(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバレッジのトラヒック分布に基づく干渉雑音電力と熱雑音電力とに基づいて基地局所要受信電力を算出する第１の段階と、
前記受信電力を維持することができるように各基地局に対する所要送信電力を算出し、該所要送信電力に基づいてカバレッジを導出する第２の段階と
を繰り返し、前記受信電力の変化量が一定量以下に収束した前記カバレッジをセルカバレッジとすることを特徴とする、ＣＤＭＡ移動通信システムのセルカバレッジ評価方法。
【請求項２】
前記基地局所要受信電力は、当該基地局における所要信号対干渉雑音電力比と、当該基地局における総雑音電力との積によって算出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
当該基地局における前記総雑音電力は、自基地局のカバレッジ内の移動端末による雑音電力と、他基地局のカバレッジ内の移動端末による雑音電力と、熱雑音電力との和であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多元接続方式（以下「ＣＤＭＡ」と称す）の移動通信システムにおけるセルカバレッジ評価方法に関する。特に、ＣＤＭＡ方式を利用するＩＭＴ−２０００のネットワーク設計に用途がある。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信網の構築において、基地局について展開位置及び設備容量を効率的に計画するためには、各基地局のセルカバレッジの評価が重要である。ＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、基地局近傍での電波伝搬環境のみならず、基地局のトラヒックによって干渉雑音電力が変動するため、セルカバレッジがトラヒック分布に依存する。
【０００３】
従来の周波数分割多元接続又は時分割多元接続の方式におけるセルカバレッジ評価方法では、基地局のサービスエリアは、各基地局の無線伝送パラメータと電波伝搬損失パラメータとに基づいて、基地局の受信電力値Ｃを推定し、該受信電力値Ｃと基地局の熱雑音ＮＴに支配される雑音電力Ｎとの比Ｃ／Ｎが、所要Ｃ／Ｎを上回っているか否かで判断している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ＣＤＭＡ方式を利用する移動通信システムでは、全ての移動端末が同一の周波数資源を共有するため、基地局での雑音電力が、熱雑音ＮＴのみならず、他の移動端末からの干渉雑音電力ＮＩにも支配される。従って、ＣＤＭＡ移動通信システムの基地局のサービスエリアの推定では、サービス提供地域でのトラヒック分布から各基地局における移動端末の干渉雑音電力を推定し、これを元にＣ／（ＮＴ＋ＮＩ）を評価する必要がある。即ち、他の移動端末からの干渉雑音電力は、推定しようとする基地局のサービスエリアに依存する。従って、従来の評価方法をＣＤＭＡ方式の移動通信システムに用いても、効果的なセルカバレッジ評価が困難である。
【０００５】
そこで、本発明によれば、トラヒックの地域分布に基づいて、現実的な基地局のサービスエリアの推定を行うことができ、移動通信システムの設計を効果的に行うことができる、ＣＤＭＡ移動通信システムのセルカバレッジ評価方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるＣＤＭＡ移動通信システムのセルカバレッジ評価方法は、カバレッジのトラヒック分布に基づく干渉雑音電力と熱雑音電力とに基づいて基地局所要受信電力を算出する第１の段階と、該受信電力を維持することができるように各基地局に対する所要送信電力を算出し、該所要送信電力に基づいてカバレッジを導出する第２の段階とを繰り返し、受信電力の変化量が一定量以下に収束したカバレッジをセルカバレッジとする。これにより、トラヒックの地域分布に基づいて、現実的な基地局のサービスエリアの推定を行うことができ、移動通信システムの設計を効果的に行うことができる。
