JPWO2017119026A1 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

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Abstract

本開示の通信装置は、複数の端末の各々の上り送信電力を制御するためのUL送信電力制御情報として、少なくとも１つの目標受信電力値を設定し、目標受信電力値は、複数の端末から上り信号を受信する際の受信電力の目標値である、目標受信電力設定部と、少なくとも１つの目標受信電力値を含むランダムアクセス用制御信号を生成する信号生成部と、ランダムアクセス用制御信号を送信する送信部と、を具備する。

Description

本開示は、上りリンクの送信電力制御を行う通信装置及び通信方法に関する。
IEEE（the Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11 Working GroupのTask Group axにおいて、802.11acの次期規格として、IEEE 802.11ax (以下、11ax)の技術仕様の策定が進められている。11axでは、上りリンク（UL）に、OFDMA（Orthogonal Frequency-Division Multiple Access）及びMU-MIMO (Multi User - Multi Input Multi Output)をベースとしたマルチユーザ送信方法(以下、MU送信)が導入される見通しである。
UL MU送信手続きでは、アクセスポイント（基地局と呼ばれることもある）は、収容する複数の端末（STA（Station）と呼ばれることもある）へ、上りリンク信号のトリガとしての制御信号を送信する。上りリンク信号を送信する端末は、制御信号に基づいてアクセスポイントにUL応答信号（UL response frameと呼ばれることもある）を送信する。UL MU送信手続きには、アクセスポイントが端末を個別に指定して周波数リソース（以下、Resource unit（RU））を割り当てる方法、及び、ランダムアクセス（RA：Random Access）により端末がRUを選択する方法の２通りの方法がある。TF(Trigger frame)は、アクセスポイントが端末を個別に指定してリソースを指示する制御信号であり、TF-R(Trigger frame-Random)は、アクセスポイントが少なくとも一つ以上のランダムアクセス用リソースを指示する制御信号である。
また、TF-Rには、ランダムアクセスによりリソースを確保する端末用の割当情報（以下、ランダムアクセス割当情報）、及び、端末を個別に指定してリソースを割り当てる端末用の割当情報（以下、個別割当情報）が含まれる。ランダムアクセスによりUL応答信号を送信する端末は、TF-Rからランダムアクセス用のRU情報を復号し、複数のランダムアクセス用RUからランダムに１つのRUを選択し、選択したRUを用いてUL応答信号を送信する（例えば、非特許文献１参照）。
IEEE 802.11-15/0132r12 "Specification Framework for TGax" IEEE 802.11-14/1446r0 "Analysis of frequency and power requirements for UL-OFDMA" IEEE Std 802.11h-2003 3GPP TS 36.331 IEEE Std 802.11-2012
しかし、上記MU送信においては、ランダムアクセス用制御信号(TF-R)で指示されたランダムアクセスでは、どの端末がランダムアクセスよりリソースを確保するかをアクセスポイント側が判断するのが困難である。したがって、アクセスポイントは、ランダムアクセスでUL応答信号を送信する端末の送信電力を適切に設定できない。そのため、アクセスポイントにおける端末間の受信電力差が大きくなり、アクセスポイントにおける受信信号がA/D変換のダイナミックレンジに収まらないという問題、または、端末間の干渉によりSINR（Signal to Interference plus Noise Ratio）が低下するという問題が生じる。
そこで、本開示の一態様は、ランダムアクセスでMU送信するUL応答信号において送信電力制御を効率的に行い、アクセスポイントにおける端末間の受信電力差を低減させることで、キャリア間干渉、A/D変換のダイナミックレンジの問題を改善できる通信方法及び通信装置を提供する。
本開示の一態様に係る通信装置は、複数の端末の各々の上り送信電力を制御するためのUL送信電力制御情報として、少なくとも１つの目標受信電力値を設定し、前記目標受信電力値は、前記複数の端末から上り信号を受信する際の受信電力の目標値である、目標受信電力設定部と、前記少なくとも１つの目標受信電力値を含むランダムアクセス用制御信号を生成する信号生成部と、前記ランダムアクセス用制御信号を送信する送信部と、を具備する構成を採る。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様によれば、ランダムアクセスでMU送信するUL応答信号において、アクセスポイントにおける端末間の受信電力差を小さくすることができ、MU送信における端末間干渉（MU干渉）を低減させ、受信信号をA/D変換のダイナミックレンジ内に収めることができる。
本開示の一態様における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び／又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
実施の形態１に係るアクセスポイント及び端末の動作を示すフロー図 実施の形態１に係るアクセスポイントの主要構成を示すブロック図 実施の形態１に係る端末の主要構成を示すブロック図 実施の形態１に係るアクセスポイントの構成を示すブロック図 実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１に係るランダムアクセス用制御信号の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１における目標受信電力設定方法１（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１における目標受信電力設定方法２（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１における目標受信電力設定方法３（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１に係るA/D変換性能による許容電力差の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１に係る多重端末数による許容電力差の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１における目標受信電力設定方法１（ランダムアクセス割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１における目標受信電力設定方法２（ランダムアクセス割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法１における目標受信電力設定方法４（ランダムアクセス割当）に係る目的と目標受信電力の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法２に係るランダムアクセス用制御信号の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法２における目標受信電力設定方法１’（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法２における目標受信電力設定方法２’（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法２における目標受信電力設定方法３’（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法３における応答信号種別毎の目標受信電力値の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法４における割当方法毎の目標受信電力値の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法５に係るランダムアクセス用制御信号の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法５に係る目標受信電力オフセットのパターンの一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法６に係るランダムアクセス用制御信号の一例を示す図 実施の形態１の送信電力制御情報及び領域の設定方法７に係るランダムアクセス用制御信号の一例を示す図 実施の形態１のパスロスフィードバックタイミング１に係るフロー図 実施の形態１のパスロスフィードバックタイミング２に係るフロー図 実施の形態１のパスロスフィードバックタイミング３に係るフロー図 実施の形態１のパスロスフィードバックタイミング４に係るフロー図 実施の形態２に係る端末の構成を示すブロック図 実施の形態２の判定方法６に係る応答信号種別毎の送信停止有無の一例を示す図 実施の形態３に係るアクセスポイントの主要構成を示すブロック図 実施の形態３の制御方法１におけるUL MU送信手続きの一例を示す図 実施の形態４の許容条件の設定方法１における許容条件の一例を示す図 実施の形態４の許容条件の設定方法２における許容条件の一例を示す図 実施の形態４の許容条件の設定方法３における許容条件の一例を示す図 実施の形態４の許容電力値の範囲の設定方法１における許容電力値の範囲の一例を示す図 実施の形態４の許容電力値の範囲の設定方法２における許容電力値の範囲の一例を示す図 実施の形態４の許容電力値の範囲の設定方法３における許容電力値の範囲の一例を示す図 実施の形態４の許容電力値の範囲の設定方法４における許容電力値の範囲の一例を示す図
（本開示の基礎となった知見）
TF及びTF-Rの各々には、MU送信用のリソースを割り当てた各端末に共通の制御情報を通知するためのCommon information field（Common fieldと呼ばれることもある。以下、「共通領域」と呼ぶ)と、端末毎またはRU毎に個別の制御情報を通知するためのUser information filed（STA-specific fieldあるいはRU-specific fieldと呼ばれることもある。以下、「端末個別領域」と呼ぶ)とが含まれる。共通領域には、TFの種別を通知するTrigger typeなどが含まれる。また、端末個別領域には、端末を識別するための情報（例えば、AID（Association ID））、MCS（Modulation and Coding Scheme）などが含まれる（例えば、非特許文献１参照）。
また、TXOP（Transmission opportunity）内で複数のTF及びTF-Rを連続送信することが可能である（Multiple Trigger frame in a TXOPと呼ばれることもある）。TF及びTF-R内のカスケード領域（Cascaded fieldと呼ばれることもある）において、TF及びTF-Rの連続送信の有無を明示することができる（例えば、非特許文献１参照）。
UL MU送信では、アクセスポイントにおける端末間の受信電力差によるキャリア間干渉、AD変換のダイナミックレンジの問題から、各端末の送信電力制御の必要性が議論されている（例えば、非特許文献２参照）。
しかし、上りの送信電力制御に関しては、802.11hによって、TPC report/requestなどのフォーマットが決まっているものの、具体的な制御方法に関しては言及されていない。TPC reportはビーコン（Beacon）、プローブ応答または、アクションフレーム内に含まれる。TPC reportでは、送信電力（EIRP : Equivalent Isotopic Radiation Power）及びリンクマージンが通知される。リンクマージンは、過剰品質を通知するための制御情報であり、リンクマージンを受信した端末は、リンクマージンの分だけ送信電力を下げることが可能である（例えば、非特許文献３参照）。
このように802.11hの送信電力制御におけるリンクマージンは、過剰品質を通知するのみであるため、送信電力を上げる制御を行えない。よって、802.11hの送信電力制御は、UL MU送信における上記課題を解決するための送信電力制御として適用できない。
また、LTE（Long Term Evolution）のランダムアクセスでは、RRC（Radio Resource Control）シグナリングを用いてセル共通の目標受信電力値及びPower rampingが通知され、端末は、初期の目標受信電力から、再送毎にPower ramping分だけ送信電力を上げる制御を行っている。目標受信電力は最小640msの間隔でsemi-staticに変更することが可能である（例えば、非特許文献４参照）。
このようにLTEの送信電力制御方法では、目標受信電力値を変更する周期が長いため、スケジューリングの度にリソースを割り当てた端末の組み合わせに応じて目標受信電力値を変えることができない。つまり、UL MU送信において、LTEの送信電力制御を適用したとしても、セルエッジに位置する端末（以下、セルエッジ端末と呼ぶ）の目標受信電力値に固定するなどの制御を行うことができるが、アクセスポイント近傍の端末及びアクセスポイントから離れたセルエッジの端末の各々の品質に合わせるために動的に目標受信電力値を制御できない。このため、スケジューリングゲイン、つまり、アクセスポイントにおける各端末の受信品質に基づいて、端末毎に最適な適応変調を行うことによるゲインを得ることができない。
そこで、本開示の一態様では、UL MU送信において送信電力制御を効率良く行うことを目的とする。具体的には、ランダムアクセス用制御信号で指示されたリソースに対してランダムアクセスによってMU送信するUL応答信号に対して、効率的な送信電力制御を導入し、アクセスポイントでの端末間の受信電力差を低減させることで、キャリア間干渉、A/D変換のダイナミックレンジの問題を改善することを目的とする。また、ランダムアクセス割当、個別割当の端末の受信品質に応じて、スケジューリングの度に目標受信電力値を動的に変更することで、瞬時に端末毎の最適な適応変調を適用することができ、システムスループットが向上することを目的とする。
以下、本開示の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
（実施の形態１）
［通信システムの概要］
本実施の形態に係る通信システムは、アクセスポイント（通信装置）１００と、端末２００とを有する。アクセスポイント１００は11axに対応するアクセスポイントであり、端末２００は11axに対応する端末である。
図１は、本実施の形態に係る通信システムでの処理フローを示す。
図１において、アクセスポイント１００は、ビーコン信号を生成する（ステップ（以下、「ＳＴ」と表す）１０１）。
ビーコン信号内には、アクセスポイント１００の送信電力が含まれる。具体的には、送信電力にはアクセスポイント１００の等価等方放射電力(Equivalent Isotropic Radiated Power；以下、EIRP）が設定される。一般に、報知されるEIRPは、指向性アンテナの最大放射方向におけるアンテナ利得に基づいて決定される。それ故に、等価等方放射電力に基づいて端末２００が後述のパスロス推定及び送信電力設定を行う場合、アクセスポイントにおける実際の受信電力と目標受信電力とで差が発生し得る。この問題を解決するために、報知される送信電力として、アクセスポイント１００の総合放射電力(Total Radiated Power；以下、TRP）を使用してもよい。総合放射電力を用いることで、ビームフォーミング適用時に、端末２００の位置とビーム方向の差によって生じる受信電力の差を小さくすることができる。なお、送信電力は、Probe Response、Association Response等の管理フレーム（Management frame）で端末２００へ報知されてもよく、ランダムアクセス用制御信号に含めて端末２００へ通知してもよい。
