JPH03201730A - Channel arrangement system for cellar system - Google Patents
Channel arrangement system for cellar systemInfo
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- JPH03201730A JPH03201730A JP1340307A JP34030789A JPH03201730A JP H03201730 A JPH03201730 A JP H03201730A JP 1340307 A JP1340307 A JP 1340307A JP 34030789 A JP34030789 A JP 34030789A JP H03201730 A JPH03201730 A JP H03201730A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、セクタ構成のセルラーシステムのチャネル配
置方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a channel allocation scheme for a sector-based cellular system.
(従来の技術)
自動車電話システムのような移動通信システムにおいて
は、サービスエリアを複数のセルに分割し、分割された
セル内をカバーする無線基地局をそれぞれ配置し、干渉
妨害の発生しない無線基地局間で同一周波数を繰返し利
用することにより、周波数の有効利用を図っている。こ
の様な移動通信システムはセルラーシステムと呼ばれて
いる。(Prior Art) In a mobile communication system such as a car telephone system, a service area is divided into a plurality of cells, and each radio base station covering the divided cells is placed to create a radio base station that does not cause interference. Effective use of frequencies is achieved by repeatedly using the same frequency between stations. Such a mobile communication system is called a cellular system.
セルラーシステムの無線基地局に複数の指向性アンテナ
を配置してセルを更に分割すると、容易にセルサイズが
縮小され、またアンテナ指向性を利用して同一周波数の
繰返し距離が短縮可能なため、周波数利用率をより一層
向上することが出来る。この様に無線基地局に複数の指
向性アンテナを配置してセルを分割した構成は、セクタ
構成と呼ばれている。セクタ構成のセルラーシステムの
チャネル配置方式としては、電子通信学会発行「自動車
電話」(桑原守二監修)第79頁から第83頁に記載さ
れている様に、平行ビーム方式とバックバックビーム方
式とが知られている。By placing multiple directional antennas at the wireless base station of a cellular system and further dividing the cell, the cell size can be easily reduced. Also, the repetition distance of the same frequency can be shortened by using antenna directivity, so the frequency The utilization rate can be further improved. A configuration in which a plurality of directional antennas are arranged in a radio base station to divide cells in this way is called a sector configuration. Channel allocation methods for sector-configured cellular systems include the parallel beam method and the back-back beam method, as described in "Car Telephone" published by the Institute of Electronics and Communication Engineers (edited by Moriji Kuwahara), pages 79 to 83. It has been known.
(発明が解決しようとする課題)
無指向性の基地局アンテナを用いたセル構成においては
、干渉量は同一周波数を用いる干渉層との距離だけに依
存する。従ってクラスタサイズ(繰返しセル数)一定の
下で干渉量を最小にするためには、干渉層を出来るだけ
離して配置する必要がある。セルの形状を正六角形で近
似すると、干渉層との距離を最大にするチャネル配置は
、各基地局から等距離の位置に6局の干渉層を配置した
場合である。(Problems to be Solved by the Invention) In a cell configuration using omnidirectional base station antennas, the amount of interference depends only on the distance to an interference layer that uses the same frequency. Therefore, in order to minimize the amount of interference with a constant cluster size (number of repeated cells), it is necessary to arrange the interference layers as far apart as possible. If the shape of the cell is approximated by a regular hexagon, the channel arrangement that maximizes the distance to the interference layer is when six interference layers are arranged at positions equidistant from each base station.
一方、セクタ構成においては、干渉量は干渉層との距離
以外に基地局アンテナの指向性にも依存する。従って基
地局アンテナの指向性を利用して、干渉量を低く抑える
必要がある。しかしながら従来の平行ビーム方式やバッ
クバックビーム方式においては、アンテナ指向性を利用
した干渉除去が十分に行われていない。On the other hand, in the sector configuration, the amount of interference depends not only on the distance to the interference layer but also on the directivity of the base station antenna. Therefore, it is necessary to suppress the amount of interference by utilizing the directivity of the base station antenna. However, in the conventional parallel beam method and back-back beam method, interference removal using antenna directivity is not sufficiently performed.
平行ビーム方式は、第2図に示す様に無指向性セルと同
じく、干渉層との距離を最大にしたチャネル配置である
。従ってアンテナ指向性のために最小距離にある6干渉
局の内の一部の基地局から強力な干渉を受けてしまう。The parallel beam method, as shown in FIG. 2, has a channel arrangement that maximizes the distance to the interference layer, similar to the omnidirectional cell. Therefore, due to antenna directivity, strong interference is received from some of the six interfering stations located at the minimum distance.
