JP2001505726A

JP2001505726A - セルラーネットワークにおける適応式周波数プランニング

Info

Publication number: JP2001505726A
Application number: JP51532598A
Authority: JP
Inventors: ヤンヌパランタイネン; オスカーサロナホ
Original assignee: ノキアテレコミュニカシオンスオサケユキチュア
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2001-04-24
Also published as: CN1233381A; NO991484D0; EP0976288A1; CN1098017C; EP0976288B1; FI963903A0; DE69734676D1; AU4461197A; NO991484L; ATE310366T1; AU730590B2; FI106589B; FI963903A; US6253086B1; WO1998014025A1

Abstract

(57)【要約】セルラーネットワークにおいてベースステーションの無線周波数が適応式に選択され、アップリンク周波数を選択するときには、ベースステーションは、システムに使用される受信帯域の全ての周波数又は幾つかの周波数において、当該周波数で受信される信号の全電力を測定する。最も低い電力を受信する周波数がアップリンク周波数として選択される。ダウンリンク周波数を選択するときには、送信帯域の全ての周波数又は幾つかの周波数において同調信号が送信される。他のセルのエリアに位置しそして同じ周波数で動作する移動ステーションは、同調信号の作用を干渉として受ける。ベースステーションは、他のトラフィックに対しそれ自体で生じる干渉が充分に低いダウンリンク周波数を使用するよう同調される。

Description

【発明の詳細な説明】セルラーネットワークにおける適応式周波数プランニング発明の分野本発明は、多数のベースステーションを備え、ベースステーションと、それと無線通信する移動ステーションとの間のデータ送信が当該ベースステーションに対して確立された多数の周波数のうちのある周波数で行なわれるようなセルラーネットワークにおいて周波数を選択することに係る。先行技術の説明セルラー電話システムの基本的な考え方は、周波数が限定されるにも関わらず所要の容量を得ることができるように、システムの限定された周波数帯域を使用することである。これは、セルを形成することにより達成される。システムの全ての周波数をセルが使用できるのではなく、ある周波数グループしか使用できない。隣接セルは、その部分に対し、当該セルの周波数グループの周波数を使用できず、それらの周波数は、当該セルから充分に離れて位置するセルにしか使用できない。従って、同じ周波数を使用するセル間で信号強度が充分に低下し、同じチャンネルの干渉も充分に低くなり、無線チャンネルに干渉を生じることはない。上記原理に基づく周波数の割り当てを周波数の再使用と称する。上記事柄は、所要のトラフィック密度をサポートする連続的な有効到達範囲を経済的に達成するように、セルサイズ及びシステムパラメータ、例えば、周波数割り当て、セル容量及び数を選択することを意図したセルラープランニングにおいて重要である。従って、セルラープランニングにおいて考慮すべきファクタは、とりわけ、異なるエリアにおけるトラフィック密度や、移動ステーションの最大送信電力及び干渉である。周波数の使用に関連した「再使用ファクタ」という用語は、オペレータのセルラープランニングに依存し、そして干渉の限界は、再使用ファクタの限界も設定する。再使用ファクタは、スペクトルの効率にとって極めて重要である。再使用ファクタが小さいほど、周波数スペクトルの使用効率が高い。再使用ファクタは、相対的な干渉レベルＣ／Ｉによって決定され、ここで、Ｃは、受信した搬送波のレベルであり、そしてＩは、干渉レベルである。各ファクタは、使用するハンドオーバー手法、移動ステーションの電力調整、不連続送信ＤＴＸ及び周波数ジャンプにより影響を受ける。完成したネットワークでは、セルに対して個別の周波数セットが割り当てられ、即ちある周波数におけるある数の搬送波が割り当てられ、そして再使用ファクタは、そのセルからどれほど遠くで同じ周波数が使用されるかを指示する。たとえある数の搬送波がセルに割り当てられても、これは、全ての搬送波が常に使用されることを意味するものではない。従って、再使用ファクタは、「ルーズ」なものとなり、セル容量を増加しなければならない場合に、セルの周波数セットから更に搬送波を導入することにより増加することができる。ベースステーションの位置及び数が一定と考えられる場合には、システムに対して割り当てられる周波数スペクトルが、ネットワークが達成し得る最大容量の上限を確立する。セルラーネットワークにおいてセルによりカバーされる地域の概略図である図１を参照して、これを説明する。明瞭化のために、セルは同じサイズであり、同じ半径を有する円で表わすが、黒いドットで示されたベースステーションＢＴＳは、セルの中心にあり、ベースステーション間の距離をｄとする。再使用ファクタは４とし、これは、周波数セットＡ、周波数セットＢ、周波数セットＣ及び周波数セットＤの４つの周波数セットが必要とされることを意味する。従って、図示のように、例えば、１つの周波数セットのセルが別の周波数セットのセル間に存在するように同じ周波数セットを繰り返すことができる。従って、搬送波周波数は距離Ｄで再使用される。各セルごとに２つの搬送波があり、即ち各周波数セットに２つの搬送波があり、従って、搬送波の全数が８であると仮定し、そしてＧＳＭシステムの場合のように搬送波が２００ＫＨｚの帯域を必要とすると仮定すれば、図示されたシステムは、例えば、１．６ＭＨｚの周波数帯域を必要とする。これは、ネットワークの周波数帯域がネットワークの容量の上限を設定するという既知のネットワークに関する問題を示す。