JPH08507661A

JPH08507661A - 移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法

Info

Publication number: JPH08507661A
Application number: JP6516590A
Authority: JP
Inventors: プレーン・ユルゲン
Original assignee: デテモビールドイチェテレコムモビールネットゲーエムベーハー
Priority date: 1993-01-27
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1996-08-13
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: CZ287029B6; FI953419L; RU2129761C1; US5839074A; DK0681776T4; CA2154791A1; GR3023590T3; CA2154791C; HU9502511D0; EP0681776A1; EP0681776B2; AU5334194A; HUT73108A; DE59305676D1; ES2101349T5; DK0681776T3; WO1994017640A1; BR9307779A; FI953419A0; ES2101349T3

Abstract

(57)【要約】各１つの基地局用に必要な少なくとも若干数の周波数と、移動通信網内で許容される周波数と、同一周波数及び／又は隣接周波数の場合に基地局の間で生じ得る障害作用についての情報とを含む入力情報から出発して、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法において、（a）所定のすべての周波数がまだ配当てられてはいない大量の基地局から、第１基地局選択基準に従って、及び必要なら別の基地局選択基準に従って、１つの基地局を選択する工程、（b）第１周波数選択基準に従つて、及び必要なら別の周波数選択基準に従って、１つの周波数を選択する工程、（c）（b）で選択された周波数を、（a）で選択された基地局に配当てられたものとして表示する工程、以上の工程が交互に実行される。

Description

【発明の詳細な説明】移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法本発明は、各１つの基地局用に必要な少なくとも若干数の周波数と、移動通信網内で許容される周波数と、同一周波数及び／又は隣接周波数の場合に基地局の間で生じ得る障害作用についての情報とを含む入力情報から出発して、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法に関するものである。移動通信網では、移動通信網によって把握されるエリアに基地局が分散している。基地局は、各基地局のサービスエリア内にある移動局と通信を行うように設計された送受信装置を含む。移動通信網用に使用することのできる周波数の数には限界があるので、さまざまな基地局が同じ周波数を占有することは排除することができず、これにより、或る移動局が複数の基地局から同じ周波数の信号を受信するとき干渉が生じる。更に、密に隣接した周波数による干渉も排除することができない。移動局内で基地局の信号を受信（ダウンリンク）するときの干渉による障害の他に、基地局内で受信（アップリンク）するときの干渉も考慮しなければならない。それ故に、個々の基地局への周波数の配当ては、移動通信網のできるだけ干渉のない運転が保証されているように行われねばならない。このためにさまざまな方法が公知であるが、それらでは、基地局ごとに周波数が配当てられ、基地局と別の基地局との間で干渉確率が所定の限界値を超えるとき、既に別の基地局に配当てられている周波数は排除されている。国際出願第90/10341号により公知の方法では、まだ周波数を受け取っていないが、最低要件を超えていないが故にすべて同一の周波数を有することのできる基地局の最大群がそれぞれ個々の周波数ごとに順次まとめられる。この方法の目的はできるだけ少ない周波数を利用することである。 GRANDの名称で知られているコンピュータプログラムのなかで使用される別の方法（A．Gamst："A resource allocation technique for FDMAsystems"、所収：Alta Frequenza、第57巻第２号）では、それぞれまだ未確定な周波数要望の最大群が個々の周波数ごとに基地局で順次形成される。つまりここでは、１つの基地局が２以上の周波数を必要とする事例が既に考慮される。周波数が確保されると、この群にまとめられる周波数要望はすべてこの周波数で同時に満足させることが可能でなければならない。即ち、特定の最低要件が満たされたままである。この場合にもこの方法の目的はできるだけ少ない周波数を利用することである。所要周波数の最低数を賢く算出することによって、この方法では周波数の数削減目標のために成果の点検さえ可能である。利用する周波数の数を削減する公知方法の通常の目的は疑問視されねばならない。移動通信網の運用者には、普通、確定された数の周波数の利用が許されている。運用者は、移動通信網のできるだけ干渉のない運転が保証されているように、これを適応させたいと希望する。公知の方法では欠点として第１周波数の利用頻度が過度に多く、最後の周波数はごく稀にしか利用されない。更に、干渉に関する狭い見方（最低要請が満たされているか否か）によって、回避可能な干渉によって移動通信網の運用を不必要に困難にする周波数計画が作成される。本発明の課題は、利用可能なスペクトルの均一な利用をもたらす、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法を提供することである。