JP2000333243A - チャネル割当て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤレス通信システムにおいて、増幅器の
効率を犠牲にせず、信号歪みを引き起こさないように、
帯域外スペクトル放出を大幅に緩和するようにチャネル
を割り当てる。 【解決手段】 Ｎ個の乱数からなる乱数セットを発生す
る。各乱数は、チャネル番号に対応する。この乱数セッ
トを複数のセクタに分割する。各セクタは、複数の基地
局のうちの１つによってサービスされる地理的領域に対
応する。分割された乱数セットを用いて、各基地局によ
って使用される対応するチャネルを割り当てる。一実施
例では、同じセクタ内の２つのチャネル番号は、その２
つのチャネル番号の差が所定数以下である場合に、異な
るセクタに分離される。この所定数が１に等しいとき、
連続する２つのチャネルは分離される。別の実施例で
は、ｊ個のセットを得るために、これらのステップはｊ
回繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤレス通信シ
ステムに関し、特に、複数の周波数を有するワイヤレス
通信チャネルを複数のワイヤレス伝送に割り当てる方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に、代表的なワイヤレス通信システ
ムを示す。交換センタ（ＳＣ：switching center）２０
２は、基地局２０３−１〜２０３−５で示されるような
複数の基地局に接続される。さらに、交換センタ２０２
は、地域電話局（Ｌ．Ｏ．）または長距離電話局（図示
せず）に接続される。端末２０１−１〜２０１−３で示
されるようなワイヤレス端末は、その端末と同じ所定の
地理的領域（セル）に位置する基地局と通信する。例え
ば、ワイヤレス端末２０１−１および２０１−２はセル
Ｇ内に位置するため、これらは、セルＧに位置しセルＧ
にサービスする基地局２０３−１と通信する。

【０００３】ワイヤレス端末２０１−１が通信するため
には、電波により信号を基地局２０３−１へ送る。基地
局２０３−１は、受信信号を交換センタ２０２へ中継す
る。交換センタ２０２は、その信号の一部として供給さ
れる命令に従って、その信号を他の場所へ中継する。信
号の所望の宛先が別のワイヤレス端末である場合、交換
センタ２０２は、その信号を受信すべきワイヤレス端末
と同じセルに位置する基地局へ信号を中継し、その基地
局は電波により信号をそのワイヤレス端末へ送信する。
同様に、信号の所望の宛先が、有線端末２０７のような
有線端末である場合、交換センタ２０２は、地域または
長距離網への有線接続により所望の宛先へ信号を中継す
る。

【０００４】ワイヤレス通信システムでは、チャネル割
当てという方法を利用することにより、１つの基地局と
複数のワイヤレス端末の間の同時無線伝送を可能にして
いる。通信データは、キャリア周波数を有するキャリア
信号で送受信される。各キャリア周波数は、与えられた
通信帯域幅の１つのチャネルを定義する。チャネル割当
て計画のもとで、複数のキャリア周波数が各基地局に割
り当てられる。第１のチャネル割当て計画では、各基地
局に特定のキャリア周波数のセットが割り当てられる。
動的チャネル割当て計画では、キャリア周波数は必要に
応じて基地局に割り当てられる。セル内の各基地局は、
割り当てられたキャリア周波数のグループを使用して通
信信号を送信する。場合によっては、各セルはさらにい
くつかのセクタ（通常は３セクタ）に分割され、各セク
タに複数の通信チャネルが割り当てられる。通常、北米
ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone System)割当て方式
のもとでは、各チャネルの周波数帯域幅は３０ｋＨｚで
ある。米国連邦通信委員会（ＦＣＣ：Federal Communic
ations Commission）のガイドラインでは、通常チャネ
ルあたり３０ｋＨｚとして各セルラキャリアに約１２Ｍ
Ｈｚの帯域幅を与え、各セルラオペレータは４００個の
異なる周波数チャネルを有する。

【０００５】図２のＡに、７セルクラスタ４を示す。図
示のように、７セルクラスタ４のセルＧは、他の６個の
セルに囲まれている。干渉を最小にするため、７個のセ
ルはそれぞれ、クラスタ内の他の６個のセルによって利
用される周波数セットとは異なる周波数セットを利用す
る。隣の７セルクラスタ５は、７セルクラスタ４と同じ
ジオメトリ（形状）を有し、周波数セットＧを使用する
セルが周波数セットＡ〜Ｆを利用する他の６個のセルに
よって囲まれている。平均再使用距離Ｄは、隣接する７
セルクラスタ内の、同じ周波数セットを利用する２つの
セルの間の距離である。この距離は通常、指定された周
波数で一方のセルから送信される呼が別のセルで同じ周
波数で送信される呼に対して許容可能なレベルの干渉し
か引き起こさないように十分に大きい。なお、図示した
セルの六角形形状はワイヤレス送信器によってサービス
される領域の近似に過ぎず、実際のセルの形状は、領域
の地形などの要因に依存する。また、７セルクラスタを
図示したが、ワイヤレスシステムは、任意個数のセルか
らなるクラスタ（例えば、４セルや１２セルのクラス
タ）も使用可能である。

