JP5976234B1 - Frequency allocation apparatus, management apparatus, radio master station, radio terminal, communication system, and frequency allocation method - Google Patents
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Abstract
本発明にかかる周波数割当て装置1は、セル間の干渉関係の有無を判定する干渉関係判定部11と、干渉関係判定部11により干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯を割当てるチャネル割当て部13と、を備える。The frequency allocation device 1 according to the present invention allocates different radio frequency bands to an interference relationship determination unit 11 that determines the presence or absence of an interference relationship between cells, and to cells that are determined to have an interference relationship by the interference relationship determination unit 11. And a channel allocating unit 13 that allocates radio frequency bands for each cell so that the number of radio frequency bands used for allocation is minimized and the number of cells to which a specific radio frequency band is allocated is increased.
Description
本発明は、無線親局および無線端末へ周波数を割当てる周波数割当て装置、管理装置、無線親局、無線端末、通信システムおよび周波数割当て方法に関する。 The present invention relates to a frequency assignment device, a management device, a wireless master station, a wireless terminal, a communication system, and a frequency assignment method for assigning frequencies to a wireless master station and a wireless terminal.
近年、再生可能エネルギーの多角的活用への関心および省エネ型社会への関心が高まり、自動検針による消費電力の可視化、需給制御などを可能とするスマートメーターシステムの導入が推進されている。このようなスマートメーターシステムでは、例えば、需要家単位に配備される電力計測メーターに無線通信手段を有する無線端末を付加することにより、無線通信ネットワークを構成し、電力会社などの基幹通信ネットワークと有機的に接続させることで、電力消費量の自動検針やオペレータによる集中管理および制御などを可能とするように構成される。 In recent years, interest in diversified use of renewable energy and energy-saving society has increased, and the introduction of smart meter systems that enable visualization of power consumption by automatic meter reading and supply and demand control has been promoted. In such a smart meter system, for example, a wireless communication network is configured by adding a wireless terminal having a wireless communication means to an electric power meter arranged in a consumer unit, and an organic communication network such as an electric power company and the like. By connecting them electrically, it is configured to enable automatic metering of power consumption, centralized management and control by an operator, and the like.
ここで、無線端末は、上記のように需要家単位に配備されるため、設置位置があらかじめ定められ、かつ数量が膨大となる。これら膨大な数量の固定された無線端末群は、電力会社などの基幹通信ネットワークと接続する無線親局と直接または他の無線端末を介して無線接続する。無線親局は、配下無線端末から電力計測メーターによる計測結果を収集する。無線親局の数は、低資源化、低エネルギー化および低コスト化の観点から少ない方が望ましい。 Here, since the wireless terminals are deployed in units of consumers as described above, the installation positions are predetermined and the quantity is enormous. These huge number of fixed wireless terminals are wirelessly connected directly or via other wireless terminals to a wireless master station connected to a backbone communication network such as an electric power company. The wireless master station collects measurement results from the power measurement meter from the subordinate wireless terminals. A smaller number of wireless master stations is desirable from the viewpoints of low resources, low energy, and low cost.
一方、無線通信では、同一無線チャネルすなわち同一周波数帯を用いて通信を行う装置間で相互干渉が生じる。従来の無線通信システムにおける無線チャネル配置方法では、無線親局である無線基地局がカバーする通信エリアであるセル間で相互に干渉妨害が生じない地理的に離れたセルで同一無線チャネルを再利用する。再利用できる距離は、繰り返し距離と呼ばれる。また、一般に、同一周波数を繰り返すことができる最少の基本グループを繰り返しパターンとよび、繰り返しパターンに属するセルの数を繰り返しセル数と呼ぶ。繰り返しセル数が少ないほど、周波数の利用効率がよい。このため、従来の無線チャネル配置方法では、繰り返し距離が確保できる最少の繰り返しセル数となるように繰り返しパターンを選定する(例えば、非特許文献1、2参照)。
On the other hand, in wireless communication, mutual interference occurs between devices that perform communication using the same wireless channel, that is, the same frequency band. In a conventional radio channel arrangement method in a radio communication system, the same radio channel is reused in geographically distant cells where interference interference does not occur between cells that are communication areas covered by a radio base station that is a radio master station. To do. The distance that can be reused is called the repeat distance. In general, the minimum basic group capable of repeating the same frequency is called a repetitive pattern, and the number of cells belonging to the repetitive pattern is called a repetitive cell number. The smaller the number of repeated cells, the better the frequency utilization efficiency. For this reason, in the conventional radio channel arrangement method, a repetitive pattern is selected so that the number of repetitive cells can be ensured to be a repetitive distance (see, for example, Non-Patent
以上のように、従来の無線チャネル配置方法では、セル繰り返しを前提として、繰り返しパターンを選定することにより無線チャネル配置を実現するため、選定された繰り返しパターンに基づいて無線親局が配置される。一方、例えば、上述したスマートメーターシステムのように、固定的に配置されている無線端末群による無線ネットワークを構成する場合、無線端末群の配置にもとづき、セルを構成する無線親局数を最少化することが望ましい。 As described above, in the conventional radio channel arrangement method, the radio master station is arranged based on the selected repetition pattern in order to realize the radio channel arrangement by selecting the repetition pattern on the premise of cell repetition. On the other hand, for example, when configuring a wireless network with a group of wireless terminals that are fixedly disposed as in the smart meter system described above, the number of wireless master stations that constitute a cell is minimized based on the layout of the wireless terminal group. It is desirable to do.
しかしながら、上述した従来の無線チャネル配置方法では、繰り返しパターンに基づいて無線親局を配置しなければならず、無線親局の配置およびチャネル割当ての自由度が少ないという問題があった。また、移動体通信においても、既存の基地局の配置を生かしたい場合等、従来の繰り返しパターンに基づく無線チャネル配置方法に比べ、基地局の配置およびチャネル割当ての自由度をより高めることが望ましい。 However, the above-described conventional radio channel arrangement method has a problem that the radio master station must be arranged based on the repetition pattern, and the degree of freedom of arrangement of the radio master station and channel assignment is small. Also in mobile communication, it is desirable to increase the degree of freedom of base station placement and channel assignment, compared to the conventional radio channel placement method based on a repetitive pattern, for example, when it is desired to make use of the existing base station placement.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、繰り返しパターンに依存せずにチャネル割当てを行うことができる周波数割当て装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a frequency allocation device that can perform channel allocation without depending on a repetitive pattern.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の周波数割当て装置は、セル間の干渉関係の有無を判定する干渉関係判定部を備える。また、本発明の周波数割当て装置は、干渉関係判定部により干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯を割当てる周波数割当て部、を備え、干渉関係判定部は、セル間距離と干渉判定しきい値とを比較することによりセル間の干渉関係の有無を判定し、干渉判定しきい値は、トラヒック量に基づいて算出される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the frequency allocation device of the present invention includes an interference relationship determination unit that determines the presence or absence of an interference relationship between cells. In addition, the frequency allocation device of the present invention allocates different radio frequency bands to cells determined to be in an interference relationship by the interference relationship determination unit, minimizes the number of radio frequency bands used for allocation, and performs a specific radio A frequency allocation unit that allocates a radio frequency band for each cell so that the number of cells to which the frequency band is allocated increases, and the interference relationship determination unit compares the inter-cell distance with the interference determination threshold It determines the presence of interference relationship between the interference determination threshold value, Ru is calculated based on the traffic volume.
本発明にかかる周波数割当て装置は、繰り返しパターンに依存せずにチャネル割当てを行うことができるという効果を奏する。このため、従来の繰り返しパターンに基づく無線チャネル配置方法に比べ、無線親局の配置およびチャネル割当ての自由度を高めることができる。また、繰り返しパターンに基づく無線チャネル配置方法に比べ無線親局数を低減させるように無線親局を配置できるため、低資源化、低エネルギー化、および低コスト化が可能となる。 The frequency allocation device according to the present invention has an effect that channel allocation can be performed without depending on a repetition pattern. For this reason, compared with the conventional radio channel arrangement method based on a repetitive pattern, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement of radio master stations and channel assignment. Further, since the radio master stations can be arranged so as to reduce the number of radio master stations as compared with the radio channel arrangement method based on the repetitive pattern, it is possible to reduce resources, energy, and cost.
以下に、本発明の実施の形態にかかる周波数割当て装置、管理装置、無線親局、無線端末、通信システムおよび周波数割当て方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a frequency allocation device, a management device, a wireless master station, a wireless terminal, a communication system, and a frequency allocation method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、無線親局4−1と直接または他の無線端末を介して無線通信を行う無線端末5−1〜5−Mと、無線親局4−2と直接または他の無線端末を介して無線通信を行う無線端末5−101〜5−Lと、無線親局4−1,4−2と基幹通信ネットワーク3を介して接続される管理装置である管理サーバ2と、管理サーバ2と接続され無線親局4−1,4−2へ割当てる無線チャネルすなわち無線周波数帯を決定する周波数割当て装置1とを備える。なお、Mは1以上の100以下の整数であり、Lは101以上の整数である。無線親局4−1と、無線親局4−1と直接または他の無線端末を介して無線通信を行う無線端末5−1〜5−Mと、は、セル6−1を構成し、無線親局4−2と無線親局4−2と直接または他の無線端末を介して無線通信を行う無線端末5−101〜5−Lとは、セル6−2を構成する。本実施の形態のセルの定義については後述する。
FIG. 1 is a diagram of a configuration example of a communication system according to the first embodiment of the present invention. The communication system according to the present embodiment includes wireless terminals 5-1 to 5-M that perform wireless communication with the wireless master station 4-1 directly or via other wireless terminals, and directly or with the wireless parent station 4-2. A wireless terminal 5-101 to 5-L that performs wireless communication via the wireless terminal; a
また、図1では、簡略化のため、無線親局4−1と直接または間接的に接続する無線端末の数を100以下として、無線端末5−101以降が無線親局4−2と直接または間接的に接続する例を示しているが、無線端末の数は100以下に限定されない。また、図1では、無線親局に間接的に無線接続する無線端末と無線親局に直接無線接続する無線端末との両方が存在する例を示しているが、無線親局に間接的に無線接続する無線端末が存在しなくてもよい。無線親局4−1,4−2とそれぞれ直接または間接的に無線接続する無線端末との対応は変更可能である。 In FIG. 1, for simplification, the number of wireless terminals directly or indirectly connected to the wireless master station 4-1 is 100 or less, and the wireless terminals 5-101 and later are directly or Although an example of indirect connection is shown, the number of wireless terminals is not limited to 100 or less. Further, FIG. 1 shows an example in which both a wireless terminal that is indirectly wirelessly connected to the wireless master station and a wireless terminal that is directly wirelessly connected to the wireless master station are shown. There may be no wireless terminal to be connected. The correspondence between the wireless master stations 4-1 and 4-2 and the wireless terminals that are directly or indirectly wirelessly connected can be changed.