本発明による方法は、（a）所定のすべての周波数がまだ配当てられてはいない大量の基地局から、第１基地局選択基準に従って、及び必要なら別の基地局選択基準に従って、１つの基地局を選択する工程、（b）第１周波数選択基準に従って、及び必要なら別の周波数選択基準に従って、１つの周波数を選択する工程、（c）（b）で選択された周波数を、（a）で選択された基地局に配当てられたものとして表示する工程、以上の工程が交互に実行されることを特徴としている。本発明による方法の利点として、基地局の間で生じ得る障害作用を考慮して周波数が殆ど均一に移動通信網に、即ちエリアに分配される。障害作用を説明するのには好ましくは干渉確率が適している。本発明による方法は、干渉確率の他に、それ自体で利用可能な別の情報も最適に利用する。干渉確率を求めること自体は公知であり、例えば既に触れた刊行物国際出願第 90/10341号に述べられている。それによれば、サービスエリアのうち有効信号対障害信号比が所定値より小さい地域の割合が干渉確率である。干渉確率を求める別の方法では、地域の割合はなおこの地域で発生するトラヒック量で評価することができる。本発明による方法は、有利には、コンピュータプロクラムとして実施することができ、下記入力情報を処理することができる：（1）同一チャネル、第１隣接チャネル、第２隣接チャネル、等（アップリンク又はダウンリンク又は両方の混合）に現れる干渉の確率についてのデータ。（2）基本的に網内で許容される周波数のデータ。（3）個々の各基地局についての下記データ：（a）所要周波数の数、（b）局地的に提供される周波数、（c）局地的に禁止される周波数、（d）困難度、（e）耐えるべきトラヒックロード、（f）負荷能力（トラヒックロード対容量）。（4）同一チャネルの場合、第１隣接チャネル等の場合、それぞれ、許容可能な最大干渉確率とその下にある閾値。この閾値以降、干渉確率は有意と見做される。（5）周波数配当てランの最大数。（6）系固有の（例えばGSM固有の）補助要求。例えば送信カプラ特性に基づくチャネル間隔、等。このプログラムでは、（1）と（4）のうち少なくとも１つの事例（同一チャネル、第１隣接チャネル、等）についてのデータが不可欠である。更に不可欠なのが（2）、（3）（a）及び（5）である。削除することができるのは（3）（b）（ c）と（6）である。デフォルト値で置き換えることのできるのは（3）（d）〜（ f）である。好ましくは、１サイクルにおいて各基地局の周波数需要が副次的条件を維持しつつ満たすことができたとき、又は最大数の周波数配当てサイクルが実行されたとき、この方法は終了する。後者の場合、この方法の成果は場合によっては部分的解であるにすぎないことがあり、そのことに基づいて適用者は入力データに関して新たに対応することができる。１配当てサイクルは、それぞれ１つの基地局に１つの周波数が配当てられる一連の個別配当てからなる。この方法の成果は、結局、基地局にそれぞれ配当てられた周波数が列挙されているリストからなる。このリストは更に別のデータ、例えば、周波数の配当て後に存在する干渉確率、又は必要に応じてなお与えることのできる自由周波数、等を含むことができる。本発明の枠内で基本的には別の順序も選択することができるのではあるが、それぞれまず基地局が選択され、次にそれまでに選択された基地局用に周波数が選択されると、有利であることが判明した。本発明による方法の１改良は、更に、基地局及び周波数の選択に基づいて、生じ得る障害作用を考慮して、特に許容最大干渉確率を考慮して、もはや許容されていない個別配当て（基地局への周波数）の表示が行われることにある。本発明による方法の実行は本来任意の方法段階で中断することができ、次に、その都度活動する計画者自身によってその他の配当てを行うことができる。しかし、本発明による方法の１展開では、すべての基地局に所要数の周波数が配当てられるまで、又は更に必要な場合に周波数がもはや配当て可能でなくなるまで、工程（a）〜（c）が繰り返され、周波数がもはや配当て可能でない場合、別の入力情報で周波数の配当てが繰り返される。これにより、本発明による方法によって配当てが殆ど最適に行われることが確保されている。本発明による方法では、好ましくは、基地局によってなお必要とされる周波数の数との割合においてこの基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数がこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との割合において第１基地局選択基準として役立つ。本発明による方法の１展開では、生じ得る障害作用についての情報が干渉確率であり、別の基地局との割合において、同一周波数及び／又は隣接周波数が利用されるが故に被選択基地局に存在する干渉確率の和が基地局選択基準として役立つ。これにより、周波数配当ての更なる最適化が行われる。既に先に触れたように、入力情報の１つとして各基地局ごとに困難度を入力することができる。しかし、それぞれ１つの局に所要の周波数を配当てることので数の配当てサイクルの後に。それ故に、別の１展開によれば、入力情報が更に各基地局ごとに困難度を含み、所要数の周波数が配当てられなかった基地局の困難度が確定的又は非確定的に引き上げられるように、すべての周波数要件を満足しはしない配当て後に困難度が変更され、工程（a）に従って基地局を選択する際に困難度が考慮される。別の１展開では、工程（b）に従って周波数を選択するために、周波数選択基準が、下記等級のうちの最高等級に対する各周波数の帰属関係からなり： −等級１には、選択された基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、この基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、選択された基地局で許される周波数から組み入れられ、 −等級２には、別の基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの別の基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、選択された基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、残りの周波数から組み入れられ、 −等級３には、それまでにまだ分類されていないが網内で許容されているその他すべての周波数が組み入れられる。