【０００６】図２のＢに、各セルが例えば３個のセクタ
に分割された構成を示す。セルの各セクタは、そのセル
の残りの２個のセクタとは異なる周波数を使用する。従
って、セルあたり３個のセクタを有する７セルクラスタ
では、通常２１個の異なるセクタがあり、各セクタは他
のいずれのセクタとも異なる周波数セットを使用する。
通常、４００個の利用可能なチャネルがあるため、各セ
クタには一般に１９個の異なる周波数が割り当てられ、
その上で、そのセクタからの呼が送信されることが可能
である。なお、チャネル１〜４００はそれぞれ同じ帯域
幅を有し、従って、等間隔である。

【０００７】通常の従来技術の周波数割当て方式によれ
ば、チャネル１からはじめて、チャネルは所定の順序で
順に割り当てられる。従って、例えば、チャネル１、２
２、４３、６４、８５などが７セルクラスタの第１セル
の第１セクタに割り当てられる。同様に、チャネル２、
２３、４４、６５、８６などがその７セルクラスタの第
１セルの第２セクタに割り当てられ、以下同様となる。

【０００８】しかし、このようにチャネルを割り当てる
ことは、帯域外スペクトル放出(out-of-band spectral
emission)を引き起こすことがある。上記のように、Ｆ
ＣＣガイドラインにより、各ワイヤレスサービスプロバ
イダは、あらかじめ割り当てられたスペクトル帯域幅内
での運用が可能である。プロバイダのあらかじめ割り当
てられたスペクトル帯域幅の外部の信号が、そのサービ
スプロバイダの帯域外スペクトル放出である。ＦＣＣ
は、帯域外スペクトル放出に非常に厳しい制限を課して
いる。組織的に等間隔に割り当てられた信号を送信する
基地局の増幅器は、好ましくないほど高いピーク帯域外
スペクトル放出を生じる。従って、権限のない放出を避
けるために、多くのサービスプロバイダは最適容量より
下で基地局増幅器を動作させることにより、効率が低く
なっている。さらに、サービスプロバイダは、帯域外放
出のピーク振幅が規定されたガイドラインより低くとど
まるように、電圧クリッピング技術も使用する。このよ
うな電圧クリッピング技術により、基地局増幅器および
関連するラインは、非線形特性や信号歪みを示すことが
ある。このような信号歪みを除去するため、基地局はイ
ンバースフィルタやＩＴＲフィルタのような追加のフィ
ルタ構成を使用することを必要とする。このようなフィ
ルタのため、基地局で使用される増幅器の製造コストお
よび複雑さが増大することがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、増幅器の効率
を犠牲にせず、信号歪みを引き起こさないように、帯域
外スペクトル放出を大幅に緩和する、ワイヤレス通信シ
ステムにおけるチャネルを割り当てる方法が必要とされ
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、増幅器の効率
を犠牲にせず、信号歪みを引き起こさないように、帯域
外スペクトル放出を大幅に緩和する、ワイヤレス通信シ
ステムにおけるチャネルを割り当てる方法を実現する。
一実施例によれば、本発明は、複数の基地局によって使
用されるＮ個の伝送チャネルを割り当てる方法を提供す
る。この方法では、Ｎ個の乱数からなる乱数セットを発
生する。各乱数は、チャネル番号に対応する。この乱数
セットを複数のセクタに分割する。各セクタは、複数の
基地局のうちの１つによってサービスされる地理的領域
に対応する。分割された乱数セットを用いて、各基地局
によって使用される対応するチャネルを割り当てる。一
実施例によれば、同じセクタ内の２つのチャネル番号
は、その２つのチャネル番号の差が所定数以下である場
合に、異なるセクタに分離される。この所定数が１に等
しいとき、連続する２つのチャネルは分離される。

【００１１】別の実施例によれば、ｊ個のセットを得る
ために、これらのステップはｊ回繰り返される。各セッ
トは、ｒ個のチャネルのｋ個のセクタからなる。（ただ
し、ｋは、１クラスタ内のセクタ数であり、ｒは特定の
セクタに割当て可能なチャネル数である。すなわち、ｒ
＝Ｎ／ｋである。）ｊ個のセットのそれぞれの最大帯域
外スペクトル値を計算する。これらのｊ個のセットを比
較し、ｊ個のすべてのセットのうち最大帯域外スペクト
ル値が最小のセットを選択する。

