JP2002513259A - セルラ電話におけるチャンネル割り当て - Google Patents
セルラ電話におけるチャンネル割り当てInfo
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- H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
- H04W16/10—Dynamic resource partitioning
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- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
- H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points
Abstract
(57)【要約】
セルラ電話ネットワーク（99）におけるチャンネル割り当てプロセスは、各基地局が全てのチャンネルを使用する潜在性（ポテンシャル）をもつ均質性（ホモジェニティ）の位置から始まり（フェーズ100）、基地局自身の間の短い範囲と中間の範囲の対話の組合せを処理してもっと大きな異種混合性（ヘテロジェニティ）へ展開し（フェーズ200）、セルラ電話ネットワークの各基地局がその近隣のセルが所定のチャンネルを使用するのを抑止して、そのセル内のチャンネルに対して期待される干渉レベルを示す各セル内の各チャンネルに対する使用因子を生成する（段階203）することによって、はるかに大きな異種混合性を展開する。次にチャンネルは、各基地局のチャンネルごとに判断される使用因子の格付けにしたがって、その基地局に割り当てることができる（フェーズ300）。全体のネットワークは、単一の処理手段によってエミュレートされ、プロセスの結果にしたがってネットワーク（99）の基地局を制御することができる。その代わりに、ネットワーク（99）の各基地局は、その近隣の基地局と協働して、それ自身に関係するプロセスの一部分を実行し、その結果にしたがってチャンネルを使用することもできる。
Description
【０００１】 発明の属する技術分野 本発明は、セルラ電話におけるチャンネル割り当て、とくに要求にしたがって
チャンネルをセルにダイナミックに割り当てる方法に関する。
チャンネルをセルにダイナミックに割り当てる方法に関する。
【０００２】 従来の技術 セルラ電話ネットワークは、多数の固定基地局のトランシーバと、無線チャン
ネルを介して基地局と通信するよりはるかに多数の移動ハンドセットとで構成さ
れている。オペレータが使用を許可されている無線チャンネル数は制限されてお
り、ネットワーク内の各電話呼が異なるチャンネル上で伝達されるのには不十分
である。したがってこのようなネットワークの中心的な原理はチャンネルの再使
用であり（文献(Lee, W. C. Y.: Mobile Cellular Telecommunications Systems
. McGraw-Hill Book Company, New York, 1989)参照）：すなわちいつでも多く
の基地局が各チャンネル上で送受信すること(transceiving)ができることになる
。これが電話呼間の干渉の可能性をもたらす。同じチャンネルを使用している他
の呼からの干渉は、‘コチャンネル干渉(co-channnel interference)’として知
られている。‘隣り合うチャンネル’干渉(adjacent channel interference)に
も、他方の呼が異なるチャンネルを使用するために、問題がある：４０００乃至
４０２５キロヘルツの周波数帯域に対応するチャンネルにおいて行われる呼は、
隣り合う帯域４０２５乃至４０５０キロヘルツの呼から干渉を受け易い。隣り合
うチャンネルの干渉は、同一セル内および隣り合うセル間の２つの呼間で発生す
ることがある。
ネルを介して基地局と通信するよりはるかに多数の移動ハンドセットとで構成さ
れている。オペレータが使用を許可されている無線チャンネル数は制限されてお
り、ネットワーク内の各電話呼が異なるチャンネル上で伝達されるのには不十分
である。したがってこのようなネットワークの中心的な原理はチャンネルの再使
用であり（文献(Lee, W. C. Y.: Mobile Cellular Telecommunications Systems
. McGraw-Hill Book Company, New York, 1989)参照）：すなわちいつでも多く
の基地局が各チャンネル上で送受信すること(transceiving)ができることになる
。これが電話呼間の干渉の可能性をもたらす。同じチャンネルを使用している他
の呼からの干渉は、‘コチャンネル干渉(co-channnel interference)’として知
られている。‘隣り合うチャンネル’干渉(adjacent channel interference)に
も、他方の呼が異なるチャンネルを使用するために、問題がある：４０００乃至
４０２５キロヘルツの周波数帯域に対応するチャンネルにおいて行われる呼は、
隣り合う帯域４０２５乃至４０５０キロヘルツの呼から干渉を受け易い。隣り合
うチャンネルの干渉は、同一セル内および隣り合うセル間の２つの呼間で発生す
ることがある。
【０００３】 ‘セル’は、これらのセルラ電話ネットワークの名前の由来となっており、個
々の固定無線基地局の受持ち（カバー）範囲である（図２参照）。ネットワーク
オペレータが直面している問題は、チャンネルを基地局に割り当てて、ネットワ
ークを横切るチャンネルに対する需要を満たし、一方で干渉を許容可能なレベル
内に維持することである。これらの目的は明らかに対立関係にあり：各基地局に
割り当てられたチャンネルが増加すると、許容不可能な干渉を避けるように、チ
ャンネルの再使用を計画することはより困難になる。
々の固定無線基地局の受持ち（カバー）範囲である（図２参照）。ネットワーク
オペレータが直面している問題は、チャンネルを基地局に割り当てて、ネットワ
ークを横切るチャンネルに対する需要を満たし、一方で干渉を許容可能なレベル
内に維持することである。これらの目的は明らかに対立関係にあり：各基地局に
割り当てられたチャンネルが増加すると、許容不可能な干渉を避けるように、チ
ャンネルの再使用を計画することはより困難になる。
【０００４】 付加的な問題として、ネットワーク全体の需要が均一でも、スタティックでも
ないことがある。いくつかのセル、例えば通勤者の交通の幹線を含んでいるセル
では、一日のうちの特定の時刻に高い需要を経験するが、残りの時刻は需要は平
均よりも低い。効果的なチャンネル割り当てにおいてさらに悪いことは、道路で
の事故のような事件が発生して、予測不可能な需要の変動が生ずることである。
ないことがある。いくつかのセル、例えば通勤者の交通の幹線を含んでいるセル
では、一日のうちの特定の時刻に高い需要を経験するが、残りの時刻は需要は平
均よりも低い。効果的なチャンネル割り当てにおいてさらに悪いことは、道路で
の事故のような事件が発生して、予測不可能な需要の変動が生ずることである。
【０００５】 現在普通とされている実務は、オペレータが固定チャンネル割り当て計画を使
用することである。特定の基地局によって使用されているチャンネルは、“周波
数計画”によって決定される。この計画は、必要であれば、サービス品質基準を
満たすために、例えば需要の変化を満足させ、新しい基地局の設置ができるよう
にするために数ヶ月ごとにだけ変更される。１つの周波数計画が存在している間
、各基地局は自身のチャンネル割り当てをもち、このチャンネル割り当ては計画
の寿命の間はずっと同じである。
用することである。特定の基地局によって使用されているチャンネルは、“周波
数計画”によって決定される。この計画は、必要であれば、サービス品質基準を
満たすために、例えば需要の変化を満足させ、新しい基地局の設置ができるよう
にするために数ヶ月ごとにだけ変更される。１つの周波数計画が存在している間
、各基地局は自身のチャンネル割り当てをもち、このチャンネル割り当ては計画
の寿命の間はずっと同じである。
【０００６】 新しい基地局の技術で、基地局によるチャンネル使用を迅速に変更できるもの
は、ダイナミックチャンネル割り当て計画の発想をより魅力的にしている（文献
（Akaiwa, Y. and Andoh, H.: Channel Srgregation-A Self-Organizes Dynamic
Channel Allocation Method: Application To TDMA/FDMA Microcellular Syste
m. IEEE Journal On Selected Areas In Communications 11(6) (1993) 949-954
）参照）。
は、ダイナミックチャンネル割り当て計画の発想をより魅力的にしている（文献
（Akaiwa, Y. and Andoh, H.: Channel Srgregation-A Self-Organizes Dynamic
Channel Allocation Method: Application To TDMA/FDMA Microcellular Syste
m. IEEE Journal On Selected Areas In Communications 11(6) (1993) 949-954
）参照）。
【０００７】 ダイナミック計画は２つの形態をとっており：‘オフライン’では、チャンネ
ル使用は需要の期待される変動にしたがって１日中変化するように計画されてお
り、また‘オンライン’では、チャンネル使用は、需要の変化発生したときに応
答して再び割り当てられる。ダイナミック計画では、コスト高の基地局を構成す
る必要なしに、需要の増加にしたがってサービス品質を維持することができる。
（文献(Delli Priscoli, F., Magnani, N. P., Palestini, V. and Sestini, F.
