JP3103791B2 - 無線ネットワークにおける周波数割り当て方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線ネットワーク
の技術分野に関連し、特にセルラー無線ネットワークに
おける発信局／受信局に周波数を割り当てるための割り
当て方法及び装置に関連する。

【０００２】

【従来の技術】図１に図式として示されている現在のセ
ルラー無線ネットワークは、例えば携帯電話、自動車電
話、携帯ファックスマシン等の複数の移動型の局１と、
移動型のネットワークスイッチング装置を経由して、公
衆スイッチ型の一般電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）３に
接続されている、複数の地理的に隔たった無線発信／受
信基地局２とを含んでいる。移動型の局１は、基地局２
の無線発信の到達距離内の地理的な領域を動き回りなが
ら、基地局へ発信し及びそれからの通信コールを受信す
る。

【０００３】セルラー無線ネットワークのデザインにお
いては、設計技術者は諸々の設計上の困難に直面する。
基地局用の送受信サイトを確保し維持する費用は、基地
局の送受信通信装置の費用と共に膨大なものとなってい
るので、セルラーネットワークデザインの一つの目的は
最少の数の基地局を用いてある地理的な領域のカバーを
提供することになっている。ある与えられた地理的な領
域について、その領域内の全ての通信のトラヒックを運
用するためには、ネットワークが必要とする基地局は理
想的には一つのみで十分である。しかしながらこれは二
つの主な理由から、実行できるものではない。第一に無
線発信の到達距離は、移動型局の最大発信電力とノイズ
により限定されているからである。この基本的な困難
は、その領域の完全なカバーを保証するために、隣接す
る基地局の間の最大距離にはある制限が課せられる。第
二に通信のトラヒックのある期待されるレベルを充足す
るためには、十分な数の通信チャンネルがそのトラヒッ
クを運営するために使用可能でなければならないが、使
用可能な周波数帯域は限られている。例えば９００ＭＨ
ｚで動作する、携帯システム用の良く知られたグローバ
ルシステム（ＧＳＭ９００システム）では、２５ＭＨｚ
の周波数帯域が使用可能である。ＧＳＭシステムでは、
同時の双方向会話をサポートする、フルレートの会話通
信チャンネルは２５ｋＨｚのチャンネル帯域幅を必要と
する。使用可能な周波数帯域幅のスペクトルは、互いに
干渉しないように周波数の空隙で互いに分離された複数
のキャリア周波数に分割される。使用可能な周波数帯域
幅スペクトル内で、個々の送受信基地局により使用され
る、採用しうる利用可能なキャリア周波数の数は限定さ
れており、これがその基地局の通信のトラヒックの運用
容量を限定する。

【０００４】ある周波数帯域スペクトル内の個々のチャ
ンネル周波数のチャンネル運用容量を増大するために、
様々なメカニズムを用いることが良く知られている。例
えば各々のキャリア周波数が多数、例えば６つの異なっ
た通信チャンネルをサポートすることを可能にする、時
分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）により伝送時間は多重化
される。さらに占有されていないキャリア周波数を使用
するために、ひとつのチャンネルは周波数を遷移してい
く。あるＧＳＭ伝送チャンネルは、有限の持続時間を有
する、無線スペクトルの有限の部分を占有する約１００
の変調された情報のビットの一連のバーストからなって
いる。この方法で、あるチャンネルは異なる時間と周波
数のウィンドウの組を占有する。例えばＧＳＭシステム
では、周波数ウィンドウはシステムの周波数帯域内で２
００ｋＨｚごとに位置している。時間と周波数帯域の多
重化が、周波数帯域内のキャリア周波数の効率的利用を
可能にしたにも係わらず、移動型局の限定された伝送距
離と増大する通信容量の必要性という理由で、特に人口
過密の領域では、全てが同じ周波数帯域スペクトル内で
動作する複数の送受信基地局を用いて、ある地理的領域
をカバーする必要がある。要求されるチャンネル容量を
充足するためには、異なる送受信サイトの間で同じキャ
リア周波数を再使用する必要がある。

【０００５】便宜的に、各々の送受信基地局サイトはあ
る移動型の局がその中で送受信装置と交信する領域であ
る、「セル」をカバーするものとして考えることができ
る。隣接するセル内の二つの隣接する基地局が同時に同
じキャリア周波数で動作しているならば、二つの隣接す
る基地局の交信の間に干渉がおきる可能性がある。その
ため可能な限り、このような状況が発生しないように保
証する必要がある。

【０００６】干渉を起こさない方法で基地局にキャリア
周波数を割り当てる問題は、周波数割り当て問題（ＦＡ
Ｐ）として知られている。周波数割り当て問題がキャリ
ア周波数へのチャンネルの割り当てを含むように拡張さ
れると、これはチャンネル割り当て問題（ＣＡＰ）とし
て知られている問題になる。

【０００７】周波数割り当て問題のひとつの解法とし
て、どのキャリア周波数がどの送受信サイトに割り当て
られるかを指定する、周波数割り当てプランを作り出す
ことがよく知られている。多大な量の努力が現行の周波
数割り当てプランを生成することに傾注されており、以
下には様々な先行技術がそのようなプランを作り出す方
法が記述される。

【０００８】ここで図２を参照すると、複数の六角形の
セルの配置としてのある地理的な領域をカバーする、無
線ネットワークの地理的なカバーの便宜的な表現が示さ
れている。各々のセルの中心に送受信基地局があり、セ
ルの中心から方向に関わりなく無線信号を送受信するた
めの無指向性のアンテナを有している。セルの縁からセ
ルの中心までの長さは、移動型の局からの無線信号の概
算の到達距離を表現している。中央のセル２０の送受信
基地局とセル２０の周辺の局との間で、干渉のない中心
周波数Ａで動作する交信をするためには、セル２０に隣
接するセル２１〜２６でのキャリア周波数Ａの再使用は
禁じられなければならない。図２の配置は、隣接するセ
ルの間で同じ中心周波数を使うことによる第一次の干渉
を避けるようにしたもので、これを保証することで、セ
ル２０を取り囲むキャリア周波数Ａを使わない周辺のセ
ル２１〜２６が、常に緩衝として機能することになる。
セル２０とは少なくともセル１つ分隔たったセル２７〜
３２は、キャリア周波数Ａを再使用してもよい。

【０００９】ここで図３を参照すると、キャリア周波数
Ａで動作している中央のセル３００と近隣のセル二つ分
中央のセル３００から隔たったセルの基地局も、第二次
の干渉を避けるために同じキャリア周波数Ａは再使用す
ることができない。

【００１０】図４に示されているように、便宜的な単純
化六角形セルモデルでは、キャリア周波数ｆ１、ｆ２、
ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７は六角形のセルの中央の
基地局に割り当てられている。この周波数割り当て図で
は、同じキャリア周波数を用いているセルはその間を別
の二つのセルにより隔てられている。例えばセル４０１
は介在するセル４０３、４０４により、セル４０２と隔
てられている。同様に各々が同じキャリア周波数ｆ６を
使用しているセル４０４とセル４０５は、干渉しない異
なるキャリア周波数で動作している、介在するセル４０
１、４０３、４０６及び４０７により隔てられている。

【００１１】セルラー無線ネットワークの容量を増大す
るために、各々の基地局に一つ以上のキャリア周波数を
割り当てる方法が良く知られており、結果として同じセ
ル内で異なるキャリア周波数の発信と受信が同時に行わ
れる。ひとつのセル当たりのキャリア周波数の数が増大
するにつれ、周辺のセルに干渉を避けるか又は極小化す
る方法でキャリア周波数を割り当てることは、複雑な業
務になりつつある。

【００１２】英国特許第２２９２８６５号には、指向性
のアンテナを使用しサイクリックアサイメントアルゴリ
ズムを用いて、基地局クラスターにキャリア周波数を割
り当てることでネットワークの容量が増大された、セル
ラー無線ネットワークが開示されている。六角形セルの
中央の指向性アンテナに、キャリア周波数を割り当てる
ための周波数割り当て方法は、又ヨーロッパ特許第０４
２９２００号にも同様に開示されている。

【００１３】国際特許９２／２２１４８号には、キャリ
ア周波数が１６の、正方形のセルの基本の組ごとに割り
当てられ、指向性のアンテナの使用によりチャンネル間
の干渉が低減されている、指向性又は無指向性のアンテ
ナを用いたＲＦ無線遠隔通信システムが開示されてい
る。

【００１４】上述の良く知られた周波数割り当て方法
は、領域内の無線によるカバーは単純化された六角形又
は正方形の幾何学図形のセルを用いて近似することがで
きる、との仮定に基づいている。現実的には、基地局周
辺の無線のカバーの様式は複雑で、六角形又は正方形理
論を用いた良く知られた周波数割り当ては、現実世界の
システムで引き起こされる周波数プランの問題に適切な
解決法を与えるものではない。実際には図５に示されて
いるように、複数の送受信基地局は、盛り上がり又は波
打った地理的な領域に対して無線のカバーを提供してい
るために、そのカバーはパッチワークのはりつけのよう
なものになっている。第一の基地局５０１は、周囲を取
り巻く境界５０２に延びる携帯型のステーションとの交
信領域を有している。送信機の境界５０２は、隣接する
送信機５０４による別の境界５０３を越えており、同様
にさらに隣り合うそれぞれの基地局５０７、５０８の境
界５０５、５０６を越えて広がっている。ここには特別
な領域、例えば最大４つの基地局のカバーが重なりあう
領域５０９が存在する。そのような領域内の携帯型ステ
ーションは４つの送信機からの通信を受領し、４つの基
地局の受信機は、領域５０９内の携帯型ステーションか
らの送信を検出する。基地局周辺のカバー領域を図示の
ような隣接する複雑な形状のポリゴンの組により近似す
ることは、便宜的な六角形又は正方形のセルでの表現よ
りはるかに実際的ではあるにもかかわらず、現実の状況
に比較すればまだまだ単なる近似に留まっていること
が、図５からわかる。さらに、基地局周辺の境界の位置
は固定されている必要はなく、周囲環境の条件に依存し
て毎日のように変化する。周波数割り当てのなんらかの
モデルが対処しなければならない、基地局周辺の無線の
カバー領域の空間表現に対するパラメータの実際的な変
動は、以下を包含することになる： ・送受信の観点から最適であるサイトは、実際上購入す
るには経済的ではなかったり又はネットワークのオペレ
ーターがそのサイトの所有権やレンタル権を保持するの
が不可能であったりするので、基地局サイトは規則的な
格子に属している必要はない。 ・地形は平坦ではなく、盛り上がったり又は波うったり
しており、都市や町の環境を含んでいる。 ・電波の伝搬条件は常に不規則であって、それにより隣
接するセルの間の干渉レベルは、距離のみには依存しな
い。 ・交信密度の空間的変動は、チャンネル要求がセルとセ
ルの間で変化することにつながる。 ・環境上の制約は、ある周波数の使用可能性に制限を課
する。

【００１５】現実の無線ネットワークにおける可変のパ
ラメータの数の多さに起因して、変わりうるパラメータ
の全ての可能な環境下で、最適の周波数割り当ての解決
を見いだすために、各々の可能な周波数の割り当ての組
み合わせの計算をすることは、現実的でない完全性に欠
ける問題であり、不可能である。任意の入力パラメータ
に対して、正確に周波数割り当て問題を解決するアルゴ
リズム、すなわち最小の数の周波数を用いる周波数プラ
ンを常に見いだすアルゴリズムは、最適な解を得るため
に必要とされる、計算操作の数を入力パラメータデータ
の長さの多項式によって境界づけることができないの
で、一般的に有限の時間内には終わらない。他方周波数
の要求が最少の、使用可能な周波数プランを見いだすこ
と（周波数割り当て問題ＦＡＰ）は、可能であるが現実
的には困難である。

【００１６】上記の実際の可変のパラメータのうちのい
くつかを考慮し、妥当な時間内に近似的に見いだすこと
ができる、使いものになる周波数割り当てプランを提供
するために、先行技術の従事者によりいくつかの企てが
なされ、現在も多大な研究と開発の努力が周波数割り当
て問題の最適解を見いだすためになされている。

【００１７】グラフ理論は、周波数割り当て問題の境界
値を設定するために使用されてきた。これは、干渉のな
い割り当てを作り出すために必要なキャリア周波数の数
を、境界値が設定できるので、評価されるべき割り当て
プランの問題の記述を可能にする。周波数プランをデザ
インするためにこれらの境界値を用いる、繰り返しのア
ルゴリズムを設計することができる。ガムスト４、５は
六角形のパターン理論の限界を現実化し、グラフカラー
リング法により触発された、周波数割り当てアルゴリズ
ムを適用した。そのアルゴリズムは各々のチャンネルに
ついて、周波数要求（即ち必要とされるキャリア周波数
の数）の低い境界を見いだすことに依存し、全体として
最少の周波数要求のある周波数プランを得るために、必
要なセルからセルへの周波数の再使用をしながら、個々
の周波数を割り当てていく。ある場所で隣接するセルの
間で、最少の周波数要求に顕著な差があるところでは、
周波数割り当てプランの解法の質は、比較的に急速に最
終の解法に収束することが見いだされた。１００回以下
の繰り返しサイクルでは、９５％以上の場合で最適化さ
れた解が見いだされ、１０００回以下のアルゴリズムの
サイクルでは、９５％以上の場合が最適化された解に収
束した。しかしながら、セルからセルへの最少周波数要
求が、比較しうる最少周波数要求を有している、隣接す
るセルと相対的に等しく分配されているところでは、最
適解に収束するためにアルゴリズムが要する時間は不当
に長く、一セルあたりに定まったチャンネル要求を有す
る均質な六角形のセルシステムの場合では、アルゴリズ
ムは定常の周波数再使用の構造を見いだすことに通常は
成功しない。

【００１８】アントン及びクンツは、定常の六角形地理
的模式とともに用いられる、グラフカラーリングスキー
ムの欠点を特定した。グラフカラーリング方法の欠点に
は、以下のものが含まれる： １ グラフ理論のアプローチは、二つの無線セルによる
同じキャリア周波数の使用が許されるか否かを示す、厳
格な干渉の決定を要求する。しかしながら、干渉が起こ
っているか否かには高い不確定性があり、厳格な干渉の
決定は二つの無線セルが干渉しているか否かについて、
多大な量の不確定性を認めない。 ２ グラフカラーリングスキームは、全ての制約を満た
すチャンネル割り当てプランが見いだされない場合に、
どの制約を破るのかの優先度付与を認めない。このよう
にしてカラーリングスキームは、より高い優先度の基準
を充足せずに放置する一方で、低い優先度の基準が満た
された解を作り出すことがある。 ３ グラフ理論のアプローチは、使用される周波数スペ
クトルの極小化を目的としている。実のところ、周波数
割り当て問題へ割り当てられた帯域幅は、グラフ理論ア
プローチの解により必要とされる最小の周波数スペクト
ルより大きいことがあり、グラフ理論アプローチは全体
としてより適当な、例えば将来のネットワークの拡大を
見込んでいくつかのチャンネルを取りのけておくことを
含むような解を提供するために、割り当てられた帯域幅
を完全に使用することを認めない。

【００１９】しかしながら現在のグラフ理論と反復アル
ゴリズムを用いると、必要とされるキャリア周波数の数
の低い方の境界は、しばしば使用可能なキャリア周波数
の数よりかなり多いことがある。ネットワークの設計者
は通常、使用可能なキャリア周波数の数を越えて管理す
ることができない。

