(57)【要約】【課題】移動時においても良好なスループットを得ることができるアクセスポイント装置を提供する。【解決手段】アクセスポイント装置は、無線通信装置から無線通信装置の移動状態に関する情報を受信する受信手段と、移動状態に関する情報に基づき、無線通信装置との通信で使用する上り方向の伝送速度を決定する決定手段と、決定手段が決定した上り方向の伝送速度を無線通信装置に通知する通知手段と、を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置から前記無線通信装置の移動状態に関する情報を受信する受信手段と、
前記移動状態に関する情報に基づき、前記無線通信装置との通信で使用する上り方向の伝送速度を決定する決定手段と、
前記決定手段が決定した上り方向の伝送速度を前記無線通信装置に通知する通知手段と、
を備えていることを特徴とするアクセスポイント装置。
【請求項２】
干渉レベルを測定する測定手段をさらに備えており、
前記決定手段は、前記移動状態に関する情報及び前記測定手段が測定する干渉レベルに基づき前記上り方向の伝送速度を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイント装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記移動状態に関する情報に基づき、前記無線通信装置との通信で使用する下り方向の伝送速度を決定し、
前記アクセスポイント装置は、
前記決定手段が決定した下り方向の伝送速度で前記無線通信装置との下り方向の通信を行う通信手段をさらに備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセスポイント装置。
【請求項４】
前記受信手段は、前記無線通信装置から前記無線通信装置が受信する干渉レベルに関する情報を受信し、
前記決定手段は、前記移動状態に関する情報及び前記無線通信装置が受信する干渉レベルに関する情報に基づき前記下り方向の伝送速度を決定する、
ことを特徴とする請求項３に記載のアクセスポイント装置。
【請求項５】
干渉レベル及び前記無線通信装置の移動状態に対する伝送速度の関係を示す伝送速度決定情報を保持する保持手段をさらに備えており、
前記決定手段は、前記伝送速度決定情報により伝送速度を決定する、
ことを特徴とする請求項２又は４に記載のアクセスポイント装置。
【請求項６】
前記決定手段は、前記無線通信装置の移動状態を移動速度の複数の段階で評価し、移動速度の速い段階程、決定する伝送速度を小さくする、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアクセスポイント装置。
【請求項７】
前記決定手段は、前記無線通信装置の移動状態が、前記複数の段階の内の移動速度の最も遅い段階に対応する場合、前記無線通信装置との通信で使用する伝送速度を決定する代わりに動的制御を使用すると決定し、
前記通知手段は、前記決定手段が動的制御を使用すると決定すると、その旨を前記無線通信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項６に記載のアクセスポイント装置。
【請求項８】
前記受信手段は、前記無線通信装置から下り方向の伝送速度を示す情報を受信し、
前記アクセスポイント装置は、
前記受信した下り方向の伝送速度で前記無線通信装置との下り方向の通信を行う通信手段をさらに備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセスポイント装置。
【請求項９】
干渉レベルを測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した干渉レベルを無線通信装置に通知する通知手段と、
前記無線通信装置から伝送速度を示す情報を受信する受信手段と、
前記受信した伝送速度で前記無線通信装置との下り方向の通信を行う通信手段と、
を備えていることを特徴とするアクセスポイント装置。
【請求項１０】
移動状態を判定する判定手段と、
前記判定した移動状態をアクセスポイント装置に通知する通知手段と、
前記アクセスポイント装置から伝送速度を示す情報を受信する受信手段と、
前記受信した伝送速度で前記アクセスポイント装置との上り方向の通信を行う通信手段と、
を備えていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
干渉レベルを測定する測定手段をさらに備えており、
前記通知手段は、前記測定した干渉レベルを前記アクセスポイント装置に通知する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