図1では、管理サーバ2と周波数割当て装置1が接続される例を示しているが、周波数割当て装置1は、管理サーバ2と接続されていなくてもよい。また、基幹通信ネットワーク3は、有線ネットワークであっても無線ネットワークであってもよい。なお、図1では、無線親局を2台図示しているが、無線親局は2台に限定されず何台であってもよい。
Although FIG. 1 shows an example in which the
周波数割当て装置1は、無線親局4−1,4−2へ割当てる無線チャネルを決定すると、決定結果をチャネル配置情報として、管理サーバ2へ送信する。または、チャネル配置情報は、通信システムの管理者またはオペレータにより、電子媒体、紙媒体等を用いて管理サーバ2へ入力されてもよい。すなわち、オフラインで周波数割当て装置1から管理サーバ2へ渡されてもよい。管理サーバ2は、チャネル配置情報に基づいて、各無線親局4−1,4−2へ該無線親局4−1,4−2で用いるチャネルすなわち割当てチャネルを通知する。なお、この際、割当てチャネルとともに動作させる無線チャネルを割当てチャネルへ変更する変更タイミングを通知してもよい。
When the
図2は、本実施の形態の親局装置である無線親局4の構成例を示す図である。本実施の形態の無線親局4−1,4−2の構成は共通である。以降、無線親局4−1,4−2を区別せずに示す場合には、適宜、無線親局4と称する。無線親局4は、アンテナ40と、アンテナ40により受信された信号に対する受信処理とアンテナ40から送信する信号に対する送信処理とを行う無線通信処理部41と、後述する経路構築処理と無線通信処理部41の無線チャネルを設定する処理とを含む制御処理を行う制御部42と、基幹通信ネットワーク3と接続するための通信処理を行う基幹NW(Network)通信処理部43と、記憶部44と、を備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the wireless master station 4 which is the master station apparatus according to the present embodiment. The configurations of the wireless master stations 4-1 and 4-2 of the present embodiment are common. Hereinafter, when the wireless master stations 4-1 and 4-2 are shown without being distinguished, they are appropriately referred to as the wireless master station 4. The wireless master station 4 includes an
制御部42は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等である。記憶部44は、制御部42が処理に使用するデータ等を記憶するために用いられる。また、制御部42が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部44は制御部42が各機能を実行するためのプログラムを記憶し、このプログラムが制御部42により実行されることにより、制御部42が各機能を実現するようにしてもよい。
The
無線通信処理部41は、複数の無線チャネルで動作できるように構成され、動作する無線チャネルを制御部42から指示される。制御部42は、管理サーバ2から通知された割当てチャネルに基づいて、無線通信処理部41に対して動作する無線チャネルを指示する。なお、初期状態すなわち管理サーバ2から割当てチャネルが通知されていない状態では、無線通信処理部41は、あらかじめ定められた無線チャネルで動作する。また、記憶部44は、自局において動作させている無線チャネルの無線チャネル番号、無線チャネル変更タイミングなどを保持できるように構成される。
The wireless
また、制御部42は、無線端末へ割当てチャネルを格納したチャネル設定指示を生成し、無線通信処理部41へ出力する。無線通信処理部41は、チャネル設定指示を自局に直接または間接的に接続する無線端末へ通知する。この際、チャネル設定指示には、割当てチャネルとともに動作させる無線チャネルを割当てチャネルへ変更する変更タイミングを通知する。
In addition, the
図3は、本実施の形態の無線端末5の構成例を示す図である。本実施の形態の無線端末5−1〜5−M,5−101〜5−Lの構成は共通である。以降、無線端末5−1〜5−M,5−101〜5−Lを区別せずに示す場合には、適宜、無線端末5と称する。無線端末5は、アンテナ50と、アンテナ50により受信された信号に対する受信処理とアンテナ50から送信する信号に対する送信処理とを行う無線通信処理部51と、後述する経路構築処理と無線通信処理部51の無線チャネルを設定する処理とを含む制御処理を行う制御部52と、記憶部53と、を備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
制御部52は、例えば、CPU、MPU等である。記憶部53は、制御部52が処理に使用するデータ等を記憶するために用いられる。また、制御部52が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部53は制御部52が各機能を実行するためのプログラムを記憶し、このプログラムが制御部52により実行されることにより、制御部52が各機能を実現するようにしてもよい。
The
無線通信処理部51は、複数の無線チャネルで動作できるように構成され、動作する無線チャネルを制御部52から指示される。制御部52は、無線親局4から通知される無線チャネルの設定指示に基づいて、無線通信処理部51に対して動作する無線チャネルを指示する。なお、初期状態すなわち無線親局4から無線チャネルの設定指示が通知されていない状態では、無線通信処理部51は、無線親局4と同一の無線チャネルで動作する。また、記憶部53は、自端末において動作させている無線チャネルの無線チャネル番号、無線チャネル変更タイミングなどを保持できるように構成される。
The wireless
また、無線端末5がパーソナルコンピューター、電力計測メーター、水道メーター、ガスメーター等の他の機器に接続される場合、図4に示す構成であってもよい。図4に示す構成例では、無線端末5は、図3に示したアンテナ50、無線通信処理部51、制御部52および記憶部53に加え、接続機器との間の通信処理を行う接続機器通信処理部54を備える。
Further, when the
無線親局4から無線端末5への無線チャネルの設定指示の通知方法についてはどのような方法を用いてもよいが、無線親局4は、自局の動作チャネルを変更する場合には、例えば、自局のアドレス情報等を報知する報知信号に変更する無線チャネルを指示する信号を含めて報知する。報知信号を受信した無線端末5の制御部52が、無線親局4が動作チャネルを変更する無線チャネルと同一の無線チャネルを設定することができる。これにより、無線親局4の配下の無線端末5は、無線親局4に設定された動作チャネルと同一の無線チャネルを用いて通信を行うことができる。
Any method may be used as a method of notifying the radio channel setting instruction from the radio master station 4 to the
なお、本実施の形態では、無線親局4および無線端末5は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式により無線信号の衝突を避けた送信を行うこととする。しかしながら、無線親局4および無線端末5の多重無線アクセス方式は、CSMA/CA方式に限定されず、TDMA(Time Division Multiple Access)方式等であってもよい。TDMA方式の場合、例えば、無線親局4が配下の無線端末5へ送信時間帯を割当てもよいし、管理サーバ2が一括して無線親局4および無線端末5へ送信時間帯を割当ててもよい。
In the present embodiment, it is assumed that the wireless master station 4 and the
本実施の形態の通信システムは、例えば、スマートメーターシステムに適用される。スマートメーターシステムに適用される場合、無線端末5は、電力計測メーターとともにスマートメーターと呼ばれる装置を構成する。図5は、スマートメーターの構成例を示す図である。図5に示すように、スマートメーター7は、図4に示した無線端末5である無線通信ユニット8と、電力計測器である電力計測メーター9とを備える。電力計測メーター9は、例えば、一定周期ごとに電力量の計測結果を無線通信ユニット8へ送信する。無線通信ユニット8すなわち無線端末5の接続機器通信処理部54は受信した計測結果を制御部52へ渡し、制御部52が定められたフォーマットの信号に計測結果を格納し、計測結果が格納された信号を無線通信処理部51へ渡す。無線通信処理部51は、制御部52から受け取った信号を無線信号としてアンテナ50から送信する。スマートメーターは、例えば、需要家ごとに設置される。
The communication system of the present embodiment is applied to, for example, a smart meter system. When applied to a smart meter system, the
本実施の形態にかかる無線通信システムは、本無線通信システムを使用するオペレータおよび管理者により、管理サーバ2を通じて、無線親局4−1,4−2および無線端末5−1〜5−M,5−101〜5−Lの集中的な管理および制御が行われる。
The radio communication system according to the present embodiment includes radio master stations 4-1 and 4-2 and radio terminals 5-1 to 5 -M, through a
本実施の形態では、上述したように、図1に示した周波数割当て装置1が、無線親局4−1,4−2へ割当てる無線チャネルすなわち無線周波数帯を決定する。図6は、本実施の形態の周波数割当て装置1の構成例を示す図である。図6に示すように、周波数割当て装置1は、セル間距離と干渉判定しきい値とを比較することによりセル間の干渉関係の有無を判定する干渉関係判定部11と、干渉関係の有無に基づいてセルをグループ化するグループ生成部12と、干渉関係判定部11により干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯を割当てる周波数割当て部であるチャネル割当て部13と、管理サーバ2との間の通信処理を行う通信部14と、記憶部15とを備える。記憶部15には、セル情報、干渉関係情報およびチャネル配置情報が格納される。チャネル配置情報は、各セルへの無線チャネルの割当て結果を示す情報である。セル情報および干渉関係情報については後述する。また、記憶部15は、後述する無線チャネル配置処理すなわち無線チャネル割当て処理において「無線チャネル配置候補セルリスト」を一時的に記憶するためにも用いられる。
In the present embodiment, as described above, the
周波数割当て装置1は、具体的には、計算機システム、すなわちコンピュータである。この計算機システム上で周波数割当てプログラムが実行されることにより、計算機システムが周波数割当て装置1として機能する。図7は、本実施の形態の周波数割当て装置1が実装される計算機システムの構成例を示す図である。図7に示すように、この計算機システムは、制御部101と受信部である入力部102と記憶部103と表示部104と通信部105と出力部106とを備え、これらはシステムバス107を介して接続されている。
Specifically, the
図7において、制御部101は、例えば、CPU等であり、本実施の形態の周波数割当てプログラムを実行する。入力部102は、たとえばキーボード、マウスなどで構成され、計算機システムのオペレータ等が、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部103は、RAM(Random Access Memory),ROM(Read Only Memory)などの各種メモリおよびハードディスクなどのストレージデバイスを含み、上記制御部101が実行すべきプログラム,処理の過程で得られた必要なデータ,などを記憶する。また、記憶部103は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部104は、LCD(液晶表示パネル)などで構成され、計算機システムのユーザーに対して各種画面を表示する。通信部105は、通信処理を実施する。出力部106は、プリンタ等の機器に接続するための出力インターフェースである。なお、図7は、一例であり、計算機システムの構成は図7の例に限定されない。
In FIG. 7, the
ここで、本実施の形態の周波数割当てプログラムが実行可能な状態になるまでの計算機システムの動作例について説明する。上述した構成をとる計算機システムには、たとえば、図示しないCD(Compact Disc)−ROMまたはDVD(Digital Versatile Disc)−ROMドライブにセットされたCD−ROMまたはDVD−ROMから、周波数割当てプログラムが記憶部103にインストールされる。そして、周波数割当てプログラムの実行時に、記憶部103から読み出された周波数割当てプログラムが記憶部103の所定の場所に格納される。この状態で、制御部101は、記憶部103に格納されたプログラムに従って、本実施の形態の周波数割当て処理を実行する。
Here, an example of the operation of the computer system until the frequency allocation program of the present embodiment becomes executable will be described. In the computer system having the above-described configuration, for example, a frequency allocation program is stored in a storage unit from a CD-ROM or DVD-ROM set in a CD (Compact Disc) -ROM or DVD (Digital Versatile Disc) -ROM drive (not shown). 103 is installed. When the frequency allocation program is executed, the frequency allocation program read from the
なお、本実施の形態においては、CD−ROMまたはDVD−ROMを記録媒体として、周波数割当て処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、計算機システムの構成、提供するプログラムの容量などに応じて、たとえば、通信部105を経由してインターネットなどの伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。
In this embodiment, a program describing frequency allocation processing is provided using a CD-ROM or DVD-ROM as a recording medium. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of the computer system and the capacity of the provided program are provided. For example, a program provided by a transmission medium such as the Internet via the
図6に示した干渉関係判定部11、グループ生成部12およびチャネル割当て部13は、図7に示した制御部101に含まれる。図6に示した記憶部15は、図7に示した記憶部103の一部である。図6に示した通信部14は、図7に示した通信部105に含まれる。
The interference relationship determination unit 11, the
図8は、本実施の形態の管理サーバ2の構成例を示す図である。図8に示すように、管理サーバ2は、管理部21と、周波数割当て装置1との間の通信処理と基幹通信ネットワーク3を介した無線親局4−1,4−2との間の通信処理を行う通信部22と、記憶部23とを備える。記憶部23には、周波数割当て装置1から受信したチャネル配置情報が格納される。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the
通信部22は、周波数割当て装置1から信号を受信すると、管理部21へ受信した信号を渡す。管理部21は、受け取った信号からチャネル配置情報を抽出して、記憶部23に格納する。管理部21は、記憶部23からチャネル配置情報を読み出して、チャネル配置情報から、各無線親局4−1,4−2に対応する割当てチャネルを抽出し、無線親局4−1,4−2ごとに該無線親局4−1,4−2に対応する割当てチャネルを指示する信号を生成して通信部22へ渡す。通信部22は、基幹通信ネットワーク3を介して各無線親局4−1,4−2へ信号を送信する。
When receiving a signal from the
なお、上述したように、チャネル配置情報は、通信システムの管理者またはオペレータにより、電子媒体、紙媒体等を用いて管理サーバ2へ入力されてもよい。この場合、管理サーバ2は、入力されたチャネル配置情報を記憶部23に格納する。
As described above, the channel arrangement information may be input to the
管理サーバ2は、具体的には、計算機システム、すなわちコンピュータである。この計算機システム上で管理プログラムが実行されることにより、計算機システムが管理サーバ2として機能する。本実施の形態の管理サーバ2が実装される計算機システムの構成は、図7に例示した構成と同様である。周波数割当て装置1について説明した動作と同様に、計算機システムに管理プログラムがインストールされて、該計算機システムが管理サーバ2として動作する。
Specifically, the
図8に示した管理部21は、図7に示した制御部101に含まれる。図8に示した記憶部23は、図7に示した記憶部103の一部である。図8に示した通信部22は、図7に示した通信部105に含まれる。
The
なお、以上の説明では、周波数割当て装置1と管理サーバ2が別の装置として構成される例を示したが、管理サーバ2が周波数割当て装置1としての機能を有していてもよい。この場合、管理サーバの構成は、図8に示す管理サーバ2の構成に、図6に示した干渉関係判定部11、グループ生成部12およびチャネル割当て部13を追加した構成となる。そして、記憶部23には、チャネル配置情報に加え、セル情報、干渉関係情報が格納される。
In the above description, the
次に、本実施の形態の無線チャネル割当て方法について説明する。なお、以下では、チャネルを適宜CHと略す。本実施の形態の通信システムでは、複数の無線チャネルが使用可能であるとし、各無線チャネルには無線CH−1,無線CH−2,無線CH−3,…のように、無線チャネル番号が付与されるものとする。 Next, a radio channel assignment method according to this embodiment will be described. In the following, the channel is abbreviated as CH as appropriate. In the communication system of the present embodiment, it is assumed that a plurality of radio channels can be used, and radio channel numbers such as radio CH-1, radio CH-2, radio CH-3,. Shall be.