: Application Of Dynamic Channel Allocation To The GSM Cellular Network.
IEEE Journal On Selected Areas In Communications 15(8)(1997) 1558-1566)
参照）。‘オンライン’ダイナミック計画がとくに魅力的であるのは、オフライ
ン計画では失敗する可能性がある予期しないことが起こったときにネットワーク
が対処できるからである。しかしながら、オンライン計画では実時間の動作が必
要であり、したがってより多くの処理力が求められる。
ル使用は需要の期待される変動にしたがって１日中変化するように計画されてお
り、また‘オンライン’では、チャンネル使用は、需要の変化発生したときに応
答して再び割り当てられる。ダイナミック計画では、コスト高の基地局を構成す
る必要なしに、需要の増加にしたがってサービス品質を維持することができる。
（文献(Delli Priscoli, F., Magnani, N. P., Palestini, V. and Sestini, F.
: Application Of Dynamic Channel Allocation To The GSM Cellular Network.
IEEE Journal On Selected Areas In Communications 15(8)(1997) 1558-1566)
参照）。‘オンライン’ダイナミック計画がとくに魅力的であるのは、オフライ
ン計画では失敗する可能性がある予期しないことが起こったときにネットワーク
が対処できるからである。しかしながら、オンライン計画では実時間の動作が必
要であり、したがってより多くの処理力が求められる。
【０００８】 効果的なチャンネル割り当て計画の生成は、効果的な移動ネットワークを実行
するのに重要な部分であるだけでなく、かなり難しい抽象的な数学的問題がある
。ｋの使用可能なチャンネルがあるとき、ｌチャンネルを１つのセルに割り当て
る多数の異なるやり方法は：ｋ！／｛（（ｋ−ｌ）！）（ｌ！）｝で表わされる
。したがってｊのセルにｌの使用可能なチャンネルをもつネットワークでは、ｌ
チャンネルを各セルに割り当てるのに[ｋ！／｛（（ｋ−ｌ）！）（ｌ！）｝]の
やり方がある。例えば図２Ａのネットワークでは、５８のセルをもっており、（
２９！／（２５！４！））58＝（２３７５１）58＝６×１０２５３の異なるやり
方で、各チャンネルに２９の使用可能なチャンネルの中から４つを割り当てる。
解のスペースを徹底的にサーチするのは、明らかにこのような問題を最適化する
適切な方法ではない。この問題に適用された種々のプロセスには、次のものがあ
る： ‘サブスペースアプローチ(subspace approach)’（文献(Lochite, G. D. a
nd Mehler, M. J.: Subspace Approach To Channel Assignment In Mobile Comm
unications. IEE Proceedings Communications 142(3) (1995) 179-185)参照）
、 “疑似アニーリング(simulated annealing)”(Aarts, E. and Korst, J.: S
imulated Annealing and Boltzmann Machines. Wiley (1989))、および、 “ニューラルネットワーク(neural networks)”(Kunz, D.: Channel Assign
ment For Cellular Radio Using Neural Networks. IEEE Transactions on Vehi
cular Technology 40(1) (1991) 188-193)。
するのに重要な部分であるだけでなく、かなり難しい抽象的な数学的問題がある
。ｋの使用可能なチャンネルがあるとき、ｌチャンネルを１つのセルに割り当て
る多数の異なるやり方法は：ｋ！／｛（（ｋ−ｌ）！）（ｌ！）｝で表わされる
。したがってｊのセルにｌの使用可能なチャンネルをもつネットワークでは、ｌ
チャンネルを各セルに割り当てるのに[ｋ！／｛（（ｋ−ｌ）！）（ｌ！）｝]の
やり方がある。例えば図２Ａのネットワークでは、５８のセルをもっており、（
２９！／（２５！４！））58＝（２３７５１）58＝６×１０２５３の異なるやり
方で、各チャンネルに２９の使用可能なチャンネルの中から４つを割り当てる。
解のスペースを徹底的にサーチするのは、明らかにこのような問題を最適化する
適切な方法ではない。この問題に適用された種々のプロセスには、次のものがあ
る： ‘サブスペースアプローチ(subspace approach)’（文献(Lochite, G. D. a
nd Mehler, M. J.: Subspace Approach To Channel Assignment In Mobile Comm
unications. IEE Proceedings Communications 142(3) (1995) 179-185)参照）
、 “疑似アニーリング(simulated annealing)”(Aarts, E. and Korst, J.: S
imulated Annealing and Boltzmann Machines. Wiley (1989))、および、 “ニューラルネットワーク(neural networks)”(Kunz, D.: Channel Assign
ment For Cellular Radio Using Neural Networks. IEEE Transactions on Vehi
cular Technology 40(1) (1991) 188-193)。
【０００９】 Lochite, G. D., van Eijl, C. A.およびMehler, M. J.は文献（Comparison O
f Energy Minimising Process For Channel Assignment In Mobile Radio Netwo
rks: Proceedings of the 8th IEEE International Symposium on Personal Ind
oor and Mobile Radio Communications (PIMRC’97) 3 (1997) 786-790）におい
て種々の方法を比較している。
f Energy Minimising Process For Channel Assignment In Mobile Radio Netwo
rks: Proceedings of the 8th IEEE International Symposium on Personal Ind
oor and Mobile Radio Communications (PIMRC’97) 3 (1997) 786-790）におい
て種々の方法を比較している。
【００１０】 発明が解決しようとする課題 本発明にしたがって、チャンネル割り当てプロセスが提案されており、このプ
ロセスでは全てのセルが全てのチャンネルを使用する潜在性（ポテンシャル）を
もっている均質性（ホモジェニティ）の位置から始まり、解に向かって移動する
より大きな異種混合性（ヘテロジェニティ）をセル自身の中で短い範囲および中
