JPH0748903B2 - セル方式無線電話システムにおけるチャンネル割当方法及び同システム - Google Patents

セル方式無線電話システムにおけるチャンネル割当方法及び同システム

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JPH0748903B2 JP3350415A JP35041591A JPH0748903B2 JP H0748903 B2 JPH0748903 B2 JP H0748903B2 JP 3350415 A JP3350415 A JP 3350415A JP 35041591 A JP35041591 A JP 35041591A JP H0748903 B2 JPH0748903 B2 JP H0748903B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線電話システムにお
けるチャンネル割当方法及び同システムに関し、詳しく
は周波数再使用特性を用いたセル方式無線電話システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用無線電話システムの加入者容量
は、これに割り当てられる周波数スペクトルによって制
約される。或る与えられたシステムの加入者容量を最大
限に利用するには、割り当てられた周波数を可能な最大
効率で使用することが重要である。この使用効率の改善
は、使用可能な周波数スペクトルを最高の効率で使うこ
とができるように種々の変調及び符号化技術を伝送ライ
ンに適用することによって得られる。
【０００３】使用可能な周波数スペクトルの使用増大度
は、セル方式の概念の無線電話システムへの適用によっ
て非常に加速されてきた。セル方式の概念によれば、無
線電話サービスの提供区域は、それぞれ特定のセット
（組合せ）のチャンネル（チャンネルセット）からサー
ビスを受ける、地理的に隣接するセルに分割される。
【０００４】このように分割されたセルの内、中間に介
在する複数のセルによって相互に隔てられ、その相互距
離が伝送干渉の生じないほどに遠距離であるような、複
数のセルにおいては、同じ伝送チャンネルを再使用する
ことが通常可能である。このようなチャンネル再使用に
よって使用可能な周波数スペクトルの使用効率が大幅に
増大する。
【０００５】セル方式の概念の利点を最大限に実現する
には、伝送周波数又はチャンネルを、使用可能な周波数
スペクトルをできるだけ効率的に利用できるような仕方
で種々のセルに割り当てることが必要である。このよう
な周波数／チャンネルの割り当ては、伝統的に、各セル
に特定のチャンネルセットを割り当てるというチャンネ
ルセット概念を用いて行われてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この伝統的な割当方法
においては、セルの占める範囲の形状は正多角形と仮定
され、トラフィックの分布は均一であると仮定される。
又、これらの正多角形が均一に並べられて地理的サービ
ス区域を形成すると考える。初期チャンネル割り当てに
おいては、実際の地形及び実際の無線周波（ＲＦ）伝搬
は無視される。チャンネルは、全てのセルに全数のチャ
ンネルが割り当てられてしまうまで、種々のセルにチャ
ンネルセットの形として均等に割り当てられる。
【０００７】全てのセルへの割り当ての終ったこの時点
で、実際のセルの地理的配置の不規則性と実際の地形の
不規則性とを補償するための調整が行われる。更に、セ
ル間でサービスに対する需要が均一でない場合を考慮し
た調整が行われ、特に、同一チャンネル干渉及び隣接チ
ャンネル干渉を最小にするような調整が行われる。
【０００８】しかし、このチャンネル割当方法は通常、
多くの総体的な仮定を伴うので、最終結果として得られ
る周波数スペクトル利用効率は、望ましい効率よりもは
るかに低くなる。
【０００９】いくつかの不規則性チャンネル割当技術に
おいては、地形、ＲＦ伝搬、及びサービスに対する需
要、についての差異を利用することによって、使用可能
な周波数スペクトルの、より効率的な割り当てを行う試
みがなされている。
【００１０】しかし、これらの割当技術は、周波数スペ
クトルをチャンネルセットに分割せず、又、特定の再使
用パターンを排除することもしていない。これらの割当
技術は、今までのところ大体において特定の場合につい
てのものであり、その大部分が人手で行われるため、実
施に当たって通常高度に労働集約的である。そしてこれ
らの割当技術では、サービスに対する需要の変更又は増
大に対処したチャンネル割り当てを簡単に実施すること
ができない。
【００１１】使用可能な周波数スペクトルを最大限に利
用するには、設計されたシナリオと実際の物理的条件に
応じたチャンネル割り当てができ且つ、サービスに対す
る需要の変化に即応できる割当システムを必要とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によるチャンネル
割当方法は、セル方式無線電話システムの論理フェース
にチャンネルを割り当てる方法であって、論理フェース
ｉと論理フェースｊとからなる１対の論理フェースに対
する信号／干渉関数を生成する過程と、チャンネルと論
理フェースとの組合せ候補のリストを定める過程と、シ
ステム制約条件のリストを用意する過程と、チャンネル
割当用の論理フェースを選択する過程と、割り当てるべ
きチャンネルを選択する過程と、論理フェースとチャン
ネルとの第１の組合せを前記システム制約条件について