ここで、本実施の形態のセルの定義について説明する。図9は、無線親局4−1と無線親局4−1と直接または間接的に無線接続する無線端末5−1〜5−12が構成するセル6−1の一例を示す図である。無線リンク201は、無線親局4−1との間の無線リンクであり、無線リンク202は、無線端末間の無線リンクである。図9では、201と202とひとつずつ符号を付しているが、無線リンク201と同じ形状の無線リンクは無線親局4−1との間の無線リンクを示し、無線リンク202と同じ形状の無線リンクは無線端末間の無線リンクを示す。本実施の形態では、図9に示すように、無線親局4−1と直接通信可能範囲だけでなく、無線親局4−1と配下の無線端末5−1〜5−12との各々の通信可能範囲の包絡線をセル6−1と定義する。他の無線親局についても同様であり、本実施の形態では、無線親局4と配下の無線端末5との各々の通信可能範囲で構成されるセルを、該無線親局が構成するセルと定義する。
Here, the definition of the cell of this Embodiment is demonstrated. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a cell 6-1 configured by the wireless terminals 5-1 to 5-12 that are directly or indirectly wirelessly connected to the wireless parent station 4-1 and the wireless parent station 4-1. The
無線親局4−1と無線端末5−1〜5−12とはいわゆる無線マルチホップネットワークまたは無線メッシュネットワークと呼ばれる無線ネットワークを構成する。無線端末5−1〜5−12と無線親局4−1は、無線端末5−1〜5−12と無線親局4−1との間の無線通信経路を構築する経路構築処理を実施する。経路構築処理の具体的内容すなわち経路構築手順は、どのような手順を用いてもよいが、例えば次のような手順で、経路を構築する。無線端末5−1〜5−12が、それぞれ無線親局4−1へ向かう経路上にありかつ自端末からのホップ数の最も少ない端末すなわち次ホップの無線端末のアドレス情報を経路情報として記憶部53に保持している。ここで、無線親局4−1と1つの無線端末5、または1つの無線端末5と別の1つの無線端末5間の通信路をリンクと呼ぶ。無線親局4−1および無線端末5−1〜5−12は、隣接する無線親局4−1または無線端末5−1〜5−12との間のリンクのコストすなわち通信回線品質を計測等により取得して保持している。コストは、通信回線品質が良いほど低い数値となる。
The wireless master station 4-1 and the wireless terminals 5-1 to 5-12 constitute a wireless network called a so-called wireless multi-hop network or wireless mesh network. The wireless terminals 5-1 to 5-12 and the wireless master station 4-1 perform route construction processing for constructing a wireless communication route between the wireless terminals 5-1 to 5-12 and the wireless master station 4-1. . The specific contents of the route construction process, that is, the route construction procedure may be any procedure. For example, the route is constructed by the following procedure. Each of the wireless terminals 5-1 to 5-12 is on a route toward the wireless master station 4-1, and stores the address information of the terminal having the smallest number of hops from the own terminal, that is, the wireless terminal of the next hop as route information. 53. Here, a communication path between the wireless master station 4-1 and one
無線親局4−1は、定期的に自端末のアドレス情報を含む制御パケットを生成して送信する。無線端末5−1〜5−12のうち無線親局4−1に隣接する無線端末は、受信した制御パケットにルートコストとして無線親局4−1との間のリンクのコストを格納し、ルートコストと自身のアドレス情報とを格納した制御パケットを送信する。以降、制御パケットを受信した無線端末5−1〜5−12は、受信した制御パケットのルートコストに、該制御パケットを直前に転送した無線端末5−1〜5−12との間のリンクのコストを加算し、加算後の値がルートコストとして格納された制御パケットを送信する。これを繰り返すことにより、無線端末5−1〜5−12は、無線親局4−1のアドレス情報と無線親局4−1へのルートコストとを取得することができる。無線端末5−1〜5−12は、無線親局4−1から送信された制御パケットを複数の経路を介して複数受信することもある。この場合、無線端末5−1〜5−12は、受信した制御パケットのうちルートコストの最も低い制御パケットを選択し、選択した制御パケットを直前に転送した無線端末を無線親局4−1までの経路の次ホップと決定し、決定した次ホップの無線端末のアドレス情報を無線親局4−1のアドレス情報と対応付けて経路情報として格納する。 The wireless master station 4-1 periodically generates and transmits a control packet including address information of the terminal itself. The wireless terminal adjacent to the wireless master station 4-1 among the wireless terminals 5-1 to 5-12 stores the cost of the link with the wireless parent station 4-1 as the route cost in the received control packet, and the route A control packet storing the cost and its address information is transmitted. Thereafter, the wireless terminals 5-1 to 5-12 that have received the control packet have the link cost between the wireless terminals 5-1 to 5-12 that have transferred the control packet immediately before, in the route cost of the received control packet. The cost is added, and a control packet in which the value after the addition is stored as the route cost is transmitted. By repeating this, the radio terminals 5-1 to 5-12 can acquire the address information of the radio master station 4-1 and the route cost to the radio master station 4-1. The wireless terminals 5-1 to 5-12 may receive a plurality of control packets transmitted from the wireless master station 4-1 via a plurality of routes. In this case, the wireless terminals 5-1 to 5-12 select the control packet with the lowest route cost from the received control packets, and the wireless terminal that has transferred the selected control packet immediately before is transmitted to the wireless master station 4-1. And the address information of the wireless terminal of the determined next hop is stored as route information in association with the address information of the wireless master station 4-1.
以降、無線端末5−1〜5−12は、無線親局4−1へ信号を送信する際、送信する信号に自端末のアドレス情報を格納し、自端末の記憶部53に保持している経路情報に基づいて次ホップとなっている無線端末5−1〜5−12または無線親局4−1宛てに該信号を送信する。この信号を無線端末が受信した場合、受信した無線端末は、自身の記憶部53に保持している経路情報に基づいて次ホップとなっている無線端末5−1〜5−12または無線親局4−1宛てに該信号を転送する。これを繰り返すことにより、無線端末5−1〜5−12から送信された信号は無線親局4−1へ到着する。無線親局4−1は、自局の配下の無線端末のアドレス情報を記憶部44に端末情報として保持しており、受信した信号の送信元の無線端末5−1〜5−12のアドレス情報が、端末情報に含まれていない場合、該アドレス情報を端末情報に追加する。各無線端末5−1〜5−12から無線親局4−1へ向かう方向を上りとし、無線親局4−1から各無線端末5−1〜5−12へ向かう方向を下りとすると、上り方向の信号の転送時に無線端末5−1〜5−12が信号の直前の転送元の無線端末5−1〜5−12のアドレス情報を保持しておくことで、下り方向も上り方向と同じ経路で信号を転送することができる。または、下り方向について上り方向同様の手順により経路を構築してもよい。
Thereafter, when transmitting a signal to the wireless master station 4-1, the wireless terminals 5-1 to 5-12 store the address information of the own terminal in the signal to be transmitted and hold it in the
以上の手順で、無線端末5−1〜5−12と無線親局4−1との間の経路を設定することができる。上記の手順により無線親局4−1との間で経路が設定された無線端末5−1〜5−12を無線親局4−1の配下の無線端末と呼ぶ。なお、無線端末5−1〜5−12は、送信元の無線親局が異なる複数の制御パケットを受信することもある。この場合、無線端末が、受信した制御パケットのなかで、最もルートコストの小さいものを選択し、選択した制御パケットに含まれる送信元の無線親局のアドレス情報と次ホップの無線端末とを経路情報として格納する。 With the above procedure, a route between the wireless terminals 5-1 to 5-12 and the wireless master station 4-1 can be set. The wireless terminals 5-1 to 5-12 for which a route is set with the wireless master station 4-1 by the above procedure are referred to as wireless terminals under the wireless master station 4-1. The wireless terminals 5-1 to 5-12 may receive a plurality of control packets having different wireless master stations as transmission sources. In this case, the wireless terminal selects the control packet with the lowest route cost among the received control packets, and routes the address information of the source wireless master station included in the selected control packet and the next-hop wireless terminal. Store as information.
なお、上記の経路構築の手順は一例であり、無線親局4−1と無線端末5−1〜5−12との間の経路の構築方法は上記の例に限定されず、例えば、無線親局4−1から明示的に、各無線端末への経路を通知する等の手順を用いてもよい。また、無線親局4−1に対する異なる経路や無線親局4−1以外の無線親局4に対する経路などの複数の経路を保持し、複数の経路へ優先順位を付与し、該優先順位に従い、使用する経路を決定するようにしてもよい。 Note that the above route construction procedure is an example, and the route construction method between the wireless master station 4-1 and the wireless terminals 5-1 to 5-12 is not limited to the above example. A procedure such as explicitly notifying the route to each wireless terminal from the station 4-1 may be used. Further, a plurality of routes such as a different route to the wireless master station 4-1 and a route to the wireless master station 4 other than the wireless master station 4-1 are held, and priority is given to the plurality of routes. A route to be used may be determined.
無線親局4−1と無線端末5−1〜5−12との間の経路が構築されると、無線親局4−1は、無線端末5−1〜5−12との間、すなわち配下の無線端末との間の無線通信を行うことができる。 When the route between the radio master station 4-1 and the radio terminals 5-1 to 5-12 is established, the radio master station 4-1 is connected to the radio terminals 5-1 to 5-12, that is, subordinates. Wireless communication with other wireless terminals can be performed.
本実施の形態では、無線端末5−1〜5−12が1つの無線チャネルで通信を行うことを前提とし、1つのセルを構成する無線親局4−1と無線端末5−1〜5−12とは同じ無線チャネルで通信を行う。そして、本実施の形態のチャネル割当て方法では、繰り返しパターンを用いずに、セル間の距離等に基づいて干渉を抑制するように各セルに無線チャネルが割当てられる。繰り返しパターンを用いる場合には、無線親局の配置およびチャネル割当てに制約が生じる。これに対し、本実施の形態では、干渉を抑制しつつ、繰り返しパターンを用いてチャネル割当てを行う方法に比べ、無線親局の配置およびチャネル割当ての自由度を高めることができる。この結果、無線親局の設置台数の低減、周波数利用効率の向上等を実現することができる。 In the present embodiment, on the premise that the wireless terminals 5-1 to 5-12 communicate with each other through one wireless channel, the wireless master station 4-1 and the wireless terminals 5-1 to 5-5 constituting one cell are used. 12 communicates with the same wireless channel. In the channel assignment method according to the present embodiment, a radio channel is assigned to each cell so as to suppress interference based on the distance between the cells without using a repetitive pattern. When the repetitive pattern is used, restrictions are imposed on the arrangement of radio master stations and channel assignment. On the other hand, in the present embodiment, it is possible to increase the arrangement of the wireless master station and the degree of freedom of channel assignment as compared with the method of performing channel assignment using a repetitive pattern while suppressing interference. As a result, it is possible to reduce the number of installed wireless master stations, improve the frequency utilization efficiency, and the like.
なお、以下では、干渉関係にあるセルでは必ず異なる無線チャネルを使用するように配置する方法を記載しているが、干渉関係にあるn(nは1以上の整数)個のセルを同じ無線チャネルにしてもよい場合は、干渉関係にあるn個のセルをグループ化し、該グループを1つのセルとしてみなし、後述するように本実施の形態のチャネル割当て方法において、セルの替わりに該グループを単位として各グループに無線チャネルを割当てればよい。 In the following description, a method is described in which different radio channels are always used in cells having an interference relationship. However, n (n is an integer of 1 or more) cells having an interference relationship are assigned to the same radio channel. In such a case, the n cells in the interference relationship are grouped, the group is regarded as one cell, and in the channel allocation method according to the present embodiment as described later, the group is replaced by a unit. A wireless channel may be assigned to each group.
次に、本実施の形態の無線チャネル割当てにおいて用いるセル間の干渉関係の有無の判定方法について説明する。例えば、繰り返しパターンを用いずに、仮に、無線親局4あたりの無線端末5の収容数が最大化されるように無線親局4を配置し、すべてのセルに同一の無線チャネルを割当てる。この場合、セル間の干渉が生じ、所望のシステムスループットが得られない場合がある。例えば、CSMA/CA方式では、同時に生じるトラヒック量が過多になれば、システムスループットが低下することが知られている。そこで、本実施の形態では、所望のシステムスループットが得られるセル間距離のしきい値である干渉判定しきい値を設定し、実際のセル間距離と干渉判定しきい値とを比較することにより、干渉関係の有無を判定する。
Next, a method for determining the presence or absence of an interference relationship between cells used in radio channel assignment according to the present embodiment will be described. For example, without using a repetitive pattern, the radio master station 4 is arranged so that the number of
[干渉判定しきい値の具体例]
上述したように、本実施の形態では、無線親局4と配下の無線端末5との各々の通信可能範囲によりセルが構成される。スマートメーターシステムのように、無線親局4の配下の無線端末5がそれぞれ無線親局4へデータを送信する場合、無線端末5群からの通信は、無線端末5の中継を介してすべて無線親局4に集められる。また、無線親局4から配下無線端末5群への通信は、無線親局4から送信され、無線端末5の中継を介して配下無線端末5群へ分散される。このため、セル内では、無線親局4に近い領域ほどトラヒック量が多く、無線親局4から離れるほど、トラヒック量が少なくなる。[Specific example of interference judgment threshold]
As described above, in the present embodiment, a cell is configured by the communicable ranges of the wireless master station 4 and the
図10は、セル60−1内のトラヒック密度を模式的に示す図である。実際のセルの形状は、図9を用いて説明した通り円形ではないが、図10では、無線親局40−1を中心にほぼ均等に無線親局40−1の配下の無線端末5が多数存在するようなモデルを仮定して、セルを円形に近似的に示したものである。無線親局40−1は、無線親局4−1と同様の無線親局である。図10に示すホップ間隔は、1ホップ分の間隔を示している。図10では、無線親局40−1を起点として親局40−1からのホップ数が1となる距離までの領域を第1ホップとしている。第1ホップは、無線親局40−1と無線端末5が直接通信可能な範囲を示している。
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the traffic density in the cell 60-1. Although the actual cell shape is not circular as described with reference to FIG. 9, in FIG. 10, there are a large number of
なお、第2ホップ以降は、無線端末5間同士で通信可能な距離に基づいて決定される。すなわち、図10において、ホップ数は、各無線端末5の間で直接通信可能な距離に基づいて計算される仮想的なホップ数を示すものである。図10では、ホップ数ごとのトラヒック密度を示している。図10に示すように、すべてのトラヒックがセル60−1の中心の無線親局40−1に集中するので、無線親局40−1へ近づくほどトラヒック密度が高い。
The second and subsequent hops are determined based on the distance that can be communicated between the
図11は、2つのセルのトラヒック密度を模式的に示す図である。セル60−1は、図10に示したセル60−1と同様である。無線親局40−2は、無線親局4−1と同様の無線親局である。ここでは、セル60−1に隣接するセル60−2もセル60−1と同様のトラヒック密度であると仮定している。図11に示すように、セル60−1とセル60−2は、重なっているが、重なっている部分は、比較的トラヒック密度の低い領域である。このように、隣接するセル間で、比較的トラヒック密度の低い領域同士が重なった場合、隣接セル間での干渉の影響は比較的少ない。 FIG. 11 is a diagram schematically illustrating the traffic density of two cells. The cell 60-1 is the same as the cell 60-1 shown in FIG. The radio master station 40-2 is the same radio master station as the radio master station 4-1. Here, it is assumed that the cell 60-2 adjacent to the cell 60-1 has the same traffic density as the cell 60-1. As shown in FIG. 11, the cell 60-1 and the cell 60-2 overlap, but the overlapping portion is a region having a relatively low traffic density. In this way, when adjacent traffic density regions overlap each other between adjacent cells, the influence of interference between adjacent cells is relatively small.
