JP7632650B2 - 端末、送信方法、及び送信プログラム - Google Patents

Description

実施形態は、端末、送信方法、及び送信プログラムに関する。

基地局と端末との間を無線で接続するシステムとして、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が知られている。無線ＬＡＮにより、基地局の通信領域内に位置する端末は、当該基地局を介して、ネットワークにアクセスすることができる。

IEEE Std 802.11-2016,"19.3.11.12 Non-HT duplicate transmission", 7 December 2016

しかしながら、端末から基地局が遠いエリアでは、基地局と端末との間の通信が不安定になる。また、端末の送信能力は、基地局の送信能力よりも低い場合が多い。このため、特に上りリンクにおいて、通信が不安定となりやすい。

本発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、端末から基地局が遠いエリアにおいて安定した無線通信環境を提供することにある。

一態様の端末は、判定部と、送信部と、を備える。上記判定部は、ビーコンフレームに基づいて、送信電力の規制対象を判定する。上記送信部は、送信電力の規制対象が送信電力密度であると判定された場合、第１フレームを送信する際に、上記第１フレームを第１周波数帯域で送信しつつ、上記第１フレームの複製である第２フレームを第２周波数帯域で更に送信する。

実施形態によれば、端末から基地局が遠いエリアにおいて安定した無線通信環境を提供することができる。

図１は、実施形態に係る通信システムの構成を示す模式図である。 図２は、実施形態に係る基地局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係るＭＡＣフレームのフォーマットの一例を示す図である。 図５は、実施形態に係るビーコンフレームのフォーマットの一例を示す図である。 図６は、実施形態に係る基地局の機能構成の一例を示すブロック図である。 図７は、実施形態に係る端末の機能構成の一例を示すブロック図である。 図８は、実施形態に係る端末における送信電力規制判定動作の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る端末における周波数帯域制御動作の一例を示すフローチャートである。 図１０は、変形例に係る無線フレームのうちのビーコンフレームのフォーマットの一例を示す図である。 図１１は、変形例に係る端末における送信電力規制判定動作の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する構成要素については、共通する参照符号を付す。

１． 実施形態
１．１ 構成
実施形態に係る通信システムの構成について説明する。

１．１．１ 通信システム
図１は、実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、通信システム１は、基地局１０、端末２０、及びネットワーク３０を備える。

基地局１０は、例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイントである。基地局１０は、有線又は無線を介してネットワーク３０上のサーバ（図示せず）と通信するように構成される。基地局１０は、無線を介して端末２０と通信するように構成される。基地局１０と端末２０との間の通信は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠する。

端末２０は、例えば、スマートフォンやＰＣ（Personal Computer）等の無線端末である。端末２０は、ＩｏＴ（Internet of Things）機器等のその他の電子機器であってもよい。端末２０は、基地局１０を介して、ネットワーク３０上のサーバと通信することができる。

端末２０が基地局１０と通信できる領域は、端末２０から送信される無線信号の送信条件に依存して変化する。例えば、基地局１０を中心に広がる領域Ａ１及びＡ２を定義する。領域Ａ１は、端末２０から基地局１０への送信ができる領域である。領域Ａ２は、基地局１０から端末２０への送信ができる領域である。基地局１０の方が端末２０よりも高性能な無線部品を使用していることに起因し、領域Ａ２は領域Ａ１より広い。端末２０が領域Ａ１の外側かつ領域Ａ２の内側に位置する場合、端末２０は、基地局１０から無線信号を受信することはできるが、基地局１０へ無線信号を送信できない。このような基地局１０及び端末２０間のギャップを埋めるため、このような状況では、端末２０は、基地局１０と安定して通信できるように、通信条件を変更できることが望ましい。

１．１．２ ハードウェア構成
次に、実施形態に係る通信システムにおける基地局及び端末のハードウェア構成について説明する。

（基地局のハードウェア構成）
図２は、実施形態に係る基地局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図２に示すように、基地局１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、無線通信モジュール１４、及び有線通信モジュール１５、を備える。

ＣＰＵ１１は、基地局１０の全体の動作を制御する処理回路である。ＲＯＭ１２は、例えば、不揮発性の半導体メモリである。ＲＯＭ１２は、基地局１０を制御するためのプログラム、及びデータを記憶する。ＲＡＭ１３は、例えば、揮発性の半導体メモリである。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１の作業領域として使用される。無線通信モジュール１４は、無線信号によるデータの送受信に使用される回路である。無線通信モジュール１４は、アンテナに接続される。有線通信モジュール１５は、有線信号によるデータの送受信に使用される回路である。有線通信モジュール１５は、ネットワーク３０に接続される。