間の範囲の対話（相互干渉）の組合せを処理して展開して、セルラ電話ネットワ
ークの各セル（すなわち、各基地局）がその近隣のセルが所定のチャンネルを使
用するのを禁止するようにし、各セル内の各チャンネルごとにそのセルのそのチ
ャンネル上で期待される干渉レベルを示す使用因子（ファクタ）を生成する。こ
のプロセスは、ネットワークをエミュレートする単一のプロセッサにより実行で
き、システムが実時間で（ダイナミックに）実行されるとすると、プロセスの結
果を各基地局へ送ることによって、またはそれぞれ近隣の基地局と対話している
個々の基地局によって実行することができる。
ロセスでは全てのセルが全てのチャンネルを使用する潜在性（ポテンシャル）を
もっている均質性（ホモジェニティ）の位置から始まり、解に向かって移動する
より大きな異種混合性（ヘテロジェニティ）をセル自身の中で短い範囲および中
間の範囲の対話（相互干渉）の組合せを処理して展開して、セルラ電話ネットワ
ークの各セル（すなわち、各基地局）がその近隣のセルが所定のチャンネルを使
用するのを禁止するようにし、各セル内の各チャンネルごとにそのセルのそのチ
ャンネル上で期待される干渉レベルを示す使用因子（ファクタ）を生成する。こ
のプロセスは、ネットワークをエミュレートする単一のプロセッサにより実行で
き、システムが実時間で（ダイナミックに）実行されるとすると、プロセスの結
果を各基地局へ送ることによって、またはそれぞれ近隣の基地局と対話している
個々の基地局によって実行することができる。
【００１１】 プロセスは、セル間の相互の抑止プロセスによって次第によりよい解に到達す
る。大域情報は、これらのセルに対しては得られないが、各セルは近隣から知覚
した抑止プロセスに基いて作用しければならない。このプロセスは解のスペース
をサーチしないが、その代わりにグレーの影を通って黒白の解に向かって移動す
る（図２参照）。
る。大域情報は、これらのセルに対しては得られないが、各セルは近隣から知覚
した抑止プロセスに基いて作用しければならない。このプロセスは解のスペース
をサーチしないが、その代わりにグレーの影を通って黒白の解に向かって移動す
る（図２参照）。
【００１２】 本発明の別の態様では、このプロセスを実行する手段をもつセルラ電話システ
ム、およびディジタルコンピュータの内部メモリに直接にロードできるコンピュ
ータプログラム製品に関係し、前記プログラム製品は、前記製品がコンピュータ
上で実行されるときにプロセスを実行して、実際のネットワークを制御するか、
または計画ツールとなるソフトウエアコード部分を含む。
ム、およびディジタルコンピュータの内部メモリに直接にロードできるコンピュ
ータプログラム製品に関係し、前記プログラム製品は、前記製品がコンピュータ
上で実行されるときにプロセスを実行して、実際のネットワークを制御するか、
または計画ツールとなるソフトウエアコード部分を含む。
【００１３】 本発明はさらに、プロセスの種々の段階を実行するコンピュータ可読プログラ
ム手段を保持するコンピュータが使用可能なキャリアにも広がっている。コンピ
ュータ可読プログラム手段は、適切なコンピュータ入力デバイス、例えばＣＤ−
ＲＯＭ、選択的に読み取りマーク、磁気媒体、せん孔カードによって可読可能な
適切なキャリア、あるいは電磁または光信号として実現できる。
ム手段を保持するコンピュータが使用可能なキャリアにも広がっている。コンピ
ュータ可読プログラム手段は、適切なコンピュータ入力デバイス、例えばＣＤ−
ＲＯＭ、選択的に読み取りマーク、磁気媒体、せん孔カードによって可読可能な
適切なキャリア、あるいは電磁または光信号として実現できる。
【００１４】 ここで本発明の例示的な実施形態を添付の図面を参照して記載することにする
。
。
【００１５】 発明の実施の形態 図１は、プロセスの種々の機能要素を示す模式的なダイヤグラムである。これ
らは汎用コンピュータ上のソフトウエアとして実現することができる。チャンネ
ル割り当て計画を生成するプロセスは、必要な情報をアセンブルする開始（初期
化）段階で始まる（フェーズ100）。この次には、異種混合性から解への反復的
に繰り返して進行する（フェーズ200）。解はいつでも抽出できる（フェーズ300
）が、段階の品質は時間の経過にしたがって向上する。
らは汎用コンピュータ上のソフトウエアとして実現することができる。チャンネ
ル割り当て計画を生成するプロセスは、必要な情報をアセンブルする開始（初期
化）段階で始まる（フェーズ100）。この次には、異種混合性から解への反復的
に繰り返して進行する（フェーズ200）。解はいつでも抽出できる（フェーズ300
）が、段階の品質は時間の経過にしたがって向上する。
【００１６】 開始フェーズ（100）において、最初に干渉表が用意される（段階101）。これ
は、ｊ×ｊの表（なお、ｊはセルの数である）であり、各セルが互いのセル内で
干渉を生じる強度に対する値を与える。別々の表をコチャンネル干渉と隣り合う
チャンネル干渉に使用できるが、両方の場合に、完全なｊ×ｊの表が使用される
。したがってよりよいデータが２つのセル間の干渉値に関して使用可能であると
き、反復ごとのコンピュータ処理数を変更せずに、それを相関表へ組込むことが
できる。
は、ｊ×ｊの表（なお、ｊはセルの数である）であり、各セルが互いのセル内で
干渉を生じる強度に対する値を与える。別々の表をコチャンネル干渉と隣り合う
チャンネル干渉に使用できるが、両方の場合に、完全なｊ×ｊの表が使用される
。したがってよりよいデータが２つのセル間の干渉値に関して使用可能であると
き、反復ごとのコンピュータ処理数を変更せずに、それを相関表へ組込むことが
できる。
【００１７】 次の段階（102）では、各セルにおいて満たされるチャンネルに対する需要（
すなわち、同時発生する電話呼の最大数）を得る。この情報はネットワーク99か
ら、または理論的または過去の解析から得ることができ、プロセスが進むのにし
たがって変化することができ、需要のある予測不可能な変化に応答して新しい解
を生成することができる。
すなわち、同時発生する電話呼の最大数）を得る。この情報はネットワーク99か
ら、または理論的または過去の解析から得ることができ、プロセスが進むのにし
たがって変化することができ、需要のある予測不可能な変化に応答して新しい解
を生成することができる。
【００１８】 ノイズパラメータＮに対する最大値Ｎｍａｘも必要とされる（段階103）。こ
れは、セルと、セルが反復するごとに受ける摂動との間の最初の差がとられる均
一のランダム分布の大きさを決定する。次の例において使用されるシミュレーシ
ョンでは、他に記述されない限り、Ｎｍａｘは最初の使用値の１％である。
れは、セルと、セルが反復するごとに受ける摂動との間の最初の差がとられる均
一のランダム分布の大きさを決定する。次の例において使用されるシミュレーシ
ョンでは、他に記述されない限り、Ｎｍａｘは最初の使用値の１％である。
【００１９】 最後に各セル内の各チャンネルの‘最初の使用’を決定しなければならない（
段階104）。このコンテキストにおける‘使用(usage)’の発想は重要であり、い
くつかの説明が必要である。このプロセスの目的に関する限り、各セルは部分的
に全てのチャンネルを使用すると想像される。１つのセルにおいて、全ての部分
的な使用の和は、そのセルにおける需要Ｄに等しく設定される。シミュレーショ
ンを開始するときには、全てのセルは、全てのセルをほぼ等しく‘使用’するが
