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JP2910678B2 - 基地局周波数割当システム - Google Patents

基地局周波数割当システム

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Publication number
JP2910678B2
JP2910678B2 JP8166965A JP16696596A JP2910678B2 JP 2910678 B2 JP2910678 B2 JP 2910678B2 JP 8166965 A JP8166965 A JP 8166965A JP 16696596 A JP16696596 A JP 16696596A JP 2910678 B2 JP2910678 B2 JP 2910678B2
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JP
Japan
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frequencies
base stations
small
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JP8166965A
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修一 中野
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/884,167 priority patent/US6032046A/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/04Traffic adaptive resource partitioning
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H04W4/08User group management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信装置でそれ
ぞれの基地局が周波数の割り当てを自動的に行うための
基地局周波数割当システムに関する。
【0002】
【従来の技術】移動通信装置では、基地局ごとにそれら
の使用する周波数あるいは無線チャネルが割り当てられ
ている。1つの基地局に割り当てられた周波数は、基地
局相互の干渉が問題とならない他の基地局にも割り当て
られ、周波数の有効活用が行われている。
【0003】このように基地局の周波数を予め割り当て
ておいても、後発的に基地局を増設したり基地局に割り
当てる無線チャネルを増設するような事態が発生する
と、今までの周波数の割り当てを変更して再度、周波数
の割り当てを行う必要がある。従来では、この周波数の
割り当てを各基地局の使用周波数の干渉量を計算しなが
ら行っており、大がかりな作業となるという問題があっ
た。
【0004】そこで特開平4−91522号公報では、
この作業を自動化する基地局周波数割当システムを提案
している。このシステムでは、複数の基地局のうちの少
なくとも1つの局が、周辺の基地局が使用している制御
チャネルの周波数を監視する手段を有している。そし
て、この手段の出力に従って、自局の使用する制御チャ
ネルの周波数を決定するようにしている。この基地局
は、周波数を監視する手段の出力を自局の無線ゾーンに
いる移動局に通知する手段を備えていてもよい。
【0005】この提案では、基地局がその周辺で使用さ
れている周波数を検出し、周辺で使用されていない周波
数または自局が使用しても干渉が生じない周波数を自ら
に割り当てるようにしている。したがって、各基地局が
自ら周波数の再割り当てを行うことができる。また、周
波数を監視する手段の出力の通知を受けた移動局は、無
線ゾーン間を移行したとき、移行先の無線ゾーンで使用
されている可能性の高い周波数から検索を行うことがで
き、周波数の検索に要する時間が短縮される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この提
案の基地局周波数割当システムでは、基地局が1つずつ
運用周波数の決定を行うようにしているため、すべての
基地局の運用周波数を決定するまでにかなりの時間を必
要とするといった問題があった。また、このシステムで
は自動的に割り当てられた周波数を使用すると、基地局
間で干渉を起こす場合があった。これは、基地局がその
周辺で使用されている周波数を検出する際に、一部の周
波数が建物の影等によって測定されない場合があり、他
の基地局の割り当てた周波数と干渉する周波数を割り当
ててしまう場合があったからである。
【0007】そこで本発明の目的は、基地局全体が短時
間でそれぞれの運用周波数を設定することのできる基地
局周波数割当システムを提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、他の基地局との間で
干渉の生じない周波数をそれぞれの基地局が割り当てる