（端末のハードウェア構成）
図３は、実施形態に係る端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図３に示すように、端末２０は、例えば、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、無線通信モジュール２４、ディスプレイ２５、及びストレージ２６を備える。

ＣＰＵ２１は、端末２０の全体の動作を制御する処理回路である。ＲＯＭ２２は、例えば、不揮発性の半導体メモリである。ＲＯＭ２２は、端末２０を制御するためのプログラム、及びデータを記憶する。ＲＡＭ２３は、例えば、揮発性の半導体メモリである。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１の作業領域として使用される。無線通信モジュール２４は、無線信号によるデータの送受信に使用される回路である。無線通信モジュール２４は、アンテナに接続される。ディスプレイ２５は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又はＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイである。ディスプレイ２５は、アプリケーションソフトに対応するＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。ストレージ２６は、不揮発性の記憶装置である。ストレージ２６は、端末２０のシステムソフトウェア等を記憶する。

１．１．３ 機能構成
次に、実施形態に係る通信システムにおける基地局及び端末の機能構成について説明する。

（通信機能）
基地局１０及び端末２０は、例えば、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルに基づく通信機能を有する。ＯＳＩ参照モデルでは、通信機能が７階層（第１層：物理層、第２層：データリンク層、第３層：ネットワーク層、第４層：トランスポート層、第５層：セッション層、第６層：プレゼンテーション層、第７層：アプリケーション層）に分割される。本明細書では、第２層のデータリンク層を基準として、第３層から第７層までを“上位層”と呼ぶ。データリンク層は、ＬＬＣ（Logical Link Control）層、及びＭＡＣ（Media Access Control）層を含む。ＬＬＣ層では、上位のアプリケーションから入力されたデータに、ＤＳＡＰ（Destination Service Access Point）ヘッダやＳＳＡＰ（Source Service Access Point）ヘッダ等が付加されることにより、ＬＬＣパケットが生成される。ＭＡＣ層では、ＬＬＣパケットにＭＡＣヘッダが付加されることにより、ＭＡＣフレームが生成される。物理層では、ＭＡＣフレームにプリアンブル等が付加されることにより、無線フレームが生成される。無線フレームは、ＰＰＤＵ（Physical layer (PHY) Protocol Data Unit）とも呼ばれる。

図４は、実施形態に係る基地局及び端末で生成されるＭＡＣフレームのフォーマットの一例を示す図である。

図４に示すように、ＭＡＣフレームは、Frame Controlフィールド、その他の制御情報フィールド、Frame Bodyフィールド、及びＦＣＳ (Frame Check Sequence)フィールドを含む。Frame Controlフィールド及びその他の制御情報フィールドは、ＭＡＣヘッダに対応する。Frame Bodyフィールドは、ＭＡＣペイロードに対応する。ＦＣＳフィールドは、フレームの誤りを検出するために付加される情報である。

Frame Controlフィールドは、Type値、及びSubtype値を含む。

Type値、及びSubtype値は、ＭＡＣフレームのフレームタイプを示す。具体的には、例えば、Type値“００”は、ＭＡＣフレームがマネジメントフレームであることを示す。Type値“０１”は、ＭＡＣフレームが制御フレームであることを示す。Type値“１１”は、ＭＡＣフレームがデータフレームであることを示す。また、Type値とSubtype値との組合せによって、ＭＡＣフレームの内容が変化する。具体的には、例えば、Type値“００”及びSubtype値“１０００”の組合せは、マネジメントフレームがビーコンフレームであることを示す。

図５は、実施形態に係るビーコンフレームのフォーマットの一例を示す図である。図５では、ビーコンフレームのFrame Bodyフィールドに含まれる情報要素（ＩＥ：Information Element）の一例が示される。

