TWI552626B - 上行資料排程方法及控制節點 - Google Patents

Description

上行資料排程方法及控制節點

本發明是有關於一種上行資料排程方法及控制節點。

機器對機器（machine-to-machine，M2M）通訊現在越來越熱門。而M2M 通訊最大的特性是使裝置在可以不必藉助人類操作的情況下自動傳遞訊息。基於此特性，M2M通訊被大量使用於各式監測系統上，例如環境監測系統、身體健康監測、智能電網、公共監測系統或是車子的控制系統等。在監測系統中，必須要有完整的即時回報機制，也就是說當M2M裝置感測到許多不同資料後，須在資料有效時限內回傳。以環境監測系統中的M2M裝置為例，其可用於感測溫度、濕度、氣壓、風向及風速等資料。由於這些資料可能隨時間而變化，因此這些資料有時效性。假若這些資料不能在它的回報期限內被傳送出去，M2M裝置將偵測到新的感測資料，而舊的感測資料就會失去它的用處。

在現有技術中，雖然存在許多關於在長程演進（long term evolution，LTE）標準下運作的上行（uplink）資料排程演算法，但其大多是針對人對人（human-to-human）通訊所設計，而僅有少部分是針對M2M通訊所設計。在這些針對M2M通訊所設計的上行資料排程演算法中，所考慮的通常都是具備有限電力來源（例如電池）的M2M裝置，因此這些排程演算法的目的都在於減低M2M裝置的耗能以延長使用時間。

在現有技術中，用於減少M2M裝置耗能的方式大致可分為兩種：（1）儘可能地減少M2M裝置的活躍時槽，亦即最大化M2M裝置的睡眠時間；（2）最小化M2M裝置透過物理層（physical layer）傳送資料時的傳輸能量。然而，沒有任何的文獻同時將最大化睡眠時間以及最小化傳輸能量這兩者同時考慮。換言之，在這種情況下，並不能準確的預估耗能的影響，從而無法真正地最小化M2M裝置的耗能。

具體而言，由於透過不同品質的資源區塊（resource block，RB）傳送資料將消耗不同的傳輸能量，因此若只基於上述的第一種方式設計M2M裝置的上行資料排程演算法的話，將可能使得資料因分配在品質較差的RB而消耗額外的傳輸能量。另一方面，雖然只基於上述的第二種方式設計M2M裝置的上行資料排程演算法可減少M2M裝置的傳輸能量，但卻可能因為沒有適時地讓M2M裝置進入睡眠模式（sleep mode）而產生多餘的能量消耗。

因此，如何在設計M2M裝置的上行資料排程演算法時同時考慮最大化睡眠時間以及最小化傳輸能量實為本領域人員的重要課題。

有鑑於此，本發明提出一種上行資料排程方法及控制節點，其可同時最大化M2M裝置的睡眠時間以及最小化M2M裝置的傳輸能量。

本發明提出一種上行資料排程方法，適於控制節點。所述方法包括：依據至少一資料個別的資料類型、回報期限、資料尺寸以及對應的無線裝置排序至少一資料，以建立至少一資料的排程順序；依據排程順序分配觀察週期中的多個通訊資源予至少一資料；從觀察週期中找出第一無線裝置未進行傳送的多個第一子訊框，並從所述多個第一子訊框中找出連續的多個特定子訊框；估計第一無線裝置從清醒模式切換為睡眠模式以度過所述多個特定子訊框所消耗的第一電力；估計第一無線裝置維持於清醒模式中的閒置狀態以度過所述多個特定子訊框所消耗的第二電力；以及當第二電力小於第一電力時，指示第一無線裝置在所述多個特定子訊框中維持閒置狀態。

在本發明之一實施例中，依據至少一資料個別的資料類型、回報期限、資料尺寸以及對應的無線裝置排序至少一資料的步驟包括：在觀察週期中依據各資料的回報期限升冪排序各資料；以及將具有相同的回報期限的各資料依據各資料的資料尺寸降冪排序。

在本發明之一實施例中，依據排程順序分配所述多個通訊資源予至少一資料的步驟包括：對於在排程順序中的第p個資料而言，在所述第p個資料的回報期限中尋找滿足資料連續性限制的所述多個通訊資源；從滿足資料連續性限制的所述多個通訊資源中找出具有最佳通道品質的至少一特定通訊資源；以及分配至少一特定通訊資源予在排程順序中的所述第p個資料。