、時間が経過するのにしたがって、セルが近隣のセル、および同じセル内の隣り
合うチャンネルから経験する抑止に依存して、セルはいくつかのチャンネルを他
のチャンネルよりも多く‘使用’する。この部分的な使用の発想は単に、プロセ
スが解へ進む仕組みであり−それ自身はチャンネル割り当て問題に対する有効な
解ではない。現在の使用値から有効な解を生成するジョブは、後で記載するよう
に‘解抽出部(solution extractor)’になる（フェーズ300）。
段階104）。このコンテキストにおける‘使用(usage)’の発想は重要であり、い
くつかの説明が必要である。このプロセスの目的に関する限り、各セルは部分的
に全てのチャンネルを使用すると想像される。１つのセルにおいて、全ての部分
的な使用の和は、そのセルにおける需要Ｄに等しく設定される。シミュレーショ
ンを開始するときには、全てのセルは、全てのセルをほぼ等しく‘使用’するが
、時間が経過するのにしたがって、セルが近隣のセル、および同じセル内の隣り
合うチャンネルから経験する抑止に依存して、セルはいくつかのチャンネルを他
のチャンネルよりも多く‘使用’する。この部分的な使用の発想は単に、プロセ
スが解へ進む仕組みであり−それ自身はチャンネル割り当て問題に対する有効な
解ではない。現在の使用値から有効な解を生成するジョブは、後で記載するよう
に‘解抽出部(solution extractor)’になる（フェーズ300）。
【００２０】 対話フェーズ（200）は、現在の‘使用’に基づく各セル内の各チャンネルの
新しい‘使用’を計算すること、および問題であるチャンネル上のセルによって
知覚される抑止を含む。図１は、１つのセルの1つのチャンネルにおけるこのプ
ロセスを示し−この各反復においてこのプロセスは全てのセルにおける全てのチ
ャンネルに対して行われる。
新しい‘使用’を計算すること、および問題であるチャンネル上のセルによって
知覚される抑止を含む。図１は、１つのセルの1つのチャンネルにおけるこのプ
ロセスを示し−この各反復においてこのプロセスは全てのセルにおける全てのチ
ャンネルに対して行われる。
【００２１】 抑止Iｊｋは、セルｊ以外の全てのセルによるチャンネルｋ、および（セルｊ
を含む）全てのセルによる隣り合うチャンネルの全ての使用の和であり、セルｊ
と他のセルとの間の適切な干渉表の値によって乗算される（段階201）。（隣り
合うチャンネル干渉において、干渉要素はコチャンネル干渉においてより低い）
。 新しい使用値は次の式を使用して計算することができる（段階202）： Uｊｋｔ＝[Uｊｋ（ｔ−１）／（ｌ＋Iｊｋ）]＋N なお：Uｊｋｔは、反復ｔにおけるセルｊ内のチャンネルｋの使用であり、 Iｊｋは、セルｊ内のチャンネルｋに対して計算される抑止であり、 Nは、範囲+/− Nｍａｘからランダムに選択したノイズパラメータであ
る。
を含む）全てのセルによる隣り合うチャンネルの全ての使用の和であり、セルｊ
と他のセルとの間の適切な干渉表の値によって乗算される（段階201）。（隣り
合うチャンネル干渉において、干渉要素はコチャンネル干渉においてより低い）
。 新しい使用値は次の式を使用して計算することができる（段階202）： Uｊｋｔ＝[Uｊｋ（ｔ−１）／（ｌ＋Iｊｋ）]＋N なお：Uｊｋｔは、反復ｔにおけるセルｊ内のチャンネルｋの使用であり、 Iｊｋは、セルｊ内のチャンネルｋに対して計算される抑止であり、 Nは、範囲+/− Nｍａｘからランダムに選択したノイズパラメータであ
る。
【００２２】 Iｊｋの低い値において、Uｊｋｔは（低い干渉を意味する）、Ｎが大きいとき
に、１よりも大きい値をとることができる。例えばUｊｋｔ−１＝０．９９のと
き、ＮはUｊｋｔ−１の＋１％であり、Iｊｋは０．０１の値をもち、Uｊｋｔ＝
１．０１となる。実際の使用は１よりも大きくすることができず、より大きい値
が次の反復において伝播できないので、１は１に設定される。
に、１よりも大きい値をとることができる。例えばUｊｋｔ−１＝０．９９のと
き、ＮはUｊｋｔ−１の＋１％であり、Iｊｋは０．０１の値をもち、Uｊｋｔ＝
１．０１となる。実際の使用は１よりも大きくすることができず、より大きい値
が次の反復において伝播できないので、１は１に設定される。
【００２３】 最後に、反復ｔはｔ＋１にインクリメントし（段階203）、次の反復が始まる
。これは全てのセルの同期の更新をシミュレートする。
。これは全てのセルの同期の更新をシミュレートする。
【００２４】 異なるチャンネルにおける抑止の強度は、部分的な使用が最初の値から互いに
関係してどのくらい変化するかを判断する（段階104において判断される）。部
分的な使用と‘実際の’使用との間の重要な差は、全てのチャンネルが全てのセ
ルにおいて部分的に使用されるが、一方で反復プロセスが実行されることである
。チャンネルの‘実際の’使用は、解が抽出されるときのみ行われる（次のフェ
ーズ300）。
関係してどのくらい変化するかを判断する（段階104において判断される）。部
分的な使用と‘実際の’使用との間の重要な差は、全てのチャンネルが全てのセ
ルにおいて部分的に使用されるが、一方で反復プロセスが実行されることである
。チャンネルの‘実際の’使用は、解が抽出されるときのみ行われる（次のフェ
ーズ300）。
【００２５】 いつでも、簡単なフィルタプログラムを使用して、現在の使用値から有効な実
際の解を生成することができる（フェーズ300）。チャンネルは、要求が満たさ
れる（段階302）まで、セル内のシミュレートされた“部分的な”使用の降下順
でセルに割り当てられる（段階301）。したがってチャンネルの要求を満たすの
は、困難な制約として扱われる。解は各チャンネルの使用または不使用からなり
、言い換えるとゼロまたは１の使用値のみを生成するが、反復プロセスではゼロ
と１との間の値を生成することができる（フェーズ200）。生成された解を戻し
て、ネットワーク99を制御することができる（段階302）。
際の解を生成することができる（フェーズ300）。チャンネルは、要求が満たさ
れる（段階302）まで、セル内のシミュレートされた“部分的な”使用の降下順
でセルに割り当てられる（段階301）。したがってチャンネルの要求を満たすの
は、困難な制約として扱われる。解は各チャンネルの使用または不使用からなり
、言い換えるとゼロまたは１の使用値のみを生成するが、反復プロセスではゼロ
と１との間の値を生成することができる（フェーズ200）。生成された解を戻し
て、ネットワーク99を制御することができる（段階302）。
【００２６】 例えば、１０のチャンネルｋ＝０ないし９を割り当てることができるとし、４
つのチャンネルに対して需要Ｄを満たそうとする１つのセルＪについて検討する
。最初に（反復ｔ＝０）全ての１０のチャンネルｋ＝０ないし９を、使用値ＵＪ ００ ＝ＵＪ１０＝…＝ＵＪ９０＝０．４（+/− Ｎ）に部分的に使用する。反復
繰返しが続くにしたがって、いくつかのチャンネルを部分的に他のチャンネルよ
りも多く使用し、例えば９番目の反復ｔ＝９の後では、このセルを取り囲んでい
るセルおよびこのセル内の隣り合うチャンネルからの抑止の影響のもとで、チャ
ンネル０に対して部分的な使用値はＵＪ０９＝０．９であり；チャンネル１に対
してはＵＪ１９＝０．２であり；チャンネル２に対しては、ＵＪ２９＝０．３、
などである。反復ｔにおいて、全てのチャンネルｋ上の値ＵＪｋｔの和はこのセ
