WO2007060808A1 - 無線ネットワーク設計装置および方法 - Google Patents

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WO2007060808A1
WO2007060808A1 PCT/JP2006/321273 JP2006321273W WO2007060808A1 WO 2007060808 A1 WO2007060808 A1 WO 2007060808A1 JP 2006321273 W JP2006321273 W JP 2006321273W WO 2007060808 A1 WO2007060808 A1 WO 2007060808A1
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WO
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cell
value
objective function
optimization
cells
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/321273
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akio Aoyama
Koujirou Hamabe
Original Assignee
Nec Corporation
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Filing date
Publication date
Application filed by Nec Corporation filed Critical Nec Corporation
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Priority to EP06822250A priority patent/EP1953926A4/en
Priority to CN200680043780.1A priority patent/CN101313494B/zh
Priority to US12/093,522 priority patent/US8150413B2/en
Publication of WO2007060808A1 publication Critical patent/WO2007060808A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18—Network planning tools

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for designing a wireless communication network having a plurality of cells.
  • a load due to traffic is applied to each cell.
  • the probability of call loss or packet discard increases. Therefore, in the design of such a wireless communication network, it is preferable that the traffic load is set appropriately for the traffic capacity of each cell.
  • the traffic load is set appropriately for the traffic capacity of each cell.
  • the ratio of the points where communication quality deteriorates in a given area is called the deterioration rate. For example, if the SIR (signal power to interference power ratio) satisfies a predetermined value, the point where the communication quality deteriorates It is a point to do.
  • the traffic load of each cell is a product of "the traffic volume expected to be generated per unit area (expected traffic volume per unit area)" and "the cell area”.
  • the expected traffic volume is uniformly distributed, it is preferable to design the radio network so that the areas of all the cells are equal in order to equalize the traffic load of each cell.
  • the degradation rate required in all areas is equal V, and in this case, the traffic load of each cell is close to each other, the value is estimated, In the case where the traffic volume is uniformly distributed, the cell areas of the cells are close to each other and become values.
  • the traffic load of each cell is usually obtained by simulation using a radio network design tool. Specifically, the wireless network design tool first calculates the cell area by determining the cell boundary of each cell, such as the antenna tilt angle, antenna power transmission power, terrain undulation, and mutual interference between cells. Next, the radio network design tool calculates the traffic load applied to each cell by multiplying the expected traffic per unit area by the cell area.
  • the operator of the wireless network design tool balances the cells while repeating the work of calculating the traffic load by changing parameters such as the tilt angle of the antenna and the transmission power. Appropriate parameters were being sought.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of distribution of important areas.
  • a plurality of cells 91 to 91 surrounded by thin solid lines are configured in the entire area 90 surrounded by thick and solid lines.
  • Senole 91 ⁇ or Senole number j 4
  • Senole 91 ⁇ or Senore number j 5
  • Senore 91 ⁇ or Senole number j 6
  • Each base station 93 can constitute three sectors. In FIG. 1, the relationship between the sector of each base station 93 and the cell 91 that it covers is indicated by an arrow.
  • the corner is changed to a larger value.
  • the tilt angle is increased, the cell area decreases. It is assumed that the traffic load is reduced.
  • the operator of the radio network design tool repeats the parameter change and calculation to balance the traffic load of each cell after automatically reducing the deterioration rate of the important area by the conventional method. It was necessary and the design was a long time.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method that can easily balance cells in the design of a wireless communication network having a plurality of cells.
  • a radio network design apparatus of the present invention is a radio network design apparatus for designing a radio network that covers a plurality of cells with radio waves from a base station, and an objective function An extraction unit and an optimization unit are included.
  • the objective function extraction unit uses the radio parameters of the base station as parameters of the objective function, and the cell balance between the target cell whose characteristics change due to the change of the parameter and the neighboring cell existing in the vicinity of the target cell. Using the values, the optimization conditions including at least the objective function are set for the optimization process that balances the traffic load between cells.
  • the optimization unit performs optimization processing according to the optimization condition set by the objective function extraction unit, and obtains a parameter value as a solution.
  • the radio network design device obtains an objective function using the radio parameter of the base station as a parameter in the objective function extraction unit, and optimizes the optimization unit using the optimization algorithm.
  • the operator will set up a wireless network with multiple cells. Thus, the traffic load between cells can be easily balanced.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of distribution of important areas.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a wireless network design apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a flowchart showing a schematic operation of the radio network designing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a method for extracting an objective function in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of cell distribution in an area.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an optimization process for the entire area in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing optimization processing for the entire area in the second embodiment.
  • This wireless network design is performed by using an optimization algorithm and changing the parameter to bring the value of the objective function closer to the predetermined target value.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the wireless network design apparatus according to the first embodiment.
  • the radio network design apparatus 10 includes an objective function extraction unit 11, an optimization unit 12, and a storage unit 13.
  • the storage unit 13 stores data for extracting the objective function and calculating the value of the objective function.
  • This data includes fixed data and changeable parameters.
  • An example of fixed data is terrain data that indicates the undulations of the terrain in the area.
  • the antenna tilt angle is a variable parameter, the arrangement of base stations and the transmission power belong to fixed data.
  • only the tilt angle of the antenna is a parameter.
  • the initial value of the tilt angle of the antenna is, for example, the operator Is input to the wireless network design apparatus 10 and stored in the storage unit 13 as fixed data.
  • the objective function extraction unit 11 extracts an objective function serving as an index indicating the degree of balance between traffic load cells from the data stored in the storage unit 13. The closer the objective function is to the predetermined target value, the more balanced the cells are. This objective function takes the antenna's chinolet angle as a parameter.
  • the optimization unit 12 changes the tilt angle, which is a parameter, and repeatedly compares the calculated value of the objective function with the target value multiple times, and sets a parameter such that the objective function approaches the target value. Search and output the obtained parameter value as a solution. By searching for this parameter, it is possible to optimize the traffic load of each cell and balance between cells.
  • This process is an optimization process, and the algorithm used for this process is an optimization algorithm.
  • a brute force method squeezeping method
  • a genetic algorithm a genetic algorithm
  • other general-purpose existing algorithms can be used.
  • the objective function extraction unit 11 and the optimization unit 12 can also be realized by a computer executing a software program for realizing the functions of the respective units.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a schematic operation of the wireless network design apparatus according to the first embodiment.
  • radio network designing apparatus 10 first extracts an objective function used for optimization processing (step 101). Then, the wireless network design device 10 changes the parameters and performs optimization processing so that the calculated value of the objective function approaches a predetermined target value (step 102).
  • FIG. 4 is a flowchart showing an objective function extraction method according to the first embodiment.
  • the objective function is determined by the relationship between the traffic load of the target cell (target cell: cell number j) and the traffic load of neighboring cells of the target cell.
  • the target cell is a cell whose characteristics change due to a change in the noram, and specifically, a cell covered by radio waves from an antenna that attempts to change the tilt angle!
  • the neighboring cell is formed by an antenna that is within a predetermined distance from the antenna that forms the target cell of cell number j. What is necessary is just to be a cell.
  • the antenna force forming the target cell is within a predetermined distance, and the beam peak direction in the horizontal plane is the beam of the target cell. What is necessary is just to be a cell facing a peak direction. The beam peak directions are opposed to each other.
  • the angle formed by the vector indicating the beam peak direction in the horizontal plane of the two antennas is equal to or larger than a predetermined angle and is within a predetermined angle range from the beam peak direction in the plane of one antenna.
  • the relationship that the other antenna is present in each other can be established mutually.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of cell distribution in an area.
  • FIG. 5 shows an example of a wireless communication network in which base stations are divided into three sectors.
  • the arrow indicates the beam peak direction in the horizontal plane from the antenna, and this arrow shows the relationship between the sector of each base station 22 and the cell 21 that it covers.
  • a plurality of cells 21 to 21 surrounded by a solid line indicate neighboring cells surrounded by a dotted line.
  • cells 21 and 21 form one group.
  • cell 21 is a neighbor cell of cell 21 and cell 21 is a neighbor cell of cell 21.
  • cells 21 to 21 constitute one group.
  • radio network designing apparatus 10 first determines K (K ⁇ 0) neighboring cells for each cell (cell number j) (step 201). Let Z be the set of neighboring cells for the target cell with cell number j. The number of set elements in set Z is K.
  • arrangement data indicating the arrangement of base stations constituting each cell and directivity direction data indicating the direction of the antenna may be used. In this case, it is assumed that the arrangement data and the direction data are stored in the fixed data storage unit 11 in advance.
  • radio network designing apparatus 10 calculates K neighboring cell traffic load ratios for each cell (step 202).
  • the neighboring cell traffic load ratio is a ratio of the traffic load of the target cell to the traffic load of the neighboring cell.
  • This neighbor cell traffic load ratio is a cell balance value indicating how much traffic load balance is achieved by the target cell in comparison with the neighbor cell.
  • the neighboring cell traffic load ratio R between the target cell with the cell number j and the neighboring cell with the cell number k can be obtained by Equation (1). [0035] [Equation 1]
  • L is the traffic load of the target cell with cell number j.
  • L is cell
  • Traffic load can be calculated by radio network design tool.
  • a traffic load calculation method will be described with reference to FIG.
  • an example of calculating the traffic load of cell 21 is shown.
  • grid points are arranged on the area in advance, and an assumed traffic amount per grid point is set in advance.