生成されたビーコン信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ１０２）。
アクセスポイント１００は、下りリンクデータ（DL Data）/UL応答信号のスケジューリング（周波数割当、MCS選択）を行う（ＳＴ１０３）。アクセスポイント１００は、端末２００からフィードバックされたチャネル品質情報（CSI（Channel state information））などを用いてスケジューリングを行ってもよい。
アクセスポイント１００は、スケジューリング結果に基づいて、リソースを割り当てた各端末の目標受信電力値を設定する（ＳＴ１０４）。目標受信電力値の設定方法については後述する。
アクセスポイント１００は、ランダムアクセス（RA）用制御信号（TF-R）を生成する（ＳＴ１０５）。
ランダムアクセス用制御信号は、少なくとも一つのランダムアクセス割当情報を含み、任意で個別割当情報を含んでもよい。個別割当情報には、RUの割当を明示するために、端末２００を区別するユニークなID(STA_ID)が使用される。つまり、各端末２００は、自機のIDが割り当てられたRUをUL応答信号の送信に使用可能なRUであると判断する。一方、ランダムアクセス割当情報では、ランダムアクセス用RUの割当を明示するために、ランダムアクセス用IDが使用される。ランダムアクセス用IDとしては、特定の端末２００を区別するために割り当てられないIDが使用される。例えば、STA_IDとして、アクセスポイント１００が属するネットワーク（BSS：Basic Service Set、アクセスポイント１００配下の複数の端末２００）へのアソシエーション時に割り当てられる一意のIDであるAssociation ID（AID）を使用し、ランダムアクセス用IDとして、AIDで通常使用されない予備の値を使用してもよい。
本実施の形態では、アクセスポイント１００は、ランダムアクセス用制御信号に目標受信電力値を含ませる。アクセスポイント１００は、ランダムアクセス用制御信号を用いて目標受信電力値を通知することで、ランダムアクセス割当又は個別割当の端末の受信品質に応じて、スケジューリングの度に目標受信電力値を動的に変更することができる。これにより、端末２００毎に最適な適応変調を瞬時に適用することができ、システムスループットが向上する。
なお、目標受信電力値とは、各端末２００のUL応答信号をアクセスポイント１００が受信する際の受信電力のターゲットとする電力値（目標値）である。各端末２００は、アクセスポイント１００の受信電力が目標受信電力値の所定の許容電力差(±X[dB])以内に収まるように送信電力を制御する。許容電力差は、ビーコン(Beacon)、Probe Response、Association Response等の管理フレーム(Management frame)でアクセスポイント１００から端末２００へ通知される。許容電力差を管理フレームで制御することで、BSS(Basic Service Set、アクセスポイント配下の複数の端末)毎に適した値が設定できる。また、許容電力差は、ランダムアクセス用制御信号で通知されてもよい。許容電力差をランダムアクセス用制御信号の送信毎に制御することで、オーバヘッドが増加するものの、端末２００の状況が大きく変動する環境では変動に追従した適切な制御が可能となる。ここで、目標受信電力値の許容電力差により上限値及び下限値を規定される範囲を、許容電力範囲と言い換えることもできる。
また、目標受信電力値は、受信電力の絶対値ではなく、最低受信品質などのある基準からのオフセット値で表されてもよい。また、ランダムアクセス割当と個別割当とで、目標受信電力値の許容電力差の大きさ及び通知ビット数を変えてもよい。ランダムアクセスにおいて、衝突が生じた場合には受信電力が大幅に増加し、電力差が発生する要因となる。そこで、例えば、ランダムアクセス割当の場合は、許容電力差を小さく設定することで、衝突が発生した場合の、受信電力の上限値を抑えることができる。
生成されたランダムアクセス用制御信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ１０６）。
端末２００は、アクセスポイント１００から通知（報知）されたランダムアクセス用制御信号に示されるRUの中から、自機の端末情報に応じて、使用可能なRUを特定する（ＳＴ１０７）。具体的には、端末２００は、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に自機のSTA_IDを含む制御情報がある場合は、個別割当と判断する。一方、端末２００は、端末個別領域に自機のSTA_IDではなくランダムアクセス用IDを含む制御情報があり、さらにランダムアクセスで送信する信号を保持している場合は、ランダムアクセス割当と判断し、所定のプロセスに従ってRUを選択する。
端末２００は、RUが確保できた場合、ビーコン信号より通知された送信電力、アンテナゲインなどからパスロスを推定する（ＳＴ１０８）。パスロス推定は例えば、式（１)で表される。
Figure 2017119026
式（１)において、pathLossは推定されるパスロス[dBm]であり、ApTxPowerはビーコンなどから通知されたアクセスポイント１００の送信電力(TRP)[dBm]であり、StaRxPowerは、端末２００でのPreambleやデータのアンテナ素子における受信電力[dBm]であり、ApTxAntGainはアクセスポイント１００のアンテナゲイン[dB]である。
アンテナゲインにはビームフォーミングゲインが含まれる。ApTxAntGainは、ビーコン(Beacon)、Probe Response、Association Response等の管理フレーム(Management frame)を用いてアクセスポイント１００から端末２００へ通知されてもよく、または、端末２００においてアクセスポイント１００の送信アンテナ数などから算出されてもよい。アクセスポイント１００がApTxPowerとApTxAntGainとを同一のフレームで通知し、端末２００はそのフレームの受信電力を測定することが好ましい。また、端末２００は、ランダムアクセス用制御信号の受信電力を測定する際、UL応答信号を送信するRUに含まれるサブキャリアの電力を求めて、必要に応じて全帯域の電力に換算してもよい。これにより、干渉や周波数選択性による誤差を小さくすることができる。また、ビームフォーミングゲインは、受信電力を測定するフレームや部位（Preamble(LegacyまたはHE (High Efficiency))、データ）によって変わるため、測定対象に応じてビームフォーミングゲインを変えてもよい。具体的には、ビーコンやランダムアクセス用制御信号等のブロードキャストフレーム、Legacy方式と後方互換性のあるnon-HT duplicate PPDU、及び、個別アドレスフレームのLegacy Preambleの場合は、ビームフォーミングゲインなしとし、個別アドレスフレームのHE preamble以降の場合はビームフォーミングゲインありとしてもよい。ビームフォーミングゲインを考慮することで、HE preamble以降の部分を測定する場合において、パスロスの推定精度が向上する。受信電力は直前に受信した信号の受信電力または、平均受信電力を用いる。
なお、端末２００がビームフォーミングが適用されない信号（例えば、ランダムアクセス用制御信号）からパスロスを推定する場合、式（１）のApTxAntGainをビームフォーミングゲインと見なして当該項を無視し、以下の式（２）を用いてもよい。また、端末２００がビームフォーミングが有効な信号からパスロスを推定する場合でも、送信電力ApTxPowerがEIRPの場合は、ApTxPowerにビームフォーミングゲインが含まれるので、以下の式（２）を用いてもよい。
Figure 2017119026
端末２００は、ランダムアクセスでMU送信するUL応答信号（例えば、データ、送信バッファ状態通知(Buffer status report)又はDL Data要求信号）を生成する（ＳＴ１０９）。
端末２００は、推定したパスロス、及び、ランダムアクセス用制御信号内に含まれる目標受信電力値を用いてUL応答信号の送信電力を設定する（ＳＴ１１０）。なお、パスロスは下り信号（アクセスポイント１００から端末２００への信号）から推定したものが適用される。つまり、上り・下りの伝搬路の可逆性から、UL応答信号（端末２００からアクセスポイント１００への信号）の送信電力算出のためのパスロスとして下り信号のパスロスが適用される。UL応答信号の送信電力は、例えば、式（３)から算出される。なお、送信電力が端末２００の許容している最大送信電力を上回る場合、又は、最小送信電力を下回る場合は、端末２００は、最大送信電力又は最小送信電力でUL応答信号を送信する。
Figure 2017119026
式（３)において、StaTxPower は端末２００が設定する送信電力[dBm]であり、pathLossは式（１)または式（２）から推定されるパスロス[dBm]であり、αはパスロスに乗算される補正係数であり、Ptargetはランダムアクセス用制御信号により通知された目標受信電力値[dBm]であり、StaTxAntGainは端末２００のアンテナゲイン[dB]であり、RUsizeは割り当てられたRUのサイズである。また、Cは環境依存の補正定数であり、周辺のOBSS（Overlapping BSS）状況等に応じて設定される。なお、Ptargetはアンテナ素子における受信電力である。
パスロスの補正係数αは、ビーコン、Probe Response、Association Response等の管理フレーム（Management frame）でアクセスポイント１００から端末２００へ報知されてもよく、ランダムアクセス用制御信号に含めて端末２００へ通知されてもよい。補正係数αを管理フレームで制御することで、BSS毎に適した値が設定できる。また、補正係数αをランダムアクセス用制御信号の送信毎に制御することで、オーバヘッドが増加するものの端末の状況が大きく変動する環境では変動に追従した適切な制御が可能となる。
パスロスの補正係数αは、例えば、BSSが密に配置されたOBSS環境において、BSSに与える干渉を考慮して設定される。例えば、周辺に配置されているBSS数が多い場合は、パスロスの補正係数αは小さな値（例えば、0.8）に設定され、セルエッジ端末の送信電力を抑えることで、周辺に配置されたBSSへ与える干渉を低減させる。一方、周辺に配置されているBSS数が少ない場合は、パスロスの補正係数αは大きな値（例えば、1.0）に設定され、セルエッジ端末の送信電力を大きくすることで、セルエッジ端末のスループットを向上させる。
端末２００は、設定した送信電力でUL応答信号をアクセスポイント１００に送信する（ＳＴ１１１）。
以上、本実施の形態に係る通信システムでの処理フローについて説明した。
図２は、本実施の形態に係るアクセスポイント１００の主要構成を示すブロック図である。図２に示すアクセスポイント１００において、送信電力制御情報設定部１０３は目標受信電力設定部１０２から取得した目標受信電力値、及び、スケジューリング部１０１から取得したリソース割当情報（個別割当、ランダムアクセス割当など）に応じて、各リソースの送信電力制御情報を設定する。RA制御信号生成部１０４は、少なくとも１つの送信周波数リソースを示す割当情報を含むランダムアクセス用制御信号（TF-R）を生成する。ランダムアクセス用制御信号には、送信電力制御情報設定部１０３で算出した目標受信電力値が含まれる。無線送受信部１０６は、ランダムアクセス用制御信号を送信する。
図３は、本実施の形態に係る端末２００の主要構成を示すブロック図である。無線送受信部２０２は、少なくとも１つの送信周波数リソースを示す割当情報を含むランダムアクセス用制御信号（TF-R）を受信する。ここで、少なくとも１つの送信周波数リソースの各々には、複数のランダムアクセス用IDの中の１つが割り当てられる。RA制御信号復号部２０４は、ランダムアクセス用制御信号に含まれる目標受信電力値を取得する。パスロス推定部２０７において、アクセスポイント１００から通知された送信電力、受信信号の受信電力からパスロスを推定する。送信電力算出部２０５は、目標受信電力値及びパスロスを用いて応答信号の送信電力を設定する。
［アクセスポイント１００の構成］
図４は、本実施の形態に係るアクセスポイント１００の構成を示すブロック図である。図４において、アクセスポイント１００は、スケジューリング部１０１、目標受信電力設定部１０２、送信電力制御情報設定部１０３、RA制御信号生成部１０４、送信信号生成部１０５、無線送受信部１０６、アンテナ１０７、受信信号復調部１０８、フィードバック情報復号部１０９、応答信号復号部１１０を有する。なお、スケジューリング部１０１、目標受信電力設定部１０２、送信電力制御情報設定部１０３、RA制御信号生成部１０４はアクセス制御（MAC：Media Access Control）部を構成し、送信信号生成部１０５、受信信号復調部１０８、フィードバック情報復号部１０９、応答信号復号部１１０はベースバンド（BB：Base Band）処理部を構成する。
スケジューリング部１０１は、各端末２００からフィードバックされたCSI、buffer status reportなどから各端末２００のRU割当及びMCSを決定する。これらの端末２００は、リソースを割り当てる端末２００をアクセスポイント１００が指定した割り当てであるため、個別割当の端末である。一方、スケジューリング部１０１は、端末２００に対してランダムアクセスにリソースを割り当てる必要がある場合は、ランダムアクセス用のRUを確保する。
目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１のRU割当状況に応じて、各RUの目標受信電力値を設定する。目標受信電力設定部１０２は、複数の端末２００の各々の上り送信電力を制御するためのUL送信電力制御情報として、少なくとも１つの目標受信電力値を設定する。目標受信電力設定部１０２における目標受信電力値の設定方法の詳細は後述する。
送信電力制御情報設定部１０３は、目標受信電力設定部１０２で決定した目標受信電力値、及び、スケジューリング部１０１で決定したスケジューリング結果を示すリソース割当情報から、各RUの送信電力制御情報を生成する。送信電力制御情報設定部１０３で設定される制御情報の詳細は後述する。なお、スケジューリング部１０１は、送信電力制御算出部１０３で算出された送信電力制御情報に基づいて、MCSの再選択など、スケジューリングをやり直す動作を行ってもよい。
RA制御信号生成部１０４は、端末２００に対してUL応答信号の送信を要求するランダムアクセス用制御信号を生成する。ランダムアクセス用制御信号には、制御信号の種別を通知するTrigger type(共通領域）、端末識別情報（端末個別領域）、MCS（端末個別領域）等が含まれる。端末識別情報には、個別割当の場合は端末２００を区別するユニークなID(STA_ID)が設定され、ランダムアクセス割当の場合はランダムアクセス用IDが設定される。また、ランダムアクセス用制御信号には、送信電力制御情報設定部１０３で設定された送信電力制御情報が含まれる。また、ランダムアクセス用制御信号には、少なくとも１つの目標受信電力値が含まれる。設定される送信電力制御情報及び、領域（共通領域または端末個別領域）に関しての詳細は後述する。
送信信号生成部１０５は、RA制御信号生成部１０４から入力されるランダムアクセス用制御信号に対して符号化・変調処理を行う。また、送信信号生成部１０５は、アクセスポイント１００の送信電力を示す情報及びアクセスポイント１００の送信アンテナゲインを示す情報に対して符号化・変調処理を行う。そして、送信信号生成部１０５は、変調後の信号に対して、受信側（端末２００）での周波数同期、タイミング同期に用いるパイロット信号、チャネル推定用信号等の制御信号（プリアンブルとも呼ばれる）を付加し、無線フレーム（送信信号）を生成し、無線送受信部１０６へ出力する。