在本發明之一實施例中，第一電力表徵為q×P _s+P _w，其中q為所述多個特定子訊框的個數，P _s為第一無線裝置以睡眠模式度過所述多個特定子訊框的耗能，P _w為第一無線裝置從清醒模式切換為睡眠模式的耗能。

在本發明之一實施例中，第二電力表徵為q×P _i，其中q為所述多個特定子訊框的個數，P _i為第一無線裝置以閒置狀態度過所述多個特定子訊框的耗能。

在本發明之一實施例中，當第二電力不小於第一電力時，更包括指示第一無線裝置切換為睡眠模式以度過所述多個特定子訊框。

在本發明之一實施例中，依據排程順序分配所述多個通訊資源予至少一資料的步驟包括：分配屬於第一子訊框的所述多個通訊資源予對應至同無線裝置的至少一資料，以最小化第一子訊框中的剩餘通訊資源。

在本發明之一實施例中，所述的方法更包括：分配屬於第二子訊框的所述多個通訊資源予對應至不同無線裝置的至少一資料，以最大化第二子訊框中的剩餘通訊資源。

本發明提供一種控制節點，包括儲存單元及處理單元。儲存單元，儲存多個模組。處理單元耦接儲存單元，存取並執行所述多個模組。所述多個模組包括排序模組、分配模組以及狀態決定模組。排序模組依據至少一資料個別的資料類型、回報期限、資料尺寸以及對應的無線裝置排序至少一資料，以建立至少一資料的排程順序。分配模組依據排程順序分配觀察週期中的多個通訊資源予至少一資料。狀態決定模組從觀察週期中找出第一無線裝置未進行傳送的多個第一子訊框，並從所述多個第一子訊框中找出連續的多個特定子訊框；估計第一無線裝置從清醒模式切換為睡眠模式以度過所述多個特定子訊框所消耗的第一電力；估計第一無線裝置維持於清醒模式中的閒置狀態以度過所述多個特定子訊框所消耗的第二電力；以及當第二電力小於第一電力時，指示第一無線裝置在所述多個特定子訊框中維持閒置狀態。

在本發明之一實施例中，排序模組經配置以在觀察週期中依據各資料的回報期限升冪排序各資料；以及將具有相同的回報期限的各資料依據各資料的資料尺寸降冪排序。

在本發明之一實施例中，分配模組經配置以對於在排程順序中的第p個資料而言，在所述第p個資料的回報期限中尋找滿足資料連續性限制的所述多個通訊資源；從滿足資料連續性限制的所述多個通訊資源中找出具有最佳通道品質的至少一特定通訊資源；以及分配至少一特定通訊資源予在排程順序中的所述第p個資料。

在本發明之一實施例中，當第二電力不小於第一電力時，狀態決定模組更指示第一無線裝置切換為睡眠模式以度過所述多個特定子訊框。

在本發明之一實施例中，狀態決定模組分配屬於第一子訊框的所述多個通訊資源予對應至同無線裝置的至少一資料，以最小化第一子訊框中的剩餘通訊資源。

在本發明之一實施例中，狀態決定模組更經配置以分配屬於第二子訊框的所述多個通訊資源予對應至不同無線裝置的至少一資料，以最大化第二子訊框中的剩餘通訊資源。

基於上述，本發明實施例提出的上行資料排程方法及控制節點可在無線裝置未進行傳送的子訊框中為無線裝置決定更為省電的狀態/模式，而並非一律讓無線裝置切換為睡眠模式來度過這些子訊框。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明之一實施例繪示的控制節點功能方塊圖。在本實施例中，控制節點100例如是一般的基地台、增強節點B（enhanced node B，eNodeB）、進階基地台（advanced base station，ABS）、巨型蜂巢式基地台（macro-cell base station）、微型蜂巢式基地台（pico-cell base station）或遠端射頻頭（remote radio head，RRH）等，但可不限於此。控制節點100可包括儲存單元110以及處理單元120。儲存單元110例如是記憶體、硬碟或是其他任何可用於儲存資料的元件，而可用以記錄多個程式碼或模組。處理單元120耦接儲存單元110，且可為一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統的處理器、數位訊號處理器、多個微處理器（microprocessor）、一個或多個結合數位訊號處理器核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應用集成電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、場可程式閘陣列電路（Field Programmable Gate Array，FPGA）、任何其他種類的積體電路、狀態機、基於進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine，ARM）的處理器以及類似品。