【００２０】クンツ７は、周波数割り当て問題にホプフ
ィールドとタンクの８のニューラルネットワークアプロ
ーチを取り入れたが、このアプローチでは単純な場合に
ついても不適切で良くない解が得られ、最適なキャリア
周波数割り当てより劣る結果となることが判った。アン
トンとクンツ６は次に、周波数割り当て問題に対しアニ
ーリングシミュレーション技術を適用するようになっ
た。彼らは各々がｍ個のキャリア周波数を運用できる能
力がある、ｎセルの無線ネットワークについてｍ×ｎ次
元の２進数のマトリックスからなる、可能な解のサーチ
スペースを生成するためのサーチスペースを定義するこ
とで、周波数割り当て問題を定式化した。この方法で、
アニーリングシミュレーション技術はこの問題の解に直
接適用された。７つのセルのクラスターに対し、３乃至
５時間の計算時間が記録された。２３９のセルと３８の
キャリア周波数のグループを有する、不均質なネットワ
ークに対して、最適化された解を得るために４４乃至６
５時間の計算時間が記録されている。アントンとクンツ
は、不均質なネットワークについての重大な問題は、ア
ニーリングシミュレーション技術が探索中に圧倒的な数
の局所的な極小によりトラップされることである、と指
摘している。一度その技術による方法が探索空間の極小
にトラップされると、その極小から偶然に解放される機
会は低い。

【００２１】ライとコグヒル１０は、発生学的アルゴリ
ズムの代替技術を用いることで、グラフカラーリング法
とアニーリングシミュレーション法を改良するための研
究をした。キャリア周波数を表現するチャンネル番号の
ストリングの形式で、又はストリング内のキャリア周波
数の位置でキャリア周波数が割り当てられるセルを表現
する、可能な解の当初の数が生成される。ストリング
は、発生から発生までの間の再生と変異により、最適化
された解のストリングが母集団から抜けでるまで、選択
的に進化させられる。最適化された解のストリングは、
周波数割り当て問題に対し最適化された解を表現した。
そのテクニックは、２５のセルのネットワークへの７５
のキャリア周波数の割り当てに対し、使用可能な解を見
いだしたと報じられた。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上記のアルゴリズムと
テクニックは、すべて周波数割り当て問題に対し、妥当
な時間内に機能することができる解を見いだすことを求
めており、周波数割り当て問題に最適な解を見いだすこ
とを、理念上の目的としている。それらのアルゴリズム
とテクニックでは、成功の度合いが状況により変動する
可能性を有している。各々の場合で周波数割り当て問題
が定式化される方法が異なっており、また割り当て問題
の報告された例として得られた解の質の測定には主観的
な性質が含まれており、また報告された問題のシナリオ
の例が異なっているので、報告されたテクニックを直接
比較することは困難である。

【００２３】トラヒックの要求が増大するのに応じて、
携帯型無線ネットワークがサイズと複雑さを増すので、
周波数割り当て問題の計算の容量は増大し、周波数割り
当て問題のアプローチを便宜的に実現する方法のために
必要な、演算処理の要求も同様に増大する。新世代のコ
ンピューターのプロセッサーが現れるにつれて計算のパ
ワーが改良され、増大する計算の要求は部分的に満たさ
れているにも関わらず、周波数割り当て問題はその完全
な形態での解法が実現不可能であるので、計算処理のパ
ワーの増大は、その問題の厳密な扱いに対する処理の要
求に適合することができない。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、携帯型
の無線ネットワークにおいて基地局へ周波数を有効的に
割り当てることが可能な方法と装置を提供することにあ
る。

【００２５】請求項１に記載の発明によれば、各々が少
なくとも一つの周波数で動作している複数のネットワー
ク要素に一組の通信周波数を割り当てる方法であって、
その方法は、各ネットワーク要素を対応する各組の少な
くとも一つの周波数サイトのノードとして表す工程と、
各々が少なくとも一つの前記ノードに対する通信周波数
の割り当ての制限を表す複数の次元化されたリンクによ
り前記複数の周波数サイトを連結する工程と、前記複数
の通信周波数を前記複数のノードに割り当てる少なくと
も一つの順序を決定する工程と、他のノードに割り当て
られた周波数と干渉しない周波数を複数のノードの各々
に対して割り当てる工程と、 干渉のない周波数を割り当
てることができないノードの各々に対しては、その他の
前記ノードに割り当てられた周波数との干渉が最少にな
るような周波数を前記ノードに割り当てる工程とを備
え、干渉のない周波数の割り当ての前記工程において、
前記ノードは第一の順序で選択され、かつ前記周波数は
前記第一の順序に従って前記ノードに割り当てられ、最
少の干渉になる周波数の割り当ての前記工程において、
前記ノードは第二の順序で選択され、かつ前記周波数は
前記第二の順序に従って割り当てられる。

【００２６】請求項２に記載の発明では、他のノードに
割り当てられた周波数と干渉しない周波数を割り当てる
工程が、第一次のセル間の干渉又は第二次のセル間の干
渉を起こすことなく割り当てが可能な出来るだけ多くの
ノードに前記周波数を割り当てることを含む。

【００２７】請求項３に記載の発明では、他のノードに
割り当てられた周波数と干渉しない周波数を割り当てる
工程は、周波数を層状に割り当てる第一の割り当てアル
ゴリズムに従って前記周波数を割り当てることを含み、
その周波数割り当てでは、一つのセルに追加の周波数を
割り当てる作業がなされる前に、ネットワーク内の全て
のセルに一つの周波数を割り当てる作業がなされる。請
求項４に記載の発明では、方法が前記実質的に干渉のな
い割り当ての質を表す品質測定値を生成する工程を更に
備え、前記品質測定値は他のノードに割り当てられた干
渉のない周波数の割り当ての前記工程の終了時点で、部
分的周波数プランではキャリア周波数が割り当てられず
に残された空白ノードの数を含んでいる。

【００２８】請求項５に記載の発明では、最少の干渉に
なる周波数の割り当ての前記工程は、前記第二の順序に
従ってノードを選択する工程と、前記選択されたノード
に連結された他のノードに割り当てられた周波数と最小
の干渉になる周波数を選択する工程と、前記第二の順序
に従って選択されたノードに前記選択された最小の干渉
になる周波数を割り当てる工程とを含む。

【００２９】請求項６に記載の発明では、請求項１に記
載の通信周波数の割り当て方法は、前記選択されたノー
ドに対して最小の干渉になる周波数の前記割り当ての結
果を評価する工程と、最小の干渉になる周波数の前記割
り当てにより生成された干渉のレベルから決定された品
質測定値を生成する工程を更に備える。

【００３０】

【００３１】

【００３２】請求項７に記載の発明では、前記割り当て
の工程は、各前記ノードが対応する使用可能な周波数の
組と、対応する連結されたノードの組をリストしている
ノードデータと周波数データの表を維持する工程と、前
記順序に従いノードを選択する工程と、前記選択された
ノードに対応する使用可能な周波数の前記組から前記割
り当てられた周波数を削除することにより、選択された
ノードへの前記周波数の割り当ての前記表を改訂する工
程と、選択されたノードに連結されている複数の各々の
ノードの他のノードに対応する使用可能な周波数の前記
組から、前記割り当てられた周波数を削除する工程とを
含む。

【００３３】請求項８に記載の発明では、順序を決定す
る前記工程が、周波数の前記割り当ての結果として決定
される品質測定値に応じて前記順序を修正する工程を含
む。請求項９に記載の発明では、複数のネットワーク要
素からなる通信ネットワークにおいて複数の通信周波数
を割り当てる方法であって、その方法は、前記通信ネッ
トワークを複数のノードデータと複数の次元化されたリ
ンクデータのマトリックスとして表す工程と、各前記ネ
ットワーク要素は対応する各組の前記ノードデータによ
って表され、前記次元化されたリンクデータは通信周波
数の前記複数のノードデータへの割り当ての制限の組を
表すことと、通信周波数の組を周波数データの組として
表す工程と、前記周波数を前記ノードに割り当てる第一
及び第二の順序を表す順序データを決定する工程と、前
記周波数を表す前記周波数データを、前記ノードを表す
前記ノードデータに、干渉のない割り当てがそれ以上出
来なくなるまで、全部のマトリックスにわたって干渉の
ないように前記第一の順序で割り当てる工程と、当該工
程において前記ノードデータは第一の順序で選択される
ことと、残存する空白のノードを表す前記ノードデータ
に、干渉が最少になるように前記周波数データを前記第
二の順序に従って割り当てる工程と、当該工程において
前記ノードデータは第二の順序で選択されることと、 周
波数のノードへの割り当ての品質測定データを生成する
工程とを備え、第一及び第二の順序を表す順序データを
決定する工程は、周波数の前記ノードへの前記割り当て
の前記生成された品質測定データに従って前記順序デー
タを修正することを含む。

【００３４】請求項１０に記載の発明では、順序を表す
順序データを決定する前記工程が、ノードデータの順序
を生成するアニーリングシミュレーションアルゴリズム
を適用する工程を含む。

【００３５】請求項１１に記載の発明では、順序データ
を決定する前記工程が、発生学的アルゴリズムによりノ
ードデータのある順序を生成する工程を含む。請求項１
２に記載の発明では、順序データを決定する前記工程
が、ノードデータのランダムなある順序を生成する工程
を含む。

【００３６】請求項１３に記載の発明は、複数の通信周
波数を表すデータと、通信ネットワークを構成する複数
のネットワーク要素を表すデータとを処理するためのデ
ータ処理装置であって、その装置はプロセッサー及びメ
モリーと、前記プロセッサー及び前記メモリーは、 各々
が周波数サイトを表す対応する各複数のノードによって
各前記ネットワーク要素が表された干渉マトリックスデ
ータを生成する干渉マトリックスデータ生成手段と、前
記ノードは複数のリンクによって連結され、各前記リン
クは少なくとも一つの周波数の少なくとも一つの前記ノ
ードへの割り当ての次元化された制限を表すことと、前
記周波数の割り当てに際して前記ノードを選択するため
の第一及び第二の順序を指定する順序データを生成する
順序データ生成手段と、前記ノードへの周波数のある割
り当てを指定する周波数割り当てプランデータを生成す
る周波数割り当てデータ生成手段と、前記割り当てプラ
ンデータを評価し、前記割り当てプランデータの質を表
す評価データを生成する評価データ生成手段とを形成す
るように構成されていることと、前記順序データ生成手
段は、前記評価データを受領し、前記評価データに応じ
て前記ノードを選択する新しい順序データを生成するよ
うに動作し、前記周波数割り当てデータ生成手段は、第
一の割り当てにおいて各周波数が他の前記ノードに割り
当てられた周波数と干渉しないようにして前記周波数を
前記ノードに割り当て、前記第一の割り当てにおいて前
記第一の順序で前記ノードを選択し、第二の割り当てに
おいて干渉のない周波数を割り当てることができない各
ノードに対しては、その他の前記ノードに割り当てられ
た周波数との干渉が最少になるようにして周波数を割り
当て、前記第二の割り当てにおいて前記第二の順序に従
って前記ノードを選択することにより前記新しい順序デ
ータに応じて新しい割り当てプランデータを生成するこ
とと、を備える。

【００３７】請求項１４に記載の方法では、前記新しい
順序データは、前記順序データの修正を含む。請求項１
５に記載の方法では、通信ネットワークを構成する複数
のネットワーク要素に複数の周波数を割り当てるための
装置であって、その装置は各々がキャリアサイトを表す
対応する各複数のノードによって各前記ネットワーク要
素が表された干渉マトリックスを生成する干渉マトリッ
クス生成手段と、前記ノードは複数のリンクによって連
結され、各前記リンクは少なくとも一つの周波数の少な
くとも一つの前記ノードへの割り当ての次元化された制
限を表すことと、前記周波数を前記ネットワーク要素に
割り当てるための第一及び第二の順序を決定する順序づ
け手段と、前記順序づけ手段により指定された順序で、
前記複数のネットワーク要素に前記複数の周波数を割り
当てる割り当て手段と、周波数の前記割り当ての結果を
評価し、前記結果に従って評価データ信号を生成する評
価手段とを備え、前記割り当て手段は、第一の割り当て
において各周波数が他の前記ノードに割り当てられた周
波数と干渉しないようにして前記周波数を前記ノードの
組に割り当て、ここで前記第一の割り当てでは前記第一
の順序に従う前記ノードの選択が行われ、干渉のない周
波数を割り当てることができない各残りのノードに対し
ては、その他の前記ノードに割り当てられた周波数との
干渉が最少になるようにして周波数が選択される第二の
割り当てを行うように動作し、周波数の前記第二の割り
当てでは前記第二の順序に従って前記ノードを選択する
ことが実行される。

【００３８】請求項１６に記載の方法では、通信ネット
ワークを構成するネットワーク要素を表す複数のノード
に、複数の周波数を割り当てるための装置としてデータ
処理装置を機能させる制御信号を含む機械可読型の媒体
であって、前記制御信号が前記データ処理装置に以下の
要素、各々が周波数サイトを表す対応する各複数のノー
ドによって各前記ネットワーク要素が表された干渉マト
リックスを生成する干渉マトリックス生成手段と、前記
ノードは複数のリンクによって連結され、各前記リンク
は少なくとも一つの周波数の少なくとも一つの前記ノー
ドへの割り当ての次元化された制限を表すことと、前記
周波数を割り当てるに際して前記ノードを選択するため
の複数の順序を指定する順序データを生成する順序生成
エンジンと、前記ノードへの前記周波数の割り当てを表
す周波数データを割り当てる周波数割り当てエンジン
と、ノードへの周波数の前記割り当ての結果を評価し、
前記評価に応じて品質データを生成するための評価エン
ジンとを形成させ、前記割り当て手段は、第一の割り当
てにおいて各周波数が他の前記ノードに割り当てられた
周波数と干渉しないようにして前記周波数を前記ノード
の組に割り当て、ここで前記第一の割り当てでは前記第
一の順序に従う前記ノードの選択が行われ、干渉のない
周波数を割り当てることができない各残りのノードに対
しては、その他の前記ノードに割り当てられた周波数と
の干渉が最少になるようにして周波数が選択される第二
の割り当てを行うように動作し、周波数の前記第二の割
り当てでは前記第二の順序に従って前記ノードを選択す
ることが実行される。請求項１７に記載の発明では、各
前記次元化されたリンクは少なくとも一組のキャリア周
波数間の周波数スロットを表す。

【００３９】

【発明の実施の形態】別途に添付する図面を参照しなが
ら、実施例により本発明を最良に実行する態様が以下に
記述される。

【００４０】ここでの最良の態様は、ＧＳＭ９００ＭＨ
ｚまたはＧＳＭ１８００ＭＨｚの無線ネットワークにつ
いて記述されるが、記述された方法と処理は別の周波数
帯域、例えば米国で使用されているようなＰＣＳ１９０
０無線システムの周波数帯域にも、等しく適用可能であ
る。

【００４１】ここで図６を参照すると、複数の携帯型ス
テーション６０９と通信するための８つのセルラーの領
域Ｃ０〜Ｃ７のカバーを提供する、８つのトランシーバ
ー基地局（ＢＴＳ）６００〜６０７を含む無線のネット
ワークの一例が図示されている。欧州郵便通信会議（Ｃ
ＥＰＴ）標準化部会の携帯型特別グループ（ＧＳＭ）集
会に由来する、よく知られた携帯型通信規格用のグロー
バルシステムに従うネットワークでは、トランシーバー
基地局がアンテナと無線送受信に特有なすべての信号処
理装置とを含む、無線送信機及び受信機のデバイスを包
含している。普通には、トランシーバー基地局は無線信
号の送信用の全ての電子機器を含むいくつかのラックの
装置からなり、複雑な無線モデムであると見なすことが
できる。アンテナは通常トランシーバー基地局から数十
メートル離れたマストの上に位置し、ラックの機器はフ
ィーダーケーブルによりそれと接続されている。典型的
には、第一世代の単一ラックトランシーバー基地局は、
３乃至５の無線のキャリア周波数を取り扱うことができ
る。通信チャンネルは時分割多重の方法でキャリア周波
数に割り当てられているので、第一世代のトランシーバ
ー基地局は同時に２０から４０の間の通信を運営するこ
とができる。それに続く世代のトランシーバー基地局
は、さらに多くのチャンネルを運営することができる。