無線送受信部１０６は、送信信号生成部１０５から入力された信号に対してD/A変換、キャリア周波数にアップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理後の信号をアンテナ１０７を介して送信する。
アクセスポイント１００は、端末２００からのUL応答信号（アクセスポイント１００が送信したランダムアクセス用制御信号に対する応答信号）及びフィードバック情報を受信する場合、以下のように動作する。
アンテナ１０７を介して受信された無線信号は、無線送受信部１０６に入力される。無線送受信部１０６は、無線信号に対してキャリア周波数をダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理後の信号を受信信号復調部１０８へ出力する。
受信信号復調部１０８は、無線送受信部１０６から入力される信号に対して自己相関処理等を施すことにより、受信した無線フレームを抽出し、フィードバック情報復号部１０９及び応答信号復号部１１０へ出力する。
フィードバック情報復号部１０９は、受信信号復調部１０８から入力される無線フレームにおいて、端末２００からフィードバックされたCSIやパスロスなどを復調、復号し、スケジューリング１０１部に出力する。
応答信号復号部１１０は、受信信号復調部１０８から入力される無線フレームにおいて、ランダムアクセス用制御信号で指示したRUの何れかに含まれるUL応答信号を復調、復号する。応答信号復号部１１０は、受信結果をスケジューリング部１０１に出力する。スケジューリング部１０１は、受信結果に基づいて、再送制御などを行う。
［端末２００の構成］
図５は、本実施の形態に係る端末２００の構成を示すブロック図である。図５において、端末２００は、アンテナ２０１、無線送受信部２０２、受信信号復調部２０３、RA制御信号復号部２０４、送信電力算出部２０５、電力制御情報蓄積部２０６、パスロス推定部２０７、フィードバック情報生成部２０８、応答信号生成部２０９、送信信号生成部２１０を有する。また、送信電力算出部２０５、電力制御情報蓄積部２０６、パスロス推定部２０７、フィードバック情報生成部２０８、応答信号生成部２０９は、アクセス制御部（MAC）を構成し、受信信号復調部２０３、RA制御信号復号部２０４、送信信号生成部２１０はベースバンド（BB：Base Band）処理部を構成する。
無線送受信部２０２は、アクセスポイント１００（図４）から送信された信号を、アンテナ２０１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理後の信号を受信信号復調部２０３に出力し、受信電力を示す情報を電力制御情報蓄積部２０６に出力する。また、無線送受信部２０２は、後述する送信信号生成部２１０から入力された信号に対してD/A変換、キャリア周波数にアップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理後の信号をアンテナ２０１を介して送信する。
受信信号復調部２０３は、無線送受信部２０２から入力される信号に対して自己相関処理等を施すことにより、受信した無線フレームを抽出し、RA制御信号復号部２０４へ出力する。また、受信信号復調部２０３は、抽出した無線フレームに含まれる、アクセスポイント１００の送信電力及び送信アンテナゲインを示す情報を電力制御情報蓄積部２０６へ出力する。
RA制御信号復号部２０４は、受信信号復調部２０３から入力される無線フレーム内のランダムアクセス用制御信号の送信RUに含まれるランダムアクセス用制御信号を復調、復号し、送信電力制御情報を送信電力算出部２０５に出力し、MCSなどの送信信号生成に必要な情報を送信信号生成部２１０に出力する。
電力制御情報蓄積部２０６は、無線送受信部２０２から入力される受信電力を示す情報、及び、受信信号復調部２０３から入力されるアクセスポイント１００の送信電力及び送信アンテナゲインを示す情報を保存する。
パスロス推定部２０７は、電力制御情報蓄積部２０６から入力されるアクセスポイント１００の送信電力（式（１）では更に送信アンテナゲイン）、及び、測定した受信電力などから式（１）または式（２）を用いてパスロスを算出し、送信電力算出部２０５及びフィードバック情報生成部２０８に出力する。
送信電力算出部２０５は、RA制御信号復号部２０４から入力される送信電力制御情報に含まれる目標受信電力値、及び、パスロス推定部２０７から入力されるパスロスに基づいて、例えば、式（３）を用いてUL応答信号の送信電力を算出する。
フィードバック情報生成部２０８は、推定したチャネル品質情報(CSI、RSSI)、及び、パスロス推定部２０７から入力されるパスロスなどを含むフィードバック情報を必要に応じて生成し、送信信号生成部２１０に出力する。パスロスをフィードバックするタイミングに関しては後述する。
応答信号生成部２０９は、端末２００の端末ID、及び、端末２００の送信情報（データ、送信バッファ状態通知又はDL Data要求等）を含むUL応答信号を生成し、送信信号生成部２１０へ出力する。
送信信号生成部２１０は、RA制御信号復号部２０４から入力されるMCSなどの情報を用いて、応答信号生成部２０９から入力されるUL応答信号、又は、フィードバック情報生成部２０８から入力されるフィードバック情報に対して符号化・変調を行う。そして、送信信号生成部２１０は、変調後の信号に対して、受信側（アクセスポイント１００）での周波数同期、タイミング同期に用いるパイロット信号、チャネル推定用信号等の制御信号（プリアンブル）を付加し、無線フレーム（送信信号）を生成し、無線送受信部２０２へ出力する。
［送信電力制御情報及び領域の設定方法］
次に、上述したアクセスポイント１００の送信電力制御情報及びランダムアクセス用制御信号に設定する領域について詳細に説明する。
以下、送信電力制御情報及び領域の設定方法１〜７についてそれぞれ説明する。
＜設定方法１＞
設定方法１では、アクセスポイント１００（RA制御信号生成部１０４）は、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に目標受信電力値を配置する。図６は、設定方法１に係る、ランダムアクセス用制御信号の一例を示す。図６におけるTrigger typeはTrigger frameの種別を指示するもので、例えば、Trigger typeにランダムアクセス用制御信号であることが設定される。
端末２００は、ランダムアクセス用制御信号を受信した後、端末２００（自機）のSTA_IDまたはランダムアクセス用IDが端末識別IDに設定されている端末個別領域に配置された目標受信電力値を取得する。そして、端末２００は、パスロス推定部２０７で算出したパスロスと、上記取得した目標受信電力値とから、例えば、式（３）を用いて、応答信号の送信電力を算出し、応答信号に対して送信電力制御を行う。
［目標受信電力値の設定方法］
次に、設定方法１を適用した場合のアクセスポイント１００における目標受信電力値の設定方法に関して説明する。なお、目標受信電力値は、アンテナ素子における受信電力値である。よって、受信アンテナゲインを含んだ受信電力から目標受信電力値を決定する際は、アクセスポイント１００は、目標受信電力値の決定後、受信アンテナゲインを除いた値に修正して端末２００に通知する必要がある。
以下、個別割当時の目標受信電力値の設定方法１〜３について図７Ａ〜図７Ｃを用いてそれぞれ説明する。
＜目標受信電力設定方法１（個別割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１によって決定された、個別割当により割り当てられたリソースを示す端末情報及び各端末２００のMCSから、リソース間の各MCSの最低所要受信電力の差に基づいて、目標受信電力値を決める。なお、各MCSの最低所要受信電力（Minimum sensitivity）は802.11仕様書で定義されている（例えば、１１ｎの場合は非特許文献５参照）。
図７Ａは、設定方法１における目標受信電力設定方法１（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。図７Ａでは、３つの端末(ID＝１、２、３)に対してリソース(RU=１、２、３)がそれぞれ割り当てられている。また、各端末のMCSはそれぞれ＃２、＃３、＃５である。
目標受信電力設定部１０２は、各MCSの最低所要受信電力に各オフセット(offset１〜３)を加えた受信電力の最大と最小との差が許容電力差に収まるようにオフセットを設定する。例えば、図７Ａでは、目標受信電力設定部１０２は、MCS＃２、＃３、＃５のうち、最低所要受信電力が最大のMCS＃５の最低所要受信電力にoffset３を加えた受信電力と、最低所要受信電力が最小のMCS＃２の最低所要受信電力にoffset１を加えた受信電力との差が許容電力差に収まるように各オフセットを設定する。
このように、アクセスポイント１００は、各MCSの最低所要受信電力を基準に、各リソースが割り当てられた各端末２００に対する目標受信電力値を設定することで、必要最小限の送信電力を設定することができ、端末２００の消費電力、他のアクセスポイント１００に与える干渉を減らすことができる。
なお、許容電力差は、図８Ａに示すようにアクセスポイント１００のA/D変換性能に応じて変えてもよい。アクセスポイント１００のA/D変換性能に応じて許容電力差を変えることで、端末２００の受信電力差による受信性能を劣化させることなく、目標受信電力値を柔軟に設定することができ、スケジューリングゲインが向上する。
また、許容電力差は、図８Ｂに示すようにOFDMA/MU-MIMOの多重端末数に応じて変えてもよい。多重端末数が少ない場合は、多重端末数が多い場合よりも、端末間の受信電力差が小さくなる可能性が高いため、多重端末数に応じて、許容電力差を変えることで、目標受信電力値を柔軟に設定することができ、スケジューリングゲインが向上する。
＜目標受信電力設定方法２（個別割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１によって決定された、個別割当により割り当てられたリソースを示す端末情報から、該当端末２００が過去に受信した信号の受信電力の差に基づいて、目標受信電力値を決める。
図７Ｂは、設定方法１における目標受信電力設定方法２（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。図７Ｂでは、目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１が３つの端末(ID＝１、２、３)にリソースを割り当てたと想定して、該当端末から過去に受信した信号の受信電力差に基づいて、電力差が許容電力差に収まるようにオフセット(offset１〜３)を設定する。
このように、アクセスポイント１００は、過去に受信した信号の受信電力から目標受信電力値を設定することで、各端末２００の目標受信電力値の変動を抑えることができる。
なお、目標受信電力設定方法１（個別割当）と同様に、許容電力差は、図８Ａ、図８Ｂに示すように、A/D変換性能やOFDMA/MU-MIMOの多重端末数に応じて変えてもよい。
＜目標受信電力設定方法３（個別割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１によって決定された、個別割当により割り当てられたリソースを示す端末情報を用いて、該当端末の最大送信電力及びパスロスから、推定受信電力を算出し、各リソースに割り当てられた端末間の推定電力の差に基づいて、目標受信電力値を決める。
図７Ｃは、設定方法１における目標受信電力設定方法３（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。図７Ｃでは、目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１が３つの端末(ID＝１、２、３)にリソースを割り当てたと想定して、各端末２００間の推定受信電力差が許容電力差に収まるようにオフセット(offset１〜３)を設定する。なお、図７Ｃは、各端末２００の最大送信電力が等しい場合の例である。目標受信電力設定部１０２は、例えば、端末２００の最大送信電力として、アソシエーション要求信号に含まれる値を用いる。
このように、アクセスポイント１００は、各端末２００の最大送信電力、パスロスに応じて目標受信電力値を設定することで、端末２００が設定可能な最大送信電力を超える送信電力が必要となる目標受信電力値を設定することを防ぐことができる。
なお、目標受信電力設定方法１（個別割当）と同様に、許容電力差は、図８Ａ、図８Ｂに示すように、A/D変換性能やOFDMA/MU-MIMOの多重数に応じて変えてもよい。
次に、以下では、ランダムアクセス割当時の目標受信電力値の設定方法１〜４について図９Ａ〜図９Ｃを用いてそれぞれ説明する。
＜目標受信電力設定方法１（ランダムアクセス割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、個別割当によりリソースを割り当てられた各端末の目標受信電力値の平均値を、ランダムアクセス割当用RUの目標受信電力値に設定する。
図９Ａは、設定方法１における目標受信電力設定方法１（ランダムアクセス割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。ID=1、２の端末は個別割当によりリソースが割り当てられた端末であり、ID=0はランダムアクセス用のリソースである。また、ID=1、2のリソースの目標受信電力値は、例えば、目標受信電力設定方法１〜３（個別割当）の何れかで決定されたものとする。この場合、目標受信電力設定部１０２は、ランダムアクセス用のリソース(ID=0)の目標受信電力を、ID=1、2のリソースの目標受信電力値の平均値から算出する。
このように、アクセスポイント１００は、個別割当によりリソースを割り当てられた各端末の目標受信電力値の平均値を、ランダムアクセス割当RUの目標受信電力に設定することで、ランダムアクセス割当端末と個別割当端末との間の受信電力の差を小さくすることができる。
＜目標受信電力設定方法２（ランダムアクセス割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、個別割当によりリソースを割り当てられた各端末の目標受信電力値の最低値を、ランダムアクセス割当用RUの目標受信電力値に設定する。
図９Ｂは、設定方法１における目標受信電力設定方法２（ランダムアクセス割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。ID=1、２の端末２００は個別割当によりリソースが割り当てられた端末であり、ID=0はランダムアクセス用のリソースである。また、ID=1、2のリソースの目標受信電力値は、目標受信電力設定方法１〜３（個別割当）の何れかで決定されたものとする。目標受信電力設定部１０２は、ランダムアクセス用のリソース(ID=0)の目標受信電力値を、ID=1、2のリソースの目標受信電力値の最低値（図９ＢではID=2のリソースの目標受信電力値）から算出する。
このように、アクセスポイント１００は、個別割当によりリソースを割り当てられた各端末の目標受信電力値の最低値を、ランダムアクセス割当用ＲＵの目標受信電力値に設定することで、ランダムアクセスの受信電力が増加しても、ランダムアクセス割当端末と他の端末との受信電力差が大きくなるのを防げる。これは、ランダムアクセスの受信電力が増加する理由は、アクセスポイント１００において、衝突により複数の端末２００の信号を同時に受信する可能性があるためである。
＜目標受信電力設定方法３（ランダムアクセス割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、アクセスポイント１００に接続している全端末または一部の端末の過去に受信した信号の平均受信電力を目標受信電力値として設定する。
