JP2001313977A - 移動電話システムにおける適応チャンネル配置に関する干渉マトリックスのための装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】移動電話システム中においてセルに対するチャ
ンネルの割当て配置を最適化する。 【解決手段】各特定の場所において移動ユニット１５と
通信する可能性が最もある基地局１３を識別し、システ
ム中の各場所における識別された各基地局１３について
想定干渉基地局のリストを集め、各場所における移動ユ
ニット１５によって各識別された基地局から受け取られ
た可能性のある送信信号パワーを決定し、各場所におけ
る想定干渉基地局の可能性のある送信信号パワーを比較
して、実干渉基地局を識別して各識別された基地局間の
干渉の可能性と強度を示す対応干渉スコアーを割り当
て、計算された基地局干渉スコアーに対応する干渉マト
リックスを確定し、干渉マトリックスに応じて基地局に
チャンネルを割り当てて基地局干渉を最小にし、チャン
ネル再割当て要求についてシステムをモニターし、干渉
マトリックスに応じて再割当て決定に基づいた再割当て
要求に応じて譲渡干渉から譲受干渉にチャンネルを再割
り当てして基地局干渉を最小にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は移動電話システムに関
するものであり、より詳しくは利用可能な全無線帯域の
最適な利用のために、無線電話通信システム内において
異なるセルにチャンネルを配置するための移動電話シス
テムに関するものであり、さらに詳しくは移動電話切換
え局による利用のために開発保持された干渉マトリック
スを用いて、無線通信システム中においてチャンネルの
適応配置を行おうとするものである。

【０００２】

【従来技術】無線通信システムのサービスエリアはセル
として知られている相互接続されたいくつかの領域に仕
切られている。このセルにおいては無線電話の使用者が
無線リンクを介してセルにサービスしている基地局と交
信する。基地局は陸線ネットワークと接続されている。

【０００３】現在利用可能商業的移動通信システムは複
数の固定セルを含んでおり、これが通信エリア中の移動
ユニットとの間で信号を送受信する。各基地局は移動ユ
ニットと交信できる周波数帯域内で複数のチャンネル
（各３０ＫＨｚ幅）を割り当てられている。基地局の範
囲内の移動ユニットはこれらのチャンネルを用いて基地
局と交信する。

【０００４】基地局により用いられるチャンネルは相互
に分離されており（典型的には１，７または２１中間チ
ャンネル飛ばして）、いずれかのチャンネル上の信号が
その基地局によって使われている他のチャンネル上の信
号と干渉しないようにされている。このためにオペレー
ターは基地局に１グループのチャンネルを割り当てる
が、各チャンネルはつぎのものからは充分に分離されて
いる。基地局からの信号が充分に強くしかもただ１個の
基地局と交信しているエリア内に移動ユニットが位置す
る限りでは、交信に干渉はない。

【０００５】広い地域に亙って走行しているときに移動
ユニットが電話通信を送受信できるように、各セルは、
そのカバー範囲が多数の他のセルカバー範囲と近接かつ
重複するように地理的に位置されている。移動ユニット
がある基地局によりカバーされているエリアから他の基
地局によりカバーされているエリアに動くときには、移
動ユニットとの通信はある基地局から隣接セルからのカ
バー範囲が重複するエリア内の他の基地局に譲渡される
（引き渡される）。

【０００６】このような重複カバーの故に、個々のセル
に割り当てられるチャンネルは注意深く選択されて、隣
接するセルは同じチャンネル上で送受信しないようにさ
れている。また隣接する基地局により使用されるチャン
ネルも理論的には相互に充分に分離されていて、ある基
地局からの信号が他の基地局からの信号と干渉しないよ
うになっている。この分離には中央セルに１グループの
大きく分離された非干渉チャンネルを割り当て、ついで
これを取り巻くセルに同様に１グループの大きく分離さ
れた非干渉チャンネルを割り当てる。これには中央セル
を取り巻くセルに同じチャンネルを再使用しないような
パターンを用いる。

【０００７】チャンネル割当てのパターンは第１のグル
ープのセルに近接する他のセルについても同様に適用さ
れる。理論的に干渉を回避すべくあるセルが他のセルか
ら充分に離されているときには、２個のセルは同じ周波
数またはチャンネルを用いることができる。同じシステ
ム内の２個のセルが同じ周波数を使用するときには、該
パターンはチャンネル再使用パターンと呼ばれる。

【０００８】多数の異なる移動通信システムがある。こ
れらのシステムにおいてチャンネルは種々の手法で規定
されている。そのようなシステムの構成としてはＢｌｅ
ｃｈｅｒによるＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈ
ｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔ
ｉｏｎｓ ｏｎ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ、Ｖｏｌ．ＶＴ２９、Ｎｏ．２、１９８０年５
月、ｐｐ．２３８−２４４）で説明されている。ＡＭＰ
Ｓなるシステムが一般に知られているが、このシステム
ではＦＣＣによりＵＨＦ周波数帯域（８２４ＭＨｚ〜８
９４ＭＨｚ）が割り当てられており、これがさらにチャ
ンネルと呼ばれる狭い周波数帯域の対に細分割されてい
る。

【０００９】現在８３２個のチャンネルがあり、アメリ
カでは各３０ｋＨｚ幅が移動電話通信に割り当てられて
いる。アメリカで移動通信に用いられている周波数の一
覧を図１に示す。８３２個の使用可能なチャンネルの
内、２１個の制御チャンネルがＡ−キャリアーとＢ−キ
ャリアーとにそれぞれ与えられている。これらの４２個
の制御チャンネルはシステム情報を与えるものであり、
可聴周波の通信には使用できない。可聴周波または通信
チャンネルとして知られている残りの７９０個のチャン
ネルは可聴周波および／またはデータ通信を行うもので
ある。

【００１０】典型的なＡＭＰＳシステムにあっては、各
チャンネルは基地局から移動ユニットへのダウンリンク
送信には３０ＫＨｚ幅の固定ＦＭ周波数帯域を用い、移
動ユニットからセルへのアップリンク送信には３０ＫＨ
ｚ幅の他のＦＭ周波数帯域を用いている。全移動電話シ
ステムのためのダウンリンク送信に割り当てられた周波
数は極く隣接しており、互いに極く隣接するアップリン
ク送信に割り当てられた周波数からは大きく分離（４５
ＭＨｚだけ）されている。

【００１１】ＡＭＰＳシステムにおいてはチャンネルは
周波数により規定されるので、各基地局は単一セットの
チャンネルを割り当てられ、その周波数は相互に充分分
離されて、チャンネル間の干渉を回避するようになって
いる。あるＡＭＰＳシステム、特に多量の交信を担って
いる都市部のセルを有したシステムにおいては各セルは
さらに２または３個以上のセクターに細分され、各セク
ターは上記のような周波数割当てを伴ったチャンネルを
含んでいる。各セクターはそれ自身の送信設備を有して
おり、そのアンテナはそれぞれ１８０，１２０度または
未満のカバー範囲を有している。セルをセクターに分割
することによりセルの間隔が狭くなり、移動ユニットの
密度が大きくなる。これによりシステムはより多数の使
用者を受容できる固定地理的エリアを有することができ
る。

【００１２】個々のセルに割当てられるチャンネルは注
意深く選ばれ、隣接するセルは同じ周波数上で送受信し
ないようになってはいるが、チャンネルが周波数の違い
に基づいているようなシステムにおいて全ての干渉をな
くすることは非常に難しい。アンテナパターン、パワー
レベル、分散および波回折はセルからセルへと異なって
いる。建物、種々の構造物、丘、山、草木などの物理的
物体が原因となってセルによりカバーされる領域に亙っ
て信号強度が変動する。

【００１３】したがって、チャンネルの信号強度が移動
ユニットとの通信を支持できるレベルより下に落ちてし
まう境界はセル内およびセル毎に大きく変動する。この
理由から、隣接するセル同士では実際には明確な境界は
ないのである。セルの境界は不明確なので、例え干渉を
理論的には回避するだけ充分に離れているセルによって
発生される信号でもしばしば干渉するのである。単一セ
ルパターンの場合よりセル同士が近接しているので、選
ばれたセルパターンが用いられている場合にはよりそう
いう状態となる。

【００１４】時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）と呼ばれ
る他の普遍的な移動システムにあっては、ＡＭＰＳシス
テムと同じように、周波数はグループの形で全システム
に割り当てられる。しかし各周波数内において、各周波
数はさらに追加的なチャンネルに時分割される。各基地
局はある数の異なる間隔または時間枠内に多数の送受信
を行う。これら周波数帯域内の時間間隔は個々のチャン
ネルを効果的に構成する。周波数中の各チャンネルはセ
ルの使用容量を増加させる。