此外，控制節點100還可包括收發器電路（未繪示），用以為控制節點100提供通訊功能。收發器電路可以是如協定單元的組件，其支援LTE、全域移動通信系統（global system for mobile communication，GSM）、個人手持電話系統（personal handy-phone system，PHS）、分碼多重存取（code division multiple access，CDMA）系統、無線保真（wireless fidelity，Wi-Fi）系統或全球互通微波存取（worldwide interoperability for microwave access，WiMAX）的信號傳輸。

收發器電路也可藉由包括傳送器電路、接收器電路、類比轉數位（analog-to-digital，A/D）轉換器、數位轉類比（digital-to-analog，D/A）轉換器、低雜訊放大器（low noise amplifier，LNA）、混波器、濾波器、匹配電路、傳輸線、功率放大器（power amplifier，PA）、一或多個天線單元及本地儲存媒介的組件，但不僅限於此，來為圖1的控制節點100提供無線存取。

接收器電路可以包括功能單元以進行如低雜訊放大、阻抗匹配、頻率混波、下頻率轉換、濾波、放大等的操作。傳送器電路可以包括功能單元以進行如放大、阻抗匹配、頻率混波、上頻率轉換、濾波、功率放大等的操作。

在本實施例中，控制節點100例如可接收由多個M2M裝置週期性回報的資料（例如是各式感測資料）。在此情況下，為了有效地減少各M2M裝置的耗能，控制節點100可基於本發明提出的上行資料排程方法來為各M2M裝置的資料安排通訊資源（例如是子訊框（subframe）及RB）。此外，本發明提出的方法還可在M2M裝置未被排程傳送資料時，適應性地讓其運作於可節省整體耗能的模式及/或狀態。

一般而言，M2M裝置可運作於清醒模式（awake mode）或睡眠模式中。在清醒模式中，M2M裝置又可運作於傳送狀態（transmit mode）或閒置狀態（idle state）。當M2M裝置處於傳送狀態時，即代表其正透過開啟的收發器電路（例如各式射頻（radio frequency，RF）元件）傳送資料。當M2M裝置處於閒置狀態時，即代表其雖然開啟收發器電路但未透過收發器電路傳送資料。當M2M裝置運作於睡眠模式中時，即代表其已關閉收發器電路。從以上說明可看出，M2M裝置在傳送狀態下的耗電高於閒置狀態，而處於睡眠狀態的M2M裝置則消耗最少的電力。

然而，由於現有技術中一般皆假設M2M裝置在睡眠模式中可達到最佳的省電效果，因此當M2M裝置未被排程傳送資料時，習知的控制節點大多直接安排M2M裝置進入睡眠模式以期望節省較多電力。然而，在某些情況下，讓未被排程傳送資料的M2M裝置保持在清醒模式中的閒置狀態反而可以達到更佳的省電效果。具體而言，由於M2M裝置在切換模式時需消耗額外的電力，因此若M2M裝置未傳送資料的連續時間較短時，M2M裝置反而可能因過於頻繁地切換模式而消耗更多的電力。也就是說，在此情況下，讓M2M裝置維持在閒置狀態可讓M2M裝置因節省切換模式時所消耗的電力而更佳地省電。因此，透過考慮M2M裝置在切換模式時的電力消耗，本發明的方法可達到優於現有技術的省電效果，以下將提供詳細說明。

在一實施例中，處理單元120可存取並執行儲存單元110中的排序模組110_1、分配模組110_2以及狀態決定模組110_3來實施本發明的上行資料排程方法。為了便於說明本發明的概念，以下將假設控制節點100及其所服務的無線裝置（例如，M2M裝置）是運作於LTE標準下，但並非用以限定本發明的可實施方式。