別の１展開では、やはり干渉状況が全体として好ましいものとされ、それまでに行われた配当てによって生成される干渉状況が干渉費用関数を利用して評価され、それを配当てることで干渉費用関数の上昇が最小となるような周波数が別の周波数選択基準として選択される。この構成は、公知の方法の別の欠点を取り除く。公知の方法では、「許容」又は「非許容」の意昧で厳密に設定された確率値を内容とする適合性行列が干渉確率の行列から導き出される。それに対して、本発明のこの展開では、所定の値範囲の内部で、求められた干渉確率が使用される。この値範囲より下の干渉確率の値は無視することができる。この値範囲より上の干渉確率は、厳密な要求「非許容」をもたらす。この値範囲の内部で配当てが基本的に許されている。しかし、いまなお高い干渉に基づいて配当てが望ましくないかどうかが考慮される。このことから、特に、全体として諸周波数でサービスされるエリアの各部分エリアが周波数配当てにおいて、その干渉状況が許すように良好にサービスされることになる。この構成では、好ましくは、入力情報が更に個々の基地局の負荷能力Ｌ及びトラヒックロードＶを含み、干渉費用関数の上昇Ｅが、事前に選択された基地局Ａと別の基地局Ｂとの間で有意な干渉確率ｐ_AB、ｐ_BAのとき妨害作用の評価の和として、各基地局で必要とされる周波数の数Ｚを考慮して、Ｅ＝Σ_B［（ｐ_AB・Ｌ_A・Ｌ_B・Ｖ_A）／Ｚ_A＋（ｐ_BA・Ｌ_B・Ｌ_A・Ｖ_B）／Ｚ_B］以上の如くに算出されることによって、干渉費用関数の上昇が求められる。詳細な所与の条件に応じて、干渉確率は隣接チャネルによる干渉の確率も含むことができる。同一チャネルの場合又は隣接チャネルの場合２つの干渉確率（ダウンリンクの場合：Ｂセルラ内のＡによる障害、Ａセルラ内のＢによる障害；アップリンクの場合：Ｂ移動局によるＡの障害、Ａ移動局によるＢの障害）の少なくとも１つが適切な有意限界の上にあるあらゆる基地局対Ａ、Ｂが、干渉費用関数を計算するとき検討される。。かかる対Ａ、Ｂについて、両方の指向性関係「ＡがＢを乱す」と「ＢがＡを乱す」は別々に評価される。これらの関係は、有意な障害関係と称される。例えば「ＢがＡを乱す」の場合、基地局Ａに配当てられる各周波数について、同一周波数又は隣接周波数（第１、第２、等）が基地局Ｂで利用されるかどうかが点検される。こうした各場合に、適宜な干渉確率が書き留められる。基地局Ａのすべての周波数をこのように処理した後、このように書き留められた干渉確率がすべて加算され、基地局Ａの負荷能力、基地局Ｂの負荷能力及び基地局Ａのトラヒックロードで乗算され、最後に、基地局Ｂに配当てられる周波数の数で除算される。この解は、障害関係「ＢがＡを乱す」の評価を提供する。これは、網全体にとっての基地局Ａの重要性で重み付けされた平均確率として解釈され、この確率で基地局Ａの利用者は利用時間の間基地局Ｂの運転によって乱される。有意な障害関係の評価の和が干渉費用関数の結果である。本発明による方法の別の改良として、移動通信網のなかで個々の配当てられた周波数の頻度が別の周波数選択基準として考慮される。いずれにしても選択を終了することができるようにするために、本発明の別の１展開では、基地局の選択時及び／又は周波数の選択時に、先行するすべての選択基準の適用後になお複数の基地局及び／又は周波数が選択されねばならないとき、ランダム法が適用される。本発明による方法の有利な１実施態様では、工程（a）に従って基地局を選択するために、この基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比が第１基地局選択基準として適用され、最小の比を有する基地局が選択され、最小の比を有する複数の基地局から、個々の基地局に配当てられる困難度が第２選択基準として適用され、最大の困難度を有する基地局が選択され、第２基地局選択基準で明確な選択がなされない場合、別の基地局との関係で同一周波数及び／又は隣接周波数が利用されるために各基地局に存在する干渉確率の和が第３基地局選択基準として適用され、最大の干渉確率の和を有する基地局が選択され、第３選択基準の適用後に明確な選択がなされない場合、残りの局のなかからランダム選択が行われる。別の有利な実施態様では、工程（b）に従って周波数を選択するために、第１周波数選択基準が、下記等級のうちの最高等級に対する各周波数の帰属関係からなり： −等級１には、選択された基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、この基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、選択された基地局で許される周波数から組み入れられ、 −等級２には、別の基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの別の基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、選択された基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、残りの周波数から組み入れられ、 −等級３には、それまでにまだ分類されていないが網内で許容されているその他すべての周波数が組み入れられ；第１周波数選択基準に従って明確な選択がなされない場合、干渉費用関数の可能な上昇が第２周波数選択基準として考慮され、この上昇が、事前に選択された基地局とその他の基地局との間の干渉確率の値のうち、許容最大干渉確率より上でなく且つ有意と見做される干渉確率より下でない値から算出され、それまでに行われた周波数配当ての頻度が第３周波数選択基準として役立ち、最も頻度の低い周波数が選択され、第３周波数選択基準に従って明確な選択がなされない場合、残りの周波数のなかからランダム選択が行われる。