干渉レベルを測定する測定手段と、
前記判定した移動状態及び前記測定手段が測定する干渉レベルに基づき下り方向の伝送速度を決定する決定手段と、
をさらに備えており、
前記通知手段は、前記決定手段が決定した下り方向の伝送速度を前記アクセスポイント装置に通知する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記通知手段は、前記アクセスポイント装置に接続している間、複数回、前記判定した移動状態を前記アクセスポイント装置に通知する、
ことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記受信した伝送速度を表示する表示手段をさらに備えている、
ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
移動状態を判定する判定手段と、
前記判定手段が判定した移動状態に基づき、アクセスポイント装置との通信で使用する上り方向及び下り方向の伝送速度を決定する決定手段と、
前記決定した下り方向の伝送速度を前記アクセスポイント装置に通知する通知手段と、  前記決定した上り方向の伝送速度で前記アクセスポイント装置との上り方向の通信を行う通信手段と、
を備えていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１６】
前記アクセスポイント装置から前記アクセスポイント装置が受信する干渉レベルに関する情報を受信する受信手段と、
干渉レベルを測定する測定手段と、
をさらに備えており、
前記決定手段は、前記判定手段が判定した移動状態及び前記アクセスポイント装置が受信する干渉レベルに関する情報に基づき前記の上り方向の伝送速度を決定し、前記判定手段が判定した移動状態及び前記測定手段が測定する干渉レベルに基づき前記下り方向の伝送速度を決定する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおけるアクセスポイント装置と無線通信装置との通信における伝送速度の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）が、例えば、インターネットへのアクセス網として広く使用されている。また、パーソナルコンピュータ、携帯電話端末、タブレット型コンピュータには、無線ＬＡＮの機能が予め組み込まれ、無線ＬＡＮのアクセスポイント装置と通信する無線通信装置として機能できる様になっている。また、家庭内やオフィス内のみならず、外出中においても無線ＬＡＮを使用できる環境が整いつつある。
【０００３】
無線ＬＡＮにおいて、アクセスポイント装置と無線通信装置との伝送速度は、その無線伝搬環境に応じて動的に制御される。具体的には、ある伝送速度での伝送が連続して所定回数だけ失敗すると伝送速度を低くし、ある伝送速度での伝送が連続して所定回数だけ成功すると伝送速度を高くしている。しかしながら、動的な伝送速度制御は、無線通信装置が移動せず、アクセスポイント装置と無線通信装置との間の無線伝搬環境が時間によりそれ程変動しないとの前提に立つものであり、無線通信装置が移動していると適切に機能しない場合がある。
【０００４】
具体的には、無線通信装置を使用しながら移動しているユーザがアクセスポイント装置の通信範囲に入った段階では、アクセスポイント装置との無線伝搬環境は悪く、したがって、伝送速度は低く抑えられる。その後、ユーザがアクセスポイント装置に近づくと、無線伝搬環境が徐々に良くなっているにも拘らず伝送速度制御が追い付かず、伝送速度は低いままに抑えられる。さらに、伝送速度制御が機能して高い伝送速度に設定された段階では、ユーザがアクセスポイント装置から離れる様に移動している場合がある。この場合、無線伝搬環境の悪化に伴い、その前に設定した高い伝送速度では通信ができなくなる。
【０００５】
このため、特許文献１及び２は、移動する無線通信装置とアクセスポイント装置との間の伝送速度の制御方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−５６７３４号公報
【特許文献２】特開２００５−３０９５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１は、伝送速度を動的に制御する範囲を移動時においては狭くするというものであり、上記問題を根本的に解決するものではない。また、特許文献２は、交差点付近における交通管制システムに関し、信号機の色に応じて伝送速度を制御するものであり、任意の位置に設置されたアクセスポイント装置と無線通信装置との間の伝送速度制御に使用することはできない。
【０００８】