図５に示すように、ビーコンフレームは、Country IE及びPower Constraint IEを含む。

Country IEは、基地局１０が配置される地域及び国を示す情報、並びに最大送信電力を示す情報を含む要素である。

Power Constraint IEは、基地局１０が配置される地域において課される送信電力の制限値を示す情報要素である。
Country IE及びPower Constraint IEにより、基地局１０が配置される地域において課される送信電力の上限値が算出できる。具体的には、送信電力の上限値は、「（Country IEにおける最大送信電力）－（Power Constraint IEにおける送信電力の制限値）」である。送信電力の上限値は、送信電力の規制対象によって異なり得る。例えば、送信電力の規制対象が総送信電力である場合、送信電力の上限値は、総送信電力の上限値を示す。また、例えば、送信電力の規制対象が送信電力密度である場合、送信電力の上限値は、単位周波数帯域あたりの送信電力の上限値を示す。単位周波数帯域は、チャネル単位でもよい。単位周波数帯域は、サブキャリア単位でもよい。

（基地局の機能構成）
図６は、実施形態に係る基地局の機能構成の一例を示すブロック図である。

図６に示すように、基地局１０は、データ処理部１１０、ＭＡＣフレーム処理部１２０、マネジメント部１３０、ＰＨＹヘッダ処理部１４０、無線信号処理部１５０、及びＭＣＳ制御部１６０を備えるコンピュータとして機能する。

データ処理部１１０は、ＬＬＣ層及び上位層に対応する処理を実行する機能ブロックである。基地局１０が送信局である場合、データ処理部１１０は、ネットワーク３０から受信したデータに基づき、データフレームのFrame Bodyフィールドを生成し、ＭＡＣフレーム処理部１２０に送信する。基地局１０が受信局である場合、データ処理部１１０は、ＭＡＣフレーム処理部１２０から受信したデータフレームのFrame Bodyフィールドからデータを抽出し、ネットワーク３０に送信する。

ＭＡＣフレーム処理部１２０は、ＭＡＣ層に対応する処理を実行する機能ブロックである。基地局１０が送信局である場合、ＭＡＣフレーム処理部１２０は、データ処理部１１０及びマネジメント部１３０から受信したFrame Bodyフィールドに基づき、ＭＡＣフレームを生成する。基地局１０が受信局である場合、ＭＡＣフレーム処理部１２０は、ＰＨＹヘッダ処理部１４０から受信したＭＡＣフレームからFrame Bodyフィールドを抽出し、データ処理部１１０に送信する。

マネジメント部１３０は、ビーコンフレームを管理する機能ブロックである。マネジメント部１３０は、位置情報１３１及び送信電力規制情報１３２を記憶する。また、マネジメント部１３０は、ビーコン生成部１３３を含む。

位置情報１３１は、基地局１０が配置される地域及び国を示す情報である。

送信電力規制情報１３２は、基地局１０が配置される地域において課される送信電力の規制に関する情報である。具体的には、送信電力規制情報１３２は、送信電力の規制の有無を示す情報を含む。送信電力の規制がある場合、送信電力規制情報１３２は、送信電力の規制対象を識別する情報を更に含む。

例えば、規制対象が総送信電力である場合、送信電力規制情報１３２として、総送信電力の上限値が記憶される。また、例えば、規制対象が送信電力密度である場合、送信電力規制情報１３２として、単位周波数帯域あたりの送信電力の上限値が記憶される。

なお、位置情報１３１及び送信電力規制情報１３２は、管理者によって予め設定されていてもよい。送信電力規制情報１３２は、位置情報１３１に基づいて、マネジメント部１３０がネットワーク３０から取得された情報が記憶されてもよい。

ビーコン生成部１３３は、ビーコンフレームのFrame Bodyフィールドを生成する機能ブロックである。ビーコン生成部１３３は、位置情報１３１に基づいて、ビーコンフレームのCountry IEを生成する。ビーコン生成部１３３は、送信電力規制情報１３２に基づいて、ビーコンフレームのPower Constraint IEを生成する。ビーコン生成部１３３は、Country IE及びPower Constraint IEを含むビーコンフレームのFrame BodyフィールドをＭＡＣフレーム処理部１２０に送信する。

ＰＨＹヘッダ処理部１４０は、物理層に対応する処理を実行する機能ブロックである。基地局１０が送信局である場合、ＰＨＹヘッダ処理部１４０は、ＭＡＣフレーム処理部１２０から受信したＭＡＣフレームに基づき、無線フレームを生成する。基地局１０が受信局である場合、ＰＨＹヘッダ処理部１４０は、無線信号処理部１５０から受信した無線フレームからＭＡＣフレームを抽出し、ＭＡＣフレーム処理部１２０に送信する。

