JP2003163975A

JP2003163975A - Ｃｄｍａ無線ネットワークの計画・評価方法およびシステム

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Publication number: JP2003163975A
Application number: JP2002264661A
Authority: JP
Inventors: Niels Anders Stefan Gustafsson; ニルスアンドレスステファングスタフソン
Original assignee: Koninklijke KPN NV
Current assignee: Koninklijke KPN NV
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2003-06-06
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: US6985735B2; JP3888954B2; US20030087641A1

Abstract

(57)【要約】【課題】無線ネットワークの分析、好ましくは、直接
統計分析に焦点を当てることにより、ＣＤＭＡ無線ネッ
トワークの計画および／または評価を行う既存のシミュ
レーション方法を改良する。【解決手段】少なくとも１つのセルを規定する少なく
とも１つの基地局を含む無線ネットワークの計画および
／または評価方法であって、無線ネットワークの少なく
とも１つのサービスエリアの少なくとも一部分をピクセ
ルに分割するステップと、ピクセルの少なくとも１つが
少なくとも１つのセルによりカバーされるか否かの確率
を決定するステップとを含む方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は、無線ネットワー
クを計画および評価する方法およびシステムに関する。
さらに詳しく言えば、本発明は、少なくとも１つのセル
を規定する少なくとも１つの基地局を含むＣＤＭＡ無線
ネットワークを計画および評価する方法およびシステム
に関する。

【０００２】（背景技術）近年、広帯域符号分割多元接
続（ＣＤＭＡ）の概念が、無線通信分野に携わるオペレ
ータにより広く国際的に認知されるようになってきた。
ＣＤＭＡは、これらのオペレータにより開発されたネッ
トワークのキャパシティ、サービスの品質およびオプシ
ョンを著しく増大できる。このように発展した結果の一
つとして、一般的に、無線ネットワーク、さらに詳しく
言えば、ＣＤＭＡ無線ネットワークの計画および評価に
対する関心の高まりがある。無線の計画および評価は、
典型的に、ディメンショニング、詳細なキャパシティお
よびカバレッジの計画およびネットワークの最適化など
のステージを伴う。無線の計画は、例えば、トラフィッ
ク状態などの変化に迅速かつ正確に応答するために重要
なものであり、その結果、オペレータに競合する利点を
与える。さらに、正確に計画することで、無線ネットワ
ークを機能させるさいのコスト効率をより高めることが
できる。無線の計画におけるディメンショニングステー
ジでは、オペレータの要求とエリア内での無線伝搬に基
づいて、ネットワーク要素の数および構成が推定され
る。キャパシティおよびカバレッジ計画ステージでは、
例えば、実際の伝搬データや推定されるユーザー密度お
よびトラフィックに基づいて、基地局の位置、構成およ
びパラメータがより詳細に決定される。ネットワーク最
適化ステージにおいて、必要に応じて、全体的な経験で
得られたネットワークの品質が評価され高められる。本
発明による方法およびシステムは、無線の計画および評
価のすべてのステージで使用可能である。

【０００３】現在、ＣＤＭＡ無線ネットワークの計画お
よび評価を行うための最も普及し広く使用されている方
法は、静的モンテカルロシミュレーションである。この
シミュレーションでは、ネットワークのユーザー数とそ
れらの位置により規定される複数のネットワーク状態を
ランダムに発生させる。ユーザーは、多数回発生させら
れる。複数の状態が分析され、分析結果が評価される。
統計から、最大のセルキャパシティおよびセルカバレッ
ジなどの結果が決定され得る。

【０００４】モンテカルロおよび他のシミュレーション
の重大な欠点は、信頼性のある結果を獲得するために必
要な時間である。さらに、公知のシミュレーション方法
では、ネットワークを迅速に最適化したり、新しいサイ
トを導入して、その効果を無線ネットワークで確認した
りする能力が得られない。

【０００５】（発明の要約）本発明の目的は、無線ネッ
トワークの分析、好ましくは、直接統計分析に焦点を当
てることにより、ＣＤＭＡ無線ネットワークの計画およ
び／または評価を行う既存のシミュレーション方法を改
良することである。この分析は、多数のタスクを分割す
ることにより、計画および評価プロセスの速度を上げ
る。これらのタスクは、前もって実行可能であり、その
結果を表にすることができる。

【０００６】本発明の一つの態様によれば、少なくとも
１つのセルを規定する少なくとも１つの基地局を含む無
線ネットワークを計画および／または評価するための方
法およびシステムが提供される。本発明の一つの態様に
おいて、この方法およびシステムは、無線ネットワーク
の少なくとも１つのサービスエリアの少なくとも一部分
をピクセルに分割することに関する。本発明により、無
線ネットワークによるカバレッジに関する情報を得るた
めに、少なくとも１つのセルによりどのピクセルがカバ
ーされるかが決定される。少なくとも１つのセルにより
ピクセルの少なくとも１つがカバーされているか否かの
確率が決定されることが好ましい。

【０００７】本発明の別の態様において、ピクセルは層
に分割される。少なくとも１つのセルにより層の少なく
とも１つがカバーされているか否かの確率が決定される
ことが好ましい。本発明の一実施形態によれば、少なく
とも１つのセルによるカバレッジが評価されるピクセル
数を減少させるために、最初に、セルがピクセルに割り
当てられ、その後、計画および／または評価プロセスを
開始させて、カバレッジ情報を獲得することが好まし
い。

【０００８】本発明の別の実施形態によれば、少なくと
も１つのセルを規定する少なくとも１つの基地局を含む
ＣＤＭＡ無線ネットワークを計画および／または評価す
るための方法およびシステムが提供される。この方法お
よびシステムは、ＣＤＭＡ無線ネットワークのサービス
エリアの少なくとも一部分をピクセルに分割し、少なく
とも１つのセルによりピクセルがカバーされているか否
かの確率を決定することに関する。

【０００９】本発明の別の実施形態によれば、少なくと
も１つのピクセルおよび少なくとも１つのセルのそれぞ
れに対して、リンクバジェットＬとノイズ発生κが計算
され、ＣＤＭＡ無線ネットワークの計画および／または
評価において、トラフィック、すなわち少なくとも１つ
のピクセルにおけるユーザーターミナルのアクティビテ
ィを考慮に入れながら用いられる。計算結果は表に加え
られるが、可能であれば、分析的に評価されてよい。リ
ンクバジェットＬおよびノイズ発生κ、すなわち、例え
ば、ｆ（Ｌ−κ）、ｆ（Ｌ，κ，．．．）などの少なく
ともＬおよびκの関数や、Ｌおよびκの代替関数をある
一定数と比較することにより、少なくとも１つのセルに
よる少なくとも１つのピクセルのカバレッジ情報が得ら
れる。基本的に、リンクバジェットのマージン、すなわ
ち、利用可能な追加の平均送信電力を、あるカバレッジ
エリアにおけるユーザータミナルアクティビティの結果
としてのノイズ発生κと比較する。本発明の一実施形態
において、セル間干渉およびソフトハンドオーバー（Ｈ
Ｏ）ゲインなどのいくつかの効果が考慮されてよい。

【００１０】本発明の別の実施形態によれば、計算が反
復して実行され得る。しかしながら、十分な最初のカバ
レッジ推定値を得るために、常に反復計算が必要なわけ
ではない。最初の推定値を改善するために、反復法が使
用され得る。

【００１１】この方法およびシステムの実施形態により
用いられるアルゴリズムの利点は、複雑性と正確性との
妥協点を極めて自由に選択できる点である。負荷システ
ムのカバレッジの概算が非常に容易に比較的少ない計算
で得られる。この推定値は、例えば、ソフトＨＯの効果
をモデリングするために、さらなる詳細をモデルに組み
込むことにより、さらに、反復プロセスを介して、より
正確な方法でセル間干渉を考慮に入れることにより改善
され得る。

【００１２】本発明の別の実施形態によれば、アルゴリ
ズムを実行する結果は、ピクセルにおけるユーザーのパ
ワーヘッドルームを決定し、ミストラフィックの計算を
実行するために使用され得る。