ことのできる基地局周波数割当システムを提供すること
にある。
【0009】
【0010】
【0011】
【課題を解決するための手段】 請求項記載の発明で
は、移動通信を行うためにそれぞれ位置を異にして配置
された複数の基地局の互いに位置的に近いもの同士を小
グループにまとめ、これら小グループの幾つかずつを1
または複数の大グループにまとめた移動通信システムに
おいて、(イ)1つの大グループを構成する小グループ
ごとに予め使用しうる周波数を複数ずつ指示する周波数
指示手段と、(ロ)この周波数指示手段が小グループご
とに周波数を複数ずつ指示したとき指示された周波数の
中から最適な周波数をそれぞれ選択する基地局と、
(ハ)相互に干渉が発生しそうな基地局の組を予め記憶
した記憶手段と、(ニ)この記憶手段に記憶された基地
局の組に対しては、周波数指示手段によって指示する周
波数が相互に重複しないように指示内容を調整する指示
内容調整手段とを基地局周波数割当システムに具備させ
る。
【0012】すなわち請求項記載の発明では、1つの
大グループを構成する小グループごとに予め使用しうる
周波数を複数ずつ指示し、基地局ごとに最適な周波数を
選択させると共に、相互に干渉の生じる可能性のある基
地局同士についてはこれらの組み合わせを記憶手段に記
憶しておき、この記憶手段に記憶された基地局の組に対
しては、周波数指示手段によって指示する周波数が相互
に重複しないように指示内容を調整することにしてい
る。これにより、グループ処理による迅速化を達成する
と共に、基地局が独自に周波数を選択する場合に発生す
る基地局同士の干渉という不都合の解消をはかってい
る。
【0013】請求項記載の発明では、移動通信を行う
ためにそれぞれ位置を異にして配置された複数の基地局
の互いに位置的に近いもの同士を小グループにまとめ、
これら小グループの幾つかずつを1または複数の大グル
ープにまとめた移動通信システムにおいて、(イ)1つ
の大グループを構成する小グループごとに予め使用しう
る周波数を複数ずつ指示する周波数指示手段と、(ロ)
この周波数指示手段が小グループごとに周波数を複数ず
つ指示したとき指示された周波数の中から最適な周波数
をそれぞれ選択する基地局と、(ハ)相互に干渉が発生
しそうな基地局の組を予め記憶した記憶手段と、(ニ)
基地局のそれぞれが最適な周波数を選択したとき記憶手
段に記憶された基地局同士が同一周波数を選択したかど
うかの判別を行う判別手段と、(ホ)この判別手段が同
一周波数を選択したと判別したとき該当する基地局に周
波数の再選択を指示する再選択指示手段とを基地局周波
数割当システムに具備させる。
【0014】すなわち請求項記載の発明では、1つの
大グループを構成する小グループごとに予め使用しうる
周波数を複数ずつ指示し、基地局ごとに最適な周波数を
選択させると共に、相互に干渉の生じる可能性のある基
地局同士についてはこれらの組み合わせを記憶手段に記
憶しておき、この記憶手段に記憶された基地局の組に対
しては、周波数指示手段によって指示する周波数が相互
に重複するかどうかをチェックし、同一周波数を選択し
たと判別したときには該当する基地局に周波数の再選択
を指示することにして、グループ処理による迅速化を達
成すると共に、基地局が独自に周波数を選択する場合に
発生する基地局同士の干渉という不都合の解消をはかっ
ている。
【0015】
【0016】
【発明の実施の形態】
【0017】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0018】図1は本発明の一実施例における基地局周
波数割当システムの概要を表わしたものである。基地局
111 、112 、……11N は、有線12で基地局制御
局13とそれぞれ接続されている。基地局制御局13は
同じく有線14、15で交換局16およびオペレーショ
ン・メンテナンスセンタ17と接続されている。基地局
制御局13は、各基地局111 、112 、……11N
周波数の決定のために測定すべき周波数を割り当てて指
示するための使用可能周波数指示装置21と、運用周波
数が決定したことを受信する周波数決定受信装置22を
備えている。各基地局111 、112 、……11N は、
周辺の周波数を測定するための周波数測定装置23と、
測定した周波数から無線品質の良好な周波数を決定する
ための周波数決定装置24を備えている。また、オペレ
ーション・メンテナンスセンタ17は、周波数割当禁止
情報指示装置25を備えている。この禁止情報指示装置
25は、干渉が発生しそうな基地局同志に同じ周波数を
割り当てないように、保守者が予め登録した情報を基地
局制御局13に対して指示するための装置である。
【0019】この図1に示した各基地局111 、1
2 、……11N は、幾つか隣接するもの同士が集まっ
て小グループを構成し、この小グループが位置的に近い
もの同士互いに幾つか集まって大グループを構成してい
る。
【0020】図2は、本実施例における基地局のグルー
プ構成を表わしたものである。小グループAは第1〜第
4の基地局111 〜114 で構成されている。同様に隣
接する幾つかの基地局115 〜11M を統合した形で小
グループB、C、Dが存在する。これらの小グループA
