(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムについて、親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を取得するステップと、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出するステップとを有するトラヒック分配方法において、
Ｓ(t,j)を時刻tにおける前記親局jの照射領域とし、
目的関数として、各親局jに収容されるトラヒック量Σk∈S(t,j)e(k,t,j)に基づいて、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量ΣjΣk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーする全てのエリアkについて、複数の親局jに収容されたエリアkのトラヒック量Σjｅ(k,t,j)がエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)以下となるように、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーするエリアkについてのみ線形計画法を用いて算出し、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーしないエリアkについて、エリアkから見た親局jの仰角に従って、トラヒック量e(k,t,j)を算出するステップを
有することを特徴とする無線通信システムにおけるトラヒック分配方法。
【請求項２】
エリアkと親局jとの間の距離に基づいて重み付けられた係数α(k,t,j)を導出し、前記目的関数は、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量Σjα(k,t,j)Σk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするように、前記線形計画法を用いて算出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムについて、親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を導出するステップと、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出するステップとを有するトラヒック分配方法において、
Ｓ(t,j)を時刻tにおける前記親局jの照射領域とし、
目的関数として、全てのエリア∀kから見た全ての親局∀jについて、目標分配率r(k,t,j)と結果分配率r'(k,t,j)との差δを最小にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)と、結果分配率r'(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)・r'(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、全てのエリアkについて、目標分配率Σjr(k,t,j)と結果分配率Σjr'(k,t,j)とが等しくなるように、線形計画法を用いて算出するステップを有することを特徴とする無線通信システムにおけるトラヒック分配方法。
【請求項４】
複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムのためにトラヒックの分配を割り当てを算出するプログラムであって親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を入力する手段と、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出する手段としてコンピュータを機能させるトラヒック分配プログラムにおいて、
Ｓ(t,j)を時刻tにおける前記親局jの照射領域とし、
目的関数として、各親局jに収容されるトラヒック量Σk∈S(t,j)e(k,t,j)に基づいて、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量ΣjΣk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーする全てのエリアkについて、複数の親局jに収容されたエリアkのトラヒック量Σjｅ(k,t,j)がエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)以下となるように、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーするエリアkについてのみ線形計画法を用いて算出し、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーしないエリアkについて、エリアkから見た親局jの仰角に従って、トラヒック量e(k,t,j)を算出する手段として、
コンピュータを機能させることを特徴とするトラヒック分配プログラム。
【請求項５】
エリアkと親局jとの間の距離に基づいて重み付けられた係数α(k,t,j)を導出し、前記目的関数は、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量Σjα(k,t,j)Σk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするように、前記線形計画法を用いて算出する手段として、コンピュータを機能させることを特徴とする請求項４に記載のトラヒック分配プログラム。
【請求項６】
複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムのためにトラヒックの分配を割り当てを算出するプログラムであって、親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を入力する手段と、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出する手段としてコンピュータを機能させるトラヒック分配プログラムにおいて、