ランダムアクセス割当では実際に応答信号を送信する端末２００を特定できない。このため、アクセスポイント１００に接続している全端末または一部の端末の過去に受信した信号の平均受信電力が目標受信電力値として設定されることで、ランダムアクセス割当において、目標受信電力値を満たすために必要な送信電力が、各端末２００の最小送信電力と最大送信電力との間の範囲内に収まりやすくなる。
＜目標受信電力設定方法４（ランダムアクセス割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、目的に応じて、固定値の目標受信電力を設定する。
図９Ｃは、設定方法１における目標受信電力設定方法４（ランダムアクセス割当）に係る目的と目標受信電力値の一例を示す。例えば、目標受信電力設定部１０２は、セルエッジ端末の信号を優先して受信する目的のために、セルエッジ端末でも所要目標受信電力を満たせるように目標受信電力値を低めに設定する（例えば、-７５ｄBm）。一方、目標受信電力設定部１０２は、アクセスポイント近傍端末の信号を優先して受信する目的のために、所要目標受信電力値を高めに設定する（例えば、-６５ｄBm）。
このように、アクセスポイント１００は、目的に応じて、ランダムアクセス割当端末の目標受信電力値を設定することで、セルエッジ端末またはアクセスポイント近傍端末の受信を優先することができる。
以上、設定方法１における目標受信電力値の設定方法を説明した。
このように、設定方法１では、アクセスポイント１００は、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域で目標受信電力値を端末２００に通知する。また、端末２００は、推定したパスロス及び通知される目標受信電力値から、応答信号の送信電力制御を行う。こうすることで、ランダムアクセス用制御信号によりリソースが割り当てられた端末２００間のアクセスポイント１００での受信電力差を小さくすることができ、キャリア間干渉、A/D変換のダイナミックレンジの問題を改善できる。また、アクセスポイント１００は、端末２００の個別領域で、端末２００毎に目標受信電力値を設定することで、各端末２００のチャネル品質に合わせて送信電力を設定することができる。
＜設定方法２＞
設定方法２では、アクセスポイント１００（RA制御信号生成部１０４）は、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置する。図１０は、設定方法２に係る、ランダムアクセス用制御信号の一例を示す。図１０におけるTrigger typeはTrigger frameの種別を指示するもので、例えば、Trigger typeにランダムアクセス用制御信号であることが設定される。
端末２００は、ランダムアクセス用制御信号を受信した後、端末共通領域に配置された目標受信電力値を取得する。そして、端末２００は、パスロス推定部２０７で算出したパスロスと、上記取得した目標受信電力値とから、例えば、式（３）を用いて、応答信号の送信電力を算出し、応答信号に対して送信電力制御を行う。
なお、本設定例の場合、各端末２００の目標受信電力値が同じになるため、端末２００毎の受信品質はほぼ同じになる。アクセスポイント１００は、共通の目標受信電力値に基づいて、各端末２００のMCSを一意に決めることができる。よって、MCSなどの情報も端末個別領域で送信するのではなく、共通領域で送信する構成としてもよい。MCSを共通領域で送信することで、ランダムアクセス用制御信号のオーバヘッドを削減することができる。
［目標受信電力値の設定方法］
次に、設定方法２を適用した場合のアクセスポイント１００における目標受信電力値の設定方法に関して説明する。
以下、個別割当時の目標受信電力の設定方法1’〜３’について図１１Ａ〜図１１Ｃを用いてそれぞれ説明する。
＜目標受信電力設定方法１’（個別割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１によって決定された、個別割当により割り当てられたリソースを示す端末情報及び各端末のMCSから、最も高いMCSの最低所要受信電力に基づいて、目標受信電力値を決める。
図１１Ａは、設定方法２における目標受信電力設定方法１’（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。図１１Ａでは、３つの端末(ID＝１、２、３)に対してリソース(RU=１、２、３)がそれぞれ割り当てられている。また、各端末２００のMCSはそれぞれ＃２、＃３、＃５である。
目標受信電力設定部１０２は、各端末２００のMCS＃２、＃３、＃５のうち最も高いMCS、つまり、端末ID=3のMCS#5の最低所要受信電力に、あるオフセットを加えた値を各端末２００に共通の目標受信電力値として設定する。
このように、アクセスポイント１００は、各端末２００に設定されたMCSのうち最も高いMCSに応じて、全端末２００に共通の目標受信電力値を設定することで、全端末の応答信号を誤りなく受信できる可能性が高くなる。
＜目標受信電力設定方法２’（個別割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１によって決定された、個別割当により割り当てられたリソースを示す端末情報から、該当端末２００が過去に受信した信号の受信電力の平均値に基づいて、目標受信電力値を決める。
図１１Ｂは、設定方法２における目標受信電力設定方法２’（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。図１１Ｂでは、目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１が３つの端末２００(ID＝１、２、３)にリソースを割り当てたと想定して、該当端末２００から過去に受信した信号の受信電力の平均値を、各端末２００に共通の目標受信電力値として設定する。
このように、アクセスポイント１００は、該当端末２００から過去に受信した信号の受信電力の平均値を目標受信電力値として設定することで、目標受信電力値を満たすために必要な送信電力が、各端末２００の最小送信電力と最大送信電力との間の範囲内に収まりやすくなる。
＜目標受信電力設定方法３’（個別割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１によって決定された、個別割当により割り当てられたリソースを示す端末情報を用いて、該当端末２００の最大送信電力及びパスロスから、推定受信電力を算出し、推定受信電力が最も低い端末２００の推定受信電力を、各端末２００に共通の目標受信電力値として決める。
図１１Ｃは、設定方法２における目標受信電力設定方法３’（個別割当）に係る目標受信電力決定方法の一例を示す。図１１Ｃでは、目標受信電力設定部１０２は、スケジューリング部１０１が３つの端末２００(ID＝１、２、３)にリソースを割り当てたと想定して、各端末２００の中で最も推定受信電力の低い端末２００、つまり、端末ID=3の推定受信電力を各端末２００に共通の目標受信電力値として設定する。
このように、アクセスポイント１００は、各端末２００の最大送信電力、パスロスに応じて目標受信電力を推定し、目標受信電力が最も低い端末２００の目標受信電力を、端末２００共通の目標受信電力値に設定することで、目標受信電力を低く設定でき、端末２００の消費電力及び他のアクセスポイント１００に与える干渉を低減させることができる。また、端末２００が設定可能な最大送信電力を超える送信電力が必要となる目標受信電力値を設定することを防ぐことができる。
次に、以下では、ランダムアクセス割当時の目標受信電力値の設定方法について説明する。
＜目標受信電力設定方法（ランダムアクセス割当）＞
目標受信電力設定部１０２は、上述した設定方法２における目標受信電力設定方法１’〜３’（個別割当）と同様の設定方法を用いて、個別割当によりリソースを割り当てられた各端末２００に共通に設定された目標受信電力値を、ランダムアクセス割当用RUの目標受信電力値として設定してもよい。なお、目標受信電力設定部１０２は、設定方法１における目標受信電力設定方法３（ランダムアクセス割当）、目標受信電力設定方法４（ランダムアクセス割当）と同様の設定方法を用いて、目標受信電力値を設定してもよい。
以上、設定方法２における目標受信電力値の設定方法を説明した。
このように、設定方法２では、アクセスポイント１００は、図１０に示すようにランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置することで、端末個別領域の時間長を短くすることができ、ランダムアクセス用制御信号のオーバヘッドを低減することができる。アクセスポイント１００は、ランダムアクセス割当端末２００の中のどの端末２００が応答信号を送信するか特定できず、端末２００個別に目標受信電力値の最適値を設定することができない。このため、ランダムアクセス割当端末２００の割合が多い場合には、共通領域に目標受信電力値が配置されても性能劣化は少ない。
＜設定方法３＞
設定方法３では、アクセスポイント１００（RA制御信号生成部１０４）は、設定方法２と同様にランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置する。ただし、目標受信電力値は、ランダムアクセスで送信される応答信号（情報）の種別毎に異なる値に設定される。
応答信号の種別としては、例えば、データ、制御情報、管理情報などが挙げられる。図１２は、設定方法３に係る、応答信号種別毎の目標受信電力値の一例を示す。応答信号の重要度が高い場合には目標受信電力値が高く設定され、応答信号の重要度が低い場合には目標受信電力値が低く設定される。図１２では、制御情報、データ、管理情報の順で優先度が高い場合の例である。
なお、目標受信電力値が高いとは、例えば、設定方法２で算出した目標受信電力値に対してZｄBのオフセットを加えることを意味する。同様に、目標受信電力値が低いとは、例えば、設定方法２で算出した目標受信電力値に対してYｄBのオフセット(ただし、Y < Z)を加えることを意味する。
また、例えば、重要度が高い応答信号とは、頻繁に値が更新される信号であり、重要度が低い応答信号とは、頻繁に値が更新されない信号である。
また、応答信号の種別は、データ、制御情報、管理情報という区分ではなく、例えば管理情報をさらに細かく分けて、Probe Response、Association Response毎の目標受信電力値が通知されてもよい。
端末２００は、ランダムアクセス用制御信号を受信した後、端末共通領域に配置された複数の目標受信電力値を取得し、応答信号として送信する信号の種別に応じて、使用する目標受信電力値を切り替える。そして、端末２００は、パスロス推定部２０７で算出したパスロスと上記選択した目標受信電力値とから、例えば、式（３）を用いて、応答信号の送信電力を算出し、応答信号に対して送信電力制御を行う。
このように、設定方法３では、アクセスポイント１００は、図１０に示すようにランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置し、さらに応答信号の種別毎に目標受信電力値を異なる値に設定する。これにより、ランダムアクセスにおいて、応答信号が衝突した場合でも、アクセスポイント１００では、目標受信電力値が高く設定された応答信号を正しく受信できる可能性が高くなり、重要度が高い信号の受信成功確率を高めることができる。
＜設定方法４＞
設定方法４では、アクセスポイント１００は、設定方法２と同様にランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置する。ただし、目標受信電力値は、個別割当、ランダムアクセス割当毎にそれぞれ通知される。
図１３は、設定方法４に係る、割当方法毎の目標受信電力値の一例を示す。割当方法が個別割当の場合には応答信号の衝突は発生しないか、又は、アクセスポイント１００がリソースを割り当てる端末２００の最大送信電力及び最低送信電力を予め推測できる。このため、アクセスポイント１００が実際に受信する応答信号の受信電力と目標受信電力値との差は小さいと考えられる。よって、アクセスポイント１００は、割当方法が個別割当の場合には目標受信電力値を高めに設定する。
一方、割当方法がランダムアクセス割当の場合には応答信号の衝突が発生する可能性があり、衝突が発生することで、応答信号の受信電力と目標受信電力値との差が大きくなる。つまり、応答信号の受信電力が目標受信電力値を上回る可能性が高いと考えられる。よって、アクセスポイント１００は、割当方法がランダムアクセス割当の場合には目標受信電力値を低めに設定する。
端末２００は、ランダムアクセス用制御信号を受信した後、端末共通領域に配置された複数の目標受信電力値を取得する。端末２００は、端末個別領域の端末識別IDから、応答信号の送信に使用するリソースがランダムアクセス割当により割り当てられたリソースか否かを判断する。つまり、端末２００は、端末識別IDが自機のIDであれば個別割当と判定し、ランダムアクセス用IDであればランダムアクセス割当と判定する。端末２００は、割当方法が個別割当であるか、ランダムアクセス割当であるかに応じて、応答信号の送信に使用する目標受信電力値を切り替える。そして、端末２００は、パスロス推定部２０７で算出したパスロスと上記選択した目標受信電力値とから、例えば、式（３）を用いて、応答信号の送信電力を算出し、応答信号に対して送信電力制御を行う。
このように、設定方法４では、アクセスポイント１００は、図１０に示すようにランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置し、さらに割当方法（個別割当、ランダムアクセス割当）毎に目標受信電力値を異なる値に設定する。これにより、例えば、ランダムアクセス割当の場合には、衝突が生じた場合に受信電力が増加するため、アクセスポイント１００は、ランダムアクセス割当では、衝突による受信電力の増加を考慮した目標受信電力値を設定することで、衝突が発生した場合のA/D変換性能の劣化及び他の端末に与える干渉増加を防止できる。
＜設定方法５＞
設定方法５では、アクセスポイント１００は、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置する。さらに、アクセスポイント１００は、端末個別領域に、共通領域に設定した目標受信電力値からのオフセット値（目標受信電力offset）を配置する。
図１４は、設定方法５に係る、ランダムアクセス用制御信号の一例を示す。図１４におけるTrigger typeはTrigger frameの種別を指示するもので、例えば、Trigger typeにランダムアクセス用制御信号であることが設定される。
端末２００は、ランダムアクセス用制御信号を受信した後、端末共通領域に配置された目標受信電力値を取得する。さらに、端末２００は、端末２００（自機）のSTA_IDまたはランダムアクセス用IDが端末識別IDに設定されている端末個別領域に配置された目標受信電力オフセットを取得して、共通領域から取得した目標受信電力値に目標受信電力オフセットを加える。そして、端末２００は、パスロス推定部２０７で算出したパスロスと、上記目標受信電力オフセットを加えた目標受信電力値とから、例えば、式（３）を用いて、応答信号の送信電力を算出し、応答信号に対して送信電力制御を行う。
［目標受信電力値の設定方法］
次に、設定方法５を適用した場合のアクセスポイント１００における目標受信電力値の設定方法に関して説明する。
図１５は、設定方法５に係る、目標受信電力オフセットのパターンの一例である。図１５は、目標受信電力オフセットが２ビットで示される場合のオフセット値を示す。なお、目標受信電力オフセット値は、目標受信電力値のビット数より小さい値であれば、どのようなビット数でも構わない。