容量を増加するためには、搬送波の数を増加しなければならず、これは、周波数帯域を広げなければ行うことができない。ベースステーションコントローラが接続に対して割り当てられるべき周波数を選択するときには、１つの基準として干渉を考慮しなければならない。ベースステーションは、できるだけ低いノイズレベルを有するチャンネルを空きチャンネルから割り当てるとき、及びトラフィックに使用されているあるチャンネルが空きチャンネルに存在する干渉レベルより高いアップリンク干渉レベルを受けると分かったときにセルの内部ハンドオーバーについて判断するときに、この情報を考慮することができる。しかしながら、実際には、これを行うことは困難である。というのは、全てのチャンネルを使用するようにシステムができるだけ高い利用率をもつことをオペレータが望むからである。実際には、このような状態は、特に干渉制限を伴うネットワークでは存在し難く、全でのセルにおいて全てのチャンネルが使用される場合には、干渉レベルの上昇により接続の質が受け入れられないものとなる。このため、ネットワークは、たとえ空きチャンネルをまだ割り当てることができても、混雑のためにジャミング状態となる。このような状態では、アップリンクチャンネルの干渉レベルを考慮することができる。このように、ある種の自動チャンネルプランニングがセル間に達成され、第１のセルにおいてあるチャンネルが使用されると、他のセルにある大きさの干渉レベルを招き、従って、このセルにおいて干渉を受けると同時に第１のセルとも干渉するようなチャンネルの使用が防止される。これは、基本的に動的なチャンネル割り当て方法であり、即ち、セルが過負荷となるが、干渉チャンネルを使用するセルが存在しない場合に、セルは、これらのチャンネルを動的に使用することができる。上記構成に基づき、完全なセルラーネットワークでは各セルに対して個別の周波数セットが割り当てられ、そして再使用ファクタは、そのセルからどれほど遠くに同じ周波数が再使用されるかを指示する。これを達成するためには、相当の周波数プランニング作業が必要とされる。周波数プランは固定であり、即ちいったん周波数がセルに割り当てられると、それらは永久的である。固定の周波数プランの欠点は、相当の作業を必要とすると共に、トラフィック量の変化にそれ自身を適応させられないことである。ネットワークに新たなベースステーションが補足されると、新たな周波数プランニングを行なわねばならない。ネットワークの縁に新たなベースステーションが配置される場合には、必要な作業の量が適度なものとなるが、ネットワーク内でセルサイズを縮小するように既存のベースステーション間に１つ又は多数のベースステーションが配置された場合には、周波数プランニングに著しい作業が必要とされる。チュアング及びソレンベルガー氏の米国特許第５，２１２，８３１号は、ＦＤＭＡ及びＴＤＭＡシステムにおいて周波数を独立して適応式に割り当てる方法及び装置を開示している。この適応式方法によれば、各ベースステーションに対し、ベースステーションにより実行される信号強度の測定に基づいて周波数が割り当てられる。測定は、ベースステーションがそれ自身の送信器をオフに切り換えて他のベースステーションのダウンリンク周波数を聴取し、それらの信号電力を測定するように行なわれる。最も低い電力をもつ受信周波数が、そのベースステーションのダウンリンク周波数として一時的に割り当てられる。各ベースステーションは、他のベースステーションに対してこの手順を独立して非同期で繰り返す。全てのベースステーションが手順を遂行すると、その各々が１つのダウンリンク周波数を選択する。ベースステーションにより選択されるダウンリンク周波数がもはや変化しないように同じ測定サイクルが何回も実行されるか、又は所定数の反復サイクルが実行される。上記発明の方法には、少なくとも２つの明らかな欠点がある。第１に、ベースステーションは、測定の時間中それらの送信を中断しなければならないが、その時間中及び少なくともその周波数においては、移動ステーションとの接続を維持することができないために、それは困難である。これは、ネットワーク加入者にとって有害である。第２に、他のベースステーションのダウンリンク干渉信号の強度が、測定を実行するベースステーションにおいて測定され、従って、ベースステーションが大きな干渉を検出しないことが考えられるが、サービス中の移動ステーションは、大きな干渉を受ける。この第２の欠点が図２に示されている。この図は、ベースステーションＢＳ１及びＢＳ２がある地域に配置され、それらの間の信号が直接送信されず、強力に反射される状態を示している。このような状態は、都市においてはビルディングが信号の直線的な進行を妨げる交差点や、或いは地方では地形的に高い点が直線的な進行を妨げる場所で生じる。従って、上記米国特許の方法を用いるときには、ＢＳＩがＢＳ２の送信周波数を測定し、そしてその周波数において干渉が低いことを見出す。対応的に、ＢＳ２は、ＢＳ１の周波数を測定し、そしてそれが小さいことを見出す。その結果、各ベースステーションは、同じダウンリンク周波数に同調できることになる。従って、車が点Ａにあるときには、周波数ｆにおいてベースステーションＢＴＳＩとトラフィック接続し、接続は良質なものとなるが、車が交差点に達すると、ベースステーションＢＴＳ２により送信された周波数を受信し、従って、同じ周波数のベースステーションＢＴＳ２からの信号を強力な干渉として受ける。これらの状況のもとでは、交差点において、移動ステーションＭＳがどのベースステーションに接続されるかに関わりなく、移動ステーションの受信に常に強力な干渉がある。発明の要旨本発明の目的は、公知方法の欠点を伴うことなく適応式の周波数プランニングを行うことである。周波数プランニングは、ベースステーションが通常のトラフィック使用をするのと同時に作用できねばならず、そしてプランニングは、移動ステーションが経験する実際の干渉を考慮することができねばならない。