【００１２】別の実施例によれば、本発明は、セクタ内
で差が１に等しい２つのチャネルを分離する方法を提供
する。一方法によれば、同じセクタに属する２つの連続
するチャネルをチャネルｓおよびチャネルｓ＋１とす
る。チャネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタに属する
場合、チャネルｓ＋１をチャネルｓ＋２と交換し、チャ
ネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタに属さない場合、
チャネルｓをチャネルｓ−１と交換する。この方法は、
２つの連続するチャネルが同じセクタに属さなくなるま
でこれらのステップを繰り返す。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、一実施例によれば、ワ
イヤレスメッセージを送信するために複数の基地局によ
って使用される周波数チャネルを割り当てる方法を提供
する。図３に、本発明の一実施例による交換センタ２０
２のいくつかのコンポーネントを示す。図において、プ
ロセッサ１４は、交換センタの動作を制御するように設
定される。具体的には、プロセッサ１４は、システムで
使用される各基地局に接続された出力端子を有する。各
出力端子は、本発明の原理に従って、各基地局のチャネ
ル割当てを提供する。

【００１４】また、プロセッサ１４は、ワイヤレスサー
ビスプロバイダに割り当てられる周波数スペクトル内で
利用可能なチャネルに対応する乱数を発生する乱数発生
器１６に接続される。この乱数発生器の動作については
以下で詳細に説明する。なお、図３では、乱数発生器は
プロセッサ１４とは別個に示されているが、本発明はこ
の点に限定されない。例えば、プロセッサ１４は、さま
ざまな既知の乱数発生方式に従って乱数を発生するよう
に設定することも可能である。さらに、本発明によるチ
ャネル割当てを生成するためにコンピュータを使用する
ことも可能である。

【００１５】図４は、本発明の一実施例に従って周波数
チャネルを割り当てる、本発明によって実行されるステ
ップを示す流れ図である。ステップ１００で、乱数発生
器１６は、０と１の間のＮ個の乱数からなる乱数セット
を発生する。乱数発生器１６は、例えば、Donald E. Kn
uth, The Art of Computer Programming, Stanford Uni
versity (Second Edition)、に記載されているようなさ
まざまな方法で乱数を発生するように設定されることが
可能である。

【００１６】例えば、本発明の一実施例によれば、乱数
発生器１６は、線形合同式法により乱数を発生する。線
形合同式法では、乱数発生器１６は、変数 モジュラス（法）ｍ： ｍ＞０ 乗数ａ： ０≦ａ＜ｍ 増分ｃ： ０≦ｃ＜ｍ 開始値Ｘ₀： ０≦Ｘ₀＜ｍ を使用して、次のように置くことにより所望の乱数列Ｘ
_nを発生する。 Ｘ_n+1＝（ａＸ_n＋ｃ） ｍｏｄ ｍ， ｎ≧０

【００１７】本発明の別の実施例では、乱数発生器１６
は、２次合同式法により乱数を発生する。２次合同式法
によれば、所望の乱数列Ｘ_nは、一般に、次のように置
くことによって発生される。 Ｘ_n+1＝（ｄＸ_n ²＋ａＸ_n＋ｃ） ｍｏｄ ｍ， ｎ≧０ ただし、ｍ、Ｘ、ａ、およびｃは上記のように定義さ
れ、ｄは整数である。しかし、本発明は、乱数が乱数発
生器１６によって発生される方式によって限定されな
い。

【００１８】図４に戻って、ステップ１０２で、プロセ
ッサ１４は、Ｎ個の乱数のセットを配列ａ（ｉ）に格納
する。ただし、ｉ＝１，...，Ｎである。ステップ１０
４で、プロセッサ１４は、配列ａ（ｉ）を、発生された
乱数の値に従って昇順にソートし、ステップ１０６で、
ソートされた配列ａ（ｉ）をリストｂ（Ｉ）として格納
する。ステップ１０８で、プロセッサ１４は、ａ［ｓｏ
ｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）］＝ｂ（Ｉ）となるようにインデ
ックスｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）を定義する。ステップ
１１０で、ｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）をＫ個のセクタに
分割する。各セクタはｒ個のチャネル番号を有する（た
だし、ｒ＝Ｎ／Ｋ）。こうして、ステップ１１０の後
に、ｒ個のチャネル番号からなる第１のグループは第１
のセクタに属し（すなわち、セクタ１はｓｏｒｔｅｄ＿
ｃｈ（１）からｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（ｒ）まで）、ｒ個
のチャネル番号からなる次のグループは第２のセクタに
属し（すなわち、セクタ２はｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（ｒ＋
１）からｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（２ｒ）まで）、などとな
る。好ましくは、プロセッサ１４は、４００個の利用可
能なチャネル番号を２１個のセクタに分割し、各セクタ
が１９個のチャネルに対応する１９個のキャリア周波数
を使用するように設定し、全部で３９９個のチャネルが
使用されるようにする。また、好ましい実施例では、２
１個のセクタは７個の異なる基地局に対応し、各基地局
は、３個のセクタからなる地理的領域（セル）にサービ
スする。