【００１３】この方法およびシステムは、好ましくは特
別な地理的エリアに相当するピクセルを使用する。無線
ネットワークのサービスエリアは、計画および／または
評価を行うために、このようなピクセルからなるグリッ
ドに分割される。さらなるサービスエリア、すなわち、
無線ネットワークのオペレータが、ユーザーにサービス
を提供したいエリアが同様に存在し得る。ピクセルは、
例えば、５００×５００メートル、好ましくは、２５０
×２５０メートル、より好ましくは、１００×１００メ
ートル、さらにより好ましくは、５０×５０メートルま
たは２５×２５メートルの大きさのものである。これら
のピクセルは、必ずしも正方形のものである必要はな
く、基本的に任意の形態または形状をとるものであって
よく、例えば、矩形、三角形、多角形などであるが、こ
れらに限定されるものではないことに留意されたい。さ
らに、ピクセルは、必ずしも互いに適合し合う必要はな
く、いくつかのピクセルの間に空いた空間が存在し得
る。各ピクセルに対して、ピクセルと無線ネットワーク
の関連する基地局との間に、伝搬経路の損失が予測され
る。各ピクセルに対して、トラフィック密度の情報が既
知のものであると考えられる。

【００１４】セルとは、１つの特定の基地局によりカバ
ーされるエリアとして定義される。基地局は、全指向性
アンテナを採用せず、その代わりに、アンテナのセクタ
化を用いている場合が多い。その場合、セルは、基地局
の特定のセクタによりカバーされるサービスエリア、す
なわち、そのセクタにユーザーが接続されるエリアとし
て定義される。計画および／または評価を行うために定
義されるピクセルは、さらなるセルによりカバーされる
ことになる。

【００１５】各ピクセルは、独自の層のセットをもち得
る。層は、地形的な位置は同じであるが、特定の層にお
けるユーザーの環境およびサービスを特徴付けるパラメ
ータのセットが異なる個々のピクセルのセットとしてみ
なし得る。さらに、各層は、独自のトラフィック分布を
もち得る。

【００１６】例えば、ＧＳＭ無線ネットワークと比較す
ると、ＣＤＭＡ無線ネットワークは、より複雑なもので
ある。この複雑性の原因となる主な理由の１つとして、
無線ネットワークのカバレッジが、システムの負荷に本
質的にリンクされることが挙げられる。セルにより保持
されるトラフィックが多いほど、セルのカバレッジエリ
アが狭くなる。セル内でのトラフィックが変化し続ける
ため、セルのカバレッジエリアも同様に変化し続ける。
セルの動的挙動により、ＣＤＭＡ無線の計画および評価
が複雑になる。

【００１７】本発明の別の実施形態によれば、セルのブ
リージング効果の複雑性を考慮に入れたＣＤＭＡ無線ネ
ットワークの無線の計画および／または評価を行うため
の解決策が提供される。これは、各ピクセルに対してト
ラフィックを考慮に入れながら、リンクバジェットＬ、
ノイズ発生κおよびソフトＨＯゲインなどのパラメータ
を計算することにより行われる。ユーザーターミナルの
最大送信電力、伝搬損失（経路および貫通）および基地
局のレシーバ感度などのさまざまな効果が考慮に入れら
れた後に残るピクセル内のユーザーターミナルのパワー
ヘッドルームとして、リンクバジェットは、アップリン
ク（すなわち、ユーザーターミナルから基地局への方
向）に対して定義され得る。リンクバジェットの計算
は、ＧＳＭ無線ネットワークから公知のパラメータの他
に、いくつかの特定ＣＤＭＡネットワークパラメータも
同様に含む。リンクバジェット計算に含まれ得る典型的
なＣＤＭＡパラメータは、ソフトＨＯゲインである。ソ
フトＨＯゲインは、いくつかの基地局に属するものであ
ってよいいくつかのセルでユーザーターミナルからの信
号が受信されるときのリンクバジェットを高める効果と
して記述され得る。ノイズ発生κは、別の典型的なＣＤ
ＭＡパラメータである。ノイズ発生は、基地局による全
受信電力とターミナルノイズの比率として定義され得
る。特に、ノイズ発生が、あるセルにおけるユーザー数
Ｎとこれらのユーザーにより要求されるサービスのタイ
プに依存することが示されている。さらに、他のセルか
らの干渉が、考慮中のセルのノイズ発生に影響を及ぼす
ことがある。

【００１８】本発明によるＣＤＭＡ無線の計画および／
または評価は、無負荷のシステムのリンクバジェット
と、負荷によるノイズ発生、すなわち、トラフィックを
考慮に入れたノイズ発生とを比較することに関する。こ
れらの実施形態および／または態様の組み合わせが可能
であることに留意されたい。

【００１９】（実施形態の詳細な説明）本発明を教示す
るために、本発明の方法および装置の好ましい実施形態
を以下に記載する。当業者であれば、本発明の他の代替
および同等の実施形態が、本発明の真の趣旨から逸脱す
ることなく実施するために考慮され変形可能であること
は明らかであり、本発明の範囲は、最終的に特許付与さ
れる特許請求の範囲によりのみ限定されるものである。

【００２０】本発明の実施形態による計画および／また
は評価の方法は、図１に略図的に示す以下の段階を含む
ものであってよい。各段階は、対応するモジュールまた
はサブルーチンにプログラムされた１以上のステップを
含むものであってよい。最初に、初期セルの割り当てが
採用される。その後、セル内のノイズ発生の点から、基
地局の位置およびトラフィックグリッドが評価される。
どのピクセルがカバーされているかということと、所与
のピクセルにおけるユーザーターミナルのリンクバジェ
ットのマージンに関する情報が得られる。これらの結果
から、無線ネットワークにおけるピクセルごとのパワー
ヘッドルームが計算され、所与のタイプのフェーディン
グ環境に対する場所率に変換される。トラフィック密度
の変化に対する感度など、他の情報が得られてよい。最
後に、無線ネットワークに対して計画および／または評
価のアクティビティにおいて使用されてよいミストラフ
ィックの計算を実行するモジュールが与えられてよい。
本発明の実施形態による方法のステップを、以下により
詳細に記載する。

【００２１】初期セル割り当ておよびアップリンクの計
画図２に、この段階で実行される分析の一例が示されて
いる。図２は、図１により詳細に示されているように、
初期セルの割り当ておよびアップリンクの計画について
考慮する。アルゴリズムは、以下の３つのステップから
なるものであってよい。

【００２２】１．初期セル割り当て―活動中のユーザー
ターミナルがセル内に存在しないとされる無負荷セルに
対して、カバレッジが計算される。カバレッジは、この
ステップにおいて、リンクバジェットＬにのみ依存す
る。

【００２３】２．初期化―セル間干渉を考慮に入れず
に、負荷セルに対してカバレッジが計算される。このス
テップの目的は、ステップ３において実行されるであろ
う反復計算の初期状態を獲得することである。しかしな
がら、セル間干渉を考慮に入れたカバレッジは、この初
期ステップにおいて前もって計算されてよいが、この計
算はあまり正確ではない傾向がある。

【００２４】３．反復法―負荷システムに対して、それ
によりセル間干渉を考慮に入れて、カバレッジが計算さ
れる。この場合、計算の反復部分が実行される。

【００２５】図２において、無線ネットワーク全体に対
して実行される関数は白い枠にあり、セルごとに実行さ
れる関数は陰影をつけた枠にある。

【００２６】反復プロセスを実行せずに第１および第２
のステップのみを実行することができる。このような場
合、初期化ステップ２において、セル間干渉が考慮に入
れられてよい。このような推定は、例えば、カバレッジ
の程度と問題のエリアを最初に表示することが必要とさ
れる場合、十分なものであろう。上述したように、基本
的なアルゴリズムを変更する代替的な方法は、本発明に
よる方法およびシステムの実施形態の一部であり得る。
アルゴリズムを以下にさらに詳細に記載する。

【００２７】初期セル割り当て―無負荷セルのカバレッ
ジ好ましくは、一度のみの実行を要するこのステップの
目的は、２つの要素がある。セルの割り当てステップ
は、セルのカバレッジの最初の表示を与えるために使用
され得る。さらに、ピクセルに関連するセル数を制限す
ることにより、アルゴリズムの複雑性を減少させるため
に用いられてよい。

【００２８】初期セルの割り当てを実行するために、い
くつかの方法が使用可能である。セルをピクセルに最初
に割り当てるための第１の方法は、リンクバジェットＬ
を使用することである。各ピクセルに対して、ピクセル
における相対基地局のリンクバジェットが計算される。
ダウンリンクパイロットチャネルまたはトラフィックチ
ャネル（アップリンクまたはダウンリンク、またはそれ
らの両方）のいずれかに対して、リンクバジェットに制
約を課すことにより、任意の数のセルを所与おｎピクセ
ルに割り当てるために、カバレッジ推定値が使用され
る。これにより、ピクセル当たり、可能なセル候補のセ
ットＣが得られる。

【００２９】リンクバジェットは、いくつかの方法で計
算可能である。ノイズ発生およびソフトＨＯゲインは、
この場合、無視されることが好ましい。カバレッジ率
は、例えば、制約として使用可能であるため、リンクバ
ジェットを計算するさい、フェーディングマージンが考
慮に入れられる。