そこで、例えば、隣接するセルと重ならない部分をn(nは1以上の整数)ホップ分以上確保できていれば所望のスループットが得られるとすれば、隣接するセルと重ならない部分をn以上確保できているか否かを、干渉の有無の判定に用いることができる。具体的には、隣接するセルと重ならない部分をnホップ以上確保した場合、セル間距離が、「nホップ距離×2」以上となる場合に干渉関係無しと判断し、セル間距離が、「nホップ距離×2」未満の場合に干渉関係に有ると判断する。なお、nホップ距離とは、無線親局からのホップ数がnホップとなる地点の無線親局からの距離であり、上述したように、直接通信可能な距離に基づいて計算される距離を示す。セル間距離は、図11の例では、無線親局40−1と無線親局40−2との距離である。セル間距離は、このように、無線親局間の距離を用いることができるが、例えば、セルの中心間の距離等を用いてもよい。上述したnホップ距離×2は、2つのセルが干渉関係に有るか否かを判定するための干渉判定しきい値である。 Therefore, for example, if a desired throughput can be obtained if n (n is an integer of 1 or more) hops can be secured for a portion that does not overlap with an adjacent cell, n or more portions that do not overlap with an adjacent cell are secured. Whether or not it is possible can be used to determine the presence or absence of interference. Specifically, when n hops or more are secured in a portion that does not overlap with an adjacent cell, it is determined that there is no interference when the inter-cell distance is “n hop distance × 2” or more, and the inter-cell distance is “ If it is less than “n hop distance × 2”, it is determined that there is an interference relationship. The n-hop distance is a distance from the wireless master station at a point where the number of hops from the wireless master station is n hops, and indicates a distance calculated based on a distance that can be directly communicated as described above. . The inter-cell distance is the distance between the wireless master station 40-1 and the wireless master station 40-2 in the example of FIG. As described above, the distance between the wireless master stations can be used as the inter-cell distance. For example, the distance between the centers of the cells may be used. The above-described n-hop distance × 2 is an interference determination threshold value for determining whether or not two cells are in an interference relationship.
図11の例では、セル間距離が、干渉判定しきい値と一致する例を示している。したがって、図11に示す状態より無線親局40−1と無線親局40−2との距離が短い場合には、セル60−1と60−2は干渉関係に有ると判定される。図11に示す状態より無線親局40−1と無線親局40−2との距離が長い場合には、セル60−1とセル60−2は干渉関係に無いと判定される。 The example of FIG. 11 shows an example in which the inter-cell distance matches the interference determination threshold value. Therefore, when the distance between the wireless master station 40-1 and the wireless master station 40-2 is shorter than the state shown in FIG. 11, it is determined that the cells 60-1 and 60-2 are in an interference relationship. When the distance between the wireless master station 40-1 and the wireless master station 40-2 is longer than that shown in FIG. 11, it is determined that the cell 60-1 and the cell 60-2 are not in an interference relationship.
なお、上記のnホップ距離の算出に用いる直接通信可能な距離の値は、地域により異なっていてもよい。例えば、都市部では建物などが密集しており、無線親局4と無線端末5または無線端末5の間での直接通信可能な範囲が狭くなるが、建物などの密度が低い地域では、直接通信可能な範囲が広くなる。したがって、同じnホップ距離であっても、地域により異なる。このため、地域により、nホップ距離の値を変えてもよい。
Note that the value of the directly communicable distance used for calculating the n-hop distance may vary depending on the region. For example, buildings are densely located in urban areas, and the range in which direct communication between the wireless master station 4 and the
以上の説明では、干渉判定しきい値を、仮想的なホップ数を用いた計算により求める例を示したが、干渉判定しきい値を計算により求める場合の計算方法は仮想的なホップ数を用いる上記の例に限定されない。また、干渉判定しきい値を実測値に基づいて定めてもよい。例えば、実際にマルチホップネットワークによりセルを構築し、所望のスループットが得られる距離を測定し、測定結果に基づいて上記の干渉判定しきい値を定めてもよい。 In the above description, the example in which the interference determination threshold value is obtained by calculation using the virtual hop number has been shown. However, the calculation method for obtaining the interference determination threshold value by calculation uses the virtual hop number. It is not limited to the above example. Further, the interference determination threshold value may be determined based on an actual measurement value. For example, a cell may be actually constructed by a multi-hop network, a distance at which a desired throughput is obtained may be measured, and the above-described interference determination threshold may be determined based on the measurement result.
また、干渉判定しきい値をトラヒック量に応じて定めるようにしてもよい。トラヒック量としては、例えば、無線親局4の配下の無線端末5の数の逆数、すなわち無線親局4が収容する無線端末5の数の逆数を、用いることができる。例えば、上記の「nホップ距離×2」にトラヒック量に応じた重みWを乗算するようにしてもよい。この重みWを、無線親局4が収容する無線端末5の数の逆数と正の相関のある値とする。例えば、この重みを無線親局4が収容する無線端末5の数の逆数に正比例する値とする。また、「nホップ距離×2」を用いずに、干渉判定しきい値を「基準となる任意の距離×重みW」により算出してもよい。
The interference determination threshold value may be determined according to the traffic amount. As the traffic volume, for example, the reciprocal of the number of
[セル間の干渉関係の判定]
図12は、セル間の干渉関係の有無の判定結果の一例を示す図である。図12では、セル6−1〜6−14の14個のセルについて、セル間の干渉関係の有無を判定した結果を図示したものである。なお、図12では、図の簡略化のため各セルを円で示しているが、本実施の形態のセルは上述した通り、無線親局4および配下の無線端末5で構成されるセルである。図12のセル間を繋ぐ直線が記載されている箇所は、セル間が干渉関係に有ることを示す。例えば、セル6−5は、セル6−6,6−7,6−8とそれぞれ干渉関係に有る。一方、セル6−1は、いずれのセルとも干渉関係に無い。[Determination of interference relationship between cells]
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a determination result of presence / absence of an interference relationship between cells. FIG. 12 illustrates the result of determining the presence or absence of an inter-cell interference relationship for 14 cells 6-1 to 6-14. In FIG. 12, each cell is indicated by a circle for simplification of the drawing. However, as described above, the cell according to the present embodiment is a cell configured by the wireless master station 4 and the
図13は、本実施の形態の周波数割当て装置1における干渉関係の有無の判定処理手順の一例を示すフローチャートである。周波数割当て装置1の干渉関係判定部11は、図13に示すように、まず、セルごとの干渉関係の有無を示す情報である干渉関係情報を初期化する(ステップS1)。この初期化では、干渉関係情報として、全セルの組み合わせについてセル間の干渉が無いことを示す値を格納する。
FIG. 13 is a flowchart showing an example of a procedure for determining whether or not there is an interference relationship in the
干渉関係情報は、例えば、図14に示す形式のテーブルとして保持される。図14は、干渉関係情報の構成例を示す図である。図14の例では、縦方向および横方向にセル番号を示しており、縦方向と横方向のセル番号が交わる欄は、対応するセル番号のセル間の干渉の有無を示している。図14では、○を記載したセルの組み合わせが干渉関係に有ることを示し、空欄となっているセルの組み合わせは干渉関係に無いことを示す。図14は、図12で示した干渉関係の有無に対応した情報が格納されている。図14では、○の有無により、干渉の有無を表示しているが、実際には干渉関係情報では、例えば、干渉関係が有る場合には1、干渉関係が無い場合には0が格納される等、数値により干渉関係の有無が示されてもよい。図14の右端の欄には、縦方向に記載した各セル番号に対応するセルについて、該セルと干渉関係に有るセルの数を示している。また、図14の左端の欄には、後述する干渉関係情報に基づいてグルーピングされた干渉関係セルグループのグループ番号を記載している。図14の右端の欄の干渉関係に有るセルの数と図14の左端の欄の干渉関係セルグループのグループ番号とは、後述するグルーピングで用いるまたはグルーピングの結果であり、干渉関係情報に含まれていなくてもよく、これらは別のテーブルにより管理してもよい。 The interference relation information is held as a table having the format shown in FIG. 14, for example. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of interference relation information. In the example of FIG. 14, the cell numbers are shown in the vertical direction and the horizontal direction, and the column where the cell numbers in the vertical direction and the horizontal direction intersect indicates the presence or absence of interference between the cells of the corresponding cell numbers. FIG. 14 shows that a combination of cells with a mark “◯” is in an interference relationship, and that a combination of cells that are blank is not in an interference relationship. FIG. 14 stores information corresponding to the presence or absence of the interference relationship shown in FIG. In FIG. 14, the presence / absence of interference is indicated by the presence / absence of ◯. Actually, the interference relationship information stores, for example, 1 when there is an interference relationship and 0 when there is no interference relationship. For example, the presence or absence of an interference relationship may be indicated by a numerical value. The rightmost column in FIG. 14 shows the number of cells having an interference relationship with the cell for the cell corresponding to each cell number described in the vertical direction. In the leftmost column of FIG. 14, group numbers of interference related cell groups that are grouped based on interference relationship information described later are described. The number of cells in the interference relationship in the rightmost column of FIG. 14 and the group number of the interference cell group in the leftmost column of FIG. 14 are used in grouping described later or are the result of grouping, and are included in the interference relationship information. These may not be provided, and these may be managed by another table.
図13の説明に戻り、干渉関係判定部11は、カウンタであるiを1に設定し(ステップS2)、カウンタであるjを1に設定する(ステップS3)。次に、干渉関係判定部11は、i=jであるか否かを判断する(ステップS4)。i=jでない場合(ステップS4 No)、セル6−iとセル6−jが干渉関係に有るか否かを判定する(ステップS5)。具体的には、干渉関係判定部11は、記憶部15に格納されているセル情報からセル6−iとセル6−jに対応する無線親局4の設置位置を取得し、取得した無線親局4の設置位置に基づいてセル6−iとセル6−jとのセル間距離を算出する。そして、干渉関係判定部11は、セル間距離が、上述した干渉判定しきい値以上であるか否かを判断し、セル間距離が干渉判定しきい値以上の場合には干渉無しと判定し、セル間距離が干渉判定しきい値未満の場合には干渉有りと判定する。セル情報には、各セルを構成する無線親局4の位置が格納されているとする。
Returning to the description of FIG. 13, the interference relationship determination unit 11 sets i as a counter to 1 (step S <b> 2), and sets j as a counter to 1 (step S <b> 3). Next, the interference relationship determination unit 11 determines whether i = j (step S4). If i = j is not satisfied (No in step S4), it is determined whether the cell 6-i and the cell 6-j are in an interference relationship (step S5). Specifically, the interference relationship determination unit 11 acquires the installation positions of the wireless master stations 4 corresponding to the cells 6-i and 6-j from the cell information stored in the
セル6−iとセル6−jが干渉関係に有ると判定された場合(ステップS6 Yes)、干渉関係判定部11は、干渉関係情報内のセル6−iとセル6−jとの干渉関係の有無を示す情報を干渉関係が有ることを示す値に更新する(ステップS7)。そして、干渉関係判定部11は、jが、セル数であるNmaxと等しいか否かを判断し、jがNmaxと等しくない場合(ステップS8 No)、j=j+1とし(ステップS9)、ステップS4へ戻る。When it is determined that the cell 6-i and the cell 6-j are in an interference relationship (Yes in step S6), the interference relationship determination unit 11 determines the interference relationship between the cell 6-i and the cell 6-j in the interference relationship information. The information indicating the presence or absence of is updated to a value indicating that there is an interference relationship (step S7). Then, the interference relationship determination unit 11 determines whether j is equal to N max that is the number of cells. If j is not equal to N max (step S8 No), j = j + 1 is set (step S9). Return to step S4.