各１つの基地局用に必要な少なくとも若干数の周波数と、移動通信網内で許容される周波数と、同一周波数又は隣接周波数の場合に基地局の間で干渉の確率（干渉確率）とを含む入力情報から出発して、移動通信網の基地局に周波数を配当てる本発明による別の方法では、個々の基地局と配当てられた周波数が徐々に選択され、周波数を選択するとき干渉確率が数字の点で考慮される。この方法の特徴は、干渉確率に関して移動通信網を最適化するのに本質的に寄与し、別の工程及び選択基準と一緒に基地局及び周波数に適用することができる。この方法において、好ましくは、有意と見做される最低値と許容最高と見做される最高値との間にある値範囲の内部で干渉確率が考慮される。本発明の１実施例が幾つかの図に示されており、以下で詳しく説明される。図１は、４つの基地局の間で入力量として仮定される干渉確率を行列の形で示す。図２は、基地局の間の障害関係のグラフである。図3.1〜図3.8は、さまざまな周波数、つまり基地局と、残留容量となお必要とされる周波数との間の比との間の関係を各工程ごとに表の形で示す。見易くするために、４つの基地局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有するきわめて小さな移動通信網から出発する。これは例えば既存網の拡張である。しかし実際には、本発明による方法でもって数百の基地局又は数千の基地局さえを有する移動通信網に周波数配当てが行われる。更に、見易くするためにこの実施例では配当てるべき周波数が８つにすぎない。この実施例は、図１に示された干渉確率が予め決定されていると前提とする。いわゆるダウンリンクの場合、これは、或る基地局とそのエリア内にある移動局との間の通信が別の基地局によって乱される確率を示す。図１によれば、例えば、同一周波数を使用するとき基地局Ｄが基地局Ｃを12％の確率で乱す。10％の干渉確率は許容可能な最大確率と見做され、１％未満の干渉確率はもはや有意とは見做されない。移動通信網の既存基地局に対する干渉確率は著しく簡略化された実施例では明確には説明されない。それらは有意でないか又は基地局Ａ、Ｂ、Ｃ又はＤの個々の周波数の禁止をもたらすものと仮定される。干渉確率によって基地局Ａ，Ｂ、Ｃ、Ｄの間に与えられる障害関係は、図２に示すようにグラフの形でも表すことができる。実線の結線は同一周波数の使用禁止を明確に意昧する。該当するパーセント数付きの破線は、同一周波数の使用が許されてはいるがしかし望ましくないことを示す。それは、干渉確率が大きければ大きいほど、一層望ましくない。基地局Ａ〜Ｄについて以下のことが既知である： −Ａは２つの周波数を必要とし、周波数３、５、８を使用してはならず、困難度が22である。 −Ｂは２つの周波数を必要とし、周波数２、３、５を使用してはならず、困難度が20である。 −Ｃは１つの周波数を必要とし、周波数２、３、５、６、７、８を使用してはならず、困難度が30である。 −Ｄは２つの周波数を必要とし、周波数３、５、６、８を使用してはならず、困難度が18である。周波数を利用する可能性が図3.1に表で示されており、数字の上の横線は、各基地局について当該周波数が禁止されていることを意昧する。拡張すべき移動通信網について、更に、周波数の番号が大きければ大きいほど、既存部分のなかで周波数の利用頻度が大きくなることが既知であるとされる。個々の基地局のトラヒックロードと負荷能力はすべて同じダミー値１が設定されているとされる。本方法で最高10の周波数配当てサイクルが実行されると仮定される。１つの基地局で一緒に利用される２つの周波数は、送信カプラ特性に基づいて３のチヤネル間隔を有していなければならず、例えば周波数４が利用されると同一基地局で周波数２、３、５、６の利用は自動的に禁止される。すべての入力データが既知となった後、本発明による方法は第１周波数配当てサイクルを開始する。この場合まず第１基地局を選択しなければならない。このために、最上位の基地局選択基準を点検するために基地局Ａ〜Ｄ用になお必要とされる周波数の数に対する残留容量の比が計算される。これは、基地局Ａに関して以下のことを意昧する：周波数１は利用可能である、周波数２は１の故に禁止されている、周波数３は１の故に、またその他でも禁止されている、周波数４は利用可能である、周波数５は４の故に、しかしその他でも禁止されている、周波数６は４の故に禁止されている、周波数７は利用可能である、周波数８は７の故に禁止されている。そのことから、残留容量は３、残留容量となお必要とされる周波数との比は3/ 2となる。この比と基地局Ｂ、Ｃ、Ｄに関する該当する比が図3.1の右に記載されている。最上位の基地局選択基準に基づいて、基地局の１つＡ、Ｂ又はＣで周波数配当てを開始することができる。これらの基地局から選択するために、第２位の基地局選択基準が、つまり困難度が利用され、基地局Ａが選択される。基地局Ａは周波数３、５、８が禁止されている。許された周波数（１、２、４、６、７）のいずれも、基地局Ａへの第２の所要周波数の配当てを既にいまや不可能としないであろう。即ち、等級１は空である。同様に等級２が空である。それ故に等級３は１を超える周波数からなるので、これらの周波数から第２位の周波数選択基準に従って更に選別される。基地局Ｃ、Ｄには周波数がまだ配当てられていないので、基地局Ａの各周波数について干渉費用関数の変化はゼロでなければならない。それ故に、第３位の周波数選択基準に従って別の選択が必要となる。既存網内での利用頻度についてのメモに従って周波数１が選択されねばならない。この配当ての結果、周波数２、３は基地局Ａではもはや利用してはならず、また周波数１は干渉確率が高い（図１参照）が故に基地局Ｂでは利用してはならない。最初の個別配当て後に存在するこの状態が図3.2の表に示されている。枠のなかの数字は、当該周波数が配当てられたことを意昧する。図3.2は、更に、最初の個別配当て後に新たに計算された残留容量となお必要とされる周波数の数との比を示す。それ故に、第２個別配当てでは基地局Ｂが選択される。この基地局には周波数１、２、３、５が禁止されている。