無線信号処理部１５０は、アンテナとのインタフェースを担う機能ブロックである。基地局１０が送信局である場合、無線信号処理部１５０は、ＭＣＳ制御部１６０によって選択されたＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）に基づき、ＰＨＹヘッダ処理部１４０から受信した無線フレームを無線信号に変換する。無線フレームから無線信号への変換処理は、例えば、畳込符号化処理、インタリーブ処理、サブキャリア変調処理、逆高速フーリエ変換処理、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調処理、及び周波数変換処理を含む。基地局１０が受信局である場合、無線信号処理部１５０は、ＭＣＳ制御部１６０によって選択されたＭＣＳに基づき、アンテナから受信した無線信号を無線フレームに変換する。無線信号から無線フレームへの変換処理は、例えば、周波数変換処理、ＯＦＤＭ復調処理、高速フーリエ変換処理、サブキャリア復調処理、デインタリーブ処理、及びビタビ復号処理を含む。

ＭＣＳ制御部１６０は、無線信号処理部１５０による変換処理に使用されるＭＣＳを選択する機能ブロックである。ＭＣＳ制御部１６０は、受信電力に基づいて、ＭＣＳを選択する。ＭＣＳの具体例としては、例えば、変調方式、符号化率、サブキャリア数、ガードインターバル長、ＭＩＭＯ（Multi-Input and Multi-Output）多重数、及び送信電力が挙げられる。

（端末の機能構成）
図７は、実施形態に係る端末の機能構成の一例を示すブロック図である。

図７に示すように、端末２０は、データ処理部２１０、ＭＡＣフレーム処理部２２０、マネジメント部２３０、ＰＨＹヘッダ処理部２４０、無線信号処理部２５０、ＭＣＳ制御部２６０、及びアプリケーション実行部２７０を備えるコンピュータとして機能する。

データ処理部２１０は、ＬＬＣ層及び上位層に対応する処理を実行する機能ブロックである。端末２０が送信局である場合、データ処理部２１０は、アプリケーション実行部２７０から受信したデータに基づき、データフレームのFrame Bodyフィールドを生成し、ＭＡＣフレーム処理部２２０に送信する。端末２０が受信局である場合、データ処理部２１０は、ＭＡＣフレーム処理部２２０から受信したデータフレームのFrame Bodyフィールドからデータを抽出し、アプリケーション実行部２７０に送信する。

ＭＡＣフレーム処理部２２０は、ＭＡＣ層に対応する処理を実行する機能ブロックである。端末２０が送信局である場合、ＭＡＣフレーム処理部２２０は、データ処理部２１０から受信したFrame Bodyフィールドに基づき、ＭＡＣフレームを生成する。端末２０が受信局である場合、ＭＡＣフレーム処理部２２０は、ＰＨＹヘッダ処理部２４０から受信したＭＡＣフレームからFrame Bodyフィールドを抽出する。ＭＡＣフレームがデータフレームである場合、ＭＡＣフレーム処理部２２０は、抽出されたFrame Bodyフィールドをデータ処理部２１０に送信する。ＭＡＣフレームがビーコンフレームである場合、ＭＡＣフレーム処理部２２０は、抽出されたFrame Bodyフィールドをマネジメント部２３０に送信する。

マネジメント部２３０は、ビーコンフレームを管理する機能ブロックである。マネジメント部２３０は、ビーコン処理部２３１及び送信電力規制判定部２３２を含む。マネジメント部２３０は、判定結果情報２３３を記憶する。

ビーコン処理部２３１は、ＭＡＣフレーム処理部２２０から受信したビーコンフレームのFrame Bodyフィールドから、Country IE及びPower Constraint IEを抽出する。ビーコン処理部２３１は、抽出されたCountry IE及びPower Constraint IEを送信電力規制判定部２３２に送信する。

送信電力規制判定部２３２は、ビーコン処理部２３１から受信したCountry IEに基づき、基地局１０が配置された地域における送信電力の規制対象を、基地局１０を介してネットワーク３０から取得する。具体的には、送信電力規制判定部２３２は、総送信電力、及び送信電力密度のいずれが規制されるか、を識別する情報を取得する。送信電力規制判定部２３２は、取得された情報に基づき、ビーコン処理部２３１から受信したCountry IEにおける最大送信電力の規制対象が総送信電力であるか、単位周波数帯域あたりの送信電力であるか、を判定する。送信電力規制判定部２３２は、判定の結果に応じて、規制対象が総送信電力である場合には総送信電力の上限値を、規制対象が単位周波数帯域あたりの送信電力である場合には単位周波数帯域あたりの送信電力の上限値を算出する。送信電力規制判定部２３２は、判定及び算出の結果を判定結果情報２３３として記憶する。