検討評価する過程と、前記第１の組合せが前記システム
制約条件の限度内にあって有効であるかどうかを判断す
る過程と、前記組合せの前記チャンネルを前記組合せの
前記論理フェースに割り当てる過程と、可能な全てのチ
ャンネル割当作業が完了するまで、チャンネル割当用の
新たな別の論理フェースと割り当てるべき新たな別のチ
ャンネルとを選択する過程と、からなることを特徴とす
るセル方式無線電話システムの論理フェースにチャンネ
ルを割り当てる方法である。
【００１３】すなわち本割当方法は、使用可能な周波数
スペクトル中のチャンネルが全て割り当てられてしまう
まで、又はもはやそれ以上割り当てができなくなるま
で、一度に一つのチャンネルを割り当てることによっ
て、使用可能な周波数スペクトルを有効に利用するチャ
ンネル割り当てを行うものである。割り当ての組合わせ
を決めるに当たっては、その割り当てが入力システムの
動作についての制約条件を満足しさえすればよい。
【００１４】このためには、指定されたチャンネルを或
るセルに割り当てて、その割り当てが初期入力システム
制約条件を満足しているかどうかを点検する事前割当過
程を設けてもよい。この事前割当の過程に続いて、定め
られたシステム動作制約条件及び各セルが必要とするチ
ャンネル数に応じて一度に一つづつチャンネルのセルへ
の割り当てが行われる。
【００１５】或る実施例においては、各セルは論理フェ
ースによって定められる。論理フェースは、或る与えら
れた無線送信機及びそのアンテナによるサービス区域と
して定義される。例えば、もし、セルが指向性アンテナ
によって、パイ形のサービス区域に分けられた場合に
は、これらのサービス区域の各々が一つの論理フェース
となる。もしそのセルがオーバレイ（重ね）方式によっ
て分割される場合には、オーバレイによって定められた
新たな区域の各々が、一つの追加論理フェースとなる。
オーバレイの一般例は、新たにアンテナを追加して一つ
のサービス区域をより小さいサービス区域のセットに区
分けする仕方である。
【００１６】各論理フェースに対するトラフィック負荷
は、選ばれたファクター（因子）によって定まる。これ
らの選ばれたファクターには、呼レート、ふくそう（輻
輳）レート、チャンネル切換（ハンズオフ）しきい値、
アクセスしきい値、呼ドロップレート等が含まれる。こ
れらのファクターが与えられると、各論理フェースが必
要とするチャンネルの数が得られ、チャンネル割当シス
テムに入力される。
【００１７】各論理フェースに対して他の各論理フェー
スがもたらす干渉のレベルは、信号マトリックスコンピ
ュータによって判断される。この判断に関与するファク
ターは、地形、送信アンテナの特性、送信電力、及び個
々のセルの所在位置である。信号対干渉のマトリックス
は、この情報から信号マトリックスコンピュータによっ
て展開される。
【００１８】ここで、個々のチャンネルが、このように
して展開された情報に基づいて、チャンネル割当コンピ
ュータによって論理フェースに割り当てられる。これら
展開された情報には、各論理フェースにおいて必要なチ
ャンネルの数、信号干渉マトリックス、及びその他の制
約条件が含まれる。
【００１９】
【実施例】解析の目的上、セル方式無線電話システムの
地理的レイアウトは通常、図１に示すような、平面的地
表面上に六角形タイル張り状に配置したものとして示さ
れる。この、図１のような図形は、地理的サービス区域
を理想化したもので、チャンネル周波数を種々のセルに
対して、チャンネル周波数が再使用できるようなパター
ンで割り当てるのに有用であることが判っている。この
ようなパターンを、推定したセルの大きさと同一チャン
ネルのセル所在位置間の距離とに基づく六角形セルの繰
り返しパターンとして定義する。
【００２０】図１のチャンネル周波数再使用配置例にお
いて、複数の「セルＡ」１０１はそれぞれ、同じ第１チ
ャンネル周波数セットを使用する。同様に、複数の「セ
ルＢ」１０２がそれぞれ、同じ第２チャンネル周波数セ
ットを使用し、以下についても同様である。一つの「セ
ルＡ」と別の「セルＡ」とは同じ信号／チャンネルを用
いるが、互いに地理的に離れているので、一方の「セル
Ａ」内の信号と他方の「セルＡ」内の信号との間には干
渉が生じない。
【００２１】図１の例において、各セルは六角形のセル
の中心に位置するアンテナによって電波照射を受ける。
これらのアンテナは、符号１１０として示す全方向性ア
ンテナ、又は符号１１１として示すような、或る角度を
持った扇形として定義される特定部分を照射する指向性
アンテナである。これらの扇形は普通、３６０度の整数
分の一とされ、最も多いのが６０度、及び１２０度の場
合である。このようなアンテナの各々によって、セルの
六角形の領域の個々の論理フェースが定義される。
【００２２】図１に示すように、セル１０７は、分割線
１１７によって分離される６個の扇形に分割される。こ
の場合、６個の扇形の各々は別個の論理フェースと考え
られる。セル１０８においては、セルは、セルを円１１
８の内側の領域と外側の領域とに分割するオーバレイ手
段によって、二つの領域に分割されている。これらの領
域はそれぞれ一つの論理フェースと考えられる。又、セ
ル１０９においては、円１１９によって定義されるオー
バレイがあり、セルは又、放射状線１２０によって扇形
に分割されている。この場合、論理フェースは１２個と
なる。
【００２３】実際には、セル中心のアンテナによって電
波を照射される区域は、セル方式無線電話システムの公
知文献に述べられているような六角形の区域には程遠
い。アンテナによって放射される無線信号の伝搬は、信