上記の目的は、独立請求項に記載する方法により達成される。従属請求項は、この方法を実施する種々の態様を記載する。本発明は、同調ベースステーションのアップリンク周波数を選択するときには、ディスパッチ即ちセルにおいて動作する送信器／受信器の実際のトラフィックが聴取され、そしてダウンリンク周波数を選択するときには、他のセルのエリアにある送信器／受信器において同調ベースステーションのディスパッチにより生じる干渉が考慮に入れられるという考え方をベースとする。送信器／受信器は、テストユニットであるが、好ましくは、システムの通常のトラフィックオペレーションにおける移動ステーションである。測定は、同調ベースステーションが通常のトラフィックオペレーションにある間に行なわれる。アップリンク周波数は、周波数プランニングを行うベースステーション即ち同調ベースステーションが、システムに使用される受信帯域の周波数のサブセット又は受信帯域の全ての周波数において、当該周波数で受信される信号の全電力を測定するように選択される。システムに基づき、測定は、異なる方法で行なわれる。第１に、測定は、周波数を連続的に測定することにより行なわれる。このやり方は、ＦＤＤシステムに使用されねばならない。第２に、システムがＴＤＭシステムの場合には、電力が異なるタイムスロットにあり即ち電力がチャンネル間で変化するような多数のチャンネルにより同じ周波数が使用されるかどうかを調べることにより測定が連続的に実行されるか、或いは各受信タイムスロット又はフレームの所望のタイムスロットのいずれかに対しフレームの各タイムスロットごとに測定が別々に行なわれる。実際には、搬送波全体を連続的に測定する最初に述べた方法が好ましい。各周波数において受信される全電力が測定されるときには、周波数が質の順に配置される。又、電力が異なるタイムスロットに対して測定される場合には、当該周波数のタイムスロットが質の順に配置される。１つの周波数又は多数の周波数を含むアップリンク周波数のセットが、この順序に基づいて選択される。ダウンリンク周波数は、送信帯域の全ての周波数又は周波数のサブセットとにおいて、同調ベースステーションが、非変調搬送波、或いはノイズ又は別の同調信号で変調された搬送波である信号を送信するように選択される。ある識別可能な情報で搬送波を変調するのが特に好ましい。他のセルのエリアに位置するテストユニットが、同調ベースステーションが送信するのと同じ信号周波数及び時間において上記他のセルに接続する場合には、この信号を干渉として受け、従って、受信器において干渉レベルが上昇する。テストユニットは、接続の質に関する測定結果をそれ自身のベースステーションを経てネットワークに中継し、周波数プランニングを行うベースステーションに、いかに大きな干渉が生じたか通知し、それにより、ベースステーションは、その周波数／チャンネルを使用できるかどうか或いはその後の周波数が検査されるかどうか推測する。ネットワークは、同調プロセス全体を制御するのが好ましい。制御に適したネットワーク要素は、例えば、ベースステーションのコントローラであり、これは、干渉信号を送信する命令を同調ベースステーションに与え、そしてそれにより生じた干渉の測定結果を受け取ると、同調ベースステーションが上記周波数又はチャンネルを使用できるかどうか或いは別の周波数において測定が続けられるかどうかを分析する。次いで、同調ベースステーションに、分析結果に基づいて動作するように指令する。好ましいテストユニットは、ネットワーク内で動作する移動ステーションであって、移動電話システムに必要とされる測定ルーチンを実行しそして規則的な間隔でそれをネットワークに送信する移動ステーションである。次いで、同調ベースステーションは、多数の干渉測定結果を受け取る。これらの周波数は、同調ベースステーションにより他のトラフィックに対して生じる干渉が充分に低いところの１つ又は多数の周波数を含む１組のダウンリンク周波数として選択される。図面の簡単な説明以下、添付図面を参照し、本発明を詳細に説明する。図１は、セルの周波数プランニングを示す図である。図２は、既知の方法を使用したときの問題状態を示す図である。図３は、図１の方法をネットワークにおいて示す図である。図４は、本発明の方法を示すブロック図である。好ましい実施形態の詳細な説明図３において、セルＡは、それ自身のアップリンク及びダウンリンクの両周波数を選択しなければならない同調ベースステーションであると仮定する。他のセルは、以下に述べるある周波数を使用し、そして各方向に異なる周波数があり、従って、システムは、周波数分割デュープレックス（ＦＤＤ）又は周波数分割デュープレックス／時分割デュープレックス（ＦＤＤ／ＴＤＤ）システムであり、後者のシステムは、例えば、ＧＳＭシステムの場合のように、周波数分割に加えて、時分割を使用するものであると仮定する。又、簡単化のために、各セルは、アップリンク方向及びダウンリンク方向の両方に１つの周波数のみを使用すると仮定する。従って、セルＧのベースステーションＢＴＳは、セルのエリアにある移動ステーションに対して周波数ｆ（ダウンリンク周波数）で情報を送信し、そしてそのディスパッチを周波数ｆ₂（アップリンク周波数）で受け取る。セルＢにより使用される対応周波数は、ｆ₃及びｆ₄であり、一方、セルＦの周波数は、ｆ₅及びｆ₆である。他のセルの周波数は、示されていない。図３及び４を参照して本発明の方法を説明する。ベースステーションＡは、システムのアップリンク周波数、即ち移動ステーションの送信を聴取することにより同調を開始するが、それらの情報内容には注意を払わず、受信信号電力のみを考慮して行う。これは、図４の段階１である。ある場合には、システムのアップリンク周波数の一部分しか聴取しないが、アップリンク帯域の全ての周波数を聴取することができる。セルＡのベースステーションの受信器は、送信帯域のある周波数から別の周波数へ同調され、そして各周波数において、全受信電力を測定する(図４の段階４)。システムがＦＤＤシステムである場合には、この周波数で受信した全電力が測定される。