ステップS8でjがNmaxと等しいと判断された場合(ステップS8 Yes)、iがNmaxと等しいか否かを判断する(ステップS10)。iがNmaxと等しくない場合(ステップS10 No)、i=i+1とし(ステップS11)、ステップS3へ戻る。ステップS10で、iがNmaxと等しいと判断した場合(ステップS10 Yes)、処理を終了する。また、ステップS4でiがjに等しいと判断した場合(ステップS4 Yes)、およびステップS6で干渉関係に無いと判断した場合(ステップS6 No)、ステップS8へ進む。If it is determined in step S8 that j is equal to N max (step S8 Yes), it is determined whether i is equal to N max (step S10). If i is not equal to N max (No in step S10), i = i + 1 is set (step S11), and the process returns to step S3. If it is determined in step S10 that i is equal to N max (step S10 Yes), the process ends. If it is determined in step S4 that i is equal to j (Yes in step S4) and if it is determined in step S6 that there is no interference relationship (No in step S6), the process proceeds to step S8.
[干渉関係セルグループの生成]
以上の干渉関係の有無の判定により干渉関係に有ると判定されたセルには、互いの干渉を回避するために、異なる無線チャネルを配置する必要がある。本実施の形態では、無線チャネルの配置を行う配置単位として、干渉関係に有るセルのグループである干渉関係セルグループを生成する。[Creation of interference cell group]
In order to avoid mutual interference, it is necessary to arrange different radio channels in the cells that are determined to have the interference relationship by the above-described determination of the presence or absence of the interference relationship. In the present embodiment, an interference-related cell group that is a group of cells having an interference relationship is generated as an arrangement unit for arranging radio channels.
ここで、干渉関係セルグループは、グループ内の1つ以上のセルと干渉関係に有るセル群で構成される。ただし、すべてのセルと干渉関係がないセルは、当該セルのみで干渉関係セルグループを構成することとする。 Here, the interference-related cell group includes cell groups that have an interference relationship with one or more cells in the group. However, a cell having no interference relationship with all cells forms an interference relationship cell group only with the cell concerned.
グループ生成部12は、干渉関係情報に基づいて、セルごとに、該セルと干渉関係に有るセルの数を計数する。この計数結果が、図14の右端の欄に示した数値である。次に、グループ生成部12は、上記の計数結果に基づいて、すべてのセルと干渉関係のないセルを検索し、該当するセルがあった場合、このセルで構成される干渉関係セルグループを生成する。次に、グループ生成部12は、干渉関係情報に基づいて、干渉関係に有るセルが1つ以上存在するセルのうちの1つを選択し、選択したセルと干渉関係に有るセルとで干渉関係セルグループを生成する。そして、グループ生成部12は、この干渉関係セルグループを構成するセルごとに、該セルと干渉関係に有るセルを干渉関係情報に基づいて抽出し、抽出したセルをこの干渉関係セルグループに追加する。以上の動作を繰り返すことにより、干渉関係セルグループを生成する。
The
図14の左端の欄は、グループ生成部12により生成されたグループすなわちグルーピングの結果を示している。干渉関係セルグループ#1は、他のセルと干渉関係がないセル6−1のみで構成される。干渉関係セルグループ#2は、グループ内の1つ以上のセルと干渉関係に有るセル群であるセル6−2〜6−4で構成される。干渉関係セルグループ#3は、グループ内の1つ以上のセルと干渉関係に有るセル群であるセル6−5〜6−14で構成される。
The leftmost column in FIG. 14 shows a group generated by the
[干渉関係セルグループ単位の無線チャネルの配置]
次に、上述した干渉関係セルグループを単位として、干渉関係セルグループ内の各セルに対して無線チャネルを配置する方法を説明する。図15は、干渉関係セルグループ内での無線チャネル配置手順の一例を示すフローチャートである。チャネル割当て部13は、干渉関係セルグループごとに図15に示す処理を実施する。[Radio channel arrangement for each interference cell group]
Next, a method for arranging a radio channel for each cell in the interference related cell group in units of the interference related cell group described above will be described. FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a radio channel arrangement procedure within an interference related cell group. The channel assignment unit 13 performs the process shown in FIG. 15 for each interference related cell group.
図15に示すように、チャネル割当て部13は、チャネル配置の対象となる干渉関係セルグループの中で、干渉関係に有るセル数が最大のセルを選択する(ステップS21)。干渉関係に有るセル数が最大となるセルが複数存在する場合は、チャネル割当て部13は、干渉関係に有るセル数が最大となるセルのうち任意のセルを選択する。例えば、セル番号が最若番のセルを選択する。 As illustrated in FIG. 15, the channel allocation unit 13 selects a cell having the maximum number of cells having an interference relationship among the interference-related cell groups that are targets of channel arrangement (step S <b> 21). When there are a plurality of cells having the maximum number of cells having an interference relationship, the channel assignment unit 13 selects an arbitrary cell among the cells having the maximum number of cells having an interference relationship. For example, the cell with the youngest cell number is selected.
チャネル割当て部13は、選択したセルに対して、最若番の無線チャネルを配置するすなわち割当てる(ステップS22)。次に、選択したセルと干渉関係に有る無線チャネルが未配置のすべてのセルを「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録する(ステップS23)。具体的には、チャネル割当て部13は、記憶部15に選択したセルと干渉関係に有る無線チャネルが未配置のすべてのセルを「無線チャネル配置候補セルリスト」として格納する。 The channel assignment unit 13 arranges, that is, assigns the youngest radio channel to the selected cell (step S22). Next, all the cells in which the radio channel having an interference relationship with the selected cell is not arranged are registered in the “radio channel arrangement candidate cell list” (step S23). Specifically, the channel allocating unit 13 stores, as a “radio channel arrangement candidate cell list”, all cells in which radio channels that have an interference relationship with the selected cell are not arranged.
次に、チャネル割当て部13は、干渉関係セルグループを構成するすべてのセルに対して無線チャネルが配置されたか否かを判断する(ステップS24)。干渉関係セルグループを構成するセルのうち無線チャネルが配置されていないセルがある場合(ステップS24 No)、チャネル割当て部13は、「無線チャネル配置候補セルリスト」のセルの中で、干渉関係に有るセル数が最大のセルを選択する(ステップS25)。干渉関係に有るセル数が最大のセルが複数存在する場合は、チャネル割当て部13は、干渉関係に有るセル数が最大のセルのうち任意のセルを選択する。例えば、セル番号が最若番のセルを選択する。 Next, the channel allocation unit 13 determines whether or not radio channels are allocated to all the cells constituting the interference related cell group (step S24). When there is a cell in which the radio channel is not arranged among the cells constituting the interference related cell group (No in step S24), the channel allocation unit 13 sets the interference relationship among the cells in the “radio channel arrangement candidate cell list”. A cell having the largest number of cells is selected (step S25). When there are a plurality of cells having the maximum number of cells having an interference relationship, the channel assignment unit 13 selects an arbitrary cell among the cells having the maximum number of cells having an interference relationship. For example, the cell with the youngest cell number is selected.
次に、ステップS25で選択したセルに対して、選択したセルと干渉関係にあるセルに設定された無線チャネルを除いて、最若番の無線チャネルを配置し、ステップS25で選択したセルを「無線チャネル配置候補セルリスト」から削除し(ステップS26)、ステップS23へ戻る。なお、2回目以降のステップS23では、選択したセルとして、ステップS25で選択したセルを用いる。 Next, for the cell selected in step S25, the youngest radio channel is arranged except for the radio channel set in the cell having an interference relationship with the selected cell, and the cell selected in step S25 is changed to “ It deletes from a radio | wireless channel arrangement | positioning candidate cell list "(step S26), and returns to step S23. In the second and subsequent steps S23, the cell selected in step S25 is used as the selected cell.
ステップS24で、干渉関係セルグループを構成するすべてのセルに対して無線チャネルが配置されたと判断した場合(ステップS24 Yes)、チャネル割当て部13は、無線チャネル番号ごとの配置数を算出し、配置数の多い順に最若番の無線チャネルから順に配置する無線チャネル番号を置き換え(ステップS27)、処理を終了する。すなわち、ステップS27では、無線チャネルごとに該無線チャネルが割当てられたセルの数である配置数が多いほど識別番号である無線チャネル番号が若い無線チャネルが割り当てられるよう割当てる無線周波数帯を変更する。なお、ステップS27では、配置数が同じ無線チャネルが複数あった場合は、チャネル割当て部13は、配置数が同じ無線チャネルのうち最若番の無線チャネルを優先して置き換える。 If it is determined in step S24 that radio channels are allocated to all the cells constituting the interference cell group (Yes in step S24), the channel allocation unit 13 calculates the allocation number for each radio channel number, The radio channel numbers arranged in order from the youngest radio channel are replaced in descending order (step S27), and the process ends. That is, in step S27, the radio frequency band to be allocated is changed so that a radio channel having a lower radio channel number as an identification number is allocated as the number of arrangements, which is the number of cells to which the radio channel is allocated, increases for each radio channel. In step S27, when there are a plurality of radio channels with the same number of arrangements, the channel assignment unit 13 preferentially replaces the youngest radio channel among the radio channels with the same number of arrangements.
図14に示した干渉関係セルグループ#1に対して、図15に示したフローチャートに従って無線チャネル割当て処理が行われる場合、次のような動作となる。ステップS21ではセル6−1が選択され、ステップS22でセル6−1に最若番の無線CH−1が配置される。ステップS23では、セル6−1と干渉関係に有るセルが無いため、「無線チャネル配置候補セルリスト」には何も格納されない。ステップS24では、干渉関係セルグループ#1を構成するすべてのセルに無線チャネルが配置されたと判定され、ステップS27へ進む。ステップS27では、セル6−1に最若番の無線CH−1が配置されているため、無線チャネルの置き換えによる無線チャネルの変更はなく、処理を終了する。このようにして各セルに配置された無線チャネルが各セルに割当てられた割当てチャネルとなる。
When the radio channel assignment process is performed on the interference related
また、図14に示した干渉関係セルグループ#2に対して、図15に示したフローチャートに従って無線チャネル割当て処理が行われる場合、次のような動作となる。ステップS21では、干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−3が選択され、ステップS22でセル6−3に最若番の無線CH−1が配置される。ステップS23では、セル6−3と干渉関係に有り無線チャネルが未設定のセル6−2,6−4が「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録される。ステップS24の判定では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルの中で、干渉関係に有るセル数が最大のセルはセル6−2,6−4の2つあり、これらのうちセル番号が若いセル6−2が選択される。ステップS26では、セル6−2と干渉関係に有るセル6−3に無線CH−1が既に配置されているため、セル6−2には、無線CH−1を除いた最若番の無線チャネルである無線CH−2が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−2が削除される。
Further, when the radio channel assignment processing is performed on the interference related
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−2と干渉関係にあるセル6−3は既に無線チャネルが配置されているため、「無線チャネル配置候補セルリスト」への登録はされない。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセル6−4が選択される。ステップS26では、セル6−4と干渉関係に有るセル6−3に対して無線CH−1が配置されているので、セル6−4に対して無線CH−2が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−4が削除される。 Then, the process returns to step S23. In step S23, since the radio channel is already allocated to the cell 6-3 that has an interference relationship with the cell 6-2 selected in step S25, the radio channel allocation candidate cell list is displayed. Will not be registered. In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, the cell 6-4 registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list” is selected. In Step S26, since the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-3 that has an interference relationship with the cell 6-4, the wireless CH-2 is allocated to the cell 6-4, and “radio channel allocation” is performed. The cell 6-4 is deleted from the “candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−4と干渉関係にあるセル6−3は既に無線チャネルが配置されているため、「無線チャネル配置候補セルリスト」への登録はされない。ステップS24では、干渉関係セルグループ#2を構成するすべてのセルに無線チャネルが配置されたと判定され、ステップS27へ進む。ステップS27では、無線CH−1の配置数が1であり無線CH−2の配置数が2であるため、配置数が多い無線CH−2を無線CH−1に置き換え、配置数が少ない無線CH−1を無線CH−2へ置き換え、処理を終了する。これにより、セル6−3には、無線CH−2が配置され、セル6−2,6−4に無線CH−1が配置される。
Then, the process returns to step S23. In step S23, since the radio channel is already allocated to the cell 6-3 that is in an interference relationship with the cell 6-4 selected in step S25, the radio channel allocation candidate cell list is displayed. Will not be registered. In step S24, it is determined that radio channels are arranged in all the cells constituting the interference related
また、図14に示した干渉関係セルグループ#3に対して、図15に示したフローチャートに従って無線チャネル割当て処理が行われる場合、次のような動作となる。ステップS21では、干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−8、セル6−11のうち、セル番号が若いセル6−8が選択され、ステップS22で、セル6−8に無線CH−1が配置される。ステップS23では、セル6−8と干渉関係に有るセル6−5,6−6,6−7,6−9,6−11が「無線チャネル配置候補セルリスト」へ登録される。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−11が選択される。ステップS26では、セル6−11と干渉関係に有るセル6−8に対して無線CH−1が配置されているので、セル6−11に対して無線CH−2が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−11が削除される。
Further, when the radio channel assignment process is performed on the interference-related
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−11と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセル6−7,6−10,6−12,6−13が「無線チャネル配置候補セルリスト」へ登録される。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−7、セル6−12のうちセル番号が若いセル6−7が選択される。ステップS26では、セル6−7と干渉関係に有るセル6−8に対して無線CH−1が配置され、セル6−7と干渉関係に有るセル6−11に対して無線CH−2が配置されているので、セル6−7に対して無線CH−3が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−7が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, the cells 6-7, 6-10, 6-12, and 6-13 in which the radio channel in the interference relationship with the cell 6-11 selected in step S25 is not set are “ It is registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”. In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, among the cells registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”, the cell 6-7 having the largest number of cells having an interference relationship and the cell 6-7 having the smallest cell number among the cells 6-12. Is selected. In step S26, the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-8 that has an interference relationship with the cell 6-7, and the wireless CH-2 is allocated to the cell 6-11 that has an interference relationship with the cell 6-7. Therefore, the wireless CH-3 is placed in the cell 6-7, and the cell 6-7 is deleted from the “wireless channel placement candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−7と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセル6−5,6−10が「無線チャネル配置候補セルリスト」へ登録される。従って、この時点で、「無線チャネル配置候補セルリスト」には、セル6−5,6−6,6−9,6−10,6−12,6−13が登録されている。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−12が選択される。