本発明は、移動時においても良好なスループットを得ることができるアクセスポイント装置及び無線通信装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面によると、アクセスポイント装置は、無線通信装置から前記無線通信装置の移動状態に関する情報を受信する受信手段と、前記移動状態に関する情報に基づき、前記無線通信装置との通信で使用する上り方向の伝送速度を決定する決定手段と、前記決定手段が決定した上り方向の伝送速度を前記無線通信装置に通知する通知手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一側面によると、アクセスポイント装置は、干渉レベルを測定する測定手段と、前記測定手段が測定した干渉レベルを無線通信装置に通知する通知手段と、前記無線通信装置から伝送速度を示す情報を受信する受信手段と、前記受信した伝送速度で前記無線通信装置との下り方向の通信を行う通信手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一側面によると、無線通信装置は、移動状態を判定する判定手段と、前記判定した移動状態をアクセスポイント装置に通知する通知手段と、前記アクセスポイント装置から伝送速度を示す情報を受信する受信手段と、前記受信した伝送速度で前記アクセスポイント装置との上り方向の通信を行う通信手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一側面によると、無線通信装置は、移動状態を判定する判定手段と、前記判定手段が判定した移動状態に基づき、アクセスポイント装置との通信で使用する上り方向及び下り方向の伝送速度を決定する決定手段と、前記決定した下り方向の伝送速度を前記アクセスポイント装置に通知する通知手段と、前記決定した上り方向の伝送速度で前記アクセスポイント装置との上り方向の通信を行う通信手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
移動時においても良好なスループットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態によるシステム構成図。
【図２】一実施形態によるアクセスポイント装置の構成図。
【図３】一実施形態による伝送速度決定情報を示す図。
【図４】一実施形態による無線通信装置の構成図。
【図５】一実施形態による伝送速度決定処理を含むシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態による無線システムの概略的な構成図である。アクセスポイント装置１は、無線通信装置２に対して、図示しないデータ通信網、例えば、インターネットへのアクセスを提供する通信装置である。本実施形態のシステムにおいて、アクセスポイント装置１は、例えば、無線通信装置２のユーザが、徒歩や車での移動中にデータ通信網にアクセスできる様に、地理的に分散した複数の位置に設置されている。無線通信装置２は、例えば、携帯型の通信装置であり、ユーザは、徒歩又は車両等による移動中において無線通信装置２により、アクセスポイント装置１経由でデータ通信網上の各サーバ装置等と通信できる。なお、アクセスポイント装置１と無線通信装置２との無線通信には、例えば、種々の無線ＬＡＮ規格を使用できる。管理装置３は、各アクセスポイント装置１に必要な設定を行うものであり、本実施形態では、後述する伝送速度決定情報を各アクセスポイント装置１に配布する。
【００１７】
図２は、アクセスポイント装置１の概略的な構成図である。制御部１５は、アクセスポイント装置１全体の制御を行い、有線通信部１１は、データ通信網との通信を行い、無線通信部１２は、無線通信装置２と通信を行う。例えば、無線通信装置２がデータ通信網のサーバと通信を行う場合、制御部１５は、無線通信部１２が無線通信装置２から受信するデータを有線通信部１１経由でデータ通信網に送信し、有線通信部１１がデータ通信網から受信するデータを無線通信部１２経由で無線通信装置２に送信する。保持部１３は、データ通信網上の管理装置３から受信する伝送速度決定情報を保持している。なお、伝送速度決定情報については後述する。さらに、測定部１４は、無線通信部２が受信する干渉レベル、例えば、他のアクセスポイント装置等からの信号レベルやノイズ・レベル等、アクセスポイント装置が受信する信号に影響を与える信号のレベルを測定する。入出力部１６は、アクセスポイント装置１に対する各種設定を入力し、アクセスポイント装置１の現在の設定状況や、通信状況等を表示するユーザインタフェースである。
【００１８】