周波数６の選択は、基地局Ｂに対する第２周波数の配当てを既にいまや不可能とするであろう。それ故に周波数６は等級１に属する。等級２が空であり、等級３は周波数４、７、８を含む。基地局Ｃはまだ周波数を受け取っていないので、等級３の周波数について干渉費用関数の変化はそれぞれゼロに等しくなければならない。前記頻度基準に基づいて周波数４が選択されて基地局Ｂに配当てられる。このことが図3.3に示されている。図3.3は更に残留容量となお必要とされる周波数との間の新たな比を示している。それによれば、最上位の選択基準に従った第３個別配当てには基地局Ａ、Ｂ、Ｄが検討対象となる。第２位の基地局選択基準に従って基地局Ａが選択される。周波数６、７は両方とも等級３内にあり、基地局Ｃ、Ｄでは周波数がなお欠落しているが故に干渉費用関数の変更を行うことができないので、やはり頻度基準に従って周波数６が選択される。この第３個別配当て後に、図3.4に示された中間結果が得られる。第４個別配当てでは難易度に従って基地局Ｂが選択される。周波数７を配当てると、基地局Ｄにはもはや２つの周波数を配当てることができないことを意昧しよう。それ故に周波数７は等級２に属し、周波数８は等級３に属して選択される。この第４個別配当て後に、図3.5に示された状態が得られる。第５個別配当てでは基地局Ｄが選択される。この基地局用になお残っている周波数はすべて等級３に属する。周波数１に関しては、基地局Ａで利用されているので干渉費用関数が上昇するが、周波数２、７に関してはそうではない。これらの周波数から頻度基準に従って周波数２が選択される。その後、図3.6に示された状態が得られる。第６個別配当てでは再び基地局Ｄが選択される。周波数７だけが等級３に属する。それ故にこの周波数が基地局Ｄに配当てられる。このことが図3.7に示されている。図3.7から更にわかるように、なお基地局Ｃに１つの周波数が配当てられているだけであり、このために２つの周波数、つまり周波数１、４が自由である。両方の周波数について干渉費用関数が上昇する。この上昇は、周波数１が配当てられる場合、以下の如くに計算される：まず、関係「ＣがＡを乱す」について干渉費用関数の上昇が８％（図１）の干渉確率で計算される。この障害関係は、基地局Ａの負荷能力Ｌ_A、基地局Ｃの負荷能力Ｌ_C 及び基地局ＡのトラヒックロードＶ_Aで乗算され、基地局Ａ用に全体として必要とされる周波数の数で除算される。負荷能力ＬもトラヒックロードＶも１と仮定されたので、（８・１・１・１）／２＝４となる。関係「ＡがＣを乱す」について干渉費用関数の上昇が同様に計算され、（８・１・１・１）／１＝８となる。その他すべての潜在的障害関係について計算は０となる。従って、評価（干渉費用関数）の和は12だけ高まる。周波数４を配当てる場合、同様の計算によって干渉費用関数が３だけ高まる。そのことから、第２位の周波数選択基準に従って周波数４が選択されねばならない。この第７個別配当て後に、図3.8に示された状態が得られる。こうして、第１配当てサイクルが終了する。まだ満たされていない周波数需要を有する基地局がもはや存在しないので、操作全体も終了する。図3.8に示された最終結果は副次的条件をすべて満たし、できるだけ干渉のない網運転を保証する周波数計画を提供する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年３月１０日【補正内容】補正明細書この群にまとめられる周波数要望はすべてこの周波数で同時に満足させることが可能でなければならない。即ち、特定の最低要件が満たされたままである。この場合にもこの方法の目的はできるだけ少ない周波数を利用することである。所要周波数の最低数を賢く算出することによって、この方法では周波数の数削減目標のために成果の点検さえ可能である。 GLOBECOM’85（IEEE Global Telecommunication Conference）の報告書に、セルラ（基地局）にチャネル（周波数）を配当てる方法が記載されている。この配当てはセルラ選択基準を利用してセルラ（基地局）を選択することによって行われる。選択されたセルラに対してチャネル選択基準を利用して好適なチャネルが配当てられる。この選択操作を利用して好適なセルラ及び／又はチャネルを明確に選択することに成功しない場合、ランダム原理に従って選択が行われ、又は群ごとの配当てが行われ、即ち１つのチャネルが求められたセルラのおのおのに配当てられる。利用する周波数の数を削減する公知方法の通常の目的は疑問視されねばならない。移動通信網の運用者には、普通、確定された数の周波数の利用が許されている。運用者は、移動通信網のできるだけ干渉のない運転が保証されているように、これを適応させたいと希望する。公知の方法では欠点として第１周波数の利用頻度が過度に多く、最後の周波数はごく稀にしか利用されない。更に、干渉に関する狭い見方（最低要請が満たされているか否か）によって、回避可能な干渉によって移動通信網の運用を不必要に困難にする周波数計画が作成される。本発明の課題は、利用可能なスペクトルの均一な利用をもたらす、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法を提供することである。この課題の解決は、請求の範囲１又は２の教示からそれぞれ得られる。請求の範囲１に記載された好ましい１実施態様において、本発明による方法は、（a）所定のすべての周波数がまだ配当てられてはいない大量の基地局から、第１基地局選択基準に従って、及び必要なら別の基地局選択基準に従って、１つの基地局を選択する工程、（b）第１周波数選択基準に従って、及び必要なら別の周波数選択基準に従って、１つの周波数を選択する工程、（c）（b）で選択された周波数を、（a）で選択された基地局に配当てられたものとして表示する工程、以上の工程が交互に実行されることを特徴としている。請求の範囲２に記載された選択的方法では、項目（b）において、項目（a）で選択された基地局の干渉状況がいわゆる干渉費用関数を利用して評価されることによって、周波数の選択が行われ、配当てによって引き起こされる干渉費用関数の上昇が最小となるように、周波数が選択される。