設定方法５を適用した場合の目標受信電力値は、設定方法１と同様な手順で算出される。ただし、設定方法１では、端末２００に個別に設定した目標受信電力値をランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に設定しているのに対し、設定方法５では、アクセスポイント１００は、例えば、端末２００毎に求めた目標受信電力値の平均値を計算し、平均値をランダムアクセス用制御信号の共通領域に設定する。さらに、アクセスポイント１００は、各端末２００の目標受信電力値と、平均値との差を測定して、図１５のテーブルを用いて、平均化した目標受信電力値との差を量子化し、目標受信電力オフセットを生成し、端末個別領域に設定する。
このように、設定方法５では、アクセスポイント１００は、図１４に示すようにランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置し、さらに、端末個別領域に、共通領域に設定した目標受信電力値からのオフセット値を配置する。こうすることで、目標受信電力オフセットのビット数が、目標受信電力値のビット数よりも少ないため、割当端末数が多い場合は、共通領域及び端末個別領域の合計の時間長を短くすることができ、ランダムアクセス用制御信号のオーバヘッドを低減することができる。
＜設定方法６＞
設定方法６では、アクセスポイント１００は、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域において、個別割当端末とランダムアクセス割当端末とに対して異なる送信電力制御情報を設定する。一例として、アクセスポイント１００は、個別割当端末向けには、端末個別領域に上り信号を送信するための送信電力値を配置し、ランダムアクセス割当端末向けには、端末個別領域に目標受信電力値を配置する。
図１６は、設定方法６に係る、ランダムアクセス用制御信号の一例を示す。図１６におけるTrigger typeはTrigger frameの種別を指示するもので、例えば、Trigger typeにランダムアクセス用制御信号であることが設定される。
アクセスポイント１００は、端末個別領域の個別割当用の制御信号、つまり、端末２００を区別するユニークなID(STA_ID)が設定されている領域には、送信電力値を配置する。一方、アクセスポイント１００は、端末個別領域のランダムアクセス割当用の制御信号、つまり、ランダムアクセス用ID（RA_ID）が設定されている領域には、目標受信電力値を配置する。
端末２００は、ランダムアクセス用制御信号を受信した後、端末２００のSTA_IDが端末識別IDに設定されている端末個別領域が存在した場合は、該当の端末個別領域に配置された送信電力値を取得し、取得した送信電力に基づいて、応答信号に対して送信電力制御を行う。一方、端末２００は、ランダムアクセスIDが端末識別IDに設定されている端末個別領域が存在した場合は、該当の端末個別領域に配置された目標受信電力値を取得し、パスロス推定部２０７で算出したパスロスと上記取得した目標受信電力値とから、例えば、式（３）を用いて、応答信号の送信電力を算出し、応答信号に対して送信電力制御を行う。
［目標受信電力値の設定方法］
次に、設定方法６を適用した場合のアクセスポイント１００における目標受信電力値の設定方法に関して説明する。アクセスポイント１００は、設定方法１と同様にして、各端末２００の目標受信電力値を求める。
設定方法６の場合、アクセスポイント１００は、個別割当端末に対して送信電力を設定する必要があるため、例えば、式（３）を用いて、端末２００の送信電力を計算する。そして、アクセスポイント１００は、計算した送信電力値を、個別割当端末向けに、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に設定する。なお、目標受信電力値と送信電力値のフォーマット（ビット数）は同じにしてもよい。
このように、端末２００に送信アンテナゲインが通知されておらず、送信アンテナゲインによる影響が大きい場合は、アクセスポイント１００で個別割当端末向けの送信電力を計算することによって、より正確に送信電力制御を行うことができる。また、個別割当端末に対して送信電力が通知されることで端末２００側でパスロス計算処理、送信電力算出処理を省くことができるため、端末２００の消費電力を削減することができる。また、送信電力値と目標受信電力値とでフォーマット（ビット数）が同じ場合は、端末識別IDが設定されている位置が従来と変わらないため、端末識別IDの位置を判定する処理の複雑さは増加しない。
＜設定方法７＞
設定方法７では、アクセスポイント１００は、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に、ランダムアクセス割当端末に対する目標受信電力値を配置し、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に、個別割当端末に対する目標受信電力値を配置する。
図１７は、設定方法７に係る、ランダムアクセス用制御信号の一例を示す。図１７におけるTrigger typeはTrigger frameの種別を指示するもので、例えば、Trigger typeにランダムアクセス用制御信号であることが設定される。アクセスポイント１００は、端末２００を区別するユニークなID(STA_ID)が設定されている端末個別領域に、目標受信電力値を配置し、ランダムアクセス用ID（RA_ID）が設定されている端末個別領域に、目標受信電力値を配置しない。また、アクセスポイント１００は、共通領域に、ランダムアクセス割当端末用の目標受信電力値を配置する。
端末２００は、ランダムアクセス用制御信号を受信した後、端末２００のSTA_IDが端末識別IDに設定されている端末個別領域が存在した場合は、該当の端末個別領域に配置された目標受信電力値を取得し、取得した目標受信電力値に基づいて応答信号の送信電力制御を行う。一方、端末２００は、端末２００のSTA_IDが端末識別IDに設定されていない場合は、共通領域に配置された目標受信電力値を取得し、パスロス推定部２０７で算出したパスロスと、上記取得した目標受信電力値とから、例えば、式（３）を用いて、応答信号の送信電力を算出し、応答信号に対して送信電力制御を行う。
このように、設定方法７では、アクセスポイント１００は、図１７に示すようにランダムアクセス割当端末向けには、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に目標受信電力値を配置し、個別割当端末向けには、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に目標受信電力値を配置する。こうすることで、ランダムアクセス割当端末が多い場合に、共通領域及び端末個別領域の合計の時間長を短くすることができ、ランダムアクセス用制御信号のオーバヘッドを低減することができる。また、アクセスポイント１００は、ランダムアクセス割当端末の中のどの端末２００が応答信号を送信するか特定できず、端末２００個別に目標受信電力値の最適値を設定することができない。このため、ランダムアクセス割当端末２００の割合が多い場合には、共通領域に目標受信電力値が配置されても性能劣化は少ない。
以上、本実施の形態における、送信電力制御情報及び領域の設定方法１〜７について説明した。
［パスロスフィードバックタイミング］
次に、本実施の形態において、アクセスポイント１００が目標受信電力値を計算する際にパスロスを用いる場合、端末２００がアクセスポイント１００にパスロスをフィードバックするタイミングに関して説明する。
以下、端末２００がパスロスをフィードバックするタイミング１〜４についてそれぞれ説明する。
＜タイミング１＞
タイミング１では、端末２００は、アクセスポイント１００からの要求信号（パスロス要求信号）に対する応答として、アクセスポイント１００にパスロス通知信号を送信する。図１８は、タイミング１に係るパスロスフィードバックの処理フローの一例を示す。
図１８において、アクセスポイント１００は、ビーコン信号を生成する（ＳＴ２０１）。ビーコン信号内には、アクセスポイント１００の送信電力が含まれる。
生成されたビーコン信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ２０２）。
次に、アクセスポイント１００は、定期的にパスロス要求信号を生成する（ＳＴ２０３）。パスロス要求信号は、例えば、アクションフレームとして生成される。アクションフレームとは、Measurement Request、TPC Requestなどを設定するためのフレームである（例えば、非特許文献３参照）。
生成されたパスロス要求信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ２０４）。
端末２００は、パスロス要求信号を受信した場合、ビーコン信号により通知された送信電力、アンテナゲインなどからパスロスを推定する（ＳＴ２０５）。パスロス推定は例えば、式（１)または式（２）で表される。
次に、端末２００は、パスロス通知信号を生成する（ＳＴ２０６）。パスロス通知信号は、例えば、アクションフレームとして生成される。
生成されたパスロス通知信号は、端末２００からアクセスポイント１００へ無線で通知される（ＳＴ２０７）。
このように、タイミング１では、端末２００がパスロス要求信号の応答としてパスロスをアクセスポイント１００に送信する。こうすることによって、端末２００は、アクセスポイント１００がパスロスを必要とするタイミングでパスロスを通知できる。
＜タイミング２＞
タイミング２では、端末２００は、定期的にパスロスを推定して、前回パスロスを通知したタイミングからのパスロス変化量がある基準に達した場合、または、前回パスロスを通知したタイミングからある時間が経過した場合に、アクセスポイント１００にパスロス通知信号を送信する。図１９は、タイミング２に係る、パスロスフィードバックの処理フローの一例を示す。
図１９において、アクセスポイント１００は、ビーコン信号を生成する（ＳＴ２１１）。ビーコン信号内には、アクセスポイント１００の送信電力が含まれる。
生成されたビーコン信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ２１２）。
端末２００は、ビーコン信号より通知された送信電力、及びアンテナゲインからパスロスを定期的に推定する（ＳＴ２１３）。パスロス推定は例えば、式（１) または式（２）で表される。パスロス推定で使用する信号は、パスロス推定の直前に受信した信号としてもよい。
端末２００は、推定したパスロスが、前回パスロスを通知したタイミングからのパスロス変化量がある基準に達するか否か、または、前回パスロスを通知したタイミングからある時間経過に達するか否かを判定する。
端末２００は、判定条件を満たした場合、パスロス通知信号を生成する（ＳＴ２１５）。パスロス通知信号は、例えば、アクションフレームとして生成される。
生成されたパスロス通知信号は、端末２００からアクセスポイント１００へ無線で通知される（ＳＴ２１６）。
このように、タイミング２では、端末２００は、パスロスが変化したタイミングでのみアクセスポイント１００にパスロスを通知する。こうすることによって、制御情報のオーバヘッドを削減できる。
＜タイミング３＞
タイミング３では、端末２００は、接続するアクセスポイント１００を決定し、アソシエーション要求信号を送信する際に、アソシエーション要求信号内に端末２００が推定したパスロスを含ませる。図２０は、タイミング３に係る、パスロスフィードバックの処理フローの一例を示す。
図２０において、アクセスポイント１００は、ビーコン信号を生成する（ＳＴ２２１）。ビーコン信号内には、アクセスポイント１００の送信電力が含まれる。
生成されたビーコン信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ２２２）。
端末２００は、受信品質などから、接続するアクセスポイント１００を選択する（ＳＴ２２３）。
端末２００は、ビーコン信号により通知された送信電力及びアンテナゲインからパスロスを推定する（ＳＴ２２４）。パスロス推定は例えば、式（１) または式（２）で表される。
端末２００は、アソシエーション要求信号を生成する（ＳＴ２２５）。アソシエーション要求信号は、接続先のアクセスポイント１００に端末２００の情報を通知するための信号である（例えば、非特許文献５参照）。端末２００は、このアソシエーション要求信号内に、推定したパスロスも含ませる。
生成されたアソシエーション要求信号は、端末２００からアクセスポイント１００へ無線で通知される（ＳＴ２２６）。
このように、タイミング３では、アソシエーション要求信号内にパスロスを含めることで、パスロス単独で送信する場合と比較して、制御情報のオーバヘッドを削減できる。
＜タイミング４＞
タイミング４では、端末２００は、ランダムアクセス用制御信号の応答として、Buffer status reportを送信する際に、Buffer status reportに端末２００が推定したパスロスを含ませる。図２１は、タイミング４に係る、パスロスフィードバックの処理フローの一例を示す。
図２１において、アクセスポイント１００は、ビーコン信号を生成する（ＳＴ２３１）。ビーコン信号内には、アクセスポイント１００の送信電力が含まれる。
生成されたビーコン信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ２３２）。
アクセスポイント１００は、端末２００のbuffer状態を確認するために、buffer status reportを要求するための、ランダムアクセス用制御信号を生成する（ＳＴ２３３）。
生成されたランダムアクセス用制御信号は、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ２３４）。
端末２００は、ビーコン信号により通知された送信電力及びアンテナゲインからパスロスを推定する（ＳＴ２３５）。パスロス推定は例えば、式（１)または式（２）で表される。
端末２００は、自機のBuffer状態を通知するためのBuffer status reportを生成する（ＳＴ２３６）。端末２００は、このBuffer status report内に、推定したパスロスも含ませる。
生成されたbuffer status reportは、アクセスポイント１００から端末２００へ無線で通知される（ＳＴ２３７）。
このように、タイミング４では、端末２００がBuffer status reportとパスロスとを同時に送信することで、パスロス単独で送信する場合と比較して、制御情報のオーバヘッドを削減することができる。また、Buffer status report及びパスロスは、ランダムアクセスのスケジューリング及び送信電力制御に用いられるものであり、使用されるタイミングが同じであるため、同時にフィードバックすることで効率が良い。
以上、パスロスフィードバックタイミング１〜４について説明した。
このように、本実施の形態では、アクセスポイント１００は、端末２００に対して、ランダムアクセス用制御信号を用いて目標受信電力値を通知し、端末２００は、推定したパスロス、及び、通知された目標受信電力値などから送信電力を算出し、送信電力制御を行う。これにより、アクセスポイント１００は、UL MU-MIMO又はOFDMAによって複数の端末２００が多重された信号を受信する際に、端末２００間の受信電力差を小さくすることができる。よって、MU干渉を低減させ、受信信号をA/D変換のダイナミックレンジ内に収めることができる。以上より、本実施の形態によれば、ランダムアクセスでMU送信するUL応答信号において送信電力制御を効率的に行い、端末２００間の受信電力差を低減させることで、キャリア間干渉、A/D変換のダイナミックレンジの問題を改善できる。
また、本実施の形態では、ランダムアクセス用制御信号で目標受信電力値を通知することで、ランダムアクセス割当端末又は個別割当端末の受信品質に応じて、スケジューリングの度に目標受信電力値を動的に変更することができ、瞬時に端末２００毎の最適な適応変調を適用することができる。これらにより、本実施の形態では、システムスループットが向上させることができる。
（実施の形態２）