またバックバックビーム方式は、第3図に示す様にアン
テナ指向性を利用して干渉層との距離を平行ビーム方式
より短縮したチャネル配置である。Further, the back-back beam method is a channel arrangement in which the distance to the interference layer is shorter than that of the parallel beam method by utilizing antenna directivity, as shown in FIG.
トラフィックが局所的に集中した地域における周波数利
用率を重視したチャネル配置であり、サービスエリア全
体に展開した場合の干渉量は考慮されていない。Channel allocation focuses on frequency utilization in areas where traffic is locally concentrated, and does not take into account the amount of interference that would occur if spread over the entire service area.
このように従来のセクタ構成のチャネル配置方式におい
ては、基地局アンテナの指向性を利用した干渉除去が十
分に行われていないため、全体の干渉量が多いという問
題がある。As described above, in the conventional sector configuration channel allocation system, there is a problem in that the overall amount of interference is large because interference cancellation using the directivity of the base station antenna is not sufficiently performed.
本発明の目的は、セクタ構成のセルラーシステムにおい
て干渉量の少ないチャネル配置方式を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a channel allocation method that reduces the amount of interference in a sector-configured cellular system.
(課題を解決するための手段)
本願の発明のチャネル配置方式は、無線基地局を、任意
の整数i、jおよび一定の実数Rに対してy=3Rj/
2
で与えられる直交座標<x、y)の位置に配置し、前記
各り線基地局に六つの指向性アンテナをその最大放射方
向がX軸の正の方向に対してそれぞれOo、60’、1
20°、180°、240°、300’となるように配
置することによりモデル化されるセクタ構成のセルラー
システムのチャネル配置方式であって、一定の自然数n
と任意の整数j、におよび一定の実数Rに対して、直交
座標が(v’N Rnk、3Rj / 2)(iが偶数
の場合)で与えられる無線基地局の最大放射方向がX軸
の正の方向に対して0°となる指向性アンテナによりカ
バーされるセクタと、直交座標が
(v’TR(2nk−3)/2,3Rj / 2)(i
が奇数の場合)で与えられる無線基地局の最大放射方向
がX軸の正の方向に対して180°となる指向性アンテ
ナによりカバーされるセクタとに、同一周波数のチャネ
ルを配置することを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The channel allocation method of the invention of the present application arranges wireless base stations in a manner that y=3Rj/
2, six directional antennas are placed at the orthogonal coordinates <x, y) given by 1
20°, 180°, 240°, and 300' channels of a cellular system with a sector configuration modeled by arranging the channels at a constant natural number n
and any integer j, and for a constant real number R, the maximum radiation direction of the wireless base station whose orthogonal coordinates are given by (v'N Rnk, 3Rj / 2) (if i is an even number) is on the X axis. The sector covered by the directional antenna that is 0° to the positive direction and the orthogonal coordinates (v'TR(2nk-3)/2,3Rj/2)(i
is an odd number), the maximum radiation direction of the wireless base station is 180° with respect to the positive direction of the X-axis. shall be.
(作用)
このようなチャネル配置を第4図に示す。第4図におい
て同一周波数のチャネルが配置されたセクタの基地局間
の最小距離は3Rとなるが、アンテナ指向性のよりこれ
らのセクタ間の干渉は十分低く抑えられている。またア
ンテナ指向性の最大利得方向における干渉層との距離は
v]hとなるが、nの値をある程度大きくすることによ
り干渉を抑えることが出来る。(Operation) Such a channel arrangement is shown in FIG. In FIG. 4, the minimum distance between base stations in sectors where channels of the same frequency are arranged is 3R, but interference between these sectors is kept sufficiently low due to antenna directivity. Further, the distance from the interference layer in the maximum gain direction of the antenna directivity is v]h, but interference can be suppressed by increasing the value of n to some extent.
二のように干渉層をアンテナ利得が大きな方向には離し
て、利得が小さな方向には近づけて配置することにより
、基地局アンテナの指向性を十分に利用して干渉量の少
ないセルラーシステムを構築することが出来る。As shown in Figure 2, by placing the interference layer farther away in the direction of high antenna gain and closer to the direction of lower gain, a cellular system with less interference can be constructed by fully utilizing the directivity of the base station antenna. You can.