本発明による方法の利点として、基地局の間で生じ得る障害作用を考慮して周波数が殆ど均一に移動通信網に、即ちエリアに分配される。障害作用を説明するのには好ましくは干渉確率が適している。本発明による方法は、干渉確率の他に、それ自体で利用可能な別の情報も最適に利用する。干渉確率を求めること自休は公知であり、例えば既に触れた刊行物国際出願第 90/10341号に述べられている。それによれば、サービスエリアのうち有効信号対障害信号比が所定値より小さい地域の割合が干渉確率である。干渉確率を求める別の方法では、地域の割合はなお、この地域で発生するトラヒック量で評価することができる。本発明による方法は、有利には、コンピュータプログラムとして実施することができ、下記入力情報を処理することができる：（1）同一チャネル、第１隣接チャネル、第２隣接チャネル、等（アップリンク又はダウンリンク又は両方の混合）に現れる干渉の確率についてのデータ。補正請求の範囲１．各１つの基地局用に必要な少なくとも若干数の周波数と、移動通信網内で許容される周波数と、同一周波数及び／又は隣接周波数の場合に基地局の間で生じ得る障害作用についての情報とを含む入力情報から出発して、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法において、（a）所定のすべての周波数がまだ配当てられてはいない大量の基地局から、第１基地局選択基準に従って、及び必要なら別の基地局選択基準に従って、１つの基地局を選択する工程、（b）第１周波数選択基準に従って、及び必要なら別の周波数選択基準に従って、１つの周波数を選択する工程、（c）（b）で選択された周波数を、（a）で選択された基地局に配当てられたものとして表示する工程、以上の工程が交互に実行されることを特徴とする、方法。２．各１つの基地局用に必要な少なくとも若干数の周波数と、移動通信網内で許容される周波数と、同一周波数及び／又は隣接周波数の場合に基地局の間で生じ得る障害作用についての情報とを含む入力情報から出発して、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法において、（a）所定のすべての周波数がまだ配当てられてはいない大量の基地局から、第１基地局選択基準に従って、及び必要なら別の基地局選択基準に従って、１つの基地局を選択する工程；（b）配当てによって引き起こされる干渉費用関数の上昇が最小となるように、干渉費用関数と周波数の選択とを利用して、（a）で選択された基地局の干渉状況を評価する工程；（c）（b）で選択された周波数を、（a）で選択された基地局に配当てる工程、以上の工程が交互に実行されることを特徴とする、方法。３．それぞれまず１つの基地局が選択され、次に、事前に選択された基地局のための周波数が選択されることを特徴とする、請求の範囲１又は２に記載の方法。４．更に、基地局及び周波数の選択に基づいて、生じ得る障害作用を考慮して、特に許容最大干渉確率を考慮して、もはや許容されていない個別配当て（基地局への周波数）の表示が行われることを特徴とする、請求の範囲１〜３のいずれか１項に記載の方法。５．すべての基地局に所要数の周波数が配当てられるまで、又は更に必要な場合に周波数がもはや配当て可能でなくなるまで、工程（a）〜（c）が繰り返され、周波数がもはや配当て可能でない場合、別の入力情報で周波数の配当てが繰り返されることを特徴とする、請求の範囲１〜４のいずれか１項に記載の方法。６．基地局によってなお必要とされる周波数の数との割合において、この基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数がこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との割合において第１基地局選択基準として役立つことを特徴とする、請求の範囲１〜５のいずれか１項に記載の方法。７．生じ得る障害作用についての情報が干渉確率であり、別の基地局との関係において、同一周波数及び／又は隣接周波数が利用されるが故に被選択基地局に存在する干渉確率の和が基地局選択基準として役立つことを特徴とする、請求の範囲１〜６のいずれか１項に記載の方法。８．入力情報が更に各基地局のために困難度を含み、所要数の周波数が配当てられなかった基地局の困難度が確定的又は非確定的に引き上げられるように、すべての周波数要件を満足しはしない配当て後に困難度が変更され、工程（a）に従って基地局を選択する際に困難度が考慮されることを特徴とする、請求の範囲１〜７のいずれか１項に記載の方法。９．工程（b）に従って周波数を選択するために、周波数選択基準が、下記等級のうちの最高等級に対する各周波数の帰属関係からなり： −等級１には、選択された基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、この基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、選択された基地局で許される周波数から組み入れられ、 −等級２には、別の基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの別の基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、選択された基地局にそれを配当てると１低い値か生成されるであろうような周波数が、残りの周波数から組み入れられ、 −等級３には、それまでにまだ分類されていないが網内で許容されているその他すべての周波数が組み入れられることを特徴とする、請求の範囲１又は３〜８のいずれか１項に記載の方法。 10．それまでに行われた配当てによって生成される干渉状況が干渉費用関数を利用して評価され、それを配当てることで干渉費用関数の上昇が最小となるような周波数が別の周波数選択基準として選択されることを特徴とする、請求の範囲１又は３〜９のいずれか１項に記載の方法。 11．