システムがＦＤＤ／ＴＤＤシステムである場合には、もし所望であれば、周波数がタイムスロットに分割されるかどうか見出すことにより、全電力のみが測定される。ここでは、ベースステーションは、それが選択したアップリンク周波数の全てのタイムスロットを使用する。又、タイムスロットに基づいて測定を行うこともできる。これは、ネットワークのベースステーションが互いに同期又はほぼ同期されるか、或いは互いのタイミングを知って、各ベースステーションが他のベースステーションのフレーム同期を知ることを必要とする。従って、同調ベースステーションは、フレームのタイムスロットの一部分のみを使用し、他のベースステーションでは他のタイムスロットが使用される。もちろん、ベースステーションは、全てのタイムスロットを使用してもよい。実際の移動送信の電力が測定段階で測定され、そしてトラフィック密度は時刻及び曜日によりネットワークにおいて変化するので、測定を充分な長さで継続して、その結果を平均化することにより、アップリンク周波数電力の充分信頼性のある状態が得られるようにしなければならない。これは、測定プロセスが何時間又は何日も続くことを意味するが、個々の測定は短くてもよい。一方、個々の測定が短いバーストである場合には、例えば、数時間というサイクルでそれを送信することができ、それにより得た資料に基づいて判断を行うことができる。又、バーストの使用は、例えば、数分という短い時間中にそれらを次々に送信できるようにし、そしてある周波数が使用のために選択される。短い時間の後、例えば、３０分後に、短い時間巾の新たな測定が行なわれ、それにより得られる結果は、いかに操作すべきかを示す。これは、ネットワークに生じるトラフィック密度の変化に非常に迅速に対処できるようにする。ベースステーションが再同調を行いそしてある送信／受信周波数がそれに対して既に選択された場合には、使用される測定周波数を除く他の全ての受信周波数を移動ステーションの接続に使用することができ、そしてベースステーションの全ての送信周波数を通常の仕方で使用することができる。これは、測定が、ベースステーション及びそれとトラフィック接続する移動ステーションの動作を妨げないことを意味する。ベースステーションには、個別のテスト送信器／受信器を使用することもできる。全てのアップリンク周波数電力が測定されると、全受信電力ができるだけ低い周波数がアップリンク周波数として選択される(図４の段階６)。図３に示す例を参照すれば、ベースステーションＡの測定値は、セルＧの受信周波数ｆ₂の全電力と、セルＢの受信周波数ｆ₄の全電力と、セルＦの受信周波数ｆ₅の全電力とを含む。従って、これら周波数は、セル内の番号３１、３２及び３３で示されたセル内の移動ステーションがベースステーション方向の送信において使用する周波数であり、そして電力は、同調ベースステーションにより測定された当該周波数における長時間平均電力である。移動ステーションと同調ベースステーションとの間の距離が長いほど、測定される長時間電力値に対するそれらの作用が僅かである。従って、ベースステーションＡは、その測定された信号周波数の全ての電力を大きさ順に配列した後に、そのリストを調べることにより、例えば、ベースステーションＡで測定された周波数ｆ₂の中間電力が著しく低下し、ベースステーションがそれをアップリンク周波数として選択しても、セルＡのベースステーションにおいて許容干渉レベルを越えないことを見出すことができる。従って、ベースステーションは、周波数ｆ₂をアップリンク周波数として選択する。又、この周波数は、ベースステーションＡが異なる周波数ソースを互いに区別できなくても、セルＧでもアップリンク周波数として使用される。アップリンク周波数は、もちろん、何らかの基準により選択することができ、例えば、最も低い測定信号電力に対応する周波数を選択することができる。ベースステーションＡは、信号周波数ｆ₄から測定した電力が大きく、ベースステーションがそれをアップリンク周波数として選択した場合に、干渉レベルがベースステーションにおいて許容できる以上に高くなることをリストから見出すことができる。従って、当該周波数は選択されない。セルＦにより使用される周波数ｆ₆ についても同じ結果となり、そしてそれに直接隣接するセルの全ての周波数も同様である。周波数ｆ₄は、セルＢにおいて移動ステーション３３により使用されるアップリンク周波数と同じである。しかしながら、ベースステーションは、異なる周波数ソースを互いに区別できないので、これを知らない。図３に示すセルラーシステムがＴＤＭシステムである場合には、本発明による方法は、選択されるべきアップリンク周波数からあるタイムスロットのみを選択し、これにより、時間に関して、同調ベースステーションは、選択された周波数からある部分のみを使用し、残りの部分を他のベースステーションに対して残すようにすることができる。良く知られたように、時分割システムでは、トラフィックチャンネルが周波数及びタイムスロットで形成され、従って、搬送波周波数は、タイムスロットに分割され、そして多数Ｎの次々のタイムスロットがフレームを形成する。ここでは、Ｎ個の移動ステーションが同じ搬送波を同時に使用することができる。本発明によれば、長時間の中間電力測定は、タイムスロットベースで行うこともでき、従って、選択されたアップリンク周波数の中で、あるタイムスロットのみが使用され、残りのタイムスロットは、他のベースステーションに残される。これは、仮定したトラフィック密度が同調セルにおいて小さいときに特に効果的である。タイムスロットをベースとする測定は、ベースステーション間の同期を必要とする。アップリンク周波数が選択された後に、セルＡの同調ベースステーションは、ダウンリンク周波数を選択し、これは、他のセルで動作している移動ステーションの接続に著しい干渉を生じないようにしなければならない。ダウンリンク周波数は、同調ベースステーションが、システムのベースステーションの全ての搬送波周波数又は送信帯域のサブセットにおいて干渉信号を送信するように選択される(図４の段階２)。