Ｓ(t,j)を時刻tにおける前記親局jの照射領域とし、
目的関数として、全てのエリア∀kから見た全ての親局∀jについて、目標分配率r(k,t,j)と結果分配率r'(k,t,j)との差δを最小にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)と、結果分配率r'(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)・r'(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、全てのエリア∀kについて、目標分配率Σjr(k,t,j)と結果分配率Σjr'(k,t,j)とが等しくなるように、線形計画法を用いて算出する手段として、
コンピュータを機能させることを特徴とするトラヒック分配プログラム。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか１項に記載のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムにおけるトラヒック分配方法、プログラム及び該プログラムを記録した記録媒体に関する。特に、親局の資源管理を集中的に行い、最適な資源割当を事前に行う無線通信システムに用いられる。
【０００２】
本発明について対象とする親局jは、例えば、衛星通信システムにおける衛星であり、成層圏プラットホームにおける飛翔体局であり、又はセルラ無線通信システムにおける基地局である。以下では、説明を容易にするために、親局は、衛星通信システムにおける衛星であるとして説明する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、無線通信システムにおいて、トラヒックの収容量に対する周波数の有効利用を目的とする様々な方法が提案されている。これは、周波数が貴重な有限資源であることに基づく理由からである。これに対し、親局の送信電力量は、同様に貴重な有限資源の１つであるにも関わらず、トラヒックの収容量との関係からは十分に議論されてこなかった。
【０００４】
しかしながら、例えば、衛星通信システムによれば、衛星は、発電のために太陽電池等を用いるため、その発電量には制限がある。この制限は、衛星の利用可能な送信電力を制限し、結果的にトラヒックの収容量も制限することになる。また、例えば、セルラ無線システムであっても、基地局が、太陽電池等を用いる場合には、前述した衛星と同様の課題が生じる。
【０００５】
トラヒックの分配に関しては、通信事業者の意図する運用を行うために適切な分配率を使って分配が行われる。例えば、可視な衛星の全てにその可視率に従ってトラヒックを分配するとか、又は仰角の高い衛星のみに分配する等が考えられる。これをここでは運用ポリシーと呼ぶ。運用ポリシーのみを満足するように分配を行うとするとトラヒックの需要が多いエリアをカバーする特定の衛星については、最大送信電力を越えてしまうという問題が生じていた。これによって収容できないトラヒックが発生する。これを解決するために、衛星の最大送信電力の制約の下でトラヒックを他の衛星に分配する必要がある。この場合、より多くのトラヒックを収容するためには、どの衛星にどれだけのトラヒック量を分配すれば良いかを決定することが必要となる。また、この際、当初の運用ポリシーに近い形で分配することが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明は、親局の送信電力の制約の下で、無線通信システム全体のトラヒック量を最大限に収容することができるトラヒック分配方法、プログラム及び該プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。また、本発明は、通信事業者の運用ポリシに基づく一定の分配率で、親局の送信電力の制約の下で、無線通信システム全体のトラヒック量を最大限に収容できる方法等を提供することも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信システムにおけるトラヒック分配方法によれば、複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムについて、親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を取得するステップと、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出するステップとを有するトラヒック分配方法において、
目的関数として、各親局jに収容されるトラヒック量Σk∈S(t,j)e(k,t,j)に基づいて、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量ΣjΣk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーする全てのエリアkについて、複数の親局jに収容されたエリアkのトラヒック量Σjｅ(k,t,j)がエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)以下となるように、線形計画法を用いて算出するステップを有する。これにより、親局の送信電力の制約の下で、無線通信システム全体のトラヒック量を最大限に収容することができる。
【０００８】
本発明の他の実施形態によれば、エリアkと親局jとの間の距離に基づいて重み付けられた係数α(k,t,j)を導出し、目的関数は、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量Σjα(k,t,j)Σk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするように、線形計画法を用いて算出することも好ましい。これにより、大きい送信電力を必要とする長い距離に位置するエリアのトラヒックを、最適な他の衛星に分配することにより、利用可能電力を考慮しつつ、システム全体の収容トラヒックを増大させることができる。