続いて、管理装置３から受信する伝送速度決定情報について図３を用いて説明する。伝送速度決定情報は、干渉レベル及び移動速度レベルの組み合わせと、各組み合わせに対する伝送速度との関係を示す情報である。なお、本実施形態においては、図３に示す様に移動速度レベルを低速、中速、高速の３段階とし、干渉レベルも３段階とするが例示であり、任意の段階を使用できる。さらに、本実施形態において、無線通信装置２は、アクセスポイント装置１にアクセスする際に、当該無線通信装置２の移動状態に関する情報と、当該無線通信装置２が測定した干渉レベルについての情報をアクセスポイント装置１に送信し、制御部１５の移動状態受信部１５１がこれら情報を受信する。ここで、移動状態に関する情報とは、無線通信装置２の移動速度を示す情報又は移動速度を所定の段階で評価した情報である。本実施形態では、無線通信装置２は、移動状態に関する情報として伝送速度決定情報の段階と同じ３つの段階を使用する。しかしながら、例えば、無線通信装置２が移動速度を示す情報をアクセスポイント装置１に通知し、制御部１５の伝送速度決定部１５３が、３つの移動速度レベルのいずれに対応するかを判定する構成であっても良い。また、無線通信装置２が、その移動速度を伝送速度決定情報の段階より多い段階、例えば、６段階で評価してアクセスポイント装置１に通知し、伝送速度決定部１５３が、３つの移動速度レベルのいずれに対応するかを判定する構成であっても良い。さらに、干渉レベルについても、無線通信装置２が測定した干渉の値をアクセスポイント装置１に送信しても良いし、所定の段階に丸めて送信しても良い。
【００１９】
伝送速度決定部１５３は、測定部１４が測定したアクセスポイント装置１での干渉レベルと、無線通信装置２の移動速度レベルから上り方向、つまり、無線通信装置２からアクセスポイント装置１への伝送速度を決定する。さらに、伝送速度決定部１５３は、無線通信装置２の移動速度レベル及び干渉レベルから下り方向、つまり、アクセスポイント装置１から無線通信装置２への伝送速度を決定する。そして、制御部１５の伝送速度通知部１５２は、決定した上り速度を無線通信装置２に通知する。
【００２０】
その後のデータ通信において、アクセスポイント装置１及び無線通信装置２は、動的な伝送速度の制御は行わず、アクセスポイント装置１の無線通信部１２は、決定した下り伝送速度で通信し、無線通信装置２は、アクセスポイント装置１から通知された上り伝送速度で通信する。例えば、測定部１４が測定した干渉レベルが−７０ｄＢｍ未満であり、無線通信装置２の異常状態が移動速度レベル"中"であり、無線通信装置２の干渉レベルが−６０ｄＢｍ以上であるものとする。この場合、図３の伝送速度決定情報から下り伝送速度は６Ｍｂｐｓに決定され、上り伝送速度は３６Ｍｂｐｓに決定され、アクセスポイント装置１及び無線通信装置２は、決定した固定的な伝送速度で通信を行う。
【００２１】
伝送速度決定情報は、干渉レベルが強くなり、かつ、移動速度の速い移動速度レベルになる程、伝送速度が小さくなる様に設定される。なお、実際には、干渉レベルと移動速度の関係からエラーなく通信できる様に予め実験的に求めてアクセスポイント装置１に設定しておく。動的な伝送速度制御を行わず、伝送速度決定情報により決定した伝送速度を使用して通信することにより、エラーの発生を抑えた安定的な通信を移動中においても実現できる。なお、図３に示す伝送速度決定情報は、例示であり、干渉レベルの段階や、移動速度レベルの段階等は任意の数とすることができる。
【００２２】
図４は、本実施形態による無線通信装置２の概略的な構成図である。制御部２２は、無線通信装置２の全体の制御を行い、無線通信部２１は、アクセスポイント装置１と通信を行う。速度判定部２３は、センサ部２４が取得する情報に基づき無線通信装置２の移動状態を判定する。例えば、センサ部２４として加速度センサを使用することで、無線通信装置２の凡その移動速度、例えば、図３に示す様に移動状態を３段階程度で判定することができる。さらに、センサ部２４としてＧＰＳ（全地球測位システム）受信機を使用することで、無線通信装置２の実際の移動速度を判定することができる。また、測定部２５は、無線通信装置２が受信する干渉信号のレベルを測定する。制御部２２の通知部１５１は、アクセスポイント装置１との接続時、測定部２５が測定した干渉レベルと、速度判定部２３が判定した無線通信装置２の移動状態に関する情報をアクセスポイント装置１に通知する。また、伝送速度受信部１５２は、アクセスポイント装置１から上り伝送速度の通知を受けると、通知された伝送速度でアクセスポイント装置１に信号を送信する様に無線通信部２１を設定する。表示部２６は、各種情報を無線通信装置２のユーザに提示するディスプレイを含み、例えば、アクセスポイント装置１が通知する上り伝送速度を表示することができる。さらに、アクセスポイント装置１が送信する信号の速度、つまり、下り伝送速度についても表示することができる。