〜Dは、位置的に互いに近接しており、1つの大グルー
プEを構成している。また、同様に他の基地局11M+1
〜11N は、位置的に隣接するもの同士で小グループ
F、G、H、Iを構成し、これらが位置的に近接するも
のとして他の大グループJを構成している。2つの大グ
ループE、Jは、互いに同じ周波数を使用しても問題が
生じない程度に相互に位置的に離れたグループである。
【0021】このような構成の基地局周波数割当システ
ムで、図1に示した基地局制御局13は、基地局1
1 、112 、……11N 同士の周波数を割り当てる制
御を行うために図示しないCPU(中央処理装置)と、
制御のためのプログラムを格納したり作業用のデータを
一時的に格納するための記憶媒体を有している。この記
憶媒体は、ROM(リード・オンリ・メモリ)やRAM
(ランダム・アクセス・メモリ)で構成されていてもよ
いし、磁気ディスク等の外部記憶媒体とRAMで構成さ
れていてもよい。
【0022】図3は、この基地局周波数割当システムで
基地局制御局に初期的に登録されている各小グループご
との周波数の割り当てを示したものである。大グループ
Eに属する小グループAには周波数f1 からf10が割り
当てられており、この大グループEに属する他の小グル
ープBには周波数f11からf20が割り当てられている。
以下同様である。他の大グループJ内の小グループF〜
Iについては、大グループE内の小グループA〜Dと位
置的に離れているグループごとに周波数f1 〜f40が割
り当てられている。すなわち、例えば同じ周波数を割り
当てられる可能性のある2つの小グループの組(A、
F)、(B、G)、(C、H)、(D、I)は、それぞ
れ互いに同一周波数が割り当てられても問題が生じない
ような位置関係のものに予め設定されている。
【0023】図4は、基地局制御局の周波数についての
割り当て作業の流れの概要を表わしたものである。基地
局制御局13は、まず、大グループを順次指定するため
の変数nを“1”に初期化し(ステップS101)、第
nの大グループに属するすべての基地局11に対して、
それらの割当周波数を通知する(ステップS102)。
本実施例で“n”が“1”のときは大グループEが指定
され、その属する小グループA〜Dに対して割当周波数
が通知される。図3に示すように、小グループAについ
ては、周波数f1 からf10の割り当てが通知され、小グ
ループBについては周波数f11からf20の割り当てが通
知される。以下同様である。この後、基地局制御局13
はこれら大グループEに属するすべての小グループA〜
Dから決定周波数が受信されるのを待機する(ステップ
S103)。
【0024】図5は、基地局制御局の周波数の割り当て
通知に対する基地局の周波数割当制御の様子を表わした
ものである。各基地局111 、112 、……11N も図
示しないがCPUを備えており、図示しない記憶媒体に
記憶されたプログラムに従って周波数の割り当てのため
の制御を行う。すなわち、各基地局111 、112 、…
…11N では、それぞれ基地局制御局13から通知され
た周波数の周辺の周波数を周波数測定装置23を用いて
5回ずつ測定する(ステップS201)。例えば小グル
ープAを構成する第1〜第4の基地局111 〜114
は周波数f1 からf10の割り当てが通知されるので、こ
れらの局ではこれら10種類の周波数f 1 〜f10を1つ
ずつ選択して、これらの周辺周波数について5回ずつ電
界強度の測定を行う。
【0025】図6は、小グループAのある基地局におけ
る割り当てられた周波数と測定した周辺の電界強度の関
係を表わしたものである。この基地局では、周辺の電界
強度が最低となる周波数f6 がこの局の運用周波数とし
て決定される(ステップS202)。決定したそれぞれ
の運用周波数はこれら基地局11から基地局制御局13
に通知される(ステップS203)。小グループB〜D
についても同様であり、それぞれ割り当てられた周波数
の周辺について電界強度の測定が行われる。
【0026】図4に戻って説明を続ける。基地局制御局
13は第1の大グループとしての大グループEに属する
小グループA〜Dの総ての基地局111 〜11M から運
用周波数が決定した旨の通知を受けると(ステップS1
03;Y)、値“n”を“1”だけカウントアップする
(ステップS104)。そして、値“n”が大グループ
の数“X”を越えることになるまでは(ステップS10
5)、ステップS102に戻って次の大グループについ
て同様に割当周波数の通知を行う。本実施例では、値
“n”が“2”のとき、図2に示す大グループJを構成
する各小グループF〜Iに対して割当周波数の通知が行
われる。このようにして、基地局制御局13の管轄する
総ての基地局111 〜11N についてそれらの運用周波
数が決定すると、周波数の割り当てのための制御が終了
する。
【0027】ところで、本実施例の基地局周波数割当シ
ステムでは、同じ小グループの基地局が1つずつ周波数
を選択してそれらの周辺の周波数の電界強度の測定を行
うような場合に、特定の基地局間で互いに周波数の測定
が正しく行えないような場合がある。このような場合
に、これらの基地局11同士が任意に周波数を選択して