【００４２】ここで図７を参照すると、隣接するトラン
シーバー基地局６０２〜６０４の間の無線の干渉が、ト
ランシーバー基地局の遠隔指令と、いくつかのトランシ
ーバー基地局と接続されている基地局の制御装置７０１
により、基地局と交信する携帯型ステーションの遠隔指
令とを通して管理されている。基地局制御装置は、実質
的に計算の能力を有する小型のスイッチを含んでいる。
その主要な機能は、チャンネルの管理とステーション間
の交信の引き渡しである。一般的には、現在の基地局の
制御装置は一つまたは二つのラックの装置からなり、各
々のトランシーバー基地局のトラヒック容量に依存して
１０乃至それ以上のトランシーバー基地局を管理するこ
とができる。基地局制御装置とそれに関係するトランシ
ーバー基地局は、基地局サブシステム（ＢＳＳ）を含ん
でいる。基地局サブシステムは、ネットワークを通して
ＧＳＭ携帯型ステーションのユーザーとのコールのトラ
ヒックのセットアップを調整する、ネットワークスイッ
チングサブステーション（ＮＳＳ）７０２と交信する。
ネットワークスイッチングサブステーションは、携帯型
サービススイッチングセンター（ＭＳＣ）を含んでい
る。ネットワークスイッチングサブステーションの基本
的なスイッチング機能は、その主な機能がＧＳＭのユー
ザー達から及びユーザー達へのコールのセットアップを
調整することである、携帯型サービススイッチングセン
ターにより実行される。携帯型サービススイッチングセ
ンターは、一方が多数の基地局サブシステムとの、他方
が外部のネットワークとのインタフェースを有してい
る。典型的には携帯型サービススイッチングセンター
は、いくつかの基地局を制御し、普通は幅６メートル奥
行き２メートルの高いキャビネットを占有するような大
きなスイッチング機械である。典型的な携帯型サービス
スイッチングセンターは、合計で百万のオーダーの人工
の地域の中心都市とその周辺部を管轄することができ
る。

【００４３】オペレーション・マネジメントセンター７
０６は、一つ又はそれ以上の基地局制御装置７０１と接
続されている。オペレーション・マネジメントセンター
は、周波数割り当てプランを具体化し、トランシーバー
基地局の構成について基地局制御装置に指令を送ること
により、自動的にキャリア周波数を各々のトランシーバ
ー基地局に割り当てる能力があり、基地局制御装置はそ
れらが接続されているトランシーバー基地局の各々への
周波数の割り当てを実行する。

【００４４】ここで図８を参照すると、その一つが図８
に示されている複数のトランシーバー基地局（ＢＴＳ）
６０２を順に制御する、基地局制御装置（ＢＳＣ）７０
１にリンクされているオペレーション・マネジメントセ
ンター７０３の一例が示されている。典型的には、オペ
レーション・マネジメントセンター７０３は、モニタ
ー、キーボード及びポインティングデバイスを含むユー
ザーインタフェース８００と、プロセッサー８０１を有
するコンピューターワークステーションからなってい
る。例えばそのワークステーションは、６４メガバイト
のメモリーを有する、ヒューレットパッカード社製のワ
ークステーションＨＰ９０００であってよいが、しかし
ながらよく知られたインテル社製のペンティアムプロセ
ッサーをベースとする多数のワークステーションやパー
ソナルコンピュータも、オペレーション・マネジメント
センターとして同様にうまく機能する。キャリア周波数
割り当ては、オペレーション・マネジメントセンター７
０３の機能の内の単なる一つにしかすぎない。基地局へ
の周波数の割り当ての機能は、全体としてのＧＳＭネッ
トワークの大きな構成の機能の中に存在する。

【００４５】オペレーション・マネジメントセンター
（ＯＭＣ）は、特定のトラヒックハンドリングマシン、
例えばトランシーバー基地局又は基地局制御装置に見ら
れるように、動作ネットワークを記述するために使用さ
れる用語である。ワークステーション７０３により生成
された周波数割り当てプランデータの形式である周波数
割り当てプランは、基地局制御装置（ＢＳＣ）７０１に
伝達され、基地局制御装置がそれに接続されたトランシ
ーバー基地局（ＢＴＳ）６０２の各々でのキャリア周波
数の変更のための制御指令を発することにより、周波数
の変更を実行する。

【００４６】トランシーバー基地局６００〜６０７は、
各々が複数のラジオ周波数アンプとカップリングデバイ
スを有している。アンプは、各々のトランシーバー基地
局の単一アンテナにラジオ周波数の信号を供給するため
に、ラジオ周波数アンプの出力を結合するカップリング
デバイスに信号を供給する。実際のハードウェアのレベ
ルでは、伝送されアンテナに受信されたキャリア周波数
の変更は、トランシーバー基地局のアンテナと一組のア
ンプの間のカップリングデバイスのチューニングに関係
する。トランシーバーの動作周波数スペクトルの帯域は
９００又は１８００ＭＨｚ付近のどちらかに中心を合わ
せてあるので、これらの周波数の信号は単に電線を接続
したり切り離したりしたのでは足し合わすことはできな
い。接続には二つの主要なテクニックがある。第一は、
使用される出力周波数に依存した特別のチューニングを
要しない利点を持つ、普通のハイブリッドカップリング
デバイスである。ハイブリッドカップリングデバイスを
用いることにより、遠隔地からキャリア周波数を変更す
ることが、なんら問題を起こさなくなる。アンプから出
力されるキャリア周波数には、遠隔地から電子的に同調
することができ、ハイブリッドカップリングデバイスは
単一アンテナからの送受信のために異なる周波数を結合
する。

【００４７】キャリア周波数の遠隔地からの変更にはな
んら問題を起こさないにもかかわらず、ハイブリッドカ
ップリングデバイスは結合されるキャリア周波数の数に
比例した電力ロスを招き、ハイブリッドカップリングは
単一アンテナに結合された４つ以上のキャリア周波数に
対しては普通使用不能である。ハイブリッドカップリン
グテクノロジーは、高密度のトラヒック条件より低密度
のトラヒック条件により適している。

【００４８】第二は、各々のアンプの出力と全てのアン
プに接続される共有点との間に同調フィルターを使用す
る、キャビティカップリングとして知られる別の在来の
カップリングテクニックである。同調フィルターは、別
のアンプにより異なるキャリア周波数で生成されたエネ
ルギーを防ぎ、元のアンプにフィードバックする。しか
しながら同調フィルター（キャビティカップラー）の欠
点は、周波数チューニングがメカニカルな部品を動かし
て行われることである。メカニカルな部品の動きは小さ
な電気モーターにより制御されるので、キャビティチュ
ーナーは遠隔地からチューニングされることができる。
この場合実際の周波数プランの実現は、トランシーバー
基地局でのキャリア周波数の変更を実現するために、同
調フィルターの個々のモーターを制御する特別な制御信
号に、キャリア周波数を表現するデータ信号を変換する
ことに係わっている。

【００４９】モーター化されていなかった古いキャビテ
ィシステムでは、制御はねじ回しでフィルターを手動で
調整することに係わっていた。そのような場合周波数プ
ランの実現は、基地局に割り当てられたキャリア周波数
を表現する周波数プランデータの書き出されたプリント
アウトを読んで、伝えられたキャリア周波数に変更する
ために手動でフィルターをチューニングしているエンジ
ニアに依存していた。

【００５０】ネットワークへの周波数割り当てプラン
は、全体としてのネットワークのトラヒック容量に重大
なインパクトを与えるが、本書の導入部に記載したよう
にネットワークの動作の全部について最適化することは
困難である。さらに長期又は短期の双方のネットワーク
の変化は、ネットワークの動作中に起こる。トランシー
バー基地局の削除と追加は、セルの削除と追加を起こ
し、変更されたネットワーク全体への最適な周波数割り
当てプランの全体も影響されることがある。基地局の追
加と削除は、短期的な信頼性の問題により起こりうる
し、より長期的なネットワーク全体の拡大と成長によっ
ても起こりうる。又そのネットワークに発生するトラヒ
ック容量の要求は、比較的短期、例えば毎日又は毎週の
ように変化するであろう。サービスへの障害が最少でか
つ短期である周波数割り当てプランの変更の可能性は、
特に現地での作業が必要ではなく、周波数プランの変更
が遠隔地から実現出来るものであれば、ネットワークの
オペレーターに営業的な利点を与えるものである。

【００５１】ここで図９を参照すると、オペレーション
・マネジメントセンター（ＯＭＣ）の装置７０３の構成
が図示されている。この装置はネットワークに関する入
力データ信号を処理するプロセッサー９０１を備え、そ
のデータは例えばフロッピーディスク等のデータキャリ
アに記憶され、ディスクドライブ９０２を経由してその
装置に入力されることができ、又は代わりにそのデータ
は、例えばラップトップコンピュータ等から通信ポート
９０３を経由して直接入力され、装置７０３にダウンロ
ードされることができる。その装置は、一つ又はそれ以
上の処理されたデータを記憶するためのデータベース９
０４、９０５と、ビデオモニター、キーボード、ポイン
ティングデバイス及びオプションとしてプリンターを有
するユーザーインタフェース９０６を含む。その装置
は、ＵＮＩＸのオペレーティングシステム９０７に従っ
て動作する。入力データ信号は、メモリーに記憶された
一組のアプリケーションプログラムとしてアレンジされ
た制御信号により処理される。制御信号は、カセットテ
ープ、コンパクトディスク、フロッピーディスクの組な
どの記憶手段から転送されたり、又はラップトップコン
ピュータのハードディスクドライブからダウンロードさ
れたり、他のコンピューターからケーブルを経由して転
送されて、メモリーに入力される。制御信号は、オペレ
ーション・マネジメント装置を、入力データ信号から干
渉マトリックスデータを作り出すための干渉マトリック
スジェネレーター９０８；キャリア周波数の数がどんな
順序で生成された干渉マトリックスデータに割り当てら
れるべきか、を特定する順序データを作り出すための順
序づけエンジン９０９；干渉マトリックスジェネレータ
ーにより生成された干渉マトリックスデータに、キャリ
ア周波数を割り当てるためのアサイメントエンジン９１
０；周波数割り当ての結果を干渉マトリックスデータと
評価し、順序づけエンジン９０９に入力される評価デー
タを作り出すための評価エンジン９１１；の要素に構成
する一組の信号を含む。周波数割り当てプランデータ
は、干渉マトリックスジェネレーター、順序づけエンジ
ン、アサイメントエンジン及び評価エンジンの各々のア
プリケーションの制御のもとに動作する、プロセッサー
９０１の動作から得られる。周波数割り当てプランデー
タは、基地局制御装置インターフェース９１３の命令の
組に従う動作で、通信ポート９１２を通して単数複数の
基地局制御装置に転送される。基地局制御装置インター
フェース９１３は、周波数割り当てプランデータを単数
複数の基地局制御装置に転送するために、よく知られた
プロトコル、例えばヒューレットパッカード社のオープ
ンビューツールセットに使用されているようなものに従
って動作する。周波数割り当てプランデータは、どの周
波数がどのトランシーバー基地局に割り当てられるかを
指定する。基地局制御装置は、周波数割り当てプランデ
ータの受領と、各々のトランシーバー基地局に転送する
制御データをそのデータから決定する義務を負ってい
る。トランシーバー基地局は制御データを受領し、カプ
ラーの電気モーターを駆動する制御信号に制御データを
変換して、送受信されるキャリア周波数の実際の変更を
実現するために、カプラーとアンプの再チューニングを
実行する。

【００５２】ここで図１０を参照すると、図６〜図９に
よって説明された装置を用いた、無線のネットワークで
の周波数割り当てのプロセスの概観が示されている。図
１１においては、そのプロセスの各工程を実現するため
の、オペレーション・マネジメントセンターのハードウ
ェアの機能的な配列が示されており、図１２にはオペレ
ーション・マネジメントセンターによるデータ処理を図
示する、データフローのダイアグラムが示されている。
伝搬データとキャリア周波数データの処理は、以下のよ
うにオペレーション・マネジメント装置により実行され
る。

【００５３】周波数プランのプロセスは、トラヒック要
求、無線スペクトルの限られた部分及びネットワークが
動作しなければならない地理的な領域の概算から始ま
る。基地局がその領域に配置され、伝搬モデルが生成さ
れる。ステップ１０００では、使用可能なキャリア周波
数の詳細を含んでいる周波数帯域データ１２００が、オ
ペレーション・マネジメントセンター７０３に入力され
る。ステップ１００１では、使用されるハードウェアテ
クノロジーの型式により決定される使用可能なキャリア
周波数の限定と、そのハードウェアにより課せられる距
離とキャリア周波数のスペーシングの制限に関する、ハ
ードウェア制限データ１２０１が、オペレーション・マ
ネジメントセンターに入力される。ステップ１００２で
は、そのネットワークによるサービスを受ける地理的な
領域の伝搬特性を記述し、伝搬の不具合又は局所的な干
渉問題に起因する、特別なサイトで使用不可能な任意の
周波数の詳細を含み、各々のトランシーバー基地局に割
り当てられるべきキャリア周波数の数を指定する、伝搬
モデルデータ１２０２がオペレーション・マネジメント
センター７０３に入力される。オペレーション・マネジ
メントセンターは、最初にステップ１００３で伝搬モデ
ルデータとハードウェア制限データをマトリックスのフ
ォーマットに要約して干渉マトリックスデータを生成
し、その後ステップ１００４で干渉マトリックスデータ
に周波数を割り当てる順序を指定する順序データを生成
し、ステップ１００５で周波数をマトリックスに割り当
てる第一と第二の発見アルゴリズムｈ１、ｈ２を適用
し、ネットワーク内の各々の基地局にキャリア周波数を
割り当てる周波数プランデータ１００６を生成して、伝
搬モデルデータ、ハードウェア制限データ及び周波数帯
域データを処理する。上述のように各々のトランシーバ
ー基地局でアンプとカップリングデバイスを同調させる
ことによりトランシーバー基地局６００〜６０７でキャ
リア周波数を同調するために、周波数プランデータはス
テップ１００８で使用される。

【００５４】図１１、図１２を参照すると、周波数帯域
データ１２００、ハードウェア制限データ１２０１及び
伝搬モデルデータ１２０２はデータベース９０４に記憶
され、干渉マトリックスデータ１２０３を作り出す干渉
マトリックスジェネレーター９０８に入力される。干渉
マトリックスデータは、ノードへのキャリア周波数の割
り当て上の制限を表現する次元化されたリンクにより接
続された、ノードとして表現されるキャリア周波数サイ
トのマトリックスを含んでいる。干渉マトリックスデー
タ１２０３は、順序づけデータ１２０４を作り出す順序
づけエンジン９０９に入力される。順序づけデータ１２
０４は、順序づけデータにより指定される順序で干渉マ
トリックス内のキャリア周波数サイトにキャリア周波数
を割り当てる、アサイメントエンジン９１０に入力され
る。アサイメントエンジンは、それにより干渉マトリッ
クスデータ内のキャリア周波数サイトにキャリア周波数
が割り当てられる、周波数割り当てプランデータを出力
する。周波数プランデータは、各々の基地局キャリア周
波数サイトがキャリア周波数データを割り当てられ、個
々のアンテナグループごとにグループ化された、トラン
シーバー基地局キャリア周波数サイトのリストを含んで
いる。キャリア周波数サイトへのキャリア周波数の割り
当ての間に、評価エンジン９１１は、干渉マトリックス
データ１２０３のキャリア周波数サイトへのキャリア周
波数の割り当ての最適化のレベルの評価を表すことで結
果として周波数プランデータ１００６の質を表現する、
評価データを作り出す。評価データ１２０５はその評価
データを使用する順序づけエンジン９０９にフィードバ
ックされ、新しい周波数プランデータを生成するため
に、アサイメントエンジン９１０への新しい順序データ
の入力が生成される。

