往自己的可能性，因此用户装置通往自己的资源浪费量皆设为无限大(如图2D的对角线所示)。
接着，处理器23会对各矩阵进行运算而从各矩阵所对应的候选资源安排顺序选取出一个暂时资源安排顺序。一个矩阵所对应的暂时资源安排顺序为此矩阵所对应的那些候选资源安排顺序中总资源浪费量最小者。具体来说，处理器23会对各矩阵执行以下运作：
运作(a)：将矩阵中每一列中各元素的值减去该列中最小值。以图2D为例，矩阵中第1列至第4列的最小值分别为2、2、1、1。处理器23将每一列减去该列中最小值所获得的矩阵如图2E所示。
运作(b)：基于运作(a)的结果，将矩阵中每一行(但不包括元素值皆为无限大的那一行)中各元素的值减去该行中最小值。以图2E为例，矩阵中第2行至第4行的最小值皆为0，故执行完运作(b)所获得的矩阵如图2F所示。
运作(c)：检查矩阵中为0的元素是否涵盖每一行(但不包括元素值皆为无限大的那一行)及每一列。若运作(c)检查的结果为否，再次执行运作(a)及运作(b)。若运作(c)检查的结果为是，则执行运作(d)。
运作(d)：检查矩阵中第i列第j行(不包括元素值皆为无限大的那一行)为0的元素是否唯一。若运作(d)检查的结果为否，则将这些0所代表的候选资源安排顺序中的第一个用户装置所对应的行以及最后一个用户装置所对应的列的值设为无限大，之后再次执行运作(d)。若运作(d)检查的结果为是，则执行运作(e)。以图2F为例，矩阵中第j行为0的元素不是唯一的。图2F的这些0所代表的候选资源安排顺序是用户装置U1、用户装置U4、用户装置U2及用户装置U3，因此处理器23将此候选资源安排顺序中的第一个用户装置所对应的行(亦即，第1行)以及最后一个用户装置所对应的列(亦即，第3列)设为无限大，如图2G所示。
运作(e)：基于第i列第j行(不包括元素值皆为无限大的那一行)为0的元素，决定出此矩阵的暂时资源安排顺序(也就是这些为0的元素所代表的候选资源安排顺序)。以图2G为例，处理器23依据为0的元素，选取出候选资源安排顺序26(亦即，按顺序为用户装置U1、U4、U2、U3)作为此矩阵的暂时资源安排顺序。如前所述，此暂时资源安排顺序为此矩阵所对应的那些候选资源安排顺序中总资源浪费量最小者。
在选取出各矩阵的暂时资源安排顺序后，处理器23再根据这些暂时资源安排顺序所对应的总资源浪费量，从这些暂时资源安排顺序选取出要采用的选定资源安排顺序(例如：选取最小的总资源浪费量所对应的暂时资源安排顺序)。
在选取出选定资源安排顺序后，处理器23便可根据选定资源安排顺序传送用户装置U1、U2、U3、U4的数据。具体来说，处理器23可根据基本延迟、用户装置U1、U2、U3、U4各自在下行控制信道22的结束位置及用户装置U1、U2、U3、U4各自的额外延迟计算用户装置U1、U2、U3、U4各自在下行分享信道的传送位置。收发器21再于用户装置U1、U2、U3、U4各自的传送位置传送用户装置U1、U2、U3、U4各自的数据。
兹假设处理器23选取候选资源安排顺序26(亦即，顺序为：用户装置U1、用户装置U4、用户装置U2、用户装置U3)作为选定资源安排顺序。处理器23将用户装置U1于下行控制信道22的结束位置r1、基本延迟d(亦即，数值5)以及额外延迟k0 1’相加后所得的数值(亦即，r1+d+k0 1’)作为用户装置U1在下行共享信道24的传输资源的起始位置t1，再根据起始位置t1及用户装置U1的资源需求量(亦即，8个资源单位)安排传输资源Q1，如图2B所示。类似的，处理器23依据前述的运作逻辑，为用户装置U4在下行共享信道24的传输资源的起始位置t4(亦即，t4＝r4+d+k0 4’)，再根据起始位置t4及用户装置U4的资源需求量(亦即，4个资源单位)安排传输资源Q4，如图2B所示。处理器23依据前述的运作逻辑，为用户装置U2在下行共享信道24的传输资源的起始位置t2(亦即，t2＝r2+d+k0 2’)，再根据起始位置t2及用户装置U2的资源需求量(亦即，4个资源单位)安排传输资源Q2，如图2B所示。处理器23依据前述的运作逻辑，为用户装置U3在下行共享信道24的传输资源的起始位置t3(亦即，t3＝r3+d+k0 3’)，再根据起始位置t3及用户装置U3的资源需求量(亦即，4个资源单位)安排传输资源Q3，如图2B所示。收发器21再于用户装置U1、U4、U2、U3的传送位置t1、t2、t3、t4分别传送用户装置U1、U2、U3、U4的数据。