号強度、地形、アンテナ特性、及び他のセルからの信号
干渉を含む多くのファクターによって決まる。
【００２４】より現実的なセルパターンは、図２のよう
なもので、ここでは全方向性アンテナの場合の互いに隣
接する３個のセルを示す。セル２１１、２１２、及び２
１３は各々、アンテナ２０１、２０２、及び２０３の伝
搬パターンによって定められる。これらのセルをオーバ
レイによって更に区分けすることも可能である。
【００２５】さきに述べたように、サービス区域を、理
想化して、予め定められた地形に置き換えたり、トラフ
ィックに対する必要度が均一であると仮定したりするよ
うなチャンネル割当方法を用いると、概して、周波数ス
ペクトルの利用度が望ましい利用度以下になる。
【００２６】セル方式無線電話システムの例を図３に示
す。同システムは、移動式無線電話システムを地上固定
式の公衆回線交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）３０５
とを接続する複数の移動式交換センタ（ＭＳＣ）３０１
及び３０２を有する。移動式交換センタは各々、そのセ
ル内の移動無線電話局３５０に送信するための無線送信
装置を有する複数の基地局（ＢＳ）３１０に接続され
る。
【００２７】運用・管理センタ（ＯＭＣ）３２０は、移
動式交換センタ３０１及び３０２並びにそれらに付随す
る基地局３１０の運用の制御を目的として同システムに
結合される。すなわち、運用・管理センタ３２０は、移
動式交換センタ３０１、３０２及びそれらに割り当てら
れた基地局３１０のプロセスと運用とを制御する動作を
行う。
【００２８】運用・管理センタ３２０は、データ処理装
置（図４にその一部を示す）と、データ入力と実時間制
御入力の可能な入力用制御卓３２１とを有する。この配
置は、それぞれのセルにおける遠隔同調式無線送受信機
と組み合わせて、チャンネル割り当てに用いられる。
【００２９】運用・管理センタ３２０のデータ処理装置
の内、図４に示す部分には、信号マトリックスコンピュ
ータ４１０を設ける。この信号マトリックスコンピュー
タ４１０は、或る形式でのデータ入力を受け入れ、それ
をデータ処理操作に適した形式に変換する。本実施例に
おいては、この、データ処理操作に適した形式は、整数
のマトリックスＸで、そこではマトリックス要素の各整
数ｘijが論理フェースｉの論理フェースｊからの信号／
干渉比の値を表す。
【００３０】信号マトリックスコンピュータ４１０は、
内蔵プログラム制御装置を有する専用回路又はデータ処
理装置によって作動する。信号マトリックスコンピュー
タ４１０への入力は、それぞれのセル内で採取した、測
定済み信号レベル情報で、そのセルに対する理論予測信
号強度情報、及び各セルにおけるトラフィック密度及び
使用度に関する情報も含む。
【００３１】信号マトリックスコンピュータ４１０は、
この入力情報を更にデータ処理できるようにそれに適し
た形式に変換して、これを、使用可能なチャンネルをシ
ステム内の種々のセルに割り当てるための内蔵プログラ
ム制御装置を有するチャンネル割当コンピュータ４２０
に供給する。内蔵プログラム制御装置については下に詳
記する。チャンネル割当コンピュータ４２０は、この変
換された情報を信号マトリックスコンピュータ４１０か
ら入力として受け入れる。
【００３２】次に、チャンネル割当制約条件のデータを
チャンネル割当コンピュータ４２０に入力する目的で、
チャンネル割当制約条件データ源４２５がシステムに結
合されている。これらチャンネル割当制約条件は、移動
無線電話システムについての満足のいく動作を達成する
ために望ましい、ユーザ側から定義されるシステム性能
必要条件である。
【００３３】チャンネル割当コンピュータ４２０の出力
は、チャンネル割当制御装置４４０に供給される。この
チャンネル割当制御装置４４０は、無線電話通信装置４
３０の実際のチャンネル割り当ての調整を行う。この無
線電話通信装置４３０は、図４では１個のブロックとし
て示されているが、実際には、種々の基地局３１０に分
配設置されている複数の無線送受信機を表す。
【００３４】チャンネル割当制御装置４４０は、図３に
示す基地局３１０に位置する無線送受信機にデータ信号
を伝送するための手段を有し、又、各基地局において無
線送受信機の手動同調操作を行う作業員が実施すべき周
波数割り当て、についてのプリントアウトの出力を行
う。自動化操作の場合においては、チャンネル割当制御
装置４４０は、遠隔同調式送受信機の同調を制御するた
めに、各基地局３１０に信号を伝送する。チャンネル割
当制御装置４４０のプリントアウトは、上記の代わり
に、作業員に対する種々の送受信機の手動同調について
の指示書としてもよい。
【００３５】チャンネル割当コンピュータにおいて行わ
れるプロセスの例を図５に流れ図で示す。このプロセス
は、指定された論理フェースにチャンネルを割り当てる
際に用いられる論理フェースとチャンネルとの組合せの
リストを生成するプロセスである。図５の割当プロセス
の詳細を、これに続く図６から図１０までの流れ図に示
す。
【００３６】まず図５について説明すると、このプロセ
スは、端末１において始まり、ブロック３の指示によ
り、論理フェースと使用可能周波数とからなるシステム
データを入力する。次ぎにブロック５の指示により、こ
のデータから論理フェースとチャンネルとの組合せ候補
リストを作成する。このリストは、全ての候補を組み合
わせて並べたものでもよく、又、割り当てを行う特定の
セル方式システムの特殊状況に基づく発見的リストでも
よい。