【００１９】ステップ１１２で、プロセッサ１４は、い
ずれかのセクタに、差が所定数ｎ以下の２つのチャネル
番号があるかどうかを判定する。ただし、ｎは正整数で
ある。一実施例によれば、ｎ＝１であり、プロセッサ１
４は、いずれかのセクタに、連続する２つのチャネル番
号があるかどうかを判定する。そのようなチャネル番号
がある場合、それらの２つのチャネル番号を異なるセク
タに分離する。２つのチャネル番号の分離は、本発明の
一実施例によれば、図５の流れ図に示すステップ（これ
については後で詳細に説明する）を実行することによっ
て行われる。

【００２０】なお、本発明の別の実施例によれば、上記
のように０と１の間のＮ個の乱数のセットを取得してそ
れらを昇順にソートする代わりに、１と４００の間のＮ
個の擬似乱数のセットを発生し（このセットは、発生さ
れる乱数が繰り返さないため、擬似ランダムである）、
各乱数が異なるチャネル番号に対応するようにする。そ
の後、発生された乱数セットを、上記のように、対応す
る数のセクタに分割する。

【００２１】ステップ１１４で、プロセッサ１４は、チ
ャネル番号割当てのｊ個のセットを得るために、ステッ
プ１００〜１１２をｊ回繰り返す。ステップ１１６で、
図６の流れ図に示すようなステップ（これについては後
で詳細に説明する）を実行することによって、このｊ個
のセットを比較する。

【００２２】最後に、ステップ１１８で、プロセッサ１
４は、ｊ個のセットのうちの最良のセットを選択する。
本発明の一実施例によれば、ｊ個のセットのうちの最良
のセットは、「最大帯域外スペクトル値」が最小のセッ
トである。ただし、「最大帯域外スペクトル値」は、各
セットで生じる最大の帯域外スペクトル放出に対応する
値である。１つのセクタにおけるワイヤレス伝送は、そ
のセクタに割り当てられた周波数チャネルのうちの１つ
で送信される。

【００２３】なお、本発明は、乱数発生器１６によって
発生される乱数のランダム性の定量的な尺度によって限
定されない。一般に、考えられる任意のランダム性の尺
度が本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、乱数発生
器１６によって発生される乱数セットで、カイ二乗統計
検定、コルモゴロフ−スミルノフ検定、等分布検定、系
列検定、間隔検定、ポーカー検定、札集め検定、順列検
定、ラン（連）検定、系列相関検定などを満たすものが
考えられる（これらはすべて前掲のKnuthの文献に記載
されている）。

【００２４】さらに、生成される帯域外スペクトル値が
所定のしきい値を超えないかぎり、いずれのランダム性
の程度でも満足であると考えられる。従って、生成され
る帯域外スペクトル値が所定しきい値を超えない限り、
番号を任意に選ぶことなどの番号の選択手段も、本発明
の技術的範囲内にある。一実施例によれば、帯域外スペ
クトル値が、チャネルの等間隔割当てによって生成され
る帯域外スペクトル値以下である限り、ランダム性の程
度は満足である。

【００２５】図５に、本発明の一実施例に従って、図４
の流れ図のステップ１１２に記載したように、セクタ内
の２つの連続する（すなわち、ｎ＝１）チャネル番号を
分離するために実行されるステップを示す流れ図であ
る。ステップ１５０で、プロセッサ１４は、同じセクタ
に属する２つの連続するチャネル番号をチャネルｓおよ
びチャネルｓ＋１とする。ステップ１５２で、プロセッ
サ１４は、チャネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタに
属するかどうかを判定する。チャネルｓ−２がチャネル
ｓと同じセクタに属する場合、プロセッサ１４はステッ
プ１５４に進む。ステップ１５４で、プロセッサ１４
は、チャネルｓ＋１をチャネルｓ＋２と交換する。チャ
ネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタに属さない場合、
プロセッサ１４はステップ１５６に進む。ステップ１５
６で、プロセッサ１４は、チャネルｓをチャネルｓ−１
と交換する。