【０００９】
また、本発明の無線通信システムにおけるトラヒック分配方法によれば、複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムについて、親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を導出するステップと、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出するステップとを有するトラヒック分配方法において、
目的関数として、全てのエリア∀kから見た全ての親局∀jについて、目標分配率r(k,t,j)と結果分配率r'(k,t,j)との差δを最小にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)と、結果分配率r'(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)・r'(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、全てのエリアkについて、目標分配率Σjr(k,t,j)と結果分配率Σjr'(k,t,j)とが等しくなるように、線形計画法を用いて算出するステップを有する。これにより、通信事業者の運用ポリシに基づく一定の分配率で、親局の送信電力の制約の下で、無線通信システム全体のトラヒック量を最大限に収容できる。
【００１０】
本発明の無線通信システムにおけるトラヒック分配プログラムによれば、複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムのためにトラヒックの分配を割り当てを算出するプログラムであって、親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を入力する手段と、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出する手段としてコンピュータを機能させるトラヒック分配プログラムにおいて、
目的関数として、各親局jに収容されるトラヒック量Σk∈S(t,j)e(k,t,j)に基づいて、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量ΣjΣk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、最大送信電力Ｐmaxを越える送信電力となる親局jがカバーする全てのエリアkについて、複数の親局jに収容されたエリアkのトラヒック量Σjｅ(k,t,j)がエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)以下となるように、線形計画法を用いて算出する手段として、
コンピュータを機能させる。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、エリアkと親局jとの間の距離に基づいて重み付けられた係数α(k,t,j)を導出し、目的関数は、全ての親局∀jで収容されるトラヒック量Σjα(k,t,j)Σk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にするように、線形計画法を用いて算出する手段として、コンピュータを機能させることも好ましい。
【００１２】
また、本発明の無線通信システムにおけるトラヒック分配プログラムによれば、複数の親局jを有し、各親局のサービスエリアが重複する無線通信システムのためにトラヒックの分配を割り当てを算出するプログラムであって、親局jが照射する領域内の複数のエリアkを解析対象として、時刻tにおけるエリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を入力する手段と、エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を各親局jに分配し、各親局jのエリアkにおけるトラヒック量e(k,t,j)を導出する手段としてコンピュータを機能させるトラヒック分配プログラムにおいて、
目的関数として、全てのエリア∀kから見た全ての親局∀jについて、目標分配率r(k,t,j)と結果分配率r'(k,t,j)との差δを最小にするために、
制約条件として、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)と、結果分配率r'(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)・r'(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となり、且つ、全てのエリア∀kについて、目標分配率Σjr(k,t,j)と結果分配率Σjr'(k,t,j)とが等しくなるように、線形計画法を用いて算出する手段として、コンピュータを機能させる。
【００１３】
更に、本発明の他の実施形態によれば、前述したトラヒック分配プログラムを記録した記録媒体であってもよい。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は、本発明が対象とする衛星通信システムの構成図である。該システムは、１つのエリアを３つの衛星のビームで照射している。図１にも表されているように、本発明は、ある衛星がカバーしているエリアの１つ以上のトラヒックを、他の衛星に分配することにより、システム全体のトラヒック収容量を最大にするか、又は運用ポリシに基づいた最適なトラヒック収容量を実現しようとするものである。
【００１６】
以下では、システム全体のトラヒック収容量を最大にする第１の実施形態と、運用ポリシに基づいた最適なトラヒック収容量を実現する第２の実施形態とについて説明する。