前述したように、アクセスポイントが端末にランダムアクセス用制御信号で目標受信電力値を通知し、端末側で送信電力制御を行うことで、UL MU-MIMO又はOFDMAで複数の端末からの信号が多重された信号をアクセスポイントで受信する際に、アクセスポイントにおける端末間の受信電力差を小さくすることができる。
しかし、11axに対応した端末は送信電力制御の能力が低い。例えば、11axに対応した端末の中には送信電力を数段階しか変更できない端末や、場合によっては送信電力制御の機能を有しない端末が存在する可能性がある。よって、各端末では、通知された目標受信電力値などから送信電力を算出するにも関わらず、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限から、アクセスポイント側の目標受信電力値を満たす送信電力で、応答信号を送信できない可能性がある。
そこで、本実施の形態では、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、目標受信電力値を満たすことが難しい場合において、端末の送信を制御する方法について説明する。こうすることによって、アクセスポイントにおける、端末間の受信電力差を小さくすることができる。
図２２は、本実施の形態に係る端末３００の構成を示すブロック図である。図２２において図５と異なる点は、送信電力算出部２０５が出力する情報及びRA制御信号復調部２０４が出力する情報を、送信制御部３０１に入力し、送信制御部３０１の出力を無線送受信部２０２に入力している点である。また、アクセスポイント１００の構成については実施の形態１（図４）と同一である。
本実施の形態では、送信制御部３０１が、算出された送信電力の値に応じて無線送受信部２０２を制御して、信号の送信を取りやめる点が実施の形態１と異なる（詳細は後述する）。
送信電力算出部２０５は、RA制御信号復号部２０４から入力される目標受信電力値、及び、パスロス推定部２０７から入力されるパスロス値に基づいて、式（３）を用いて送信電力を算出する。
送信制御部３０１は、送信電力算出部２０５から入力される送信電力値、RA制御信号復号部２０４から入力される情報（目標受信電力値など）、及び、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、送信電力可変幅に基づいて、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できるか否かという観点から、該当信号の送信停止の有無を判断し、送信停止有無を示す情報を無線送受信部２０２に出力する。なお、送信停止有無の判定方法は後述する。
無線送受信部２０２は、送信制御部３０１から送信停止指示があった場合は、該当信号の送信を行わない。一方、無線送受信部２０２は、送信制御部３０１から送信停止指示がない場合は、送信信号生成部２１０から入力された信号に対してD/A変換、キャリア周波数にアップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理後の信号をアンテナ２０１を介して送信する。
以下、送信停止有無の判定方法１〜６についてそれぞれ説明する。
＜判定方法１＞
判定方法１では、送信制御部３０１は、いかなる送信電力においても、送信停止指示を出さない。
このように、判定方法１では、送信制御部３０１が送信停止指示を出さないため、送信電力の制限によっては、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない端末３００が多い場合には、アクセスポイント１００での受信信号の電力差が所定値以上になってしまう可能性がある。ただし、端末数が少ない場合は、受信電力差が所定の範囲内に収まる可能性が高くなるため、送信制御部３０１が送信停止指示を出さないことで、リソースの有効活用ができる。また、アクセスポイント１００のA/D変換性能が高い場合には、送信電力差によるA/D変換のダイナミックレンジの問題はない。
＜判定方法２＞
判定方法２では、送信制御部３０１は、送信電力算出部２０５で算出された送信電力として、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない場合、送信停止を指示する。
このように、送信制御部３０１が、端末３００の目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない場合、常に送信を停止する。こうすることで、目標受信電力値を満たすことができずに、端末３００間の受信電力差が大きくなるのを防ぐことができる。また、目標受信電力値を満たさず、受信が失敗する可能性のある信号に対して、送信を停止させることで、ランダムアクセス割当の衝突率を下げることができる。
＜判定方法３＞
判定方法３では、送信制御部３０１は、個別割当の場合はいかなる送信電力においても、送信停止指示を出さない。一方、送信制御部３０１は、ランダムアクセス割当の場合、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない場合、送信停止を指示する。
このように、端末３００は、アクセスポイント１００において実際にどの端末３００が応答信号を送信するかの判断がつかないランダムアクセス割当、つまり、端末３００の最大送信電力、最小送信電力などの送信電力制御能力が分からない状態でアクセスポイント１００において目標受信電力値が設定される可能性がある端末３００に対してのみ、送信電力に応じて送信停止を指示する。こうすることによって、目標受信電力値を満たすことができずに端末３００間の受信電力差が大きくなるのを防ぐことができる。一方、個別割当では、アクセスポイント１００において、リソースを割り当てる端末３００の最大送信電力及び最小送信電力などの送信電力制御能力を考慮して目標受信電力値が設定できる。このため、送信電力制限によって目標受信電力値が大きく変化することが少ないため、個別割当端末において送信電力によらず応答信号を常に送信することでリソース利用効率を高めることができる。
＜判定方法４＞
判定方法４では、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない場合の送信停止の有無がアクセスポイント１００から端末３００へシグナリングされる。端末３００は、シグナリング（０：送信しない、１：送信する）に応じて、送信停止有無を指定する。
このように、端末３００は、アクセスポイント１００からのシグナリングによって、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない場合の送信停止の有無を切り替えることで、アクセスポイント１００のA/D変換性能などに応じて、送信制御を変えることができる。
＜判定方法５＞
判定方法５では、送信制御部３０１は、個別割当の場合はいかなる送信電力においても、送信停止指示を出さず、ランダムアクセス割当の場合は、ビーコンで通知された、BSS LOADに応じて、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない場合、送信停止を指示する。つまり、送信制御部３０１は、BSS LOADが低い場合は送信停止を出さず、BSS LOADが高い場合は送信停止を出す。BSS LOADとは、BSSに接続している端末数、トラフィック状況に応じた混雑度合を、アクセスポイント１００が、端末３００にビーコンで通知する情報である（例えば、非特許文献５参照）。
このように、端末３００は、BSS LOADに応じて、ランダムアクセス割当時の送信停止有無を切り替えることで、目標受信電力値を満たさず、受信が失敗する可能性のある信号に対して、ランダムアクセスで衝突する可能性が高い場合（つまりBSS LOADが高い場合）に、送信停止することで、ランダムアクセスでの衝突確率を下げることができる。
＜判定方法６＞
判定方法６では、送信制御部３０１は、個別割当の場合はいかなる送信電力においても、送信停止指示を出さず、ランダムアクセス割当の場合は、応答信号の種別毎に応じて、送信停止の有無を切り替える。
応答信号の種別としては、例えば、データ、制御情報、管理情報などが挙げられる。図２３は、判定方法６に係る、応答信号の種別による送信停止有無の一例を示す。送信制御部３０１は、重要度が高い応答信号の種別の場合、いかなる送信電力においても、送信停止指示を出さない。一方、送信制御部３０１は、重要度が低い応答信号の種別の場合、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、目標受信電力値の許容電力差以内を満たす送信電力を設定できない場合、送信停止を指示する。
このように、端末３００は、応答信号の種別に応じて、ランダムアクセス割当時の送信停止有無を切り替えることで、ランダムアクセスで重要度が高い信号を送信できなくなることを防ぐことができる。なお、送信停止指示に対する操作は、送信を完全に停止するものには限らない。例えば、ランダムアクセスの送信確率を抑制することで優先度を下げる操作を行ってもよい。
以上、送信制御部３０１において、送信停止有無を判定する判定方法１〜６について説明した。
なお、上記判定方法の切り替えは、ビーコン、Probe Response、Association Response等の管理フレーム（Management frame）を用いてアクセスポイント１００から端末３００へ報知されてもよく、ランダムアクセス用制御信号に含めて端末３００へ通知されてもよい。管理フレームで制御することで、BSS毎に適した値が設定できる。また、ランダムアクセス用制御信号の送信毎に制御することで、オーバヘッドが増加するものの端末３００の状況が大きく変動する環境では変動に追従した適切な制御が可能となる。
このように、本実施の形態では、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限などの端末３００の送信電力制御能力（性能）により、アクセスポイント１００から通知された目標受信電力を満たす送信電力でUL応答信号を端末３００が送信できない場合に、送信制御部３０１が状況に応じて端末３００の送信処理を停止させる。これにより、端末３００の性能、つまり、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限によらず、アクセスポイント１００における端末３００間の受信電力差を小さくすることができる。よって、本実施の形態によれば、MU干渉を低減させ、受信信号をA/D変換のダイナミックレンジ内に収めることができ、システムスループットを向上させることができる。
（実施の形態３）
前述したように、端末が状況に応じて、目標受信電力を満たすことができない応答信号の送信を停止させることにより、端末の性能によらず、アクセスポイントにおける端末間の受信電力差を小さくすることができる。しかし、送信を停止させることにより、目標受信電力値の設定次第で、応答信号の送信機会が大幅に減る端末が増える可能性がある。
そこで、本実施の形態では、ランダムアクセス用制御信号が連続して送信される場合に、送信の度に目標受信電力値などを変更することにより、送信電力制御能力が低い端末など、特定の端末の応答信号の送信機会が大幅に減るのを防ぐ方法について説明する。
図２４は、本実施の形態に係るアクセスポイント４００の構成を示すブロック図である。図２４において図４と異なる点は、スケジューリング部１０１で決定したリソース割当情報と、目標受信電力設定部１０２で算出した目標受信電力値を送信制御部４０１に入力し、送信制御部４０１がスケジューリング部１０１、目標受信電力設定部１０２に制御を指示する情報を出力している点である。また、端末３００の構成については実施の形態２（図２２）と同一である。
本実施の形態では、送信制御部４０１は、ランダムアクセス用制御信号が連続して送信される際に、連続送信の送信回数毎にスケジューリング部１０１、目標受信電力設定部１０２の動作を制御する点が実施の形態１と異なる（詳細は後述する）。
送信制御部４０１には、スケジューリング部１０１で決定されたリソース割当情報と、目標受信電力設定部１０２で算出した目標受信電力値が入力される。送信制御部４０１は、入力されたリソース割当情報（MCSを含む）及び目標受信電力値を、ランダムアクセス用制御信号の送信毎に記憶する。
送信制御部４０１は、連続したランダムアクセス用制御信号を送信する際に、ランダムアクセス用制御信号に含まれる目標受信電力値を制御する。具体的には、ランダムアクセス用制御信号が連続して送信される場合、送信制御部４０１は、過去にランダムアクセス用制御信号で端末３００に通知した目標受信電力値、及び、リソース割当情報に基づいて、連続送信の送信回数毎に異なる目標受信電力値及びリソース割当情報などを設定するように、スケジューリング部１０１及び目標受信電力設定部１０２を制御する。なお、送信制御部４０１における制御方法は後述する。
スケジューリング部１０１は、送信制御部４０１から指示された内容に基づいて、リソース割当を決定し、送信電力制御情報設定部１０３及びRA制御信号生成部１０４にリソース割当情報を出力する。目標受信電力設定部１０２は、送信制御部４０１から指示された内容に基づいて、目標受信電力値を設定し、送信電力制御情報設定部１０３に目標受信電力値を出力する。
図２５は、実施の形態３に係るランダムアクセス用制御信号(TF-R)を連続送信する際の、UL MU送信手続きの一例を示す。
図２５において、CSMA/CAにより送信権を獲得したアクセスポイント４００（ＡＰ）でのTXOPの区間内のUL MU送信手続きにおいて、TF-R#１は１番目に送信するランダムアクセス用制御信号であり、TF-R#２は２番目に送信するランダムアクセス用制御信号である。また、図２５において、UL MUはUL応答信号であり、ACK(または、M-BA(Multi-STA Block ACK))はUL応答信号に対する受信成功を示す情報である。また、図２５において、P１、P２は送信回数毎の目標受信電力値である。
なお、連続送信とは、ランダムアクセス用制御信号をTXOP内に連続で送信することを意味する。アクセスポイント４００は、CSMA/CAにより送信権を獲得してから、送信回数をカウントする。また、アクセスポイント４００は、１番目に送信するランダムアクセス用制御信号（TF-R#1）に適用する目標受信電力値を、実施の形態１の目標受信電力設定方法（ランダムアクセス割当）のいずれかを用いて設定する。
以下、送信制御部４０１の制御方法１〜３についてそれぞれ説明する。
＜制御方法１＞
制御方法１では、送信制御部４０１は、ランダムアクセス用制御信号を連続して送信する際に、送信の度に、ランダムアクセス割当端末の目標受信電力値を下げる制御を行う。また、送信制御部４０１は、ランダムアクセス用制御信号の送信の度に目標受信電力を下げるに従って、応答信号のMCSレベルも小さくする（すなわち、伝送速度の低いMCSに変更する）。MCSレベルは目標受信電力値に応じて一意に設定されてもよい。
例えば、送信制御部４０１は、１番目に送信するランダムアクセス用制御信号で通知する目標受信電力値P１の算出に目標受信電力設定方法１（ランダムアクセス割当）を適用する。そして、送信制御部４０１は、２番目に送信するランダムアクセス用制御信号で通知する目標受信電力値P２を、１番目で通知した目標受信電力P1から１０dB下げる(P２=P１-１０[dB])。この異なる目標受信電力間の差は、許容電力差の値に基づいて決定されるのが好ましい。例えば、許容電力差を±５dBとし、目標受信電力値の変更量を１０dBとしてもよい。
このように、送信制御部４０１は、ランダムアクセス用制御信号の連続送信において、送信毎に目標受信電力値及びMCSレベルを下げる。つまり、アクセスポイント４００（送信制御部４０１）は、目標受信電力値Ｐ１を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きの直後に、目標受信電力値Ｐ２（＜Ｐ１）を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きを行う。
これにより、１番目のランダムアクセス用制御信号では、目標受信電力値が高いために、最大送信電力制限によって応答信号を送信できなかった端末３００でも、２番目のランダムアクセス用制御信号で通知された、受信電力が下がった目標受信電力値では、端末３００の最大送信電力以下となり、応答信号を送信することができるようになる。