ル内の総需要であり、この例では４に等しい。
つのチャンネルに対して需要Ｄを満たそうとする１つのセルＪについて検討する
。最初に（反復ｔ＝０）全ての１０のチャンネルｋ＝０ないし９を、使用値ＵＪ ００ ＝ＵＪ１０＝…＝ＵＪ９０＝０．４（+/− Ｎ）に部分的に使用する。反復
繰返しが続くにしたがって、いくつかのチャンネルを部分的に他のチャンネルよ
りも多く使用し、例えば９番目の反復ｔ＝９の後では、このセルを取り囲んでい
るセルおよびこのセル内の隣り合うチャンネルからの抑止の影響のもとで、チャ
ンネル０に対して部分的な使用値はＵＪ０９＝０．９であり；チャンネル１に対
してはＵＪ１９＝０．２であり；チャンネル２に対しては、ＵＪ２９＝０．３、
などである。反復ｔにおいて、全てのチャンネルｋ上の値ＵＪｋｔの和はこのセ
ル内の総需要であり、この例では４に等しい。
【００２７】 最高の使用値をもつ4つのチャンネルを識別することによって、いつでも解を
抽出することができる（フェーズ300）。選択されたチャンネルは、‘実際の’
使用＝１をもち、他の６つのチャンネルは‘実際の’使用＝０をもつことになる
。
抽出することができる（フェーズ300）。選択されたチャンネルは、‘実際の’
使用＝１をもち、他の６つのチャンネルは‘実際の’使用＝０をもつことになる
。
【００２８】 いくつかのセルでの抑止が高いとき、高い抑止値が期待されるこれらのセル内
で非常に低い使用値を生成できるので、上述で使用された式は理想的でない解に
収束することができる。この問題は、各チャンネルおよびセルに対する使用値の
一部のみを各反復における変化に対して使用可能にすることによって低減するこ
とができる。したがって次のように式を定めることができる： Ｕｊｋｔ＝（１−Ｐ）Ｕｊｋ（ｔ−１）＋Ｐ［（Ｕｊｋ（ｔ−１））／（１
＋Ｉｊｋ／Ｃ）］＋Ｎ なお、Ｐは所定の反復において変更できる使用値の割合であり、Ｃは正規化定
数であり、合計の使用が需要Ｄに等しいことを保証することが必要とされる。変
更に対して使用値の一部、すなわち（１−Ｐ）Ｕｊｋｔ−１を保存することによ
って、使用値は単一の反復において要素Ｐよりも大きくなることが妨げられる。
例えば、セルが時間ｔにおいて使用値０．５でチャンネルを使用するとき、この
セルが近隣のセルから無制限の抑止を経験したとしても、時間ｔ＝ｔ＋１では、
０．４５よりも低い使用値を使用することはできない。Ｐ＝Ｃ＝１のとき、この
式は上述のものよりも低減する。
で非常に低い使用値を生成できるので、上述で使用された式は理想的でない解に
収束することができる。この問題は、各チャンネルおよびセルに対する使用値の
一部のみを各反復における変化に対して使用可能にすることによって低減するこ
とができる。したがって次のように式を定めることができる： Ｕｊｋｔ＝（１−Ｐ）Ｕｊｋ（ｔ−１）＋Ｐ［（Ｕｊｋ（ｔ−１））／（１
＋Ｉｊｋ／Ｃ）］＋Ｎ なお、Ｐは所定の反復において変更できる使用値の割合であり、Ｃは正規化定
数であり、合計の使用が需要Ｄに等しいことを保証することが必要とされる。変
更に対して使用値の一部、すなわち（１−Ｐ）Ｕｊｋｔ−１を保存することによ
って、使用値は単一の反復において要素Ｐよりも大きくなることが妨げられる。
例えば、セルが時間ｔにおいて使用値０．５でチャンネルを使用するとき、この
セルが近隣のセルから無制限の抑止を経験したとしても、時間ｔ＝ｔ＋１では、
０．４５よりも低い使用値を使用することはできない。Ｐ＝Ｃ＝１のとき、この
式は上述のものよりも低減する。
【００２９】 本発明の方法は、オンラインダイナミックチャンネル割り当てによく適してい
る。1以上のセルにおいて需要が変化すると、プロセスが再び初期化され（フェ
ーズ100）、再開することができる。その代わりに、最近の反復で生成された使
用値Ｕは、需要の変化によって決定される因子Ｄ２／Ｄ１によって調節され、次
の反復の基礎として使用することができる（図１の段階204）。例えば、１つの
セルにおける需要が半分になるとすると、そのセルに対する全ての使用因子が半
分になり、それらを合計して新しい需要値を生成する。これは、チャンネルの格
付けが次の反復において同じであり続け、したがって進行中の呼におけるカバー
範囲の連続性を保証するといった長所をもつ。したがってチャンネルにおける需
要の変化は容易に適応でき、既に使用中のチャンネル割り当て計画を変更して、
新しいチャンネルの使用から生じる干渉の増加を最小化することができる。
る。1以上のセルにおいて需要が変化すると、プロセスが再び初期化され（フェ
ーズ100）、再開することができる。その代わりに、最近の反復で生成された使
用値Ｕは、需要の変化によって決定される因子Ｄ２／Ｄ１によって調節され、次
の反復の基礎として使用することができる（図１の段階204）。例えば、１つの
セルにおける需要が半分になるとすると、そのセルに対する全ての使用因子が半
分になり、それらを合計して新しい需要値を生成する。これは、チャンネルの格
付けが次の反復において同じであり続け、したがって進行中の呼におけるカバー
範囲の連続性を保証するといった長所をもつ。したがってチャンネルにおける需
要の変化は容易に適応でき、既に使用中のチャンネル割り当て計画を変更して、
新しいチャンネルの使用から生じる干渉の増加を最小化することができる。
【００３０】 需要が極値の期間では、所定のチャンネルは、２つの隣り合うセル内の抽出さ
れた解の一部を形成するのに十分に高い部分的な使用値をもつとして識別するこ
とができる。この場合に両方のセルは、両方のセルにおける需要がその使用を要
求するときにそのチャンネルに割り当てられる。もちろん、このような場合はコ
チャンネル干渉が生成されることになるが、一般的にはプロセスが部分的な使用
を調節して、実際にはコチャンネル干渉を行われそうもない。
れた解の一部を形成するのに十分に高い部分的な使用値をもつとして識別するこ
とができる。この場合に両方のセルは、両方のセルにおける需要がその使用を要
求するときにそのチャンネルに割り当てられる。もちろん、このような場合はコ
チャンネル干渉が生成されることになるが、一般的にはプロセスが部分的な使用
を調節して、実際にはコチャンネル干渉を行われそうもない。
【００３１】 解抽出部(solution extractor)は、何を近隣のセルまたは隣り合うチャンネル
が行っていることを考慮しない。解抽出装置は単に、チャンネルの部分的な使用
を降下順に格付けし、リストを読んで、需要が満たされるまで、全てのチャンネ
ルを割り当てる。これは並行して、全てのセルへのチャンネル割り当てをシミュ
レートする。例えば、（１５のチャンネルに対して）次の表に示したように、セ
ルＢは１０の需要をもち、一方でセルＡはたった３のみの需要をもつ。チャンネ
ル１は、セルＢにおいて上位から１０番目の使用値（０．４）をもち、セルＡに
おいて最高の使用値（０．９）をもつ。それにも関わらず解抽出装置はチャンネ
ル１を両方のセルに割り当てる（割り当ては“＋１”によって示される）。
が行っていることを考慮しない。解抽出装置は単に、チャンネルの部分的な使用
を降下順に格付けし、リストを読んで、需要が満たされるまで、全てのチャンネ
ルを割り当てる。これは並行して、全てのセルへのチャンネル割り当てをシミュ
レートする。例えば、（１５のチャンネルに対して）次の表に示したように、セ
ルＢは１０の需要をもち、一方でセルＡはたった３のみの需要をもつ。チャンネ