【００２６】ステップ１５４または１５６のいずれかが
完了すると、プロセッサ１４はステップ１５８に進む。
ステップ１５８で、プロセッサ１４は、再び、同じセク
タ内に２つの連続するチャネルがあるかどうかを判定す
る。同じセクタ内に２つの連続するチャネルがある場
合、プロセッサ１４はステップ１５０に進み、前述のス
テップを繰り返す。同じセクタ内に２つの連続するチャ
ネルがない場合、プロセッサ１４はステップ１６０に進
み、図４の流れ図のステップ１１４に復帰する。前述の
ように、必要であれば、連続しておらず間隔ｎ＞１だけ
離れたチャネルを分離することも可能である。例えば、
ｎ＝３であるような一実施例によれば、チャネルインデ
ックス番号８および１０が同じセクタにある場合に、図
５の流れ図に示したのと同様のステップが実行される。

【００２７】図６は、本発明の一実施例に従って、図４
の流れ図のステップ１１６に記載したようにｊ個のセッ
トを比較するために実行されるステップを示す流れ図で
ある。ステップ２００で、ｊ個のセットのうちから１つ
のセットを選択する。ステップ２０２で、選択されたセ
ットの各セクタに対して、プロセッサ１４は、そのセク
タに属するすべてのチャネルの周波数に対応する正弦波
の和からなる電圧信号を発生する。

【００２８】ステップ２０４で、プロセッサ１４は、電
圧信号から瞬間パワーを取得する。ステップ２０６で、
プロセッサ１４は、平均パワーレベルのｘ倍に対応する
瞬間パワーレベルにクリッピングレベルを設定し、この
レベルで電圧をクリップする。本発明の好ましい実施例
によれば、ｘ＝８である。ステップ２０８で、プロセッ
サ１４は、クリップされた電圧波形を取得する。ステッ
プ２１０で、プロセッサ１４は、クリップされた電圧の
スペクトルを取得する。

【００２９】ステップ２１２で、ｍ番目のセクタに対し
て、プロセッサ１４は、最大帯域外スペクトル成分を決
定する。ｍ番目のセクタに対する最大帯域外スペクトル
成分をｆ（ｍ）で表す。

【００３０】ステップ２１４で、プロセッサ１４は、異
なる複数の開始位相に対してステップ２０２〜２１２を
繰り返す。図９は、位相セット割当てをランダムに変え
た結果を示すグラフである。具体的には、グラフライン
９０１は、１つのセクタ内の１００個の異なるランダム
位相セット割当てにわたるランダム周波数割当てのセッ
トに対する、ピーク帯域外スペクトル値を示す。グラフ
ポイント９０２は、このセクタに対する最大帯域外スペ
クトル値を示す。

【００３１】さらに、図１０は、ランダムに発生された
周波数割当てのセットに対して、すべての異なる位相設
定にわたる、２１個のセクタのそれぞれで生じるピーク
帯域外スペクトル値を示すグラフである。グラフライン
１００１は、２１個のセクタ（これらのセクタのうちの
１つでの値は図９のグラフポイント９０２に対応する）
にわたるピーク帯域外スペクトル値を示す。グラフポイ
ント１００２は、２１個のすべてのセクタのうちの最大
帯域外スペクトル値に対応する。

【００３２】図６の流れ図に戻って、ステップ２１６
で、プロセッサ１４は、選択されたセットのすべてのセ
クタに対する最大帯域外スペクトル成分を決定する。選
択されたセットのすべてのセクタに対する最大帯域外ス
ペクトル成分は、ｆ（ｍ）の最大値であり、これをＦ
（ｍ）で表す。

【００３３】ステップ２１８で、プロセッサ１４は、ス
テップ２００〜２１６を繰り返すことによって、ｊ個の
セットのそれぞれに対してＦ（ｍ）の値を決定する。ス
テップ２２０で、プロセッサ１４は、ｍ個のすべてのセ
クタにわたるＦ（ｍ）の最大値を取得し、それぞれのｊ
番目のセットに対して個の値をＳ（ｊ）で表す。これ
を、ｊ番目のセットに対する最大帯域外スペクトル値と
いう。ステップ２２２で、プロセッサ１４は図４の流れ
図のステップ１１８に戻り、ｊ個のすべてのセットにわ
たる最小のＳ（ｊ）を有する最良のチャネル割当てセッ
トを選択する。こうして、帯域外スペクトル放出量が最
小となるチャネル割当て方式が選択される。

【００３４】本発明の一実施例による本発明の方法の利
点は、図７〜図８に示される。図７は、従来技術によ
る、等間隔の周波数を有するチャネルを選択する方法に
対する、与えられたランダム位相セットのピーク帯域外
値を示す。図示のように、ピーク帯域外値は２３．２６
３である。