【００１７】
尚、説明を容易にするために、各記号を以下のように定義する。
j：親局ＩＤ
Ｅg(k,t)：時刻tにおけるエリアkのトラヒック量[Erlang]
ｅ(k,t,j)：時刻tにおける衛星jに収容されるエリアkのトラヒック量[Erlang]
Ｐ：１Erlangのトラヒックを送信するのに必要な送信電力[W]
Ｐmax：衛星の許容送信電力[W]
α(k,t,j)：重み係数
Ｓ(t,j)：時刻tにおける衛星jの照射領域
【００１８】
図２は、システム全体のトラヒック収容量を最大にする第１の実施形態に基づくフローチャートである。図３は、１つのエリアkを３つの衛星A、B及びCによって照射していることを示す衛星通信システムの構成図である。図４は、線形計画法が適用されるエリアと適用されないエリアとを表す説明図である。以下では、図２のフローチャートに沿って、図４及び図５を用いて説明する。
【００１９】
（Ｓ２１）最初に、地表面上のトラヒックを３゜×３゜の矩形エリアkに分割する。もちろん、エリアの大きさ及び形状はサービスに応じて決定することが可能である。図４には、この地表面上の矩形エリアkが表されている。そして、時刻tにおける矩形エリアkのトラヒック量Ｅg(k,t)を取得する。地表面上のトラヒック分布量は、予め取得することができるものとする。
【００２０】
（Ｓ２２）次に、矩形エリアkのトラヒックを、衛星の仰角（可視率）を考慮して、各衛星に割り当てる。矩形エリアkから見た衛星jの仰角に従って、先に得られたトラヒック量Ｅg(k,t,j)を各衛星jに分配する。一般的に、仰角の高い衛星（エリアkのより真上に位置する衛星）にトラヒックを割り当てると、通信品質は良くなるものと考えられる。
【００２１】
図３によれば、衛星Aに割り当てられるトラヒック量ｅ(k,t,A)は、a/(a+b+c)・Ｅg(k,t)であり、衛星Bに割り当てられるトラヒック量ｅ(k,t,B)は、b/(a+b+c)・Ｅg(k,t)であり、衛星Aに割り当てられるトラヒック量ｅ(k,t,C)は、c/(a+b+c)・Ｅg(k,t)である。ここでのa,b,cは、衛星A,B,Cの仰角に基づく可視率である（真上に位置する衛星ほど大きい）。
【００２２】
(Ｓ２３)次に、全ての親局∀jについて、１アーランのトラヒックを送信するのに必要な送信電力Ｐと、各親局ｊに収容されたトラヒック量Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)との積から導出される送信電力Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)が最大送信電力Ｐmax以下となるか否かを判定する。
Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)  ≦  Ｐmax  ∀j
【００２３】
全ての衛星∀jについて、最大送信電力Ｐmaxを越えていなければ、衛星の仰角を考慮したトラヒック割当のみで終了する。
【００２４】
一方、最大送信電力Ｐmaxを越えている衛星jが存在するならば、その衛星jがカバーする全ての矩形エリアk(∈S(t,j))について、線形計画問題を解くステップを行い、再度、トラヒック分配を行う。図４によれば、最大送信電力Ｐmaxを越えている衛星がカバーしているエリアkについてのみ、線形計画法が適用される。逆に、衛星最大電力Ｐmaxを超えている衛星がカバーしないエリアについては、線形計画法を用いない。なぜなら、そのような場合は、仰角によってトラヒックを配分した方が良い結果を得るからである。これは、計算時間の短縮化を図ることになる。
【００２５】
線形計画問題では、衛星の送信電力が最大送信電力を超えない、という制約条件下で、衛星システム全体の収容トラヒック量を最大にすることを目的とする。
線形計画法の定式化は、以下のように規定される。
目的関数
Σjα(k,t,j)Σk∈S(t,j)e(k,t,j)を最大にする。
制約条件
Ｐ・Σk∈S(t,j)ｅ(k,t,j)  ≦  Ｐmax  ∀j
Σjｅ(k,t,j)  ≦  Ｅg(t,j)  ∀k
Ｅ(k,t,j)  ≧  ０
【００２６】
前述した線形計画問題では、エリアkと衛星jとの間の距離が長いトラヒック量から順に重み付けられた係数α(k,t,j)を用いる。このαの作用について、以下に説明する。
【００２７】
重み付け係数α(k,t,j)を付けない場合、即ち重み係数＝１の場合では、目的関数は、制約条件を満たす範囲内で、全衛星の収容トラヒックを最大とするように働くため、矩形エリアの収容トラヒックについて優先度はない。このため、どの矩形エリアがどの衛星に収容されるかは、不確定である。そこで、矩形エリアから衛星までの距離の逆数による重み係数を付けると、衛星直下点付近の重みは、大きくなり、衛星のサービス提供範囲の境界付近では、重みが小さくなる。線形計画法では、全体のトラヒック量、正確には、トラヒック量に重み付けしたものが最大となるように目的関数を設定しているため、複数の衛星が同時に見える矩形エリアの振り分けでは、全体の量が大きくなる方向、つまり、重みの大きいほうへ、トラヒックを振るような作用が働く。このため、矩形エリアのトラヒックは仰角の高い衛星に分配される可能性が高くなる。
【００２８】
図５は、運用ポリシに基づいた最適なトラヒック収容量を実現する第２の実施形態に基づくフローチャートである。第２の実施形態も、図３と同様のシステム構成図となるが、エリアのトラヒックを複数の衛星に分配する際に、できるだけ運用ポリシによって決定された目標分配率に従った結果分配率となるようにしようとするものである。
【００２９】
尚、前述した定義に加えて、説明を容易にするために、各記号を以下のように定義する。
r(k,t,j)：時刻tにエリアkが衛星jに収容されるトラヒックの目標分配率
r'(k,t,j)：時刻tにエリアkが衛星jに収容されるトラヒックの結果分配率
【００３０】
（Ｓ３１）最初に、地表面上のトラヒックを３゜×３゜の矩形エリアkに分割する。第１の実施形態で説明した内容と同様である。