由上述说明可知，物联网基站2在为用户装置U1、U2、U3、U4安排下行共享信道24的传输资源前，会先评估用户装置U1、U2、U3、U4于下行共享信道24的多个候选资源安排顺序各自的总资源浪费量。在评估各个候选资源安排顺序的过程，物联网基站2会为用户装置U1、U2、U3、U4个别的决定能让该候选资源安排顺序的资源浪费量最小化的额外延迟。物联网基站2再选取总资源浪费量最小者所对应的候选资源安排顺序作为要采用的选定资源安排顺序。由于考虑了各个候选资源安排顺序的总资源浪费量，因此物联网基站2能充分利用下行共享信道24的资源，减少资源浪费量，且能降低无法于一个下行处理周期内安排所有用户装置的所有传输资源需求的机率。
本发明的第二实施方式为资源安排方法，其流程图描绘于图3。资源安排方法适用于一物联网基站，例如：第一实施方式所述的物联网基站2。所述资源安排方法执行步骤S301至S307。
于步骤S301，由物联网基站于一下行控制信道安排多个用户装置所分别对应的多个下行控制信息，其中各所述下行控制信息对应至一结束位置，且各所述用户装置具有一资源需求量。
于某些实施方式中，资源安排方法还包含一计算资源需求量的步骤。具体来说，于这些实施方式中，各所述用户装置具有一资源需求数目，各所述用户装置的下行控制信息界定一重传次数，而该步骤是由物联网基站根据各所述用户装置所对应的所述资源需求数目及所述重传次数计算出各所述用户装置的所述资源需求量。
于步骤S303，由物联网基站针对所述多个用户装置于一下行共享信道的多个候选资源安排顺序(例如：图2C所绘示的用户装置U1、U2、U3、U4所形成的多个候选资源安排顺序)中的每一个，计算两两相邻的用户装置间的一个资源浪费量。以图2C的候选资源安排顺序26为例，步骤S303会计算相邻的用户装置U1、U4间的资源浪费量，相邻的用户装置U4、U2间的资源浪费量，及相邻的用户装置U2、U3间的资源浪费量。
具体来说，步骤S303所计算的各个资源浪费量是基于一基本延迟、对应的所述二个用户装置的所述二个结束位置、对应的所述二个用户装置各自的一额外延迟以及对应的所述二个用户装置中排列在前者所对应的所述资源需求量计算而得。以图2C的候选资源安排顺序26中相邻的用户装置U1、U4间的资源浪费量为例，步骤S303以用户装置U1在下行控制信道22的结束位置、基本延迟、用户装置U1的额外延迟及用户装置U1的资源需求量计算出用户装置U1在下行共享信道24的结束位置，计算出用户装置U1在下行共享信道24的结束位置，以用户装置U4下行控制信道22的结束位置、基本延迟及用户装置U4的额外延迟计算出用户装置U4在下行共享信道24的起始位置，再将用户装置U4在下行共享信道24的起始位置减去用户装置U1在下行控制信道22的结束位置作为用户装置U1、U4间的资源浪费量。
于某些实施方式中，步骤S303可根据上述的公式(1)计算各个资源浪费量。于这些实施方式中，步骤S303在计算各所述资源浪费量时会从一预设群组(具体来说，所述既定群组包含0、4、8、16、32、64、128、256……等数值)中选取出能使参数
Figure BDA0001843278120000111
不小于0的该参数
Figure BDA0001843278120000112
各所述候选资源安排顺序对应至一总资源浪费量，且各所述总资源浪费量为对应的所述多个资源浪费量的一总和。于步骤S305，由物联网基站选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为一选定资源安排顺序。
于某些实施方式中，为加速计算的过程，步骤S305可藉由矩阵运算来完成。具体来说，步骤S305可由物联网基站以多个矩阵记录所述多个资源浪费量。需说明的是，同一矩阵中的所述多个资源浪费量所对应的所述多个候选资源安排顺序起始于同一用户装置(例如：图2D所示的矩阵记录了起始于用户装置U1的6个候选资源安排顺序所对应的多个资源浪费量)。步骤S305还由物联网基站藉由对各所述矩阵进行运算而从各所述矩阵所对应的所述多个候选资源安排顺序选取一暂时资源安排顺序。需说明的是，一个矩阵所对应的暂时资源安排顺序为此矩阵所对应的那些候选资源安排顺序中总资源浪费量最小者。之后，步骤S305根据所述多个暂时资源安排顺序所对应的所述多个总资源浪费量，从所述多个暂时资源安排顺序选取出所述选定资源安排顺序。
之后，于步骤S307，由物联网基站根据所述选定资源安排顺序传送所述多个用户装置分别具有的所述多个数据。具体来说，步骤S307可包含一步骤由物联网基站根据所述基本延迟、各所述用户装置的所述结束位置及各所述用户装置的所述额外延迟计算各所述用户装置的一传送位置，再包含另一步骤由物联网基站在各所述用户装置的所述传送位置传送各所述用户装置的所述数据。
需说明者，所述物联网基站可采用各种物联网通信标准，例如：第三代合作伙伴计划所制定的窄频物联网标准、第五代移动通信系统中的大规模机器型通信标准。若所述物联网基站采用窄频物联网标准，則所述下行控制信道为窄频物理层下行控制信道，而所述下行共享信道为窄频物理层下行共享信道。