【００１５】ＣＤＭＡシステムはメッセージをデジタル
方式で送信する。ＣＤＭＡシステムにおける全ての送信
は同じ周波数帯域上にあるから、各メッセージを構成し
ているデジタル信号は全ての使用可能な送信から認識可
能でなければならない。これを可能とすべく、デジタル
メッセージは一連のデジタルコードにより符号化され
る。疑似ランダム乱数（ＰＮ）コードと呼ばれるコード
がＣＤＭＡシステム全体に亙って全ての送信に適用され
る。このＰＮコードは、送信器において当初のメッセー
ジの個々のビットを符号化したり符号化されたメッセー
ジを受信器において解号するのに、使用される。

【００１６】特定の基地局からのメッセージを認識すべ
く、各基地局はある反復開始時間から異なった時間オフ
セット（ＰＮオフセットと呼ばれる）を用いてＰＮコー
ドによる送信の符号化を始める。かくしてある基地局は
開始時間において符号化された送信を開始し、第２の基
地局は開始時間から１単位のオフセットにおいて、さら
に第３の基地局は開始時間から２単位のオフセットにお
いて、といった次第で全体として５１２オフセットまで
行われる。

【００１７】移動ユニットと基地局間の各送信は、複数
のウォルシュコードのうちのひとつを用いて送信をさら
に符号化することにより分離されたチャンネル上に配置
される。ＰＮコードと同じように、ウォルシュコードを
用いて符号化されたメッセージは受信器において同じウ
ォルシュコードを用いて解号できる。かくして特定のチ
ャンネル周縁での符号化送信は、特定の基地局に指定さ
れたＰＮオフセットにおいて開始する情報ビットの受信
パターンにウォルシュおよび／またはＰＮコードを含ん
だマスクを掛けることにより、解号される。

【００１８】基地局は通常６４個のウォルシュコードを
持っていて、これらにより移動ユニットと送信を確立で
きるチャンネルを規定することができる。これらのうち
あるチャンネルは制御チャンネルとして機能するように
予備割当てされる。例えば、移動ユニットに使われてい
る特定のＰＮオフセットを報せるべく、各基地局はウォ
ルシュコードにより規定されたチャンネルのひとつ（制
御チャンネル）上の割り当てられたＰＮオフセットを用
いてＰＮコードを連続的に放送する。移動ユニットはこ
の予備割当てされたチャンネルをモニターする。

【００１９】パイロットが解号可能であるオフセットを
移動ユニットが見つけると、他の制御チャンネル（同期
チャンネル）を照合して、開始時間を決定し、基地局の
ＰＮオフセットを識別する。各システムはページングチ
ャンネルを保持しており、ここで新たなメッセージが到
着したという表示が入れられる。全体で９個のチャンネ
ルがこれらの制御機能のために与えられる。

【００２０】広い地域を旅しているときに移動ユニット
が電話通信を送受信できるように、各基地局は、そのカ
バー範囲が他の多数の基地局のカバー範囲と近接重複す
るように、配置されている。移動ユニットがある基地局
のカバー範囲から他の基地局のカバー範囲へと移動する
ときには、異なる基地局からのカバー範囲が重複するエ
リアにおいて移動ユニットとの通信が基地局から基地局
へと引き渡（譲渡）される。

【００２１】全んどの移動電話通信システムにおいて、
１個の移動ユニットは同時には１個の基地局とだけ通信
する。しかしＣＤＭＡシステム中の全ての通信は同じ周
波数帯域上で起きるので、実際には移動ユニットはその
範囲内の全ての入手可能な情報を持っている。しかし移
動ユニットはそれに指向されたＰＮオフセットとウォル
シュコード上の情報のみを解号する。ＣＤＭＡ移動ユニ
ットの使用する受信器は受信した情報の全帯域の異なる
オフセットにおいて同時に多数の解号マスクを適用する
ことができる。

【００２２】現在移動受信器は一時に６個のＰＮオフセ
ットを解号できる。しかし通常は３個のＰＮオフセット
のみがメッセージの解号に用いられ、残りは制御情報を
解号する。ＣＤＭＡシステム中の移動ユニットは同じ時
点に多数の異なる基地局から同じ情報を受信することが
あるので、異なるＰＮオフセットとウォルシュコードを
用いて同時に異なる多数の基地局からそれに送られたメ
ッセージからの情報を解号し、これらの情報を組み合わ
せて単一の出力メッセージを生成する。

【００２３】かくして１個の基地局から送信された信号
が消えても、他の基地局から同じメッセージが適切な強
度で受信され得る。これによりＣＤＭＡシステムは顕著
によりよい送信の可能性を提供する。このように１個の
移動ユニットが多数の基地局と同時に通信する状態を
「ソフトハンドオフ」と呼ぶ。

【００２４】リソースを移動電話システムにうまく割り
当てるように、オペレーターはシステムをモデル化す
る。ＣＤＭＡ技術の利点を利用するべく、このモデル化
は正確に行わなければならない。しかしＣＤＭＡシステ
ムは同じ移動ユニットとそれぞれ同時に通信できる複数
の基地局を含むことができるので、そのようなシステム
を正確にモデル化するにはより多くのデータを処理し、
より多くのリソースが必要となる。これには確率手法を
用いることになり、そこではシステムを通してより少な
い数の場所を用いて、それらの場所間で外挿を行う。こ
れにより誤った割当てに至る結果が少なくなる。

【００２５】チャンネルが周波数オフセットで規定され
ている場合、利用できる無線周波数帯域を効率よく使用
するには、距離により充分に分離されている指定共ユー
ザーセル中同じ無線周波数を再使用する。これにより共
ユーザーセルにより発生される結合干渉は許容できるレ
ベルより下となる。セルへの周波数の割当ては正規性仮
定（つまり等サイズで等間隔なセルで均一に分布された
交信負荷である）に基づいており、これにより共ユーザ
ーセルの識別とＲＦ帯域のチャンネルセットへの仕分け
に簡単な法則を採用できるようになる。

【００２６】実際にはよくあるのだが正規性仮定が成り
立たない場合には、仮に用いられたとしても、正規チャ
ンネル割当て法則は必ずしもＲＦ帯域を効率よく利用す
ることにはつながらない。したがって非正規チャンネル
割当てとして知られているチャンネル割当て手法が最適
なＲＦ帯域利用に展開されてきた。これには非正規チャ
ンネル割当ての問題を解決する必要がある。正規および
非正規チャンネル割当て手法はともに固定チャンネル割
当てとして知られているグループに属するものである。
つまりセルとそれらにサービスしているチャンネルとの
間には固定した関係が存在するようなグループである。
セルに割り当てられたチャンネルのみがそのセルにおけ
る呼出しをサービスできる。各チャンネルはそれが割り
当てられている全てのセルにより同時に使用できるので
ある。

【００２７】理論的には、セルは位置とチャンネル割当
てがこのような形だと、同じおよび隣接チャンネル上の
移動ユニット間の干渉をなくするのに充分に離れた距離
においてチャンネル再使用形態が反復できる。さらに特
定のシステム中の異なるセルにより使用される信号が充
分強くなって、システム領域を完全にカバーすることが
できる。しかし干渉と不充分なカバー範囲とは実際には
起きるのである。

【００２８】アンテナの形態、パワーレベル、分散およ
び回析はセルからセルへと異なる。建物、種々の構造
物、丘、山、林およびその他の物理的対象物により信号
強度はセルによりカバーされている領域に亙って変動す
る。この理由から、隣接するセルは実際には上記したよ
うな正確な地理的な境界は構成しないのである。領域を
完全にカバーするにはセルの境界は重複する必要があ
り、セルの境界は正確には定められないので、互いに干
渉するかもしれないチャンネル間においてカバー範囲の
重複はしばしば起きるのである。

【００２９】その他にも種々の移動電話システムにおい
て干渉と不充分なカバー範囲が起きる原因としては、シ
ステム中の種々の要因が時間とともに変動するというこ
とがある。システムの種々の成分は劣化または低下する
ので、セルは最適状態では作動しなくなる。加えてセル
システムの地形的特性も変化する。建物は作られ壊さ
れ、植物も変化する。これによりあるセルからの信号強
度は減少し、パターンは当初システムのために計画され
たものから変化する。パターンが変わると領域によって
はカバー範囲が減少し、遠隔セルからの信号の望ましく
ない重複が起きる。