【００５５】ステップ１０００では、使用可能なキャリ
ア周波数を記述する周波数帯域データが入力される。使
用可能な正確なキャリア周波数は、キャリア周波数が存
在する使用可能な周波数スペクトルを割り当てる規約と
照合する必要がある。ＧＳＭ規格では、９００ＭＨｚ付
近を中心周波数とする第一の帯域と、１８００ＭＨｚ付
近を中心周波数とする第二の帯域の二つの使用可能な周
波数帯域がある。第一の帯域では、各々が２５ＭＨｚご
との幅の８９０〜９１５ＭＨｚと９３５〜９６０ＭＨｚ
の二つの下部帯域が使用可能で、第二の帯域では、さら
に各々が７５ＭＨｚごとの幅の１７１０〜１７８５ＭＨ
ｚと１８０５〜１８８０ＭＨｚの二つの下部帯域が使用
可能である。例えば低い方の下部帯域８９０〜９１５Ｍ
Ｈｚでは、この下部帯域は携帯型ステーションから基地
局へのアップリンクに使用される。９００ＭＨｚの高い
方の下部帯域９３５〜９６０ＭＨｚは、基地局から携帯
型ステーションへのダウンリンクに使用される。これら
の周波数下部帯域は、図１３に図式として示されてい
る。

【００５６】ここで図１４を参照すると、各々の下部帯
域ではキャリア周波数の特定の中心周波数が、２００ｋ
Ｈｚの区切りスロットで互いに分離されている。キャリ
ア周波数は単一の分離された周波数ではなく、周波数下
部帯域全体にわたる周波数の幅で広がったものであるの
で、あるキャリア周波数の側帯波は最近接で直接隣あう
キャリア周波数の側帯波と適度に干渉している。基地局
へのキャリア周波数の割り当てにおいて、一つの単一ア
ンテナに二つの直接隣り合う周波数スロットを割り当て
ることを避けること及び、二つの直接隣り合うセル又は
ある介在するセルを挟んで一つおきに隣あう二つのセル
に同じキャリア周波数を割り当てることは、避けること
が望ましい。

【００５７】各々のキャリア周波数には、キャリア番号
０、１、２...が割り当てられる。下部帯域８９０〜９
１５ＭＨｚの場合には、２５ＭＨｚの帯域幅に広がる１
２４の異なるキャリア周波数のスロットが定義されてい
る。実際には、帯域の境界付近での別の装置のユーザー
との干渉を避けるために、下部帯域の上限と下限の二つ
の周波数はしばしば使用されないので、使用可能な周波
数スロットの数は１２２に限定される。９３５〜９６０
ＭＨｚの幅の上方の下部帯域９００ＭＨｚでのキャリア
周波数の数は、１２５〜２４８と番号づけられ、ここで
も帯域の上限と下限の境界のキャリア周波数はしばしば
使用されない。

【００５８】１８００ＭＨｚ帯域の下部帯域では、アッ
プリンク及びダウンリンクの下部帯域とも各々が３７４
のキャリア周波数を含んでいる。各々のキャリア周波数
は、最大６つまでの時分割多重の通信チャンネルを運用
することができる。さらに、一つのチャンネルは時間の
経過とともにあるキャリア周波数から他のキャリア周波
数へ遷移することができる。周波数割り当て問題とは、
同じ基地局内のキャリア周波数の間での干渉（セル内の
干渉：セル内干渉）を起こすことなく、またある基地局
とその基地局に直接隣接しているセル内の基地局又はあ
る一つの介在するセルを隔てている一つおいた隣のセル
内の他の基地局とが使用しているキャリア周波数との間
での干渉（セル間の干渉：セル間干渉）を起こすことな
く、その基地局のカバーする領域内の携帯型のステーシ
ョンユーザーからの通信トラヒック要求を満足させるた
めに、各々の基地局が同時に十分なキャリア周波数を使
用するようにキャリア周波数を基地局に割り当てること
である。

【００５９】典型的には周波数帯域データは、各々がキ
ャリア番号を割り当てられた周波数帯域内でのキャリア
周波数のリストを含んでいる。周波数スペクトル内の使
用可能なキャリア周波数のスロットは、基地局と携帯型
ステーションの装置、特にアンプ、アンテナ及びカップ
リングのエレクトロニクスのテクノロジーにより限定さ
れる。これらの限定は、ハードウェア制限データ１２０
１を含んでいる。これらのキャリア周波数間の最小周波
数スロットは、基地局へのキャリア周波数の割り当て上
の周波数制限を含んでいる。

【００６０】ハードウェア制限データは、以下を指定す
る： （ａ）同じトランシーバーで動作している他のキャリア
周波数との間でセル内の干渉（サイト内干渉としても引
用される）を避けるために必要な、同じトランシーバー
を占有するキャリア周波数間での最小キャリア周波数ス
ロット； （ｂ）隣接するセルの間の干渉（第一次の干渉）を避け
るための、あるセルの各々のキャリア周波数の間及び直
接隣接するセルのキャリア周波数の間の最小キャリア周
波数スロット、 （ｃ）あるセルの各々のキャリア周波数と、セル一つ隔
てた次の隣のセルの各々のキャリア周波数の間の干渉
（第二次の干渉として引用される）を避けるための最小
キャリア周波数スロット。

【００６１】図１５、図１６を参照すると、セル１５０
０内でのセル内の干渉（セル内干渉）を避けるために、
又セル１５００と直接隣接するセル１５０１、１５０６
との第一次のセル間の干渉を避けるために、又セル１５
００と一つ隔てた近接セル１５０７〜１５１８との間の
第二次のセル間の干渉を避けるために、適用される規則
の例が示されている。

【００６２】例えばセル１５００は、図１６に示されて
いるように２００ｋＨｚのあるスロットＤの中央のキャ
リア周波数ｄＭＨｚを運用しているとする。同じセル１
５００への他の周波数の割り当ての規則が、セル１５０
０は同じキャリア周波数ｄを再使用することができない
のみならず、隣接する周波数スロットＣ、Ｅに中心をお
くキャリア周波数ｃ、ｅ及び一つおいた隣の周波数スロ
ットＢ、Ｆに中心をおくキャリア周波数ｂ、ｆも使用す
ることができないと定める。

【００６３】隣接するセル１５０１〜１５０６へのキャ
リア周波数の割り当ての規則は、第一次のセル間の干渉
を避けるために、直接隣り合うセル１５０１〜１５０６
がキャリア周波数ｆを再使用することのみならず、直接
隣り合う周波数スロットＣ、Ｅ内のキャリア周波数をも
使用することができないと定める。しかしながら一つお
いた隣の周波数スロットＢ、Ｆは隣接するセル１５０１
〜１５０６で使用されてもよい。

【００６４】第二次の干渉を避けるために、一つおいた
隣のセル１５０７〜１５１８は、同じキャリア周波数を
再使用することができないが、直接隣り合う周波数スロ
ットＣ、Ｅに中心をおく周波数ｃ、ｅを使用することは
できる。セル１５００とは最低二つの介在するセルによ
り隔てられているセル１５１９〜１５２４は、キャリア
周波数スロットＤ内に中心をおくキャリア周波数ｄを再
使用してもよい。

【００６５】周波数再使用の規則は、周波数帯域内に許
可される又は禁じられた周波数のスロットを特定する。
周波数帯域内でキャリア周波数が、例えば２００ｋＨｚ
で等しく区切られているところでは、上記の規則は直接
適用可能でスロットのキャリア番号と置き換え可能であ
る。しかしながら図１７に示すように周波数帯域でキャ
リア周波数が不規則に区切られているところでは、第一
次のセル間の干渉の回避は同じスロット内に存在する直
接隣あう二つのキャリア周波数以上の使用を禁じること
になり、サイト内の干渉（セル内の干渉）と第二次のセ
ル間の干渉の回避についても同様である。

【００６６】伝搬モデルデータは、そのネットワークが
サービスを提供する区域中の全部の地理的領域にわた
る、電力と周波数の測定により得られる。これらの測定
は、エンジニアにより実際の現場で行われる。伝搬モデ
ルデータは又、領域の地形モデルのデータを含んでい
る。伝搬モデルは、トランシーバー基地局の位置に関し
て領域内の望ましい場所を特定し、又現存するトランシ
ーバー基地局の地理的な位置も含んでいる。伝搬モデル
は、データ記録媒体、例えばＲＯＭ、フロッピーディス
クに記憶された電子データ信号の組として入力したり、
又はラップトップコンピューターや他の測定装置から直
接ダウンロードすることができる。

【００６７】伝搬モデルデータは、基地局のリストとそ
の基地局に対して割り当てるために許可された周波数番
号と、その基地局には禁じられた周波数番号のリストを
含んでいる。伝搬モデルは又、無線ネットワークにより
カバーされるべき領域の地理的なマッププランを表示す
るために、オペレーション・マネジメントセンターの装
置のユーザーインターフェースにより変換されることが
できる電子フォーマットの地理的マップデータを含んで
いる。伝搬モデルデータは、直接隣り合う基地局、トラ
ヒック要求を満足するためにその基地局に割り当てられ
るべき周波数の数に関するデータ、伝搬特性のまずさか
らその基地局では使用を許可されていない特定のキャリ
ア周波数のリスト又は例えば技術的理由や規則からくる
その他の制限について、各々の基地局を表の形のフォー
マットでリストしている。

【００６８】図１８〜図２０を参照すると、伝搬モデル
データ内のデータの配列が示されている。図１８には、
ここでの第６のネットワークの例での、８セルＣ０〜Ｃ
７の各々に対するキャリア周波数の要求の数の配列が示
されている。セルＣ０によりカバーされる領域内で予想
されるトラヒック密度として、基地局６００がサポート
するべきであるとされる１１のキャリア周波数が要求さ
れている。同様にセルＣ２でのトラヒック要求は、基地
局６０２に送受信同時に３つのキャリア周波数をサポー
トするように要請している。

【００６９】図１９を参照すると、第６のネットワーク
内の基地局間のセル内の干渉とセル間の干渉を回避する
ために、同一セル及び隣接するセル内のキャリア周波数
の間に必要なキャリア周波数のスロットの間隔を記述す
る、伝搬モデルデータ内のデータの配置が示されてい
る。ここに示されたこの配置は、局地的な伝搬条件の下
でなされた測定に従って定式化された、データの例を示
している。図１９の対角線に沿って左上から右下へ、セ
ル内の干渉を回避するために必要な周波数スロットの間
隔が記載されている。例えばセルＣ０については、水平
軸上のＣ０と垂直軸上のＣ０の交点として表現される数
２は、セル内の干渉を回避するためにセルＣ０により運
用される１１のキャリア周波数の各々の相互間に、少な
くとも２つの周波数スロット分のキャリア間隔がなけれ
ばならないことを表現している。一つのセル内で隣接す
るチャンネル間の周波数スロット区分の数に対する周波
数分離は、そのセル内の局所的な伝搬条件と、異なる周
波数間の区別に用いられるトランシーバー技術の能力に
より決定される。

【００７０】同様に水平軸上のＣ２と垂直軸上のＣ２の
交点では、セルＣ２により運用される３つすべてのキャ
リア周波数は、セル内の干渉を避けるために少なくとも
３つのキャリア周波数スロットにより、互いに分離され
なければならないことを数３が表現している。他の基準
がなければ、この条件は例えばキャリア周波数数１，キ
ャリア周波数数７及びキャリア周波数数１３を、セルＣ
２に割り当てることで満足することができる。しかしな
がら周囲のセルの存在は、キャリア周波数の割り当てを
この孤立した割り当て例よりさらに複雑なものにする。

【００７１】図１９の水平軸上のセルＣ１と垂直軸上の
セルＣ２の交点には数４が割り当てられ、セルＣ１内の
各々のキャリア周波数は直接隣あうセルＣ１とＣ２の間
のセル間の干渉を避けるために、セルＣ２の各々のキャ
リア周波数から少なくとも４つのキャリア周波数スロッ
ト分隔てられていなければならないことを表現してい
る。そのようなセル間の干渉は、セルＣ１とＣ２が最も
接近しているか又は重なり合っているような領域で最も
起こりやすい。実際のところ、このような領域は大気の
条件に依存して毎日のように広がったり縮まったりして
いる。水平軸上のセルＣ４と垂直軸上のセルＣ１の交点
には数０が示され、セルＣ４のすべてのキャリア周波数
がセルＣ１内で再使用されてよいことを表現している。
図６を参照すると、セルＣ４とセルＣ１はＣ０，Ｃ２，
Ｃ３及びＣ５を含む少なくとも二つの介在するセルによ
り互いに隔てられていることがわかる。セルＣ１とＣ４
は遠く隔てられているので、セルＣ１内の伝達はセルＣ
４内の伝送の距離外にあり、この逆もしかりで、Ｃ１と
Ｃ４の間では完全なキャリア周波数の再使用が可能であ
る。

【００７２】さらに、伝搬モデルデータ、ハードウェア
制限データ及び周波数帯域データを含むその他のファク
ターにより決定される、キャリア周波数の割り当ての別
の制限がある。これらの制限は以下を含む；ある基地局
を取り囲むセルのサイズとセルの形状の制限は、現場で
の実測で得られた伝搬特性により決定される、基地局の
配置についての制限は、基地局サイトの設立可能性と使
用可能な基地局サイト用の土地の取得の経済性により決
定される。この情報は、伝搬モデルデータでは明示され
ない。

【００７３】現場で実測された伝搬特性は、ある特定の
基地局サイトに関して、ある特定の領域での特定のキャ
リア周波数の使用を禁じることがある。実測される伝搬
特性は、その周波数スペクトルの他のユーザーとの、又
は丘、谷、水、ビル等からの反射による干渉を計測す
る。基地局の配置のスペックは、伝搬モデルに含まれて
いる。

【００７４】伝搬モデルデータ、キャリア周波数データ
及びその他の制限に関するデータ、例えば基地局の位置
は、周波数割り当てプランでの処理のために、オペレー
ション・マネジメントセンターの装置に入力される。

【００７５】ここで図２０を参照すると、セルＣ０〜Ｃ
７へのキャリア周波数の割り当てに対する、別の制限を
表現するデータの配列が示されている。この制限は、伝
搬モデルデータの部分と周波数帯域データの部分を含
む。例えばあるキャリア周波数番号が、局所的な干渉又
は規則による制限という理由で、あるセルに割り当てる
ことを禁じられている。データは、制限されたキャリア
周波数の番号が対応するセル番号について特定されるよ
うに、表の形で配置されている。例えば、キャリア周波
数番号１から６の割り当てが禁じられているとすると、
この特徴は図２０の表にされたデータ内のセルＣ０への
キャリア周波数番号１から６の添付により表現されてい
る。

【００７６】再度図１０〜図１２を参照すると、ステッ
プ１００３で伝搬データ、キャリア周波数データ及びそ
の他の制限データが処理され、干渉マトリックスデータ
１２０３が得られる。干渉マトリックスデータは、キャ
リア間の周波数スロットの間隔を表現する次元化された
リンクにより、互いに分離されているノードとして表現
される、空白のキャリアサイトのマトリックスを含んで
いる。一度ある特定のキャリア周波数番号が干渉マトリ
ックス内の各々のノードに割り当てられると、これが周
波数プランデータ１００６により表現されるある周波数
プランを与える。９００ＭＨｚを中心とする、低い方の
下部帯域の場合のキャリア周波数番号１〜１２２又は１
２７〜２５４が選択され、ノードに割り当てられてい
る。キャリア周波数は任意の順序でノードに割り当てら
れて良いが、しかしながらどの順序で割り当てが行われ
るかは、その周波数割り当てプランに従い最終的に形成
されるネットワークでの干渉の数に影響する。順序づけ
エンジン９０９は、キャリア周波数の割り当てに対しそ
の順でノードが選択される順序を指定する順序データ１
２０４を作り出す。その順序づけデータ１２０４は、干
渉マトリックスデータに適用される。キャリア周波数は
その順序づけデータ１２０４により指定される順序で干
渉マトリックスデータに割り当てられ、結果として周波
数プランデータ１００６を作り出す。周波数プランデー
タは評価され、結果として評価データ１２０５を作り出
す。発明の最良の実施態様では、評価データ１２０５は
順序づけデータ１２０４を修正するために使用され、そ
れはさらに新しい順序づけデータを生成するために使用
される。キャリア周波数は、その後新しい順序づけデー
タに従い干渉マトリックスデータに適用され、新しい周
波数プランデータを生成してその評価から新しい評価デ
ータを生成する。このようにして最適化された周波数プ
ランデータが現れるまでこれが続けられる。