ＰＨＹヘッダ処理部２４０は、物理層に対応する処理を実行する機能ブロックである。端末２０が送信局である場合、ＰＨＹヘッダ処理部２４０は、ＭＡＣフレーム処理部２２０から受信したＭＡＣフレームに基づき、無線フレームを生成する。端末２０が受信局である場合、ＰＨＹヘッダ処理部２４０は、無線信号処理部２５０から受信した無線フレームからＭＡＣフレームを抽出し、ＭＡＣフレーム処理部２２０に送信する。

無線信号処理部２５０は、アンテナとのインタフェースを担う機能ブロックである。端末２０が送信局である場合、無線信号処理部２５０は、ＭＣＳ制御部２６０によって選択されたＭＣＳに基づき、ＰＨＹヘッダ処理部２４０から受信した無線フレームを無線信号に変換する。端末２０が受信局である場合、無線信号処理部２５０は、ＭＣＳ制御部２６０によって選択されたＭＣＳに基づき、アンテナから受信した無線信号を無線フレームに変換する。変換処理は、基地局１０における変換処理と同等である。

ＭＣＳ制御部２６０は、無線信号処理部２５０による変換処理に使用されるＭＣＳを選択する機能ブロックである。ＭＣＳ制御部２６０は、受信電力、及び判定結果情報２３３に基づいて、ＭＣＳを選択する。ＭＣＳの選択に際して、ＭＣＳ制御部２６０は、周波数帯域も併せて選択する。

アプリケーション実行部２７０は、アプリケーションを実行する機能ブロックである。アプリケーション実行部２７０は、データ処理部２１０から受信したデータに基づき、アプリケーションを実行する。例えば、アプリケーション実行部２７０は、アプリケーションの情報をディスプレイ２５に表示することができる。また、アプリケーション実行部２７０は、入力インタフェースの操作に基づいて動作し得る。

１．２ 動作
次に、実施形態に係る端末における動作について説明する。

１．２．１ 送信電力規制判定動作
実施形態に係る端末における送信電力規制判定動作について説明する。送信電力規制判定動作は、端末２０における基地局１０からの無線信号の受信動作に含まれる。

図８は、実施形態に係る端末における送信電力規制判定動作の一例を示すフローチャートである。

基地局１０からの無線信号を受信すると（開始）、無線信号処理部２５０は、受信した無線信号を無線フレームに変換する。ＰＨＹヘッダ処理部２４０は、無線フレームからＭＡＣフレームを抽出する。ＭＡＣフレーム処理部２２０は、抽出されたＭＡＣフレームがビーコンフレームであるか否かを判定する（Ｓ１１）。

ＭＡＣフレームがビーコンフレームである場合（Ｓ１１；ｙｅｓ）、ビーコン処理部２３１は、ビーコンフレームのFrame BodyフィールドからCountry IE及びPower Constraint IEを抽出する（Ｓ１２）。

送信電力規制判定部２３２は、Ｓ１２の処理で抽出されたCountry IEに基づき、送信電力の規制対象が総送信電力であるか送信電力密度であるかの情報を、基地局１０を介してネットワーク３０から取得する（Ｓ１３）。

送信電力規制判定部２３２は、Ｓ１３の処理で取得された送信電力の規制対象が送信電力密度であるか否かを判定する（Ｓ１４）。

規制対象が送信電力密度である場合（Ｓ１４；ｙｅｓ）、送信電力規制判定部２３２は、Ｓ１２の処理で抽出されたCountry IEにおける最大送信電力の規制対象が、単位周波数帯域あたりの送信電力であると判定する。送信電力規制判定部２３２は、Country IE及びPower Constraint IEに基づき、単位周波数帯域あたりの送信電力の上限値を算出する（Ｓ１５）。送信電力規制判定部２３２は、規制対象が単位周波数帯域あたりの送信電力であること、及び単位周波数帯域あたりの送信電力の上限値を判定結果情報２３３として記憶する。

規制対象が送信電力密度でない場合（Ｓ１４；ｎｏ）、送信電力規制判定部２３２は、Ｓ１３の処理で取得された送信電力の規制対象が総送信電力であるか否かを判定する（Ｓ１６）。