  • FIG. 5 only the lattice points on the cell 21 to be calculated are shown. Which cell each lattice point is in is determined by which base station (or antenna) the signal having the maximum reception level at that lattice point is transmitted.
  • the radio network designing apparatus 10 uses the objective function as an index for evaluating the inter-cell balance of the traffic load based on the K neighbor cell traffic load ratio in each cell. Ask for. It is preferable to use a representative value representing a statistical characteristic as an objective function as an evaluation index of traffic load balance between the target cell and neighboring cells.
  • the medium maximum and minimum values of K neighboring cell traffic load ratios are obtained, and these two are used as objective functions (step 203).
  • the largest of the K neighbor cell traffic load ratios is called the maximum traffic load ratio R (j).
  • the smallest of the K neighbor cell traffic load ratios is the minimum traffic load ratio R (j)
  • Equation (2) The maximum traffic load ratio R (j) is shown in Equation (2), and the minimum traffic load ratio R
  • the wireless network design apparatus 10 of the present embodiment has these objective functions R (j), R (j)
  • the power having the objective function selected from the largest and smallest medium forces of the K traffic load ratios as representatives is not limited to this.
  • the objective function may be selected by selecting the second largest and second smallest cells in the evaluation policy, in which cells with an extremely unbalanced traffic load are not included in the evaluation.
  • an average value of a traffic load ratio larger than “1” and an average value of a traffic load ratio smaller than “1” may be used as an objective function.
  • the wireless network design device 10 of the present embodiment first optimizes the maximum traffic load ratio R (j), and then minimizes the minimum traffic.
  • the load ratio R (j) is optimized! This is repeated several times.
  • FIG. 6 is a flowchart showing optimization processing for the entire area in the first embodiment.
  • radio network designing apparatus 10 first sets the initial tilt angle of the antenna of each cell (step 301).
  • radio network designing apparatus 10 determines K neighboring cells for each cell (step 302).
  • the radio network design device 10 calculates the neighboring cell traffic load ratio of each cell (step 303).
  • Each cell (cell number j) has K neighbor cell traffic load ratios.
  • radio network designing apparatus 10 performs K neighbors for each cell (cell number j).
  • the maximum traffic load ratio R (j) is also determined for the cell traffic load specific force (step 304).
  • the wireless network design device 10 selects cells in descending order of maximum traffic load ratio R (j).
  • the selection order is determined (step 305).
  • Radio network designing apparatus 10 selects a cell based on the determined cell selection order (step 306).
  • radio network designing apparatus 10 establishes 1 (R) for the selected cell.
  • Max max current is set (step 308), the tilt angle is increased by a certain value (for example, 1 degree) (step 309), and R (j) is calculated again (step 310). Increasing tilt angle reduces cell area max
  • the wireless network designing apparatus 10 sets the value of R (j) to R (step 311), and determines whether max temp temp current is satisfied or not (step 312).
  • the wireless network design device 10 maintains the tilt angle if 1 ⁇ R ⁇ R holds.
  • the wireless network design device 10 determines whether or not all cells have been selected.
  • Step 314 If all the cells have not been selected, the radio network designing apparatus 10 returns to the process of step 306 and selects the next cell. On the other hand, if all the cells have been selected, the radio network designing apparatus 10 determines whether or not the power of repeating steps 303 to 314 a predetermined number of times (Na times) (step 315). If the repetition of Na times is not over, the radio network designing apparatus 10 returns to Step 303.
  • radio network designing apparatus 10 calculates a neighboring cell traffic load ratio of each cell (step 316). There are K neighboring cell traffic load ratios for each cell (cell number j).
  • the wireless network design apparatus 10 determines K neighbors for each cell (cell number j).
  • the minimum traffic load ratio R (j) is also determined for the cell traffic load specific force (step 317).
  • the radio network design device 10 selects cells in ascending order of maximum traffic load ratio R (j).
  • Radio network designing apparatus 10 selects a cell based on the determined cell selection order (step 319).
  • radio network designing apparatus 10 determines whether or not R (j) ⁇ 1 is satisfied for the selected cell (step 320). If R (j) ⁇ 1, the wireless network
  • the design device 10 does not change the tilt angle. This is because it is not necessary to further increase it if it is above the minimum traffic load specific power ⁇ .
  • the mm min current is set (step 321), the tilt angle is decreased by a certain value (for example, 1 degree) (step 322), and R (j) is calculated again (step 323). Reducing the tilt angle increases the cell area mm
  • R (j) is set to R (step 324), and whether R ⁇ R ⁇ 1 is satisfied min temp current temp
  • the wireless network design device 10 maintains the tilt angle if R ⁇ R ⁇ 1 is satisfied.
  • the radio network designing device 10 determines whether or not all cells have been selected.
  • Step 327 If all the cells have not been selected, the radio network designing apparatus 10 returns to the process of step 319 and selects the next cell. On the other hand, if all the cells have been selected, the radio network designing apparatus 10 determines whether or not the force has been obtained by repeating the processes in steps 316 to 327 a predetermined number of times (Nb times) (step 328). If Nb iterations have not been completed, the radio network designing apparatus 10 returns to Step 316.
  • Nb times a predetermined number of times
  • radio network designing apparatus 10 determines whether or not the processing of steps 303 to 328 has been repeated a predetermined number of times (Nab times) (step 329). If the Nab iteration has not been completed, the radio network designing apparatus 10 returns to Step 303.
  • the wireless network designing apparatus 10 Output the tilt angle of each antenna (step 330).
  • the radio network design device 10 uses the radio parameters that can be changed at the base station in the objective function extraction unit 11 as parameters and uses the difference from the target value.
  • An objective function indicating the degree of balance between cells is obtained, and the optimization unit 12 changes the parameters of the objective function using an optimization algorithm so that the objective function approaches the target value.
  • the traffic load between cells can be easily balanced without having to repeat troublesome work.
  • a wireless network composed of a plurality of cells has a property in which the traffic load of a target cell is distributed to neighboring cells and the cells influence each other.
  • the balance between the target cell and the neighboring cell is evaluated, the balance between the cells can be satisfactorily achieved by the optimization process considering this property.
  • the representative value obtained for the traffic load specific power between the target cell and a plurality of neighboring cells is used as the objective function for the optimization process, so the number of objective functions is reduced and the process is facilitated. Has been.
  • the parameter tilt angle
  • the minimum traffic load ratio is smaller than 1. If the value is large, the parameter is not changed so as to increase it. Therefore, it is possible to search for a parameter that provides a good balance of traffic load between cells.
  • the parameter is changed only when the maximum traffic load ratio or the minimum traffic load ratio approaches 1, and the parameter is returned to the original when it does not, so the traffic load balance between cells is improved. Good parameters can be searched while confirming that
  • the base station antenna tilt angle has been described as an example of the objective function parameter of the optimization algorithm.
  • the present invention is not limited to this. Is not something As another example of the objective function parameter, the transmission power from each antenna may be used.
  • the transmission power from each antenna is used as a parameter, as a general property, if the transmission power is reduced, the cell area is reduced and the traffic load on the cell is reduced. In addition, if the transmission power is increased, the cell area increases and the traffic load on the cell increases. Therefore, the generality of the first embodiment is not lost even if the tilt angle force and the transmission power are set as parameters of the objective function, and the same can be implemented.
  • the degree of deterioration of communication quality within an area is indicated by the deterioration rate, which is the proportion of points where communication quality deteriorates in a given area.
  • the deterioration rate which is the proportion of points where communication quality deteriorates in a given area.
  • a point where the SIR (signal power to interference power ratio) does not satisfy a predetermined value is a point where communication quality deteriorates.
  • an example of taking the inter-cell noise of traffic load while keeping the deterioration rate of the important area low is illustrated.
  • the wireless network design apparatus according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the schematic operation of the radio network designing apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that an objective function and constraint conditions are used in the optimization process.
  • the objective function extraction unit 11 extracts the constraint condition in addition to the extraction of the objective function.
  • the degradation rate of the important area is used as an objective function, and the maximum traffic load ratio R (j) and the maximum traffic load ratio R (j), which are representative values of the neighboring cell traffic load ratio indicating the cell balance, are optimized.
  • the antenna tilt angle is used as the objective function parameter.
  • the constraint condition of the optimization algorithm is a condition imposed when searching for a parameter that improves the value of the objective function.
  • the same general-purpose optimization algorithm as the first embodiment such as a crushed-out method or a genetic algorithm can be used.
  • the deterioration rate of the entire area is first reduced, and then the deterioration rate of the entire area.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an optimization process for the entire area in the second embodiment.
  • the deterioration rate of important areas is reduced after the deterioration rate of all areas is reduced.
  • the deterioration rate of the important area is used as an objective function, it is preferable that this deterioration rate is lower. For this reason, in the present embodiment, optimization processing is performed so that the objective function approaches the target value “0”.
  • steps 401 to 413 are
  • steps 414 to 432 are stages to reduce the deterioration rate of important areas.
  • radio network designing apparatus 10 first sets the initial tilt angle of the antenna of each cell (step 401). Next, the wireless network designing apparatus 10 calculates the deterioration rate Pb of the entire area (step 402).
  • radio network designing apparatus 10 sets the value of degradation rate Pb to P1 (step
  • the tilt angle is temporarily updated (step 404), and the deterioration rate Pb of the entire area is calculated again (step 405).
  • the temporary update is to temporarily change the tilt angle of any antenna by a predetermined value.