【００３５】これに対して、図８は、すべての位相セッ
トおよびすべてのセクタにわたる２００個の異なるラン
ダム周波数割当てに対するピーク帯域外スペクトル値を
示すグラフである。ポイント８０２によって示されるよ
うに、最良の結果では、ピーク帯域外スペクトル値は
０．１８である。さらに重要な点であるが、最悪の結果
でも、ピーク帯域外スペクトル値は約０．４５である。
等間隔周波数を用いたときに得られる最悪の場合のピー
ク帯域外値の２３．２６３と比較して、ランダム周波数
割当てを実行したときの最悪のピーク帯域外値のパワー
は約５０分の１という小さい値である。

【００３６】図１１は、本発明の一実施例に従ってどの
ようにワイヤレス通信チャネルを割り当てるかの一例を
示すテーブルである。この図には、２１個のセクタがあ
り、各セクタは列で表され、それに割り当てられた１９
個のキャリア周波数がある。すなわち、第１セクタ（す
なわち第１列）では、第１基地局はキャリア周波数１を
第１ワイヤレス伝送に割り当て、キャリア周波数４５を
第２のワイヤレス伝送に割り当て、キャリア周波数７０
を第３ワイヤレス伝送に割り当て、などとなる。このセ
ットは、図８のポイント８０２に対応する。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、ピ
ーク帯域外スペクトル値を低減することにより、ワイヤ
レス基地局の増幅器は、そうでない場合よりも大幅に低
いパワーで動作することが可能となり、システムに課さ
れるＦＣＣ限界を超えないようにすることができる。さ
らに、これにより、増幅器のサイズは、通常必要なもの
よりも大幅に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術による代表的なワイヤレス通信システ
ムの図である。

【図２】Ａは、本発明の一実施例で用いられるような、
ワイヤレス伝送領域の７セルクラスタの図である。Ｂ
は、本発明の一実施例で用いられるような、３個のセク
タに分割されたワイヤレス通信セルの図である。

【図３】本発明の一実施例で用いられるような、ワイヤ
レス通信システムのいくつかのコンポーネントの図であ
る。

【図４】一実施例により、本発明によって実行されるス
テップを示す流れ図である。

【図５】本発明の一実施例に従って、セクタ内の２つの
連続するチャネルを分離するために実行されるステップ
を示す流れ図である。

【図６】本発明の一実施例に従って、発生された複数の
乱数セットを用いて周波数チャネル割当てを比較するた
めに実行されるステップを示す流れ図である。

【図７】従来技術に従って、与えられたランダム位相セ
ットに対するピーク帯域外値を示すグラフの図である。

【図８】本発明の一実施例による、すべての位相セット
およびすべてのセクタにわたる２００個の異なるランダ
ム周波数割当てに対するピーク帯域外スペクトル値を示
すグラフの図である。

【図９】本発明の一実施例に従って、位相セット割当て
をランダムに変えた結果を示すグラフの図である。

【図１０】本発明の一実施例による、複数の位相セット
にわたる２１個のセクタで生じるピーク帯域外スペクト
ル値を示すグラフの図である。

【図１１】本発明の一実施例による、ワイヤレス通信チ
ャネルの割当てを示すテーブルの図である。

【符号の説明】

４ ７セルクラスタ ５ ７セルクラスタ １４ プロセッサ １６ 乱数発生器 ２０１ ワイヤレス端末 ２０２ 交換センタ（ＳＣ） ２０３ 基地局 ２０７ 有線端末

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 アジフ ダウッディ ガンジー アメリカ合衆国、07901、ニュージャージ ー、サミット、オーバールック ロード 10 アパートメント ５エフ (72)発明者 グレッグ スコット ナルドッザ アメリカ合衆国、07418、ニュージャージ ー、グレンウッド、メドウラーク ドライ ブ 15