【００３０】

【数４】分析後のカバレッジ確率を評価するために、リンクバジ
ェットが以下の式で定義され得る。

【００３１】

【数５】リンクバジェットの計算において、例えば、アンテナゲ
インなどの追加の要素が同様に含まれてよい。

【００３２】上記手順において実行されるセルの割り当
てでは、ピクセル当たりのセルの候補が多過ぎることが
ある。一定のピクセルをカバーするセルのより現実的な
推定値は、リンクバジェットを比較することにより得ら
れる。ここで、あるピクセルにおけるユーザーが、最も
強いセル、または、マージン的にのみより弱いセル（ま
たはソフトＨＯのいくつかのセル）しか利用しないと仮
定する。セルをピクセルに割り当てるために、この場
合、以下の手順が用いられる。

【００３３】１．ピクセルｐをカバーするセルのサブセ
ットＣから、ベストリンクバジェットＬ
_{ｂｕｄｇｅｔ，ｄＢ，ｂｅｓｔ}を有するものを選ぶ。

【００３４】２．最大許容リンクバジェットの差Ｌ
_{ｄｉｆｆ，ｄＢ，ｍａｘ}を定める。

【００３５】３．Ｌ_{ｂｕｄｇｅｔ，ｄＢ，ｂｅｓｔ}−Ｌ
_{ｂｕｄｇｅｔ，ｄＢ}≦Ｌ_{ｄｉｆｆ，} _{ｄＢ，ｍａｘ}になる
ように、リンクバジェットＬ_{ｂｕｄｇｅｔ，ｄＢ}を有す
るサブセットＣからの他のセルがピクセルに割り当てら
れ、他のすべてのセルは割り当てられない。その結果
は、減少されたセルのサブセットＣ_{ｒｅｄｕｃｅｄ}であ
る。

【００３６】Ｌ_{ｄｉｆｆ，ｄＢ，ｍａｘ}がソフトＨＯし
きい値と同じ値になるように選択されると、このような
初期セルの割り当ての方法は、サービスエリアのあるピ
クセルから接続されるセルを非常に正確に表示する。

【００３７】上述したものとは異なる基準に基づいて初
期セルの割り当てをすることも可能である。（適度に高
い確率で）あるピクセルで使用されるすべてのセルを考
慮に入れることが好ましい。しかしながら、アルゴリズ
ムの複雑性を低く抑えるために、任意の他のセルはピク
セルに割り当てられるべきではない。

【００３８】初期化―負荷セルのカバレッジ前の初期カ
バレッジの推定値が、この部分およびアルゴリズムの残
りに対して必ず実行されるわけではなく、以下に記載さ
れるように、ノイズ発生表の長さを縮めることにより、
複雑性を減少するために非常に有益なものとなり得る。

【００３９】このステップにおいて、可能な反復の初期
状態が得られる。基本的に、０以外または有限の値が開
始点として使用可能であるが、アルゴリズムを適度な時
間期間内に収束させるために、最終値にすでに近い値を
使用することが好ましい。２つの初期化の例を挙げる。
第１の例において、カバレッジは、セル間干渉を考慮に
入れずに、負荷セルに対して計算される。各セルに対し
て、いわゆる、ノイズ発生表が計算される（表１を参
照）。この表は、５列からなり、すべてのピクセル（表
の各行）を考慮に入れることが好ましく、それらに着目
するセルが割り当てられている。第１列は、ピクセル番
号をさし、ピクセルごとに格納されたデータを参照でき
る。第２列は、リンクバジェット（式（１）または
（２）を参照）を含み、表全体は、この列に従って分類
されることが好ましく、リンクバジェットが最良のピク
セルから始まる。次の第３列は、ピクセルにおけるユー
ザー数を含む（セルｎのピクセルｐの場合、Ｎ_ｎ，ｐで
表す）。第４列は、このピクセルとそれよりも前のすべ
ての他のピクセル、すなわち、リンクバジェット値を基
にピクセルが分類されていれば、考慮中のピクセルより
も良好なリンクバジェットＬを有するピクセルにあるユ
ーザー数を蓄積したものからなる。最後の第５列は、ユ
ーザー数を蓄積したものから計算されたノイズ発生を表
す。単一の隔離されたセルのノイズ発生を計算するため
の式は以下のとおりである。

【００４０】

【数６】

【００４１】式中、Ｎ_ｍａｘは、提供されるサービスの
タイプに依存するポールキャパシティである。ノイズ発
生の別の表現も同様に用いられてよい。ユーザー数Ｎ
が、参照サービスの継続的に活動するユーザーの同等数
をさすことが好ましいことに留意されたい。ユーザータ
ーミナルを有する１０００人の可能性のあるユーザーが
ピクセルに存在し、このターミナルを使用する可能性が
１％であるとする。ＣＤＭＡ無線ネットワークの場合、
スピーチターミナルが６０％であるとすると、有効活動
率も関連性がある。このピクセルのユーザーの同等数
は、この状況では、６人となる。他のサービス、例え
ば、データサービスなどのユーザーは、同様に取り扱い
可能である。さらに、ＣＤＭＡ無線ネットワークの場
合、干渉に対する受信電力と、結果的に、ユーザーター
ミナルの送信も関連性がある。ある種のサービスに、送
信エラーに非常に感度があるため、より高いユーザータ
ーミナルの送信電力が使用されなければならない。活動
率が同じであっても、より低いエラー感度、すなわち、
より低い送信電力でサービスを要求するターミナルを有
するユーザーよりも、このようなデバイスのユーザー
は、同等のユーザー数Ｎに対してより大きな貢献をす
る。

【００４２】

【表１】

【００４３】リンクバジェットが臨界に近ければ、すな
わち、このリンクのカバレッジ率が低ければ、ピクセル
のユーザーの一部分のみしか接続を確立できないことに
なる。この影響は、ノイズ発生表１の第３列にあるユー
ザー数に重み係数を適用することにより考慮され得る。
例えば、この重み係数は、Ｗ_ｎ，ａ＝１−Ｐ_ｏｕｔａ
_{ｇｅ，ｎ，ａ}であり、Ｐ_{ｏｕｔａｇｅ，ｎ，ａ}は、セル
ｎのピクセルにおける場所率である。リンクバジェット
がフェーディングマージンを考慮に入れていなければ、
重み係数を導入することは、特に有益になり得る。リン
クバジェットがフェーディングマージンを考慮に入れれ
ば、リンクバジェットが十分なものであるかぎり、すべ
てのユーザーが接続を確立できるとされる。単一の負荷
セルのカバレッジは、ノイズ発生表の最初から、以下の
カバレッジ条件を満たす最後の行を検索することにより
得られる。

【００４４】

【数７】

【００４５】この代わりとして、カバレッジ条件は、所
定の最小許容Ｌ_{ｂｕｄｇｅｔ−κ}率ρ（式４ｂ）、また
はＬ_{ｂｕｄｇｅｔ−κ}間の所定の最小許容差δ（式４
ｃ）に基づいたものでよい。

【００４６】

【数８】

【００４７】

【数９】

【００４８】この結果から、セルがカバーしているピク
セルとカバーしていないピクセルと、セルがカバーして
いるユーザー数が分かる。任意に、セルごとの最大許容
ノイズ発生が定められ、ノイズ発生およびユーザー数を
限定するための追加の基準として使用されてよい。

【００４９】

【数１０】

【００５０】次に、別の初期化の例について記載する。
上述した最初の例では、最初のノイズ発生表に対してノ
イズ発生を計算するさい、セル間干渉を除外していた。
言い換えれば、他のセルが存在しないか、または少なく
とも干渉が発生しないと仮定したものであった。マルチ
セル環境の場合、セル間干渉の影響を考慮に入れること
が好ましい。セル間干渉を明らかにする適度なカバレッ
ジ近似値が、初期化ステップにおいて前もって獲得可能
である。セル間干渉の影響を含めるために、他のセルの
ユーザー数の推定値が利用可能であるとされる。ベスト
サーバエリア（ＢＳＡ）から、最初の推定値が得られ
る。あるセルのベストサーバエリアが、ピクセルのセッ
トとして規定され、それに、このセルがベストリンクバ
ジェットを与える。Ｎ_{ｍ，ＢＳＡ}が、セルｍのＢＳＡに
おけるユーザー数であれば、セル間干渉のノイズ発生推
定値は以下のとおりである。