(実施例) 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明のチャネル配置方式において自然数nを
4とした場合の実施例を示す図である。参照数字10.
20はそれぞれ無線基地局、同一周波数のチャネルが配
置されたセクタを示している。この場合の繰返しセクタ
数は24であり、サービスエリア全体をカバーするため
には、第2図の平行ビーム方式および第3図のバックバ
ックビーム方式と同様に異なる周波数のチャネルが最低
24チヤネル必要である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which the natural number n is set to 4 in the channel arrangement method of the present invention. Reference number 10.
Reference numerals 20 indicate sectors in which radio base stations and channels of the same frequency are arranged. In this case, the number of repeated sectors is 24, and in order to cover the entire service area, a minimum of 24 channels of different frequencies are required, similar to the parallel beam method in Figure 2 and the back-back beam method in Figure 3. be.
第1図〜第3図の各チャネル配置方式における干渉量は
、その劣化率により評価出来る。劣化率は、所要品質を
同一周波干渉および熱雑音により満足出来ない確率であ
り、セクタ内のCNR(希望波対雑音電力比)とCIR
(希望波対干渉波電力比)の結合密度関数を、所要品質
を満足出来ない範囲に渡って積分することにより求めら
れる。この詳細な方法は、1989年電子情報通信学会
秋季全国大会、B−492、第2分冊、第162頁、「
アンテナ指向性パタンを考慮したセクタセルの設計」(
文献1)および電子情報通信学会論文誌B、Vol、
J’11−B、No、5、第633頁〜第639頁、「
小ゾーン構成移動通信における厳密な無線回線設計法J
(文献2)に記載されているため、ここでは省略する。The amount of interference in each channel arrangement method shown in FIGS. 1 to 3 can be evaluated based on its deterioration rate. The deterioration rate is the probability that the required quality cannot be satisfied due to co-frequency interference and thermal noise, and is the probability that the required quality cannot be satisfied due to co-frequency interference and thermal noise.
It is obtained by integrating the coupling density function of (desired wave to interference wave power ratio) over a range where the required quality cannot be satisfied. This detailed method is described in the 1989 Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Autumn National Conference, B-492, Volume 2, p. 162.
"Sector cell design considering antenna directivity pattern" (
Reference 1) and IEICE Transactions B, Vol.
J'11-B, No. 5, pp. 633-639, "
Rigorous radio link design method for small zone configuration mobile communications J
(Reference 2), so it will be omitted here.
以下に示す条件のもとで劣化率を計算する。アンテナ指
向性は、文献1と同様に、半値幅60°の実測パタンを
基準にして、半値幅n0の指向性を与える。Calculate the deterioration rate under the conditions shown below. Similar to Document 1, the antenna directivity gives a directivity with a half-width n0 based on an actually measured pattern with a half-width of 60°.
またCを希望波電力、Nを雑音電力、■を干渉波電力と
してC/(N + I)< 14dBとなる場合を劣化
とする。伝搬モデルは、長区間中央値の距離減衰定数α
を3.5、希望波および各干渉波の短区間中央値は互い
に独立に標準偏差σ: 6.0dBの対数正規分布に従
うものとする。Furthermore, where C is the desired wave power, N is the noise power, and ■ is the interference wave power, the case where C/(N + I) < 14 dB is considered to be deterioration. The propagation model is based on the long interval median distance attenuation constant α
3.5, the short-term median values of the desired wave and each interference wave independently follow a log-normal distribution with a standard deviation σ: 6.0 dB.
第5図は、送信電力をアンテナ指向性の最大利得方向の
セル境界における長区間平均CNRが25dBとなる様
に設定した場合の半値幅に対する劣化率の変化である。FIG. 5 shows the change in deterioration rate with respect to the half-width when the transmission power is set so that the long-term average CNR at the cell boundary in the maximum gain direction of the antenna directivity is 25 dB.
送信電力が同一であるため、劣化率の差は干渉量の差を
示している。第5図は、本発明のチャネル配置方式にお
いて半値幅が45°以下のアンテナを用いれば、従来の
平行ビーム方式やバックバックビーム方式よりも、干渉
量が少なくなることを示している−0例えば半値幅が3
0’の場合、平行ビーム方式゛の劣化率11.8%に対
して、本発明のチャネル配置方式の劣化率は7.8%と
273程度になる。Since the transmission power is the same, the difference in deterioration rate indicates the difference in the amount of interference. FIG. 5 shows that if an antenna with a half width of 45° or less is used in the channel arrangement method of the present invention, the amount of interference will be smaller than in the conventional parallel beam method or back-back beam method. half width is 3
In the case of 0', the deterioration rate of the channel arrangement method of the present invention is 7.8%, which is about 273, while the deterioration rate of the parallel beam method is 11.8%.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように本発明によれば、干渉量の少
ないセクタ構成のセルラーシステムを構築することが出
来る。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, it is possible to construct a cellular system having a sector configuration with less interference.