つまり、セルエッジの端末３００など、特定の端末３００の応答信号の送信機会が大幅に減ることを防ぐことができる。また、目標受信電力値が許容電力差の値に基づいて変更されることで、送信電力制御機能を持たない端末にも送信機会を与えることができる。
また、制御方法１は、１番目のランダムアクセス用制御信号によってセルエッジの端末３００のアクセスを抑制し、２番目のランダムアクセス用制御信号によってアクセスポイント近傍の端末３００のアクセスを抑制するような制御にも適用できる。
＜制御方法２＞
制御方法２では、送信制御部４０１は、ランダムアクセス用制御信号を連続して送信する際に、送信の度に許容電力差を大きくする。例えば、送信制御部４０１は、目標受信電力値を目標受信電力設定方法１（ランダムアクセス割当）により設定する。また、送信制御部４０１は、１番目のランダムアクセス用制御信号の送信の際は小さな許容電力差で平均的な電力の端末３００を収容する。次に、送信制御部４０１は、２番目のランダムアクセス用制御信号の送信の際は許容電力差を上げることで、１番目のランダムアクセス用制御信号により応答信号をできなかった端末３００を収容することができる。
このように、ランダムアクセス用制御信号を連続して送信する際に、送信制御部４０１は、ランダムアクセス用制御信号の送信の度に許容電力差を大きくする。こうすることにより、目標受信電力値の許容電力差が送信の度に大きくなるので、前の送信時には、最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により応答信号を送信できなかった端末３００でも、後の送信時には応答信号を送信できるようになる。つまり、アクセスポイント４００から指定された目標受信電力値と端末３００が送信可能な送信電力による目標受信電力値との差が大きい端末３００からの応答信号を、送信の度に送信させ易くすることが可能になる。
＜制御方法３＞
制御方法３では、送信制御部４０１は、制御方法１と同様に、ランダムアクセス用制御信号の連続送信おいて、送信毎に目標受信電力値及びMCSを下げる。更に、送信制御部４０１は、送信毎にUL MU送信のPPDU長を長くする。
このように、ランダムアクセス用制御信号の連続送信において、送信毎に目標受信電力値及びMCSレベルを下げ、かつPPDU長を長くすることにより、制御方法１と同様に効果に加えて、１番目のUL応答信号と２番目のUL応答信号とで、送信できる情報量を同程度にすることができる。つまり、１番目のUL応答信号で送信する端末３００と２番目のUL応答信号で送信する端末３００との不平等を解消できる。
また、目標受信電力値を段階的に下げる制御は、以下のように、時間リソースの利用効率と遅延特性の改善にも効果がある。具体的には、目標受信電力値が小さい場合、リンクバジェットに余裕がある端末３００（すなわち、パスロスに対して電力の余裕がある端末３００）も、送信電力を低減して送信する可能性がある。この場合、伝送可能な最大速度よりも低速なMCSを使用することになり、同じデータ量に対して長い送信時間が必要となる。これに対して、本実施の形態では、大きな目標受信電力値を最初に設定することで、高速伝送可能な端末３００は、不必要に速度低減することなく高速なMCS及び短いPPDUで応答信号を送信する可能性が高くなる。これにより、時間リソースの利用効率の向上と伝送遅延の短縮が可能になる。
以上、送信制御部４０１の制御方法１〜３について説明した。
なお、連続送信は、事前に送信権を取得したTXOP区間内の送信に限るものではなく、ランダムアクセス用制御信号に含まれるカスケード領域(Cascaded fieldとも呼ばれる)において、ランダムアクセス用制御信号が連続して送信される区間（カスケード領域のフラグが１の区間）を連続送信の区間としてもよい。また、送信制御部４０１は、連続送信が3回以上の場合でも同様に送信制御を行えばよい。
このように、本実施の形態では、ランダムアクセス用制御信号が連続して送信される際に、送信制御部４０１が連続送信の送信毎に目標受信電力値及びMCSレベルを下げる動作を行う。これにより、送信電力制御能力が低い端末３００など、特定の端末３００の応答信号の送信機会が大幅に減るのを防ぐことができる。
（実施の形態４）
11axでは、送信電力の設定精度又はRSSI測定精度等の要求精度が異なる２種別の端末クラス(STA Classesとも呼ばれる)がサポートされている。Class Aの端末は高機能端末であり、送信電力（絶対値）の設定精度は±3dB以内であることが要求される。つまり、Class Aの端末は、アクセスポイントが指示した送信電力に対して最大3dBの設定誤差が許容される。一方、Class Bの端末は低機能端末であり、送信電力（絶対値）の設定精度は±9dB以内であることが要求される。つまり、Class Bの端末は、アクセスポイントが指示した送信電力に対して最大9dBの設定誤差が許容される。
前述したように、端末の送信電力が、目標受信電力値からの許容電力差以内に収まるという条件を満たす送信電力を設定できるか否かという観点から、該当信号の送信停止の有無を判断し、応答信号の送信を停止させる。これによりMU干渉を低減させ、受信信号をA/D変換のダイナミックレンジ内に収めることができる。さらに、システムスループットを向上させることもできる。本実施の形態では、端末の送信電力が、アクセスポイントにより設定された目標受信電力に基づいて設定される許容条件を満たす送信電力を設定できるか否かという観点から、該当信号の送信禁止の有無を判断する。
そこで、本実施の形態では、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、許容条件を満たすことが難しい場合に、端末の送信を禁止することで、アクセスポイントにおける、端末間の受信電力差を小さくする。
端末３００の構成については実施の形態２(図２２)と同一である。また、アクセスポイント１００の構成については実施の形態１（図４）と同一である。
送信電力算出部２０５は、RA制御信号復号部２０４から入力される目標受信電力値、及び、パスロス推定部２０７から入力されるパスロス値に基づいて、式（３）を用いて送信電力値を算出する。
送信制御部３０１は、送信電力算出部２０５から入力される送信電力値、RA制御信号復号部２０４から入力される情報（目標受信電力値など）、及び、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、送信電力可変幅に基づいて、許容条件を満たす送信電力を設定できるか否かを判断する。そして、送信制御部３０１は、許容条件を満たす送信電力値を設定できない場合には、送信禁止を示す情報を生成する。このように、送信制御部３０１は、許容条件を満たす送信電力値を設定できるか否かを判断し、設定できない場合には、送信禁止を示す情報を無線送受信部２０２に出力する。なお、許容条件の設定方法の詳細については、後述する。
無線送受信部２０２は、送信禁止を示す情報が送信制御部３０１から入力された場合は、送信信号生成部２１０から入力された信号の送信を行わない。一方、無線送受信部２０２は、送信停止を示す情報が送信制御部３０１から入力されない場合は、送信信号生成部２１０から入力された信号に対してD/A変換、キャリア周波数にアップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理後の信号をアンテナ２０１を介して送信する。
以下、許容条件の設定方法１〜３について図２６Ａ〜図２６Ｃを用いてそれぞれ説明する。
＜許容条件の設定方法１＞
図２６Ａは、許容条件の設定方法１における許容条件の設定方法の一例である。許容条件の設定方法１では、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、式（３）を用いて算出した送信電力値で端末が応答信号を送信できない場合に、実際に送信可能な送信電力値で応答信号を送信した場合のアクセスポイントにおける受信電力値を端末側で推定する。そして、端末が送信電力値を最大送信電力値に設定した場合でも、アクセスポイントにおける受信電力推定値が目標受信電力値を基準として設定される許容電力範囲の下限値を下回る場合、端末の送信を禁止する。また、端末が送信電力値を最小送信電力値に設定した場合でも、アクセスポイントにおける受信電力推定値が許容電力範囲の上限値を上回る場合、端末の送信を禁止する。また、端末が設定可能な送信電力値のステップが荒すぎて、アクセスポイントにおける受信電力推定値が目標受信電力値からの許容電力の範囲内に収まるような送信電力値を設定できない場合、端末の送信を禁止する。言い換えると、アクセスポイントにおける受信電力推定値が許容電力範囲の下限値と上限値との間に、端末が設定可能な送信電力値が存在しない場合、端末の送信を禁止する。なお、許容電力範囲の設定方法は後述する。
このように、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、アクセスポイントにおける受信電力推定値が許容電力範囲の上限値と下限値との間に、端末が設定可能な送信電力値が存在しない場合に送信を禁止する。これにより、アクセスポイントにおける受信電力差が大きくなるのを防ぎ、MU干渉を低減させることができる。
＜許容条件の設定方法２＞
図２６Ｂは、許容条件の設定方法２における許容条件の設定方法の一例である。許容条件の設定方法２では、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、式（３）を用いて算出した送信電力値で端末が応答信号を送信できない場合に、実際に送信可能な送信電力値で応答信号を送信した場合のアクセスポイントにおける受信電力値を端末側で推定する。そして、端末が送信電力値を最小送信電力値に設定した場合でも、アクセスポイントにおける受信電力推定値が目標受信電力値を基準として設定された許容電力範囲の上限値を上回る場合、端末の送信を禁止する。また、端末が設定可能な送信電力値のステップが荒すぎて、アクセスポイントにおける受信電力推定値が許容電力範囲の上限値以下となる送信電力値を設定できない場合、端末の送信を禁止する。言い換えると、アクセスポイントにおける受信電力推定値が、許容電力範囲の上限値以下に、端末が設定可能な送信電力値が存在しない場合、端末の送信を禁止する。
このように、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、アクセスポイントにおける受信電力推定値が、許容電力範囲の上限値以下に、端末が設定可能な送信電力値が存在しない場合のみ送信を禁止することで、他の端末の受信信号に与える干渉の影響が大きい応答信号の送信を禁止できる。つまり、アクセスポイントでの目標受信電力値をある程度以上上回る受信電力推定値を有する応答信号の送信を禁止することで、MU干渉を低減させることできる。また、許容電力下限値を下回る送信を許可することで、端末の送信機会の低下を防止できる。
＜許容条件の設定方法３＞
図２６Ｃは、許容条件の設定方法３における許容条件の設定方法の一例である。許容条件の設定方法３では、式（３）を用いて算出した送信電力値で端末が応答信号を送信できない場合に、実際に送信可能な送信電力値で応答信号を送信した場合のアクセスポイントにおける受信電力値を端末側で推定する。そして、端末が送信電力値を最小送信電力値に設定した場合でも、アクセスポイントにおける受信電力推定値が目標受信電力値を超える場合、端末の送信を禁止する。また、端末が設定可能な送信電力値のステップが荒すぎて、アクセスポイントにおける受信電力推定値が目標受信電力値以下となる送信電力値を設定できない場合、端末の送信を禁止する。言い換えると、アクセスポイントにおける受信電力推定値が、アクセスポイントから通知された目標受信電力値を超える場合のみ端末の送信を禁止する。
このように、端末の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限により、アクセスポイントにおける受信電力推定値が、アクセスポイントから通知された目標受信電力値を超える場合のみ送信を禁止する。これにより、許容条件の設定方法２よりもさらに厳しい条件で応答信号の送信を制限することができ、MU干渉をさらに低減させることできる。また、目標受信電力値を下回る送信を許可することで、端末の送信機会の低下をいっそう防止できる。
以上、本実施の形態における、許容条件の設定方法１〜３について説明した。
以下、許容条件の設定方法１〜３における許容電力値の範囲に関する設定方法１〜４について図２７Ａ〜図２７Ｄを用いてそれぞれ説明する。
＜許容電力値の範囲の設定方法１＞
図２７Ａは、許容電力値の範囲の設定方法１における許容電力値の範囲の設定方法の一例を示す。許容電力値の範囲の設定方法１では、端末の性能（例えば、Class A、Class B）に応じて、許容電力値の範囲を変える。例えば、Class A端末には許容電力値の範囲の幅を大きくし、Class B端末には許容電力値の範囲の幅をClass A端末に比べて小さくする。これは、Class A端末の方がClass B端末よりも送信電力の設定精度が高いからである。
このように、端末性能が低い端末は、受信電力推定精度により、アクセスポイントにおける実際の受信電力値と目標受信電力値との電力差が大きくなる可能性が高い。そのため、端末の性能に応じて許容電力値の範囲の幅を変え、性能が低い端末の送信を禁止しやすくすることで、MU干渉を低減することができる。
＜許容電力値の範囲の設定方法２＞
図２７Ｂは、許容電力値の範囲の設定方法２における許容電力値の範囲の設定方法の一例を示す。許容電力値の範囲の設定方法２では、ランダムアクセス割当、個別割当に応じて、許容電力値の範囲を変える。例えば、個別割当には許容電力値の範囲を大きくし、ランダムアクセス割当には許容電力値の範囲を小さくする。
ランダムアクセス割当は、どの端末がランダムアクセスよりリソースを確保するかをアクセスポイント側が判断するのが困難であるため、スケジューラが受信電力差を考慮したリソース割当ができない。そのため、ランダムアクセス割当は個別割当よりも受信電力差による隣接RUからの干渉が大きくなりやすい。よって、受信電力差による干渉が発生しやすい傾向にある。よって、本設定方法２によれば、ランダムアクセス割当の端末の送信を禁止しやすくすることで、MU干渉を低減することができる。
＜許容電力値の範囲の設定方法３＞
図２７Ｃは、許容電力値の範囲の設定方法３における許容電力値の範囲の設定方法の一例を示す。許容電力値の範囲の設定方法３では、アクセスポイントに接続している端末の数やトラフィック量に関する情報(BSS LOAD)に応じて、許容電力値の範囲を変える。例えば、BSS LOADが低い場合、つまりアクセスポイントに接続している端末の数が少ない場合には、許容電力値の範囲を大きくする。また、BSS LOADが高い場合、つまりアクセスポイントに接続している端末の数が多い場合には、許容電力値の範囲を小さくする。なお、BSS LOADはビーコンにより通知される。
BSS LOADが高い場合は、リソースの使用率が高いと考えられるため、隣接RUが使用されている可能性やランダムアクセスで信号が衝突する可能性が高い。そのため、本設定方法３によれば、BSS LOADが高い場合の端末の送信を禁止しやすくすることで、MU干渉を低減することができる。
＜許容電力値の範囲の設定方法４＞
図２７Ｄは、許容電力値の範囲の設定方法４における許容電力値の範囲の設定方法の一例を示す。許容電力値の範囲の設定方法４では、式（３）を用いて算出した送信電力値から推定される、アクセスポイントにおける受信電力推定値が目標受信電力値を上回る部分と、下回る部分とで、許容電力値の範囲の幅を変える。例えば、目標受信電力値を上回る部分では許容電力値の範囲の幅を小さくし、目標受信電力値を下回る部分では許容電力値の範囲の幅を大きくする。
目標受信電力値を上回る場合は、他の端末に与える干渉の影響が大きくなる傾向がある。そのため、本設定方法４によれば、目標受信電力値を上回る送信電力値でしか応答信号を送信できない端末の送信を禁止しやすくすることで、MU干渉を低減することができる。