規制対象が総送信電力である場合（Ｓ１６；ｙｅｓ）、送信電力規制判定部２３２は、Ｓ１２の処理で抽出されたCountry IEにおける最大送信電力の規制対象が、総送信電力であると判定する。送信電力規制判定部２３２は、Country IE及びPower Constraint IEに基づき、総送信電力の上限値を算出する（Ｓ１７）。送信電力規制判定部２３２は、規制対象が総送信電力であること、及び総送信電力の上限値を判定結果情報２３３として記憶する。

Ｓ１５の処理の後、Ｓ１７の処理の後、規制対象が総送信電力でない場合（Ｓ１６；ｎｏ）、及び受信した無線フレームがビーコンフレームでない場合（Ｓ１１；ｎｏ）、送信電力規制判定動作は終了となる（終了）。

以上のように動作することにより、端末２０は、基地局１０から報知される情報に基づいて、送信電力に関してどのような規制が課せられているかを認識することができる。

１．２．２ 周波数帯域制御動作
次に、実施形態に係る端末における周波数帯域制御動作について説明する。周波数帯域制御動作は、端末２０における基地局１０への無線信号の送信動作のうちのＭＣＳ制御動作に含まれる。

図９は、実施形態に係る端末における周波数帯域制御動作の一例を示すフローチャートである。図９の例では、予め送信電力規制判定動作が実行されることによって、判定結果情報２３３が記憶されているものとする。

ＭＣＳの選択に際して（開始）、ＭＣＳ制御部２６０は、送信電力規制を考慮するか否かを判定する（Ｓ２１）。例えば、ＭＣＳ制御部２６０は、基地局１０における受信電力が閾値を下回る場合、送信電力規制を考慮すると判定する。ＭＣＳ制御部２６０は、基地局１０における受信電力が閾値を下回らない場合、送信電力規制を考慮しないと判定する。

送信電力規制を考慮する場合（Ｓ２１；ｙｅｓ）、ＭＣＳ制御部２６０は、判定結果情報２３３に基づき、規制対象が送信電力密度であるか否かを判定する（Ｓ２２）。

規制対象が送信電力密度である場合（Ｓ２２；ｙｅｓ）、ＭＣＳ制御部２６０は、無線フレームを複製すると判定する（Ｓ２３）。そして、ＭＣＳ制御部２６０は、複製対象の無線フレーム及び複製された無線フレームを、複数のチャネルで並行して送信させるよう、ＭＡＣフレーム処理部２２０、ＰＨＹヘッダ処理部２４０、及び無線信号処理部２５０を制御する。このような送信方法は、non-HT（High Throughput） duplicate送信とも呼ばれる。ここで、複製対象の無線フレームは、データフレームであるか、マネジメントフレームであるか、制御フレームであるかを問わない。なお、送信電力は、単位周波数帯域あたりの送信電力の上限値を超えない範囲で、できるだけ高くなるように制御される。これにより、同一のデータについて、無線フレームを複製しない場合よりも高い総送信電力で送信することができる。

規制対象が送信電力密度でない場合（Ｓ２１；ｎｏ）、ＭＣＳ制御部２６０は、判定結果情報２３３に基づき、規制対象が総送信電力であるか否かを判定する（Ｓ２４）。

規制対象が総送信電力である場合（Ｓ２４；ｙｅｓ）、ＭＣＳ制御部２６０は、周波数帯域を減らすと判定する（Ｓ２４）。具体的には、例えば、ＭＣＳ制御部２６０は、周波数帯域制御動作を行わない場合よりもサブキャリア数を減少させて無線信号を送信させるよう、ＭＡＣフレーム処理部２２０、ＰＨＹヘッダ処理部２４０、及び無線信号処理部２５０を制御する。具体的には、例えば、周波数帯域制御動作を行わない場合に使用されるサブキャリアのうちの１／２又は１／３程度の数のサブキャリアが使用される。なお、送信電力は、総送信電力の上限値を超えない範囲で、できるだけ高くなるように制御される。すなわち、単位周波数帯域あたりの送信電力は、周波数帯域制御動作を行わない場合よりも高くなるように制御される。これにより、同一のデータについて、周波数帯域を減らさない場合よりも高い送信電力密度で送信することができる。