【００５１】

【数１１】

【００５２】式中、β_ｍｎは結合係数である。結合係数
は、セルｎに及ぼすセルｍのユーザーにより生じる干渉
の影響を表し、他のユーザーの分布、伝搬状況、電力レ
ベル、この干渉に対するセルｎの感度を考慮に入れる。
積β_ｍｎＮ_ｍは、セルｎのユーザーの同等のユーザー数
に相当する。一般的に、公称（トラフィック独立性、す
なわち、セルの負荷に直接依存しない）結合係数β’
_ｍｎをまず計算し、この公称結合係数を調節して、干渉
するセルにおけるノイズ発生（ひいては、このセルにお
けるユーザーの送信電力）の影響と、他のセルからの干
渉に対して干渉されたセルの感度を明らかにすることが
好ましい。公称結合係数は、所与のセルサイズに対し
て、セルの実際のユーザー数またはそれらの電力レベル
に依存するのではなく、ユーザーの地形的な分布のみに
依存するという点で、トラフィック独立性のものである
ことが好ましい。実際の結合係数は、以下のように公称
結合係数に関連する。

【００５３】

【数１２】

【００５４】このようにして、公称結合係数は予め計算
され、セルサイズに応じて表にすることができる。ユー
ザー数Ｎ_ｎとノイズ発生κ_ｎとの関係により、ノイズ発
生を以下の形態で書き表すことも可能である。

【００５５】

【数１３】

【００５６】式中、Ｂは結合係数の行列である。この式
がすべてのセルに有効であるため、ｎ個の未知の変数を
もつｎ個の式のシステムが利用可能である。

【００５７】反復法―負荷システムのカバレッジアルゴリズムの第３のステップは、反復法を含む。反復
法にはいくつかのステップがあり、そのうち、初期ノイ
ズ発生表１を計算するためにとられたステップと同等の
ものがある。第１の例において、無線ネットワークのセ
ルは重なり合わないものとされ、すなわち、１つのピク
セルには１つのセルしか割り当てられない結果、ユーザ
ーターミナルが一度に１つのセルのみと接続することに
なる。

【００５８】各反復において、各セルに対して、セルｎ
のノイズ発生表のノイズ発生列は、以下の式による前の
状態からの結果を用いて更新される。

【００５９】

【数１４】式中、

【００６０】

【数１５】および

【００６１】

【数１６】

【００６２】ある特定の行、すなわち、サービスエリア
のピクセルに対して、Ｎ_ｎの値は、ノイズ発生表の同じ
行の第４列からとられる。結合係数は、反復ごとに更新
を要求する変数であってよいことに留意されたい。計算
上の複雑性を軽減するための多数の可能な方法が考えら
れる。例えば、ピクセルがクラスタにグループ化され、
表の行数を減らすか、または、カバレッジ条件κ≦Ｌ
_{ｂｕｄｇｅｔ}と最大許容ノイズ発生条件κ≦κ
_{ａｌｌｏｗｅｄ}を満たす最後の行のみが分かればよいた
め、すべての行を評価する必要がない検索方法が考えら
れる。

【００６３】すべてのノイズ発生表が更新されると、カ
バレッジ条件と最大許容ノイズ発生条件とを満たす最後
の行を求めることにより、ノイズ発生表から新しいカバ
レッジエリアが獲得される。これにより、κ_ｎ ^（ｉ）と
Ｎ_ｎ ^（ｉ）の最終値が得られ、これらは次の反復で使用
される。ある基準として最大許容ノイズ発生が使用され
なければ、または、これが高負荷のセルに対して非常に
高ければ、このセルからの干渉が非常に高いため、他の
セルがまったくカバレッジをもたないことになるであろ
う。したがって、最大許容ノイズ発生は、各セルに対し
て慎重に選択されなければならない。

【００６４】場合によって、ピクセルへのセルの割り当
ては、反復プロセス中に更新される必要がある。例え
ば、２つのセルＡおよびＢが元々１つのピクセルに割り
当てられていれば、セルＢの負荷が大きければ、セルＡ
のみが使用されるため、カバレッジがより小さくなる。
このような更新は、対応するリンクバジェットの更新お
よびノイズ発生表の更新（再分類）によっても反映され
ることが好ましい。

【００６５】セルの割り当てが、カバレッジだけでな
く、任意の基準によりなされてよいことに留意された
い。例えば、実際のセクタ選択をモデル化し、代わりに
制御手順を呼び出してよい。

【００６６】実行するために、ピクセル当たり２つのセ
ルセットを規定すると都合がよい。１つは、接続を有す
るものであってよいすべてのセル（上記に定義したよう
に、セットＣまたはＣ_{ｒｅｄｕｃｅｄ}）を含む無負荷シ
ステムのカバレッジに対するものであり、もう１つは、
負荷システムにおいてカバレッジを有するセルを規定す
るものである（すなわち、それぞれの新しい反復後の状
態に反映する）。負荷システムのセットは、無負荷シス
テムのセットに含まれていないセルを含まない。

【００６７】反復は、例えば、１つの反復から別の反復
へのノイズ発生の変化が所与の数より小さい場合、また
は、カバレッジにほんのわずかに小さな変化があった場
合に停止されてよい。

【００６８】ソフトハンドオーバー効果上記の分析において、ソフトＨＯ効果を無視していた。
ソフトＨＯ効果を考慮に入れる場合、リンクバジェット
は修正される。

【００６９】

【数１７】

【００７０】ソフトＨＯゲインは、基地局での受信信号
の強度の相対的な差の関数である。しかしながら、特定
の基地局により受信された信号の強度は、対応するセル
で経験したノイズ発生と比較されなければならない。し
たがって、ソフトＨＯゲインは、リンクバジェットの差
とセルの負荷の両方の関数であり、ピクセルの位置のみ
に依存するものではない。

【００７１】セルの負荷が変化すると、ノイズ発生レベ
ルより上の受信信号レベルのみが変化するだけでなく、
セルの境界も変化する。セルの割り当てのモデリング方
法に応じて、負荷が軽いシステムにおいてソフトＨＯに
あったピクセルは、負荷が増大する場合、１つの基地局
のみと接続を有することになる。

【００７２】セルの割り当ておよびノイズ発生が変化す
ると、ソフトＨＯゲイン、ひいてはリンクバジェットも
変化することになる。これは、同様に、ノイズ発生表の
変化により反映されなければならない。

【００７３】ソフトＨＯゲインは、ノイズ発生を計算す
るさいに考慮に入れられることが好ましい。これは、以
下に記載されるように、ソフトＨＯにいるユーザーによ
り軽い重みを与えることにより行われてよい。

【００７４】ソフトＨＯゲインをモデリングするさい、
正確な結果を得るために、多くの係数が考慮に入れられ
る。しかしながら、提案される方法によりソフトＨＯ効
果を明らかにできるが、正確な結果は、計画プロセスの
他の部分が正確な結果を与える場合のみ有益なものとな
るであろう。

【００７５】例えば、要求される精度に応じて、ソフト
ＨＯゲインは、いくつかの方法でモデリング可能であ
る。非常に簡単な方法は、セル割り当ての基準に従っ
て、ソフトＨＯにいるすべてのユーザーに対して、平均
ソフトＨＯゲインを使用することである。このゲイン
は、リンクバジェットの計算およびノイズ発生の計算の
両方において使用されてよい。ソフトＨＯゲインのより
洗練されたモデリングは、セル割り当てで使用されたリ
ンクバジェットの差に基づいたものであってよい。例え
ば、ソフトＨＯゲインは、２つの最も強いセルに対する
リンクバジェット（ソフトＨＯゲインまたはノイズ発生
を含まない）の差の関数として計算されてよい。Ｌ
_{ｂｕｄｇｅｔ，ｄＢ，ｂｅｓｔ}がベストリンクバジェッ
トであり、Ｌ_ｂｕｄ _{ｇｅｔ，ｄＢ，２ｎｄｂｅｓｔ}が
第２のベストであれば、ソフトＨＯゲインは、以下のよ
うに計算される。

【００７６】

【数１８】

【００７７】式中、Ｌ_{ｄｉｆｆ，ｄＢ，ｍａｘ}は、前述
のように規定され、マックスゲインは、例えば、測定か
ら得られるパラメータである。１つのセルへの接続を有
するピクセルと、いくつかのセルへの接続を有するピク
セル間を区別する必要がないように、０ｄＢのソフトＨ
Ｏゲインが割り当てられた１つのセルのみを有するピク
セルを与えると都合がよい。

【００７８】ソフトＨＯゲインを考慮に入れることによ
り、ノイズ発生表のリンクバジェットが変化する。しか
しながら、ソフトＨＯにいるユーザーがより低い平均電
力での送信を行うため、これらのユーザーは、より低い
同等のユーザー数としてモデリングされなければならな
い。このような修正が、ノイズ発生表に組み込まれるこ
とが好ましい。以下のようにＧ_{ｓｏｆｔＨＯ，ｐ}が計算
される。