ステップS26では、セル6−12と干渉関係に有るセル6−11に対して無線CH−2が配置されているので、セル6−12に対して無線CH−1が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−12が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, the cells 6-5 and 6-10 in which the radio channel having the interference relationship with the cell 6-7 selected in step S25 is not set are added to the “radio channel arrangement candidate cell list”. be registered. Therefore, at this time, cells 6-5, 6-6, 6-9, 6-10, 6-12, and 6-13 are registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”. In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, the cell 6-12 having the largest number of cells having an interference relationship among the cells registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list” is selected. In step S26, since the wireless CH-2 is allocated to the cell 6-11 that has an interference relationship with the cell 6-12, the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-12, and the "radio channel allocation" The cell 6-12 is deleted from the “candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−12と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセル6−9,6−13,6−14が「無線チャネル配置候補セルリスト」へ登録される。従って、この時点で、「無線チャネル配置候補セルリスト」には、セル6−5,6−6,6−9,6−10,6−12,6−13,6−14が登録されている。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−5,6−6,6−9,6−13のなかでセル番号が最も若いセル6−5が選択される。ステップS26では、セル6−5と干渉関係に有るセル6−7に対して無線CH−3が配置され、セル6−5と干渉関係に有るセル6−8に対して無線CH−1が配置されているので、セル6−5に対して無線CH−2が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−5が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, the cells 6-9, 6-13, and 6-14 in which the radio channel in the interference relationship with the cell 6-12 selected in step S25 is not set are “radio channel arrangement candidates”. It is registered in the “cell list”. Therefore, at this time, cells 6-5, 6-6, 6-9, 6-10, 6-12, 6-13, and 6-14 are registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”. . In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, among the cells 6-5, 6-6, 6-9, and 6-13 having the largest number of cells in the interference relationship among the cells registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”. The cell 6-5 with the smallest cell number is selected. In step S26, the wireless CH-3 is allocated to the cell 6-7 that has an interference relationship with the cell 6-5, and the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-8 that has an interference relationship with the cell 6-5. Therefore, the wireless CH-2 is placed in the cell 6-5, and the cell 6-5 is deleted from the “wireless channel placement candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−5と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセル6−6が「無線チャネル配置候補セルリスト」へ登録される。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−6,6−9,6−13のなかでセル番号が最も若いセル6−6が選択される。ステップS26では、セル6−6と干渉関係に有るセル6−5に対して無線CH−2が配置され、セル6−6と干渉関係に有るセル6−8に対して無線CH−1が配置されているので、セル6−6に対して無線CH−3が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−6が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, the cell 6-6 in which the radio channel having the interference relationship with the cell 6-5 selected in step S25 is not set is registered in the “radio channel arrangement candidate cell list”. In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, the cell number is the highest among the cells 6-6, 6-9, and 6-13 having the largest number of cells having an interference relationship among the cells registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”. Young cell 6-6 is selected. In step S26, the wireless CH-2 is allocated to the cell 6-5 that has an interference relationship with the cell 6-6, and the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-8 that has an interference relationship with the cell 6-6. Therefore, the wireless CH-3 is placed in the cell 6-6, and the cell 6-6 is deleted from the “wireless channel placement candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−6と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセル6−9が「無線チャネル配置候補セルリスト」へ登録される。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−9,6−13のなかでセル番号が最も若いセル6−9が選択される。ステップS26では、セル6−9と干渉関係に有るセル6−6に対して無線CH−3が配置され、セル6−9と干渉関係に有るセル6−8に対して無線CH−1が配置され、セル6−9と干渉関係に有るセル6−12に対して無線CH−1が配置されているので、セル6−9に対して無線CH−2が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−9が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, the cell 6-9 in which the radio channel having the interference relationship with the cell 6-6 selected in step S25 is not set is registered in the “radio channel arrangement candidate cell list”. In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, the cell 6-9, 6-13 with the smallest cell number among the cells 6-9 and 6-13 having the largest number of cells in the interference relationship among the cells registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”. 9 is selected. In step S26, the wireless CH-3 is allocated to the cell 6-6 that has an interference relationship with the cell 6-9, and the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-8 that has an interference relationship with the cell 6-9. Then, since the radio CH-1 is arranged for the cell 6-12 that has an interference relationship with the cell 6-9, the radio CH-2 is arranged for the cell 6-9. Cells 6-9 are deleted from the “list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−9と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセルはないので「無線チャネル配置候補セルリスト」への登録はされない。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−13が選択される。ステップS26では、セル6−13と干渉関係に有るセル6−11に対して無線CH−2が配置され、セル6−13と干渉関係に有るセル6−12に対して無線CH−1が配置されているので、セル6−13に対して無線CH−3が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−13が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, since there is no cell in which the radio channel having an interference relationship with the cell 6-9 selected in step S25 is not set, the cell is not registered in the “radio channel arrangement candidate cell list”. In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, the cell 6-13 having the largest number of cells in the interference relationship among the cells registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list” is selected. In step S26, the wireless CH-2 is allocated to the cell 6-11 that has an interference relationship with the cell 6-13, and the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-12 that has an interference relationship with the cell 6-13. Therefore, the wireless CH-3 is placed in the cell 6-13, and the cell 6-13 is deleted from the “wireless channel placement candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−13と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセル6−14が「無線チャネル配置候補セルリスト」へ登録される。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセルのなかで干渉関係に有るセル数が一番多いセル6−10,6−14のうちセル番号が若いセル6−10が選択される。ステップS26では、セル6−10と干渉関係に有るセル6−7に対して無線CH−3が配置され、セル6−10と干渉関係に有るセル6−11に対して無線CH−2が配置されているので、セル6−10に対して無線CH−1が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−10が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, the cell 6-14 in which the radio channel having the interference relationship with the cell 6-13 selected in step S25 is not set is registered in the “radio channel arrangement candidate cell list”. In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, among the cells 6-10 and 6-14 having the largest number of cells having an interference relationship among the cells registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list”, the cell 6-10 having the smallest cell number is selected. Selected. In step S26, the wireless CH-3 is allocated to the cell 6-7 that has an interference relationship with the cell 6-10, and the wireless CH-2 is allocated to the cell 6-11 that has an interference relationship with the cell 6-10. Therefore, the wireless CH-1 is placed in the cell 6-10, and the cell 6-10 is deleted from the “wireless channel placement candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−10と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセルが無いため、「無線チャネル配置候補セルリスト」への登録はされない。ステップS24では、無線チャネルが配置されていないセルがあると判定され、ステップS25へ進む。ステップS25では、「無線チャネル配置候補セルリスト」に登録されているセル6−14が選択される。ステップS26では、セル6−14と干渉関係に有るセル6−12に対して無線CH−1が配置され、セル6−14と干渉関係に有るセル6−13に対して無線CH−3が配置されているので、セル6−14に対して無線CH−2が配置され、「無線チャネル配置候補セルリスト」からセル6−14が削除される。 Then, returning to step S23, in step S23, since there is no cell in which the radio channel having the interference relationship with the cell 6-10 selected in step S25 is not set, the cell is not registered in the “radio channel arrangement candidate cell list”. . In step S24, it is determined that there is a cell in which no radio channel is arranged, and the process proceeds to step S25. In step S25, the cell 6-14 registered in the “wireless channel arrangement candidate cell list” is selected. In step S26, the wireless CH-1 is allocated to the cell 6-12 that has an interference relationship with the cell 6-14, and the wireless CH-3 is allocated to the cell 6-13 that has an interference relationship with the cell 6-14. Therefore, the wireless CH-2 is placed in the cell 6-14, and the cell 6-14 is deleted from the “wireless channel placement candidate cell list”.
そして、ステップS23に戻り、ステップS23では、ステップS25で選択されたセル6−14と干渉関係にある無線チャネルが未設定のセルが無いため、「無線チャネル配置候補セルリスト」への登録はされない。ステップS24では、干渉関係セルグループ#3を構成するすべてのセルに無線チャネルが配置されたと判定され、ステップS27へ進む。ステップS27では、無線CH−1の配置数が3であり、無線CH−2の配置数が4であり、無線CH−3の配置数が3であるため、配置数が最も多い無線CH−2を無線CH−1に置き換える。また、無線CH−1と無線CH−4の配置数が同じであることから、無線CH−1と無線CH−4のうち若番の無線CH−1を無線CH−2へ置き換え、最後の無線CH−3はそのままとする。これにより、セル6−5,6−9,6−11,6−14には無線CH−1が配置され、セル6−8,6−10,6−12には無線CH−2が配置され、セル6−6,6−7,6−13には、無線CH−3が配置される。
Then, returning to step S23, in step S23, since there is no cell in which the radio channel having the interference relationship with the cell 6-14 selected in step S25 is not set, the cell is not registered in the “radio channel arrangement candidate cell list”. . In step S24, it is determined that radio channels are arranged in all the cells constituting the interference related
また、図15に示すフローチャートは一例であり、干渉関係にあるセル間で異なる無線チャネルが配置され、かつ用いられる無線チャネル数が最少となり、かつ特定の無線チャネルが多く配置される手順であればよく、具体的手順は図15の例に限定されない。また、特定の無線チャネルが多く配置される手順を省いて、干渉関係にあるセル間で異なる無線チャネルが配置され、かつ用いられる無線チャネル数が最少となるように配置する手順であっても、干渉を避けて周波数を再利用できる可能性を向上させることができる。 Further, the flowchart shown in FIG. 15 is an example, and a procedure in which different radio channels are arranged between cells in an interference relationship, the number of radio channels to be used is minimized, and a large number of specific radio channels are arranged. Well, the specific procedure is not limited to the example of FIG. Moreover, even if it is the procedure which arrange | positions so that a different radio channel may be arrange | positioned between the cells which have an interference relationship, and the number of radio channels used may be minimized, omitting the procedure by which a lot of specific radio channels are arranged. The possibility that the frequency can be reused while avoiding interference can be improved.
図16は、無線チャネル配置結果の一例を示す図である。図16は、図14に示した干渉関係情報に基づいて、以上説明した無線チャネル割当て処理を行った結果を示している。チャネル割当て部13は、この結果すなわちセル6−5,6−9,6−11,6−14には無線CH−1が配置され、セル6−8,6−10,6−12には無線CH−2が配置され、セル6−6,6−7,6−13には、無線CH−3が配置されたことを示す結果をチャネル配置情報として通信部14を介して管理サーバ2へ送信する。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a radio channel arrangement result. FIG. 16 shows the result of performing the above-described radio channel assignment processing based on the interference relationship information shown in FIG. As a result, the channel allocation unit 13 arranges the wireless CH-1 in the cells 6-5, 6-9, 6-11, 6-14, and wirelessly in the cells 6-8, 6-10, 6-12. CH-2 is arranged, and in cells 6-6, 6-7, and 6-13, a result indicating that the wireless CH-3 is arranged is transmitted to the
以上のように、本実施の形態の無線チャネル配置方法では、すでに無線チャネル配置がなされている第1のセルと干渉関係に有る第2のセルに対して第1のセルと異なる無線チャネルを配置していくことで、干渉関係に有るセル同士に同一の無線チャネルを配置することを避ける。一方で、干渉関係に無いセル同士については、これらのセルが隣接するセルであるか否かにかかわらず、同一の無線チャネルを配置することが可能となる。また、干渉関係に有るセル同士に同一の無線チャネルを配置することを避けつつ、最若番号を優先して配置することで、最少の無線チャネル数で干渉を避けたチャネル配置を実現することができる。 As described above, in the radio channel arrangement method according to the present embodiment, a radio channel different from the first cell is arranged with respect to the second cell having an interference relationship with the first cell in which the radio channel is already arranged. By doing so, it is avoided to place the same radio channel between cells in an interference relationship. On the other hand, for cells that are not in an interference relationship, it is possible to arrange the same radio channel regardless of whether or not these cells are adjacent cells. In addition, it is possible to realize channel arrangement that avoids interference with the minimum number of radio channels by placing priority on the lowest number while avoiding arranging the same radio channel between cells having interference relations. it can.
さらに、無線チャネル配置結果において、無線チャネル番号ごとの配置数の多い順に、最若番の無線チャネルから順に配置する無線チャネル番号を置き換えることにより、より若番の無線チャネルの使用頻度を高め、より老番の無線チャネルの使用頻度を低下させている。これにより、老番の無線チャネルの再利用の可能性を向上させることができる。 Furthermore, in the radio channel arrangement result, by replacing the radio channel number arranged in order from the youngest radio channel in the descending order of the arrangement number for each radio channel number, the frequency of using the younger radio channel is increased, The frequency of using the old radio channel is decreasing. Thereby, the possibility of reuse of the old radio channel can be improved.