【００３０】成分の劣化は緩急さまざまである。アンテ
ナが損傷したり配置が狂ったりすることもある。これに
より応答レベルが低下しアンテナパターンが変わってく
る。接続は喪失または最適でなくなり、その結果送信電
流は低レベルとなる。その他にも種々の要因でセル送
信、送信方向またはその他の送信特性に影響が出てく
る。セルが最適条件以下で送受信すると、システムで予
期されていた許容度は最早存在せず、所望の信号と同じ
レベルで偽信号が入ってくるのである。

【００３１】移動ユニットとの通信のセルから他のセル
への譲渡は「ハンドオフ」と呼ばれる処理により行われ
る。各セルサイトは走査受信器を有しており、これが移
動ユニットから送られてくる信号のレベルを測定する。
受信信号強度がしきい値より下がると移動ユニットに接
続されたセルが切換えセンターにメッセージを送り、こ
れが該セルによりカバーされている領域を制御する。こ
の切換えセンターの有するソフトウェアはデータベース
を有しており、これが切換えしきい値、セルに割り当て
られたチャンネルおよびセルのシステム中における位置
などを記載している。

【００３２】切換えセンターは移動ユニットに接続され
たセルと重複する隣接セルにメッセージを送り、その走
査受信器を用いて移動ユニットにより特定のチャンネル
上で送られている信号のレベルを測定するように要請す
る。

【００３３】各隣接セルは信号レベルを測定するととも
に識別信号（例えば管理可聴周波であって、移動ユニッ
トの可聴周波より高いレベルの周波数のチャンネル上で
ＡＭＰＳシステムにおいて送られる）を測定して、特定
の移動ユニットからの信号を識別する。全てのセルは受
信された信号レベルを切換えセンターに逆送信する。

【００３４】切換えセンターのソフトウェアは、いずれ
かの隣接セルが現在移動ユニットとの送信を行っている
セルより強い信号を移動ユニットから受けているか否
か、を決定する。いずれかのセルが顕著により強い信号
（切換えソフトウェアにより決定された値のセット）を
受けている場合には、切換えソフトウェアがサービスし
ているセルに信号を送って、移動ユニットに新たなチャ
ンネルに切り換えるように告知させる。切換えソフトウ
ェアは他のメッセージをより強い信号を受信している隣
接セルに送って、新たなチャンネルを移動ユニットに任
せるように指令する。当初の接続は無効とされて、移動
ユニットは新たなチャンネルに切り換わる。

【００３５】このハンドオフ処理を行うべく、隣接セル
の境界で与えられた各信号レベルは送信を保つに充分な
だけ強くなければならなく、でないと移動ユニットとの
送信が中断される。セルとの送信を保つに不充分な信号
強度により規定された各セルの周囲のパターンはきちん
と整った地理的の形状ではないので、広く変動するパタ
ーンにおいて重複が起きる。

【００３６】各セルの変な形状の境界およびセルが重複
する必要性ということは、同じチャンネル上の信号が、
それらが理論的には干渉を回避するのに充分なだけ離れ
ているセルによって発生されているにも拘わらず、互い
に干渉するということを意味している。特にスコアーさ
れたセルパターンが使用されているときには、単純なセ
ルパターンよりもセル同士が遥かに近接しているので、
そうである。

【００３７】セルのカバー範囲内の同じチャンネル上の
移動ユニット送信を行っている第１に強い信号とチャン
ネル上の遠隔セルからの第１の信号が干渉するときに
は、干渉は共チャンネル干渉の形をとることがある。信
号間で信号強度の低下があるしきい値レベル（典型的に
はデシベルで測定される）より小さいときには、干渉が
規定される。さらに上記の周波数再使用パターンに従っ
て隣接する信号が当接するセルによって行われる。これ
らの信号は隣接チャンネル干渉を引き起こす。各信号は
３０ＫＨｚ帯域幅に限定されているが、割り当てられた
帯域幅の外側で溢出がしばしば経験される。

【００３８】周波数フィルターでは隣接周波数を完全に
除くには不充分である。隣接するチャンネル信号の信号
強度が第２の信号に比べて第２のしきい値レベルより大
きい場合には、移動ユニット送信を行っているチャンネ
ルの周波数に隣接する周波数のチャンネル上の他のセル
からの信号は干渉する。サービスしている信号よりも干
渉信号の信号強度の低下が第２の通常はより高いしきい
値よりも少ない場合には、通常隣接セルはサービスして
いるチャンネルに信号強度において近い。なぜなら周波
数フィルターが隣接周波数信号の実質的な部分を除くか
らである。

【００３９】移動電話システムのカバー範囲を設計また
は改善する場合に干渉を克服するには、オペレーターは
予測的なソフトウェアを用いて、特定セットの各セルか
らいかなる信号強度が予期されるかを決定する。このソ
フトウェアは、各セルサイトを囲む物理的な地形の特性
およびセルサイトの周りの予期される信号強度をプロッ
トするセルステーションの物理的な特性、を示すデータ
を利用する。

【００４０】これらの信号強度予測はついでグラフプロ
ット上に重ねられて、ハンドオフのために適切な重複領
域を有した最適のカバー範囲を与えるにはどこにアンテ
ナを設置するかを決定する。最適カバー範囲を決定する
にはオペレーターは個々のセルが位置している地点を動
かして、予測定ソフトウェアを用いて予期される干渉を
除くセルサイトの周囲の予期される信号強度を再プロッ
トする。一旦アンテナ配置が決まったら、上記の手法に
よりオペレーターはチャンネルグループをセルに割り当
てる。

【００４１】予期される干渉が重複信号強度予測プロッ
トでは除けず、かつそのような予測的な試行の結果を用
いてテストアンテナをオペレーターが据え付け、実際の
干渉の存在を決定するテストを行うことができる。これ
に代えて、干渉が起こりそうでもないことを予測プロッ
トが予測して、システムにおいて用いられるアンテナを
オペレーターが設置することもできる。オペレーターは
その後ある場所で干渉が起きることを発見して、いかに
して干渉を除くかを決定することもできる。

【００４２】干渉が実際に存在するか否かそしてどこに
存在するかの決定は走行テストにより、該テストでは、
移動電話システム領域中で干渉が起きるかも知れないこ
とをグラフプロットが示すかまたはすでに干渉が報告さ
れた、位置におけるチャンネルの信号強度を測定する。
予測ソフトウェアはセルにおけるチャンネルにおいて発
生される実際の信号強度においての推測のみを与えるの
であるから、干渉が予測される地点はしばしば不正確で
ある。実際予測的ソフトウェアは標準偏差８ｄＢの誤差
を持って信号強度の推測値を与える。この誤差は必要と
される設計公差（３〜１７ｄＢ）に比べて非常に大きい
ものである。

【００４３】実際の干渉を決定する走行テスト中、干渉
テストに含まれるセルあるいはセルのセクターにおける
単一のチャンネルは励起される。走査受信器を具えた移
動ユニットはシステムの道路やハイウェーを走行する。
移動ユニットが動くにつれて受信器は干渉が予期される
地点において各セルにより送信される周波数の信号強度
を走査測定する。これにより各テスト地点における各セ
ルにより発生された信号の強度測定が行われる。これら
の信号強度はついで発信されたと推定される信号強度に
対してグラフ上にプロットされる。

【００４４】かくして実際に互いに干渉する異なるセル
からのチャンネル上の予測干渉地点がグラフ的に観察さ
れて、特定の領域に割り当てられたチャンネルグループ
を変更するに充分な干渉が存在するか否かが決定され
る。これには多大な時間を必要とし、オペレーターが干
渉を発見するだろうと予期する地点に干渉決定が限定さ
れてしまう。その予期の正確度は非常に疑わしいもので
ある。

【００４５】セルについての干渉地点の数が充分に大き
いならば、チャンネルパターンが変更される。つまりセ
ルに割り当てられた周波数グループが完全に他の周波数
グループに変更され、該変更後の周波数グループにあっ
ては他のセルにより使われているチャンネルとはチャン
ネルが干渉しないのである。使用チャンネルを変更しな
くても、セル特性（アンテナ傾斜または特定のセルにお
いて使われるパワー）を変更することにより干渉はしば
しば除かれ得る。一旦受容できるカバー範囲を与えるセ
ルにチャンネルが割り当てられて、予期された干渉が除
かれると、システムは固定されて駆動される。