  • the change includes a change to be increased and a change to be decreased
  • the temporary update of the tilt angle and the determination thereof are repeated a plurality of times, and therefore it is preferable to combine the change to be increased and the change to be decreased. For example, if the number of repetitions is 60 times, 1 to: LO times, 21 to 30 times, or 41 to 50 times, the chinole angle is / J, and the 11 to 20 times, 3 1 to 40 times, or 51 If it is -60th, the tilt angle may be increased.
  • antenna tilt angle is changed. For example, when the tilt angle is decreased, an antenna having a cell deterioration rate of a predetermined value or more may be selected and the tilt angle may be decreased. Further, when increasing the tilt angle, an antenna having a cell deterioration rate of less than a predetermined value may be selected and the tilt angle may be increased.
  • an arbitrary force may be used to change the tilt angle of the antenna, for example, a constant angle.
  • a general optimization algorithm in the field of combinatorial optimization with the deterioration rate as an objective function or Use genetic algorithms.
  • radio network designing apparatus 10 sets deterioration rate Pb to P1 (step 406).
  • the wireless network designing apparatus 10 breaks the temporary update.
  • the tilt angle is not updated and the tilt angle is not updated (step 408).
  • radio network designing apparatus 10 updates the tilt angle with the contents of the temporary update (step 409), and sets P1 to PI (step 410).
  • Steps 404 to 410 are repeated until a predetermined end condition is satisfied.
  • the end condition may be that the number of repetitions reaches a predetermined number.
  • P 1 the number of repetitions reaches a predetermined number.
  • the termination condition is that current is less than a predetermined value.
  • the wireless network design device 10 determines whether or not the end condition is satisfied (step 411). If the termination condition is not satisfied, the radio network designing apparatus 10 returns to Step 404.
  • the radio network designing apparatus 10 next determines the value of P1.
  • the tilt angle is the deterioration rate PI of the entire area.
  • radio network designing apparatus 10 sets an increase allowable parameter (step 413).
  • the increase allowable parameter is a value indicating how much the deterioration rate is improved when the deterioration rate of the important area is optimized, and that the tilt angle is allowed to be updated.
  • the value of this allowable increase parameter is determined based on Plopt.
  • the increase allowable parameter may be proportional value A and constant value B, and the operator may input A and B.
  • the tilt angle is adjusted on the condition that the deterioration rate of the entire area is smaller than A X P1 + B.
  • radio network designing apparatus 10 calculates deterioration rate Pa of the important area (step 414), and sets the value of the deterioration rate to P2 (step 415). [0083] Next, radio network designing apparatus 10 sets a limit value R of the neighboring cell traffic load ratio (step 416). This limit value R is the maximum traffic load ratio R
  • a tilt angle that satisfies a predetermined relationship with max min limit is allowed.
  • the limit value R can be set manually by the operator! /.
  • radio network designing apparatus 10 determines K neighboring cells for each cell (step 417). Then, the wireless network designing apparatus 10 temporarily updates the tilt angle (step 418), recalculates the deterioration rate Pa of the important area (step 419), and further calculates the deterioration rate Pb of the entire area (step 420).
  • the method for temporarily updating the tilt angle may be the same as the method used in step 404.
  • the wireless network design device 10 sets the deterioration rate Pa of the important area to P2.
  • the radio network designing apparatus 10 calculates the neighboring cell traffic load ratio of each cell (step 423).
  • Each cell (cell number j) has K neighbor cell traffic load ratios.
  • the radio network designing apparatus 10 calculates the K neighbor cell traffic load specific power maximum traffic load ratio R (j) and the minimum traffic load ratio R (j) for each cell (cell number j).
  • the radio network designing apparatus 10 determines whether or not the force satisfies P2 ⁇ P2.
  • Step 425 This is to judge whether the deterioration rate of the important area is improved by the temporary update of the tilt angle. If P2 ⁇ P2, the wireless network configuration
  • the measuring device 10 discards the temporary update and does not update the tilt angle (step 426). On the other hand, if P2 ⁇ P2 holds, then the wireless network design apparatus 10 then performs PI ⁇ A temp current temp
  • the tilt angle can be updated by judging whether the force is smaller than P2 ⁇ P2 temp current
  • Tilt is determined by determining whether the overall deterioration rate is smaller than P2 ⁇ P2.
  • max limit mm limit is less than the maximum traffic load ratio R (j) and the limit value R and the maximum traffic load ratio R (j) is greater than 1ZR.
  • the tilt angle is updated in a range where the traffic load balance of all cells is within a certain value.
  • the traffic load balance within a certain level is maintained in all cells.
  • the wireless network design apparatus 10 updates the tilt angle with the contents of the temporary update (step 429), and sets P2 to P2 and P1 to P1 (step 430).
  • Steps 414 to 431 are repeated until a predetermined end condition is satisfied.
  • the end condition may be that the number of repetitions reaches a predetermined number.
  • the radio network designing apparatus 10 determines whether or not the termination condition is satisfied (step 431).
  • the end condition may be that the number of repetitions reaches a predetermined number.
  • P2 is not a predetermined value.
  • the radio network designing apparatus 10 determines the tilt angles of PI, P2, and each antenna.
  • P1 is the overall deterioration rate after improvement
  • the radio network designing apparatus 10 uses radio parameters that can be changed at the base station as parameters, and determines the degree of deterioration rate of the important area based on the difference from the target value.
  • the objective function to be shown is calculated, the constraint condition for balancing the traffic load between cells is determined by the optimization process of the objective function, and the parameters of the objective function are set using the optimization algorithm that imposes the constraint condition. Since the objective function is changed to approach the target value, it is easy to design a multi-cell wireless network design. While taking the lance, the deterioration rate of the important area can be reduced.
  • the base station antenna tilt angle is used as an example of the objective function parameter of the optimization algorithm.
  • the present invention is not limited to this.
  • the transmission power from each antenna may be used.
  • the transmission power from each antenna is used as a parameter, as a general property, if the transmission power is reduced, it is difficult for radio waves to reach the cover area, and the deterioration rate increases. Further, if the transmission power is increased, the radio wave can easily reach the cover area, and the deterioration rate is reduced. Therefore, the generality of the second embodiment is not lost even if the parameter of the objective function is the transmission power such as the tilt angle force, and the same can be implemented.
  • the third embodiment has a configuration in which the cell area is used instead of the traffic load in the first embodiment.
  • a cell area is used instead of the traffic load in the second embodiment.
  • Cell of cell number j instead of L in the second embodiment cell,]
  • the product can be expressed by the number of grid points arranged on the cell.
  • the maximum traffic load ratio R (j) which is a constraint
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • the fifth embodiment differs from the first embodiment in the traffic load calculation method.
  • a traffic load calculation method in the fifth embodiment will be described. First, the SIR of the received signal of the base station at each grid point in the evaluation area is calculated, and the reciprocal of the average value in the cell of the radio link throughput associated with each SIR is obtained. Next, at the grid points, the traffic volume represented by the bit rate is defined as the data volume generated per unit time, and the sum in the cell is obtained. Furthermore, the traffic load is the product of the reciprocal of the average value of the radio channel throughput in the cell and the sum of the amount of data generated per unit time in the cell.
  • the traffic load calculated by this method indicates the temporal usage rate of the channel, that is, the traffic load in HSDPA using a channel whose channel performance is adaptively changed in time by SIR.
  • the sixth embodiment differs from the second embodiment in the traffic load calculation method.
  • the traffic load calculation method in the sixth embodiment is the same as that in the fifth embodiment.
  • the traffic load calculated by this method indicates the time usage rate of the channel, that is, the traffic load in HSDPA using a channel whose channel performance is adaptively changed by SIR.
  • the power indicating the traffic load or the balance of the cell area is not limited to these.
  • the neighboring cell traffic load ratio is brought close to 1
  • the second embodiment an example in which it is restricted to a value close to “1” is shown. Is limited to this Is not to be done.
  • the neighboring cell traffic load ratio may be close to or constrained by other numerical values according to resources of each base station such as the number of transceivers arranged in each cell.