以上のように、本実施の形態の無線チャネル配置方法によれば、従来の繰り返しパターンによらず、任意のセル配置にもとづいて、最少の無線チャネル数による無線チャネル配置を行うことが可能であり、有限の周波数資源を有効利用できる効果がある。 As described above, according to the radio channel arrangement method of the present embodiment, it is possible to perform radio channel arrangement with the minimum number of radio channels based on any cell arrangement regardless of the conventional repetitive pattern. The finite frequency resource can be effectively used.
なお、本実施の形態では、若番の無線チャネルを優先して配置するようにしたが、無線チャネル以外に無線チャネルの優先度がある場合には、該優先度を用いて高優先の無線チャネルを優先して配置するようにしてもよい。 In this embodiment, the young radio channel is preferentially arranged. However, when there is a priority of a radio channel other than the radio channel, a high priority radio channel is used by using the priority. May be arranged with priority.
また、以上の説明では、干渉関係セルグループ単位でセルに無線チャネルを配置したが、グループ分けをせずに、同様に干渉関係の有無に基づいて各セルに無線チャネルを配置してもよい。この場合、全セルを同一の干渉関係セルグループとしていることに相当するため全セルを対象として、図15に示すフローチャートを実施すればよい。 In the above description, radio channels are arranged in cells in units of interference related cell groups. However, radio channels may be arranged in cells based on the presence / absence of interference relationships without grouping. In this case, since all cells correspond to the same interference-related cell group, the flowchart shown in FIG. 15 may be implemented for all cells.
さらに、本実施の形態では、繰り返しパターンを用いる場合と異なり、セルの配置を任意に設定できるため、無線親局数を低減させることができ、これにより低資源化、低エネルギー化、および低コスト化が実現できる。 Further, in the present embodiment, unlike the case of using a repetitive pattern, since the cell arrangement can be arbitrarily set, the number of radio master stations can be reduced, thereby reducing resource, energy, and cost. Can be realized.
実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1で述べた無線チャネル割当て処理を実施するタイミング、および無線チャネル割当て処理の結果を各無線親局4−1,4−2へ反映させるタイミングについて説明する。本実施の形態の通信システムの構成、および通信システムを構成する各装置の構成は、実施の形態1と同様である。以下、実施の形態1と異なる点を説明する。本実施の形態の無線チャネル割当て処理は実施の形態1と同様である。
In the second embodiment, a timing at which the radio channel assignment process described in the first embodiment is performed and a timing at which the result of the radio channel assignment process is reflected on each of the radio master stations 4-1 and 4-2 will be described. The configuration of the communication system of the present embodiment and the configuration of each device configuring the communication system are the same as those of the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described. The radio channel assignment process of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
1つ目の方法として、無線チャネル割当て処理の処理タイミングを規定しておき、無線チャネル割当て処理の結果が算出され次第、該結果を各無線親局4−1,4−2へ反映させる方法がある。この場合、初回の無線チャネル割当て処理では、無線チャネル割当ての結果が算出され次第、該結果を各無線親局4−1,4−2へ反映させる。その後、周波数割当て装置1は、実施の形態1で述べた無線チャネル割当て処理を、無線チャネルの変更が必要な場合に、無線チャネルの変更が必要な干渉関係セルグループに対して実施する。そして、無線チャネルが変更された干渉関係セルグループに対して該結果を各無線親局へ反映させる。なお、上記の例では、無線チャネルが変更された干渉関係セルグループに対して無線チャネル配置の再計算を行ったが、干渉関係セルグループの生成からやり直してもよい。
As a first method, there is a method of prescribing the processing timing of the radio channel assignment process and reflecting the result to the respective radio master stations 4-1 and 4-2 as soon as the result of the radio channel assignment process is calculated. is there. In this case, in the first wireless channel assignment process, as soon as the result of wireless channel assignment is calculated, the result is reflected on each of the wireless master stations 4-1 and 4-2. After that, the
以下に、無線チャネルの変更が必要か否かの判断基準の例を記載する。
(1)無線親局の追加、削除または配置変更が生じた
(2)トラヒック量の増減がしきい値を超えた
上記(1)、(2)のいずれか一方を判断基準に用いてもよいし、(1)、(2)の両方の判断基準を用いて少なくともいずれか一方を満たす場合に、無線チャネルの変更が必要と判断してもよい。In the following, an example of criteria for determining whether or not a radio channel needs to be changed is described.
(1) Addition, deletion, or relocation of a radio master station has occurred (2) Either one of the above (1) and (2) in which the increase or decrease in traffic exceeds a threshold value may be used as a criterion However, when at least one of the criteria (1) and (2) is satisfied, it may be determined that the radio channel needs to be changed.
(2)の判断基準で用いるトラヒック量としては、例えば、計測したトラヒック量を用いてもよいし、干渉関係セルグループ内の無線親局4の数、または干渉関係セルグループ内の無線親局4に接続する無線端末5の総数を用いることができる。そして、干渉関係セルグループのトラヒック量の増加量が第1のしきい値を超えた場合、または干渉関係セルグループのトラヒック量の減少量が第2のしきい値を超えた場合に、該干渉関係セルグループのトラヒック量の増減がしきい値を超えたと判断する。
As the traffic volume used in the criterion of (2), for example, the measured traffic volume may be used, the number of radio master stations 4 in the interference related cell group, or the radio master stations 4 in the interference related cell group. The total number of
管理サーバ2は、周波数割当て装置1からチャネル配置情報を受信し次第、チャネル配置情報に基づいて各無線親局4に対応する割当てチャネルを抽出し、無線親局4にそれぞれ割当てチャネルを通知する。チャネル配置情報には、2回目以降の無線チャネル割当て処理すなわち再計算の場合には、再計算の対象のセルに対応する情報が格納される。再計算の対象のセル以外については、無線チャネルは変更されない。管理サーバ2は、再計算の結果周波数割当て装置1から受け取ったチャネル配置情報に基づいて、無線チャネルの変更が必要な無線親局4に対して再計算により配置されたチャネルすなわち再計算後の割当て無線チャネルを通知する。また、管理サーバ2は、自身が記憶部23に記憶しているチャネル配置情報を、再計算の結果周波数割当て装置1から受け取ったチャネル配置情報に基づいて部分的に更新する。
Upon receiving the channel allocation information from the
また、例えば、周波数割当て装置1が、ある程度将来の無線親局4の配置に基づいてチャネル配置情報を生成した場合等には、チャネル配置情報を即座に無線親局4への設定に反映せず、無線チャネルの変更の要否を判定して、無線チャネル変更要と判定した場合に無線親局4への設定を行うことが考えられる。なお、初期状態では、上述したように、無線親局4の動作チャネルは、あらかじめ定めた同一の無線チャネルを用いる。例えば、無線CH−1を用いる。
Further, for example, when the
図17は、本実施の形態の無線チャネル配置および設定処理手順の一例を示すフローチャートである。周波数割当て装置1および管理サーバ2は、例えば、定期的に図17に示す処理を実施する。また、無線通信システムの構成の変更があった場合に、図17に示す処理を実施するようにしてもよい。
FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a radio channel arrangement and setting process procedure according to the present embodiment. For example, the
図17に示すように、まず、周波数割当て装置1は、実施の形態1で述べた無線チャネル配置方法により無線チャネルを配置する(ステップS31)。これにより、チャネル配置情報が生成される。チャネル配置情報は、実施の形態1で述べたように、周波数割当て装置1から管理サーバ2へ送信される、またはオフラインで周波数割当て装置1から管理サーバ2へ渡される。なお、前回のチャネル配置情報の生成時から、無線親局の追加、削除または配置変更などがなく、無線チャネルの再算出が不要な場合は、本処理を省略してもよい。2回目以降の無線チャネル割当て処理では、再計算が必要な干渉関係セルグループについて再計算を行う。管理サーバ2は、周波数割当て装置1から再計算されたチャネル配置情報を受け取った場合には、自身が記憶部23に記憶しているチャネル配置情報を、再計算の結果周波数割当て装置1から受け取ったチャネル配置情報に基づいて部分的に更新しているとする。なお、2回目以降の無線チャネル割当て処理においても、干渉関係セルグループの生成からやり直してもよい。
As shown in FIG. 17, first, the
管理サーバ2の管理部21は、無線チャネルの変更の要否を判定する(ステップS32)。無線チャネルの変更の要否の判定は、以下に示す第1の判定処理および第2の判定処理の2つの判定処理を含む。
The
第1の判定処理では、干渉関係セルグループごとに、トラヒック量が上限しきい値を超過するか否かを判定し、上限しきい値を超過している干渉関係セルグループがあれば、当該干渉関係セルグループ内のすべてのセルに対して無線チャネルを割当てチャネルへの変更要と判定する。次に、トラヒック量が下限しきい値を下回るか否かを判定し、下限しきい値を下回る干渉関係セルグループでかつ既に割当てチャネルに変更している干渉関係セルグループがあれば、該干渉関係セルグループ内のすべてのセルに対して無線チャネルを初期チャネルへの変更要と判定する。また、トラヒック量の減がしきい値を超えた干渉関係セルグループでかつ既に割当てチャネルに変更している干渉関係セルグループがあれば、該干渉関係セルグループ内のすべてのセルに対して無線チャネルを初期チャネルへの変更要と判定する。ここで、トラヒック量は、上述した(2)の判断基準の場合と同様に、トラヒック量そのものでもよいし、干渉関係セルグループ内の無線親局数、無線端末の総数などを用いてもよい。また、上記では、干渉関係セルグループを単位として、トラヒック量が上限しきい値を超過するか否か、および下限しきい値を下回るか否かを判定しているが、例えば、各セルを単位とするなど判定する単位を変更してもよい。 In the first determination process, for each interference related cell group, it is determined whether or not the traffic volume exceeds the upper threshold, and if there is an interference related cell group that exceeds the upper threshold, the interference It is determined that it is necessary to change the radio channel to the assigned channel for all cells in the related cell group. Next, it is determined whether or not the traffic volume is lower than the lower threshold, and if there is an interference related cell group that is lower than the lower threshold and has already been changed to the assigned channel, the interference relationship It is determined that the radio channel needs to be changed to the initial channel for all the cells in the cell group. Further, if there is an interference related cell group whose traffic reduction has exceeded the threshold and has already been changed to an assigned channel, the radio channel is transmitted to all cells in the interference cell group. Is determined to be a change to the initial channel. Here, the traffic amount may be the traffic amount itself, as in the case of the determination criterion (2) described above, or the number of wireless master stations in the interference-related cell group, the total number of wireless terminals, or the like. Further, in the above, it is determined whether or not the traffic volume exceeds the upper threshold and whether or not the lower threshold is exceeded with the interference related cell group as a unit. For example, the determination unit may be changed.
第2の判定処理では、第1の判定処理において割当てチャネルへの無線チャネル変更要と判定したセル群において、自身が保持している最新のチャネル配置情報を、反映させていないセルすなわち無線親局4があるか否かを判断する。具体的には、管理サーバ2は、無線親局4に設定されている動作チャネルと、チャネル配置情報に含まれる該無線親局4に対応するセルへの割当てチャネルとが、一致している場合、該無線親局4に最新のチャネル配置情報を反映済と判断し、上記の動作チャネルと上記の割当てチャネルとが一致していない場合、該無線親局4に最新のチャネル配置情報を反映していないと判断する。また、第1の判定処理において初期チャネルへの無線チャネル変更要と判定したセル群において、初期チャネルを設定していないセルすなわち無線親局4があるか否かを判断する。具体的には、管理サーバ2は、無線親局4に設定されている動作チャネルが初期チャネルである場合、該無線親局4に初期チャネルへの変更を反映済と判断し、上記の動作チャネルと初期チャネルとが一致していない場合、該無線親局4に初期チャネルへの変更を反映していないと判断する。
In the second determination process, in the cell group determined to require the radio channel change to the assigned channel in the first determination process, the latest channel arrangement information held by itself is not reflected, that is, the radio master station 4 is determined. Specifically, the
管理サーバ2は、第1の判定処理で無線チャネル変更要と判定した干渉関係セルグループに属するセルの中で、第2の判定処理で無線チャネル変更要と判定した無線親局4に対応するセルとのセル番号を保持し、ステップS33の処理へ移行する。
The
第2の判定処理で無線チャネル変更要と判定した無線親局4が無い場合、処理を終了する。 If there is no wireless master station 4 that is determined to require a wireless channel change in the second determination process, the process ends.