入力情報が更に個々の基地局の負荷能力Ｌ及びトラヒックロードＶを含み、干渉費用関数の上昇が、事前に選択された基地局Ａと別の基地局Ｂとの間で重要な干渉確率ｐ_AB、ｐ_BAのとき障害作用の評価の和として、各基地局で必要とされる周波数の数Ｚを考慮して、Ｅ＝Σ_B［（ｐ_AB・Ｌ_A・Ｌ_B・Ｖ_A）／Ｚ_A＋（ｐ_BA・Ｌ_B・Ｌ_A・Ｖ_B）／Ｚ_B］以上の如くに算出されることを特徴とする、請求の範囲10に記載の方法。 12．干渉確率が隣接チャネルによる干渉の確率も含むことを特徴とする、請求の範囲11に記載の方法。 13．移動通信網のなかで個々の配当てられた周波数の頻度が別の周波数選択基準として考慮されることを特徴とする、請求の範囲１又は３〜11のいずれか１項に記載の方法。 14．基地局の選択時及び／又は周波数の選択時に、先行するすべての選択基準の適用後になお複数の基地局及び／又は周波数が選択されねばならないとき、ランダム法が適用されることを特徴とする、請求の範囲１〜13のいずれか１項に記載の方法。 15．工程（a）に従って基地局を選択するために、この基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比が第１基地局選択基準として適用され、最小の比を有する基地局が選択され、最小の比を有する複数の基地局から、個々の基地局に配当てられる困難度か第２選択基準として適用され、最大の困難度を有する基地局が選択され、第２基地局選択基準で明確な選択がなされない場合、別の基地局との関係で同一周波数及び／又は隣接周波数が利用されるために各基地局に存在する干渉率の和が第３基地局選択基準として適用され、最大の干渉確率の和を有する基地局が選択され、第３選択基準の適用後に明確な選択がなされない場合、残りの局のなかからランダム選択が行われることを特徴とする、請求の範囲１〜14のいずれか１項に記載の方法。 16．工程（b）に従って周波数を選択するために、第１周波数選択基準が、下記等級のうちの最高等級に対する各周波数の帰属関係からなり： −等級１には、選択された基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、この基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、選択された基地局で許される周波数から組み入れられ、 −等級２には、別の基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの別の基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、選択された基地局にそれを配当てると１低い値か生成されるであろうような周波数が、残りの周波数から組み入れられ、 −等級３には、それまでにまだ分類されていないが網内で許容されているその他すべての周波数が組み入れられ；第１周波数選択基準に従って明確な選択がなされない場合、干渉費用関数の可能な上昇が第２周波数選択基準として考慮され、この上昇が、事前に選択された基地局とその他の基地局との間の干渉確率の値のうち、許容最大干渉確率より上でなく且つ有意と見做される干渉確率より下でない値から算出され、それまでに行われた周波数配当ての頻度が第３周波数選択基準として役立ち、最も頻度の低い周波数が選択され、第３周波数選択基準に従って明確な選択がなされない場合、残りの周波数のなかからランダム選択が行われることを特徴とする、請求の範囲１又は３〜15のいずれか１項に記載の方法。 17．有意と見做される最低値と許容最高と見做される最高値との間にある値範囲の内部で干渉確率が考慮されることを特徴とする、請求の範囲１〜16に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＨ０４Ｑ 7/30 7/36 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ

Claims

【特許請求の範囲】１．各１つの基地局用に必要な少なくとも若干数の周波数と、移動通信網内で許容される周波数と、同一周波数及び／又は隣接周波数の場合に基地局の間で生じ得る障害作用についての情報とを含む入力情報から出発して、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法において、（a）所定のすべての周波数がまだ配当てられてはいない大量の基地局から、第１基地局選択基準に従って、及び必要なら別の基地局選択基準に従って、１つの基地局を選択する工程、（b）第１周波数選択基準に従って、及び必要なら別の周波数選択基準に従って、１つの周波数を選択する工程、（c）（b）で選択された周波数を、（a）で選択された基地局に配当てられたものとして表示する工程、以上の工程が交互に実行されることを特徴とする、方法。２．それぞれまず１つの基地局が選択され、次に、事前に選択された基地局のための周波数が選択されることを特徴とする、請求の範囲１に記載の方法。３．更に、基地局及び周波数の選択に基づいて、生じ得る障害作用を考慮して、特に許容最大干渉確率を考慮して、もはや許容されていない個別配当て（基地局への周波数）の表示が行われることを特徴とする、請求の範囲１又は２に記載の方法。４．すべての基地局に所要数の周波数が配当てられるまで、又は更に必要な場合に周波数がもはや配当て可能でなくなるまで、工程（a）〜（c）が繰り返され、周波数がもはや配当て可能でない場合、別の入力情報で周波数の配当てが繰り返されることを特徴とする、請求の範囲１〜３のいずれか１項に記載の方法。５．基地局によってなお必要とされる周波数の数との割合においてこの基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数がこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との割合において第１基地局選択基準として役立つことを特徴とする、請求の範囲１〜４のいずれか１項に記載の方法。６．