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Abstract

無線パラメータを目的関数のパラメータとした最適化処理によりセルバランスをとることで容易にセル間のバランスをとる技術が開示される。目的関数抽出部１１は、基地局の無線パラメータを目的関数のパラメータとし、そのパラメータの変更によって特性の変化する対象セルとその対象セルの近隣に存在する近隣セルとの間のセルバランス値を用い、トラヒック負荷のセル間のバランスをとる最適化処理に用いる、少なくとも目的関数を含む条件の設定を行なう。最適化部１２は、目的関数抽出部１１にて設定された条件に従って最適化処理を行い、解となるパラメータの値を求める。

Description

明 細 書
無線ネットワーク設計装置および方法
技術分野
[0001] 本発明は、複数のセルを有する無線通信ネットワークを設計する装置および方法 に関するものである。
背景技術
[0002] 複数のセルを有する無線通信ネットワークではトラヒックによる負荷が各セルにかか る。負荷の高いセルでは、呼損やパケットの破棄の発生する確率が高くなる。したが つて、そのような無線通信ネットワークの設計においては、各セルのトラヒック容量に 対してトラヒック負荷が適切に設定されることが好ましい。また、複数のセルを有する 無線通信ネットワークでは、各セル力 の送信信号が干渉することによって通信品質 の劣化する地点がある。したがって、所定のエリア内において通信品質の劣化する 地点を少なくすることが望ましい。ここでは、所定のエリアに占める通信品質の劣化す る地点の割合を劣化率ということとし、例えば SIR (信号電力対干渉電力比）が所定 の値を満たして 、な 、地点を通信品質の劣化する地点とする。
[0003] 例えば、各セルのトラヒック容量が等しぐ全てのエリアで要求される劣化率が等し V、場合、負荷分散の観点力も各セルに等 、トラヒック負荷が力かることが望ま U、。 従来、無線ネットワークの各セルの負荷を制御する技術が提案されている（例えば、 特開 2005 - 117357号公報参照)。
[0004] 各セルのトラヒック負荷は"単位面積当たりに発生が想定されるトラヒック量 (単位面 積当たりの予想トラヒック量) "ど'セル面積"との積となる。したがって、例えば、単位面 積当たりの予想トラヒック量が一様に分布している場合、各セルのトラヒック負荷を等し くするため、全てのセルの面積が等しくなるように無線ネットワーク設計を行なうことが 好ましい。
[0005] 無線ネットワーク設計において、各セルのトラヒック負荷を適正化することをセルの ノ ランスをとるということとする。具体的には、全てのエリアで要求される劣化率が等し V、場合に各セルのトラヒック負荷を互いに近 、値にすることや、単位面積当たりの予 想トラヒック量が一様に分布して 、る場合に各セルのセル面積をお互いに近 、値に することがそれに当たる。
[0006] 各セルのトラヒック負荷は、通常、無線ネットワーク設計ツールによるシミュレーション によって求められる。具体的には、まず、無線ネットワーク設計ツールは、アンテナの チルト角、アンテナ力 の送信電力、地形の起伏、各セルの相互干渉など力 各セ ルのセル境界を求め、セル面積を計算する。次に、無線ネットワーク設計ツールは、 単位面積当たりの予想トラヒック量にセル面積を乗算することにより各セルに加わるト ラヒック負荷を計算する。
[0007] 従来の無線ネットワーク設計ツールでは、無線ネットワーク設計ツールの操作者が 、アンテナのチルト角や送信電力といったパラメータを変更してトラヒック負荷を計算 するという作業を繰り返しながら、セルのバランスをとつた適正なパラメータを求めて いた。
[0008] ところで、無線ネットワーク設計にぉ 、て、重要エリアの劣化率を他のエリアよりも低 く抑えたいという要求がある場合がある。これに対して、無線ネットワーク設計ツール により、重要エリアの劣化率力 、さくなるようにパラメータを自動設定する方法が提案 されている。
[0009] 図 1は、重要エリアの分布の一例を示す図である。図 1にお 、て、太 、実線で囲ま れた全体エリア 90の中には、細い実線で囲まれた複数のセル 91〜91が構成され
1 6 ている。セル 91はセル番号 j = l、セル 91はセル番号 j = 2、セル 91はセル番号 j =
1 2 3
3、セノレ 91 ίまセノレ番号 j =4、セノレ 91 ίまセノレ番号 j = 5、セノレ 91 ίまセノレ番号 j = 6で
4 5 6 あるとする。そして、網掛けされた部分が重要エリア 92である。各基地局 93は 3セクタ を構成可能であり、図 1では、各基地局 93のセクタとそのカバーするセル 91の関係 が矢印で示されている。
[0010] 例えば、従来方法により、アンテナのチルト角をパラメータとして重要エリアの劣化 率を他のエリアより低く抑えようとする場合について考える。重要エリア 92は、セル番 号 j = lのセル 91と、セル番号 j = 6のセル 91 に存在する。したがって、セル 91とセ
1 6 1 ル 91の劣化率を低くするように、セル 91のアンテナとセル 91のアンテナのチルト
6 1 6
角が大きな値に変更される。なお、ここではチルト角を大きくすると、セル面積が小さ くなり、トラヒック負荷が低減されるものとする。
発明の開示
[0011] セルのバランスをとるための従来方法では、無線ネットワークの設計を行なう者がコ ンピュータを操作しながらパラメータの変更とトラヒック負荷の計算を繰り返していた。 基地局数が多ぐセル数の多い無線ネットワークを設計する場合、操作者がパラメ一 タの変更とトラヒック負荷の計算を何度も繰り返す必要があり、設計は長時間を要する 作業となっていた。
[0012] また、重要エリアの劣化率を低く抑えるための従来方法では、各セルのトラヒック負 荷のバランスが極端に崩れてしまうことがあった。従来方法では、重要エリアの劣化 率を低減させるとき、他のセルとのバランスを考慮して 、な力つた力もである。
[0013] そのため、無線ネットワーク設計ツールの操作者は、従来方法により重要エリアの 劣化率を自動的に低下させた後に、各セルのトラヒック負荷のバランスをとるためにパ ラメータの変更と計算を繰り返す必要があり、設計は長時間を要する作業となってい た。
[0014] 本発明の目的は、複数のセルを有する無線通信ネットワークの設計において容易 にセルのバランスをとることのできる装置および方法を提供することである。
[0015] 上記目的を達成するために、本発明の無線ネットワーク設計装置は、基地局からの 無線電波で複数のセルをカバーする無線ネットワークの設計を行なう無線ネットヮー ク設計装置であって、 目的関数抽出部と最適化部とを有している。
[0016] 目的関数抽出部は、基地局の無線パラメータを目的関数のパラメータとし、そのパ ラメータの変更によって特性の変化する対象セルとその対象セルの近隣に存在する 近隣セルとの間のセルバランス値を用い、トラヒック負荷のセル間のバランスをとる最 適化処理に用いる、少なくとも目的関数を含む最適化条件の設定を行なう。
[0017] 最適化部は、 目的関数抽出部にて設定された最適化条件に従って最適化処理を 行い、解となるパラメータの値を求める。
[0018] 本発明によれば、無線ネットワーク設計装置は、 目的関数抽出部にて、基地局の無 線パラメータをパラメータとする目的関数を求め、最適化部にて、最適化アルゴリズム を用いて最適化処理を行なうので、操作者は複数セルを有する無線ネットワークの設 計においてセル間のトラヒック負荷のバランスを容易にとることができる。 図面の簡単な説明
[0019] [図 1]重要エリアの分布の一例を示す図である。
[図 2]第 1の実施形態による無線ネットワーク設計装置の構成を示すブロック図である
[図 3]第 1の実施形態による無線ネットワーク設計装置の概略動作を示すフローチヤ ートである。
[図 4]第 1の実施形態における目的関数の抽出方法を示すフローチャートである。
[図 5]エリア内におけるセルの分布の一例を示す図である。
[図 6]第 1の実施形態におけるエリア全体に対する最適化処理を示すフローチャート である。
[図 7]第 2の実施形態におけるエリア全体の最適化処理を示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
[0020] 本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
[0021] (第 1の実施形態）
ここでは、基地局における代表的な無線パラメータであるアンテナのチルト角を適 正化し、セルのバランスをとる形態を例示する。この無線ネットワーク設計は、最適化 アルゴリズムを用い、ノ ラメータを変化させることより目的関数の値を所定の目標値に 近づけることにより行なわれる。
[0022] 図 2は、第 1の実施形態による無線ネットワーク設計装置の構成を示すブロック図で ある。図 2を参照すると、無線ネットワーク設計装置 10は、目的関数抽出部 11、最適 化部 12、および格納部 13を有している。
[0023] 格納部 13は、目的関数の抽出および目的関数の値を算出するためのデータを格 納する。このデータには、固定データと変更可能なパラメータとがある。固定データの 例としてエリア内の地形の起伏を示す地形データがある。また、本実施形態では、ァ ンテナのチルト角のみを可変のパラメータとするので、基地局の配置や送信電力は 固定データに属することとなる。本実施形態では、アンテナのチルト角のみがパラメ ータである。ただし、アンテナのチルト角の初期値 (初期チルト角）は、例えば操作者 によって無線ネットワーク設計装置 10に入力され、固定データとして格納部 13に格 糸内しておくこととしてちよい。
[0024] 目的関数抽出部 11は、格納部 13に格納されているデータから、トラヒック負荷のセ ル間におけるバランスの程度を示す指標となる目的関数を抽出する。目的関数が所 定の目標値に近いほどセル間のバランスがとれていることを示す。この目的関数は、 アンテナのチノレト角をパラメータとして ヽる。
[0025] 最適化部 12は、パラメータであるチルト角を変化させて、目的関数の算出値と目標 値とを比較することを複数回にわたり繰り返し、目的関数が目標値に近づくようなパラ メータを探索し、得られたパラメータの値を解として出力する。このパラメータの探索 により各セルのトラヒック負荷を適正化し、セル間のバランスをとることができる。この処 理が最適化処理であり、これに用いるアルゴリズムが最適化アルゴリズムである。最適 化アルゴリズムとしては、総当り法（しらみつぶし法）、遺伝的アルゴリズム、その他の 汎用的な既存のアルゴリズムを用いることができる。