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基地局を有する通信システムで、
   該複数の基地局によって使用されるＮ個の伝送チャネル
   を割り当てる方法において、 各チャネルは対応するチャネル番号を有し、 前記方法は、 （ａ）それぞれ１つのチャネル番号に対応するＮ個の乱
   数からなる乱数セットを発生するステップと、 （ｂ）前記乱数セットを、前記複数の基地局のうちの１
   つによってサービスされる地理的領域にそれぞれ対応す
   る複数のセクタに分割するステップと、 （ｃ）分割された乱数セットに基づいて、対応するチャ
   ネルを各基地局に割り当てるステップとを有することを
   特徴とするチャネル割当て方法。
2. 【請求項２】 いずれかのセクタに、差が所定数ｎ以下
   の２つのチャネル番号があるかどうかを判定するステッ
   プと、 差が所定数ｎ以下の２つのチャネル番号がある場合、該
   ２つのチャネル番号を異なるセクタに分離するステップ
   とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】 ｎ＝１であり、連続する２つのチャネル
   番号を異なるセクタに分離するステップを有することを
   特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記分離するステップは、 （ａ）同じセクタに属する２つの連続するチャネルをチ
   ャネルｓおよびチャネルｓ＋１とするステップと、 （ｂ）チャネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタに属す
   るかどうかを判定し、チャネルｓ−２がチャネルｓと同
   じセクタに属する場合、チャネルｓ＋１をチャネルｓ＋
   ２と交換し、チャネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタ
   に属さない場合、チャネルｓをチャネルｓ−１と交換す
   るステップと、 ２つの連続するチャネルが同じセクタに属さなくなるま
   で、ステップ（ａ）および（ｂ）を繰り返すステップと
   を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 【請求項５】 ｊ個のセットを取得するためにステップ
   （ａ）〜（ｃ）をｊ回繰り返すステップと、 前記ｊ個のセットを比較するステップと、 前記ｊ個のセットのうち、最大帯域該スペクトル値が最
   小のセットを選択するステップとをさらに有することを
   特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記比較するステップは、 前記ｊ個のセットのうちから１つのセットを選択するス
   テップと、 選択されたセットの各セクタに対して、該セクタに属す
   るすべてのチャネルの単音の和に対応する電圧信号を発
   生するステップと、 瞬間パワーレベルを取得するステップと、 平均パワーレベルのｘ倍にクリッピングレベルを設定し
   該クリッピングレベルで電圧をクリップするステップ
   と、 クリップされた電圧に対応する波形を取得するステップ
   と、 クリップされた電圧波形に対応するスペクトルを取得す
   るステップと、 複数の異なる開始位相で各セクタに対する最大帯域外ス
   ペクトル成分を決定するステップと、 前記選択されたセットのすべてのセクタに対する最大帯
   域外スペクトル成分を決定するステップとをさらに有す
   ることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 ｘ＝８であることを特徴とする請求項６
   に記載の方法。
8. 【請求項８】 Ｎ＝３９９チャネルであり、 前記分割するステップは、各セクタが１９個の周波数を
   有するように、前記３９９チャネルを２１セクタに分割
   するステップからなることを特徴とする請求項１に記載
   の方法。
9. 【請求項９】 前記発生するステップの後に、 ｉ＝１，...，Ｎとして、前記Ｎ個の乱数からなる乱数
   セットを配列ａ（ｉ）に格納するステップと、 発生された乱数の値に従って昇順に配列ａ（ｉ）をソー
   トするステップと、 ソートされた配列ａ（ｉ）をリストｂ（Ｉ）として格納
   するステップと、 ａ［ｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）］＝ｂ（Ｉ）となるよう
   にインデックスｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）を定義するス
   テップと、 前記インデックスｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）を前記複数
   のセクタに分割するステップとをさらに有することを特
   徴とする請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】 複数の基地局を有する通信システム
    で、該複数の基地局によって使用されるＮ個の伝送チャ
    ネルを割り当てる方法において、 各チャネルは対応するチャネル番号を有し、 前記方法は、 （ａ）それぞれ１つのチャネル番号に対応するＮ個の擬
    似乱数からなる擬似乱数セットを発生するステップと、 （ｂ）前記擬似乱数セットを、前記複数の基地局のうち
    の１つによってサービスされる地理的領域にそれぞれ対
    応する複数のセクタに分割するステップと、 （ｃ）分割された擬似乱数セットに基づいて、対応する
    チャネル割当てによって生成される帯域外スペクトル値
    が所定しきい値以下になるように、対応するチャネルを
    各基地局に割り当てるステップとを有することを特徴と
    するチャネル割当て方法。
11. 【請求項１１】 前記Ｎ個の擬似乱数からなる擬似乱数
    セットによって生成される帯域外スペクトル値は、等間
    隔チャネル割当てによって生成される帯域外スペクトル
    値以下であることを特徴とする請求項１０に記載の方
    法。