ル１は、セルＢにおいて上位から１０番目の使用値（０．４）をもち、セルＡに
おいて最高の使用値（０．９）をもつ。それにも関わらず解抽出装置はチャンネ
ル１を両方のセルに割り当てる（割り当ては“＋１”によって示される）。
【００３２】 セルＡ セルＢ 合計需要 ３．０ １０．０ チャンネル 使用 使用 １ ０．９＋ ０．４０＋ ２ ０．１ ０．７１＋ ３ ０．１ ０．９２＋ ４ ０．２ ０．９３＋ ５ ０．１ ０．９４＋ ６ ０．１ ０．９５＋ ７ ０．１ ０．９６＋ ８ ０．１ ０．９７＋ ９ ０．１ ０．９８＋ １０ ０．１ ０．９９＋ １１ ０．１ ０．３５ １２ ０．５＋ ０．３０ １３ ０．１ ０．２５ １４ ０．３＋ ０．２０ １５ ０．１ ０．１５ 図２Ａは、連合王国イーストアングリア(East Anglia, UK)における５８セル
をもつ移動電話ネットワークのマップである（上述のLochiteおよびMehlerによ
る文献（1995年）から再び引用）。図２Ｂ、２Ｃ、および２Ｄは、最適化におけ
る各段階を進行順に示しており、チャンネル使用および対応する解を表示してい
る。各場合において、図面の上半分は、ネットワークの５８の各セルにおける２
９の各チャンネルのシミュレートされた部分的な使用を示している（ドットが濃
いところは、使用度が高いことを示す）。下半分は、このシミュレートされた使
用から抽出された解を示す。解は‘黒と白’で示され−チャンネルが使用されて
いるところは黒で、または使用されていないところは白で示されている。最初に
シミュレートされた使用は均一であり、解はランダムである（図２Ｂ参照）。時
間が経過するのにしたがって、シミュレートされた使用はより均一になり（図２
Ｃ参照）、抽出された解は、僅かのあいまいさをもつシミュレートした結果の使
用から引き出されることが分かる（図２Ｄ参照）。
をもつ移動電話ネットワークのマップである（上述のLochiteおよびMehlerによ
る文献（1995年）から再び引用）。図２Ｂ、２Ｃ、および２Ｄは、最適化におけ
る各段階を進行順に示しており、チャンネル使用および対応する解を表示してい
る。各場合において、図面の上半分は、ネットワークの５８の各セルにおける２
９の各チャンネルのシミュレートされた部分的な使用を示している（ドットが濃
いところは、使用度が高いことを示す）。下半分は、このシミュレートされた使
用から抽出された解を示す。解は‘黒と白’で示され−チャンネルが使用されて
いるところは黒で、または使用されていないところは白で示されている。最初に
シミュレートされた使用は均一であり、解はランダムである（図２Ｂ参照）。時
間が経過するのにしたがって、シミュレートされた使用はより均一になり（図２
Ｃ参照）、抽出された解は、僅かのあいまいさをもつシミュレートした結果の使
用から引き出されることが分かる（図２Ｄ参照）。
【００３３】 プロセスが応用される例示的なセルラ電話ネットワークをLochtieおよびMehle
rによる文献（1995年）から採りあげた。これは連合王国のイーストアングリア
地域にあるネットワークであり、５８の基地局（図２参照）およびこれらの基地
局に割り当てられた使用可能な２９の無線チャンネルをもつ。
rによる文献（1995年）から採りあげた。これは連合王国のイーストアングリア
地域にあるネットワークであり、５８の基地局（図２参照）およびこれらの基地
局に割り当てられた使用可能な２９の無線チャンネルをもつ。
【００３４】 LochiteおよびMehlerが報告したサブスペースアプローチ技術では、各セル内
の４つのチャンネルに対して固定された均一な需要をその干渉基準を破らずに満
たすことができる。同じ干渉基準は次に報告するシミュレーションに使用される
。これらの基準は、確かに過剰に簡素化したものである。より緻密な干渉基準は
、データが使用可能であるときは、コンピュータ処理時間を増加せずにシミュレ
ーションに組込むことができる。
の４つのチャンネルに対して固定された均一な需要をその干渉基準を破らずに満
たすことができる。同じ干渉基準は次に報告するシミュレーションに使用される
。これらの基準は、確かに過剰に簡素化したものである。より緻密な干渉基準は
、データが使用可能であるときは、コンピュータ処理時間を増加せずにシミュレ
ーションに組込むことができる。
【００３５】 LochiteおよびMehler（1995年）は、４つのチャンネルに対して均一に需要が
あるようなチャンネル割り当て計画を生成するのに成功した。この計画は、本明
細書に採りいれられた干渉基準にしたがってゼロの干渉を与える。したがって本
明細書に記載したプロセスではさらに、各セルが４つのチャンネルを求めるとし
て、ゼロ干渉計画を生成できるか否かを見ることが関心事である。
あるようなチャンネル割り当て計画を生成するのに成功した。この計画は、本明
細書に採りいれられた干渉基準にしたがってゼロの干渉を与える。したがって本
明細書に記載したプロセスではさらに、各セルが４つのチャンネルを求めるとし
て、ゼロ干渉計画を生成できるか否かを見ることが関心事である。
【００３６】 図３は、需要の種々の均一のレベルをもつシミュレーションに対するネットワ
ークにおける全体の干渉を示す。各反復において抽出された解に対する合計のネ
ットワーク干渉が示されている。キーは、5つのシミュレーションにおいて各セ
ルによって使用されるチャンネル数を示す。実際には解は各反復後にプロセスか
ら抽出され、この解に対応する干渉を座標に示した。
ークにおける全体の干渉を示す。各反復において抽出された解に対する合計のネ
ットワーク干渉が示されている。キーは、5つのシミュレーションにおいて各セ
ルによって使用されるチャンネル数を示す。実際には解は各反復後にプロセスか
ら抽出され、この解に対応する干渉を座標に示した。
【００３７】 均一の需要が４の値をとる場合に、このプロセスではゼロ干渉の解を迅速に見
付ける。実際にはこのプロセスでは、各セルが７チャンネルを要求するとしても
、ゼロ干渉の解を再現可能なように見付けている。７よりも多いチャンネルを要
求するとき、ゼロ干渉以外の解が見付けられる。しかしながら反復が進行するの
にしたがって、プロセスは依然として干渉における注目に値する下方へ向かうト
レンドを生成する。
付ける。実際にはこのプロセスでは、各セルが７チャンネルを要求するとしても
、ゼロ干渉の解を再現可能なように見付けている。７よりも多いチャンネルを要
求するとき、ゼロ干渉以外の解が見付けられる。しかしながら反復が進行するの
にしたがって、プロセスは依然として干渉における注目に値する下方へ向かうト
レンドを生成する。
【００３８】 図４はノイズ要素の効果を示し、ノイズパラメータに対して選ばれた異なる最
大値での、各セル内の均一の需要値１０に対する最適化を使用している。ここで
もまた、各反復において抽出された解に対する総ネットワーク干渉が示されてい
る。キーは、最初の使用Ｕｊｋｐの割合としてノイズ値を示す。
大値での、各セル内の均一の需要値１０に対する最適化を使用している。ここで
もまた、各反復において抽出された解に対する総ネットワーク干渉が示されてい
る。キーは、最初の使用Ｕｊｋｐの割合としてノイズ値を示す。
【００３９】 プロセスの振舞いについてのノイズパラメータの値の影響は、連続的な最適
化のためのパラメータの変更によって試験された。各場合において、チャンネル
に対する需要は、ゼロ干渉の解が存在しないことを保証するのに全てのセルにお