【００３１】
（Ｓ３２）次に、矩形エリアkのトラヒックを、運用ポリシに従って配分する場合の目標分配率を求める。例えば、運用ポリシが可視率に従って割り当てようとするものであるならば、各衛星の分配率は前述した図３と同様に求められる。
この分配率を目標分配率r(k,t,j)とする。
【００３２】
（Ｓ３３）結果分配率r'(k,t,j)が、目標分配率r(k,t,j)に近づくように線形計画法を用いて決定していく。この線形計画法は、以下のように表される。
目的関数
δを最小にする。
制約条件
−δ≦r'(k,t,j)−r(k,t,j)≦δ，  ∀(k,j)
Ｐ・Σk∈S(t,j)Ｅg(t,j)・r'(k,t,j)≦Ｐmax,  ∀j
Σjr'(k,t,j)＝Σjr(k,t,j),  ∀k
【００３３】
目的関数として、運用ポリシによって決定する目標分配率と結果分配率の差の最大値を最小化する。制約条件として、全ての対象エリアに対して目標分配率と結果分配率の差が−δ以上及び+δ以下であること、各衛星に分配されたトラヒック量から計算される衛星電力が衛星の最大送信電力Ｐmax以下となること、及び各エリアの目標分配率の和と結果分配率の和とが等しくなるように、対象エリアについて線形計画法を用いて、各エリアのトラヒック分配率を決定する。
【００３４】
図６は、複数の衛星がカバーする領域を地球規模で表した図である。また、図７は、図６に基づいて前述した実施形態を実施した結果得られた、各衛星jの所要電力のグラフである。尚、各衛星の最大電力が１０００Ｗであるとして、以下説明する。また、衛星sat4、5、7、8はsat10のカバレッジと重複しないため、sat4、5、7、8はsat10のトラヒック分配に直接的な影響はない。
【００３５】
第１の棒は、衛星の仰角によって分配した結果得られた所要電力である。この場合、sat10は、最大電力１０００Ｗを越えていることが分かる。
【００３６】
第２の棒は、重み付け係数αを用いない場合の第１の実施形態によって分配した結果得られた所要電力である。この場合、sat10の所要電力が最大電力Ｐmax以下となり、且つ、無線通信システム全体でのトラヒック収容量は最大となるように分配されている。しかしながら、sat10の所要電力は、第１の棒と比較して勢い低下していることが分かる。これは、本来、sat10に割り当てる方が通信効率が良いトラヒックについて、sat10の最大電力よりも大きく下回ってまで、他の衛星に分配していることを意味する。このようなトラヒックの分配は、逆にトラヒック分配によって通信効率を低下させることになる。
【００３７】
第３の棒は、重み付け係数αを用いた場合の第１の実施形態によって分配した結果得られた所要電力である。この場合、第２の棒と比較して、sat10は、最大電力Ｐmaxに達するまでトラヒックを他の衛星に分配したことになる。このように、重み付け係数αを用いることによって、ある衛星で収容できなかったトラヒック量分のみを他の衛星に移すことが可能となる。これは、その衛星が収容できるトラヒック量と、トラヒック分配の負荷との均衡を図ったものといえる。
【００３８】
第４の棒は、第２の実施形態によって分配した結果得られた所要電力である。
この場合、最大電力を超えるようなトラヒック需要の多い地域をカバーする衛星について、最大電力を考慮して、運用ポリシから決定される目標分配比率に近づくように、負荷の軽い衛星にトラヒックを分散することにより、収容トラヒック量を最大化する最適なトラヒックを分配結果を得ることができる。
【００３９】
表１は、全ての対象エリアに対して目標分配率と結果分配率との差δを示している。表１によれば、方法Ｃのδは、方法Ｂの方法よりも十分小さいδとなった。
【００４０】
【表１】
0004670203.tif 000002
【００４１】
表２は、それぞれの分配方法に対して、対象エリアのトラヒックが分配された衛星数の集計を示している。
【００４２】
【表２】
0004670203.tif 000003
【００４３】
方法Ａでは複数の衛星に収容されていた対象エリアのトラヒックのほとんどが、方法Ｂを適用した結果、１衛星のみに収容された。一方、方法Ｃでは分配された衛星数の集計値が可視率に従う方法の集計値と等しくなっていることが分かる。
【００４４】
前述した本発明による衛星の送信電力の制約に基づくトラヒック分配方法の種々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。
【００４５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、親局の送信電力の制約の下で、無線通信システム全体のトラヒック量を最大限に収容することができる。また、大きい送信電力を必要とする長い距離に位置するエリアのトラヒックを、最適な他の衛星に分配することにより、利用可能電力を考慮しつつ、システム全体の収容トラヒックを増大させることができる。
【００４６】
更に、通信事業者の運用ポリシに基づく一定の分配率で、親局の送信電力の制約の下で、無線通信システム全体のトラヒック量を最大限に収容できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラヒック分配を表す衛星通信システムの構成図である。
【図２】本発明による第１の実施形態のトラヒック分配方法のフローチャートである。
【図３】地表面上の矩形エリアと、該エリアから見た衛星の仰角（可視率）を説明する説明図である。
【図４】１つの衛星jがカバーしている複数のエリアの説明図である。
【図５】本発明による第２の実施形態のトラヒック分配方法のフローチャートである。
【図６】複数の衛星がカバーする領域を地球規模で表した図である。
【図７】図６に基づいて前述した実施形態を実施した結果得られた、各衛星jの所要電力のグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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