【００３７】次にプロセスはブロック７に進み、ブロッ
ク５で作成された候補リストから論理フェース／チャン
ネルの組合せを一つ選択する。選択された論理フェース
／チャンネルの組合せを出発点、すなわち第１の割当組
合せとして用いることにより、入力制約条件を完全に満
足させ且つ各論理フェースのチャンネルについての要件
をできるだけ多く満足させるようなチャンネル割り当て
の解が一つ得られる（ブロック９）。
【００３８】そして、分岐形判断ブロック１１におい
て、論理フェース／チャンネル要件がすべて満足された
かどうか、すなわち、全ての論理フェースとチャンネル
とが、解の要件を完全に満足させるように組み合わされ
たかどうか、が判断される。解の要件から割当作業の継
続が必要とされる間は、プロセスはブロック２１に移動
し、この時点までに得られた、中間段階としての、割り
当ての部分解について記録する。
【００３９】次に、ブロック２３において、得られた各
部分解に基づき割当済みの組合せをリストから削除し
て、組合せ候補リストを更新する。その結果、次の分岐
形判断ブロック２５において、論理フェース／チャンネ
ル組合せ候補がまだ残っていると判断された場合には、
プロセスはブロック７に進み、ここで割当処理用に新た
な論理フェース／チャンネル組合せ候補が選択される。
【００４０】組合せ候補の残りがなくなり且つ、又は、
要件が完全に満足されると、プロセスはブロック１３に
進み、ここで割当リストが出力される。次のステップは
ブロック１５で、ここでこれらの割当結果が実行され
る。この実行操作は、手動で行ってもよく、又、内蔵プ
ログラム制御装置によって、各セル又は基地局に位置す
る無線送受信機を自動的に遠隔同調させてもよい。
【００４１】チャンネルの論理フェースへの割当操作の
サブプロセス全体を図６に示す。このサブプロセスは入
口端末５０１で始まり、まず制約条件についてのデータ
の入力を行う（ブロック５０３）。これらのデータに
は、信号マトリックス、論理フェース及びセルチャンネ
ルの間隔情報、信号／干渉（Ｓ／Ｉ）制約条件、各論理
フェースにおけるチャンネル要件、及び隣接論理フェー
ス及び隣接チャンネルの間隔を示すデータが含まれる。
このデータ供給過程については、その詳細を示す図７の
流れ図を参照して後に説明する。
【００４２】次にブロック５０５において、システム内
の論理フェースから、チャンネル割当用に特定の論理フ
ェースを最初に選択する。この選択は、例えば図８の流
れ図に示すようなサブプロセスにより、ユーザが重要と
考える選ばれたファクターに基づいて行われる。これら
の選択基準は例えば、その論理フェースのトラフィック
・ニーズ（必要度）、及びその論理フェースがチャンネ
ル割り当てに使えるかどうかの使用可能性（可用性）で
ある。ブロック５０５のサブプロセスについては、図８
を参照して下に詳記する。
【００４３】次のステップのブロック５０７において
は、ブロック５０５で選択された論理フェースに対して
割り当てるチャンネルの選択を行う。このステップで
は、チャンネルが論理フェースへの割り当てに使えるか
どうかの可用性も検討も必要である。この選択は、特定
のチャンネルについてそれまでに論理フェースが割り当
てられた先行割り当ての程度に基づいて行う。このチャ
ンネル選択のサブプロセスについては、その詳細を図９
に基づいて下に述べる。
【００４４】次に、ブロック５０９において、チャンネ
ルと論理フェースとの割当組合せの一候補が提案され、
この割当組合せが割当システムに入力されたシステム制
約条件と対比される。次いで分岐形判断ブロック５１１
において、この割当組合せが有効かどうかについて点検
判断される。もしこの割当組合せが無効と判断された場
合には、この無効の割当組合せは、ブロック５２５にお
いてその旨記録され、プロセスはブロック５０５に戻
り、新たな論理フェース／チャンネル割当組合せの選択
評価を開始する。割当組合せの有効性の点検について
は、図１０のサブプロセスに基づき下に述べる。
【００４５】もし分岐形判断ブロック５１１において、
割当組合せが有効と判断された場合は、プロセスはブロ
ック５１３に進み、ここで、選択されたチャンネルの選
択された論理フェースへの割り当てを行う。この割り当
てはブロック５１５において記録され、この割り当ての
結果に基づいて使用可能な論理フェース／チャンネル候
補リストが更新される。
【００４６】これに続き、分岐形判断ブロック５１７に
おいて、要求された割り当てがすべて行われたかどう
か、すなわちこの割り当てによって割当解が完結するか
どうか、が判断される。もし判断が「Ｎ０」なら、プロ
セスは分岐形判断ブロック５２７に進み、ここでシステ
ム制約条件に従う割り当てがまだ可能かどうかが判断さ
れる。もしブロック５２７の判断が「ＹＥＳ」すなわち
「まだ可能」なら、プロセスはブロック５０５に戻り、
ここで論理フェース／チャンネルリストから新たな論理
フェース／チャンネル組合せの選択を行う。
【００４７】もしブロック５２７において判断が「Ｎ
Ｏ」すなわち「システム制約条件に従う割り当てがもは
や可能でない」なら、プロセスはブロック５２３のサブ
プロセス出口に進み、以上の結果が部分解となる。ここ
で図５のプロセスが、論理フェースへのチャンネル割り
当てがすべて満足されたかどうかを点検する分岐形判断
ブロック１１において再開する。そしてプロセスは図５
のブロック２１に進み、ここで割り当てについての部分
解を記録し、組合せ候補から新たな論理フェース／チャ
ンネル組合わせの選択を行うステップに戻る。
【００４８】部分解が得られた場合には、図５について