【００７７】干渉マトリックスデータ１２０３の生成に
ついて、以下に記述する。伝搬モデルデータ１２０２
が、ディスクドライブ９０２又は通信入出力ポート９０
３を経由してオペレーション・マネジメントセンターの
装置７０６に入力される。干渉マトリックジェネレータ
ー９０８は、干渉マトリックスデータ１２０３を作り出
すために伝搬モデルデータを処理する。干渉マトリック
スは、装置７０６のデータベースデバイス９０４又は９
０５に、数と番号のマトリックスの形式で記憶される。
干渉マトリックスデータがプロセッサー９０１により伝
搬モデルデータから如何に決定されるかは、図２１に示
されているデータの図式表現により最もよく理解され
る。

【００７８】ここで図２１を参照すると、各々のノード
がセルＣ２の中心のトランシーバー基地局のキャリア周
波数への要求（キャリアサイト）を表現している、ノー
ド２１０１，２１０２，２１０３からなる一つのセルＣ
２に関する干渉マトリックスデータの一部の表現が図示
されている。図２１の例では、セルＣ２は３つのノード
２１０１〜２１０３として表されている３つのキャリア
周波数を必要としている。それらのノードは空白で、キ
ャリアサイトが空いており、キャリア周波数の割り当て
が必要であることを示している。３つのノードは、各々
のリンクが空白のキャリアサイトの間の最小の周波数間
隔を表現する、次元化されたリンク２１０４〜２１０６
により互いに隔てられている。例えばセルＣ２では、図
１９のデータ表から、キャリア周波数の間のセル内の干
渉を避けるために、少なくとも３つのキャリア周波数ス
ロットの周波数間隔が必要であることが解る。リンク２
１０４〜２１０６は、３つの周波数スロットを表現する
次元に各々が次元化されている。実際には、ノード２１
０１〜２１０３で表現される空白のキャリアサイトに割
り当てられるキャリア周波数は、少なくとも３つの周波
数スロットで互いに周波数空間で隔てられていなければ
ならないことをこれが意味し、キャリア周波数が通常の
２００ｋＨｚの周波数間隔で隔てられている９００ＭＨ
ｚが中心の周波数帯域の場合は、セルＣ２のトランシー
バー基地局に割り当てられるキャリア周波数の間に、最
小６００ｋＨｚの周波数間隔がなければならない。

【００７９】図２２を参照すると、図２１で表現される
セルＣ２への周波数割り当て問題の一つの解の例が示さ
れている。この場合は、キャリア周波数番号１，６，１
１はノード２１０１〜２１０３への、承認されたキャリ
ア周波数番号の割り当てからなっている。図２１、図２
２は、３つのキャリア周波数を有する単一のトランシー
バー基地局のきわめて単純化された場合を示している。
図２２は、ネットワークには他のセルが存在しない、セ
ルＣ２内の単一のトランシーバー基地局への周波数割り
当てプランを表現している。リンク２１０４〜２１０６
の次元は、セルＣ２によりカバーされる地理的領域での
伝搬の電力と周波数についてのフィールドエンジニアの
実測及びハードウェアの制限による測定値により決定さ
れる。セルＣ２へのキャリア周波数割り当てに対する基
準を満足する別の周波数プランの解があり、ここには多
重性がある。例えば図２２の１，６，１１のチャンネル
ではなく、６，１５，２２であっても各々が３スロット
間隔以上互いに隔てられ、セルＣ２の干渉マトリックス
内に表現される制限をも満足している。図２１，図２２
に示される、単一のトランシーバー基地局の３つの空白
のキャリアサイトへのキャリア周波数の割り当ての、極
めて単純化された場合についても、最大１２２ものキャ
リア周波数の中から３つのキャリア周波数を選択するこ
とで与えられる、数多くの可能な割り当てが存在する。

【００８０】ここで図２３を参照すると、セルＣ２、Ｃ
３のただ二つからなり、ネットワーク中に他にはトラン
シーバー基地局がない、少々複雑なネットワークの場合
が示されている。セルＣ２及びＣ３に対する干渉マトリ
ックスは、セルＣ２での３つのキャリア周波数の空白と
セルＣ３での１２の空白を表現する、３＋１２＝１５の
ノードを含んでいる。セルＣ２では、各々のノードは少
なくとも３つの周波数スロットの次元のリンクにより互
いに隔てられている。セルＣ３では、セルＣ３内のノー
ド内の干渉を回避するために、各々のノードは図１９の
水平のＣ３と垂直のＣ３の対角線の交点上に示される、
少なくとも３つの周波数スロットの次元のリンクによ
り、Ｃ３の他のノードとは互いに隔てられている。図式
表現はすぐに極めて複雑になるので、この基準を満足す
るリンクの総数は図２３に描かれておらず、それらの一
部の例のみが示されている。図２３は、セルＣ２、Ｃ３
の干渉マトリックスの一部分を表現している。これに加
えて、セルＣ３内の各々のノードは、セルＣ３のキャリ
ア周波数とセルＣ２のキャリア周波数の間のセル間の干
渉を回避するために、図１９のＣ３とＣ２の交点で示さ
れるように、少なくとも３キャリア周波数スロットの次
元のリンクにより、セルＣ２内の各々のノードから隔て
られていなければならない。図２３は、さらに複雑なこ
の関係のリンクのすべての組を示してはいない。

【００８１】孤立して他のセルの存在はないセルＣ２、
Ｃ３を表現する、セル内の干渉とセル間の干渉に対する
制限を考慮した干渉マトリックスは、セルＣ２及びセル
Ｃ３のノードの結合の内で各々のノードと各々他のノー
ドの間の次元化されたリンクを必要とする。合計で１５
のキャリア周波数を運用するわずかに２つのセルに対し
ても、完全な干渉マトリックスは１５のノードと数千の
オーダーのリンクからなる。

【００８２】図６，図１８〜図２０の伝搬モデルデータ
により表現されるような８つのセルを有するネットワー
クについての完全な干渉マトリックスは、１１＋７＋３
＋１２＋４＋８＋１２＋５＝６２のノードと数万のリン
クを有する。

【００８３】ノードが６２に拡張された干渉マトリック
ス内の次元化されたリンクの数は、例えば図２３に示さ
れている互いに交差するリンクが含まれていない一平面
に描かれうる、平面マトリックスアプローチを適用する
ことで、低減することができる。しかしながらここに記
述される最良の態様では、完全な多重平面干渉マトリッ
クスは干渉マトリックスジェネレーターにより生成され
る。

【００８４】図２４を参照すると、ステップ１００４〜
１００７のデータ処理の図式的な概要が示されている。
干渉マトリックスデータを作り出すと、全部の周波数プ
ランは二つの段階で生成される。第一の段階では、第一
の発見的割り当てアルゴリズムが、干渉はないが不完全
であるような周波数プランの一部を形成するために用い
られる。第二の段階では、第二の発見的割り当てアルゴ
リズムが、完全ではあるが、最少の干渉で押さえること
を目標する方法で、部分的な周波数プランを完全化する
ために用いられる。

【００８５】第一ステージの順序づけＯ１はランダム
に、又はアニーリングシミュレーションプロセスＳＡ、
又は順序づけエンジン９０９の発生学的アルゴリズムの
いずれかにより生成される。第一の順序づけＯ１は、部
分的な周波数割り当てプランｐと第一の品質測定値デー
タｑ１を作り出す第一の割り当てアルゴリズムｈ１に入
力されるが、第一の品質測定値データｑ１は、評価デー
タ１２０５を含んでいる。部分的な周波数プランｐは、
第一ステージの順序づけと同様の方法で順序づけエンジ
ン９０９により生成された、第二の順序づけＯ２と共に
第二の割り当てアルゴリズムｈ２に入力される。アサイ
メントエンジン９１０により具体化された第二の割り当
てアルゴリズムｈ２は、完全な周波数プランを生成し、
評価エンジンは第二の品質測定値データｑ２を生成し
て、全体の品質データＱを与えるために第一と第二の品
質測定値データｑ１及びｑ２を加法により合成する。全
体の品質測定値データＱは、そのＱの値を反映した新し
い順序づけを作り出す順序づけエンジンにフィードバッ
クされる。

【００８６】図２５を参照すると、５つのノード２５０
１〜２５０５により表現された５つのみのキャリア周波
数番号を要求する簡単なネットワークの例が示されてい
る。ノード間のリンクの次元は、周波数スロットの数と
して表示されている。アサイメントエンジン９１０は、
ノード２５０１〜２５０５にキャリア周波数番号を割り
当てるためにプロセッサー９０１を制御する。これはア
サイメントエンジンが含んでいる制御信号の命令により
具体化される、第一の発見的割り当てアルゴリズムｈ１
により実行される。

【００８７】干渉のない第一の割り当てアルゴリズムｈ
１は、以下のように動作する。第一の順序づけデータ
が、そこでは各々のノード２５０１〜２５０５が周波数
割り当て対象であると見なされるあるオーダーを提供す
る。例えば第一の順序づけデータは、あるノードの順
序、２５０５、２５０４、２５０３、２５０１、２５０
２を特定する。割り当てのために使用可能なキャリア周
波数の組に対して最少の制限しかない場合には、使用可
能なキャリア周波数番号は帯域内の全てのキャリア周波
数、例えば２〜１２３、１２６〜２５５のキャリア周波
数番号を含んでいる。他方、これらのキャリア周波数番
号の様々なものが使用不可能であるかもしれない。順序
づけデータは、そこではノードが使用可能なキャリア周
波数の割り当てとして見なされる、あるオーダーを指定
する。ここに記述される最良の態様では、キャリア周波
数は最小のキャリア周波数番号から始まる順序で割り当
てられる。しかしながらプロセスのある変形では、その
順序でキャリア周波数が割り当てのために選択される順
序を、順序づけデータが同様に明記することもある。例
えば順序づけデータは、割り当てのためにすべてのキャ
リア周波数の最初に番号２が選択されることを指定し、
ノードは２５０５，２５０４，２５０３，２５０１，２
５０２の順序で考慮されるものとする。

【００８８】使用可能な最小のキャリア周波数番号２か
ら始まったので、第一の発見的割り当てアルゴリズムｈ
１は、キャリア周波数番号２をノード２５０５に割り当
てるために作業を進める。第一の発見的アルゴリズムは
次に、キャリア周波数番号２を順序づけデータにより指
定された次のノード２５０４に割り当てようと試みる。
しかしながらセル２５０５，２５０４，２５０１を接続
する次元化されたリンクは、セル２５０５と２５０４に
割り当てられるキャリア周波数番号の間に４スロット分
の最小周波数分離がなければならないと規定している。
このようにして、キャリア周波数番号２の割り当ては禁
じられており、第一のアルゴリズムはノード２５０４へ
の次のキャリア周波数３の割り当てを考慮するために進
行する。しかしながらノード２５０５と２５０４の間の
次元化されたリンクは、ノード２５０４へのキャリア周
波数３の割り当てを禁じている。第一のアルゴリズムｈ
１は、ノード２５０４へ次の最小のキャリア周波数４，
５，６を割り当てることを企画して進行するが、どの場
合についても次元化されたリンクは割り当てを禁じてい
る。使用可能な次の最小のキャリア周波数番号７はノー
ド２５０４に割り当てられることが可能で、４キャリア
周波数分の次元を有するノード２５０５と２５０４の間
の次元化されたリンクにより表現される制限の外にあ
る。第一の割り当てアルゴリズムｈ１は、ノード２５０
４にキャリア周波数７を割り当てるために進行する。

【００８９】図２６を参照すると、２５０５，２５０４
の順序で、最初の二つのノードにキャリア周波数を割り
当てた後の状態が示されている。第一の割り当てアルゴ
リズムｈ１は、順序づけの中の次のノードである、ノー
ド２５０３を考慮するために進行する。ノード２５０３
は、次元が４である次元化されたリンクにより、ノード
２５０４から隔てられている。第一の割り当てアルゴリ
ズムｈ１が、使用可能な最小の周波数を選択するために
進行する。最低の使用可能な周波数である周波数２が、
ノード２５０４を占有している周波数番号７から４キャ
リア周波数以上隔てられているので、この場合に再使用
されることができる。第一の割り当てアルゴリズムｈ１
は、ノード２５０３にキャリア周波数２を割り当てるた
めの手続をする。第一の割り当てアルゴリズムｈ１は
又、順序づけにより指定された次のノード、即ちノード
２５０１を選択するための手続をする。ノード２５０１
に割り当てられた任意のキャリア周波数は、ノード２５
０５に割り当てられたキャリア周波数番号２から少なく
とも３つのキャリア周波数分隔てられていなければなら
ず、ノード２５０４を占有するキャリア周波数番号７か
ら少なくとも５キャリア周波数分隔てられていなければ
ならない。これらの制限は、ノード２５０５、２５０
４、２５０１の間の次元化されたリンクにより表現され
ている。第一の割り当てアルゴリズムｈ１は、これらの
制限内の使用可能な最低のキャリア周波数を選択するた
めの手続をし、これらの条件を満足する最低のキャリア
周波数番号であるものとしてキャリア周波数番号１３を
見いだす。第一の割り当てアルゴリズムｈ１は、ノード
２５０１にキャリア周波数番語１３を割り当てるための
手続をする。アルゴリズムｈ１は、順序づけ内の次のノ
ード即ちノード２５０２を選択するための手続をし、次
の使用可能なキャリア周波数を選択するための手続をす
る。ノード２５０２の場合、ノード２５０２と他のノー
ド２５０１、２５０４及び２５０３の間の次元化された
リンクにより課せられた制限は、ノード２５０２に割り
当てられる任意のキャリア周波数はキャリア周波数番号
１３から少なくとも３キャリア周波数分、キャリア周波
数番号７から少なくとも２キャリア周波数分及びキャリ
ア周波数番号２から少なくとも２キャリア周波数分隔て
られていなければならないことを指定する。キャリア周
波数番号１７が、これらの条件を満足する最低のキャリ
ア周波数である。このようにして第一の割り当てアルゴ
リズムｈ１は、ノード２５０２にキャリア周波数番号１
７を割り当てる。結果としての割り当ては、図２７に記
述されている。

【００９０】上記の簡単な例では、トラヒックの要求を
満足する周波数内に十分他の周波数から隔てられたキャ
リア周波数が必要な分存在していたので、全てのノード
がキャリア周波数を割り当てられることができた。４つ
の使用可能なキャリア周波数２、７、１３、１７は、２
〜１２２の周波数番号の帯域から選択されている。結果
は図２７に示されている。

【００９１】しかしながら実際には、現実のネットワー
ク干渉マトリックスでは第一の割り当てアルゴリズムｈ
１は、一般的にキャリア周波数の干渉防止の制限に違反
しないで全てのノードにキャリア周波数を割り当てるこ
とは不可能である。そういうわけで、第一の割り当てア
ルゴリズムｈ１は、サイト内の干渉、第一次のセル間の
干渉又は第二次のセル間の干渉を起こさないで割り当て
が可能な、出来るだけ多くのノードにキャリア周波数を
割り当てる。