【０００７】
本発明による他の実施形態によれば、基地局所要受信電力は、当該基地局における所要信号対干渉雑音電力比（以下「所要ＳＩＮＲ」と称す）と、当該基地局における総雑音電力との積によって算出されることも好ましい。該総雑音電力は、自基地局のカバレッジ内の移動端末による雑音電力と、他基地局のカバレッジ内の移動端末による雑音電力と、熱雑音電力との和であってもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、トラヒック地域分布に基づくセルカバレッジの概略図である。図１によれば、対象となる領域は、予め等間隔グリッドｋ（例えば２５０ｍメッシュグリッド）に分割され、グリッド単位でカバレッジを評価する。
【００１０】
本発明では、ＣＤＭＡセルカバレッジ評価として上り回線の所要ＳＩＮＲに基づく所要受信電力ｒｊに着目し、グリッドｋ毎に、基地局ｊに接続するための所要送信電力ｐを評価する。各グリッドｋに対して、所要送信電力ｐが最小となる基地局を”ベストサーバ”と定義する。各基地局についてその基地局をベストサーバとするグリッドの集合を、当該基地局のカバレッジエリアとして評価する。
【００１１】
各グリッドｋと各基地局ｊ（基地局がセクタ化されている場合は各セクタ）との間の伝搬損失距離特性ｌｊｋと、基地局ｊからグリッドｋ方向のアンテナの方向性利得ｇｊｋが予め与えられていることを想定する。グリッドから各基地局に接続するための所要送信電力ｐは、基地局の干渉雑音電力及び所要ＳＩＮＲによって定まる所要受信電力ｒｊと、伝搬損失距離特性ｌｊｋ及びアンテナ方向性利得ｇｊｋとによって算出される。ここで、基地局ｊの所要受信電力ｒｊは、熱雑音電力ｎｔｈと共に、以下の式で評価される。
【００１２】
呼種数ｍが１種類の場合の基地局所要受信電力の算出方法について説明する。
各基地局における所要ＳＩＮＲ：γ
グリッドｋにおけるトラヒック量：ａｋ
グリッドｋから基地局ｊの間の伝搬損失：ｌｊｋ
グリッドｋから基地局ｊの間のアンテナ利得：ｇｊｋ
熱雑音電力：ｎｔｈ
基地局ｊのカバレッジ（基地局ｊを接続先とするグリッドの集合）：Ｓｊ
とすると、各基地局ｊにおける所要受信電力ｒｊは、以下のｒｊに関する連立方程式を解くことにより求められる。
【００１３】
【数１】
0003622649.tif 000002
【００１４】
数１の分母について、第１項は、自基地局のカバレッジ内のユーザによる雑音電力であり、第２項は、他の基地局のカバレッジ内のユーザによる雑音電力であり、第３項は熱雑音電力である。これらの総和である分母は、基地局における総雑音電力を表している。
【００１５】
前述した説明では、トラヒックの呼種ｍを１として説明したが、複数の呼種ｍを考慮することもできる。各グリッドｋに対して、呼種ｍ毎のトラヒック量として平均同時接続呼数ａｍｋが与えられるとしてもよい。
【００１６】
図２は、本発明による方法のフローチャートである。
【００１７】
図２によれば、基地局所要受信電力評価計算段階１と、カバレッジ評価計算段階２とを繰り返す。基地局所要受信電力評価計算段階１は、カバレッジＳのトラヒック分布に基づく干渉雑音電力と熱雑音電力とに基づいて基地局所要受信電力ｒを算出する。該基地局所要受信電力評価段階１は、グリッドｋのトラヒック情報４と、グリッド−基地局間の伝搬損失及びアンテナ利得情報５とを用いる。カバレッジ評価計算段階２は、該受信電力を維持することができるように各基地局に対する所要送信電力ｐを算出し、該所要送信電力ｐに基づいてカバレッジＳを導出する。但し、該所要送信電力ｐが、移動端末の最大許容送信電力を超える場合には、そのグリッドは、何れの基地局からもカバーされないとする。
【００１８】
基地局の最初のカバレッジは、伝搬損失が最小である基地局に、各グリッドがカバーされるとして求める。基地局所要受信電力評価計算段階１と、カバレッジ評価計算段階２とを繰り返し、受信電力変化量が閾値未満３になった場合、カバレッジＳが収束したとして処理を終了する。この際のカバレッジＳが、セルカバレッジであると推定することができる。