Ｓ２３の処理の後、Ｓ２５の処理の後、及び送信電力規制を考慮しない場合（Ｓ２１；ｎｏ）、周波数帯域制御動作は終了となる（終了）。

１．３ 本実施形態に係る効果
実施形態によれば、送信電力規制判定部２３２は、ビーコンフレーム内のCountry IEに基づいて、送信電力の規制対象を判定する。規制対象が送信電力密度であると判定された場合、ＭＣＳ制御部２６０は、第１フレームを送信する際に、第１フレームの複製である第２フレームを生成すると判定する。当該判定に基づき、ＭＡＣフレーム処理部２２０、ＰＨＹヘッダ処理部２４０、及び無線信号処理部２５０は、第１フレームを第１周波数帯域（第１チャネル）で送信しつつ、第２フレームを第２周波数帯域（第２チャネル）で更に送信する。これにより、端末２０は、送信電力密度の規制を遵守しつつ、同一のデータを含む複数の無線フレームを、複数のチャネルで並列に送信することができる。このため、基地局１０は、端末２０からの無線信号を受信する際に、無線フレームの複製を行わない場合と比較して、周波数ダイバーシティの効果を得ることができる。したがって、端末２０が基地局１０から遠いエリアに位置する場合でも、より安定した無線通信環境を提供することができる。

また、規制対象が総送信電力であると判定された場合、ＭＣＳ制御部２６０は、第３フレームを送信する際に使用する周波数帯域を、第３周波数帯域から第４周波数帯域に減少させると判定する。具体的には、ＭＣＳ制御部２６０は、あるチャネルにおいて、第２サブキャリア数より少ない第１サブキャリア数を使用すると判定する。当該判定に基づき、ＭＡＣフレーム処理部２２０、ＰＨＹヘッダ処理部２４０、及び無線信号処理部２５０は、第４周波数帯域（第１サブキャリア数）を使用して第３フレームを送信する。これにより、端末２０は、総送信電力の規制を遵守しつつ、第３周波数帯域を使用する場合よりも、無線フレームの送信電力密度を高めることができる。したがって、端末２０が基地局１０から遠いエリアに位置する場合でも、より安定した無線通信環境を提供することができる。

２． 変形例
なお、上述の実施形態は、種々の変形が可能である。例えば、上述の実施形態では、ビーコンフレームに、規制対象が何であるかを示す情報が含まれない場合について説明したが、これに限られない。基地局１０は、規制対象が何であるかを示す情報を含むビーコンフレームを生成してもよい。

図１０は、変形例に係るビーコンフレームのフォーマットの一例を示す図である。図１０は、実施形態における図５に対応する。

図１０に示すように、ビーコンフレームは、Country IE及びPower Constraint IEに加えて、送信電力規制識別子を更に含んでもよい。

送信電力規制識別子は、例えば、送信電力の規制対象が送信電力密度であるか、総送信電力であるか、を識別する情報要素である。

これにより、送信電力規制判定部２３２は、ビーコンフレームを受信することによって、Country IEにおける最大送信電力の規制対象が、単位周波数帯域あたりの送信電力なのか、総送信電力なのか、を判定することができる。

図１１は、変形例に係る端末における送信電力規制判定動作の一例を示すフローチャートである。図１１は、実施形態における図８に対応する。

基地局１０からの無線信号を受信すると（開始）、無線信号処理部２５０は、受信した無線信号を無線フレームに変換する。ＰＨＹヘッダ処理部２４０は、無線フレームからＭＡＣフレームを抽出する。ＭＡＣフレーム処理部２２０は、抽出されたＭＡＣフレームがビーコンフレームであるか否かを判定する（Ｓ３１）。

ＭＡＣフレームがビーコンフレームである場合（Ｓ３１；ｙｅｓ）、ビーコン処理部２３１は、ビーコンフレームのFrame Bodyフィールドから送信電力規制識別子、Country IE、及びPower Constraint IEを抽出する（Ｓ３２）。

送信電力規制判定部２３２は、Ｓ３２の処理で抽出された送信電力規制識別子に基づき、規制対象が送信電力密度であるか否かを判定する（Ｓ３３）。

規制対象が送信電力密度である場合（Ｓ３３；ｙｅｓ）、送信電力規制判定部２３２は、Ｓ３２の処理で抽出されたCountry IEにおける最大送信電力の規制対象が、単位周波数帯域あたりの送信電力であると判定する。送信電力規制判定部２３２は、Country IE及びPower Constraint IEに基づき、単位周波数帯域あたりの送信電力の上限値を算出する（Ｓ３４）。

規制対象が送信電力密度でない場合（Ｓ３３；ｎｏ）、送信電力規制判定部２３２は、Ｓ３２の処理で抽出された送信電力規制識別子に基づき、規制対象が総送信電力であるか否かを判定する（Ｓ３５）。