【００９２】一般的に現実のネットワークに対しては、
第一の割り当てアルゴリズムｈ１の動作の最後までキャ
リア周波数が割り当てられないまま残された多数のノー
ドが存在する。第一の割り当てアルゴリズムｈ１の動作
が終わると、品質測定値データｑ１がキャリア周波数の
割り当ての効率を記述するために生成される。簡単な場
合の品質の測定ｑ１は、干渉のない割り当てステージの
終了時点で部分的周波数プランではキャリア周波数が割
り当てられずに残された空白のノードの数を含んでい
る。

【００９３】第一の発見的割り当てアルゴリズムの具体
化は、以下に記述されている。あるネットワークが、n
個のセルの組、要求ベクトルＤ及び干渉マトリックスＭ
により定義されている。各々のセルi が、それに関係す
るチャンネル要求を有し、ｄi∈Ｄ である。ここで
１≦i≦n かつ １≦k≦ｄi である周波数 ｆikが、
干渉を最少にするような方法で、各々のセルの各々のチ
ャンネルに割り当てられなければならない。

【００９４】起こりうる干渉は干渉マトリックスＭによ
り記述されるが、その要素ｍijはキャリア周波数の間の
干渉を防止するために、セルjのチャンネルとセルiのキ
ャリア周波数との間で必要とされる最小の周波数間隔を
表現している。これにより全てのi、j、k、l（kとlは異
なる）について、｜ｆik − ｆjk｜≧ ｍij である。

【００９５】使用可能な周波数の有限の組ＳＦ及び禁じ
られた周波数の組ＳＢとがある。ネットワークを完成す
るために使用される無線テクノロジーに基づいて３つの
異なった周波数分離の値、即ちサイト内分離、チャンネ
ル内分離及び隣接チャンネル分離、を定義することが普
通である。

【００９６】第一のアルゴリズムは、層状に周波数を割
り当てる。一つのセルに追加の周波数を割り当てる作業
がなされる前に、ネットワーク内の各々のセルに一つの
周波数を割り当てる作業がなされる。これは割り当ての
分配の均質性を保証するためになされる。この第一のア
ルゴリズムの基本ループは、次の通りである。ｉがＯ
(1) からＯ(n)までの繰り返しで、もしセルｉが空白の
チャンネルを有しており、干渉のないチャンネルが使用
可能であれば、次を実行する。 １．使用可能な最小の周波数を選択し、そのセルに割り
当てる。 ２．禁じられた周波数の組を計算する。 ３．隣接するセルから禁じられた周波数を削除する。 ここで Ｏはある順序を表現し、n 個の整数の集合であ
る。

【００９７】図２８〜図３０を参照すると、干渉のない
周波数割り当てアルゴリズムｈ１の動作中の、周波数選
択の例が示されている。図２８には、３つのセル１、
２、３が存在する。図２９には、アサイメントエンジン
内のデータの配列と、キャリア周波数の選択のためのア
サイメントエンジンの動作が示されている。左端の列に
はセルデータ１、２、３がリストされ、第二の列には使
用可能なキャリア周波数Ａ、Ｂ、Ｃがリストされ、第３
の列には用いられたキャリア周波数がリストされ、第４
の列にはそのセルへのキャリア周波数要求がそれぞれリ
ストされている。セルが選択されると、割り当てられた
周波数は第２列の他の行の使用可能な周波数のリストか
ら除かれて、そのセルに使用された周波数は使用したセ
ルの第３列の欄に記入される。

【００９８】図３０を参照すると、干渉のない割り当て
の例が示されている。第１行の第１のセルをとり、ある
周波数、この場合はＡが選択される。隣接するキャリア
周波数番号は隣接するセルには割り当てることができな
いという規則を適用して、セル１及び隣接するセル２、
３に禁じられる周波数が計算される。この場合同じ周波
数Ａと隣り合う周波数Ｂがセル２、３には禁じられる。
図２９でそのセルに対応するセルの表の中の、使用可能
な周波数は更新される。唯一残っている周波数は、次の
セル即ちセル２に割り当てられる周波数Ｃである。セル
１、２、３についての使用可能な周波数の表は、周波数
Ｃを削除して、禁じられていない、使用可能な周波数が
残っていない状態に更新される。セル３に対する３度目
の反復では、全ての周波数が禁じられているので、干渉
を起こさないで割り当てられる周波数はもはやなく、こ
れ以上の周波数の割り当ては第二の発見的アルゴリズム
ｈ２の動作を待たねばならない。この場合は、第一の割
り当てアルゴリズムｈ１の動作の後でもセル２への周波
数要求が２なので、セル２はまだ空白のキャリア周波数
を一つ有し、またセル３には何も割り当てられていない
ので、セル３は一つの空白のキャリア周波数を有する。

【００９９】周波数割り当ての第二のステージでは、干
渉がない方法でトランシーバー基地局にキャリア周波数
を割り当てることは現実のネットワークでは不可能であ
る、という前提を受け入れる。第一ステージのキャリア
周波数の割り当ての終了後に、部分的にデータが存在す
る干渉マトリックスデータにより表された部分的な周波
数プランデータが、基地局の間の干渉を極少化するよう
な方法を求めて、まだ空白のノードにキャリア周波数を
割り当てる、第二の発見的割り当てアルゴリズムｈ２に
従ってアサイメントエンジンにより動作される。第一の
アルゴリズムｈ１によってはまだ空白である、干渉マト
リックスの一部を表現する図３１を参照すると、第二の
発見的周波数割り当てアルゴリズムｈ２は、以下のよう
に動作する。最初に空白のノード３１０３、３１０１、
３１０２、３１０４、３１０５がその順に割り当てられ
る順序を特定する第二の順序づけデータが、第一の割り
当てステージの終了時に得られた部分的周波数プランデ
ータと共にアサイメントエンジンに入力される。第一の
ノードが第二のステージの順序づけデータに従って、例
えば３１０５、３１０２、３１０４、３１０１の順序で
選択され、アサイメントエンジンは少なくとも隣接する
セルで使用された周波数（即ち隣接するノードの集ま
り）を、例えば周波数３１を選択し、それをノード３１
０５に割り当てる。評価エンジンはその後その周波数の
割り当てにより制限違反の割り当て数、この場合はノー
ド３１０３に接続されている二つの周波数スロットの違
反を記録する。

【０１００】アサイメントエンジンは、ついで第二のス
テージの順序づけが特定する次のノード、例えば３１０
２を選択し、隣接するセルで使用されていないあるキャ
リア周波数、例えば２６を選択して、それを３１０２に
割り当てる。隣接するセルに使用されていないキャリア
周波数が複数ある場合は、第二のアルゴリズムｈ２はそ
の中から最小のキャリア周波数を選択するように動作す
る。この場合は１スロットである、制限に違反している
数が記録される。

【０１０１】第二の割り当てアルゴリズムは、全てのノ
ードがキャリア周波数の割り当てを受けるまで、第二ス
テージの順序づけにより指定される順序で、各々のノー
ドを順に検査する動作を続ける。各々のノードについて
あるキャリア周波数の割り当てにより違反になった制限
の数の記録があるので、このデータが第二の部分的な品
質測定値ｑ２内に集められる。第一の部分的な品質測定
値ｑ１と第二の部分的な品質測定値ｑ２は、第二の割り
当てアルゴリズムを用いた第二の割り当ての段階の終了
後に、完全な割り当てに対する全体の品質測定値を提供
するために評価エンジンにより結合される。最良の態様
では、第一と第二の部分的な品質測定値ｑ１及びｑ２
は、全体の品質測定値Ｑを得るために合計される。品質
測定値Ｑは空白のノードと制限違反のノードの合計から
構成されるため、低い値のＱがより良い品質の解を表現
することになる。

【０１０２】第二のステージの周波数割り当ての完成
は、第二の発見的割り当てアルゴリズムｈ２の以下の基
本ループに従って動作する。ｉがＯ(1) からＯ(n)まで
の繰り返しで、 もしセルｉが空白のチャンネルを有しておれば、次を実
行する。 １．隣接するセルに使用されていない周波数を選択し、
そのセルに割り当てる。 ２．その割り当てにより違反している制限の数を記録す
る。

【０１０３】図３２は、あるネットワークに対する完全
な周波数割り当てプランの解を生成するための、主なデ
ータ処理の段階の全体像を概観的に要約している。ステ
ップ３２０１で、多重の順序づけがランダムに、又はア
ニーリングシミュレーション技術又は発生学的アルゴリ
ズムのいずれかの技術を用いることにより生成される。
ステップ３２０２で、順序づけの部分集合である第一の
順序づけＯ１が選択され、ステップ３２０３での第一の
発見的割り当てアルゴリズムｈ１の入力データとして使
用される。第一のアルゴリズムｈ１の適用は、ステップ
３２０４での部分的周波数プランの解ｐ及びステップ３
２０５での部分的品質測定値ｑ１という結果をもたら
す。部分的品質測定値ｑ１は、第一の割り当てアルゴリ
ズムｈ１の終了時にいくつの空白のキャリアサイトが残
されているか、の単純な計数になっている。ステップ３
２０６では、第二の順序づけ即ちＯ２が多種の順序づけ
から選択される。部分的解ｐが、ステップ３２０７で第
二の順序づけＯ２とともに第二の発見的割り当てアルゴ
リズムｈ２に適用され、ステップ３２０８での完全な周
波数割り当てプランの解及びステップ３２０９の完全な
周波数割り当てプランの解の干渉のレベルを表現する部
分的品質測定値ｑ２という結果をもたらす。第一と第二
の品質測定値ｑ１、ｑ２は、全体の品質測定値Ｑを得る
ために、単純な加法によりステップ３２１０で結合され
る。その品質測定値Ｑは順序づけエンジンに戻され、当
初の順序づけはアニーリングシミュレーションプロセス
により修正され、最適化された完全な周波数割り当てプ
ランの解が得られるまで、ステップ３２０１〜３２１０
が繰り返される。最適化された周波数プランの獲得の目
的のためには、アニーリングシミュレーションアルゴリ
ズムが、順序づけを得るための最良の態様をもたらす。

【０１０４】図３３を参照すると、部分的な周波数プラ
ンｐを生成するための第一ステージの処理のステップが
示されている。ステップ３３００で第一の順序づけＯ１
は、アサイメントエンジンに入力される。ステップ３３
０１で最初のセルＣiが選択され、ステップ３３０２で
干渉マトリックスを参照しながら、セルＣiがまだ割り
当てられていないキャリアサイト（ノード）を有してい
るかどうかみるために、セルＣiのキャリアサイトがチ
ェックされる。もしセルＣiがまだ割り当てられていな
いキャリアサイトを残していなかったとすると、ステッ
プ３３０７，３３０８でセル番号が一つ歩進されステッ
プ３３０１で次のセルが選択される。もしセルＣiが空
白のキャリアサイトを残していたならば、どのキャリア
周波数がセルＣiに割り当てられても干渉を起こさない
かチェックされ、ステップ３３０４で最小の使用可能な
キャリア周波数番号が選択されてセルＣiに割り当てら
れる。そしてステップ３３０５でその割り当ての結果と
してどのキャリア周波数が禁じられたかを計算し、隣接
するセルと一つおいた隣のセルのための使用可能なキャ
リア周波数のデータリストが、禁じられたキャリア周波
数を取り除くために、それらの隣接するセルと一つおい
た隣のセルへの割り当てに使用可能なキャリア周波数が
修正されるように更新される。ステップ３３０７，３３
０８では、干渉を起こさないで空白のサイトにキャリア
周波数をアルゴリズムがそれ以上割り当てことができな
くなるまで、次のセルが選択される動作が続けられる。
ステップ３３１０では、部分的な周波数プランｐの品質
測定値ｑ１が計算されるが、それは単に干渉のないキャ
リア周波数を割り当てられたサイトの数である。

【０１０５】図３３に示されるプロセスでは、アルゴリ
ズムは干渉マトリックスを用いて、セルごとの単位で、
次のセルに移る時に空白のノードをいくつか残したまま
で、あるセルの一つだけのノードにキャリア周波数を割
り当てることを企画しながら動作する。この方法で動作
することにより、割り当ての過密過疎を生じないで均一
な周波数の分配がなされることが保証される。

【０１０６】図３４を参照すると、引き起こす干渉の数
を最少にするような方法で空白のキャリアサイトにキャ
リア周波数を割り当てる、部分的な周波数プランの完成
のために、アサイメントエンジンにより実現される第二
ステージの処理が示されている。ステップ３４００で
は、第一ステージの順序づけＯ１とは異なる第二ステー
ジの順序づけＯ２がアサイメントエンジンに入力され
る。第一の干渉のない割り当てステージの終了時に生成
された部分的周波数プランの解ｐは、ステップ３４０１
でアサイメントエンジンに入力される。ステップ３４０
２で順序づけＯ２により指定された第一のセル、即ちセ
ルＣiが選択される。ステップ３４０３でセルＣiは、そ
のセル内部に空白のキャリアサイトがあるかどうかを見
るためにチェックされる。セル内部に空白のキャリアサ
イトがなければ、ステップ３４０９〜３４１０でアルゴ
リズムは i を一つ増加し、ステップ３４０２に戻り、
次のセルＣi を選択する。次のセルＣiが空白のキャリ
アサイトを有している場合には、ステップ３４０４で近
隣のセル、即ちＣiに隣接するセルと一つおいた隣のセ
ルに使用されていないキャリア周波数からあるキャリア
周波数が選択される。ステップ３４０５で選択されたキ
ャリア周波数が、セルＣiのその空白のサイトに割り割
り当てられ、ステップ３４０６でセルＣiのその空白の
サイトに選択されたキャリア周波数を割り当てたことに
より、どのキャリア周波数の割り当て制限が違反された
かが決定される。例えば、キャリア周波数の割り当て
は、サイト内の干渉の基準、第一次のセル間の干渉及び
又は一つ又はそれ以上の第二次のセル間の干渉の基準に
違反することがありうる。違反されたサイト内の制限と
第一次及び第二次の制限の数はステップ３４０７で記録
され、違反された制限の数はステップ３４０８で品質測
定値ｑ２の累積総和に加算される。アルゴリズムのルー
プはステップ３４０２に戻り、さらに次のセルを選択し
て、ステップ３４１１で全てのセルのキャリアサイトに
キャリア周波数が割り当てられた時には、完全な周波数
プランが得られている。

【０１０７】図３４に示されるプロセスでは、第二のア
ルゴリズムは干渉マトリックスを用いる方法で、次のセ
ルに移る前に一つのセル内の全てのノードにキャリア周
波数を割り当てることを企画して、セルごとの単位で動
作する。

【０１０８】図３２に示されているように、その後全体
のプロセスが順序づけエンジンでの新しい順序づけの選
択により繰り返される。最良の態様では、品質測定値ｑ
１、ｑ２は新しい順序づけの選択に利用される。

【０１０９】第一と第二のアルゴリズムは、ネットワー
ク内の個々のキャリアサイトがその順で選択される順序
を用いて、局所的な干渉が多数発生する場所を作らない
ように動作する。この順序は、順序づけエンジンにより
決定される。

【０１１０】ランダムに生成された最初の順序づけを入
力することにより、セルとノードはネットワーク全体か
らランダムに選択され、局所的な干渉の発生する場所を
伴う割り当てプロセスが現れる確率は低くなる。

【０１１１】その順序づけがアニーリングシミュレーシ
ョン技術により修正を受けることで、初期の周波数割り
当てプランに表れる局所的な干渉が発生する場所を解消
させることができ、干渉が分散されるようになって、全
体として数が減る。

【０１１２】代替の方法として、発生学的アルゴリズム
の技術を用いて順序づけを修正することで、周波数割り
当てプラン中の局所的に干渉が多数発生する場所は、連
続的な周波数割り当てプラン中での選択から除外するこ
とで取り除かれるか又は分散される可能性がある。