圖2是依據本發明之一實施例繪示的上行資料排程方法流程圖。本實施例的方法可由圖1的控制節點執行，以下即搭配圖1的元件來說明圖2方法的詳細步驟。

在步驟S210中，排序模組110_1可依據至少一資料個別的資料類型、回報期限、資料尺寸以及對應的無線裝置排序至少一資料，以建立至少一資料的排程順序。在一實施例中，控制節點100所接收的各資料例如是由無線裝置週期性地回報的上行資料。因此，控制節點100可假設為已知各無線裝置可能回報資料的資料類型、回報期限以及資料尺寸。在一實施例中，假設控制節點100可服務3個無線裝置，而由這3個無線裝置所回報的資料例如具有下表1所示的特性。 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0004"><TBODY><tr><td> 無線裝置 </td><td> 資料類型 </td><td> 回報週期 </td><td> 資料尺寸 </td><td> RB </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 2個子訊框 </td><td> 4000位元 </td><td> 5 RB </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 6個子訊框 </td><td> 1600位元 </td><td> 2 RB </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 3個子訊框 </td><td> 1600位元 </td><td> 2 RB </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 6個子訊框 </td><td> 2400位元 </td><td> 3 RB </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 12個子訊框 </td><td> 3200位元 </td><td> 4 RB </td></tr></TBODY></TABLE>表1

在表1中，1個RB假設為可承載800位元的資料，但本發明可不限於此。此外，為了便於說明，以下將第i個無線裝置中屬於第j個資料類型的第k筆資料表徵為d _i,j,k，其中i、j及k皆為正整數。另外，從表1還可推得同一資料類型的不同筆資料的回報期限。舉例而言，假設d _1,1,1的回報期限為第m個子訊框（m為正整數）。在此情況下，由於此種資料的回報週期為2個子訊框，因此可推得d _1,1,2的回報期限為第（m+2）個子訊框。舉另一例而言，假設d _2,2,1的回報期限為第n個子訊框（n為正整數）。在此情況下，由於此種資料的回報週期為6個子訊框，因此可推得d _2,2,2的回報期限為第（n+6）個子訊框。其他資料的回報期限應可依此教示推得，在此不再贅述。基此，排序模組110_1可在觀察週期中依據各資料的回報期限升冪排序各資料。在本實施例中，所述觀察週期例如是各回報週期的最小公倍數（例如，2、3、6及12的最小公倍數12）。接著，排序模組110_1可將具有相同回報期限的資料依據各資料的資料尺寸降冪排序。

請參照圖3，圖3是依據表1繪示的排序後資料示意圖。從圖3可看出，排序模組110_1將各資料依據回報期限升冪排序為多個群組。在各群組中，排序模組110_1更將具有較大資料尺寸的資料排序在前。在此排程順序下，具有較大資料尺寸的資料即可優先地被傳輸，從而達到較高的系統吞吐量（throughput）。

請再次參照圖2，在建立各資料的排程順序之後，分配模組110_2可在步驟S220中依據排程順序分配觀察週期中的多個通訊資源予至少一資料。在不同的實施例中，步驟S220可採用不同的方式來實施，以在不同的情境中達到較佳的省電效果。舉例而言，當控制節點100與所服務的無線裝置相距較遠時，由於通道品質對於傳輸能量的消耗的影響較大，因此可透過以下第一實施例介紹的方式來分配通訊資源予資料。另一方面，針對控制節點100與所服務的無線裝置相距較近的情況，本發明將在介紹第一實施例之後以第二實施例進行說明。

在第一實施例中，對於在排程順序的第p個（p為正整數）資料而言，分配模組110_2可在第p個資料的回報期限中尋找滿足資料連續性限制的通訊資源。接著，分配模組110_2可從滿足資料連續性限制的通訊資源中找出具有最佳通道品質的特定通訊資源，並分配所述特定通訊資源予在排程順序中的所述第p個資料。具體而言，為了讓各無線裝置可基於LTE標準所定義的單載波分頻多工存取（Single Carrier Frequency Division Multiple Access，SC-FDMA）協定來進行上行資料的傳輸，屬於同一個無線裝置的資料需使用相鄰的通訊資源（即，連續的子訊框及/或RB）來傳送，以滿足所述資料連續性限制。