第1図は本発明のチャネル配置方式の実施例を示す図、
第2図は平行ビーム方式の実施例を示す図、第3図はバ
ックバック方式の実施例を示す図、第4図は本発明の詳
細な説明するための図、第5図は各チャネル配置方式の
劣化率を示す図である。
図において、
10・・・無線基地局、20・・・同一周波数のチャネ
ルが配置されたセクタ。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the channel arrangement method of the present invention;
Fig. 2 is a diagram showing an embodiment of the parallel beam method, Fig. 3 is a diagram showing an embodiment of the back-back method, Fig. 4 is a diagram for explaining the present invention in detail, and Fig. 5 is a diagram showing the arrangement of each channel. It is a figure showing the deterioration rate of a method. In the figure, 10... Wireless base station, 20... Sector in which channels of the same frequency are arranged.
Claims (1)
対して ▲数式、化学式、表等があります▼ y=3Rj/2 で与えられる直交座標(x,y)の位置に配置し、前記
各無線基地局に六つの指向性アンテナをその最大放射方
向がx軸の正の方向に対してそれぞれ0°、60°、1
20°、180°、240°、300°となるように配
置することによりモデル化されるセクタ構成のセルラー
システムのチャネル配置方式であって、 一定の自然数nと任意の整数j、kおよび一定の実数R
に対して、直交座標が(√3Rnk,3Rj/2)(j
が偶数の場合)で与えられる無線基地局の最大放射方向
がx軸の正の方向に対して0°となる指向性アンテナに
よりカバーされるセクタと、直交座標が (√3R(2nk−3)/2,3Rj/2)(jが奇数
の場合)で与えられる無線基地局の最大放射方向がx軸
の正の方向に対して180°となる指向性アンテナによ
りカバーされるセクタとに、同一周波数のチャネルを配
置することを特徴とするチャネル配置方式。[Claims] A radio base station can be defined by orthogonal coordinates (x, y) given by ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼y=3Rj/2 for arbitrary integers i, j and a constant real number R. Six directional antennas are placed at each of the radio base stations, and their maximum radiation directions are 0°, 60°, and 1° relative to the positive direction of the x-axis, respectively.
20°, 180°, 240°, and 300°, the channel arrangement method of a cellular system with a sector configuration is modeled by arranging the sectors to be 20°, 180°, 240°, and 300°. real number R
, the orthogonal coordinates are (√3Rnk, 3Rj/2)(j
The sector covered by the directional antenna whose maximum radiation direction of the wireless base station is 0° with respect to the positive direction of the x-axis is given by /2,3Rj/2) (when j is an odd number), the maximum radiation direction of the wireless base station is 180° with respect to the positive direction of the x-axis. A channel allocation method characterized by arranging frequency channels.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1340307A JPH0834630B2 (en) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | Cellular system channel allocation method |
| EP90125570A EP0435283B1 (en) | 1989-12-28 | 1990-12-27 | Antenna arrangement system capable of reducing co-channel interference |
| DE69024339T DE69024339T2 (en) | 1989-12-28 | 1990-12-27 | Antenna system to reduce mutual interference when using the same channels |
| AU68551/90A AU646827B2 (en) | 1989-12-28 | 1990-12-28 | Antenna arrangement system capable of reducing co-channel interference |
| US07/636,864 US5307507A (en) | 1989-12-28 | 1990-12-28 | Antenna arrangement system capable of reducing co-channel interference |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1340307A JPH0834630B2 (en) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | Cellular system channel allocation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201730A true JPH03201730A (en) | 1991-09-03 |
| JPH0834630B2 JPH0834630B2 (en) | 1996-03-29 |
Family
ID=18335693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1340307A Expired - Lifetime JPH0834630B2 (en) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | Cellular system channel allocation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834630B2 (en) |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1340307A patent/JPH0834630B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834630B2 (en) | 1996-03-29 |
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