【００４６】

【発明が解決しようとする課題】セルを配置し、周波数
を割り当てかつ干渉を除く方法は遅く労力も要する。し
かも予測ソフトウェアによりオペレーターが干渉が起き
るだろうと信じる位置のみがテストされて干渉が実際存
在するか否かが決定されるので、システム中に実際に存
在する干渉を完全に理解することはできないのである。
加えて、システム中の個々のセルの物理的なパターンが
変化するといつでも、予測されたセルカバー範囲のグラ
フへのプロット、実際の干渉をチェックする走行テス
ト、実際の干渉のプロットおよび実際の干渉の査定を再
び行うことになる。これは非常に大変なプロセスであ
り、移動電話システム構築保存のコストを増加させ、し
かも干渉が除かれたという保証もない。移動電話システ
ムへの市場は拡大しているが故に、そのようなシステム
の変更は常にしかも加速的に起こるのである。

【００４７】固定チャンネル割当てに部分的に反応して
また容量を増加すべく、柔軟または適応性チャンネル割
当てとして知られる新たな分野が開発されてきた。その
ような適応性チャンネル割当て方法遠隔、ソフトウェア
駆動基地局無線の返信能力を開発している。この能力は
チャンネル容量を交信変動に適応させるものである。

【００４８】上記したように固定チャンネル割当ては、
正規チャンネル割当てと非正規チャンネル割当てとを含
むものであって、前者はセルに亙って均一に交信が分布
されているシステムに最適であり、後者は交信分布が均
一でないときに採用されるものである。最適非定常チャ
ンネル割当て方法においては交信負荷に応じてセルにチ
ャンネルを割り当てるものである。非正規チャンネル割
当ては正規チャンネル割当てより秀れたものである。

【００４９】適応性チャンネル割当てまたはＡＣＡは移
動電話システムに亙って周波数を動的に割り当てるもの
であって、システムの容量と適応性を増大する。ＡＣＡ
方法では、使用と要求とが変化するのに応じて、負荷の
軽いセルから忙しいセルへとより多くの周波数が再配置
される。加えて、全てのリンクが満足する質となるよう
にチャンネルが再配置される。ＡＣＡシステムの共通の
特徴は、所定の質基準を満たす一群のチャンネルからチ
ャンネルを割り当てることである。しかし異なるＡＣＡ
方法は異なる基準に基づいて群からチャンネルを選択す
る。

【００５０】適応性チャンネル割当て方法は遠隔、ソフ
トウェア駆動基地局無線の返信のためのシステムの能力
を発展させるが、その能力はチャンネル容量をして交信
の変動に適応せしめる。ここで関心となるのは短期変動
である。その一例としては、呼出しがランダムな性質で
あることによる変動がある。これにより時間に亙っての
平均は一定であっても、異なるセルにおける呼出しの数
を異なるものとする。その他にも関心ある変動として
は、トレンドの変更によるものである。つまりセル当た
りの呼出しの平均数の変化によるものである。そのよう
な変化は予期して起きることもあり（ときには日々のラ
ッシュアワーのように定常的に繰りかえされる）予期せ
ず起きることもある。

【００５１】ＡＣＡの概念は当業者公知であり、その潜
在力は種々の文献に記載されている。例えばＨａｋａｎ
Ｅｒｉｋｓｓｏｎ、ＩＢＥＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｔｅｌ
ｅｃｃｏｍｍ． Ｃｏｎｆ．の１９８８年、１１月２８
日−１２月１日、ｐｐ．１３５５−１３５９「適応チャ
ンネル割当てによる容量改良」には移動電話システムに
おける容量ゲインを示しており、そこでは全てのチャン
ネルは全ての基地局により分担される共通の資産であ
る。該報告にあっては、移動ユニットがダウンリンクの
信号品質を測定し、干渉比（Ｃ／Ｉレベル）に対する最
高の信号でチャンネルを選択することに基づいてチャン
ネルが割り当てられる。

【００５２】その他の文献としてはＧ．Ｒｉｖａによる
「移動無線システムのための改良動的チャンネル割当て
方法の挙動解析」がある（第４２ＩＥＥＥ Ｖｅｈ．
Ｔｅｃｈ． Ｃｏｎｆ．、デンバー、１９９２年、ｐ
ｐ．７９４−７９７）。そこでは要求されるＣ／Ｉしき
い値に近いか若干よい品質を達成することに基づいてチ
ャンネルが選択される。またＦｕｒｕｙａ Ｙ．他、
「チャンネル分離、移動電話通信システムのための分配
適応性チャンネル割当て方法」（デジタル陸上移動無線
通信についての第２ノルディックセミナー、ストックホ
ルム、１０月１４−１６日、１９８６年、ｐｐ．３１１
−３１５）にはＡＣＡシステムが開示されており、そこ
ではリンク品質の最近の履歴が割当て決定のファクター
として考えられている。さらにいくつかのハイブリッド
システムが提案されており、そこではＡＣＡがＦＣＡ方
法の上において周波数小ブロックに適用されている。そ
のような例を記載したものとしては「ハイブリッドチャ
ンネル割当ておよび移動電話システムにおける再使用区
分」がある（Ｓａｉｌｂｅｒｇ、 Ｋ．他、Ｐｒｏｃ．
ＩＥＥＥ ＶＴＣ‘８７、１９８７年、ｐｐ．４０５−
４１１）。

【００５３】システム変更が実施行されるとき、新たな
基地局が追加されるときまたは環境が変化するとき（例
えば大きな建物の建築または解体など）には、ＡＣＡの
特徴は特に魅力あるものである。

【００５４】同じおよび／または隣接する周波数で動作
する移動電話システムチャンネルが、使用中の挙動に対
応する動的情報に基づいて、全システムの各セルに亙っ
て正確に予測され得るのが望ましい。これは使用中の干
渉挙動に基づいて適応的にチャンネルを再配置すること
にもなり、システム中の全干渉を最小とすることにもな
る。

【００５５】かかる従来技術の実状に鑑みてこの発明の
目的は、移動電話システム中においてセルに対するチャ
ンネルの割当て配置を最適化することにある。

【００５６】

【課題を解決するための手段】このためこの発明におい
ては、各特定の場所において移動ユニットと通信する可
能性が最もある基地局を識別し、システム中の各場所に
おける識別された各基地局について想定干渉基地局のリ
ストを集め、各場所における移動ユニットによって各識
別された基地局から受け取られた可能性のある送信信号
パワーを決定し、各場所における想定干渉基地局の可能
性のある送信信号パワーを比較して、実干渉基地局を識
別して各識別された基地局間の干渉の可能性と強度を示
す対応干渉スコアーを割り当て、計算された基地局干渉
スコアーに対応する干渉マトリックスを確定し、干渉マ
トリックスに応じて基地局にチャンネルを割り当てて基
地局干渉を最小にし、チャンネル再割当て要求について
システムをモニターし、干渉マトリックスに応じて再割
当て決定に基づいた再割当て要求に応じて譲渡干渉から
譲受干渉にチャンネルを再割り当てして基地局干渉を最
小にするものである。

【００５７】移動電話システムが適応性チャンネル割当
てを実施するので、各セルまたはセルセクターに対して
永久的なチャンネル割当てを行う必要がない。最小の全
システム干渉に基づいてチャンネルの割当てと再割当て
とが行われる。使用態様またはカバー範囲の変更が移動
電話システム中のチャンネルの再割当てを必要とする場
合には、この発明のアルゴリズムを用いて、チャンネル
またはチャンネルグループの再割当てのシステムに対す
る干渉効果を決定する。アップリンクとダウンリンクに
おける共チャンネルおよび隣接チャンネル割当ての各対
についてのスコアーを合計して、各潜在的再割当てにつ
いての全干渉スコアーを決定する。

【００５８】潜在的再割当てとして算定されるべく、再
割当てはまず最大干渉スコアーに合致する必要がある。
最小干渉スコアーを上回る再割当ては呼出し品質におけ
る全体的唖劣化を招く。例え容量増加の交換条件として
も、これは受容できないものである。最小スコアーに合
致する全ての割当ては比較されて、システムについての
最小前干渉スコアーの再割当てが実施される。