周波数分割システムでは、同調信号が連続的に送信されるが、時分割システムでは、全搬送波を使用するよう意図された場合に同調信号が連続的に送信され、又はフレームのあるタイムスロットにおいてのみ同調信号が送信されてもよい。同調信号が連続的に送信される場合には、送信が、先ず、低い電力で開始され、次いで、同調セルの最大送信電力として前もって計算されたものと同じ値まで上昇される。同調信号がタイムスロットで送信される場合は、上昇及び下降中の信号包絡線が、システムの仕様で決定された形状、例えば、ＧＳＭシステムのｃｏｓ²曲線をたどる。バーストの最大電力は、非常に低い電力と最大電力との間で選択することができ、従って、検査されるフレームのタイムスロット、即ちチャンネルにおいて、例えば、あるタイムスロットから別のタイムスロットへと意図的に変化する送信電力を選択することにより、他のセルにおける干渉の作用に関する著しい情報を得ることができる。例えば、同調信号は、時間に関して２つの値の間で変化する。又、タイムスロットにおいて送信される同調信号は、非常に短い時間巾の測定を行えるようにする。例えば、測定は、１フレーム、ＧＳＭでは４．６１５ｍｓだけ持続してもよいし、又は数フレーム持続してもよく、或いはマルチフレームの場合には、６．１２秒持続してもよい。タイムスロットベースで電力が測定されるときには、幾つかのタイムスロットでのみ同調バーストを送信することができる。受信器に干渉を生じる同調信号は、純粋な非変調の搬送波であってもよいし、ノイズ又はある識別可能な情報で変調されてもよい。デジタルシステムでは、ある適当な識別可能なビットパターンが同調バーストにおいて送信される。同調ベースステーションをある方法で個別化する識別子をバーストにおいて送信するのが効果的である。他のセルにおいては、受信器が同調情報をデコードし、そして干渉作用だけでなくその鑑賞が派生するソースもネットワークに報告する。上記で述べた同調信号の電力変化は、同じ目的で使用される。電力をある仕方で、例えば、方形波に基づいて変化させることにより、干渉を生じるベースステーションを容易に識別することができる。識別されるべき干渉が高速であるときには、短い同調サイクルを使用することができ、例えば、同調信号バーストは、１０分の間隔で１０ｍｓ間送信される。従って、高速干渉は、受信器におけるコード化により修正することができ、それ故、干渉が動作に悪影響を及ぼさない。考えられる手順は、測定受信器があるセルに配置され、そしてそのセルのベースステーションが、ベースステーションの送信周波数において受信器と接続することである。測定受信器が、サービスベースステーションの信号に加えて、同調ベースステーションにより送信された同じ周波数の信号を受信すると、受信に干渉を生じさせ、即ち受信器野干渉レベルは、同調信号の強度に比例して上昇する。受信器は、信号の質に関する測定を行い、そして測定結果をネットワークに中継する。このような測定が充分な数のセルにおいてそれらが使用するダウンリンク周波数で実行されたときには、それにより生じる干渉が各周波数において見出される。ネットワークは、この情報をベースステーションへ中継し(図４の段階３)、そしてこの情報に基づいて、ベースステーションは、他のトラフィックに対して生じる干渉であって測定により見つかる干渉が最小となるところの周波数をダウンリンク周波数として選択する(図４の段階７)。しかしながら、測定結果を常時送信する必要はない。例えば、測定結果は、それらの受信に干渉が生じる場合には、あるベースステーションにより生じた干渉を移動ステーションが明確に識別するときだけ（干渉レベルの上昇に対して他の何らかの理由があるので）送信されてもよいし、或いはネットワークが同調測定の開始を移動ステーションに通知しそして測定結果の送信をそれらに指令したときだけ送信されてもよい。移動ステーションは、適当な機構を使用し、例えば、トラフィックバーストの幾つかのビットをこの目的で取り入れることにより、通常のトラフィックチャンネルに測定結果を送信することができる。好ましい実施形態によれば、ネットワークは、全同調プロセスに付随する。ベースステーションコントローラは、このタスクに対する適当なネットワーク要素である。ここでは、ベースステーションコントローラは、個々のベースステーションの同調プロセスをスタートし、測定結果を受け取り、そしてそれが使用すべき周波数又はチャンネル（周波数／タイムスロット）をベースステーションに報告する。実際に、上記個別の測定受信器の使用は、困難で且つ時間がかかり、ネットワーク内で動作する真の移動ステーションを測定受信器として使用する方が実際には好ましい。全てのセルラーネットワークにおいて、移動ステーションは、その信号の質で行うべき種々の測定を実行し、それに基づいて規則的な間隔でネットワークに報告する。例えば、ＧＳＭシステムでは、移動ステーションは、測定レポートを毎秒２回送信する。同調ベースステーションが同調信号を異なる周波数で送信するときには、ベースステーションからそれらの周波数で情報を受信する移動ステーションがそれらの受信において干渉を受け、それについてネットワークへ報告する。従って、ネットワークは、同調ベースステーションにより送信された信号により生じた干渉に関する多量の情報を同時に得る。充分な数の測定が行なわれる場合には、他のセルのトラフィックに対し最小の干渉が生じるのは同調ベースステーションのどのダウンリンク周波数であるかを結論付けるに充分な統計学的情報が得られる。同調信号は一定であるが、数ミリ秒間持続する短いバーストを使用するのが非常に効果的である。というのは、それらバーストにより移動ステーションの受信に生じる干渉は、チャンネルデコードにより修正できるからである。図３を参照して上記構成を更に説明する。セルＡの同調ベースステーションは、セルＧ、Ｂ及びＦのダウンリンク周波数ｆ₁、ｆ₃及びｆ₆において同調信号を送信する。