由以上各实施方式的说明可知，本发明所提供的资源安排技术(包含物联网基站及其资源安排方法)在为多个用户装置安排下行共享信道的传输资源前，会先评估这些用户装置于下行共享信道的多个候选资源安排顺序各自的总资源浪费量。在评估各个候选资源安排顺序的过程，本发明所提供的资源安排技术会为用户装置个别的决定能让该候选资源安排顺序的资源浪费量最小化的额外延迟。本发明所提供的资源安排技术再选取总资源浪费量最小者所对应的候选资源安排顺序作为要采用的选定资源安排顺序。由于考虑了各个候选资源安排顺序的总资源浪费量，因此本发明所提供的资源安排技术能充分利用下行共享信道的资源，减少资源浪费量，且能降低无法于一个下行处理周期内安排所有用户装置的所有传输资源需求的机率。
上述实施方式仅用来例举本发明的部分实施态样，以及阐释本发明的技术特征，而非用来限制本发明的保护范畴及范围。任何本领域技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，而本发明的权利保护范围以权利要求书为准。

Claims (18)

1.一种物联网基站，其特征在于，包含：
一收发器；以及
一处理器，电性连接至所述收发器，于一下行控制信道安排多个用户装置所分别对应的多个下行控制信息，各所述下行控制信息对应至一结束位置，各所述用户装置具有一资源需求量，
其中，所述处理器还针对所述多个用户装置于一下行共享信道的多个候选资源安排顺序中的每一个，计算两两相邻的用户装置间的一个资源浪费量，各所述资源浪费量是基于一基本延迟、对应的所述二个用户装置的所述二个结束位置、对应的所述二个用户装置各自的一额外延迟以及对应的所述二个用户装置中排列在前者所对应的所述资源需求量计算而得，
其中，各所述候选资源安排顺序对应至一总资源浪费量，各所述总资源浪费量为对应的所述多个资源浪费量的一总和，
其中，所述处理器还选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为一选定资源安排顺序，
其中，所述收发器还根据所述选定资源安排顺序传送所述多个用户装置分别具有的所述多个数据。
2.如权利要求1所述的物联网基站，其特征在于，各所述用户装置具有一资源需求数目，各所述下行控制信息界定一重传次数，所述处理器还根据各所述用户装置所对应的所述资源需求数目及所述重传次数计算出各所述用户装置的所述资源需求量。
3.如权利要求1所述的物联网基站，其特征在于，所述处理器是根据以下公式计算各所述资源浪费量：
Figure FDA0001843278110000011
其中，变量i为一正整数，变量m为一正整数，变量
Figure FDA0001843278110000012
代表第m个候选资源安排顺序中的第i个资源浪费量，变量ni代表相邻的所述二个用户装置排列在后者所对应的所述结束位置，变量
Figure FDA0001843278110000021
代表相邻的所述二个用户装置排列在后者所对应的所述额外延迟，变量ni-1代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的所述结束位置，变量
Figure FDA0001843278110000022
代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的所述额外延迟，变量TRUi-1代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的资源需求量，且变量d代表所述基本延迟。
4.如权利要求3所述的物联网基站，其特征在于，该处理器在计算各所述资源浪费量时，从一预设群组中选取出能使参数
Figure FDA0001843278110000023
不小于0的该参数
Figure FDA0001843278110000024
5.如权利要求1所述的物联网基站，其特征在于，所述处理器是以多个矩阵记录所述多个资源浪费量，其中同一矩阵中的所述多个资源浪费量所对应的所述多个候选资源安排顺序起始于同一用户装置。
6.如权利要求5所述的物联网基站，其特征在于，所述处理器还藉由对各所述矩阵进行运算而从各所述矩阵所对应的所述多个候选资源安排顺序选取一暂时资源安排顺序，所述处理器再根据所述多个暂时资源安排顺序所对应的所述多个总资源浪费量，从所述多个暂时资源安排顺序选取出所述选定资源安排顺序。
7.如权利要求1所述的物联网基站，其特征在于，所述处理器还根据所述基本延迟、各所述用户装置的所述结束位置及各所述用户装置的所述额外延迟计算各所述用户装置的一传送位置，所述收发器于各所述用户装置的所述传送位置传送各所述用户装置的所述数据。