生じ得る障害作用についての情報が干渉確率であり、別の基地局との割合において、同一周波数及び／又は隣接周波数が利用されるが故に被選択基地局に存在する干渉確率の和が基地局選択基準として役立つことを特徴とする、請求の範囲１〜５のいずれか１項に記載の方法。７．入力情報が更に各基地局のために困難度を含み、所要数の周波数が配当てられなかった基地局の困難度が確定的又は非確定的に引き上げられるように、すべての周波数要件を満足しはしない配当て後に困難度が変更され、工程（a）に従って基地局を選択する際に困難度が考慮されることを特徴とする、請求の範囲１〜６のいずれか１項に記載の方法。８．工程（b）に従って周波数を選択するために、周波数選択基準が、下記等級のうちの最高等級に対する各周波数の帰属関係からなり： −等級１には、選択された基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、この基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、選択された基地局で許される周波数から組み入れられ、 −等級２には、別の基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの別の基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、選択された基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、残りの周波数から組み入れられ、 −等級３には、それまでにまだ分類されていないが網内で許容されているその他すべての周波数が組み入れられることを特徴とする、請求の範囲１〜７のいずれか1項に記載の方法。９．それまでに行われた配当てによって生成される干渉状況が干渉費用関数を利用して評価され、それを配当てることて干渉費用関数の上昇が最小となるような周波数が別の周波数選択基準として選択されることを特徴とする、請求の範囲１〜８のいずれか１項に記載の方法。 10．入力情報が更に個々の基地局の負荷能力Ｌ及びトラヒックロードＶを含み、干渉費用関数の上昇が、事前に選択された基地局Ａと別の基地局Ｂとの間で有意な干渉確率ｐ_AB、ｐ_BAのとき障害作用の評価の和として、各基地局で必要とされる周波数の数Ｚを考慮して、Ｅ＝Σ_B［（ｐ_AB・Ｌ_A・Ｌ_B・Ｖ_A）／Ｚ_A＋（ｐ_BA・Ｌ_B・Ｌ_A・Ｖ_B）／Ｚ_B］以上の如くに算出されることを特徴とする、請求の範囲９に記載の方法。 11．干渉確率が隣接チャネルによる干渉の確率も含むことを特徴とする、請求の範囲10に記載の方法。 12．移動通信網のなかで個々の配当てられた周波数の頻度が別の周波数選択基準として考慮されることを特徴とする、請求の範囲１〜11のいずれか１項に記載の方法。 13．基地局の選択時及び／又は周波数の選択時に、先行するすべての選択基準の適用後になお複数の基地局及び／又は周波数が選択されねばならないとき、ランダム法が適用されることを特徴とする、請求の範囲１〜12のいずれか１項に記載の方法。 14．工程（a）に従って基地局を選択するために、この基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比が第１基地局選択基準として適用され、最小の比を有する基地局が選択され、最小の比を有する複数の基地局から、個々の基地局に配当てられる困難度が第２選択基準として適用され、最大の困難度を有する基地局が選択され、第２基地局選択基準で明確な選択がなされない場合、別の基地局との関係で同一周波数及び／又は隣接周波数が利用されるために各基地局に存在する干渉率の和が第３基地局選択基準として適用され、最大の干渉確率の和を有する基地局が選択され、第３選択基準の適用後に明確な選択がなされない場合、残りの局のなかからランダム選択が行われることを特徴とする、請求の範囲１〜13のいずれか１項に記載の方法。 15．工程（b）に従って周波数を選択するために、第１周波数選択基準が、下記等級のうちの最高等級に対する各周波数の帰属関係からなり： −等級１には、選択された基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、この基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるてあろうような周波数が、選択された基地局で許される周波数から組み入れられ、 −等級２には、別の基地局になお一緒に配当て可能な周波数の最大数とこの別の基地局によってなお必要とされる周波数の数との比について、選択された基地局にそれを配当てると１低い値が生成されるであろうような周波数が、残りの周波数から組み入れられ、 −等級３には、それまでにまだ分類されていないが網内で許容されているその他すべての周波数が組み入れられ；第１周波数選択基準に従って明確な選択がなされない場合、干渉費用関数の可能な上昇が第２周波数選択基準として考慮され、この上昇が、事前に選択された基地局とその他の基地局との間の干渉確率の値のうち、許容最大干渉確率より上でなく且つ有意と見做される干渉確率より下でない値から算出され、これまでに行われた周波数配当ての頻度が第３周波数選択基準として役立ち、最も頻度の低い周波数が選択され、第３周波数選択基準に従って明確な選択がなされない場合、残りの周波数のなかからランダム選択が行われることを特徴とする、請求の範囲１〜14のいずれか１項に記載の方法。 16．各１つの基地局用に必要な少なくとも若干数の周波数と、移動通信網内で許容される周波数と、同一周波数及び／又は隣接周波数の場合に基地局の間での干渉の確率（干渉確率）とを含む入力情報から出発して、移動通信網の基地局に周波数を配当てる方法において、個々の基地局と配当てられた周波数が徐々に選択され、周波数を選択するとき干渉確率が数字の点で考慮されることを特徴とする、方法。 17．有意と見做される最低値と許容最高と見做される最高値との間にある値範囲の内部で干渉確率が考慮されることを特徴とする、請求の範囲16に記載の方法。