前に説明したように候補リストの不要分を削除して更新
する。この削除操作は発見的プロセスであって、今得ら
れた部分解に含まれる論理フェース／チャンネルの組合
せを除去するだけの簡単な操作である。図５について前
に説明したように、割当プロセスは、続いて候補リスト
に戻り、処理プロセスを再開し、完全な解が得られるか
又はもはや残った候補がなくなるまで処理を継続する。
【００４９】図５のブロック１３の出力としての割当リ
ストは、作業員によるセル内無線送受信機手動同調操作
用のリストとして用いてもよく、又、セル内無線送受信
機自動同調用の内蔵プログラム制御装置付き自動同調制
御システムに用いてもよい。プロセスのブロック１５の
割当実行機能には、セルに位置する無線送受信機を上記
のようにして得られた論理フェース／チャンネル組合せ
に基づいて自動的に同調させる機能を含めてもよい。
【００５０】次に、図６のデータ入力ステップについて
のサブプロセスを図７の流れ図に示す。入力データに
は、ブロック６０２の隣接論理フェースについてのデー
タ、ブロック６０３の信号マトリックス、ブロック６０
５の間隔制約条件、ブロック６０７の性能制約条件、及
びブロック６０９の論理フェース要件を含む。ブロック
６０２の隣接関係データは、論理フェースの隣接関係デ
ータを意味し、ブロック６０３の入力マトリックスの項
との対比のため信号／干渉比（Ｓ／Ｉ比）の値で表す。
【００５１】ブロック６０３の信号マトリックスは、そ
れぞれ論理フェースｉと論理フェースｊとの組合せに関
連し且つ整数のマトリックスで、論理フェースｉと論理
フェースｊとの間のＲＦ伝搬関係を１個のＳ／Ｉ比の値
で示す整数、からなるマトリックスである。この信号マ
トリックスは、全ての論理フェースに対する信号伝搬へ
の地形の影響を反映し、論理フェースｉと論理フェース
ｊとを同一チャンネル同士にすることの適当性を示す。
【００５２】ブロック６０５の間隔制約条件には、割り
当てと割り当てとの間で幾つのチャンネルをとばす（ス
キップする）必要があるかを示すチャンネル間隔情報を
含む。又、各基地局、各アンテナ（または論理フェー
ス）、及び隣接アンテナ間の間隔要件もある。これらの
間隔制約条件は、或るチャンネルの信号が隣接するチャ
ンネルに漏れる場合に生じる隣接チャンネル干渉を或る
限度以内に抑えるために用いられる。
【００５３】ブロック６０７の性能制約条件のデータ
は、システム全体にわたっての、同一チャンネル上の搬
送信号と干渉信号との間の信号／干渉比の制約値に関連
する。このデータ入力は、システム全体にわたってＳ／
Ｉ比の下限を定め、同じチャンネルを利用するどの二つ
のアンテナ（論理フェース）の間のＳ／Ｉ比もこの下限
値以上になるようにするための入力である。
【００５４】ブロック６０２のデータは、論理フェース
間の隣接関係を定めるものである。これは、隣接する論
理フェース同士の組合せリストであり、又、信号マトリ
ックスから間接的に得られるデータでもよい。例えば、
もし二つのセルが互いに干渉を生じるほどに近接してい
る場合には、これらのセル又は論理フェースは隣接する
と考える。隣接かどうかを定めるＳ／Ｉ比の値は、ユー
ザが指定する。この場合、二つの論理フェースの間の信
号マトリックスのＳ／Ｉ比の値が制約値より低いかこれ
に等しいような論理フェースは、互いに隣接すると考え
る。
【００５５】ブロック６０９の論理フェース要件のデー
タは、各論理フェースに対するチャンネルについての要
件で、これは、各論理フェースにおいてトラフィック要
件を満足させるために必要とされるチャンネルの数を意
味する。
【００５６】以上の一連の初期入力後、プロセスはブロ
ック６１１に進み、ここで、既にシステムの論理フェー
スに対して実施済みのチャンネル事前割り当て、に関す
るデータの入力を行う。これらの事前割り当ては、残り
のチャンネル割り当てを行う出発点を定めるもので、論
理フェースとチャンネルとの組合せからなる。事前割り
当ての件数は、「０」でもよく、又、現存システムの現
周波数構成に対応させてもよい。
【００５７】次にプロセスは分岐形判断ブロック６１３
に進み、ここで、この事前割り当てが、定められたシス
テム制約条件を満足させるかどうかを判断する。もし満
足させる場合は、プロセスは、図８に示す論理フェース
選択のブロック５０５のサブプロセスに進む。もし満足
させない場合は、プロセスは次の分岐形判断ブロック６
１５に進み、ここで、これら事前割当の内容に変更を加
えるかどうかを判断する。
【００５８】変更する場合は、ブロック６１１の入力部
に進み、事前割当内容に変更を加える。変更しない場合
は、プロセスは出口ライン６１７に進み、残りのプロセ
スにおいてチャンネル割当プロセスの完全解又は部分解
を求める処理を行う。
【００５９】次に、図６のブロック５０５の、チャンネ
ル割当用に特定の論理フェースを選択するステップ、の
サブプロセスが、図８のプロセス流れ図に基づいて実行
される。この実施例において、プロセスは、システム中
の合計Ｎ個の論理フェースから割り当てに最も望ましい
論理フェースを選択する。図８のプロセスは、Ｎ個の論
理フェースの全てが点検評価され終ったときに終了す
る。このプロセスを通じて選択された論理フェースが、
次の割当用論理フェースとして指定される。
【００６０】プロセスは入口端末７０１から入ってブロ
ック７０３に進み、ここで初期条件として「ｉ」を
「１」に設定する。次のブロック７０５においてプロセ
スは、「論理フェースｉ」と指定された論理フェースを
点検して、その論理フェースがまだ満たされていないチ