ステップS33では、管理サーバ2は、無線チャネル設定処理を行い(ステップS33)、処理を終了する。具体的には、管理サーバ2の管理部21は、無線チャネル変更要と判定したセルを構成する無線親局4へ該無線親局4への割当てチャネルと無線チャネルの変更タイミングとを通知する信号を生成して通信部22へ出力する。通信部22は、該信号を基幹通信ネットワーク3を介して、各無線親局4へ送信する。なお、無線チャネル変更タイミングは、本システムで一意に決定されるタイミングであればよく、絶対時刻でもよいし、相対時間などでもよい。無線親局4は、通知された割当てチャネルおよび無線チャネル変更タイミングを記憶部44へ保持するとともに、該無線親局4の配下の無線端末5へ割当てチャネルおよび無線チャネル変更タイミングを通知する。この通知を受信した無線端末5は通知された割当てチャネルおよび無線チャネル変更タイミングを記憶部53へ保持する。
In step S33, the
以降、上述した無線チャネル変更タイミングにおいて、無線親局4および無線端末5の制御部は、各々の記憶部に保持した割当てチャネルで動作するように各々の無線通信処理部へ指示し、各々の無線通信処理部が指示された割当てチャネルで動作を開始する。これにより、無線チャネル変更タイミングを起点として、無線親局4および配下の無線端末5が割当てチャネルで動作し、当該セルへ無線チャネル割当て処理で配置された無線チャネルが配置される。
Thereafter, at the radio channel change timing described above, the control units of the radio master station 4 and the
図17で示した処理は、例えば、運用初期では、無線端末数が少なくセル間干渉が問題にならないシステムに有効である。スマートメーターシステム等では、システムの完成形を前提として無線チャネル割当て処理を行うが、運用開始から長い時間をかけて、無線親局4および無線端末5の配置が行われ、システムが完成される。従って、運用開始直後は、実際に設置されている無線親局4および無線端末5は少なく、実際にはセル間干渉は問題にならない場合が多い。このような場合、初期状態では、全てのセルで同一の周波数を用いて通信を行う。そして、図17のステップS32で、トラヒック量が上限しきい値を超えると、無線チャネル割当て処理の結果を反映させる。これにより、運用初期では、単一の無線チャネルを使用するため、無線周波数帯を再利用することができる。
The process shown in FIG. 17 is effective, for example, in a system where the number of wireless terminals is small and inter-cell interference does not become a problem at the beginning of operation. In a smart meter system or the like, radio channel assignment processing is performed on the premise of a completed system, but the radio master station 4 and the
また、上記の例では、無線親局4および無線端末5の双方が同時に割当てチャネルへ切り替えるようにしているが、無線親局4へのみ割当てチャネルを通知して無線親局4が動作させる無線チャネルを割当てチャネルへ切り替え、無線端末5が自律的に最適な無線チャネルの無線親局4を動的に選択するようにしてもよい。この場合、例えば、無線端末5が無線チャネルを順次変更しながら各無線チャネルで受信した上述の制御パケットのうち、ルートコストの最も低い制御パケットを受信した無線チャネルを動作チャネルとし、この制御パケットの送信元の無線親局4を自端末の接続する無線親局4として選択する。
Further, in the above example, both the wireless master station 4 and the
以上のように、本実施の形態では、無線チャネル割当て処理および無線チャネル割当て処理の結果を反映させる処理を、様々な条件を考慮して実施するようにした。これにより、使用するシステムに応じて適切なタイミングで無線チャネルを設定することができる。 As described above, in the present embodiment, the radio channel assignment process and the process of reflecting the result of the radio channel assignment process are performed in consideration of various conditions. Thereby, a radio channel can be set at an appropriate timing according to the system to be used.
実施の形態3.
図18は、本発明の実施の形態3にかかる通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、基地局402−1,402−2と、基地局402−1,402−2を制御する制御局401と、基地局402−1,402−2と無線接続可能な無線端末403−1〜403−5とで構成される。
FIG. 18 is a diagram of a configuration example of a communication system according to the third embodiment of the present invention. The communication system according to the present embodiment can be wirelessly connected to base stations 402-1 and 402-2, a
本実施の形態では、制御局401が、実施の形態1の周波数割当て装置1および管理サーバ2の機能を有する。なお、実施の形態1の周波数割当て装置1を制御局401と別に備え、制御局401が管理サーバ2の機能を有するように構成してもよい。
In the present embodiment, the
図19は、本実施の形態におけるセルの定義を示す図である。本実施の形態では、基地局402−1と無線端末が直接通信可能な範囲をセル301と定義する。他の基地局についても同様に、各基地局と無線端末が直接通信可能な範囲をセルと定義する。
FIG. 19 is a diagram showing the definition of a cell in the present embodiment. In the present embodiment, a range in which base station 402-1 and a wireless terminal can communicate directly is defined as
本実施の形態の制御局401は、実施の形態1の周波数割当て装置1と同様に、図19で定義したように、各セルに対して、干渉関係の有無を判定し干渉関係セルグループを生成して、干渉関係セルグループごとに無線チャネルを配置する。本実施の形態では、干渉関係の有無で用いる干渉判定しきい値としてホップ数に基づく干渉判定しきい値を用いることはできないが、所望のシステムスループットが得られる干渉判定しきい値を設定すればよい。セルの定義が異なる点と干渉判定しきい値としてホップ数に基づく干渉判定しきい値を用いない点以外は、本実施の形態の無線チャネル割当て処理は、実施の形態1の無線チャネル割当て処理と同様である。無線チャネル割当て処理の結果を反映させる処理は、基地局402−1,402−2と無線端末403−1〜403−5との通信で用いる通信プロトコルに従って実施する。
As in the
また、本実施の形態の通信システムにおいて、無線チャネル割当て処理および無線チャネル割当て処理の結果を反映させる処理を実施するタイミングを実施の形態2で示したタイミングとしてもよい。 In the communication system of the present embodiment, the timing for performing the radio channel assignment process and the process for reflecting the result of the radio channel assignment process may be the timing shown in the second embodiment.
以上のように、実施の形態1で述べた無線チャネル割当て処理は、マルチホップネットワークだけでなく、基地局と無線端末等のように、親局装置である基地局と直接通信可能な範囲をセルと定義する通信システムにおいても適用可能である。これにより、繰り返しパターンを前提とするチャネル割当て方法に比べ、基地局の配置および無線チャネルの配置の自由度を高めることができる。 As described above, the radio channel assignment processing described in the first embodiment is not limited to a multi-hop network, but a range in which direct communication can be performed with a base station that is a parent station device such as a base station and a radio terminal It can also be applied to a communication system defined as Thereby, the freedom degree of arrangement | positioning of a base station and arrangement | positioning of a radio channel can be raised compared with the channel allocation method on the assumption of a repetition pattern.
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 周波数割当て装置、2 管理サーバ、3 基幹通信ネットワーク、4,4−1,4−2 無線親局、5,5−1〜5−M,5−101〜5−L 無線端末、6−1〜6−14,60−1,60−2 セル、7 スマートメーター、8 無線通信ユニット、9 電力計測メーター、11 干渉関係判定部、12 グループ生成部、13 チャネル割当て部、14,22,105 通信部、15,23,44,53,103 記憶部、21 管理部、40,50 アンテナ、41,51 無線通信処理部、42,52,101 制御部、43 基幹NW通信処理部、54 接続機器通信処理部、102 入力部、104 表示部、106 出力部、107 システムバス。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記干渉関係判定部により干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯を割当てる周波数割当て部と、
を備え、
前記干渉関係判定部は、セル間距離と干渉判定しきい値とを比較することによりセル間の干渉関係の有無を判定し、前記干渉判定しきい値は、トラヒック量に基づいて算出されることを特徴とする周波数割当て装置。 An interference relationship determination unit for determining presence or absence of an interference relationship between cells;
Assigning different radio frequency bands to cells determined to be in an interference relationship by the interference relation determining unit, and minimizing the number of radio frequency bands used for assignment, and the number of cells to which a specific radio frequency band is assigned A frequency allocation unit that allocates a radio frequency band for each cell so as to increase,
With
The interference relationship determination unit determines whether or not there is an interference relationship between cells by comparing an inter-cell distance and an interference determination threshold value, and the interference determination threshold value is calculated based on a traffic amount. A frequency allocation device characterized by the above.
を備え、
前記周波数割当て部は、グループ単位で前記干渉関係判定部により干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにグループ内のセルに無線周波数帯を割当てることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の周波数割当て装置。 A group generation unit that groups cells so that one group including cells determined to be in an interference relationship with each other by the interference relationship determination unit;
With
The frequency allocating unit allocates different radio frequency bands to cells determined to be in an interference relationship by the interference relationship determining unit on a group basis, and minimizes the number of radio frequency bands used for allocation, and a specific radio The frequency allocation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a radio frequency band is allocated to a cell in a group so that a number of cells to which a frequency band is allocated increases.
前記干渉関係判定部により干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯を割当て、この割当ての後、無線周波数帯ごとに該無線周波数帯が割当てられたセルの数である配置数が多いほど識別番号が若い無線周波数帯が割り当てられるよう割当てる無線周波数帯を変更することを特徴とする周波数割当て装置。 An interference relationship determination unit for determining presence or absence of an interference relationship between cells;
Assigning different radio frequency bands to cells determined to be in an interference relationship by the interference relation determining unit, and minimizing the number of radio frequency bands used for assignment, and the number of cells to which a specific radio frequency band is assigned A radio frequency band is assigned to each cell so that the number is increased, and after this assignment, a radio frequency band having a lower identification number is assigned as the number of arrangements, which is the number of cells to which the radio frequency band is assigned, is increased. A frequency allocation apparatus characterized by changing a radio frequency band to be allocated.
干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯が割当てられ、この割当ての後、無線周波数帯ごとに該無線周波数帯が割当てられたセルの数である配置数が多いほど識別番号が若い無線周波数帯が割り当てられるよう割当てる無線周波数帯を変更された割当て結果に基づいて自局に通知された無線周波数帯で動作するよう前記通信処理部に対して指示する制御部と、
を備えることを特徴とする無線親局。 A communication processing unit operable in a plurality of radio frequency bands;
Assign different radio frequency bands to cells determined to be in an interference relationship, minimize the number of radio frequency bands used for assignment, and increase the number of cells to which a specific radio frequency band is assigned. A radio frequency band is assigned to a radio frequency band, and after this assignment, a radio frequency band having a lower identification number is assigned as the number of arrangements, which is the number of cells to which the radio frequency band is assigned, increases for each radio frequency band. A control unit for instructing the communication processing unit to operate in the radio frequency band notified to the local station based on the allocation result whose band has been changed;
A radio master station comprising:
複数の無線周波数帯で動作可能な通信処理部と、
前記通信処理部に対して、前記無線親局から通知された無線周波数帯で動作するよう指示する制御部と、
を備えることを特徴とする無線端末。 Assign different radio frequency bands to cells determined to be in an interference relationship, minimize the number of radio frequency bands used for assignment, and increase the number of cells to which a specific radio frequency band is assigned. A radio frequency band is assigned to a radio frequency band, and after this assignment, a radio frequency band having a lower identification number is assigned as the number of arrangements, which is the number of cells to which the radio frequency band is assigned, increases for each radio frequency band. A radio terminal that receives a radio frequency band allocated based on an allocation result whose band has been changed from a radio master station,
A communication processing unit operable in a plurality of radio frequency bands;
A control unit that instructs the communication processing unit to operate in a radio frequency band notified from the wireless master station;
A wireless terminal comprising:
前記管理装置は、干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯が割当てられ、この割当ての後、無線周波数帯ごとに該無線周波数帯が割当てられたセルの数である配置数が多いほど識別番号が若い無線周波数帯が割り当てられるよう割当てる無線周波数帯を変更された割当て結果に基づいて、セルに対応する前記無線親局へ該セルに割当てられた無線周波数帯を通知することを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a management device, a wireless master station, and a wireless terminal,
The management apparatus allocates different radio frequency bands to cells determined to have an interference relationship, minimizes the number of radio frequency bands used for allocation, and increases the number of cells to which a specific radio frequency band is allocated. A radio frequency band is assigned to each cell so that, after this assignment, a radio frequency band with a lower identification number is assigned as the number of arrangements, which is the number of cells to which the radio frequency band is assigned for each radio frequency band, increases. A communication system characterized by notifying the radio master station corresponding to a cell of the radio frequency band assigned to the cell based on the assignment result of changing the assigned radio frequency band.
前記管理装置は、干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯が割当てられた割当て結果に基づいて、セルに対応する前記無線親局へ該セルに割当てられた無線周波数帯を通知し、 前記無線親局は、初期状態では特定の無線周波数帯を通信に用い、
前記管理装置は、トラヒック量がしきい値を超えた場合に、セルに対応する無線親局へ該セルに割当てられた割当て周波数を通知することを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a management device, a wireless master station, and a wireless terminal,
The management apparatus allocates different radio frequency bands to cells determined to have an interference relationship, minimizes the number of radio frequency bands used for allocation, and increases the number of cells to which a specific radio frequency band is allocated. Based on the allocation result in which a radio frequency band is allocated for each cell, the radio master station corresponding to the cell is notified of the radio frequency band allocated to the cell, and the radio master station is in an initial state. Use a specific radio frequency band for communication,
The management device notifies the assigned frequency assigned to the cell to the radio master station corresponding to the cell when the traffic volume exceeds a threshold value.
前記周波数割当て装置が、前記第1のステップにより干渉関係に有ると判定されたセルに互いに異なる無線周波数帯を割当て、かつ割当てに用いる無線周波数帯の数が最少となり、かつ特定の無線周波数帯が割当てられるセルの数が多くなるようにセルごとに無線周波数帯を割当てる第2のステップと、
前記周波数割当て装置が、第2のステップの後、無線周波数帯ごとに該無線周波数帯が割当てられたセルの数である配置数が多いほど識別番号が若い無線周波数帯が割り当てられるよう割当てる無線周波数帯を変更する第3のステップと、
を含む周波数割当て方法。 A first step in which the frequency allocation device determines whether there is an interference relationship between cells;
The frequency allocation apparatus allocates different radio frequency bands to the cells determined to be in an interference relationship in the first step, and the number of radio frequency bands used for allocation is minimized, and a specific radio frequency band is A second step of allocating radio frequency bands for each cell so that the number of allocated cells is large;
Radio frequency assigned by the frequency allocation device so that a radio frequency band having a lower identification number is allocated as the number of arrangements, which is the number of cells to which the radio frequency band is allocated, increases for each radio frequency band after the second step. A third step of changing the band;
A frequency allocation method including:
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