請參照圖4A，圖4A是依據本發明之一實施例繪示的可用於分配予資料的通訊資源示意圖。請參照圖4B，圖4B是依據圖4A及表1繪示的對於d _1,1,1（即圖3所示的排程順序中的第1個資料）的可能的通訊資源分配方式。在本實施例中，d _1,1,1在其回報期限（即，第1~2個子訊框）內可能的通訊資源分配方式例如為圖4B所示的6種資源配置410~460。假設資源配置410具有最佳通道品質，則分配模組110_2可依據將對應於資源配置410的通訊資源分配予d _1,1,1，如圖4C所示。如此一來，用於傳送d _1,1,1的傳輸能量即可被最小化。基於上述教示，分配模組110_2可如圖4D所示地將通訊資源分配圖3所示的排程順序中的第2個資料（即，d _2,1,1）至第12個資料（即，d _3,1,1）。在圖4D中，雖然d _2,2,1在其回報期限（即，6個子訊框）內可能有其他通道品質更佳的通訊資源可使用，但為了滿足資料連續性限制，分配模組110_2須將鄰近於d _2,1,1的通訊資源分配予d _2,2,1。相似地，分配模組110_2也須將鄰近於d _1,1,2的通訊資源分配予d _1,2,1，以滿足資料連續性限制。

請再次參照圖2，在步驟S230中，狀態決定模組110_3可從觀察週期中找出無線裝置未進行傳送的多個第一子訊框，並從所述多個第一子訊框中找出連續的多個特定子訊框。接著，在步驟S240中，狀態決定模組110_3可估計無線裝置從清醒模式切換為睡眠模式以度過所述多個特定子訊框所消耗的第一電力。之後，在步驟S250中，狀態決定模組110_3可估計無線裝置維持於清醒模式中的閒置狀態以度過所述多個特定子訊框所消耗的第二電力。在步驟S260中，當第二電力小於第一電力時，狀態決定模組110_3可指示無線裝置在所述多個特定子訊框中維持閒置狀態。

為了便於說明，以下將以表1中的第2個無線裝置為例，但本領域具通常知識者應可依據以下教示推得控制節點100對於其他無線裝置所進行的操作。請參照圖4D，在本實施例中，所述第2個無線裝置未進行傳送的第一子訊框為第1、3至5、7、10及11個子訊框。在這些第一子訊框中，狀態決定模組110_3所找出的連續的特定子訊框例如是第3至5個子訊框（步驟S230）。

接著，狀態決定模組110_3可估計所述第2個無線裝置從清醒模式切換為睡眠模式以度過第3至5個子訊框所消耗的第一電力（步驟S240）。在一實施例中，第一電力可表徵為「q×P _s+P _w」，其中q為連續的特定子訊框的個數，P _s為所述第2個無線裝置以睡眠模式度過這些特定子訊框的耗能，而P _w則為所述第2個無線裝置從清醒模式切換為睡眠模式的耗能，但本發明可不限於此。之後，狀態決定模組110_3可估計所述第2個無線裝置維持於清醒模式中的閒置狀態以度過第3至5個子訊框所消耗的第二電力（步驟S250）。在一實施例中，第二電力可表徵為「q×P _i」，其中P _i為所述第2個無線裝置以閒置狀態度過這些特定子訊框的耗能。

因此，在特定子訊框為第3至5個子訊框的情況下，第一電力可表徵為「3×P _s+P _w」，而第二電力則可表徵為「3×P _i」。在此情況下，當第二電力小於第一電力（即，3×P _s+P _w＞3×P _i）時，狀態決定模組110_3可指示所述第2個無線裝置在第3至5個子訊框中維持閒置狀態。換言之，相較於額外消耗切換模式時的耗能（即，P _w）來將所述第2個無線裝置切換為睡眠模式以度過第3至5個子訊框，讓所述第2個無線裝置維持於閒置狀態反而能讓所述第2個無線裝置達到更佳的省電效果。相反地，當第二電力不小於第一電力（即，3×P _s+P _w≦3×P _i）時，狀態決定模組110_3可指示所述第2個無線裝置切換至睡眠狀態以度過第3至5個子訊框。

基於上述教示，狀態決定模組110_3可對圖4D中的其他特定子訊框進行同樣的操作以決定是否將對應的無線裝置切換至睡眠模式，或是維持在閒置狀態以度過無線裝置未進行傳送的子訊框。接著，控制節點100即可透過LTE標準中的控制通道來通知各無線裝置被分配到的通訊資源，以及在未傳送資料時應運作於何種狀態/模式。之後，各無線裝置即可依據控制節點100的指示來進行上行資料的傳送。