これらセルにおいて動作する移動ステーションであって参照番号３１、３３及び３２で一般的に且つ一緒に示された移動ステーションのトラフィックチャンネルのダウンリンク方向情報は、対応的に、周波数ｆ₁、ｆ₃及びｆ₆において中継される。各移動ステーションは、その受信において、同調ベースステーションにより同じ周波数で送信された信号を干渉として受け、これは、移動ステーションが測定する接続の質を示すパラメータに記憶される。移動ステーションは、この情報をネットワークのベースステーションコントローラ（図示せず）へ送信し、このコントローラは、同調ベースステーションに、それが生じた干渉の大きさを通知する。同調ベースステーションの干渉が大きくて、ある移動ステーションの接続を切断するおそれがある場合には、ネットワークが瞬間的にテストを中断し、そして同調周波数又はチャンネルを変更する(図４の段階４)。１日の異なる時刻に多数の同調テストが行なわれるときには、各周波数の使用により他のトラフィックに対して生じる平均的干渉が見出される。この干渉は、スレッシュホールド値と比較される。ある周波数で生じた干渉が大き過ぎる場合には、同調ベースステーションは、この周波数を使用しない。他のセルのベースステーションによりサービスされる移動ステーションの受信に対して生じる干渉が充分に低いところの周波数が見つからない場合には、同調が遮断されるか又は高い干渉が受け入れられ、スレッシュホールド値が変更され、そして最初からサーチが開始される。後者の場合に、ネットワークの最大負荷レベルを減少しなければならないという情報がベースステーションに中継される。ＧＳＭネットワークでは、これは、例えば、許可制御手順により行なわれる。測定の完了時に、セルＡのベースステーションは、他のトラフィックに対する干渉が充分に低いところの送信周波数を使用するように同調される。このような周波数は、セルＧのダウンリンク周波数ｆ₁であると仮定する。従って、本発明による方法を適用した後に、ベースステーションは、セルＧと同じ周波数を使用するように同調される。以上の説明では、アップリンク及びダウンリンク周波数の互いの応答が考慮されていない。ほとんどのシステムでは、ある受信帯域周波数がある送信帯域周波数に対応するように周波数が対にされ、従って、周波数の差は、常に同じである。このようなシステムに本発明の方法を適用する場合には、次のことを行なわねばならない。ａ）異なるアップリンク周波数から受け取った電力を上記のように測定し、そしてその測定値に基づき質の順に周波数を配列する。ｂ）最良のアップリンク周波数の対応する対をダウンリンク方向における同調信号周波数として選択する。ｃ）移動ステーションの受信における同調信号の作用を上記のように検査する。ｄ）その作用が受け入れられる場合には、ベースステーションは、その周波数対を使用し始める。ｅ）サーチを終了するか、又は選択されたアップリンク及びダウンリンク周波数を質のリストから除去し、そして次の段階は、上記ｂ）項となり、次の周波数対を見出す。ｆ）上記作用が受け入れられない場合には、次の最良のアップリンク周波数に対応する対をダウンリンク方向において同調信号として選択し、その作用を調査し、そして上記ｃ、ｄ及びｅ項の段階を行う。ｇ）適当な周波数対が見つからない場合には、ベースステーションの同調を中断するか、又は許容し得る干渉の限界を上昇しそして上記ａ項からサーチを再開する。この手順を使用することにより、ベースステーションに対して所望数の周波数対を選択することができる。ネットワークの全てのベースステーションは、本発明の方法により同調することができ、そして同調は、連続プロセスであってもよいし、適当な間隔又は特殊な順序で実行されるものであってもよい。本発明の観点から、誰が順序を決めるかは重要でない。ネットワークを全同調プロセスに付随させ、これにより、ベースステーションがアップリンク電力の測定を行い、ネットワークによる制御のもとで同調信号を送信し、そしてネットワークにより指示された周波数を使用するように同調し、そしてベースステーションも独立して同調を開始するのが効果的である。全ての場合に、ネットワークの周波数プランニングは、ネットワークのトラフィックに対して自動的に適応し、そしてベースステーションは、アップリンク方向にはできるだけ僅かな干渉しか受けず且つダウンリンク方向には他のセルのトラフィックにできるだけ僅かな干渉しか与えない周波数を使用する。ベースステーションが同調すると、ネットワーク又はベースステーションは、通常のトラフィック干渉に関する情報を収集し始める。新たなベースステーションの設置によるか又は他の何らかの理由で、選択された周波数がもはや適当でない場合には、ベースステーションは、本発明の方法により新たな周波数に同調する。同調は、システムが時分割システムの場合には他のトラフィックを妨げることはない。というのは、あるタイムスロットが通常のトラフィックを中継し、そして他のタイムスロットがアップリンク及びダウンリンクの測定に使用されるからである。純粋な周波数分割システムでは、同調周波数以外の他の周波数をもちろん使用できる。上記構成は、主として、一度に１つの周波数を検討するものであった。時分割式の移動ネットワークは、トラフィックチャンネルの周波数／タイムスロット対がある所定の周波数ジャンプパターンに基づいて変化するような周波数ジャンプを使用することが知られている。本発明の方法は、異なる周波数及び異なるタイムスロットにおいて生じる干渉が既知であるか又はアップリンク方向に受信した電力が測定に基づいて分かるときに、考えられる最良の周波数ジャンプパターンを選択できるようにする。逆に、同調においては、所望の周波数ジャンプパターンのみを検討し、そして使用時に生じる干渉が受け入れられるほど低いか又は受信電力が受け入れられるほど低くなるパターンを選択することができる。本発明の方法を使用することにより、周波数プランニングに必要な作業が著しく減少される。