12. 【請求項１２】 ワイヤレスメッセージを送信する複数
    の基地局によって使用されるＮ個の周波数チャネルを割
    り当てる装置において、該装置は、 それぞれ１つのチャネルに対応するＮ個の乱数からなる
    乱数セットを発生する乱数発生器と、 前記乱数発生器に接続され、前記乱数セットを複数のセ
    クタに分割するプロセッサとを有し、 各セクタは、前記複数の基地局のうちの１つによってサ
    ービスされる地理的領域に対応し、 前記プロセッサは、さらに、分割された乱数セットに基
    づいて、各基地局に対応するチャネルを割り当てること
    を特徴とする周波数チャネル割当て装置。
13. 【請求項１３】 前記プロセッサは、さらに、割り当て
    られた周波数チャネルにより前記ワイヤレスメッセージ
    を送信することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記プロセッサは、さらに、いずれか
    のセクタに、差が所定数ｎ以下の２つのチャネル番号が
    あるかどうかを判定し、差が所定数ｎ以下の２つのチャ
    ネル番号がある場合、該２つのチャネル番号を異なるセ
    クタに分離することを特徴とする請求項１２に記載の装
    置。
15. 【請求項１５】 ｎ＝１であり、前記プロセッサは、連
    続する２つのチャネル番号を異なるセクタに分離するこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 【請求項１６】 前記プロセッサは、さらに、 （ａ）同じセクタに属する２つの連続するチャネルをチ
    ャネルｓおよびチャネルｓ＋１とし、 （ｂ）チャネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタに属す
    るかどうかを判定し、チャネルｓ−２がチャネルｓと同
    じセクタに属する場合、チャネルｓ＋１をチャネルｓ＋
    ２と交換し、チャネルｓ−２がチャネルｓと同じセクタ
    に属さない場合、チャネルｓをチャネルｓ−１と交換
    し、 ２つの連続するチャネルが同じセクタに属さなくなるま
    で、（ａ）および（ｂ）を繰り返すことにより、２つの
    連続するチャネルを分離することを特徴とする請求項１
    ４に記載の装置。
17. 【請求項１７】 前記プロセッサは、 ｊ個のセットを取得するために、（ａ）それぞれ１つの
    チャネル番号に対応するＮ個の乱数からなる乱数セット
    を発生し、（ｂ）前記乱数セットを、前記複数の基地局
    のうちの１つによってサービスされる地理的領域にそれ
    ぞれ対応する複数のセクタに分割し、（ｃ）分割された
    乱数セットに基づいて、対応するチャネルを各基地局に
    割り当てる、ことをｊ回繰り返し、 前記ｊ個のセットを比較し、 前記ｊ個のセットのうち、最大帯域該スペクトル値が最
    小のセットを選択することを特徴とする請求項１２に記
    載の装置。
18. 【請求項１８】 前記プロセッサは、さらに、 前記ｊ個のセットのうちから１つのセットを選択し、 選択されたセットの各セクタに対して、該セクタに属す
    るすべてのチャネルの単音の和に対応する電圧信号を発
    生し、 瞬間パワーレベルを取得し、 平均パワーレベルのｘ倍にクリッピングレベルを設定し
    該クリッピングレベルで電圧をクリップし、 クリップされた電圧に対応する波形を取得し、 クリップされた電圧波形に対応するスペクトルを取得
    し、 複数の異なる開始位相で各セクタに対する最大帯域外ス
    ペクトル成分を決定し、 前記選択されたセットのすべてのセクタに対する最大帯
    域外スペクトル成分を決定することにより、前記セット
    を比較することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. 【請求項１９】 ｘ＝８であることを特徴とする請求項
    １８に記載の装置。
20. 【請求項２０】 Ｎ＝３９９チャネルであり、 前記プロセッサは、さらに、各セクタが１９個の周波数
    を有するように、前記３９９チャネルを２１セクタに分
    割することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記プロセッサは、さらに、 ｉ＝１，...，Ｎとして、前記Ｎ個の乱数からなる乱数
    セットを配列ａ（ｉ）に格納し、 発生された乱数の値に従って昇順に配列ａ（ｉ）をソー
    トし、 ソートされた配列ａ（ｉ）をリストｂ（Ｉ）として格納
    し、 ａ［ｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）］＝ｂ（Ｉ）となるよう
    にインデックスｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）を定義し、 前記インデックスｓｏｒｔｅｄ＿ｃｈ（Ｉ）を前記複数
    のセクタに分割することを特徴とする請求項１２に記載
    の装置。
22. 【請求項２２】 ワイヤレスメッセージを送信する複数
    の基地局によって使用されるＮ個の周波数チャネルを割
    り当てる装置において、該装置は、 それぞれ１つのチャネルに対応するＮ個の擬似乱数から
    なる擬似乱数セットを発生する乱数発生器と、 前記乱数発生器に接続され、前記擬似乱数セットを複数
    のセクタに分割するプロセッサとを有し、 各セクタは、前記複数の基地局のうちの１つによってサ
    ービスされる地理的領域に対応し、 前記プロセッサは、さらに、分割された擬似乱数セット
    で生成される帯域外スペクトル値が所定しきい値を超え
    ないように、分割された擬似乱数セットを、各基地局に
    対応するチャネル割当てとして割り当てることを特徴と
    する周波数チャネル割当て装置。
23. 【請求項２３】 前記Ｎ個の擬似乱数からなる擬似乱数
    セットによって生成される帯域外スペクトル値は、等間
    隔チャネル割当てによって生成される帯域外スペクトル
    値以下であることを特徴とする請求項２２に記載の装
    置。