【００７９】

【数１９】

【００８０】式中、ソフトＨＯゲイン（ｐ）は、ピクセ
ルｐにおけるソフトＨＯゲインである。ソフトＨＯ中の
より低い送信電力を考慮に入れた新しいノイズ発生表
は、以下のとおりである。

【００８１】

【表２】

【００８２】上述したように、実際、リンクバジェット
は、トラフィックがシステムに入ると変化し、結果的
に、ソフトＨＯゲインも同様に変化することになる。こ
のようなソフトＨＯ効果の単純化されたモデルにおい
て、ピクセルのカバレッジ状態が変化した場合、すなわ
ち、セルのブリージング効果により、ピクセルをカバー
するセルの数が変化した場合、セルの割り当てとソフト
ＨＯゲインを更新すれば十分である（結果的に、ノイズ
発生表を再分類する）。

【００８３】セルが重なり合う場合、２以上のセルに属
し、ソフトＨＯにあるユーザーが、全干渉に一度貢献し
さえすればよいようにノイズ発生が修正される。最初
に、ユーザーは、ハンドオーバーがないエリア、１つの
セルとのソフトＨＯ、２つのセルとのソフトＨＯ、以下
同様のエリアで区別される。一例として、図３を参照さ
れたい。図３の重なり合ったセルの例の場合、セルＮ_ｎ
のユーザーの総数は、以下のとおりである。

【００８４】

【数２０】同様に、他のセルのユーザーは以下のとおりである。

【００８５】

【数２１】

【００８６】

【数２２】ノイズ発生は、以下のように書き表される。

【００８７】

【数２３】ここで、３つの重なり合っていないセル

【００８８】

【数２４】の場合、重なり合うセルの正確な式は、以下のとおりで
ある。

【００８９】

【数２５】

【００９０】この式は、同様に、他の同等な方法で書き
表されるが、この形態（または同様の形態）は、ユーザ
ー数Ｎ_ｎが、セルｎのノイズ発生表（評価される）にあ
る蓄積されたユーザーの列から直接とられ、すべての他
の数が前の計算から結果されたものであるため都合がよ
い。式（９）を式（１１）と比較されたい。

【００９１】したがって、干渉するすべてのセル（ノイ
ズ発生を計算すべきセルを含む）の場合、ユーザー数
は、ｘ個のセルとのソフトＨＯにあるユーザーが、係数
１／ｘで明らかにされればよいように調節される。この
式は、任意の数のセルを含むように拡張可能である。干
渉するユーザーの数を訂正することに加え、結合係数を
計算する場合に、同様の方法で訂正をおこなわなければ
ならないことを指摘しておく。

【００９２】システム上述したような無線の計画および評価プロセスは、モジ
ュールまたはルーチンおよびサブモジュールにより実行
されることが好ましい。使用するパラメータは、一般的
なネットワークパラメータ、ピクセルとピクセルの構造
体を記述するパラメータおよびベクトル、セル構造を記
述するパラメータ、および表を記述するパラメータにグ
ループ化され得る。実際の計画および／または評価プロ
セス用のメインモジュールが使用され得る。このメイン
モジュールは、ネットワーク、トラフィックグリッド、
リンクバジェットなどに関する情報を入力として取り込
み、各セルに結果的に生じるノイズ発生を計算する。さ
らに、カバーされるピクセルおよび各ピクセルのリンク
バジェットマージンに関する情報が得られる。メインモ
ジュールは、以下にいくつかを記載するいくつかのサブ
モジュールを呼び出す。

【００９３】ネットワーク定義サブモジュールが、無線
ネットワーク全体に有効なパラメータを定義し、これら
のパラメータは、データベースから読み取られる。ピク
セル定義サブモジュールは、データベースからデータを
取り込み、それらをピクセル構造に入れる。セル定義サ
ブモジュールは、データベースからデータを取り込み、
それらをセル構造に入れる。この構造は、好ましくは、
ノイズ発生計画モジュールに相関するデータを含めばよ
い。さらに、例えば、カバレッジまたはリンクバジェッ
トの差に基づいて、最初にセルをピクセルに割り当てる
ためのモジュールが与えられる。

【００９４】セルブリージングの結果、１つの基準から
別のものに変化し得るカバレッジ情報を更新するための
モジュールが与えられてよい。カバレッジ情報は、ノイ
ズ発生表およびカバレッジ検索から取り込まれる。カバ
レッジ情報は、いくつかの目的で使用され、それらの目
的のうち、ソフトＨＯエリアの計算およびプロッティン
グの推定がある。ソフトＨＯゲインが明らかでなけれ
ば、プロッティング前にセルカバレッジ情報を更新すれ
ばよい。

【００９５】初期ノイズ発生表を作るためのモジュール
が与えられてよい。着目するセルのトラフィック以外
に、他のセルにおけるトラフィックの初期推定値を考慮
に入れる（例えば、ＢＳＡにいるユーザー数に基づい
て）。パラメータとして結合係数βおよびノイズ発生κ
および他のセルからの同等のユーザー数を計算するモジ
ュールが与えられてよい。他のセルからのユーザーがソ
フトＨＯにいる可能性があることが、このモジュールに
おいて考慮に入れられる。

【００９６】リンクバジェットおよびソフトＨＯゲイン
を計算するモジュールが与えられてよい。前のモジュー
ルは、ユーザーターミナルＴｘの最大送信電力、レシー
バの感度Ｒｘおよび経路損失の関数として、所与のセル
とピクセルとの間のリンクバジェットを計算できる。フ
ェーディングマージン、アンテナゲインおよびソフトＨ
Ｏゲインも同様に考慮に入れられる。例えば、セルの割
り当て基準に従って、または、セルの割り当てに使用さ
れるリンクバジェットの差に基づいて、ソフトＨＯにい
るすべてのユーザーに対して、平均ソフトＨＯゲインを
推定することにより、ソフトＨＯゲインが考慮に入れら
れる。

【００９７】さまざまな種類の表操作を行い、表から情
報を抽出するためのモジュールが与えられてよい。これ
らの種類のモジュールの例は、例えば、降順のリンクバ
ジェット列に基づいて分類を行うモジュールを含む。ピ
クセルインデックスおよびピクセル当たりのユーザー数
を除く他の列は、表が評価される前に再度計算されるた
め、必ずしも同様に分類されなくてもよい。これらのモ
ジュールの別の例は、ノイズ発生がリンクバジェットま
たは許容ノイズ発生よりも小さい場合に、最後の行（す
なわち、考慮中のセルのピクセル）に対して表を検索す
るモジュールを含む。

【００９８】反復の停止基準を評価するモジュールが与
えられてよい。

【００９９】例アルゴリズムの実行方法を示すために、以下に２つの例
を挙げる。

【０１００】２０×２０ピクセルからなるエリアにおい
て、５つのセルが規定される。それぞれの隅の近くに中
心をもつセルと、グリッドの中央にあるセルがある。図
４Ａは、所与のリンクバジェットしきい値が与えられた
場合のこれらのセルのカバレッジを示す。図４Ｂにおい
て、ピクセル当たりのセル数は、リンクバジェットの差
に従ってセルの割り当てを行うことにより減少する。ピ
クセル当たり０．５人のユーザーを有するシステム（言
い換えれば、非常に負荷が大きいシステム）にトラフィ
ックが加えられ、さらに、３０人のユーザーを有する座
標（２，２）にホットスポットがある。ポールキャパシ
ティは、８１人のユーザーであるとされる。初期ノイズ
発生表により、図５Ａの結果が得られる。この場合、セ
ル間干渉は考慮に入れられていない。すべてのセルに対
して、９ｄＢの最大許容ノイズ発生を選択することによ
り、セルサイズに制限がかけられる。ソフトＨＯ効果
は、前述したように、考慮に入れられる。セル間干渉を
考慮に入れると、図５Ｂの結果が得られる。ホットスポ
ットをカバーするセルは、大幅に収縮するのに対して、
他のセルは、ある程度重なり合ったままである。セル間
干渉の効果をより正確に分析するために、反復法が実行
される。数回反復を行った後（この例では、５回の反復
が行われた）、アルゴリズムは収束し、図６にその結果
が示されている。その結果は、図５Ｂのものに非常に類
似している。