【００５９】この発明の算定基準には崩壊状態因子も含
まれる。第１の譲渡セルから第２の譲受セルへのチャン
ネル再割当てには第１のセルにおいて譲渡されたチャン
ネル上での呼出しの周波数合わせを必要とする。譲渡セ
ルから譲受セルに譲渡される最善のチャンネルは譲渡セ
ルにおいてすでに呼出しを行ったチャンネルであること
が算定基準により決定される。この発明の一実施例で
は、譲渡セルにおける異なるチャンネルに呼出しの周波
数合わせの潜在的記憶崩壊にも拘わらず、最小干渉基準
に基づいてチャンネル譲渡が行われる。しかし第２の実
施例では、最小干渉チャンネル再割当てと次小コストチ
ャンネル再割当てとの間のコスト差に周波数合わせのコ
ストを加重するのである。

【００６０】将来の再割当てを最小にすべく、この発明
にあっては現行の再割当ての可能性のある将来の干渉に
間連する因子を考慮に入れ、かつ現在の割当てによる可
能性のある将来の再割当てを考慮に入れるのである。低
交信セルから高交信セルへの現行の再割当てにより将来
における譲渡セルにおけるサービスを否定する結果とな
る。再割当てに代えて、チャンネル再割当ての査定に際
して、この発明の決定においてはコストを減少させるパ
ワー低減が加重される。信号低減に基づいた呼出し品質
を低下させるコストはコストおよびチャンネル再割当て
の将来のコストに対して加重される。

【００６１】移動ユニットの送信パワーを調節するため
に有効放射パワーなどの動作パラメータについてのデー
タを移動電話システムが採集するので、採集された情報
を利用して干渉マトリックスが発展されるデータセット
を増大させる。ＥＲＰからの情報が変更されるかまたは
ハンドオフ情報を利用して干渉基準が更新される。この
データは制御チャンネルに亙って採集されて、システム
中における使用中状態を示す。このデータはデータセッ
トに入力されて、後刻干渉マトリックスを変更するのに
利用される。

【００６２】またこの発明にあっては、実際のフィール
ドデータを追加的に採集する中間の必要なしに、システ
ムに対する物理的な変更を考察することが可能である。
チャンネル配置に用いられる干渉マトリックスは、低減
確率的有意性を物理的改造前に採集されたデータに施与
すること、により更新される。上記したように、物理的
変更としては、アンテナの配置変え、大きな建物の建
造、周辺植物の顕著な変化、動作パワーレベルの変更な
どがある。物理的変更は、信号伝播や信号重複や周縁エ
リアによるアンテナの信号フィールドの種々な部分、に
種々の影響を及ぼすものである。

【００６３】この発明の他の実施例においては、呼出し
を特定のチャンネルに割当てする前に呼出し割当ておよ
びチャンネル割当ては相対コスト算定に掛けられる。呼
出しがセルに割当てされているときに、呼出しの開始ま
たはハンドオフとして、移動ユニットからのアップリン
ク送信の干渉効果がチャンネルをセルに割当てする際の
付重として因子に入れられる。セルおよび干渉マトリッ
クスへの低パワー割当ての効果も算定されて、第１のチ
ャンネルに低パワーでまたは第２のチャンネルに高パワ
ーで呼出しが確立されるか否かが決定される。

【００６４】動作パラメータへの追加的なデータの取得
結果はデータセット更新に組み込まれる。改良されたデ
ータにより種々の予測付加条件下で干渉マトリックスの
シミュレーションおよび分析が可能となる。シミュレー
ションの結果を用いて、リアルタイム実施およびそれに
より起こされる実際の動作状態を受けいれる移動電話局
による利用のための検索テーブルが編集される。

【００６５】

【実施例】図２にその一部を示す移動電話システムの一
例は、それぞれ指向アンテナを用いて３個のセグメント
に分割された複数のセルを有している。セルのセグメン
ト数はいくつであってもよい。第１のセル１２は３個の
アンテナ・セクターを具えた基地局１３を有しており、
該セクターはセル１２をセグメント１２Ａ、１２Ｂ、１
２Ｃに分割している。セル１２に隣接するセル１４も各
１２０度の３個のセグメントに分割されている。同様に
セル１６，１８，２０，２２，２４もそれぞれＡ，Ｂ，
Ｃに分割されている。セル１２〜２４は重複して図２の
移動電話システムの領域内に有効カバー範囲を形成して
いる。

【００６６】共願に詳記するように、図３に示すように
統計的に顕著な回数の測定を全移動電話システムに亙っ
て行って、各基地局と各移動ユニット場所との間の相対
信号強度を決定する。セルセグメント間の干渉の確率が
決定されて、図４に示す手順により干渉マトリックスが
決定される。ついでこの発明の方法を用いて、周波数を
システム中の各セルの各セグメントに割り当てる。

【００６７】例えば、干渉確率はセグメント２４Ｂ，１
６Ａ間の干渉の高い確率を示す。したがって、セグメン
ト２４Ｂ，１６Ａには共通のチャンネルは割り当てられ
ない。代わりに、セグメント１６Ｂ，２２Ａは干渉マト
リックスにおいては低い干渉商を有する。したがって、
それらのセグメントには共通のチャンネルを割り当てる
ことができる。一旦割り当てられると、周波数とチャン
ネルの分布はデータセットに取り入れられ、通常チャン
ネル割当てのためにマトリックスの更新が行われる。

【００６８】いずれの基地局が場所にサービスするかを
決定した後で、チャンネルの最初の分布が完了する。こ
の発明においては図８に示す方法で確率的なテストが行
われる。図６に示すような確率曲線（システムのための
データから引き出された）を利用する。この曲線は、信
号対干渉レベル（Ｅｃ／Ｉｏ）の特定の比を有した特定
の場所において受信された信号を基地局が与える可能
性、を算定するものである。これにより該場所にサービ
スする各基地局の確率が決定できる。適宜なシステム
（ＡＭＰＳ／ＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ）について共願に詳記
するように、いかなる場所についても、Ｅｃ／Ｉｏ比は
決定できる。１を越える基地局が１個の移動ユニットに
サービスする場合には、各基地局についての確率は、個
々に決定される。そこから識別できる信号が受け取られ
た基地局の各可能性のあるグループについての確率はグ
ループ中で受け取られている個々の基地局の確率にグル
ープ中の他の基地局の確率とグループ中にない全ての基
地局の受け取られないであろう確率とを乗算することに
より、決定される。

【００６９】移動電話信号の強度および実際の場所にお
ける重複の決定を行うには、予測的ソフトウェアによっ
て発生されるグラフ上の点干渉が移動電話システム領域
内で起きるかもしれないことを示す地点におけるチャン
ネルの信号強度を測定する走行テストを行う。使用され
た予測的ソフトウェアはセルのカバー範囲を決定する同
様な地形およびセルから引き出される一般的な特定を推
定するものであるから、非隣接セルの境界へのセルの重
複のような重複はしばしば予測されない。

【００７０】したがって各セルによって発生されるテス
ト周波数の信号強度測定値は干渉が予想されかつ実際に
は起きる干渉を完全にミスするであろうテスト地点にお
いてのみ採取される。これらの信号強度測定値はそれら
が発生されたセルに対してグラフにプロットされる。こ
の処理はかなり時間を要し、オペレーターが干渉を発見
すると予期する地点にのみ干渉決定を限定する。

【００７１】干渉の地点が充分に大きい場合には、セル
に割り当てられたチャンネルのグループは変更される。
これには受容可能なレベルより大なる干渉が存在するか
否かを決定することにより達成される。干渉が存在した
ら、さらなる走行テストによりそれがテストされる。し
かし顕著な交信を持っていると予期された領域中に干渉
が存在すると最終的に確認された場合には、セルに割り
当てられたチャンネルのグループが変更される。

【００７２】セルに割り当てられた周波数グループは典
型的には全体が他のグループに変更される。該グループ
では他のセルが持っているチャンネルと干渉するチャン
ネルは起きないのである。時には用いられたチャンネル
のグループを変更することなくセルの特性（アンテナ傾
斜または特定のセルに用いられたパワーなど）を変更す
ることにより干渉は除かれる。受容可能なカバー範囲を
与えるチャンネルがセルに割り当てられかつ予期された
干渉が除かれたら、システムは固定されて操作される。

【００７３】この作業は遅く労力を要ししかも実際に存
在するであろう干渉の理解を完全にするものではない。
さらにシステム中の個々のセルの物理的な形態が変わる
といつも、想定セルカバー範囲の予測的な形態の発生、
予期されるセル強度形態のグラフへの書込み、予期され
た干渉が実際に存在するか否かの決定の走行テスト、走
行テストにより決定された実際の干渉の書込み、および
干渉の割当てが再び起きる。これは非常に労力を要する
プロセスであって、移動システムを生成し保持するコス
トが非常に増大し、干渉が除かれるという保証もないの
である。