[0026] なお、目的関数抽出部 11および最適化部 12は、各部の機能を実現するためのソ フトウェアプログラムをコンピュータが実行することにより実現することもできる。
[0027] 図 3は、第 1の実施形態による無線ネットワーク設計装置の概略動作を示すフロー チャートである。図 3を参照すると、無線ネットワーク設計装置 10は、まず、最適化処 理に用いる目的関数を抽出する (ステップ 101)。そして、無線ネットワーク設計装置 1 0は、パラメータを変更して、その目的関数の算出値を所定の目標値に近づけるよう に最適化処理を行う（ステップ 102)。
[0028] 図 4は、第 1の実施形態における目的関数の抽出方法を示すフローチャートである 。 目的関数は、その目的関数の対象となるセル (対象セル:セル番号 j)のトラヒック負 荷と、その対象セルの近隣セルのトラヒック負荷との関係で定められる。対象セルは、 ノラメータの変更により特性の変化するセルであり、具体的にはチルト角を変化させ ようとして 、るアンテナからの電波でカバーされて!/、るセルである。
[0029] 例えば、基地局がセクタ化されておらず無指向性のアンテナが用いられている場合 、近隣セルは、セル番号 jの対象セルを形成するアンテナから所定の距離以内にある アンテナによって形成されるセルであるとすればよい。 [0030] また、基地局がセクタ化されており、指向性アンテナが用いられている場合、対象セ ルを形成するアンテナ力 所定距離以内にあり、かつ水平面内のビームピーク方向 が対象セルのビームピーク方向と対向するセルであるとすればよい。ビームピーク方 向が対向するとは、例えば、 2つのアンテナの水平面内ビームピーク方向を示すベタ トルのなす角が所定角度以上であり、かつ一方のアンテナの平面内ビームピーク方 向から所定角度範囲内に他方のアンテナがあるという関係が相互に成り立つこととす ればよい。
[0031] 図 5は、エリア内におけるセルの分布の一例を示す図である。図 5には、基地局が 3 セクタ化された無線通信ネットワークの例が示されている。図 5において、矢印は、ァ ンテナからの水平面内のビームピーク方向を示しており、この矢印により各基地局 22 のセクタとそのカバーするセル 21の関係が分かる。
[0032] 図 5においては、実線で囲まれた複数のセル 21〜21 は、点線で囲まれた近隣セ
1 6
ルのグループに分類されている。この例では、対象セルの属するグループに属する 他のセルが近隣セルとなっている。例えば、セル 21、 21で 1つのグループが構成さ
5 6
れているので、セル 21はセル 21の近隣セルであり、セル 21はセル 21の近隣セ
5 6 6 5 ルである。同様に、セル 21〜21で 1つのグループが構成されている。
1 4
[0033] 図 4を参照すると、無線ネットワーク設計装置 10は、まず、各セル (セル番号 j)につ いて K個（K≥0)の近隣セルを決定する（ステップ 201)。セル番号 jの対象セルに対 する近隣セルの集合を Zとする。集合 Zの集合要素数が Kである。近隣セルの決定 には、例えば、各セルを構成する基地局の配置を示す配置データと、アンテナの指 向方向を示す指向方向データを用いればよい。その場合、この配置データおよび指 向方向データは固定データ格納部 11に予め格納されているものとする。
[0034] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セルについて、 K個の近隣セルトラヒック 負荷比を算出する (ステップ 202)。ここで、近隣セルトラヒック負荷比は、近隣セルの トラヒック負荷に対する、対象セルのトラヒック負荷の比である。この近隣セルトラヒック 負荷比は、対象セルが近隣セルとの比較において、どの程度のトラヒック負荷バラン スを実現して 、るかを示すセルバランス値である。セル番号 jの対象セルとセル番号 k の近隣セルとの近隣セルトラヒック負荷比 R は式（1)により求めることができる。 [0035] [数 1]
Rik = (k≡Zj ) W
ただし、 Zが空集合の場合には R = 1. 0とする。
j jk
[0036] 式（1)において、 L はセル番号 jの対象セルのトラヒック負荷である。 L はセル
cell, ] cell, k 番号 kの近隣セルのトラヒック負荷である。トラヒック負荷は、無線ネットワーク設計ツー ノレにより計算することができる。
[0037] トラヒック負荷の計算方法について図 5を参照して説明する。ここでは、セル 21のト ラヒック負荷を計算する例を示す。まず予め、エリア上に格子点を配置し、格子点当 たりの想定トラヒック量を予め設定しておく。図 5には、計算対象であるセル 21上の 格子点のみが示してある。各格子点がどのセル内に存在するかは、その格子点にお ける受信レベルが最大となる信号がどの基地局（ある 、はアンテナ)から送出されて いるかにより定まる。セル番号 j = lのセル 21 内に存在する格子点の想定トラヒック量 の総和を計算することによりセル 21のトラヒック負荷 L を求めることができる。
1 cell, 1
[0038] 図 4に戻り、次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セルにおいて、 K個の近隣 セルトラヒック負荷比に基づき、トラヒック負荷のセル間バランスを評価するための指 標となる目的関数を求める。対象セルと近隣セルとの間のトラヒック負荷バランスの評 価指標として統計的な特徴を表す代表値を目的関数とすることが好ま U、。
[0039] 本実施形態においては、具体的に、 K個の近隣セルトラヒック負荷比の中力 最大 のものと最小のものを求め、これら 2つを目的関数とする（ステップ 203)。ここでは、 K 個の近隣セルトラヒック負荷比の中で最大のものを最大トラヒック負荷比 R (j)とい
max
い、 K個の近隣セルトラヒック負荷比の中で最小のものを最小トラヒック負荷比 R (j)
] min t 、うこととする。最大トラヒック負荷比 R (j)を式 (2)に示し、最小トラヒック負荷比 R
max
(j)を式 (3)に示す。
mm
[0040] [数 2]
Figure imgf000010_0001
アンテナのチルト角を変化させるとセル面積が変化し、その結果としてセルのトラヒ ック負荷が変化するので、トラヒック負荷の比である R (j)、 R (j)はアンテナのチ
max min
ルト角をパラメータとした関数であるといえる。
[0041] 本実施形態の無線ネットワーク設計装置 10は、これらの目的関数 R (j)、 R (j)
max min を" 1"に近づけるように最適化処理を行なう。 目的関数 R (j)、R (j)が" 1"に近い
max mm
程、対象セルのトラヒック負荷と近隣セルのトラヒック負荷との差が小さいといえる。し たがって、この目的関数の算出値を目標値" 1"に近づけるように最適化をすれば、セ ル間のバランスがとれることとなる。
[0042] なお、本実施形態では、 K個のトラヒック負荷比の中力 最大のものと最小のものを 代表として選んで目的関数とした力 本発明はこれに限定されるものではない。他の 例として、極端にトラヒック負荷のバランスが崩れたセルを評価に組み入れな 、と 、う ポリシーで 2番目に大きいものと 2番目に小さいものを選んで目的関数としてもよい。 また、さらに他の例として、 "1"より大きいトラヒック負荷比の平均値と、 "1"より小さいト ラヒック負荷比の平均値を目的関数としてもよい。
[0043] 本実施形態の無線ネットワーク設計装置 10は、エリア全体に対する最適化処理の 一例として、まず最大トラヒック負荷比 R (j)に対して最適化を行い、次に最小トラヒ
max
ック負荷比 R (j)に対して最適化を行!ヽ、それを複数回繰り返すこととする。
mm
[0044] 図 6は、第 1の実施形態におけるエリア全体に対する最適化処理を示すフローチヤ ートである。図 6を参照すると、無線ネットワーク設計装置 10は、まず、各セルのアン テナの初期チルト角を設定する (ステップ 301)。次に、無線ネットワーク設計装置 10 は、各セルの近隣セルを K個決定する（ステップ 302)。
[0045] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セルの近隣セルトラヒック負荷比を計算 する (ステップ 303)。各セル (セル番号 j)の近隣セルトラヒック負荷比は K個である。
[0046] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セル (セル番号 j)について、 K個の近隣 セルトラヒック負荷比力も最大トラヒック負荷比 R (j)を求める (ステップ 304)。さらに
max
、無線ネットワーク設計装置 10は、最大トラヒック負荷比 R (j)が大きい順にセル選
max
択順序を決定する (ステップ 305)。そして、無線ネットワーク設計装置 10は、決定し たセル選択順序に基づ 、てセルを選択する (ステップ 306)。
[0047] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、選択したセルについて、 1く R (j)が成立
max
する力否かを判定する (ステップ 307)。 1 <R (j)が成立しなければチルト角の変
max
更を行わない。最大トラヒック負荷比が" 1"より小さければ、それをさらに小さくする必 要がないからである。
[0048] KR (j)が成立すれば、無線ネットワーク設計装置 10は、 R (j)の値を R
max max current に設定し (ステップ 308)、チルト角を一定値 (例えば 1度)だけ大きくし (ステップ 309) 、 R (j)を再度計算する (ステップ 310)。チルト角を大きくすることは、セル面積を小 max
さくし、トラヒック負荷を低減させる傾向を示す。そして、無線ネットワーク設計装置 10 は、 R (j)の値を R に設定し (ステップ 311)、 1≤R <R が成立するか否 max temp temp current か判定する (ステップ 312)。
[0049] 無線ネットワーク設計装置 10は、 1≤R <R が成立すればチルト角を維持
temp current
し、 1≤R <R が成立しなければチルト角を元に戻す (ステップ 313)。 1≤R
temp current te
<R が成立しないことは、最大トラヒック負荷比力 ' 1"に近づかないと考えられ mp current
るので、チルト角を元に戻すこととしている。