も干渉による問題が発生しないように本実施例では周波
数の選択範囲を限定することにしている。
【0028】図7は、2つの基地局間で互いに周波数の
測定が正しく行えない場合の一例を示したものである。
この例では小グループAの第1の基地局111 と第3の
基地局113 の間に建物31が存在する。したがって、
建物31の影で第1の基地局111 と第3の基地局11
3 は互いの周波数を確認することができない。このよう
に互いの周波数の検出を正しく行えないような基地局1
1の組は、オペレーション・メンテナンスセンタ17内
の禁止情報指示装置25内にデータとして格納されてい
る。また、オペレーション・メンテナンスセンタ17内
の図示しないキーボード等の入力機器によって、このよ
うな基地局11の組についての追加や削除が適宜行われ
るようになっている。
【0029】このように小グループAの第1の基地局1
1 と第3の基地局113 が互いに周波数を確認するこ
とができないとすると、基地局制御局13は周波数f1
からf10の各周波数をグループAに割り振るとき、これ
らの基地局111 、113 が同一の周波数を使用しない
ように周波数の割り当てを制限する。
【0030】図8は、図4のステップS102における
周波数の割り当て操作を具体的に表わしたものである。
基地局制御局13は小グループごとに周波数を割り当て
るとき、その小グループに割当禁止指示があるかどうか
のチェックを行う(ステップS301)。割当禁止指示
が無い場合には(N)、予め設定された周波数をその小
グループの各基地局11に割り当てることになる(ステ
ップS302)。先に説明したように小グループAで特
に割当禁止指示がない基地局112 、114 に対して
は、周波数f1 からf10の各周波数が割当周波数として
通知される。
【0031】これに対して、割当禁止指示がある基地局
111 、113 については(ステップS301;Y)、
互いに同一の周波数が間違って選択されないように使用
周波数の一部が禁止される。例えば小グループAで説明
すると、第1の基地局111は周波数f1 からf10のう
ちの周波数f1 からf5 の使用が許され、残りの周波数
6 からf10の使用は禁止される。また、第3の基地局
113 は周波数f1 からf10のうちの周波数f6 からf
10の使用が許され、残りの周波数f1 からf5の使用は
禁止される(ステップS303)。
【0032】図9は、第1の基地局における周波数と測
定したその周辺の電界強度の関係を表わしたものであ
り、図10は第3の基地局における周波数と測定したそ
の周辺の電界強度の関係を表わしたものである。これに
より、第1の基地局111 では周波数f3 が運用周波数
に選択され、第3の基地局113 では周波数f6 が運用
周波数に選択されることになる。
【0033】変形例
【0034】以上説明した実施例では、建物の影等で正
確に周辺周波数の測定が行えないような基地局同士につ
いて、予め異なった周波数の組を割り当てることで、こ
れらの基地局が同一の周波数を運用周波数に決定しない
ようにして干渉を防止した。本発明の変形例では、これ
らの基地局が同一の小グループの他の基地局11と同様
の周波数の割り当てを受け、この後に運用周波数の調整
を行うようにしている。
【0035】図11は、この変形例における基地局制御
局側の制御の要部を表わしたものである。基地局制御局
13では、図4に示したステップS102で各基地局1
1に割当周波数を通知した後、これらの基地局11から
運用周波数の決定内容を受信し、図1のオペレーション
・メンテナンスセンタ17内の禁止情報指示装置25に
データとして格納されている特定の基地局111 、11
3 同士が同一の周波数に設定されているかどうかのチェ
ックを行う(ステップS401)。
【0036】図12は、この変形例で第1の基地局の測
定した周波数と周辺の電界強度の関係を表わしており、
また図13は第3の基地局の測定した周波数と周辺の電
界強度の関係を表わしている。これらは共に周波数f7
について周辺の電界強度が最も低くなっており、基地局
制御局13に対して同一の周波数f7 を運用周波数とし
て報告することになる。
【0037】このように互いに正確に周辺周波数の測定
が行えないような基地局111 、113 が同一の周波数
を報告してきた場合(Y)、基地局制御局13は予め定
めた一方の基地局11(例えば第3の基地局113 )に
対して、その周波数を除外した周波数からなる割当周波
数を再通知する(ステップS402)。
【0038】図14は、割当周波数を再通知があった場
合の基地局の制御の様子を表わしたものである。この通
知があると(ステップS501;Y)、再度割り当てら
れた周波数をその基地局11で使用して、周波数測定装
置23が再度、電界強度の測定を行う(ステップS50
2)。前記した例では第3の基地局113 が周波数f 7
を除いた9種類の周波数について例えば5回の電界強度
測定を行う。周波数決定装置24はそのうちで周辺周波
数が最も低い電界強度となったものを運用周波数に決定
する(ステップS503)。そして、この周波数を基地
局制御局13に通知することになる(ステップS50