如先前所提及的，由於第一實施例在分配通訊資源予資料時考量了通道品質，因而能讓無線裝置在傳送資料時消耗較少的傳輸能量。因此，第一實施例的方式較適於應用在無線裝置與控制節點100相距較遠的情況。然而，當無線裝置與控制節點100相距較近時，由於通道品質的變化不大，因此對於傳輸能量的消耗的影響亦較小。在此情況下，本發明可透過以下第二實施例的方式來分配通訊資源予資料，從而達到較有效率的傳輸。

在第二實施例中，控制節點100同樣可假設為已知各無線裝置可能回報資料的資料類型、回報期限以及資料尺寸。在一實施例中，假設控制節點100可服務3個無線裝置，而由這3個無線裝置所回報的資料例如具有下表2所示的特性。 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0005"><TBODY><tr><td> 無線裝置 </td><td> 資料類型 </td><td> 回報週期 </td><td> 資料尺寸 </td><td> RB </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 2個子訊框 </td><td> 6400位元 </td><td> 8 RB </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 6個子訊框 </td><td> 1600位元 </td><td> 2 RB </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 2個子訊框 </td><td> 2400位元 </td><td> 3 RB </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 3個子訊框 </td><td> 3200位元 </td><td> 4 RB </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 6個子訊框 </td><td> 2400位元 </td><td> 3 RB </td></tr></TBODY></TABLE>表2 基於表2，排序模組110_1同樣可執行前述的依據資料個別的資料類型、回報期限、資料尺寸以及對應的無線裝置排序資料，以建立資料的排程順序（即，步驟S210）。排序模組110_1進行排序的機制可參照先前步驟S210的相關說明，在此不再贅述。在本實施例中，觀察週期例如是各回報週期的最小公倍數（例如，2、3及6的最小公倍數6），而排序後的表2資料如圖5所示。

在第二實施例中，分配模組110_2執行步驟S220的方式可不同於第一實施例。具體而言，分配模組110_2可分配屬於第一子訊框的通訊資源予同樣對應至一無線裝置的資料，以最小化第一子訊框中的剩餘通訊資源。請參照圖6A，圖6A是依據圖5及表2繪示的通訊資源分配示意圖。從d _2,1,1及d _2,2,1的通訊資源分配方式可看出，分配模組110_2是將屬於第2個子訊框通訊資源分配予同樣對應於表2中的第2個無線裝置的d _2,1,1及d _2,2,1，以最小化第2個子訊框的剩餘通訊資源。相似地，從d _2,1,2及d _2,2,2的通訊資源分配方式可看出，分配模組110_2是將屬於第4個子訊框通訊資源分配予同樣對應於表2中的第2個無線裝置的d _2,1,2及d _2,2,2，以最小化第4個子訊框的剩餘通訊資源。

請參照圖6B，圖6B是依據圖6A及表2繪示的通訊資源分配示意圖。當分配模組110_2欲決定分配予d _2,3,1（回報期限為6個子訊框）的通訊資源時，分配模組110_2可從同樣對應至第2個無線裝置的第2、4、6個子訊框中選擇可最小化剩餘通訊資源的第2個子訊框中的通訊資源來分配予d _2,3,1，如圖6B所示。如此一來，本發明的方法可減少表2中的第2個無線裝置處於傳送狀態的時間，從而減少耗能。

此外，在本實施例中，分配模組110_2還可分配屬於第二子訊框的通訊資源予對應至不同無線裝置的資料，以最大化第二子訊框中的剩餘通訊資源。請參照圖6C，圖6C是依據圖6B及表2繪示的通訊資源分配示意圖。當分配模組110_2欲決定分配予d _12,1（回報期限為6個子訊框）的通訊資源時，由於同樣對應於表2的第1個無線裝置的第1、3、5個子訊框中已沒有足夠的通訊資源，因此分配模組110_2可從對應至不同無線裝置的第2、4、6個子訊框中選擇可最大化剩餘通訊資源的第6個子訊框中的通訊資源來分配予d _1,2,1，如圖6C所示。如此一來，當之後需要為同樣對應於表2的第1個無線裝置的資料分配通訊資源時，分配模組110_2可將第6個子訊框中的剩餘通訊資源分配予此資料。因此，表2的第1個無線裝置處於傳送狀態的時間可對應地減少，從而減少耗能。