いて１０とし、したがってこれは最適化の振舞いの重要な試験とした。
化のためのパラメータの変更によって試験された。各場合において、チャンネル
に対する需要は、ゼロ干渉の解が存在しないことを保証するのに全てのセルにお
いて１０とし、したがってこれは最適化の振舞いの重要な試験とした。
【００４０】 この結果、ノイズパラメータについての低い値の危険度を示す（図４参照）。
Ｎｍａｘが０．０２％に設定されると、プロセスは４０の反復における漸近線に
到達するが、この漸近線は大域の最小値ではない。１％のＮｍａｘを使用して、
プロセスがより緩慢に（１５０回の反復で）漸近線に近づくが、この漸近線にお
いて解の干渉はより低い。１０％のＮｍａｘは、相互に抑止する機構によって達
成される下流のトレンドをほぼ完全に破壊するのに十分である。したがってにそ
の代わりにランダムサーチを行う（プロセスでは、このようなサーチ方法が無益
であることを示す）。
Ｎｍａｘが０．０２％に設定されると、プロセスは４０の反復における漸近線に
到達するが、この漸近線は大域の最小値ではない。１％のＮｍａｘを使用して、
プロセスがより緩慢に（１５０回の反復で）漸近線に近づくが、この漸近線にお
いて解の干渉はより低い。１０％のＮｍａｘは、相互に抑止する機構によって達
成される下流のトレンドをほぼ完全に破壊するのに十分である。したがってにそ
の代わりにランダムサーチを行う（プロセスでは、このようなサーチ方法が無益
であることを示す）。
【００４１】 これまでの結果は、ネットワークにおける総干渉として示された。これは、こ
れは、全体的なネットワークにおける総干渉を知らなくても、全体的な干渉値を
下げることができるセル間で行う短い範囲の抑止の度合いを示すので、プロセス
を実行する良好な手段である。抑止に対する各セルの完全に利己的で近視眼的な
応答から、低干渉計画を見付けるプロセスは成功する。
れは、全体的なネットワークにおける総干渉を知らなくても、全体的な干渉値を
下げることができるセル間で行う短い範囲の抑止の度合いを示すので、プロセス
を実行する良好な手段である。抑止に対する各セルの完全に利己的で近視眼的な
応答から、低干渉計画を見付けるプロセスは成功する。
【００４２】 しかしながら各セルのレベルにおいてプロセスの振舞いを測定することも重要
である。チャンネル計画プロセスは、大抵のセルではゼロ干渉であるが、1つの
セルでは高い干渉を受ける計画を生成することによってネットワーク内の全体的
に低い干渉を達成することが可能である。図５では、合計のネットワーク干渉に
おけるトレンドと、単一のセル内で見付けた最高の干渉値におけるトレンドとを
比較している。単一のセルにおける最高の干渉の座標は、完全な干渉と比較する
ために５８によって乗算された単一のセルの値で示される。個々のセルによって
経験される干渉は、ネットワークにおける全体的な干渉とほぼ同じやり方で低減
する。干渉は明らかに、ネットワーク内の数個のセルに集中しているのではなく
、多くのセルに分散している。
である。チャンネル計画プロセスは、大抵のセルではゼロ干渉であるが、1つの
セルでは高い干渉を受ける計画を生成することによってネットワーク内の全体的
に低い干渉を達成することが可能である。図５では、合計のネットワーク干渉に
おけるトレンドと、単一のセル内で見付けた最高の干渉値におけるトレンドとを
比較している。単一のセルにおける最高の干渉の座標は、完全な干渉と比較する
ために５８によって乗算された単一のセルの値で示される。個々のセルによって
経験される干渉は、ネットワークにおける全体的な干渉とほぼ同じやり方で低減
する。干渉は明らかに、ネットワーク内の数個のセルに集中しているのではなく
、多くのセルに分散している。
【００４３】 需要が均一であるといった条件のもとでプロセスを試験するのは、プロセスの
基本的な振舞いについての先行する作業および評価と比較できる点で有益である
。しかしながらこれはダイナミックで、応答性のあるチャンネル割り当ての問題
に対処していない。ダイナミックな需要のシミュレーションは、図６に示したよ
うに、需要が不均一に変化するパターンをどのように取扱うかが分かるように生
成された。図６では、需要は最初にネットワーク内の各セルにおいて６の値をも
ち、干渉をなくすことに成功する。反復100では‘ラッシュアワー’がシミュレ
ートされている。反復600では、道路の事故がシミュレートされ、反復800および
1200において交通の待ち行列が取り囲んでいるセル内に形成される。
基本的な振舞いについての先行する作業および評価と比較できる点で有益である
。しかしながらこれはダイナミックで、応答性のあるチャンネル割り当ての問題
に対処していない。ダイナミックな需要のシミュレーションは、図６に示したよ
うに、需要が不均一に変化するパターンをどのように取扱うかが分かるように生
成された。図６では、需要は最初にネットワーク内の各セルにおいて６の値をも
ち、干渉をなくすことに成功する。反復100では‘ラッシュアワー’がシミュレ
ートされている。反復600では、道路の事故がシミュレートされ、反復800および
1200において交通の待ち行列が取り囲んでいるセル内に形成される。
【００４４】 シミュレーションは６の均一の需要で始まり、ゼロ干渉の解が発見される。し
たがってラッシュアワーは、ネットワークの有効範囲内の３つの大都市：イプス
ウイッチ(Ipswich)（図２のセル52、53、および54）、グレートヤーマス(Great
Yarmouth)（セル41、42、43、45、46）、およびノーウイッチ(Norwich)（セル35
、36、37、および38）において始まる。これらのセルにおける需要は突然に１０
に増加する。ラッシュアワーが終わると、需要は６に戻る。次にノーウイッチへ
向かう道路上で、セル39において事故が発生する。このセルにおける需要は１０
に増加し、トラヒックの待ち行列が形成され始め、その後セル27、30、および31
に拡大し、これらのセル内では需要は１０に増加することになる。その結果混雑
はセル37、38、32、および34に拡大する。最終的に事故は片付けられ、全てのセ
ルにおける需要は６の値に戻る。
たがってラッシュアワーは、ネットワークの有効範囲内の３つの大都市：イプス
ウイッチ(Ipswich)（図２のセル52、53、および54）、グレートヤーマス(Great
Yarmouth)（セル41、42、43、45、46）、およびノーウイッチ(Norwich)（セル35
、36、37、および38）において始まる。これらのセルにおける需要は突然に１０
に増加する。ラッシュアワーが終わると、需要は６に戻る。次にノーウイッチへ
向かう道路上で、セル39において事故が発生する。このセルにおける需要は１０
に増加し、トラヒックの待ち行列が形成され始め、その後セル27、30、および31
に拡大し、これらのセル内では需要は１０に増加することになる。その結果混雑
はセル37、38、32、および34に拡大する。最終的に事故は片付けられ、全てのセ
ルにおける需要は６の値に戻る。
【００４５】 図６には、このシナリオ中のネットワークにおける全ての干渉を示した。新し
いチャンネルが問題のセルによって捕らえられるとき、需要の各急上昇が干渉を
増加させることになる。明らかにネットワークにおける全ての干渉は、１０のチ
ャンネルが各セルに割り当てられるときよりもはるかに小さい（図４参照）。し
かしながら、１０のチャンネルを均一に割り当てる簡単な方法よりも他のプロセ