【００７４】この発明にあってはかかる従来技術の問題
を克服すべく、全システムについての測定された信号レ
ベルデータを利用して予測的なプロットを与え、これを
利用してセルサイト位置とチャンネル割当てが確定され
る。これによりシステムが変更または更新されたときに
はいつでも（使用中のチャンネル割当て中でも）、書込
みとチャンネル割当てとが簡単に変更され得るのであ
る。

【００７５】一実施例においては、全システム領域の走
行テストからプロセスを開始する。この実施例の走行テ
ストでは、目的とする各セルまたはそのセクターにおい
て単一のチャンネルが送信される。また異なるチャンネ
ルがテスト領域中の他のセルにより送信される。完全に
新しいシステムが設計される場合には、従来の予測書込
みソフトウェアなど種々の手法により予測セルサイトが
決定され、指定されたセルサイト位置にテストトランシ
ーバーが配置される。

【００７６】移動電話システムがすでに存在している場
合には、存在するセルサイトが指定されたいずれかの新
しいセルサイトとともに用いられる。走査レシーバーを
具えた移動ユニットはシステム中で変更されるべき領域
の全ての道路およびハイウエイを走行する。ここで道路
とは全通信システムの最も可能性のある受信地点の全て
を補うものである。したがって軌跡上の移動ユニットに
サービスすることが予期されてなければ、四輪車両軌跡
を走行する必要はないのである。

【００７７】移動ユニットが動いている間、走査受信器
は各セルサイトから送信される各チャンネルの強度（通
常は受信信号パワー）を走査測定する。各セットの強度
測定値が取られている間定常的に移動ユニットの位置を
記録する装置（Ｌｏｒａｎまたは全地球測位（ＧＰＳ）
システム装置など）を移動ユニットは具えている。これ
により、移動ユニットが走行するサービス領域中のいか
なる地点でも受信できるシステム中に含まれるべく指定
されたセルサイトの全てにおける送話器により発生され
周波数強度測定値を与える。

【００７８】単一チャンネル上の各セルから送信するこ
とにより、読取りを複雑にするかもしれない干渉は除か
れる。つまりいずれの送信信号も他の送信信号と干渉す
ることなく、いずれかのチャンネルが送信されるセルは
積極的に知ることができる。これらの強度測定値はテス
ト続行中に移動ユニット中の装置により記録された位置
とともにデータベースに記録される。

【００７９】データベース中のデータはついでテスト中
のセルの特性（特に各セルによって送信されているチャ
ンネル）を示すデータと比較される。これにより、移動
ユニットによって受信された各信号が送られたセルまた
はセクターを示すデータベース、が発生される。移動電
話システム中の各セル（またはセクター）の実際の信号
強度をグラフに書き込むのにこのデータベースを使うこ
とができる。全領域に亙って取られた地点から書き込ま
れた干渉パターンは図３に示すようなプロットを生成す
るのに使うことができる。いずれにしてもセルの強度グ
ラフ書込みは予測ではなく実際の信号強度を示すもので
ある。

【００８０】領域についての信号強度データが１回を越
える走行テストから集められた場合には、全ての走行テ
ストからのデータは結合されてかつ各テストは付重しな
ければならない。これによりシステム中の変更を説明
し、かつ最新のテストにより大なる付重を行うようにす
る。これにより各走行テストのデータが他の走行テスト
のデータと合致するようになる。ある走行テストにおい
て他よりも高い送信パワーが用いられた場合には、信号
強度値を縮尺して（典型的には線型に）同じ有意性を持
ったデータを与えるようにする。

【００８１】新たなデータがネットワーク中の一部のみ
を代表する場合には、ある走行テストから集められたデ
ータは前に他の走行テストから集められたデータと「結
合」してもよい。全ネットワークについてのデータの収
集または指定ネットワークについてのデータの収集より
経済性または操作上の問題が先行する場合にはこのやり
方は有用である。新たなセルをネットワークに追加する
場合にも結合は有用であり、全ネットワークについてデ
ータを再度収集する必要なしに新たなセルの効果を決定
することができる。

【００８２】測定プロセスは厳格には制御されていない
ので、同じルートを走行しても異なる走行テストで採集
されたデータは若干場所が異なるだろう。結合プロセス
は種々な方法を用いて、異なる走行テストからの互いに
近いデータを関連付けて複雑なデータサンプルを生成す
る。一実施例においては各データサンプルが互いに１０
０フィート内の他のデータサンプルと結合される。

【００８３】余分なチャンネル測定値は一緒に平均され
る。他の実施例においては、伝播モデルを用いて、現行
の場所に近いチャンネル測定値からミスされたチャンネ
ル測定値を補間する。この点で、プロセスは、全領域中
で各地点から受信された各チャンネルについてのデータ
を該地点で受信された全ての他のデータと比較して、ど
のセルが該地点にサービスするかを決定する。これらの
セルは「想定サーバー」と呼ばれ、多くの基準が用いら
れる。

【００８４】セルが送信パスを与えるかまたはある場所
における移動ユニットに「サービス」するという無視で
きない確率がある場合には、セルは特定の場所における
想定サーバーである。想定サーバーを決定するのに用い
られる方法は簡単でもあり非常に複雑でもあり得る。以
下に３通りの想定サーバー方法を示すが、もっとあり得
る。

【００８５】最も簡単な方法では、ある場所についての
最強の信号強度の３ｄＢ以内の信号強度を有した場所に
サービスする全てのセルを想定サーバーとして識別す
る。もっと進んだ方法においては、各場所について想定
サーバーを決定するネットワーク・ソフトウェアおよび
ハードウェアの設定に因ると知られた信号パスのアンバ
ランスを説明するのである。そのような方法は変動する
アップリンクとダウンリンクとをバランスさせ、特定の
セルのためにある強度決定を偏倚させ、またはシステム
の特定の領域に合致する調整を与えるのである。第３の
方法にあっては、各異なるタイプのネットワークについ
て特定のテストを与え、ネットワーク形態と制御情報
（例えばいかにして移動ユニットのハンドオフが実施さ
れるかなど）と信号パスアンバランスを与えて、各場所
についての想定サーバーを決定する。

【００８６】例えば第１の方法を用いて、各場所におけ
る最強チャンネルの３ｄＢ以内の全てのチャンネルのグ
ループから最強の周波数が選ばれる。一般にチャンネル
のテスト周波数が使用する周波数のほぼ１０％以内であ
れば、セルにおける全てのチャンネルは平均していかな
る地点においても同じ強度の信号を与える。だからある
地点における最強の周波数はその地点にサービスするセ
ルを指定し、３ｄＢ範囲内の地点において受信された近
接セルによって送信された周波数はハンドオフ（重複）
領域を定める。交通をセルに強制するためによりうまい
ある地点にサービスするセル選択の方法を用いてもよ
い。

【００８７】移動電話システム中の全てのセルからの各
テスト位置における想定サーバーの信号強度の関係はつ
いで各セルについて指定されたチャンネルと結合され、
指定されたチャンネル選択が共チャンネルまたは隣接す
る周波数の原因となるか否かが決定される。ある領域に
おける地点にサービスするセルは既知であり、各セルま
たはセクションについての指定されたチャンネル選択デ
ータはそれらのセルと結合される。１個のセルから送信
された特定のチャンネルがある信号強度を有しかつ他の
セルからの信号と干渉するであろう地点は信号強度デー
タから決定され、該データは収集されているので、いか
なる走行テストについてもそのような決定が各指定され
たチャンネルについて行われる。

【００８８】決定には通常、地点にサービスするセルが
帯びたチャンネルと干渉するかもしれないチャンネル上
の各地点において受信された信号強度（ｄＢ）を、該地
点にサービスする信号の信号強度（ｄＢ）から、減算す
る。各地点においてサービスしている所望のセルはすで
に地点にサービスしているセルを決定するテストから決
定されている。ＡＭＰＳシステムにおける共チャンネル
については、もし差違が１７ｄＢ未満なら、干渉が存在
する。

【００８９】ＡＭＰＳシステムにおける隣接チャンネル
干渉については、差異が３〜６ｄＢ未満ならば（用いら
れた基準にもよるが）、干渉が存在する。システム中の
いずれかの地点において干渉がある場合には、チャンネ
ル割当ておよびセル形態情報（例えば有効放射パワー
（ＥＲＰ）など）は変更され、実際の信号強度データベ
ースが新たなセルチャンネル割当て運用される。これに
は新たなテストやオペレーターの操作は必要ない。単に
干渉を排除するチャンネル選択が決定されるまでソフト
ウェアを作動させるだけでよい。