8.如权利要求1所述的物联网基站，其特征在于，所述物联网基站符合一窄频物联网标准，所述下行控制信道为所述窄频物联网标准所规范的一窄频物理层下行控制信道，且所述下行共享信道为所述窄频物联网标准所规范的一窄频物理层下行共享信道。
9.如权利要求1所述的物联网基站，其特征在于，所述物联网基站符合一第五代行动网络的大规模机器型通讯标准。
10.一种资源安排方法，适用于一物联网基站，其特征在于，所述资源安排方法包含下列步骤：
于一下行控制信道安排多个用户装置所分别对应的多个下行控制信息，其中各所述下行控制信息对应至一结束位置，各所述用户装置具有一资源需求量；
针对所述多个用户装置于一下行共享信道的多个候选资源安排顺序中的每一个，计算两两相邻的用户装置间的一个资源浪费量，其中各所述资源浪费量是基于一基本延迟、对应的所述二个用户装置的所述二个结束位置、对应的所述二个用户装置各自的一额外延迟以及对应的所述二个用户装置中排列在前者所对应的所述资源需求量计算而得，各所述候选资源安排顺序对应至一总资源浪费量，各所述总资源浪费量为对应的所述多个资源浪费量的一总和；
选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为一选定资源安排顺序；以及
根据所述选定资源安排顺序传送所述多个用户装置分别具有的所述多个数据。
11.如权利要求10所述的资源安排方法，其特征在于，各所述用户装置具有一资源需求数目，各所述下行控制信息界定一重传次数，所述资源安排方法还包含下列步骤：
根据各所述用户装置所对应的所述资源需求数目及所述重传次数计算出各所述用户装置的所述资源需求量。
12.如权利要求10所述的资源安排方法，其特征在于，各所述资源浪费量是根据以下公式计算而得：
Figure FDA0001843278110000031
其中，变量i为一正整数，变量m为一正整数，变量
Figure FDA0001843278110000041
代表第m个候选资源安排顺序中的第i个资源浪费量，变量ni代表相邻的所述二个用户装置排列在后者所对应的所述结束位置，变量
Figure FDA0001843278110000042
代表相邻的所述二个用户装置排列在后者所对应的所述额外延迟，变量ni-1代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的所述结束位置，变量
Figure FDA0001843278110000043
代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的所述额外延迟，变量TRUi-1代表相邻的所述二个用户装置排列在前者所对应的资源需求量，且变量d代表所述基本延迟。
13.如权利要求12所述的资源安排方法，其特征在于，计算各所述资源浪费量的步骤是从一预设群组中选取出能使参数
Figure FDA0001843278110000044
不小于0的该参数
Figure FDA0001843278110000045
14.如权利要求10所述的资源安排方法，其特征在于，所述选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为所述选定资源安排顺序的步骤包含下列步骤：
以多个矩阵记录所述多个资源浪费量，其中同一矩阵中的所述多个资源浪费量所对应的所述多个候选资源安排顺序起始于同一用户装置。
15.如权利要求14所述的资源安排方法，其特征在于，所述选取所述总资源浪费量最小者所对应的所述候选资源安排顺序作为所述选定资源安排顺序的步骤还包含下列步骤：
藉由对各所述矩阵进行运算而从各所述矩阵所对应的所述多个候选资源安排顺序选取一暂时资源安排顺序；以及
根据所述多个暂时资源安排顺序所对应的所述多个总资源浪费量，从所述多个暂时资源安排顺序选取出所述选定资源安排顺序。
16.如权利要求10所述的资源安排方法，其特征在于，所述根据所述选定资源安排顺序传送所述多个用户装置分别具有的所述多个数据的步骤包含下列步骤：
根据所述基本延迟、各所述用户装置的所述结束位置及各所述用户装置的所述额外延迟计算各所述用户装置的一传送位置；以及
在各所述用户装置的所述传送位置传送各所述用户装置的所述数据。
17.如权利要求10所述的资源安排方法，其特征在于，所述物联网基站符合一窄频物联网标准，所述下行控制信道为所述窄频物联网标准所规范的一窄频物理层下行控制信道，且所述下行共享信道为所述窄频物联网标准所规范的一窄频物理层下行共享信道。
18.如权利要求10所述的资源安排方法，其特征在于，所述物联网基站符合第五代行动网络的大规模机器型通讯标准。
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