4)。
【0039】なお、実施例および変形例では電界強度を
測定して各基地局における運用周波数の決定を行った
が、ビット誤り率を測定し、これを電界強度の測定結果
と併せて、あるいは単独の結果から最適な周波数を決定
するようにしてもよいことは当然である。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように請求項1および請求
項2記載の発明によれば、それぞれの基地局が独自に周
波数の選択を行うようにしたので、グループごとの周波
数の選択作業によって周波数の割り当てを迅速に行うこ
とができるばかりでなく、これらの基地局ごとの状況を
反映した周波数の選択が可能になる。
【0041】 また、予め干渉の生じやすい基地局の組を
登録しておくことにして、これらの基地局が同一の周波
数を選択しないようにしたので、画一的な処理によって
周波数の割り当て作業の迅速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における基地局周波数割当シ
ステムの概要を表わしたシステム構成図である。
【図2】本実施例における基地局のグループ構成を示し
た説明図である。
【図3】基地局制御局に初期的に登録されている各小グ
ループごとの周波数の割り当てを示した説明図である。
【図4】基地局制御局の周波数についての割り当て作業
の流れの概要を表わした流れ図である。
【図5】基地局制御局の周波数の割り当て通知に対する
基地局の周波数割当制御の様子を表わした流れ図であ
る。
【図6】小グループAのある基地局における割り当てら
れた周波数と測定した周辺の電界強度の関係を表わした
説明図である。
【図7】2つの基地局間で互いに周波数の測定が正しく
行えない場合の一例としての配置関係を示した説明図で
ある。
【図8】図4のステップS102における周波数の割り
当て操作を具体的に表わした流れ図である。
【図9】第1の基地局における割り当てられた周波数と
周辺の電界強度の関係を表わした説明図である。
【図10】第3の基地局における割り当てられた周波数
と周辺の電界強度の関係を表わした説明図である。
【図11】本発明の変形例における基地局制御局側の制
御の要部を表わした流れ図である。
【図12】この変形例で第1の基地局の割り当てられた
周波数と周辺の電界強度の関係を表わした説明図であ
る。
【図13】この変形例で第3の基地局の割り当てられた
周波数と周辺の電界強度の関係を表わした説明図であ
る。
【図14】この変形例で割当周波数を再通知があった場
合の基地局の制御の様子を表わした流れ図である。
【符号の説明】
11 基地局 13 基地局制御局 16 交換局 17 オペレーション・メンテナンスセンタ 21 使用可能周波数指示装置 22 周波数決定受信装置 23 周波数測定装置 24 周波数決定装置 25 周波数割当禁止情報指示装置 A〜D、F〜G 小グループ E 第1の大グループ J 第2の大グループ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動通信を行うためにそれぞれ位置を異
    にして配置された複数の基地局の互いに位置的に近いも
    の同士を小グループにまとめ、これら小グループの幾つ
    かずつを1または複数の大グループにまとめた移動通信
    システムにおいて、 1つの大グループを構成する小グループごとに予め使用
    しうる周波数を複数ずつ指示する周波数指示手段と、 この周波数指示手段が小グループごとに周波数を複数ず
    つ指示したとき指示された周波数の中から最適な周波数
    をそれぞれ選択する基地局と、 相互に干渉が発生しそうな基地局の組を予め記憶した記
    憶手段と、 この記憶手段に記憶された基地局の組に対しては、前記
    周波数指示手段によって指示する周波数が相互に重複し
    ないように指示内容を調整する指示内容調整手段とを具
    備することを特徴とする基地局周波数割当システム。
  2. 【請求項2】 移動通信を行うためにそれぞれ位置を異
    にして配置された複数の基地局の互いに位置的に近いも
    の同士を小グループにまとめ、これら小グループの幾つ
    かずつを1または複数の大グループにまとめた移動通信
    システムにおいて、 1つの大グループを構成する小グループごとに予め使用
    しうる周波数を複数ずつ指示する周波数指示手段と、 この周波数指示手段が小グループごとに周波数を複数ず
    つ指示したとき指示された周波数の中から最適な周波数
    をそれぞれ選択する基地局と、 相互に干渉が発生しそうな基地局の組を予め記憶した記
    憶手段と、 前記基地局のそれぞれが最適な周波数を選択したとき前
    記記憶手段に記憶された基地局同士が同一周波数を選択
    したかどうかの判別を行う判別手段と、 この判別手段が同一周波数を選択したと判別したとき該
    当する基地局に周波数の再選択を指示する再選択指示手
    段とを具備することを特徴とする基地局周波数割当シス
    テム。
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