ャンネルニーズを有するかどうかを判断する。この判断
結果の情報に基づいて、次の分岐形判断ブロック７０６
において、この「論理フェースｉ」が割当可能かどうか
を判断する。
【００６１】もし割当可能でないと判断された場合は、
プロセスはブロック７１７に進み、ここで「ｉ」の値を
増して「ｉ＋１」を新たな「ｉ」としてからブロック７
０５に戻り、ここで新たな「論理フェースｉ」の点検を
行う。もし「論理フェースｉ」が割当可能なら、プロセ
スはブロック７０７に進み、ここで「論理フェースｉ」
の有するチャンネル割り当てのニーズを他の論理フェー
スの有するニーズと対比する形で「論理フェースｉ」を
点検評価する。この結果はブロック７０７において記憶
される。
【００６２】本実施例においては、次の分岐形判断ブロ
ック７０９において、この「論理フェースｉ」が現時点
でチャンネル割り当てについて最高のニーズを有するか
どうかを、ブロック７０７に蓄積されたデータに基づい
て評価判断する。尚、他のデータを選択の評価基準とし
てもよい。
【００６３】分岐形判断ブロック７０９において、もし
「論理フェースｉ」が最高のニーズを有すると判断さ
れ、最良評価を得た場合は、プロセスはブロック７１１
に進み、ここでこの「論理フェースｉ」がすぐ次の割当
用の論理フェースとして決定される。そして次の分岐形
判断ブロック７１３において、この「論理フェースｉ」
が割当処理の対象となる最後の論理フェースかどうかを
判断する。
【００６４】分岐形判断ブロック７０９において、この
「論理フェースｉ」が最高のニーズを有する論理フェー
スではないと判断された場合には、プロセスは分岐形判
断ブロック７１３に進み、この「論理フェースｉ」が割
当処理の対象となる最後の論理フェースかどうかを判断
する。最後の論理フェースデータであると判断される
と、プロセスはこのサブプロセスの出口端末に到達して
処理を終了し、この選択された論理フェースが、次の割
当用指定論理フェースデータとなるという結果が得られ
る。
【００６５】次に、さきに選択された「論理フェース
ｉ」と組み合わせるチャンネルを選択するステップのサ
ブプロセスの一例を、図９のプロセス流れ図に示す。ブ
ロック８０３において、「チャンネルｊ」の変数「ｊ」
を「１」に初期設定する。次に、ブロック８０５におい
て、「チャンネルｊ」として指定されたチャンネルをそ
の可用性と以前にこのチャンネルが割り当てられた割当
実績の程度とについて点検評価する。
【００６６】続いてプロセスは分岐形判断ブロック８０
７に進み、ここで、このチャンネルが、システム内で割
当対象となっているチャンネルの内で、今までの割り当
てられ方の最も少ない、すなわち最も割当ニーズの高い
チャンネルかどうかを評価判断する。もしニーズ評価点
が最高なら、次のブロック８０９において、このチャン
ネルが、割当プロセスで次に使用されるチャンネルとし
て指定される。
【００６７】次いでプロセスは分岐形判断ブロック８１
１に進み、ここで、使用可能なチャンネルが全て処理を
終ったか、すなわちこの「チャンネルｊ」が最後のチャ
ンネルかどうかを判断する。分岐形判断ブロック８０７
において、もしこのチャンネルが最高評価点でない、す
なわち割り当てに適さない場合は、プロセスは分岐形判
断ブロック８１１に直接進み、この「チャンネルｊ」が
最後のチャンネルかどうかを判断する。
【００６８】いずれにせよ分岐形判断ブロック８１１に
おいて、検討対象のチャンネルがまだあると判断された
場合、プロセスはブロック８１３に進み、値「ｊ」を増
して「ｊ＋１」を新しい「ｊ」とし、これに基づき再び
ブロック８０５において、新しい「チャンネルｊ」につ
いて処理を行う。分岐形判断ブロック８１１において、
この「チャンネルｊ」が最後のチャンネルであると判断
された場合、出口端末８１５においてこのサブプロセス
は終了し、この選択されたチャンネルが、次の割当用指
定チャンネルとなる、という結果が得られる。
【００６９】次に、特定の「論理フェースｉ」と「チャ
ンネルｊ」との組合せに基づく割り当ての有効性の判断
（図６のブロック５１１）は、図１０のサブプロセスの
流れ図に沿って実行される。プロセスは入口端末９０１
から始まり、分岐形判断ブロック９０３において、ここ
に提案された「論理フェースｉ」と「チャンネルｊ」と
の組合せが、セル間の最小間隔制約条件に抵触していな
いかどうかを判断する。この判断は、「論理フェース
ｉ」を含むセルに既に割り当てられている他のチャンネ
ルに、「チャンネルｊ」が近接し過ぎていないかの判断
である。
【００７０】この制約条件に抵触していなければ、プロ
セスは分岐形判断ブロック９０５に進み、提案された
「論理フェースｉ」と「チャンネルｊ」との組合せが、
論理フェース最小間隔制約条件に抵触していないかどう
かを判断する。この判断は、「論理フェースｉ」に既に
割り当てられている他のチャンネルに、「チャンネル
ｊ」が近接し過ぎていないかの判断である。
【００７１】次の分岐形判断ブロック９０７において
は、提案された組合せが、隣接間隔制約条件を超えてい
ないかどうかを判断する。この判断は、「論理フェース
ｉ」に隣接すると考えられる論理フェースに既に割り当
てられているチャンネルに、「チャンネルｊ」が近接し
過ぎていないかの判断である。この前提となる、どの論
理フェース同士が隣接していると考えるかのデータは、
システムデータ又は制約条件として直接入力してもよい
し、又、論理フェースの隣接状態を定義するＳ／Ｉ比の
しきい値を用いて求めてもよい。
【００７２】このサブブロックの最後の分岐形判断ブロ