【００９０】この想定干渉情報を示す図３の書込みを準
備して、これにより干渉が起きるであろう地点がシステ
ムで利用する指定チャンネルであることを示している。

【００９１】この発明のプロセスは新たなシステムを更
新したり設計するのみならず、特定なタイプの移動電話
システムを用いて行われた走行テストから引き出される
信号強度測定にも使用できる。該システムは例えばＡｍ
ｅｒｉｃａｎ／Ｍｏｂｉｌｅ電話システムなどであっ
て、全く異なるタイプのシステムを用いるセルサイトに
ついてのカバー範囲や干渉形態を決定するのに用いられ
る。これにより、古いシステムから集積された走行テス
ト結果が同じサイトに装備された新たなシステム中で起
きる干渉を予測するのに使われる。システムはいかなる
方法でも変更できるので、同じ信号強度テストを利用で
きる。

【００９２】信号強度測定データベースに対するソフト
ウェアで新たなチャンネル割当てがテストでき、これに
より干渉の新たな予測を引き出すことができる。追加の
セルまたはセクターが追加される場合には、新たなセル
からの信号についての走行テストのみでできる。これら
は信号強度測定データベースおよび使用される新たなチ
ャンネルを決定するのに使われる更新データベースに追
加される。この発明のプロセスを使用することにより、
セルを配置したりチャンネルグループを割り当てたりす
るコストが劇的に低減される。

【００９３】図４にこの発明のプロセスの一実施例の詳
細を流れ図で示す。プログラムへの因子としては走行が
行われる移動電話システムの街路、ハイウェイおよび道
路上の各地点で受信される周波数の実際の信号強度を表
すデータがある。

【００９４】この走行テストデータは走行テストの各位
置で測定された全ての周波数の信号強度を含んだもので
ある。各データ地点はテスト表示の時間、受信されたチ
ャンネル、テスト地点の地理的な経緯度および行われた
信号レベル測定のリストなどを含んでもよい。特殊なケ
ースでは、このリストは地点における全ての受信チャン
ネルのレベル、特定のレベルを越える地点で受信された
全てのチャンネルのレベルのリストなどを含んでいる。

【００９５】走行テスト情報は、テスト中各セルにおい
て機能しているチャンネルを示すデータベースと、比較
される。このデータベースはパワーレベル、アンテナ方
法およびプログラム中で比較されるテスト形態などに関
する他の有意性でデータを含んでもよい。これによりそ
れらの要因中の変更が変更されるか否かが決定されて、
使う予定の周波数上の信号が実際には干渉しない。これ
によりセルまたはセクター出力データベースに合致する
信号レベルを与える。合致した信号レベルはプロセスに
送られて、該プロセスは各信号位置について想定サーバ
ーを識別する。

【００９６】このプロセスとしては種々のものがある。
例えば、地理的な位置についてどのセルが最強の信号を
与えかつそれを該位置のための想定セルとして用いるか
を決定するものであってもよい。また最強信号の３ｄＢ
以内の強度の信号を与える他のセルを含んでいてもよ
い。他方、プロセスは受信信号を操作して、可能なとき
にはいつでも特定のセルを特定の領域に用いて交信を特
定のセルまたはセクターに指向させてもよい。

【００９７】信号レベルに合致したセルまたはセクター
はまた、各地点での周波数を点検して地点にサービスし
ているセルのために計画された周波数割当てを導入して
干渉するであろう周波数を決定するプロセスに、送られ
てもよい。それらの干渉するであろう周波数はついで、
ある地点にサービスしているチャンネルの信号レベルを
干渉信号の信号レベルと比較するプロセスに、送られ
る。このプロセスは各セルについての形態データを規定
する入力データを利用するが、該形態データは計画され
たパワーレベルおよびアンテナの傾斜などを含んでい
る。プロセスの結果として、移動電話システムのいずれ
かの位置にサービスする周波数についての干渉レベル計
算を行う。

【００９８】このプロセスの結果は他のプロセスに送ら
れ、該プロセスでは干渉しきい値アルゴリズムを利用し
ていずれかの干渉が顕著であるか否かを決定する。結果
はデータベースであって、グラフ状に書き込まれてもよ
く、移動電話システムを全ての顕著な干渉とともに決定
する。セルについての新たなチャンネル選択を与えて前
に計画された周波数割当てを置き換えてプログラムを再
び実行させることにより、顕著な干渉地点が除かれる。
セルの種々の特定は変更でき、それにより干渉への効果
を決定できる。このプロセスは顕著な干渉が除かれるま
で続けられる。

【００９９】第２の実施例は、新たなシステムを設計す
る場合には、第１の実施例より遥かに経済的である。該
実施例では、システムが設計されるときに、サイトが位
置しているであろう一般的な領域がまず決定される。例
えば前の実施例と同じく従来技術の予測的ソフトウェア
を用いてこれを行う。

【０１００】新たなシステムを設計する際の問題として
は、同じ一般的な領域中の多くの可能性からひとつのサ
イトのための特定な位置を選択することがある。該領域
には多くの異なる位置がある。サイトを求める前にどの
位置がよりよく適しているかを決定すべく、この実施例
では各サイトに送信器を配置して、走行テストを行う。
各サイトに多数の位置がある場合には、このようなテス
トは１日掛るだろう。したがって全領域となるとテスト
は数日要することになる。

【０１０１】図５に示す本実施例では、走行テストに際
して１個の移動ユニットに１個の送信器を配置して、新
たなセルが指定される広い領域に亙っての各サイトにお
ける指定された全ての位置における固定受信器（高価な
走査受信器ではない）を使う。移動ユニットは新たなセ
ルにより囲まれた道路を走行し、かつ単一の周波数上で
送信する。全ての受信器は送信を探知しようとする。

【０１０２】移動アンテナから送信されたパワーレベル
は１回またはそれが正確に既知であることを確かめるの
に充分な回数だけ移動ユニットにおいて測定される。Ｇ
ＰＳなどの位置システムが移動ユニットにリンクされて
いて、各測定地点における位置表示を与える。送信器は
選択された周波数で信号を送り、全ての受信器がその強
度を測定する。移動ユニットの位置表示は各テスト送信
とともに送信されて、指定されたサイトにおける受信器
により受信される。

【０１０３】これに代えて、位置は送信の時間とともに
移動ユニットによりデータベースに記録されてもよく、
受信時間は受信信号強度とともに各受信器により記録さ
れてもよい（例えば接続されたコンピューターにより各
指定サイトにおいて信号強度が記憶される）。アップリ
ンク送信において移動送信器からセルにおいて受信され
た信号強度は平均して、ダウンリンク送信においてセル
サイトから移動ユニットに受信された信号強度と、同じ
である。ダウンリンク送信がデータを採集するのに使わ
れたアップリンク送信とは異なる有効放射パワーである
ときには、採集されたデータは単に互いに乗算するのみ
で調節されて補償される。

【０１０４】したがってこの第２の実施例で走行テスト
により集められたデータは前の実施例について走行テス
トで採集されたデータに直接置き換えられる。しかし第
２の実施例の走行テストは第１の実施例に用いられたも
のよりも遥かに経済的である。まずサイトへの全ての送
信に単一の周波数が用いられているので、走査受信器を
使う必要がない。各受信器はデータを記憶するコンピュ
ーター装置を必要とする。各サイトにおいて送信器を使
う代りに単一のテスト送信器が必要なだけである。

【０１０５】さらに重要なことは、入手できる周波数の
数がいかに多くのステーションを同時にテストできるか
を制約しないから、全ての領域が単一の走行テストでカ
バーできることである。テストについての唯一の制約は
移動ユニットからステーションへの距離である。かくし
て労働コストが大きく低減される。したがって、サイト
を選択して計画されている領域の全てのステーション間
の干渉を正確に決定するのに必要な全てのデータを集め
るのに必要なのは全領域について単一の走行である。充
分なテスト装備が使われている場合には、異なる移動ユ
ニットおよび各移動ユニットがテストするサイトに１個
を越える移動ユニットと異なる周波数を用いることによ
り、従来技術で数週間のテストを必要とするのに比べ
て、ただの１日で全システムをテストできるのである。