在步驟S220之後，狀態決定模組110_3可基於圖6C中的態樣來執行步驟S230~S260，以決定表2的各無線裝置以睡眠模式或閒置狀態來度過未進行傳送的子訊框。此處的細節可參照先前實施例中的教示，在此不再贅述。接著，控制節點100可透過LTE標準中的控制通道來通知各無線裝置被分配到的通訊資源，以及在未傳送資料時應運作於何種狀態/模式。之後，各無線裝置即可依據控制節點100的指示來進行上行資料的傳送。

概略而言，第一實施例與第二實施例的差別主要在於第一實施例在分配通訊資源予資料時考慮了通道品質，而第二實施例則是在未考慮通道品質的情況下直接以較有效率的方式來分配通訊資源。因此，在控制節點100與所服務的無線裝置相距較遠的情況下較適合使用第一實施例中的方式來為各無線裝置進行上行資料的排程。另一方面，在控制節點100與所服務的無線裝置相距較近的情況下，則較適合使用第二實施例中的方式來為各無線裝置進行上行資料的排程。

在其他實施例中，控制節點100可先在各種距離下皆試驗性地執行第一實施例及第二實施例，以找出在各種距離下能達到較佳省電效果的方式。如此一來，控制節點100即可直接依據與無線裝置之間的距離選擇可達到較佳省電效果的方式來為無線裝置進行上行資料的排程。在另一實施例中，控制節點100亦可直接基於第一實施例及第二實施例來為無線裝置進行上行資料的排程，再從中選擇可達到較佳省電效果的方式來為無線裝置進行後續的上行資料排程。

綜上所述，本發明實施例提出的上行資料排程方法及控制節點可在無線裝置未進行傳送的子訊框中為無線裝置決定更為省電的狀態/模式，而並非一律讓無線裝置切換為睡眠模式來度過這些子訊框。具體而言，由於本發明的方法在決定無線裝置度過未傳送資料時的狀態/模式時考慮了切換模式時的耗能，因此能讓無線裝置不會過於頻繁地在清醒模式及睡眠模式之間切換，從而達到更佳的省電效果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧控制節點
110‧‧‧儲存單元
110_1‧‧‧排序模組
110_2‧‧‧分配模組
110_3‧‧‧狀態決定模組
120‧‧‧處理單元
410~460‧‧‧資源配置
S210~S260‧‧‧本發明實施例的上行資料排程方法步驟

圖1是依據本發明之一實施例繪示的控制節點功能方塊圖。 圖2是依據本發明之一實施例繪示的上行資料排程方法流程圖。 圖3是依據表1繪示的排序後資料示意圖。 圖4A是依據本發明之一實施例繪示的可用於分配予資料的通訊資源示意圖。 圖4B是依據圖4A及表1繪示的對於d _1,1,1的可能通訊資源分配方式。 圖4C是依據圖4B繪示的分配予d _1,1,1的通訊資源示意圖。 圖4D是依據圖4C繪示的通訊資源分配示意圖。 圖5是依據表2繪示的排序後資料示意圖。 圖6A是依據圖5及表2繪示的通訊資源分配示意圖。 圖6B是依據圖6A及表2繪示的通訊資源分配示意圖。 圖6C是依據圖6B及表2繪示的通訊資源分配示意圖。

S210~S260‧‧‧本發明實施例的上行資料排程方法步驟

Claims (16)