規制対象が総送信電力である場合（Ｓ３５；ｙｅｓ）、送信電力規制判定部２３２は、Ｓ３２の処理で抽出されたCountry IEにおける最大送信電力の規制対象が、総送信電力であると判定する。送信電力規制判定部２３２は、Country IE及びPower Constraint IEに基づき、総送信電力の上限値を算出する（Ｓ３６）。

Ｓ３４の処理の後、Ｓ３６の処理の後、規制対象が総送信電力でない場合（Ｓ３５；ｎｏ）、及び受信した無線フレームがビーコンフレームでない場合（Ｓ３１；ｎｏ）、送信電力規制判定動作は終了となる（終了）。

以上のように動作することにより、端末２０は、ネットワーク３０へアクセスすることなく、送信電力に関してどのような規制が課せられているかを認識することができる。

３． その他
また、上述した実施形態及び変形例による各処理は、コンピュータであるプロセッサに実行させることができるプログラムとして記憶させておくこともできる。この他、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の外部記憶装置の記憶媒体に格納して配布することができる。そして、プロセッサは、この外部記憶装置の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１…通信システム
１０…基地局
２０…端末
３０…ネットワーク
１１，２１…ＣＰＵ
１２，２２…ＲＯＭ
１３，２３…ＲＡＭ
１４，２４…無線通信モジュール
１５…有線通信モジュール
２５…ディスプレイ
２６…ストレージ
１１０，２１０…データ処理部
１２０，２２０…ＭＡＣフレーム処理部
１３０，２３０…マネジメント部
１４０，２４０…ＰＨＹヘッダ処理部
１５０，２５０…無線信号処理部
１６０，２６０…ＭＣＳ制御部
２７０…アプリケーション実行部
１３１…位置情報
１３２…送信電力規制情報
１３３…ビーコン生成部
２３１…ビーコン処理部
２３２…送信電力規制判定部
２３３…判定結果情報
Ａ１，Ａ２…領域

Claims (8)

1. ビーコンフレームに基づいて、送信電力の規制対象を判定する判定部と、
   前記規制対象が送信電力密度でないと判定された場合、第１フレームを第１周波数帯域で送信し、前記規制対象が送信電力密度であると判定された場合、前記第１フレームを前記第１周波数帯域で送信しつつ、前記第１フレームの複製である第２フレームを第２周波数帯域で更に送信する送信部と、
   を備えた、
   端末。
2. 前記送信部は、前記第１周波数帯域における第１送信電力密度、及び前記第２周波数帯域における第２送信電力密度の各々が第１閾値以下となるように前記第１フレーム及び前記第２フレームを送信する、
   請求項１記載の端末。
3. 前記送信部は、
   前記規制対象が総送信電力でないと判定された場合、第３フレームを第３周波数帯域で送信し、
   前記規制対象が総送信電力であると判定された場合、前記第３フレームを前記第３周波数帯域より狭い第４周波数帯域で送信する、
   請求項１記載の端末。
4. 前記第４周波数帯域は、前記第３周波数帯域に含まれる、
   請求項３記載の端末。
5. 前記第４周波数帯域における第１サブキャリア数は、前記第３周波数帯域における第２サブキャリア数より少ない、
   請求項３記載の端末。
6. 前記第３フレームの送信における送信電力密度は、前記第３周波数帯域を使用する場合よりも、前記第４周波数帯域を使用する場合の方が高い、
   請求項３記載の端末。
7. 端末の送信方法であって、
   ビーコンフレームに基づいて、送信電力の規制対象を判定することと、
   前記規制対象が送信電力密度でないと判定された場合、第１フレームを第１周波数帯域で送信し、前記規制対象が送信電力密度であると判定された場合、前記第１フレームを前記第１周波数帯域で送信しつつ、前記第１フレームの複製である第２フレームを第２周波数帯域で更に送信することと、
   を備えた、
   端末の送信方法。
8. 端末において、コンピュータに、
   ビーコンフレームに基づいて、送信電力の規制対象を判定させ、
   前記規制対象が送信電力密度でないと判定された場合、第１フレームを第１周波数帯域で送信させ、前記規制対象が送信電力密度であると判定された場合、前記第１フレームを前記第１周波数帯域で送信させつつ、前記第１フレームの複製である第２フレームを第２周波数帯域で更に送信させる、
   送信プログラム。

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