以上、本実施の形態における、許容電力値の範囲の設定方法１〜４について説明した。
なお、許容電力値の範囲とは、目標受信電力値からの電力差であってもよいし、または、許容電力値の範囲の上限値および下限値で定義される範囲であってもよい。また、上記の許容条件の設定方法２では、許容電力値の上限値のみを設定してもよい。
なお、許容電力値の範囲とは、あらかじめ規定されている値を用いてもよいし、アクセスポイントから通知された値を用いてもよい。
なお、各許容電力値の範囲の設定方法を組み合わせて使用してもよい。
なお、許容条件の設定方法および許容電力値の範囲の設定方法を、アクセスポイントからのシグナリングに応じて、動的に変更してもよい。
このように、本実施の形態では、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限などの端末３００の送信電力制御能力（性能）により、アクセスポイント１００から通知された目標受信電力値を基準とする許容条件を満たす送信電力でUL応答信号を端末３００が送信できない場合に、送信制御部３０１が端末３００の送信処理を禁止する。これにより、端末３００の性能、つまり、端末３００の最大送信電力、最小送信電力、及び送信電力可変幅の制限によらず、アクセスポイント１００における端末３００間の受信電力差を小さくすることができる。よって、本実施の形態によれば、MU干渉を低減させ、システムスループットを向上させることができる。
以上、本開示の各実施の形態について説明した。
［他の実施の形態］
（１）上記各実施の形態では、ランダムアクセス用制御信号で、目標受信電力値を常に送信する構成となっているが、アクセスポイントのA/D変換性能に応じて、送信電力制御を行わない、つまり目標受信電力値を送信しないという構成でもよい。目標受信電力値を送信するかどうかの切り替えを、Trigger typeによって切り替えてもよい。
（２）また、上記実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記各実施の形態では、ランダムアクセス割当を含むランダムアクセス用制御信号を用いる場合について説明したが、これに限るものではなく、個別割当のみを含む場合にも適用可能である。特に、端末の状態や位置が変化する等の理由で、アクセスポイントがパスロスや端末の送信電力制御能力を適切に評価できない場合に有用である。
また、本開示の通信方法において、ビーコン、TF、TF-Rなどから通知されたアクセスポイントの送信電力(TRP)とは、アンテナ指向性の影響を含めないAntenna Connectorにおける電力または、複数のアンテナを備える場合は複数のAntenna Connectorにおける電力の和である合成電力としてもよい。
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力端子と出力端子を備えてもよい。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本開示の通信装置は、複数の端末の各々の上り送信電力を制御するためのUL送信電力制御情報として、少なくとも１つの目標受信電力値を設定し、目標受信電力値は、複数の端末から上り信号を受信する際の受信電力の目標値である、目標受信電力設定部と、少なくとも１つの目標受信電力値を含むランダムアクセス用制御信号を生成する信号生成部と、ランダムアクセス用制御信号を送信する送信部と、を具備する構成を採る。
本開示の通信装置において、ランダムアクセス用制御信号は、複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、信号生成部は、目標受信電力値を、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に配置する。
本開示の通信装置において、ランダムアクセス用制御信号は、複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、信号生成部は、目標受電力値を、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に配置する。
本開示の通信装置において、目標受信電力値は、ランダムアクセスで送信される情報の種別毎に異なる値に設定される。
本開示の通信装置において、目標受信電力値は、個別割当、ランダムアクセス割当毎に通知される。
本開示の通信装置において、信号生成部は、目標受信電力値を、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に配置し、目標受信電力値からのオフセット値をランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に配置する。
本開示の通信装置において、信号生成部は、ランダムアクセス割当端末向けには、目標受信電力値を端末個別領域に配置し、個別割当端末向けには、上り信号を送信するための送信電力値を端末個別領域に配置する。
本開示の通信装置において、信号生成部は、ランダムアクセス割当端末向けには、目標受信電力値を共通領域に配置し、個別割当端末向けには、目標受信電力値を端末個別領域に配置する。
本開示の通信装置において、連続したランダムアクセス用制御信号を送信する際に、ランダムアクセス用制御信号に含まれる目標受信電力値を制御する送信制御部、をさらに具備する。
本開示の通信装置において、目標受信電力設定部は、第１の目標受信電力値及び第２の目標受信電力値を設定し、送信制御部は、第１の目標受信電力値を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きの直後に、第２の目標受信電力値を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きを行う。
本開示の通信装置において、送信制御部は、第２の目標受信電力値を、第１の目標受信電力値よりも小さい値に設定する。
本開示の通信方法は、複数の端末の各々の上り送信電力を制御するためのUL送信電力制御情報として、少なくとも１つの目標受信電力値を設定し、目標受信電力値は、複数の端末から上り信号を受信する際の受信電力の目標値であり、少なくとも１つの目標受信電力値を含むランダムアクセス用制御信号を生成し、ランダムアクセス用制御信号を送信する。
本開示の通信方法において、ランダムアクセス用制御信号は、複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、目標受信電力値は、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に配置される。
本開示の通信方法において、ランダムアクセス用制御信号は、複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、目標受電力値は、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に配置される。
本開示の通信方法において、目標受信電力値は、ランダムアクセスで送信される情報の種別毎に異なる値に設定される。
本開示の通信方法において、目標受信電力値は、個別割当、ランダムアクセス割当毎に通知される。
本開示の通信方法において、目標受信電力値は、ランダムアクセス用制御信号の共通領域に配置され、目標受信電力値からのオフセット値は、ランダムアクセス用制御信号の端末個別領域に配置される。
本開示の通信方法において、ランダムアクセス割当端末向けの目標受信電力値は端末個別領域に配置され、個別割当端末向けの上り信号を送信するための送信電力値は端末個別領域に配置される。
本開示の通信方法において、ランダムアクセス割当端末向けの目標受信電力値は共通領域に配置され、個別割当端末向けの目標受信電力値は端末個別領域に配置される。
本開示の通信方法において、連続したランダムアクセス用制御信号を送信する際に、ランダムアクセス用制御信号に含まれる目標受信電力値を制御する。
本開示の通信方法において、第１の目標受信電力値及び第２の目標受信電力値が設定され、第１の目標受信電力値を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きの直後に、第２の目標受信電力値を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きを行う。
本開示の通信方法において、第２の目標受信電力値を、第１の目標受信電力値よりも小さい値に設定する。
本開示の一態様は、UL MU-MIMO/OFDMAにおいて、端末間の受信電力差を小さくすることで、キャリア間干渉、AD変換のダイナミックレンジの問題を改善できるものとして有用である。
１００，４００ アクセスポイント
２００，３００ 端末
１０１ スケジューリング部
１０２ 目標受信電力設定部
１０３ 送信電力制御情報設定部
１０４ RA制御信号生成部
１０５，２１０ 送信信号生成部
１０６，２０２ 無線送受信部
１０７，２０１ アンテナ
１０８，２０３ 受信信号復調部
１０９ フィードバック情報復号部
１１０ 応答信号復号部
２０４ RA制御信号復号部
２０５ 送信電力算出部
２０６ 電力制御情報蓄積部
２０７ パスロス推定部
２０８ フィードバック情報生成部
２０９ 応答信号生成部
３０１，４０１ 送信制御部

Claims (22)

  1. 複数の端末の各々の上り送信電力を制御するためのUL送信電力制御情報として、少なくとも１つの目標受信電力値を設定し、前記目標受信電力値は、前記複数の端末から上り信号を受信する際の受信電力の目標値である、目標受信電力設定部と、
    前記少なくとも１つの目標受信電力値を含むランダムアクセス用制御信号を生成する信号生成部と、
    前記ランダムアクセス用制御信号を送信する送信部と、
    を具備する通信装置。
  2. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記信号生成部は、前記目標受信電力値を、前記ランダムアクセス用制御信号の前記端末個別領域に配置する、
    請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記信号生成部は、前記目標受電力値を、前記ランダムアクセス用制御信号の前記共通領域に配置する、
    請求項１に記載の通信装置。
  4. 前記目標受信電力値は、ランダムアクセスで送信される情報の種別毎に異なる値に設定される、
    請求項３に記載の通信装置。
  5. 前記目標受信電力値は、個別割当、ランダムアクセス割当毎に通知される、
    請求項３に記載の通信装置。
  6. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記信号生成部は、前記目標受信電力値を、前記ランダムアクセス用制御信号の前記共通領域に配置し、前記目標受信電力値からのオフセット値を前記ランダムアクセス用制御信号の前記端末個別領域に配置する、
    請求項１に記載の通信装置。
  7. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記信号生成部は、ランダムアクセス割当端末向けには、前記目標受信電力値を前記端末個別領域に配置し、個別割当端末向けには、前記上り信号を送信するための送信電力値を前記端末個別領域に配置する、
    請求項１に記載の通信装置。
  8. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記信号生成部は、ランダムアクセス割当端末向けには、前記目標受信電力値を前記共通領域に配置し、個別割当端末向けには、前記目標受信電力値を前記端末個別領域に配置する、
    請求項１に記載の通信装置。
  9. 連続したランダムアクセス用制御信号を送信する際に、前記ランダムアクセス用制御信号に含まれる前記目標受信電力値を制御する送信制御部、をさらに具備する、
    請求項１に記載の通信装置。
  10. 前記目標受信電力設定部は、第１の目標受信電力値及び第２の目標受信電力値を設定し、
    前記送信制御部は、前記第１の目標受信電力値を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きの直後に、前記第２の目標受信電力値を指定した前記ランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きを行う、
    請求項９に記載の通信装置。
  11. 前記送信制御部は、前記第２の目標受信電力値を、前記第１の目標受信電力値よりも小さい値に設定する、
    請求項１０に記載の通信装置。
  12. 複数の端末の各々の上り送信電力を制御するためのUL送信電力制御情報として、少なくとも１つの目標受信電力値を設定し、前記目標受信電力値は、前記複数の端末から上り信号を受信する際の受信電力の目標値であり、
    前記少なくとも１つの目標受信電力値を含むランダムアクセス用制御信号を生成し、
    前記ランダムアクセス用制御信号を送信する、
    通信方法。
  13. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記目標受信電力値は、前記ランダムアクセス用制御信号の前記端末個別領域に配置される、
    請求項１２に記載の通信方法。
  14. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記目標受電力値は、前記ランダムアクセス用制御信号の前記共通領域に配置される、
    請求項１２に記載の通信方法。
  15. 前記目標受信電力値は、ランダムアクセスで送信される情報の種別毎に異なる値に設定される、
    請求項１４に記載の通信方法。
  16. 前記目標受信電力値は、個別割当、ランダムアクセス割当毎に通知される、
    請求項１４に記載の通信方法。
  17. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    前記目標受信電力値は、前記ランダムアクセス用制御信号の前記共通領域に配置され、前記目標受信電力値からのオフセット値は、前記ランダムアクセス用制御信号の前記端末個別領域に配置される、
    請求項１２に記載の通信方法。
  18. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    ランダムアクセス割当端末向けの前記目標受信電力値は前記端末個別領域に配置され、個別割当端末向けの前記上り信号を送信するための送信電力値は前記端末個別領域に配置される、
    請求項１２に記載の通信方法。
  19. 前記ランダムアクセス用制御信号は、前記複数の端末で共通の制御情報を通知するための共通領域と、前記複数の端末の各々の個別の制御情報を通知するための端末個別領域とを有し、
    ランダムアクセス割当端末向けの前記目標受信電力値は前記共通領域に配置され、個別割当端末向けの前記目標受信電力値は端末個別領域に配置される、
    請求項１２に記載の通信方法。
  20. 連続したランダムアクセス用制御信号を送信する際に、前記ランダムアクセス用制御信号に含まれる前記目標受信電力値を制御する、
    請求項１２に記載の通信方法。
  21. 第１の目標受信電力値及び第２の目標受信電力値が設定され、
    前記第１の目標受信電力値を指定したランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きの直後に、前記第２の目標受信電力値を指定した前記ランダムアクセス用制御信号によるUL MU-MIMO/OFDMA送信手続きを行う、
    請求項２０に記載の通信方法。
  22. 前記第２の目標受信電力値を、前記第１の目標受信電力値よりも小さい値に設定する、
    請求項２１に記載の通信方法。
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