[0050] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、全てのセルを選択し終えた力否力判定する
(ステップ 314)。全てのセルを選択し終えていなければ、無線ネットワーク設計装置 1 0は、ステップ 306の処理に戻って次のセルを選択する。一方、全てのセルを選択し 終えていれば、無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 303〜314の処理を所定 回（Na回）繰り返した力否か判定する (ステップ 315)。 Na回の繰り返しが終わって ヽ なければ、無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 303に戻る。
[0051] 一方、 Na回の繰り返しが終わっていれば、無線ネットワーク設計装置 10は、各セル の近隣セルトラヒック負荷比を計算する (ステップ 316)。各セル (セル番号 j)の近隣セ ルトラヒック負荷比は K個である。
j
[0052] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セル (セル番号 j)について、 K個の近隣 セルトラヒック負荷比力も最小トラヒック負荷比 R (j)を求める (ステップ 317)。さらに
mm
、無線ネットワーク設計装置 10は、最大トラヒック負荷比 R (j)が小さい順にセル選
mm
択順序を決定する (ステップ 318)。そして、無線ネットワーク設計装置 10は、決定し たセル選択順序に基づ!/、てセルを選択する (ステップ 319)。
[0053] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、選択したセルについて、 R (j)く 1が成立 する力否かを判定する (ステップ 320)。 R (j) < 1が成立しなければ、無線ネットヮ
mm
ーク設計装置 10はチルト角の変更を行わない。最小トラヒック負荷比力 ^以上であれ ば、それをさらに大きくする必要がないからである。
[0054] R (j) < lが成立すれば、無線ネットワーク設計装置 10は、 R (j)の値を R
mm min current に設定し (ステップ 321)、チルト角を一定値 (例えば 1度)だけ小さくし (ステップ 322) 、 R (j)を再度計算する (ステップ 323)。チルト角を小さくすることは、セル面積を大 mm
きくし、トラヒック負荷を高くする傾向を示す。そして、無線ネットワーク設計装置 10は
、R (j)の値を R に設定し (ステップ 324)、 R <R ≤1が成立するか否か min temp current temp
判定する (ステップ 325)。 R <R ≤1が成立しないことは、最小トラヒック負荷
current temp
比が 1に近づかな 、と考えられるので、チルト角を元に戻すこととして 、る。
[0055] 無線ネットワーク設計装置 10は、 R <R ≤1が成立すればチルト角を維持
current temp
し、 R <R ≤1が成立しなければチルト角を元に戻す (ステップ 326)。
current temp
[0056] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、全てのセルを選択し終えた力否力判定する
(ステップ 327)。全てのセルを選択し終えていなければ、無線ネットワーク設計装置 1 0は、ステップ 319の処理に戻って次のセルを選択する。一方、全てのセルを選択し 終えていれば、無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 316〜327の処理を所定 回（Nb回）繰り返した力否か判定する (ステップ 328)。 Nb回の繰り返しが終わって ヽ なければ、無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 316に戻る。
[0057] Nb回の繰り返しが終わっていれば、無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 303 〜328の処理を所定回（Nab回）繰り返したか否か判定する（ステップ 329)。 Nab回 の繰り返しが終わっていなければ、無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 303に 戻る。
[0058] Nab回の繰り返しが終わっていれば、無線ネットワーク設計装置 10は、最適化後の 各アンテナのチルト角を出力する (ステップ 330)。
[0059] 以上説明したように、本実施形態によれば、無線ネットワーク設計装置 10は、 目的 関数抽出部 11にて、基地局にて変更可能な無線パラメータをパラメータとし、 目標値 との差分によりセル間のバランスの程度を示す目的関数を求め、最適化部 12にて、 最適化アルゴリズムを用いて目的関数のパラメータを変更し、 目的関数を目標値に 近づけるので、操作者は、複数セルを有する無線ネットワークの設計において、面倒 な作業を繰り返す必要が無ぐセル間のトラヒック負荷のバランスを容易にとることが できる。
[0060] 複数のセルで構成される無線ネットワークには、対象セルのトラヒック負荷が近隣セ ルに分散され、セル同士が互いに影響しあう性質がある。本実施形態では、対象セ ルと近隣セルの間のバランスを評価するので、この性質を考慮した最適化処理により セル間のバランスを良好にとることができる。
[0061] また、本実施形態では、対象セルと複数の近隣セルとのトラヒック負荷比力 求めた 代表値を目的関数として最適化処理に用いるので、 目的関数の数を低減して処理が 容易化されている。
[0062] また、各近隣セルとのトラヒック負荷比の最大値と最小値を代表値としているので、 その代表値によって代表される複数の近隣セルを含め、良好にセルバランスをとるこ とがでさる。
[0063] また、本実施形態によれば、最大トラヒック負荷比が 1より小さい場合にはそれを小 さくするようなパラメータ (チルト角）の変更を行なわず、また、最小トラヒック負荷比が 1より大きい場合にはそれを大きくするようなパラメータ変更を行なわないので、トラヒ ック負荷のセル間バランスが良好となるようなパラメータを探索することができる。
[0064] また、本実施形態によれば、最大トラヒック負荷比または最小トラヒック負荷比が 1に 近づくときのみパラメータを変更し、そうならないときにはパラメータを元に戻すので、 トラヒック負荷のセル間バランスが改善されることを確認しながら良好なパラメータを探 索することができる。
[0065] なお、第 1の実施形態では、最適化アルゴリズムの目的関数のパラメータの一例と して基地局のアンテナのチルト角を用いて説明した。しかし、本発明はこれに限定さ れるものではない。目的関数のパラメータの他の例として、各アンテナからの送信電 力を用いてもよい。
[0066] 各アンテナからの送信電力をパラメータとする場合、一般的な性質としては、送信 電力を小さくすれば、セル面積が縮小し、セルのトラヒック負荷が低減する。また、送 信電力を大きくすれば、セル面積が拡大し、セルのトラヒック負荷が増大する。したが つて、目的関数のパラメータをチルト角力も送信電力にしても第 1の実施形態の一般 性は失われず、同様に実施することができる。
[0067] (第 2の実施形態）
無線ネットワークを含む通信ネットワークでは、エリア内の通信品質の劣化の度合い 力 所定のエリアに占める通信品質の劣化する地点の割合である劣化率によって示 される。ここでは、例えば SIR (信号電力対干渉電力比）が所定の値を満たさない地 点を通信品質の劣化する地点とする。本実施形態では、重要エリアの劣化率を低く 抑えながら、トラヒック負荷のセル間ノ ランスをとる形態を例示する。第 2の実施形態 による無線ネットワーク設計装置は図 2に示した第 1の実施形態と同様の構成である 。また、第 2の実施形態による無線ネットワーク設計装置の概略動作は図 3に示した 第 1の実施形態と同様である。
[0068] ただし、第 2の実施形態では、最適化の処理において目的関数と制約条件が用い られる点で第 1の実施形態と異なる。本実施形態では、目的関数抽出部 11は目的関 数の抽出に加え、制約条件の抽出も行なう。本実施形態では、重要エリアの劣化率 を目的関数とし、セルバランスを示す近隣セルトラヒック負荷比の代表値である最大ト ラヒック負荷比 R (j)と最大トラヒック負荷比 R (j)を最適化アルゴリズムの制約条
max min
件とする。目的関数のパラメータには第 1の実施形態と同じくアンテナのチルト角を用 いる。
[0069] 最適化アルゴリズムの制約条件とは、目的関数の値を改善するパラメータを探索す る際に課される条件のことである。第 2の実施形態における最適化アルゴリズムには、 第 1の実施形態と同じぐしらみつぶし法や遺伝的アルゴリズムのような汎用的な最適 化アルゴリズムを用いることができる。
[0070] 第 2の実施形態では、まず全エリアの劣化率を小さくし、その後に全エリアの劣化率 を考慮しつつ重要エリアの劣化率をさらに小さくするという最適化アルゴリズムを例示 する。
[0071] 図 7は、第 2の実施形態におけるエリア全体の最適化処理を示すフローチャートで ある。ここでは、全エリアの劣化率を低減させた後に、重要エリアの劣化率を低減させ る例を示す。重要エリアの劣化率を目的関数とするが、この劣化率はより低い方が好 ましい。そのため本実施形態では、目的関数を目標値" 0"に近づけるような最適化処 理がされる。ただし、その最適化処理には最大トラヒック負荷比 R (j)
max と最小トラヒッ ク負荷比 R (j)とによる制約条件が課される。図 7において、ステップ 401〜413が
min
全エリアの劣化率を低減する段階であり、ステップ 414〜432が重要エリアの劣化率 を低減する段階である。
[0072] 図 7を参照すると、無線ネットワーク設計装置 10は、まず、各セルのアンテナの初期 チルト角を設定する (ステップ 401)。次に、無線ネットワーク設計装置 10は、エリア全 体の劣化率 Pbを計算する (ステップ 402)。
[0073] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、劣化率 Pbの値を P1 に設定し (ステツ
current