1. 一種上行資料排程方法，適於一控制節點，包括： 依據至少一資料個別的一資料類型、一回報期限、一資料尺寸以及對應的一無線裝置排序該至少一資料，以建立該至少一資料的一排程順序； 依據該排程順序分配一觀察週期中的多個通訊資源予該至少一資料； 從該觀察週期中找出一第一無線裝置未進行傳送的多個第一子訊框，並從該些第一子訊框中找出連續的多個特定子訊框； 估計該第一無線裝置從一清醒模式切換為一睡眠模式以度過該些特定子訊框所消耗的一第一電力； 估計該第一無線裝置維持於該清醒模式中的一閒置狀態以度過該些特定子訊框所消耗的一第二電力；以及 當該第二電力小於該第一電力時，指示該第一無線裝置在該些特定子訊框中維持該閒置狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中依據該至少一資料個別的該資料類型、該回報期限、該資料尺寸以及對應的該無線裝置排序該至少一資料的步驟包括： 在該觀察週期中依據各該資料的該回報期限升冪排序各該資料；以及 將具有相同的該回報期限的各該資料依據各該資料的該資料尺寸降冪排序。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中依據該排程順序分配該些通訊資源予該至少一資料的步驟包括： 對於在該排程順序中的第p個資料而言，在所述第p個資料的該回報期限中尋找滿足一資料連續性限制的該些通訊資源； 從滿足該資料連續性限制的該些通訊資源中找出具有一最佳通道品質的至少一特定通訊資源；以及 分配該至少一特定通訊資源予在該排程順序中的所述第p個資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一電力表徵為q×P _s+P _w，其中q為該些特定子訊框的個數，P _s為該第一無線裝置以該睡眠模式度過該些特定子訊框的耗能，P _w為該第一無線裝置從該清醒模式切換為該睡眠模式的耗能。
5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第二電力表徵為q×P _i，其中q為該些特定子訊框的個數，P _i為該第一無線裝置以該閒置狀態度過該些特定子訊框的耗能。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中當該第二電力不小於該第一電力時，更包括指示該第一無線裝置切換為該睡眠模式以度過該些特定子訊框。
7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中依據該排程順序分配該些通訊資源予該至少一資料的步驟包括： 分配屬於一第一子訊框的該些通訊資源予對應至同一無線裝置的該至少一資料，以最小化該第一子訊框中的剩餘通訊資源。
8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，更包括： 分配屬於一第二子訊框的該些通訊資源予對應至不同無線裝置的該至少一資料，以最大化該第二子訊框中的剩餘通訊資源。
9. 一種控制節點，包括： 一儲存單元，儲存多個模組； 一處理單元，耦接該儲存單元，存取並執行該些模組，該些模組包括： 一排序模組，依據至少一資料個別的一資料類型、一回報期限、一資料尺寸以及對應的一無線裝置排序該至少一資料，以建立該至少一資料的一排程順序； 一分配模組，依據該排程順序分配一觀察週期中的多個通訊資源予該至少一資料； 一狀態決定模組，從該觀察週期中找出一第一無線裝置未進行傳送的多個第一子訊框，並從該些第一子訊框中找出連續的多個特定子訊框；估計該第一無線裝置從一清醒模式切換為一睡眠模式以度過該些特定子訊框所消耗的一第一電力；估計該第一無線裝置維持於該清醒模式中的一閒置狀態以度過該些特定子訊框所消耗的一第二電力；以及當該第二電力小於該第一電力時，指示該第一無線裝置在該些特定子訊框中維持該閒置狀態。
10. 如申請專利範圍第9項所述的控制節點，其中該排序模組經配置以： 在該觀察週期中依據各該資料的該回報期限升冪排序各該資料；以及 將具有相同的該回報期限的各該資料依據各該資料的該資料尺寸降冪排序。
11. 如申請專利範圍第9項所述的控制節點，其中該分配模組經配置以： 對於在該排程順序中的第p個資料而言，在所述第p個資料的該回報期限中尋找滿足一資料連續性限制的該些通訊資源； 從滿足該資料連續性限制的該些通訊資源中找出具有一最佳通道品質的至少一特定通訊資源；以及 分配該至少一特定通訊資源予在該排程順序中的所述第p個資料。
12. 如申請專利範圍第9項所述的控制節點，其中該第一電力表徵為q×P _s+P _w，其中q為該些特定子訊框的個數，P _s為該第一無線裝置以該睡眠模式度過該些特定子訊框的耗能，P _w為該第一無線裝置從該清醒模式切換為該睡眠模式的耗能。
13. 如申請專利範圍第9項所述的控制節點，其中該第二電力表徵為q×P _i，其中q為該些特定子訊框的個數，P _i為該第一無線裝置以該閒置狀態度過該些特定子訊框的耗能。
14. 如申請專利範圍第9項所述的控制節點，其中當該第二電力不小於該第一電力時，該狀態決定模組更指示該第一無線裝置切換為該睡眠模式以度過該些特定子訊框。
15. 如申請專利範圍第9項所述的控制節點，其中該狀態決定模組分配屬於一第一子訊框的該些通訊資源予對應至同一無線裝置的該至少一資料，以最小化該第一子訊框中的剩餘通訊資源。
16. 如申請專利範圍第15項所述的控制節點，其中該狀態決定模組更經配置以分配屬於一第二子訊框的該些通訊資源予對應至不同無線裝置的該至少一資料，以最大化該第二子訊框中的剩餘通訊資源。