【０１０１】表３に、反復後の数値結果をまとめる。

【０１０２】

【表３】

【０１０３】第２の例において、中央にあるセルが６つ
の他のセルの環により囲まれるように配設された７つの
全指向性セルの構造が考慮される。ピクセルは、１５０
ｍ×１５０ｍである。最初に、次の３つの負荷状況が評
価される。ａ）ピクセル当たり０．０５人のユーザーｂ）ピクセル当たり０．１０人のユーザーｃ）ピクセル当たり０．１５人のユーザー特に、負荷状況ｂ）およびｃ）は、かなり高いセル負荷
をさす。このような高負荷セルを評価することにより、
ブリージング効果が鮮明に示される。表４に、このシミ
ュレーションで使用されるパラメータをまとめる。ソフ
トＨＯゲインとしきい値が、実際に予想するよりも少し
大きいことに留意されたい。値は、ソフトＨＯの効果を
鮮明に示すことができるように選択されたものである。

【０１０４】

【表４】

【０１０５】図７Ａは、異なるグレースケールで示され
たセルのベストサーバエリア（ＢＳＡ）を示す。図７Ｂ
において、各ピクセルで使用可能なＵＬでの接続数は、
異なるグレースケールで示されている。割り当ては、ソ
フトＨＯしきい値に依存する。図８Ａ、図８Ｂおよび図
９Ａにおいて、各ピクセルのリンクバジェットは、異な
るトラフィック密度の場合に示されている。数字は、プ
ロッティング用に逆転されていることに留意されたい。
赤は、臨界リンクバジェット（０ｄＢに近い）を意味
し、青は、非臨界リンクバジェット（約１０ｄＢ以上）
を意味する。白いエリアは、ピクセルがカバーされてい
ないことを意味する。このデータから、要求されたＵＥ
送信電力を計算することもできる。

【０１０６】ピクセル当たりのユーザーが０．０５人の
最も低い負荷の場合（図８Ａ）、セルの円内のエリアの
完全なカバレッジが得られる。リンクバジェットが、１
つのセルの中央に近いものより２つのセルの間の中央で
良好であるため、ソフトＨＯの効果が明確に見て取れ
る。負荷が増大すると、カバレッジエリアが減少する。
図８Ｂおよび図９Ａを参照されたい。高負荷の状況にお
いて全エリアをカバーするために、以下の手段をとって
よい。

【０１０７】−セクタ化された基地局を用いて、全指向
性セルをより小さなものに分割する。 −別のキャリアを追加することにより、２つの周波数帯
域にトラフィックを分配する。 −基地局を互いの近くに移動する。

【０１０８】図９Ｂに、最後の代替案の結果が示されて
いる。シミュレーションにおいて、ピクセルサイズは、
１００×１００ｍに減少され、ユーザー密度は、１平方
単位当たりのユーザー数が同じままであるように調節さ
れた。エリアは、完全なカバレッジを有し、リンクバジ
ェットは、基地局の環内のすべてのピクセルにおいて非
臨界である。

【０１０９】表５に、中央のセルのノイズ発生およびユ
ーザー数をまとめる。

【０１１０】

【表５】

【０１１１】前述したように、上述したアルゴリズム
は、本発明による方法の実施形態の一例にすぎない。こ
のアルゴリズムにおいて、例えば、１つのサービスしか
使用されていない、継続的な活独がなされている、１つ
の周波数しか使用されていない、などのいくつかの仮定
がなされている。使用されるサービスが１つだけでな
く、その代わりに、いくつかのサービスが使用される
と、参照サービスが規定される。他のサービスのユーザ
ー数は、参照サービスの同等のユーザー数（平均送信電
力の点で）として表される。

【０１１２】各サービスを個々に評価し、異なる環境の
効果を含めることを可能にするために、アルゴリズム
に、層と呼ばれる特徴（図１１）が含まれてよい。各ピ
クセルは、それ自体の層のセットを有する。層が共通し
てもつ唯一のものは、地形的位置であり、ひいては、基
本的な、すなわち、屋外の伝搬損失である。任意の特別
な損失は、層を特徴付ける変数の１つであり得る。

【０１１３】例えば、屋外のスピーチユーザーに対して
１つの層を有し、屋内のスピーチユーザーに対して別の
層を有し、屋内のデーターユーザーに対して３つ目の層
を有し、以下同様である。各層は、特定の層でのユーザ
ーの環境およびサービスを特徴付ける特有のパラメータ
セットを有するものであってよい。

【０１１４】さらに、各層は、それ自体のトラフィック
分配を有するものであり得る。これにより、例えば、道
路を走行中の車内のユーザーおよびオフィスビルでの高
データレートの屋内ユーザーを分配し、それらの層を個
別に評価することができる。

【０１１５】評価プロセス中、ピクセルの各層は、それ
自体のピクセルのように取り扱い可能である。言い換え
れば、層は、同じ地形的位置を有する個々のピクセルセ
ットとしてみなし得る。前述したような評価プロセスに
関して、層を用いる場合の評価ステップは以下のとおり
である。

【０１１６】・初期セル割り当て中、セル割り当ては、
各層に対して個別に実行される。言い換えれば、可能な
最大カバレッジエリアは、各層で異なるものであってよ
い。・ソフトＨＯゲインとカバレッジの確率の計算は、各層
で行われる。・表において、ピクセルの各層は、それ自体の行を有す
る。したがって、表の最大の長さは、導入される層の数
に比例して増大する。また、層のインデックスを格納す
るために、追加の列が導入される。・カバレッジの更新、ソフトＨＯゲインおよびカバレッ
ジ率の更新も各層でなされる。・最後に、評価は各層でなされる。

【０１１７】ユーザーターミナルの継続的な活動は、現
実的なものではなく、定義上のものにすぎないことは言
うまでもない。トラフィックグリッドは、予想される平
均トラフィックが、参照サービスの継続的な活動のユー
ザー数として表されるように定義されなければならな
い。

【０１１８】いくつかの周波数がセルで使用されると、
トラフィックは、何らかの原則に従って周波数間で分割
されることになる。例のアルゴリズムでは、すべてのユ
ーザーが１つの周波数を用いるものと仮定されているた
め、複数の周波数への拡張は、各周波数に１つずつ、い
くつかのトラフィックグリッドを使用することによりな
され、１つの周波数につき一度アルゴリズムを実行す
る。このアプローチは、ほとんどの状況で十分に正確な
ものとなるであろう。異なる周波数での負荷を考慮に入
れ、各反復において、負荷共有のメカニズムに従って個
々の周波数に対してトラフィックグリッドを調節し、セ
ル間干渉と同様の方法で周波数間干渉を考慮に入れるこ
とにより、より高い精度が得られる。

【０１１９】前述した記載において、セルの割り当てが
実行される、すなわち、サービスエリアがピクセルグリ
ッドに分割された後、各ピクセルに対して、このピクセ
ルをカバーする１つまたは複数のピクセルが決定される
ことに留意されたい。ピクセルをカバーしていると考慮
される１つまたは複数のセルは、これらのピクセルに割
り当てられる。しかしながら、逆に、すなわち、ピクセ
ル割り当ても同様に使用可能である。

【０１２０】上述したような無線の計画および評価アル
ゴリズムは、他の評価にも応用可能であることに留意さ
れたい。場所率（アップリンクおよびダウンリンク）、
パワーヘッドルーム（アップリンク）、ユーザーターミ
ナルＴｘの要求電力（アップリンク）、ベストサーバ
（ダウンリンク）、ソフト・ソフターハンドオーバーエ
リア（アップリンクおよびダウンリンク）、スループッ
ト（アップリンクおよびダウンリンク）、ソフトハンド
オーバーゲイン（アップリンクおよびダウンリンク）な
どの評価が考えられる。

【０１２１】最後に、本願明細書および特許請求の範囲
は、多くの場合、ＣＤＭＡおよび／またはＣＤＭＡ無線
ネットワークを参照していることを言及しておく必要が
ある。しかしながら、例えば、米国において、ＣＤＭＡ
は、欧州でＣＤＭＡという用語が参照する接続技術の代
わりに、ＩＳ−９５ネットワークという名称が使用され
ていることに留意されたい。例えば、本願出願人は、本
願明細書で記載された特許請求の範囲で請求されるＣＤ
ＭＡ無線ネットワークとしてのノイズ発生に対して、同
じ特性および／または特徴を有する任意の種類のネット
ワークが本願に含まれることを明確に強調しておきた
い。

【０１２２】パワーヘッドルーム次に、ネットワークにおける各ピクセルのパワーヘッド
ルームが、前のセル割り当てとノイズ発生計算に基づい
て計算され得る。パワーヘッドルームは、ユーザーター
ミナルの最大送信電力Ｐ_ｍａｘと、十分なＣ／Ｉ（アン
テナでのキャリア電力Ｃと基地局での干渉電力Ｉの比）
を得るのに必要な平均送信電力Ｐ_ｔとの間の差として定
義され得る。