プ 403)、チルト角を仮更新し (ステップ 404)、エリア全体の劣化率 Pbを再度計算す る (ステップ 405)。仮更新は、いずれかのアンテナのチルト角を所定値だけ仮に変更 することである。変更には大きくする変更と小さくする変更があるが、本実施形態では チルト角の仮更新とその確定が複数回繰り返されるので、大きくする変更と小さくする 変更とを組み合わせることが好ましい。例えば、繰り返し回数を 60回とし、 1〜： LO回 目、 21〜30回目、または 41〜50回目であればチノレト角を/ J、さくし、 11〜20回目、 3 1〜40回目、または 51〜60回目であればチルト角を大きくすることとしてもよい。
[0074] また、どのアンテナのチルト角を変更するかについては様々な選択方法が考えられ る。例えば、チルト角を小さくするときには、セルの劣化率が所定値以上のアンテナを 選択し、そのチルト角を小さくすることとしてもよい。また、チルト角を大きくするときに は、セルの劣化率が所定値未満のアンテナを選択し、そのチルト角を大きくすることと してちよい。
[0075] また、アンテナのチルト角をどの程度変更するかについては任意である力 例えば 一定角度であるとすればよい。 [0076] 仮更新するアンテナの選択と、チルト角を仮更新する角度の決定に他の方法を用 いる場合、劣化率を目的関数とする組合せ最適化の分野における一般的な最適化 アルゴリズム、あるいは遺伝的アルゴリズムを用いればよ 、。
[0077] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、劣化率 Pbを P1 に設定し (ステップ 406)
temp
、P1 力P1 より小さいか否か判定する（ステップ 407)。これは、チルト角の更 temp current
新でエリア全体の劣化率 Pbが改善される力否かを判定するものである。
[0078] P1 力 SP1 より小さくなければ、無線ネットワーク設計装置 10は、仮更新を破
temp current
棄してチルト角の更新を行なわない (ステップ 408)。一方、 PI 力P1 より小さ
temp current ければ、無線ネットワーク設計装置 10は、仮更新の内容でチルト角を更新し (ステツ プ 409)、P1 を PI に設定する（ステップ 410)。
temp current
[0079] ステップ 404〜410は所定の終了条件が満たされるまで繰り返される。例えば、繰り 返し回数が所定数に達したことを終了条件とすることが考えられる。他の例として、 P 1
currentが所定値未満であることを終了条件とすることが考えられる。無線ネットワーク 設計装置 10は、終了条件が満たされた力否か判定する (ステップ 411)。終了条件が 満たされていなければ、無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 404に戻る。
[0080] 終了条件が満たされていれば、無線ネットワーク設計装置 10は、次に P1 の値
current を PI に設定する (ステップ 412)。これにより、これまでの処理で最小の劣化率が P opt
1
optに設定される。また、その時点では、チルト角はエリア全体の劣化率 PI
optを実現 する値となっている。
[0081] そして、次に、無線ネットワーク設計装置 10は、増加許容パラメータを設定する (ス テツプ 413)。増加許容パラメータは、重要エリアの劣化率を最適化する際に、どの程 度の劣化率の改善があれば、そのチルト角の更新が許容されるかを示す値である。 この増加許容パラメータは、 Ploptを基準として値が定まる。具体例として、増加許容 パラメータは比例値 Aと定数値 Bカゝらなり、操作者が A、 Bを入力するものとしてもよい 。エリア全体の劣化率が A X P1 +Bによりも小さい値であることを条件にチルト角の
opt
更新が許容される。
[0082] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、重要エリアの劣化率 Paを計算し (ステップ 4 14)、その劣化率の値を P2 に設定する (ステップ 415)。 [0083] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、近隣セルトラヒック負荷比の制限値 R を 設定する (ステップ 416)。この制限値 R は、制約条件である最大トラヒック負荷比 R
limit
(j)と最大トラヒック負荷比 R (j)を制限する値である。重要エリアの劣化率を最適 max mm
化するとき、最大トラヒック負荷比 R (j)と最大トラヒック負荷比 R (j)が制限値 R
max min limit との間で所定の関係を満たすようなチルト角が許容される。制限値 R の値は操作 者が人力することとしてもよ!/、。
[0084] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セルの近隣セルを K個決定する (ステツ プ 417)。そして、無線ネットワーク設計装置 10は、チルト角を仮更新し (ステップ 418 )、重要エリアの劣化率 Paを再計算し (ステップ 419)、さらにエリア全体の劣化率 Pb を計算する (ステップ 420)。チルト角の仮更新の方法は、ステップ 404で用いた方法 と同様でよい。
[0085] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、重要エリアの劣化率 Paの値を P2 に設
temp 定し (ステップ 421)、エリア全体の劣化率 Pbの値を P1 に設定する (ステップ 422)
temp
。次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セルの近隣セルトラヒック負荷比を計算 する (ステップ 423)。各セル (セル番号 j)の近隣セルトラヒック負荷比は K個である。
[0086] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、各セル (セル番号 j)について、 K個の近隣 セルトラヒック負荷比力 最大トラヒック負荷比 R (j)と最小トラヒック負荷比 R (j)を
max min 求める（ステップ 424)。
[0087] 次に、無線ネットワーク設計装置 10は、 P2 < P2 が成り立つ力否か判定す
temp current
る (ステップ 425)。これはチルト角の仮更新で重要エリアの劣化率が改善される力否 かを判定するものである。 P2 < P2 が成り立たなければ、無線ネットワーク設
temp current
計装置 10は、仮更新を破棄してチルト角の更新を行なわない (ステップ 426)。一方 、P2 < P2 が成り立てば、無線ネットワーク設計装置 10は、次に、 PI <A temp current temp
X Pl +Bが成り立つか否か判定する（ステップ 427)。これは、エリア全体の劣化率 opt
が P2 < P2 よりも小さい値である力否かの判定により、チルト角の更新が許容 temp current
される力否かを判定するものである。
[0088] P1 く AX P1 +Bが成り立たなければ、無線ネットワーク設計装置 10は、仮更
temp opt
新を破棄してチルト角の更新を行なわない (ステップ 426)。一方、 P1 く A X P1
temp opt + Bが成り立てば、無線ネットワーク設計装置 10は、次に、全てのセルで、 R (j) <
max
R かつ lZR <R (j)が成り立つか否か判定する（ステップ 428)。これは、エリ limit limit min
ァ全体の劣化率が P2 < P2 よりも小さい値である力否かの判定により、チルト
temp current
角の更新が許容される力否かを判定するものである。これは、最大トラヒック負荷比 R (j)と制限値 R より小さぐかつ最大トラヒック負荷比 R (j)が 1ZR より大きい max limit mm limit
ことを判定するものである。これにより全セルのトラヒック負荷バランスが一定値以内と なる範囲でチルト角が更新される。そのため、全セルにおいて一定以内のトラヒック負 荷バランスがとられた状態が維持される。
[0089] R (j) <R かつ lZR <R (j)が成り立たなければ、無線ネットワーク設計
max limit limit min
装置 10はステップ 426に進む。一方、 R (j) <R かつ lZR <R (j)が成り
max limit limit mm
立てば、無線ネットワーク設計装置 10は、仮更新の内容でチルト角を更新し (ステツ プ 429)、P2 を P2 に、 P1 を P1 に設定する（ステップ 430)。ステップ
temp current temp current
414〜431は所定の終了条件が満たされるまで繰り返される。例えば、繰り返し回数 が所定数に達したことを終了条件とすることが考えられる。
[0090] ステップ 426の後、またはステップ 430の後、無線ネットワーク設計装置 10は、終了 条件が満たされたか否力判定する (ステップ 431)。例えば、繰り返し回数が所定数 に達したことを終了条件とすることが考えられる。他の例として、 P2 が所定値未
current
満であることを終了条件とすることが考えられる。終了条件が満たされて 、なければ、 無線ネットワーク設計装置 10は、ステップ 414に戻る。終了条件が満たされていれば 、無線ネットワーク設計装置 10は、 PI 、 P2 、および各アンテナのチルト角
current current
を出力する（ステップ 432)。 P1 は改善後のエリア全体の劣化率であり、 P2
current current は改善後の重要エリアの劣化率である。
[0091] 以上説明したように、本実施形態によれば、無線ネットワーク設計装置 10は、基地 局にて変更可能な無線パラメータをパラメータとし、 目標値との差分により重要エリア の劣化率の程度を示す目的関数を求め、さらに、その目的関数の最適化処理にてセ ル間のトラヒック負荷のバランスをとるための制約条件を求め、制約条件を課した最適 化アルゴリズムを用いて目的関数のパラメータを変更し、 目的関数を目標値に近づ けるので、複数セルを有する無線ネットワークの設計において、容易に、セル間のバ ランスをとりつつ、重要エリアの劣化率を低減することができる。
[0092] なお、第 2の実施形態では、最適化アルゴリズムの目的関数のパラメータの一例と して基地局のアンテナのチルト角を用いて説明した。しかし、本発明はこれに限定さ れるものではない。目的関数のパラメータの他の例として、各アンテナからの送信電 力を用いてもよい。