【０１１３】順序づけエンジンが順序づけをランダムに
発生させる場合には、各々の周波数プランｐから得られ
る品質測定値ｑ及び第一の周波数プランｐからの品質測
定値は、それ以降の周波数プランで品質測定値として役
に立たないかもしれない。しかしながら順序づけエンジ
ンがアニーリングシミュレーション技術により順序づけ
を発生するときは、品質測定値ｑはアニールされた順序
づけにより生成されたそれ以降の周波数プランの品質測
定値を改善する目的で順序づけＯ１、Ｏ２を最適化する
ために用いられることができる。

【０１１４】計算プロセスとしてのアニーリングシミュ
レーションは、アニーリング（焼鈍）の物理的なプロセ
スから名付けたもので、それは例えば金属のような物理
的な物体が溶融され（即ち高いエネルギーレベルに持ち
上げられ）その後固形のある状態に達するまで徐々に冷
却される。このプロセスのゴールは、金属としてエネル
ギーが最低の状態を招来することであり、このようにし
て粒子の集団内の各々の粒子が、固体になったときに最
も安定な状態に落ち着くためには、流動状態にある時に
粒子を最も安定な状態に再配置するように移動させる必
要がある。金属の温度が徐々に下げられるように、粒子
のエネルギーが徐々に低下させられ、粒子はその位置か
ら遷移するにはそのエネルギーが不十分なので、それら
の位置から移動できないで金属格子中の所定位置に留ま
る。金属が冷却される度合いは、粒子の最終的な順序づ
け（整列）の品質を決定する。もし冷却が急に行われる
と、粒子には個々の遷移によりそれ自身を再配置する十
分な時間がなく、再配置用の十分なエネルギーがないの
で、あるサイト（位置）から他へと遷移する。他方、長
期にわたって温度が高く保たれたならば、最適の状態に
達した粒子がその最適の位置に留まる可能性が高くなっ
ているので、それ以外の全体としてより改善された配置
はない。温度の低下の程度の選択は、物質のアニーリン
グ（焼鈍）において決定的な役割を果たす。

【０１１５】計算のアニーリングシミュレーションプロ
セスでは、温度はサイト間の移動の可能性としてモデル
化されている。例えばセルの順序づけの場合には、各々
のセルは他のセルとその位置を交換する、即ち順序の遷
移の可能性がある。時間の経過につれ、（物理的なプロ
セスでの温度の低下に比較しうる）位置の遷移の可能性
は減っていき、アニーリングスケジュールと呼ばれる時
間による可能性の低下の度合いは、順序を最適化するア
ニーリングプロセスの効率を決定する。

【０１１６】周波数割り当てプランを作り出すための一
般的なプロセスにおいては、アニーリングシミュレーシ
ョンは順序づけのなだらかな変化をもたらし、それは最
適化された周波数プランの探索の結果につながる。アニ
ーリングシミュレーションプロセスでのアニーリングス
ケジュールは、最終的な周波数プランｐから生成される
品質測定値Ｑにより決定される。連続した周波数プラン
データが似た傾向にない評価データと品質測定値ｑ１、
ｑ２、Ｑを示したならば、周波数プランの解がより安定
な状態に収束することができるような変化の可能性を与
えることにより、アニーリングスケジュールは削減され
る。ごくわずかな周波数プランの解の後、ある特定の品
質測定値の値への強い収束が見られるならば、早期の繰
り返しでセルの順序の変化がより高くなる可能性を与え
るように、アニーリングスケジュールは変更される。

【０１１７】ここではアニーリングシミュレーションが
最良の態様として記述されているけれども、ゴールドバ
ーグ１４に記載されているような発生学的アルゴリズム
によるプロセスによって、アニーリングシミュレーショ
ンプロセスが置き換えられても良い。発生学的アルゴリ
ズムのテクニックが採用された場合、当初の順序づけの
集合は一次元のセル番号のストリングの組として生成さ
れ、しかる後にそのストリングが変化し最適化された順
序づけが現れるまで進化させられる。続々と現れるセル
の順序づけの内の最適なストリングの選択の基準は、周
波数プランｐから決定される品質測定値ｑ１、ｑ２、Ｑ
である。高い品質測定値を得た周波数プランをもたらす
順序づけのストリングは、進化したより高い可能性を提
示しており、より低いＱの値をもたらす周波数プランの
ストリングが現れるまで、次のストリングの生成のため
に保存される。

【０１１８】代替の品質測定値Ｑは、第二のアルゴリズ
ムｈ２の動作の後に次元化されたリンクの違反の数の単
なる和として計算される。この技術は上述の品質測定値
ｑ１、ｑ２の生成より計算として量が多いにも係わら
す、この品質の代替測定が極小化されるために捜索され
るために用いられるときには、アニーリングシミュレー
ションアルゴリズムが改善された能力をもたらすことが
見いだされている。ここには用いられた品質測定値の型
式に依存する、計算の複雑さと解の品質のトレードオフ
がある。

【０１１９】異なるセルに移動する毎に、ある周波数が
あるノードに割り当てられ、最終の周波数プランにおけ
る干渉の均一性が保証され、局所的な干渉が多数発生す
る場所は避けられる。さらに第一と第二のステージで異
なる第一の順序づけと第二の順序づけを選択することに
より、最終の周波数プランの解に対する捜索範囲が、周
波数割り当てプロセス全体を通して広く保たれることが
ある。さらに各々の選択された周波数に対して、新しい
セルの選択の順序が用いられてもよい。

【０１２０】上述のランダム順序づけプロセス、アニー
リングシミュレーション順序づけ生成プロセス又は発生
学的アルゴリズム順序づけ生成プロセスは、ここに記述
された全体の周波数プラン生成とそのプロセスの代替と
して示されたもので、最良の態様ではアニーリングシミ
ュレーション技術が記述される。

【０１２１】実験例 実験は、異なる技術により生成された順序づけを用いる
ことの効果を調査するために実行されたものである。ア
ニーリングシミュレーションアルゴリズムにより生成さ
れた順序づけと、ランダムに生成された順序づけとの結
果が比較される。又双方の割り当てステージについて単
一の順序づけを用いた場合の効果が、第一と第二の割り
当てステージについて異なる順序づけ（それぞれ第一と
第二の順序づけ）を用いた場合と比べて調査される。

【０１２２】ここで図３５〜図３８を参照すると、各々
の異なるアルゴリズムの１００回の動作で、各々の動作
がヒューレットパッカード社のワークステーション９０
００で５分ずつ計算した後に終了させたものからなる実
験結果が報告されている。アニーリングシミュレーショ
ンアルゴリズムは、０．９０の冷却レートを持つ幾何学
的冷却スケジュールを使用している。順序づけ内のセル
は、アニーリングシミュレーションプロセス内の隣接演
算子として、位置を交換したり位置を移動することがあ
るものとされている。実験結果は解の品質の分布とし
て、図３５〜３８に表現されている。解の品質は水平軸
上に示され、一方その品質を達成した試行の数が垂直線
として示されている。

【０１２３】それらのアルゴリズムは、実際の伝搬モデ
ルデータを含む現実のネットワークデザインの過程で評
価された。調査されたネットワークは１８の基地局を有
し、総計で１０７のキャリア周波数要求を持つ合計４８
のセルを与える無指向性のアンテナと３本アンテナの組
み合わせからなる。そのネットワーク内で使用可能な周
波数の数は２７である。サイト内の分離は２周波数番号
分であり、同チャンネル間及び隣接チャンネル間の分離
は１周波数番号分である。解の品質のスケール因子ａ及
びｂがそれぞれ単位として２００に設定されている。

【０１２４】記述された範囲内のアルゴリズムの７つの
変形が、以下に評価されている： １．第一と第二の発見的アルゴリズムｈ１、ｈ２を双方
共に用いた単一のランダム順序づけ。 ２．各々のアルゴリズムｈ１、ｈ２に対する別々のラン
ダムな順序づけ。 ３．第一と第二の発見的アルゴリズムｈ１、ｈ２を双方
ともに用いた単一のアニーリングシミュレーションが生
成した順序づけ。 ４．各々の発見的アルゴリズムｈ１、ｈ２をそれぞれ用
いた別々のアニーリングシミュレーションの順序づけ。 ５．第一の発見的アルゴリズムｈ１と第二の発見的アル
ゴリズムとして、一つのランダムに生成された順序づけ
を用いた単一のアニーリングシミュレーションが生成し
た順序づけ。 ６．第一の発見的アルゴリズムｈ１に対して単一のラン
ダムに生成された順序づけと、第二の発見的アルゴリズ
ムに対して単一のアニーリングシミュレーションが生成
した順序づけ。 ７．第一の発見的アルゴリズムｈ１について多重アニー
リングシミュレーションが生成した順序づけと、第二の
発見的アルゴリズムｈ２について単一のアニーリングシ
ミュレーションが生成した順序づけ。

【０１２５】最初の二つの実験は、各々の発見的 アル
ゴリズムｈ１、ｈ２について異なる順序づけを用いるこ
との効果を評価している。二つの実験は実行され、変形
アルゴリズム１実験及び変形アルゴリズム２実験と呼ば
れる。

【０１２６】図３５は、単一のランダムに生成された順
序づけを用いるのに比較すると、各々の発見的について
異なるランダムに生成された順序づけを用いることが結
果を改善することを示している。

【０１２７】しかしながら変形アルゴリズム３及び４で
の、等価なアニーリングシミュレーションでの実験につ
いては、図３６の分布により示されているように、アニ
ーリングシミュレーションは単一の順序づけが二つの別
々の順序づけと同様に機能することを見いだすことを示
している。に変形２の適合状態の分布は、図３５の左側
の分布であるが、その他の結果と比較するための基準分
布として採用することができる。図３５と図３６を比較
すると、アニーリングシミュレーションは二つの異なる
順序づけと同様に機能する単一の順序づけを見いだすこ
とができるにもかかわらず、単一のアニーリングシミュ
レーション順序づけ又は二つの異なるアニーリングシミ
ュレーション順序づけ又は二つの異なるランダム順序づ
けのそれぞれを用いた場合の、顕著な機能上の差違が見
あたらないことが明白である。

【０１２８】図３７は、変形アルゴリズム６及び５の実
験結果を示す。これらの変形と図３５の二つの別れたラ
ンダム順序づけの基準分布の間に、顕著な差違はここで
も見あたらない。

【０１２９】第一のアルゴリズムの段階で用いられた発
見的割り当ての層状の特徴は、発見的アルゴリズムによ
り割り当てられた各々の周波数の層に対して一つの順序
づけを対応づける、多重の順序づけを用いる能力があ
る。図３８は、変形アルゴリズム７である、第一の発見
的アルゴリズム内でアニーリングシミュレーションによ
り生成された多重順序づけを用いた結果を示す。ここで
も又、この分布と図３５の基準分布の間に顕著な差違は
見あたらない。

【０１３０】アニーリングシミュレーションは、多重の
順序づけと同様に機能することができる単一の順序づけ
を生成することができる。図３９を参照すると、ある小
さな町をカバーするネットワークに対するワークステー
ションのモニター上にディスプレイされたデータとし
て、ある周波数プランデータのグラフィック表示が示さ
れている。図３９の枠線は町の街路を表現し、ここに記
述された最良の態様のプロセスにより生成された周波数
プランに従ってデザインされた、あるネットワークにつ
いてその領域内の干渉のレベルを影の濃淡で雲３９００
が示す、干渉の領域を表現している。この場合ネットワ
ークは１８のアンテナ基地局からなっている。図３６の
結果は、ヒューレットパッカード社製のワークステーシ
ョンＨＰ９０００により５分間で計算されたもので、必
要なカバーすべき領域の９８．８％の全体のカバー率を
与え、領域全体での平均チャンネル干渉は３７ｄＢであ
る。

【０１３１】ここで図４０を参照すると、比較のために
同じ１８アンテナの入力データ、同じ伝搬データ及びハ
ードウェア制限データを用いた先行技術の方法により生
成された、ある周波数プランが示されている。先行技術
の周波数プランでの干渉の領域４０００〜４００４はさ
らに広範囲になっている。図４０に示された周波数プラ
ンは、作成するのに２日間の計算時間を要し、平均のチ
ャンネル干渉レベルは２４ｄＢで、全体のカバー率は必
要とされる領域の９３％である。

【０１３２】図４０の先行技術の周波数プランは、パリ
のモービルシステムズインターナショナル社によるエリ
クソンアルゴリズムにより作成された。しかしながらエ
リクソンアルゴリズムは完全な周波数プランを作り出す
ものではなく、いくつかのキャリアサイトを割り当てら
れないままに残した、最良の試みにすぎないものであ
る。エリクソンアルゴリズムでは、干渉の量を最少限に
して直観的に空白のキャリアサイトを埋めるのはネット
ワークデザイナーの仕事である。

【０１３３】完全な周波数プランをアニールしようと企
てた、その他のアニーリングシミュレーションの解の先
行技術は、様々な品質の結果の数十分から数十日の範囲
の計算時間を報告している。

【０１３４】ここで図４１〜図４３を参照すると、本発
明の最良の態様の方法に従って作成された周波数プラン
データのプリントアウトの例が示されている。その周波
数プランは９０のアンテナと２７０のセクターを有する
ネットワークに関したもので、本発明の最良の態様に従
ってヒューレットパッカード社製のワークステーション
ＨＰ９０００により約５０分で計算され、ここで記述さ
れた最良の態様のプロセス、方法及び装置を用いること
で、相対的に大きなネットワークが相対的に短い時間で
再配置されうることを示している。データはＦＴ２、Ｆ
Ｔ３等のセルを、第２列のセクターラベルと、第３列の
そのセクターに要求されているキャリア周波数の番号の
形式での対応する周波数要求と共にリストしている。対
応するキャリア周波数の番号は、周波数要求の次の右側
にリストされている。この周波数プランデータのレイア
ウトは、図４４に説明されている。

【０１３５】発明者らにより予期され記述された最良の
態様は、ここでは携帯型通信のためのグローバルシステ
ム（ＧＳＭ）について動作しているが、一方で本発明の
基礎をなすプロセス、方法及び装置は、無線通信のその
他のシステム、例えば良く知られた北ヨーロッパのノル
ディックモバイルテレフォニー（ＮＭＴ）システムや良
く知られたＴＡＣＳシステム及びここに特許が請求され
る発明により包含されるシステム等により一般的に適用
可能である。

【０１３６】参考文献 １）英国特許第２２９２８６５号 ２）欧州特許第０４２９２００号 ３）国際特許第９２／２２１４８号 ４）アンドレアス・ガムスト 「周波数割り当て問題の
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的なグラフカラーリング用のアルゴリズム」 博士論文
ニューメキシコ大学、１９９０年５月 １４）デビッド・Ｅ・ゴールドバーグ 「探索最適化の
発生学的アルゴリズムと機械学習」 アディソン・ウェ
ズレー、１９８９年 ＩＳＢＮ０２０１ １５７６７５

【０１３７】

【発明の効果】本発明によれば、携帯型の無線ネットワ
ークにおいて基地局へ周波数を有効的に割り当ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で取り扱うネットワークの例を示す概観
図

【図２】近隣のセルとの干渉の関係を説明するための、
６角形のセルで近似されたネットワークの配置図

【図３】近隣のセルとの干渉の関係を説明するための、
６角形のセルで近似されたネットワークの配置図

【図４】近隣のセルとの干渉の関係を説明するための、
６角形のセルで近似されたネットワークの配置図

【図５】現実の環境条件を勘案して、６角形のセルを現
実のセルの形状に近づけた通信ネットワークにおける、
近隣のセルとの干渉の関係を説明するためのネットワー
クの配置図