ックである次のブロック９０９においては、提案された
「論理フェースｉ」と「チャンネルｊ」との組合せの有
する「信号マトリックスのＳ／Ｉ比の値」が、「チャン
ネルｊ」が既に割り当てられている全ての論理フェース
に対しての、「システム全体にわたるＳ／Ｉ比の制約
値」よりもよい値かどうかを判断する。
【００７３】これはすなわち、「システム全体にわたる
Ｓ／Ｉ比の制約値」を、「論理フェースｉ」及び既に
「チャンネルｊ」を割り当てられている他の論理フェー
スに関するＳ／Ｉマトリックスの全要素とを対比するこ
とである。そして、これらのＳ／Ｉマトリックスの要素
はこの割り当てシステムに初期条件として入力されてい
る「システム全体にわたるＳ／Ｉ比の制約値」と対比さ
れる。もしマトリックス要素の値が制約値より大きけれ
ば、この組合せは有効であり、マトリックス要素が制約
値より小さければ、この組合せは有効ではない。
【００７４】もし上記ブロック９０３、９０５、９０
７、及び９０９のいずれかの判断過程で制約条件に抵触
する場合、プロセスはブロック９１５に進み、ここでこ
の組合せは無効であるとの決定がなされる。プロセスは
ブロック９１５から、図６のブロック５２５に進み、無
効の組合せが記録された後、サブプロセスは終了して図
６のプロセスに戻り、選択された次の論理フェース／チ
ャンネル組合せの点検評価処理に移る。もしいずれの制
約条件にも抵触しない場合は、サブプロセスは出口９１
３で終了し、プロセスは図６のブロック５１３に移り、
残りのステップを上に述べたように実行する。
【００７５】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【００７６】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、セ
ル方式無線電話システムの論理フェースにチャンネルを
割り当てる方法において、システムの性能上からの制約
条件（信号／干渉（Ｓ／Ｉ）比、地形条件、等）及び各
セル（又は論理フェース）の必要とするチャンネル数等
の実際条件に応じて、一度に一つづつのチャンネル割当
を行うようにしている。
【００７７】したがって、種々の条件を総体的な仮定に
より理想化し且つ複数のチャンネルからなるチャンネル
セット毎に割り当てを行う従来の方法に比べて、きめ細
かい割り当てが可能で、使用可能周波数スペクトルの利
用効率が顕著に増大する。
【００７８】又、制約条件との対比を含むチャンネル及
び論理フェースの選択及び組合せの評価をコンピュータ
を用いて実行しているので、従来の方法に多く用いられ
ている手作業の割り当て方法が人手と時間を要し即応性
に問題があったのに比べて、システムのサービス需要の
変動に対して即応的に対処することができるため、この
面でもシステムのより柔軟な利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常のチャンネル割当に一般的に見られる、セ
ル方式無線電話システムのセルの理想的なレイアウトの
略図である。
【図２】セル方式無線電話システムのセルの現実的な無
線伝搬域を示す略図である。
【図３】セル方式無線電話システムのセルの概略ブロッ
ク図である。
【図４】セル方式無線電話システムの種々のセルに対す
るチャンネル割当システムの概略ブロック図である。
【図５】論理フェース／チャンネル割当の生成及び実行
の過程を示す概略ブロック図である。
【図６】個々の論理フェース／チャンネル割当の判断の
過程を示すプロセス流れ図である。
【図７】図５及び図６に示すプロセスの、個々のサブプ
ロセスの流れ図である。
【図８】図５及び図６に示すプロセスの、個々のサブプ
ロセスの流れ図である。
【図９】図５及び図６に示すプロセスの、個々のサブプ
ロセスの流れ図である。
【図１０】図５及び図６に示すプロセスの、個々のサブ
プロセスの流れ図である。
【符号の説明】
１０１ セルＡ １０２ セルＢ １０７、１０８、１０９ セル １１０ 全方向性アンテナ １１１ 指向性アンテナ １１７ 分割線 １１８、１１９ 円 １２０ 放射状線 ２０１、２０２、２０３ アンテナ ２１１、２１２、２１３ セル ３０１、３０２ 移動交換センタ（ＭＳＣ） ３０５ 公衆回線交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ） ３１０ 基地局（ＢＳ） ３２０ 運用・管理センタ（ＯＭＣ） ３５０ 移動無線電話局 ４１０ 信号マトリックスコンピュータ ４２０ チャンネル割当コンピュータ ４２５ チャンネル割当制約条件データ源 ４３０ 無線電話通信装置 ４４０ チャンネル割当制御装置

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セル方式無線電話システムの論理フェー
    スにチャンネルを割り当てる方法であって、論理フェー
    スｉと論理フェースｊとからなる１対の論理フェースに
    対する信号／干渉関数を生成する過程と、チャンネルと
    論理フェースとの組合せ候補のリストを定める過程と、
    システム制約条件のリストを用意する過程と、チャンネ
    ル割当用の論理フェースを選択する過程と、割り当てる
    べきチャンネルを選択する過程と、論理フェースとチャ
    ンネルとの第１の組合せを前記システム制約条件につい
    て検討評価する過程と、前記第１の組合せが前記システ
    ム制約条件の限度内にあって有効であるかどうかを判断
    する過程と、前記組合せの前記チャンネルを前記組合せ