スが優れていると考えられるので、安定状態の割り当て計画との比較は、プロセ
ス実行の良好な測度ではない。例えば、ゼロ干渉の均一な６チャンネルの計画を
設定し、新しいチャンネルをランダムに割り当てて、増加する需要を満たすプロ
セスを、比較のために図６に座標で示した。本発明の自己編制プロセスは、この
‘ランダム’なプロセスよりも、はるかに良好な割り当て計画を生成する。
いチャンネルが問題のセルによって捕らえられるとき、需要の各急上昇が干渉を
増加させることになる。明らかにネットワークにおける全ての干渉は、１０のチ
ャンネルが各セルに割り当てられるときよりもはるかに小さい（図４参照）。し
かしながら、１０のチャンネルを均一に割り当てる簡単な方法よりも他のプロセ
スが優れていると考えられるので、安定状態の割り当て計画との比較は、プロセ
ス実行の良好な測度ではない。例えば、ゼロ干渉の均一な６チャンネルの計画を
設定し、新しいチャンネルをランダムに割り当てて、増加する需要を満たすプロ
セスを、比較のために図６に座標で示した。本発明の自己編制プロセスは、この
‘ランダム’なプロセスよりも、はるかに良好な割り当て計画を生成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の種々の機能的な素子の模式図。
【図２】 連合王国におけるセルラ無線電話ネットワークの到達範囲のマップ（図２Ａ）
および本発明にしたがうプロセスの連続的な段階における図２Ａのネットワーク
のセルへのチャンネルの割り当てを示す図（図２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）。
および本発明にしたがうプロセスの連続的な段階における図２Ａのネットワーク
のセルへのチャンネルの割り当てを示す図（図２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）。
【図３】 典型的な状況において、本発明のプロセスによって制御されるときの図２Ａの
ネットワークの振舞いを示す図。
ネットワークの振舞いを示す図。
【図４】 典型的な状況において、本発明のプロセスによって制御されるときの図２Ａの
ネットワークの振舞いを示す図。
ネットワークの振舞いを示す図。
【図５】 典型的な状況において、本発明のプロセスによって制御されるときの図２Ａの
ネットワークの振舞いを示す図。
ネットワークの振舞いを示す図。
【図６】 典型的な状況において、本発明のプロセスによって制御されるときの図２Ａ
のネットワークの振舞いを示す図。
のネットワークの振舞いを示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＩＮ，Ｊ Ｐ，ＵＳ Ｆターム(参考） 5K067 AA03 AA23 BB02 EE10 EE16 EE23 EE71 KK13 【要約の続き】 セスの一部分を実行し、その結果にしたがってチャンネ ルを使用することもできる。
Claims (10)
- 【請求項１】 セルラ電話ネットワーク（99）におけるチャンネル割り当て
プロセスであって、各基地局が全てのチャンネルを使用する潜在性をもつ異種混
合性の位置から始まり（100）、基地局自身の間の短い範囲と中間の範囲の対話
の組合せを処理し、はるかに大きな異種混合性へ展開して（200）、セルラ電話
ネットワークの各基地局がその近隣のセルが所定のチャンネルを使用するのを抑
止して、そのセル内の各チャンネルに対して期待される干渉レベルを示す、各セ
ル内の各チャンネルに対する使用因子Ｕｊｋｔを生成させるチャンネル割り当て
プロセス。 - 【請求項２】 基地局において前記チャンネルに対して決めた使用因子の格
付けにしたがって、チャンネルが各基地局に割り当てられる請求項１記載のプロ
セス。 - 【請求項３】 前記ネットワークが処理手段によってエミュレートされる請
求項１または２記載のプロセス。 - 【請求項４】 前記処理手段が、プロセスの結果にしたがってネットワーク
の基地局を制御する請求項３記載のプロセス。 - 【請求項５】 前記ネットワークの各基地局が、それ自身に関係するプロセ
スの一部をその近隣の基地局と協働して、実行し、結果にしたがってチャンネル
を利用する請求項１または２記載のプロセス。 - 【請求項６】 無線チャンネルを基地局へ割り当てるチャンネル割り当て手
段であって、各基地局が全てのチャンネルを使用する潜在性をもつ最初の均一な
割り当てを生成する手段（100）と、基地局自身の間の短い範囲と中間の範囲の
対話の組合せを処理して割り当て計画においてはるかに大きな異種混合性を展開
し、セルラ電話ネットワークの各基地局がその近隣の基地局が所定のチャンネル
を使用するのを抑止して、そのセル内のチャンネルに対して期待される干渉レベ
ルを示す、各セル内の各チャンネルごとに使用因子Ｕｊｋｔを生成する手段（20
0）とをもつチャンネル割り当て手段を含むセルラ電話ネットワーク（99）。 - 【請求項７】 最適の使用因子をもつチャンネルを選択することによってチ
ャンネルを基地局へ割り当てる手段をもつ請求項６記載のセルラ電話ネットワー
ク。 - 【請求項８】 各基地局が、それ自身のチャンネル割り当て計画をその近隣
の基地局と協働して、生成する手段をもっていて、各基地局が近隣の基地局によ
って生成される抑止因子を受取る手段と、他の基地局から受取った抑止因子に基
いて各チャンネルごとに使用因子を生成する手段と、近隣の基地局へ送る抑止因
子を生成する手段とをもっている請求項６または７記載のセルラ電話ネットワー
ク。 - 【請求項９】 ディジタルコンピュータの内部メモリへ直接にロードできる
コンピュータプログラム製品であって、前記製品をコンピュータ上で実行すると
きに、請求項１ないし５の何れかの段階を実行するソフトウエアコード部分を含
むコンピュータプログラム製品。 - 【請求項１０】 コンピュータ可読プログラム手段を保持するコンピュータ
に使用可能なキャリアであって： 各基地局が全てのチャンネルを使用する潜在性をもつ異種混合性の位置をコ
ンピュータが判断するようにするコンピュータ可読プログラム手段（100）と、 基地局自身の間の短い範囲と中間の範囲の対話の組合せを処理することによ
って、コンピュータがはるかに大きい異種混合性を展開するコンピュータ読み取
りプログラム手段（200）と、 コンピュータがセルラ電話ネットワークの各基地局を制御して、その近隣の
基地局が所定のチャンネルを使用するのを抑止するコンピュータ可読プログラム
手段と、 コンピュータが、各セル内の各チャンネルごとに、そのセル内のそのチャン
ネル上で期待される干渉レベルを示す使用因子Ｕｊｋｔを生成するコンピュータ
可読プログラム手段とを含むコンピュータに使用可能なキャリア。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9808841.2A GB9808841D0 (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Channel allocation in cellular telephony |
| GB9808841.2 | 1998-04-24 | ||
| GB98303211.1 | 1998-04-24 | ||
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