[0093] 各アンテナからの送信電力をパラメータとする場合、一般的な性質として、送信電 力を小さくすれば、電波がカバーエリアに行き渡り難くなり、劣化率が上昇する。また 、送信電力を大きくすれば、電波がカバーエリアに行き渡り易くなり、劣化率が低減さ れる。したがって、目的関数のパラメータをチルト角力ゝら送信電力にしても第 2の実施 形態の一般性を失われず、同様に実施することができる。
[0094] (第 3の実施形態）
トラヒック負荷の分布が一様であればトラヒック負荷はセル面積に比例する。そこで 第 3の実施形態は、第 1の実施形態におけるトラヒック負荷に代えてセル面積を用い た構成である。第 1の実施形態における L の代わりにセル番号 jのセルのセル面 cell, j
積を用い、 L の代わりにセル番号 kのセルのセル面積を用いればよい。セル面積 cell, k
は、そのセル上に配置された格子点の数で表すことができる。
[0095] これによれば、第 1の実施形態と同様に、複数セルを有する無線ネットワークの設 計において、セル間のトラヒック負荷のバランスを容易にとることができる。
[0096] (第 4の実施形態）
第 4の実施形態は、第 2の実施形態におけるトラヒック負荷に代えてセル面積を用 いた構成である。第 2の実施形態における L の代わりにセル番号 jのセルのセル cell, ]
面積を用い、 L の代わりにセル番号 kのセルのセル面積を用いればよい。セル面 cell, k
積は、そのセル上に配置された格子点の数で表すことができる。また、制約条件であ る最大トラヒック負荷比 R (j)
max 、最小トラヒック負荷比 R (j)の
min 代わりに、対象セルと 近隣セルとの面積比の最大値、最小値を用いればよ!、。
[0097] これによれば、第 2の実施形態と同様に、複数セルを有する無線ネットワークの設 計において、容易に、セル間のバランスをとりつつ、重要エリアの劣化率を低減する ことができる。 [0098] (第 5の実施形態）
受信信号の品質を示す SIRによって回線性能が時間的に適応的に変更されるチヤ ネルを用いた HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)に本発明を 適用する例を示す。
[0099] 第 5の実施形態はトラヒック負荷の計算方法が第 1の実施形態と異なる。第 5の実施 形態におけるトラヒック負荷の計算方法を説明する。まず、評価エリアの各格子点に おける基地局力もの受信信号の SIRを計算し、各 SIRに対応付けられた無線回線ス ループットのセル内での平均値の逆数を求める。次に、格子点において、ビットレート で表されるトラヒック量を単位時間当たりに発生するデータ量とし、そのセル内の総和 を求める。さらに、無線回線スループットのセル内での平均値の逆数と、単位時間当 たりに発生するデータ量のセル内の総和との積をトラヒック負荷とする。
[0100] この方法で計算されるトラヒック負荷は、 SIRによって回線性能が時間的に適応的 に変更されるチャネルを用いた HSDPAにお 、てチャネルの時間的使用率すなわち トラヒック負荷を示している。
[0101] これによれば、 HSDPAにおいてトラヒック負荷のセル間バランスを容易にとることが できる。
[0102] (第 6の実施形態）
第 6の実施形態はトラヒック負荷の計算方法が第 2の実施形態と異なる。第 6の実施 形態におけるトラヒック負荷の計算方法は、第 5の実施形態と同じである。この方法で 計算されるトラヒック負荷は、 SIRによって回線性能が時間的に適応的に変更される チャネルを用いた HSDPAにお 、てチャネルの時間的使用率すなわちトラヒック負荷 を示している。
[0103] これによれば、 HSDPAにお 、て容易に重要エリアの劣化率を低減しつつ、トラヒッ ク負荷のセル間バランスを容易にとることができる。
[0104] 以上説明した各実施形態において、セル間のバランスの例としてトラヒック負荷ある いはセル面積のバランスを示した力 本発明はこれらに限定されるものではない。
[0105] また、第 1の実施形態では近隣セルトラヒック負荷比を 1に近づける例を示し、第 2の 実施形態では、それを" 1"に近い値に制約する例を示したが、本発明はこれに限定 されるものではない。近隣セルトラヒック負荷比を、各セルに配置された送受信機の 数などの各基地局のリソースに応じて他の数値に近づけ、あるいは制約することとし てもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 基地局力 の無線電波で複数のセルをカバーする無線ネットワークの設計を行なう 無線ネットワーク設計装置であって、
前記基地局の無線パラメータを目的関数のパラメータとし、該パラメータの変更によ つて特性の変化する対象セルと該対象セルの近隣に存在する近隣セルとの間のセ ルバランス値を用い、トラヒック負荷のセル間のバランスをとる最適化処理に用いる、 少なくとも目的関数を含む最適化条件の設定を行なう目的関数抽出部と、
前記目的関数抽出部にて設定された前記最適化条件に従って最適化処理を行い 、解となる前記パラメータの値を求める最適化部とを有する無線ネットワーク設計装置
[2] 前記目的関数抽出部は、所定の目標値に近いほどセル間のバランスがとれている ことを示す目的関数を前記最適化条件として設定し、
前記最適化部は、前記パラメータを変更することにより前記目的関数を前記目標値 に近づけるように最適化を行なう、請求項 1に記載の無線ネットワーク設計装置。
[3] 前記目的関数は、前記対象セルと複数の前記近隣セルとの間のセルバランス値の 代表値である、請求項 2に記載の無線ネットワーク設計装置。
[4] 前記目的関数として用いられる前記代表値は、前記対象セルと複数の前記近隣セ ルとの間のセルバランス値の中の最大値と最小値である、請求項 3に記載の無線ネ ットワーク設計装置。
[5] 前記目的関数抽出部は、重要エリアの劣化率を示す目的関数と、所定の目標値に 近 、ほどセル間のバランスがとれて 、ることを示す制約条件とを前記最適化条件とし て設定し、
前記最適化部は、前記制約条件が前記目標値と所定の関係を満たす範囲内で、 前記パラメータを変更することにより、前記目的関数の値を低減するように最適化を おこなう、請求項 1に記載の無線ネットワーク設計装置。
[6] 前記制約条件は、前記対象セルと複数の前記近隣セルとの間のセルバランス値の 代表値である、請求項 5に記載の無線ネットワーク設計装置。
[7] 前記制約条件として用いられる前記代表値は、前記対象セルと複数の前記近隣セ ルとの間のセルバランス値の中の最大値と最小値である、請求項 6に記載の無線ネ ットワーク設計装置。
[8] 前記セルバランス値は、前記対象セルと前記近隣セルとのトラヒック負荷比である、 請求項 1から 7のいずれか 1項に記載の無線ネットワーク設計装置。
[9] 前記セルバランス値は、前記対象セルと前記近隣セルとのセル面積比である、請 求項 1から 7のいずれか 1項に記載の無線ネットワーク設計装置。
[10] 前記パラメータが前記基地局のアンテナのチルト角である、請求項 1から 9のいず れか 1項に記載の無線ネットワーク設計装置。
[11] 前記パラメータが前記基地局のアンテナからの送信電力である、請求項 1から 9の いずれか 1項に記載の無線ネットワーク設計装置。
[12] 基地局力 の無線電波で複数のセルをカバーする無線ネットワークを設計するため の無線ネットワーク設計方法であって、
前記基地局の無線パラメータを目的関数のパラメータとし、該パラメータの変更によ つて特性の変化する対象セルと該対象セルの近隣に存在する近隣セルとの間のセ ルバランス値を用い、トラヒック負荷のセル間のバランスをとる最適化処理に用いる、 少なくとも目的関数を含む最適化条件の設定を行なうステップと、
設定された前記最適化条件に従って最適化処理を行い、解となる前記パラメータ の値を求めるステップとを有する無線ネットワーク設計方法。
[13] 所定の目標値に近!、ほどセル間のノランスがとれて 、ることを示す目的関数を前 記最適化条件として設定し、
前記パラメータを変更することにより前記目的関数を前記目標値に近づけるように 最適化を行なう、請求項 12に記載の無線ネットワーク設計方法。
[14] 前記目的関数は、前記対象セルと複数の前記近隣セルとの間のセルバランス値の 代表値である、請求項 13に記載の無線ネットワーク設計方法。
[15] 前記目的関数として用いられる前記代表値は、前記対象セルと複数の前記近隣セ ルとの間のセルバランス値の中の最大値と最小値である、請求項 14に記載の無線ネ ットワーク設計方法。
[16] 重要エリアの劣化率を示す目的関数と、所定の目標値に近いほどセル間のバラン スがとれていることを示す制約条件とを前記最適化条件として設定し、 前記制約条件が前記目標値と所定の関係を満たす範囲内で、前記パラメータを変 更することにより、前記目的関数の値を低減するように最適化をおこなう、請求項 12 に記載の無線ネットワーク設計方法。
[17] 前記制約条件は、前記対象セルと複数の前記近隣セルとの間のセルバランス値の 代表値である、請求項 16に記載の無線ネットワーク設計方法。
[18] 前記制約条件として用いられる前記代表値は、前記対象セルと複数の前記近隣セ ルとの間のセルバランス値の中の最大値と最小値である、請求項 17に記載の無線ネ ットワーク設計方法。
[19] 前記セルバランス値は、前記対象セルと前記近隣セルとのトラヒック負荷比である、 請求項 12から 18のいずれ力 1項に記載の無線ネットワーク設計方法。
[20] 前記セルバランス値は、前記対象セルと前記近隣セルとのセル面積比である、請 求項 12から 18のいずれ力 1項に記載の無線ネットワーク設計方法。
[21] 前記パラメータが前記基地局のアンテナのチルト角である、請求項 12から 20のい ずれ力 1項に記載の無線ネットワーク設計方法。
[22] 前記パラメータが前記基地局のアンテナからの送信電力である、請求項 12から 20 のいずれか 1項に記載の無線ネットワーク設計方法。
[23] 基地局力 の無線電波で複数のセルをカバーする無線ネットワークの設計をコンビ ユータに実行させるための無線ネットワーク設計プログラムであって、
前記基地局の無線パラメータを目的関数のパラメータとし、該パラメータの変更によ つて特性の変化する対象セルと該対象セルの近隣に存在する近隣セルとの間のセ ルバランス値を用い、トラヒック負荷のセル間のバランスをとる最適化処理に用いる、 少なくとも目的関数を含む最適化条件の設定を行なう手順と、
設定された前記最適化条件に従って最適化処理を行い、解となる前記パラメータ の値を求める手順とをコンピュータに実行させるための無線ネットワーク設計プロダラ ム。
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