【図６】複数のトランシーバー基地局を含むセルラー無
線通信ネットワークを示す図

【図７】一組のトランシーバー基地局への周波数割り当
てを制御するためのネットワーク装置を示す図

【図８】トランシーバー基地局への周波数割り当てを制
御するための動作と管理のセンター装置を示す図。

【図９】動作と管理のセンター装置の構造を示す図。

【図１０】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のプロセスを示す図

【図１１】動作と管理のセンター装置内のデータ処理を
具体化するためのハードウェアの機能的な全体像を示す
図

【図１２】動作と管理のセンター装置により処理される
状態でのデータの流れを示す図

【図１３】無線のネットワーク通信のための使用可能な
周波数帯域を示す図

【図１４】図１３の周波数帯域内のキャリア周波数のレ
イアウトを示す図

【図１５】干渉を極小化する方法でセルラー通信ネット
ワークにキャリア周波数を割り当てる規則を示す図

【図１６】干渉を極小化する方法でセルラー通信ネット
ワークにキャリア周波数を割り当てる規則を示す図

【図１７】干渉を極小化する方法でセルラー通信ネット
ワークにキャリア周波数を割り当てる規則を示す図

【図１８】動作と管理のセンター装置により処理される
データの構造を示す図

【図１９】動作と管理のセンター装置により処理される
データの構造を示す図

【図２０】動作と管理のセンター装置により処理される
データの構造を示す図

【図２１】動作と管理のセンター装置により処理される
形で、通信ネットワーク要素を表現するデータのレイア
ウトを示す図

【図２２】動作と管理のセンター装置により処理される
形で、通信ネットワーク要素を表現するデータのレイア
ウトを示す図

【図２３】動作と管理のセンター装置により処理される
形で、通信ネットワーク要素を表現するデータのレイア
ウトを示す図

【図２４】動作と管理のセンター装置により実行される
データ処理の概観を示す図

【図２５】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第一のアルゴリズムの動作を示す図

【図２６】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第一のアルゴリズムの動作を示す図

【図２７】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第一のアルゴリズムの動作を示す図

【図２８】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第一のアルゴリズムの動作を示す図

【図２９】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第一のアルゴリズムの動作を示す図

【図３０】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第一のアルゴリズムの動作を示す図

【図３１】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第二のアルゴリズムの動作を示す図

【図３２】トランシーバー基地局への周波数の割り当て
のための第一と第二のアルゴリズムの概観を示す図

【図３３】第一のアルゴリズムにより具体化される周波
数割り当ての処理を示す図

【図３４】第二のアルゴリズムにより具体化される周波
数割り当ての処理を示す図

【図３５】ある通信ネットワークへの周波数の割り当て
のための周波数割り当てプランの結果の品質に関する実
験結果を示す図

【図３６】ある通信ネットワークへの周波数の割り当て
のための周波数割り当てプランの結果の品質に関する実
験結果を示す図

【図３７】ある通信ネットワークへの周波数の割り当て
のための周波数割り当てプランの結果の品質に関する実
験結果を示す図

【図３８】ある通信ネットワークへの周波数の割り当て
のための周波数割り当てプランの結果の品質に関する実
験結果を示す図

【図３９】通信ネットワークのための周波数割り当てプ
ランにおける無線の干渉の結果を示す図

【図４０】通信ネットワークのための先行技術の周波数
割り当てプランに生成した干渉を示す図

【図４１】通信ネットワークのための周波数割り当てプ
ランのデータのプリントアウトを示す図

【図４２】通信ネットワークのための周波数割り当てプ
ランのデータのプリントアウトを示す図

【図４３】通信ネットワークのための周波数割り当てプ
ランのデータのプリントアウトを示す図

【図４４】図４１〜４３の周波数割り当てプランのデー
タのレイアウトを描いたものである。

【符号の説明】

９０１ プロセッサー、９０４, ９０５ データベース
（メモリ）、９０９順序づけエンジン（順序生成エンジ
ン、順序データ生成手段）、９１０ アサイメントエン
ジン（周波数割り当てエンジン、周波数割り当てデータ
生成手段）、９１１ 評価エンジン（評価データ生成手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモシー イアン ジェームス クラ ーク イギリス国 ハートフォードシャー州 ソーブリッジワース レッドリックス レーン (72)発明者 ジョージ デビッド スミス イギリス国 ＮＲ14 ８ＲＮ ノーフォ ーク州 ノリッジ トロウズ クラウン ポイント ヴィラス １ (56)参考文献 特開 平５−37449（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−77885（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−274243（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が少なくとも一つの周波数で動作し
   ている複数のネットワーク要素に一組の通信周波数を割
   り当てる方法であって、各 ネットワーク要素を対応する各組の少なくとも一つの
   周波数サイトのノードとして表す工程と、各々が少なくとも一つの前記ノードに対する通信周波数
   の割り当ての制限を表す複数の次元化されたリンクによ
   り前記複数の周波数サイトを連結する工程と、 前記複数の通信周波数を前記複数のノードに割り当てる
   少なくとも一つの順序を決定する工程と、他のノードに割り当てられた周波数と干渉しない周波数
   を複数のノードの各々に対して割り当てる工程と、 干渉のない周波数を割り当てることができないノードの
   各々に対しては、その他の前記ノードに割り当てられた
   周波数との干渉が最少になるような周波数を前記ノード
   に割り当てる工程と を備え、 干渉のない周波数の割り当ての前記工程において、前記
   ノードは第一の順序で選択され、かつ前記周波数は前記
   第一の順序に従って前記ノードに割り当てられ、最少の
   干渉になる周波数の割り当ての前記工程において、前記
   ノードは第二の順序で選択され、かつ前記周波数は前記
   第二の順序に従って割り当てられ る通信周波数の割り当
   て方法。
2. 【請求項２】 他のノードに割り当てられた周波数と干
   渉しない周波数を割り当てる工程は、 第一次のセル間の干渉又は第二次のセル間の干渉を起こ
   すことなく割り当てが可能な出来るだけ多くのノードに
   前記周波数を割り当てることを含む、 請求項１に記載の
   通信周波数の割り当て方法。
3. 【請求項３】 他のノードに割り当てられた周波数と干
   渉しない周波数を割り当てる工程は、 周波数を層状に割り当てる第一の割り当てアルゴリズム
   に従って前記周波数を割り当てることを含み、その周波
   数割り当てでは、一つのセルに追加の周波数を割り当て
   る作業がなされる前に、ネットワーク内の全てのセルに
   一つの周波数を 割り当てる作業がなされる、 請求項１に
   記載の通信周波数の割り当て方法。
4. 【請求項４】 前記実質的に干渉のない割り当ての質を
   表す品質測定値を生成する工程を更に備え、前記品質測
   定値は他のノードに割り当てられた干渉のない周波数の
   割り当ての前記工程の終了時点で、部分的周波数プラン
   ではキャリア周波数が割り当てられずに残された空白ノ
   ードの数を含んでいる、請求項１に記載の通信周波数の
   割り当て方法。
5. 【請求項５】 最少の干渉になる周波数の割り当ての前
   記工程は、 前記第二の順序に従ってノードを選択する工程と、 前記選択されたノードに連結された他のノードに割り当
   てられた周波数と最小の干渉になる周波数を選択する工
   程と、前記第二の順序に従って 選択されたノードに前記選択さ
   れた最小の干渉になる周波数を割り当てる工程とを含む
   請求項１に記載の通信周波数の割り当て方法。
6. 【請求項６】 前記選択されたノードに対して最小の干
   渉になる周波数の前記割り当ての結果を評価する工程
   と、最小の干渉になる周波数の前記割り当てにより生成され
   た干渉のレベルから決定された 品質測定値を生成する工
   程を更に備える、請求項１に記載の通信周波数の割り当
   て方法。
7. 【請求項７】 前記割り当ての工程は、 各前記ノードが対応する使用可能な周波数の組と、対応
   する連結されたノードの組をリストしているノードデー
   タと周波数データの表を維持する工程と、 前記順序に従いノードを選択する工程と、 前記選択されたノードに対応する使用可能な周波数の前
   記組から前記割り当てられた周波数を削除することによ
   り、選択されたノードへの前記周波数の割り当ての前記
   表を改訂する工程と、 選択されたノードに連結されている複数の各々のノード
   の他のノードに対応する使用可能な周波数の前記組か
   ら、前記割り当てられた周波数を削除する工程とを含む
   請求項１に記載の通信周波数の割り当て方法。
8. 【請求項８】 順序を決定する前記工程が、周波数の前
   記割り当ての結果として決定される品質測定値に応じて
   前記順序を修正する工程を含む、請求項１に記載の通信
   周波数の割り当て方法。
9. 【請求項９】 複数のネットワーク要素からなる通信ネ
   ットワークにおいて複数の通信周波数を割り当てる方法
   であって、 前記通信ネットワークを複数のノードデータと複数の次
   元化されたリンクデータのマトリックスとして表す工程
   と、各前記ネットワーク要素は対応する各組の前記ノー
   ドデータによって表され、前記次元化されたリンクデー
   タは通信周波数の前記複数のノードデータへの割り当て
   の制限の組を表すことと、 通信周波数の組を周波数データの組として表す工程と、 前記周波数を前記ノードに割り当てる第一及び第二の順
   序を表す順序データを決定する工程と、 前記周波数の組を表す前記周波数データを、前記ノード
   を表す前記ノードデータに、干渉のない割り当てがそれ
   以上出来なくなるまで、全部のマトリックスにわたって
   干渉のないように前記第一の順序で割り当てる工程と、
   当該工程において前記ノードデータは第一の順序で選択
   されることと、 残存する空白のノードを表す前記ノードデータに、干渉
   が最少になるように前記周波数データを前記第二の順序
   に従って割り当てる工程と、当該工程において前記ノー
   ドデータは第二の順序で選択されることと、 周波数のノードへ の割り当ての品質測定データを生成す
   る工程とを備え、第一及び第二の順序を表す順序データ
   を決定する工程は、周波数の前記ノードへの前記割り当
   ての前記生成された品質測定データに従って前記順序デ
   ータを修正することを含む、通信周波数の割り当て方
   法。
10. 【請求項１０】 順序を表す順序データを決定する前記
    工程が、ノードデータの順序を生成するアニーリングシ
    ミュレーションアルゴリズムを適用する工程を含む、請
    求項９に記載の通信周波数の割り当て方法。
11. 【請求項１１】 順序データを決定する前記工程が、発
    生学的アルゴリズムによりノードデータのある順序を生
    成する工程を含む、請求項９に記載の通信周波数の割り
    当て方法。
12. 【請求項１２】 順序データを決定する前記工程が、ノ
    ードデータのランダムなある順序を生成する工程を含
    む、請求項９に記載の通信周波数の割り当て方法。
13. 【請求項１３】 複数の通信周波数を表すデータと、通
    信ネットワークを構成する複数のネットワーク要素を表
    すデータとを処理するためのデータ処理装置であって、プロセッサー及びメモリーと、前記プロセッサー及び前
    記メモリーは、 各々が周波数サイトを表す対応する各複数のノードによ
    って各前記ネットワーク要素が表された干渉マトリック
    スデータを生成する干渉マトリックスデータ生成手段
    と、前記ノードは複数のリンクによって連結され、各前
    記リンクは少なくとも一つの周波数の少なくとも一つの
    前記ノードへの割り当ての次元化された制限を表すこと
    と、 前記周波数の割り当てに際して前記ノードを選択するた
    めの第一及び第二の順序データを生成する順序データ生
    成手段と、前 記ノードへの周波数のある割り当てを指定する周波数
    割り当てプランデータを生成する周波数割り当てデータ
    生成手段と、前 記割り当てプランデータを評価し、前記割り当てプラ
    ンデータの質を表す評価データを生成する評価データ生
    成手段とを形成するように構成されていることと、 前記順序データ生成手段は、前記評価データを受領し、
    前記評価データに応じて前記ノードを選択する新しい順
    序データを生成するように動作し、 前記周波数割り当てデータ生成手段は、第一の割り当て
    において各周波数が他の前記ノードに割り当てられた周
    波数と干渉しないようにして前記周波数を前記ノードに
    割り当て、前記第一の割り当てにおいて前記第一の順序
    で前記ノードを選択し、第二の割り当てにおいて干渉の
    ない周波数を割り当てることができない各ノードに対し
    ては、その他の前記ノードに割り当てられた周波数との
    干渉が最少になるようにして周波数を割り当て、前記第
    二の割り当てにおいて前記第二の順序に従って前記ノー
    ドを選択を選択することにより前記新しい順序データに
    応じて新しい割り当てプランデータを生成することと、
    を備えるデータ処理装置。
14. 【請求項１４】 前記新しい順序データは、前記順序デ
    ータの修正を含む、請求項１３に記載のデータ処理装
    置。
15. 【請求項１５】 通信ネットワークを構成する複数のネ
    ットワーク要素に複数の周波数を割り当てるための装置
    であって、各々がキャリアサイトを表す対応する各複数のノードに
    よって各前記ネットワーク要素が表された干渉マトリッ
    クスを生成する干渉マトリックス生成手段と、前記ノー
    ドは複数のリンクによって連結され、各前記リンクは少
    なくとも一つの周波数の少なくとも一つの前記ノードへ
    の割り当ての次元化された制限を表すことと、 前記周波数を前記ネットワーク要素に割り当てるための
    第一及び第二の順序を決定する順序づけ手段と、 前記順序づけ手段により指定された順序で、前記複数の
    ネットワーク要素に前記複数の周波数を割り当てる割り
    当て手段と、 周波数の前記割り当ての結果を評価し、前記結果に従っ
    て評価データ信号を生成する評価手段とを備え、前記割
    り当て手段は、第一の割り当てにおいて各周波数が他の
    前記ノードに割り当てられた周波数と干渉しないように
    して前記周波数を前記ノードの組に割り当て、ここで前
    記第一の割り当てでは前記第一の順序に従う前記ノード
    の選択が行われ、干渉のない周波数を割り当てることが
    できない各残りのノードに対しては、その他の前記ノー
    ドに割り当てられた周波数との干渉が最少になるように
    して周波数が選択される第二の割り当てを行うように動
    作し、周波数の前記第二の割り当てでは前記第二の順序
    に従って前記ノードを選択することが実行される周波数
    の割り当て装置。
16. 【請求項１６】 通信ネットワークを構成するネットワ
    ーク要素を表す複数のノードに、複数の周波数を割り当
    てるための装置としてデータ処理装置を機能させる制御
    信号を含む機械可読型の媒体であって、前記制御信号が
    前記データ処理装置に以下の要素、各々が周波数サイトを表す対応する各複数のノードによ
    って各前記ネットワーク要素が表された干渉マトリック
    スを生成する干渉マトリックス生成手段と、前記ノード
    は複数のリンクによって連結され、各前記リンクは少な
    くとも一つの周波数の少なくとも一つの前記ノードへの
    割り当ての次元化された制限を表すことと、 前記周波数を割り当てるに際して前記ノードを選択する
    ための複数の順序を指定する順序データを生成する順序
    生成エンジンと、 前記ノードへの前記周波数の割り当てを表す周波数デー
    タを割り当てる周波数割り当てエンジンと、 ノードへの周波数の前記割り当ての結果を評価し、前記
    評価に応じて品質データを生成するための評価エンジン
    とを形成させ、 前記割り当て手段は、第一の割り当てにおいて各周波数
    が他の前記ノードに割り当てられた周波数と干渉しない
    ようにして前記周波数を前記ノードの組に割り当て、こ
    こで前記第一の割り当てでは前記第一の順序に従う前記
    ノードの選択が行われ、干渉のない周波数を割り当てる
    ことができない各残りのノードに対しては、その他の前
    記ノードに割り当てられた周波数との干渉が最少になる
    ようにして周波数が選択される第二の割り当てを行うよ
    うに動作し、周波数の前記第二の割り当てでは前記第二
    の順序に従って前記ノードを選択することが実行され る
    機械可読型の媒体。
17. 【請求項１７】 各前記次元化されたリンクは少なくと
    も一組のキャリア周波数間の周波数スロットを表す、請
    求項１６に記載の機械可読型の媒体。