2〜3次元セル構造のディジタル移動体通信系のチャネル割当

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650281
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 仙石 正和 新潟大学, 工学部, 教授 (30002017)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 俊彦 新潟大学, 工学部, 講師 (30212012) ; 田村 裕 新潟大学, 地域共同研究センター, 助教授 (60227288)
• Keywords: 移動体通信 / 自動車電話 / 携帯電話 / 可搬端末 / セルラー方式 / チャネル割当 / ニューラルネット / 通信トラヒック

Research Abstract

自動車電話、携帯電話をはじめ可搬端末などを代表する移動体通信の需要は急激に増大している。これに対して利用できる周波数が限られていることから、周波数の有効利用が特に都市部を中心として重要な課題となっている。これに対応する技術としてサービスエリアを多数の小さなセル状に分割するセルラー方式がある。セルラー方式では、電波の干渉の無視できる複数セルにおいて、同時に同一チャネルを使用することで周波数の有効利用を目指している。周波数の利用効率をあげるために、現在このセルの大きさの極小化、及び平面セル(2次元)から立体セル(3次元)への多次元化がはかられている。本研究ではこのような2〜3次元セル構造のディジタル移動体通信系において、効率のよいかつ装置の小型化の可能なチャネル割当法の開発を行うことを目的としている。
ダイナミックチャネル割当法は固定チャネル割当法に比較してチャネルの利用効率が優れているが、チャネルの制御法が複雑で装置が大型、かつチャネルの割当てに極めて時間がかかり、短時間で実行するのが難しいことが欠点であった。本年は以下の結果を得た。
1.ホップフィールド型のニューラルネットを用いたダイナミックチャネル割当法は、高速にチャネルを割当ることが可能であることが知られている。本研究で従来法に比べて、ローカルミニマムに陥りにくい、ニューラルネットを用いたダイナミックチャネル割当法を開発した。
2.ビル内移動通信を想定した3次元セル構造をもつモデルに対し、2次元セル構造で使われた種々のチャネル割当法を3次元に拡張し、比較を行うことで、3次元セル構造に適したチャネル割当法を提案した。
3.ダイナミックチャネル割当法における呼損率の下限値の理論解析を行った。この解析法は、通話中のセル間の移動(ハンドオフ)が生じた際にも適応できる。

Research Products

• [Publications] Keisuke Nakano: "Rearrangement Methods of Dynamic Channel Assignment in Cellular Mobile Systems" IEICE Trans.Fundamentals. E75-A. 1660-1666 (1992)
• [Publications] 石井勝: "セルラー移動通信系におけるボロノイ図を用いたセル構成に関する一考察" 電子情報通信学会回路とシステム研究会技術報告. CAS93-62 (1993)
• [Publications] Tatsuya Kabasawa: "Transient Characteristics of Mobile Communication Traffic in a Band-Shaped Service Area" Proc.JTC-CSCC'92. 97-102 (1992)
• [Publications] Masakazu,Sengoku: "Graph & Network Theory and Cellular Mobile Communications" IEEE,Proc.ISCAS. 2208-2211 (1993)
• [Publications] Kazuhiko Shimada: "An Approach to Dynamic Channel Assignment in a Cellular Mobile Communication System Using Neural Networks" Proc.JTC-CSCC'93. 481-486 (1993)
• [Publications] 中沢洋司: "三次元構造のセルラーシステムにおけるトラヒック特性の一考察" 第3回電気学会東京支部新潟支所研究発表会. 163-164 (1993)