【０１２３】

【数２６】

【０１２４】Ｐ_ｍａｘは、ユーザーターミナルの特性で
あり、シミュレーションへ入力されることが好ましい。
Ｐ_ｔは、基地局への信号が受ける平均経路損失に依存
し、各ピクセルに対して個別に計算される。パワーヘッ
ドルームは、フェーディング効果に対抗するためのピク
セルにおけるユーザーターミナルの能力の測定である。
パワーヘッドルームは、所与のタイプのフェーディング
環境に対して、場所率に変換され得る。場所率または非
カバレッジ率は、２つの変数、すなわち、パワーヘッド
ルームおよびフェーディング標準偏差により定義され、
それらはともに、正規分布されると見なされる確率変数
をなす。図１０に、これが示されている。実際、フェー
ディングマージンは、例えば、屋内または屋外、地方ま
たは都会のエリアなど、クラッタータイプに依存するこ
とがある。いくつかのタイプの場所率が使用され、例え
ば、境界または最小場所率またはセル平均化された場所
率などがある。前者は、セルにおける最大実現化場所率
または最小実現化カバレッジをさし、セルは、例えば、
非ハンドオーバーピクセルにより定義され、後者は、セ
ルを通過するさいの感知場所率またはカバレッジをさ
す。後者の場所率は、以下の式により、ローカルトラフ
ィック密度または絶対トラフィックで重み付けされ得
る。

【０１２５】

【数２７】

【０１２６】式中、Ｔ_ｉは、ピクセルｉにおけるトラフ
ィック、例えば、アーランであり、Ｐ_ＮＨＯ（ｃ）は、
セルｃに属する非ハンドオーバーピクセルである。

【０１２７】ミストラフィック計算本発明による方法は、ネットワークのトラフィック推定
にさいし生じるエラーが原因の影響を予測するために使
用され得る。これらの予測は、無線ネットワークの正確
な計画が失敗する前に、トラフィック推定において許容
される限界的なエラーを与えることにより、ネットワー
クの計画において使用されることが好ましい。これらの
予測を得るために、以下のステップが実行され得る。

【０１２８】１．所与のトラフィック分布（すなわち、
各ピクセルにおけるユーザー数）、各ピクセルのリンク
バジェットＬ、各セルまたは基地局のノイズ発生κを仮
定する。

【０１２９】２．１つまたは複数のピクセルのトラフィ
ックを変える。

【０１３０】３．この新しいトラフィックを用いて、前
述した方法を適用することにより、各セルの新しいノイ
ズ発生κ’を計算する。

【０１３１】４．この新しいノイズ発生κ’を使用し、
各ピクセルのカバレッジ基準を再評価して、更新された
カバレッジ状態を結果的に得る。

【０１３２】このルーチンから、トラフィックの変化に
対するカバレッジ状態の感度に関する情報を得ることが
できるであろう。変化を変えることにより、感度が良い
サービスエリアと感度がより低いサービスエリアを区別
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の例示的な実施形態による無線ネ
ットワークの計画および／または評価プロセスの異なる
ステージを示す。

【図２】図２は本発明の例示的な実施形態によるノイズ
発生を伴う無線の計画のフローチャートを示す。

【図３】図３は本発明の例示的な実施形態によるソフト
ＨＯ効果を説明するための、重なり合わないセルと重な
り合うセルの略図を示す。

【図４】図４は本発明の例示的な実施形態による、アル
ゴリズムを第１の例示的な状況に適用する単純化した無
線ネットワークのセルカバレッジの結果を示す。

【図５】図５も本発明の例示的な実施形態による、アル
ゴリズムを第１の例示的な状況に適用する単純化した無
線ネットワークのセルカバレッジの結果を示す。

【図６】図６も本発明の例示的な実施形態による、アル
ゴリズムを第１の例示的な状況に適用する単純化した無
線ネットワークのセルカバレッジの結果を示す。

【図７】図７は本発明の例示的な実施形態による、アル
ゴリズムを第２の例示的なシチュエーションに適用する
単純化した無線ネットワークのセルカバレッジの結果を
示す。

【図８】図８も本発明の例示的な実施形態による、アル
ゴリズムを第２の例示的なシチュエーションに適用する
単純化した無線ネットワークのセルカバレッジの結果を
示す。

【図９】図９も本発明の例示的な実施形態による、アル
ゴリズムを第２の例示的なシチュエーションに適用する
単純化した無線ネットワークのセルカバレッジの結果を
示す。