【０１０６】この実施例を用いて一旦採集されたデータ
は第１の実施例の場合と実質的に同じ手法で利用され
る。図４にその一例を示すが、この発明は従来技術に比
して多くの利点を提供する。このプロセスは移動電話シ
ステムの物理的構成に変更を加える前にシステム周波数
計画の完全なテストを可能とし、チャンネル間の干渉を
決定するための時間と労力とを除くのである。またこの
発明は非常に短時間内に全移動電話システムに亙っての
実際の干渉の完全な決定を可能とし、しかも干渉の検知
漏れをなくするのである。

【０１０７】走行テストは一旦採集分析されれば、セル
システム間の干渉の相関スコアーを与える。このスコア
ーを用いて、アンテナ間の相関干渉をランク付けでき、
しかもセルシステム間のチャンネル分布の干渉構成を最
低のコストで選択できるのである。かくして引き出され
た相関予測干渉スコアーはこの発明の干渉マトリックス
に組み込まれて、潜在的な干渉について最低のコストで
チャンネルを再割当てするのに効果的に利用される。

【０１０８】第１の実施例において２個のセルまたはセ
ルセグメント間でチャンネルを再割当てする際には、最
小の干渉基準が設定され、該基準に合った第１の再割当
てをシステムが受容する。これに代わるより好ましい実
施例においては、チャンネル再割当てのための全干渉ス
コアーが算定されて、最低のスコアーが受容される。図
１０に示すように、全干渉スコアーを決定するには、各
潜在再割当てについての共チャンネルまたは隣接チャン
ネルの各対の干渉を算定しなければならない。

【０１０９】アップリンク干渉とダウンリンク干渉とが
記録されて全スコアーが比較されねばならない。アップ
リンク干渉の算定に当たっては移動ユニット通信のパワ
ーレベルを考慮する必要がある。走行テストでは受信セ
ルとの潜在的な干渉をするセルを決定した。この情報は
システムマトリックスの一部である。ついで干渉スコア
ーはこの情報の算定に基づかされる。セルサイトの分布
および走行テストで探知された干渉分布に応じて、指定
されたチャンネル再割当ては非常に少数または多数の算
定されるセル対に影響を与える。

【０１１０】図１１に示すように追加の基準として、再
割当てされたチャンネルを利用している譲渡セルにおい
て呼出しを返すコストの算定をすることもできる。この
コストは現行の干渉スコアーに加えられて、最低の全ス
コアーが再算定されて、最小コスト再割当てが決定され
る。呼出しを返すコストは継続しているチャンネル使用
の中断コストおよび譲渡セルにおける呼出し容量負荷な
どの要因を含むこともある。

【０１１１】他の実施例においては、ＥＲＰにおける変
更が探知されたときまたはＳＡＣＣＨへのデータ送りが
受信パワーレベルの変更を示したときいは、走行テスト
法により生成されたマトリックスは更新されてもよい。
システム構成の調整またはシステム挙動の変更前に採取
されたデータはそのような変更について更新されたデー
タよりも統計的な有意性が少ない。

【０１１２】加えてシステムは、チャンネル使用につい
ての可能性のある将来の需要における干渉スコアーおよ
び再割当てのシステムコスト、を査定することもでき
る。前の再割当てからのチャンネル使用パターンは再割
当てマトリックス中の層としてシステムにより保持され
る。移動ユニット使用交信は算定されかつ使用履歴から
予測されて、再割当てチャンネルについての再割当て将
来使用需要の影響の算定基準を与える。図１２に示すよ
うに、現行時間における譲渡セルからの再割当てが近い
将来にチャンネルを必要とすることを結果し易いか否か
をシステムは算定することができる。その譲渡セルから
のチャンネル再割当てのコストは全コストスコアーに組
み込まれて、他の潜在再割当てと比較されて、再割当て
のための最小コストを再び算定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】割当てされた移動電話周波数スペクトルを示す
図である。

【図２】移動電話システムの一部のダイアグラム図であ
る。

【図３】走行テストにより選られた信号強度データの一
例を示すグラフである。

【図４】この発明による干渉予測プロセスのフローチャ
ートである。

【図５】この発明の予測方法の第２の実施例を示す図で
ある。

【図６】基地局が特定の場所にサービスする特定の信号
／干渉レベルを有した受信信号を与える可能性を算定す
るのに用いる確率曲線を示すグラフである。

【図７】移動電話システムの各場所において各基地局群
から信号受信する確率を示すグラフである。

【図８】この発明による干渉マトリックスの最初の確立
プロセスの一例を示す図である。

【図９】この発明によりチャンネル割当てを実施するプ
ロセスの一例を示す図である。

【図１０】最低干渉スコアーチャンネル再割当ての選択
のための算定基準の一例を示す第１の論理図である。

【図１１】最低干渉スコアーチャンネル再割当ての選択
のための算定基準の一例を示す第２の論理図である。

【図１２】最低干渉スコアーチャンネル再割当ての選択
のための算定基準の一例を示す第３の論理図である。

【符号の説明】

１２，１４，１６〜２４ セル １３ 基地局 １５ 移動ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/30

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動ユニットが基地局と通信して各場所
   における干渉を計算する全移動電話システムに亘って近
   接した場所からの実受信信号レベルデータを利用する型
   式であって：各特定の場所において移動ユニットと通信
   する可能性が最もある基地局を識別し、システム中の各
   場所における識別された各基地局について想定干渉基地
   局のリストを集め、各場所における移動ユニットによっ
   て各識別された基地局から受け取られた可能性のある送
   信信号パワーを決定し、各場所における想定干渉基地局
   の可能性のある送信信号パワーを比較して、実干渉基地
   局を識別して各識別された基地局間の干渉の可能性と強
   度を示す対応干渉スコアーを割り当て、計算された基地
   局干渉スコアーに対応する干渉マトリックスを確定し、
   干渉マトリックスに応じて基地局にチャンネルを割り当
   てて基地局干渉を最小にし、チャンネル再割当て要求に
   ついてシステムをモニターし、干渉マトリックスに応じ
   て再割当て決定に基づいた再割当て要求に応じて譲渡干
   渉から譲受干渉にチャンネルを再割り当てして基地局干
   渉を最小にすることを含んでなるシステム。
2. 【請求項２】 さらに潜在再割当てチャンネルを識別
   し、再割当てによる干渉について各潜在再割当てチャン
   ネルを算定することを特徴とする請求項１に記載のシス
   テム。
3. 【請求項３】 干渉マトリックスが各算定された潜在再
   割当てチャンネルについての干渉スコアーを含んでいる
   ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 【請求項４】 さらに譲渡基地局における各再割当ての
   インパクトを算定し、それには各譲渡干渉からの再割当
   てチャンネルの損失について崩壊スコアーの割当てを含
   むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
5. 【請求項５】 再割当て決定が各潜在再割当てチャンネ
   ルについての干渉と崩壊スコアーとの結合に基づいてい
   ることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 【請求項６】 再割当てに際して、譲渡基地局上の再割
   当ての効果を算定し、それには譲渡基地局における瞬時
   呼出し中断のインパクトの算定を含むことを特徴とする
   請求項１に記載のシステム。
7. 【請求項７】 再割当ての決定に際して、潜在チャンネ
   ル再割当てについて総干渉スコアーを決定し、全ての算
   定された潜在再割当て中の最も低いスコアーを選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 【請求項８】 総干渉スコアー決定が、各潜在再割当て
   について共結合および隣接チャンネルの各対の干渉を、
   含んでいることを特徴とする請求項７に記載のシステ
   ム。
9. 【請求項９】 総干渉スコアー決定が、再割当てされた
   チャンネルを利用している譲渡セルにおける呼出しを戻
   すコストの算定を、含んでいることを特徴とする請求項
   ７に記載のシステム。
10. 【請求項１０】 総干渉スコアー決定が、潜在再割当て
    チャンネルの後続の再割当てにおける移動電話システム
    に対する将来のコストの算定、を含んでいることを特徴
    とする請求項７に記載のシステム。
11. 【請求項１１】 さらに移動電話システムの状態の変更
    に基づいた干渉マトリックスの更新を含んでおり、該更
    新が移動電話システムに対する変更の前に集められたデ
    ータへの低減統計的有意性の施与を含んでいることを特
    徴とする請求項１に記載のシステム。
12. 【請求項１２】 さらに移動電話システムの生きている
    動作パラメーター状態についての追加のデータの獲得に
    基づいた干渉マトリックスの更新を含んでおり、該更新
    がデータ獲得前に集められたデータに低減統計的有意性
    の施与を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の
    システム。