ベースステーションは、ネットワークに容易に追加することができ、そして使用時に他のセルの接続にできるだけ僅かな干渉しか生じない周波数又はチャンネルを独立して求めることができる。従って、新たなベースステーションを追加するときに、新たな周波数プランニングが必要とされることはない。更に、通常の使用状態におけるベースステーションのオペレーションは、それが同調段階にある間に中断する必要がない。ダウンリンク周波数を探すときに使用するのに適した同調信号を選択するときは、同調がネットワークの通常のオペレーションを全く妨げない。というのは、移動ステーションの受信における干渉レベルの増加を、その移動ステーションに接続するベースステーションの電力調整により補償できるからである。同調信号が短い巾であり、即ちバーストが送信される場合には、破壊された情報をエラー修正の助けにより置き換えることができる。アップリンク周波数の選択に関する判断は、異なる周波数において受信した全電力の測定のみに基づき、一方、ダウンリンク周波数の選択の判断は、ビットエラー率(ＢＥＲ)、相対的干渉レベルＣ／Ｉ、フレームエラー率(ＦＥＲ)、或いは異なるチャンネルに生じる干渉レベル又は他の測定された質／電力の変化の検出のようなある選択された基準をベースとする。このため、本発明の方法は、簡単且つ効果的な技術で実施できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年４月２２日（１９９８．４．２２）【補正内容】３．各受信周波数において、受信信号の電力を多数回測定して長時間平均信号電力を見出すと共に、各送信周波数において、同調信号をベースステーションから多数回送信して平均干渉作用を見出す請求項１又は２に記載の方法。４．時分割セルラーネットワークにおいてベースステーションで受信した信号の平均電力を測定しそしてタイムスロットに注意を払うことなく同調信号を送信し、これにより、選択された周波数において送信及び受信をいかなるフレームのタイムスロットでも行うことができる請求項１又は２に記載の方法。５．時分割ネットワークにおいて同調信号をタイムスロットベースで送信し、これにより、選択された周波数において、発生する干渉作用が受け入れられるほど小さいフレームのタイムスロットでのみ送信を行う請求項１に記載の方法。６．時分割セルラーネットワークにおいてベースステーションで受信した信号の平均電力をタイムスロットベースで測定し、これにより、選択された周波数において、測定された信号電力が受け入れられるほど低いフレームのタイムスロットでのみ受信を行う請求項２に記載の方法。７．上記同調信号は、所定のタイムスロットのみにおいて送信される請求項５に記載の方法。８．上記同調信号は、ある数の次々のフレームのみにおいて送信される請求項７に記載の方法。９．上記周波数及びタイムスロットから適当な周波数／タイムスロット対が選択され、そこから周波数ジャンプシーケンスが形成される請求項５又は６に記載の方法。 10．上記タイムスロットは、所定周波数ジャンプシーケンスのタイムスロットであり、これにより、同調信号周波数は、周波数ジャンプシーケンスに基づいて１つのタイムスロットから別のタイムスロットへと変化し、これにより、選択された周波数において、発生する干渉が受け入れられるほど低いジャンプシーケンスのみで送信が行なわれる請求項７に記載の方法。 11．上記タイムスロットは、所定周波数ジャンプシーケンスのタイムスロットであり、これにより、選択された周波数において、測定された信号電力が受け入れられるほど低いジャンプシーケンスでのみ受信が行なわれる請求項７に記載の方法。 12．送信周波数の選択において、ネットワークで動作する移動ステーションの受信に対するベースステーションにより送信された同調信号の作用についての観察が行なわれる請求項１に記載の方法。 13．受信周波数及び送信周波数が互いに標準的な周波数距離において周波数対を形成するときに、１組の割り当てられた受信周波数に属する周波数と対を形成する送信周波数でネットワークのベースステーションから同調信号が送信されるように対が形成され、そして同調信号により生じる平均干渉作用が充分に低い場合に、上記組に属するこの受信周波数と、送信された同調信号の送信周波数が対として受け入れられる請求項１又は２に記載の方法。 14．上記干渉作用は、干渉レベルの上昇及び／又はビットエラー率の上昇である請求項１に記載の方法。 15．上記同調信号電力は、所定の仕方で変化する請求項１に記載の方法。 16．上記同調信号はノイズである請求項１に記載の方法。 17．上記同調信号は、ベースステーションを識別する情報を含む請求項１に記載の方法。【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１２月１０日（１９９８．１２．１０）【補正内容】請求の範囲１．多数のベースステーションを備え、その各々に対し１組の送信周波数及び１組の受信周波数が確立され、そしてベースステーションと移動ステーションとの間の無線接続中に、ベースステーションは割り当てられた受信周波数で受信しそして割り当てられた送信周波数で送信し、そして移動ステーションは接続の質のルーチン測定を実行してその測定レポートをネットワークへ送信するようなセルラーネットワーク内で同調ベースステーションの無線周波数を選択する方法において、ベースステーションに使用する１組の送信周波数を選択するために、上記ネットワークに使用される送信周波数の少なくとも一部分において同調ベースステーションから同調信号を送信し、同じ送信周波数において他のセルのベースステーションが接続されるところの少なくとも１つの移動ステーションによるルーチン測定において上記同調信号により生じた平均干渉作用を観察し、そして他のセルのトラフィック接続に生じる干渉作用が受け入れられるほど低い所望数の周波数をベースステーションに対する１組の送信周波数として選択する、という段階を備えたことを特徴とする方法。２．