【００１９】
図２からも明らかなように、基地局所要受信電力評価計算段階１は、カバレッジ評価計算段階２で導出された基地局カバレッジ情報６を用いて計算する。また、カバレッジ評価計算段階２は、基地局所要受信電力評価計算段階１で導出された基地局商用受信電力計算結果７を用いて計算する。
【００２０】
図３は、本発明による方法によってカバレッジＳが収束していく過程を説明する概念図である。以下では、その手順を説明する。
【００２１】
最初に、干渉雑音電力Ｉ０＝０として、基地局所要受信電力ｐ１を算出する。
【００２２】
次に、基地局における受信電力ｐ１を維持することができるカバレッジＳ１を求める。
【００２３】
次に、カバレッジＳ１のトラヒック分布から干渉雑音電力Ｉ１（＞Ｉ０）を求める。
【００２４】
次に、干渉雑音電力Ｉ１と熱雑音電力ｎから、基地局所要受信電力ｐ２を算出する（Ｉ０＜Ｉ１なのでＰ１＜Ｐ２である）。
【００２５】
次に、基地局における受信電力ｐ２を維持することができるカバレッジＳ２を求める（Ｐ２＞Ｐ１なのでＳ２＜Ｓ１となる）。
【００２６】
次に、カバレッジＳ２のトラヒック分布から干渉雑音電力Ｉ２を求める（Ｓ２＜Ｓ１なのでＩ２＜Ｉ１である）。
【００２７】
次に、干渉雑音電力Ｉ２と熱雑音電力ｎから、基地局所要受信電力ｐ３を算出する（Ｉ０（＝０）＜Ｉ２＜Ｉ１なのでｐ１＜ｐ３＜ｐ２である）。
【００２８】
次に、基地局における受信電力ｐ３を維持することができるカバレッジＳ３を求める（ｐ１＜ｐ３＜ｐ２なのでＳ２＜Ｓ３＜Ｓ１となる）。
【００２９】
次に、カバレッジＳ３のトラヒック分布から干渉雑音電力Ｉ３を求める（Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ１なのでＩ２＜Ｉ３＜Ｉ１である）。
【００３０】
次に、干渉雑音電力Ｉ３と熱雑音電力ｎから、基地局所要受信電力ｐ４を算出する（Ｉ２＜Ｉ３＜Ｉ１なのでｐ３＜ｐ４＜ｐ２である）。
【００３１】
次に、基地局における受信電力ｐ４を維持することができるカバレッジＳ４を求める（ｐ３＜ｐ４＜ｐ２なのでＳ２＜Ｓ４＜Ｓ３となる）。
【００３２】
次に、カバレッジＳ４のトラヒック分布から干渉雑音電力Ｉ４を求める（Ｓ２＜Ｓ４＜Ｓ３なのでＩ２＜Ｉ４＜Ｉ３である）。
【００３３】
次に、干渉雑音電力Ｉ４と熱雑音電力から、基地局所要受信電力ｐ５を算出する（Ｉ２＜Ｉ４＜Ｉ３なのでｐ３＜ｐ５＜ｐ４である）。
【００３４】
図３からも明らかなように、これらの手順を繰り返すことにより、カバレッジが収束していき、現実的なカバレッジを算出することができる。
【００３５】
前述した本発明の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明におけるＣＤＭＡ移動通信システムのセルカバレッジ評価方法によれば、トラヒックの地域分布を考慮した現実的な基地局サービスエリア推定を行うことができ、移動通信網設計を効果的に行うことが可能となる。特に、トラヒック分布に応じてカバレッジ評価をが可能であることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラヒック地域分布に基づくセルカバレッジの概略図である。
【図２】本発明による方法のフローチャートである。
【図３】本発明による方法によってカバレッジＳが収束していく過程を説明する概念図である。
【符号の説明】
１  基地局所要受信電力評価計算段階
２  カバレッジ評価計算段階
３  受信電力変化量の判断
４  グリッドのトラヒック情報
５  グリッド−基地局間の伝搬損失及びアンテナ利得情報
６  基地局カバレッジ情報
７  基地局所要受信電力計算結果
【図１】
0003622649.tif 000003
【図２】
0003622649.tif 000004
【図３】
0003622649.tif 000005