    の前記論理フェースに割り当てる過程と、可能な全ての
    チャンネル割当作業が完了するまで、チャンネル割当用
    の新たな別の論理フェースと割り当てるべき新たな別の
    チャンネルとの選択を繰り返す過程と、からなることを
    特徴とするセル方式無線電話システムの論理フェースに
    チャンネルを割り当てる方法。
  2. 【請求項２】 チャンネル割当用の新たな別の論理フェ
    ースと割り当てるべき新たな別のチャンネルとを選択す
    る前記過程が、全てのチャンネルが割り当てられたかど
    うかを判断する過程を有することを特徴とする請求項１
    の方法。
  3. 【請求項３】 チャンネル割当用の新たな別の論理フェ
    ースと割り当てるべき新たな別のチャンネルとを選択す
    る前記過程が、更にチャンネル割り当てが可能かどうか
    を判断する過程を有することを特徴とする請求項１の方
    法。
  4. 【請求項４】 チャンネル割当用の論理フェースを選択
    する前記過程が、チャンネル割り当てを受けることを最
    も必要とする論理フェース、を選択する過程を有するこ
    とを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 チャンネル割当用の論理フェースを選択
    する前記過程が、その直前にチャンネルを割り当てられ
    た論理フェースに隣接する論理フェース、をチャンネル
    割当用論理フェースとして選択する過程を有することを
    特徴とする請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 チャンネル割当用の論理フェースを選択
    する前記過程が、チャンネル割り当てを受けることを最
    も必要とし且つその直前にチャンネルを割り当てられた
    論理フェースに隣接する論理フェース、をチャンネル割
    当用論理フェースとして選択する過程を有することを特
    徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 割り当てるべきチャンネルを選択する前
    記過程が、最も少なくしか論理フェースの割り当てを受
    けていないチャンネルを選択する過程を有することを特
    徴とする請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 セル方式無線電話システムであって、割
    り当てられたチャンネルで作動する複数の形無線電話通
    信装置と、信号対干渉比のマトリックスを供給するため
    の信号マトリックスコンピュータと、チャンネル割当制
    約条件源と、前記信号マトリックスコンピュータと前記
    チャンネル割当制約条件源とに応答し、且つ、選択され
    た論理フェースとチャンネルとの組合せが、前記信号マ
    トリックスコンピュータによって定められたしきい値条
    件に抵触しているかどうかを検討評価するための手段を
    有する、チャンネル割当コンピュータと、前記チャンネ
    ル割当コンピュータに応答するチャンネル割当制御装置
    とからなり、前記複数の無線電話通信装置が、前記チャ
    ンネル割当制御装置に応答して調整される、ようにした
    ことを特徴とするセル方式無線電話システム。
  9. 【請求項９】 前記チャンネル割当コンピュータが更
    に、選択された論理フェースとチャンネルとの組合せ
    が、前記信号マトリックスコンピュータによって定めら
    れた最小フェース間隔制約条件に抵触しているかどうか
    を検討評価するための手段を有することを特徴とする請
    求項８のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記チャンネル割当コンピュータが更
    に、選択された論理フェースとチャンネルとの組合せ
    が、前記信号マトリックスコンピュータによって定めら
    れた隣接間隔制約条件に抵触しているかどうかを検討評
    価するための手段を有することを特徴とする、請求項８
    又は請求項９のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記チャンネル割当コンピュータが更
    に、選択された論理フェースとチャンネルとの組合せ
    が、前記信号マトリックスコンピュータによって定めら
    れた最小セル間隔制約条件に抵触しているかどうかを検
    討評価するための手段を有することを特徴とする請求項
    ８又は請求項９又は請求項１０のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記チャンネル割当コンピュータが更
    に、選択された論理フェースとチャンネルとの組合せ
    が、前記信号マトリックスコンピュータによって定めら
    れた隣接間隔制約条件に抵触しているかどうかを検討評
    価するための手段を有することを特徴とする請求項８又
    は請求項９又は請求項１０又は請求項１１のシステム。
JP3350415A 1990-12-14 1991-12-11 セル方式無線電話システムにおけるチャンネル割当方法及び同システム Expired - Lifetime JPH0748903B2 (ja)

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