多数のベースステーションを備え、その各々に対し１組の送信周波数及び１組の受信周波数が確立され、そしてベースステーションと移動ステーションとの間のトラフィック接続においてベースステーションが割り当てられた受信周波数で受信しそして割り当てられた送信周波数で送信するようなセルラーネットワーク内で同調ベースステーションの無線周波数を選択する方法において、同調ベースステーションに使用する１組の受信周波数を選択するために、上記ネットワークに使用される受信周波数の少なくとも一部分において受信した信号の平均電力を測定し、そしてその測定された信号電力が受け入れられるほど低い所望数の周波数をベースステーションに対する１組の受信周波数として選択する、という段階を備えたことを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，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)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．多数のベースステーションを備え、その各々に対し１組の送信周波数及び１組の受信周波数が確立され、そしてベースステーションと移動ステーションとの間のトラフィック接続においてベースステーションが割り当てられた受信周波数で受信しそして割り当てられた送信周波数で送信するようなセルラーネットワーク内で同調ベースステーションの無線周波数を選択する方法において、ベースステーションに使用する１組の受信周波数を選択するために、上記ネットワークに使用される受信周波数の少なくとも一部分において受信した信号の平均電力を測定し、そして測定された信号電力が受け入れられるほど低い所望数の周波数をベースステーションに対する１組の受信周波数として選択する、という段階を備えたことを特徴とする方法。２．多数のベースステーションを備え、その各々に対し１組の送信周波数及び１組の受信周波数が確立され、そしてベースステーションと移動ステーションとの間のトラフィック接続においてベースステーションが割り当てられた受信周波数で受信しそして割り当てられた送信周波数で送信するようなセルラーネットワーク内でベースステーションの無線周波数を選択する方法において、ベースステーションに使用する１組の送信周波数を選択するために、上記ネットワークに使用される送信周波数の少なくとも一部分においてベースステーションから同調信号を送信し、上記同調信号により生じる平均干渉作用を、他のセルのベースステーションが同じ送信周波数において接続するところの少なくとも１つの受信器で観察し、他のセルのトラフィック接続に生じる干渉作用が受け入れられるほど低い所望数の周波数をベースステーションに対する１組の送信周波数として選択する、という段階を備えたことを特徴とする方法。３．各受信周波数において、受信信号の電力を多数回測定して長時間平均信号電力を見出すと共に、各送信周波数において、同調信号をベースステーションから多数回送信して平均干渉作用を見出す請求項１又は２に記載の方法。４．時分割セルラーネットワークにおいてベースステーションで受信した信号の平均電力を測定しそしてタイムスロットに注意を払うことなく同調信号を送信し、これにより、選択された周波数において送信及び受信をいかなるフレームのタイムスロットでも行うことができる請求項１又は２に記載の方法。５．時分割ネットワークにおいて同調信号をタイムスロットベースで送信し、これにより、選択された周波数において、発生する干渉作用が受け入れられるほど小さいフレームのタイムスロットでのみ送信を行う請求項２に記載の方法。６．時分割セルラーネットワークにおいてベースステーションで受信した信号の平均電力をタイムスロットベースで測定し、これにより、選択された周波数において、測定された信号電力が受け入れられるほど低いフレームのタイムスロットでのみ受信を行う請求項１に記載の方法。７．上記同調信号は、所定のタイムスロットのみにおいて送信される請求項５に記載の方法。８．上記同調信号は、ある数の次々のフレームのみにおいて送信される請求項７に記載の方法。９．上記周波数及びタイムスロットから適当な周波数／タイムスロット対が選択され、そこから周波数ジャンプシーケンスが形成される請求項５又は６に記載の方法。 10．上記タイムスロットは、所定周波数ジャンプシーケンスのタイムスロットであり、これにより、同調信号周波数は、周波数ジャンプシーケンスに基づいて１つのタイムスロットから別のタイムスロットへと変化し、これにより、選択された周波数において、発生する干渉が受け入れられるほど低いジャンプシーケンスのみで送信が行なわれる請求項７に記載の方法。 11．上記タイムスロットは、所定周波数ジャンプシーケンスのタイムスロットであり、これにより、選択された周波数において、測定された信号電力が受け入れられるほど低いジャンプシーケンスでのみ受信が行なわれる請求項７に記載の方法。 12．送信周波数の選択において、ネットワークで動作する移動ステーションの受信に対するベースステーションにより送信された同調信号の作用についての観察が行なわれる請求項２に記載の方法。 13．受信周波数及び送信周波数が互いに標準的な周波数距離において周波数対を形成するときに、１組の割り当てられた受信周波数に属する周波数と対を形成する送信周波数でネットワークのベースステーションから同調信号が送信されるように対が形成され、そして同調信号により生じる平均干渉作用が充分に低い場合に、上記組に属するこの受信周波数と、送信された同調信号の送信周波数が対として受け入れられる請求項１又は２に記載の方法。 14．上記干渉作用は、干渉レベルの上昇及び／又はビットエラー率の上昇である請求項２に記載の方法。 15．上記同調信号電力は、所定の仕方で変化する請求項２に記載の方法。 16．上記同調信号はノイズである請求項２に記載の方法。 17．上記同調信号は、ベースステーションを識別する情報を含む請求項２に記載の方法。