【図１０】図１０は本発明の例示的な実施形態による正
常な分布としてのフェーディングマージンの偏差を示
す。

【図１１】図１１は本発明の例示的な実施形態による層
の概念を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K067 AA34 BB04 BB21 CC10 EE02 EE10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つのセルを規定する少なく
とも１つの基地局を含む無線ネットワークの計画および
／または評価方法であって、無線ネットワークの少なくとも１つのサービスエリアの
少なくとも一部分をピクセルに分割するステップと、ピクセルの少なくとも１つが少なくとも１つのセルによ
りカバーされるか否かの確率を決定するステップとを含
む方法。
【請求項２】少なくとも１つのセルによるカバレッジ
が評価されるピクセルの数を減少させるために、最初に
少なくとも１つのセルを少なくとも１つのピクセルに割
り当てるステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】少なくとも１つのセルを少なくとも１つ
のピクセルに割り当てるステップは、カバレッジの基準
またはリンクバジェットの差を使用することにより実行
される請求項２に記載の方法。
【請求項４】無線ネットワークは、ＣＤＭＡ無線ネッ
トワークである請求項１から３のいずれか一項に記載の
方法。
【請求項５】少なくとも１つのピクセルのリンクバジ
ェットＬと、ＣＤＭＡ無線ネットワークの少なくとも１
つのサービスエリアの少なくとも１つのセルのノイズ発
生κを計算するステップをさらに含む請求項４に記載の
方法。
【請求項６】少なくとも１つのピクセルのリンクバジ
ェットＬと、少なくとも１つのセルのノイズ発生κとを
表に入れるステップをさらに含み、表は、少なくとも１
つのピクセル、リンクバジェットＬおよびノイズ発生κ
をさす少なくとも列または行からなる請求項５に記載の
方法。
【請求項７】表の行は、リンクバジェットの値をもと
に分類される請求項６に記載の方法。
【請求項８】少なくとも１つのピクセルにいるすべて
のユーザーが、ＣＤＭＡ無線ネットワークへの接続を確
立できないということを明らかにするために、重み係数
を適用することにより、少なくとも１つのピクセルにお
けるユーザー数が修正される請求項５または６に記載の
方法。
【請求項９】少なくとも１つのセルによる少なくとも
１つのピクセルのカバレッジは、少なくとも１つのピク
セルに対して計算されたリンクバジェットＬと、負荷時
のＣＤＭＡ無線ネットワークの少なくとも１つのセルに
対して計算されたノイズ発生κとを比較することにより
評価される請求項５から８のいずれか一項に記載の方
法。
【請求項１０】少なくとも１つのセルによる少なくと
も１つのピクセルのカバレッジは、少なくとも１つのピ
クセルに対して計算されたリンクバジェットＬの関数ｆ
（Ｌ，κ，．．．）と、負荷時のＣＤＭＡ無線ネットワ
ークの少なくとも１つのセルに対して計算されたノイズ
発生κとを分析することにより評価される請求項５から
８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】最大許容ノイズ発生κ_{ａｌｌｏｗｅｄ}
は、セルに対して規定され、ノイズ発生κとセル内のユ
ーザー数を限定するための基準として使用される請求項
９に記載の方法。
【請求項１２】式、【数１】によりＣＤＭＡ無線ネットワークの他のセルのセル間干
渉を明らかにするために、少なくとも１つのセルに対し
てノイズ発生κの計算に、ベストサービスエリアが含ま
れる請求項４から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】式、【数２】を用いて、方法のステップを反復実行することにより、
ＣＤＭＡ無線ネットワークの他のセルのセル間干渉が考
慮に入れられる請求項４から１２のいずれか一項に記載
の方法。
【請求項１４】反復プロセス中、または反復プロセス
後、表が少なくとも一度更新される請求項１３に記載の
方法。
【請求項１５】ソフトハンドオーバーの効果が明らか
にされる請求項５から１３のいずれか一項に記載の方
法。
【請求項１６】ソフトハンドオーバー効果は、平均ソ
フトハンドオーバーゲインを用いて明らかにされる請求
項１５に記載の方法。
【請求項１７】ソフトハンドオーバー効果は、いくつ
かのセル間のリンクバジェット差に基づいてソフトハン
ドオーバーゲインを計算することにより明らかにされる
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】ノイズ発生κを計算するために、少な
くとも１つのセルのユーザー数へのソフトハンドオーバ
ーのユーザーの貢献は、ソフトハンドオーバーのこれら
のユーザーに重みを適用することにより修正される請求
項１５に記載の方法。
【請求項１９】ソフトハンドオーバー効果は、セルの
負荷に基づいてソフトハンドオーバーゲインを計算する
ことにより明らかにされる請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】ソフトハンドオーバー効果は、リンク
バジェットの差とセル負荷に基づいてソフトハンドオー
バーゲインを計算することにより明らかにされる請求項
１５に記載の方法。
【請求項２１】ＣＤＭＡ無線ネットワークの他のセル
と少なくとも１つのセルとの重なり合いは、少なくとも
１つのセルにおいてソフトハンドオーバーの干渉するユ
ーザー数を計算するさいに明らかになる請求項１５に記
載の方法。
【請求項２２】ＣＤＭＡ無線システムは、少なくとも
２つのセルｎおよびｍを含み、【数３】式中、公称結合係数β’_ｍ，ｎは、予め計算可能である
式により、公称結合係数β’_ｍ，ｎから実際の結合係数
β_ｍ，ｎが得られる請求項４から２１のいずれか一項に
記載の方法。
【請求項２３】パワーヘッドルームΔＰ＝Ｐ_ｍａｘ−
Ｐ_ｔは、少なくとも１つのピクセルに対して計算される
請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】場所率は、少なくとも１つのピクセル
に対して決定される請求項１から２３のいずれか一項に
記載の方法。
【請求項２５】場所率に対して、最小場所率またはセ
ル平均化場所率が使用される請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】ミストラフィック予測および計算は、
少なくとも１つのピクセルのトラフィック量を変化さ
せ、ノイズ発生の変化を計算した後、少なくとも１つの
ピクセルのカバレッジが、必要に応じて、再評価され更
新される請求項４から２５のいずれか一項に記載の方
法。
【請求項２７】トラフィックの変化に対して、感度の
良いサービスエリアと、より感度が低いサービスエリア
が決定される請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】サービスエリアにおけるトラフィック
変化に対する感度は、パーセンテージにより、または、
例えば、グレースケールスによりグラフィック的に表示
される請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】少なくとも１つのセルを規定する少な
くとも１つの基地局を含む無線ネットワークの計画およ
び／または評価システムであって、無線ネットワークの少なくとも１つのサービスエリアの
少なくとも一部分をピクセルに分割する手段と、ピクセルの少なくとも１つが少なくとも１つのセルによ
りカバーされるか否かの確率を決定する手段とを含むシ
ステム。
【請求項３０】システムは、１以上のモジュールを含
む請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】最初に少なくとも１つのセルを少なく
とも１つのピクセルに割り当てるためのモジュールを含
む請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】無線ネットワークは、ＣＤＭＡ無線ネ
ットワークである請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】少なくとも１つのピクセルのリンクバ
ジェットＬと、ＣＤＭＡ無線ネットワークの少なくとも
１つのサービスエリアの少なくとも１つのセルのノイズ
発生κを計算するモジュールが提供される請求項３０に
記載のシステム。
【請求項３４】リンクバジェットとノイズ発生の計算
結果を表に入れる１以上のモジュールが提供され、表
は、少なくとも１つのピクセル、リンクバジェットＬお
よびノイズ発生κをさす少なくとも列または行からなる
請求項３０に記載のシステム。
【請求項３５】少なくとも１つのピクセルに対して計
算されたリンクバジェットＬと、負荷時のＣＤＭＡ無線
ネットワークの少なくとも１つのセルに対して計算され
たノイズ発生κとを比較することにより、少なくとも１
つのセルによる少なくとも１つのピクセルのカバレッジ
を決定するために、表を分類するモジュールが提供され
る請求項３０に記載のシステム。
【請求項３６】少なくとも１つのピクセルに対して計
算されたリンクバジェットＬの関数ｆ（Ｌ，
κ，．．．）と、負荷時のＣＤＭＡ無線ネットワークの
少なくとも１つのセルに対して計算されたノイズ発生κ
とを分析することにより、少なくとも１つのセルによる
少なくとも１つのピクセルのカバレッジを決定するため
に、表を分類するモジュールが提供される請求項３０に
記載のシステム。
【請求項３７】無線ネットワークの他のセルによる少
なくとも１つのセルへのセル間干渉の影響を明らかにす
るための１以上のモジュールが提供される請求項３０に
記載のシステム。
【請求項３８】請求項４から２２に記載の方法のステ
ップを反復実行するモジュールが提供される請求項３０
に記載のシステム。
【請求項３９】ソフトハンドオーバー効果を明らかに
するモジュールが提供される請求項３０に記載のシステ
ム。
【請求項４０】少なくとも１つのピクセルに対して、
請求項２１から２３に記載のパワーヘッドルームおよび
場所率を計算するモジュールが提供される請求項３０に
記載のシステム。
【請求項４１】請求項２４に記載のミストラフィック
予測および計算を実行するモジュールが提供される請求
項３０に記載のシステム。
【請求項４２】少なくとも１つのセルを規定する少な
くとも１つの基地局を含むＣＤＭＡ無線ネットワークの
計画および／または評価を行うコンピュータプログラム
であって、無線ネットワークの少なくとも１つのサービスエリアの
少なくとも一部分をピクセルに分割するモジュールと、ピクセルの少なくとも１つが少なくとも１つのセルによ
りカバーされるか否かの確率を決定するモジュールとを
含み、少なくとも１つのセルによる少なくとも１つのピ
クセルのカバレッジは、少なくとも１つのピクセルに対
して計算されたリンクバジェットＬと、負荷時のＣＤＭ
Ａ無線ネットワークの少なくとも１つのセルに対して計
算されたノイズ発生κとを比較することにより評価され
るコンピュータプログラム。
【請求項４３】少なくとも１つのセルを規定する少な
くとも１つの基地局を含むＣＤＭＡ無線ネットワークの
計画および／または評価を行うコンピュータプログラム
であって、無線ネットワークの少なくとも１つのサービスエリアの
少なくとも一部分をピクセルに分割するモジュールと、ピクセルの少なくとも１つが少なくとも１つのセルによ
りカバーされるか否かの確率を決定するモジュールとを
含み、少なくとも１つのピクセルのカバレッジ率は、少
なくとも１つのピクセルに対して計算されたリンクバジ
ェットＬの関数ｆ（Ｌ，κ，．．．）と、負荷時のＣＤ
ＭＡ無線ネットワークの少なくとも１つのセルに対して
計算されたノイズ発生κにより分析されるコンピュータ
プログラム。
【請求項４４】請求項３１から４１によるシステムの
１以上のソフトウェアモジュールを含む請求項４２また
は４３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項４５】コンピュータシステムでの実行時、請
求項１から２８のいずれか一項に記載の方法の１以上の
ステップを実行するためのソフトウェアコード部分を少
なくとも含む、コンピュータシステムで実行するための
請求項４２から４４のいずれか一項に記載のコンピュー
タシステム。
【請求項４６】請求項４２から４５のいずれか一項に
記載のコンピュータプログラムを表す、コンピュータメ
モリにロード可能なデータが格納されたデータキャリ
ア。
【請求項４７】少なくとも１つのサービスエリアに関
連した少なくとも１つのセルを規定する少なくとも１つ
の基地局を含み、請求項１から２２のいずれか一項に記
載の方法により、少なくとも１つのセルによる少なくと
も１つのピクセルのカバレッジが決定される無線ネット
ワーク。
【請求項４８】無線ネットワークは、ＣＤＭＡ無線ネ
ットワークである請求項４７に記載の無線ネットワー
ク。
【請求項４９】ピクセルを層に分割するステップと、層の少なくとも１つが少なくとも１つのセルによりカバ
ーされるか否かの確率を決定するステップとをさらに含
む請求項１に記載の方法。
【請求項５０】ピクセルを層に分割する手段と、層の少なくとも１つが少なくとも１つのセルによりカバ
ーされるか否かの確率を決定する手段とをさらに含む請
求項２９に記載のシステム。
【請求項５１】ピクセルを層に分割するモジュール
と、層の少なくとも１つが少なくとも１つのセルによりカバ
ーされるか否かの確率を決定するモジュールとをさらに
含む請求項４２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項５２】ピクセルを層に分割するモジュール
と、層の少なくとも１つが少なくとも１つのセルによりカバ
ーされるか否かの確率を決定するモジュールとをさらに
含む請求項４３に記載のコンピュータプログラム。