【００２３】
図５は、本実施形態による速度決定処理を含むシーケンス図である。無線通信装置２は、アクセスポイント装置１の通信範囲内に進入し、アクセスポイント装置１を認識すると、Ｓ１で、アクセスポイント装置１との間で認証を開始する。なお、アクセスポイント装置１が誰でも使用できるものである場合、Ｓ１は省略される。続いて、無線通信装置２は、Ｓ２で、アクセスポイント装置１に通信のためのアドレスを要求し、アクセスポイント装置１は、無線通信装置２にアドレスを割り当てる。なお、無線通信装置２がアクセスポイント装置１経由で通信する際に使用するアドレスが予め決定されており、そのアドレスが予め無線通信装置２に設定されている場合、Ｓ２は省略される。
【００２４】
その後、Ｓ３で、無線通信装置２は、測定部２５が測定した干渉レベルを示す干渉情報と、速度判定部２３が判定した移動状態に関する移動状態情報をアクセスポイント装置１に通知する。アクセスポイント装置１は、Ｓ４で、無線通信装置２の移動状態を伝送速度決定情報の移動速度レベルのいずれに該当するかを判定し、判定した移動速度レベル及び無線通信装置２の干渉レベルに基づき伝送速度決定情報を使用して下り方向の伝送速度を決定する。さらに、アクセスポイント装置１は、Ｓ５で、判定した無線通信装置２の移動速度レベル及び測定部１４が測定した干渉レベルに基づき伝送速度決定情報を使用して上り方向の伝送速度を決定し、Ｓ６で、決定した上り方向の伝送速度を無線通信装置２に通知する。この通知は、例えば、アクセスポイント装置１が定期的に送信するビーコンにより行うことができる。具体的には、無線通信装置２を特定するためのＭＡＣアドレスと、当該無線通信装置２の上り方向の伝送速度を示す情報をビーコンに設定することで行うことができる。その後、Ｓ７において、無線通信装置２がデータを送信する際には、通知された上り方向の伝送速度で信号を送出する。また、Ｓ８において、アクセスポイント装置１が無線通信装置２にデータを送信する際には、決定した下り方向の伝送速度で信号を送出する。さらに、その後のアクセスポイント装置１と無線通信装置２との間の送受信は、それぞれ、Ｓ４及びＳ５で決定した伝送速度で行い、伝送速度の動的制御は行わない。
【００２５】
なお、上記実施形態では、総ての移動速度レベルにおいて固定的な伝送速度を決定して通信を行うものであった。しかしながら、例えば、一番遅い移動速度レベルを、ほぼ止まっているに等しい状態となる様に設定し、一番遅い移動速度レベルである場合には、無線通信装置２及びアクセスポイント装置１のそれぞれが伝送速度を動的制御する構成とすることができる。この場合、アクセスポイント装置１は、例えば、Ｓ６において、上り方向の伝送速度の代わりに伝送速度を動的制御する旨を無線通信装置２に通知する。また、アクセスポイント装置１自体も伝送速度を動的制御する。
【００２６】
さらに、上記実施形態では、アクセスポイント装置１との通信開始時点において、各方向の伝送速度を決定し、無線通信装置２がアクセスポイント装置１の通信範囲を抜けるまで決定した伝送速度で通信するものとしていた。しかしながら、例えば、ある程度の移動速度でアクセスポイント装置１の通信範囲に進入し、その後、アクセスポイント装置１の通信範囲内に留まってしばらくの間通信を行うような場合には伝送速度が低く抑えられたままとなってしまう。したがって、無線通信装置２は、アクセスポイント装置１との通信開始時のみならず、その後の通信中においても定期的に移動状態情報及び干渉情報をアクセスポイント装置１に送信する構成とすることもできる。この場合、アクセスポイント装置１は、無線通信装置２から移動状態情報及び干渉情報を受信したことに応答して、新たな、上り方向と下り方向の伝送速度を決定し、上り方向の伝送速度を無線通信装置２に通知する。これにより、上記問題を解決することができる。なお、無線通信装置２による移動状態情報及び干渉情報のアクセスポイント装置１への通知は、定期的に行うのみならず、何らかの事象をトリガとして行うことができる。例えば、速度判定部２３が判定した移動速度が、既にアクセスポイント装置１に通知した移動速度より所定値以上変動した場合や、移動速度の段階が、既にアクセスポイント装置１に通知した移動速度の段階とは異なる段階に遷移したときに行うことができる。さらには、干渉レベルが所定量以上変動した段階で行うこともできる。
【００２７】
さらに、上記実施形態においてはアクセスポイント装置１及び無線通信装置２のそれぞれで干渉レベルを測定し、干渉レベルを考慮して伝送速度を決定していたが、干渉レベルを使用せず移動速度のみで伝送速度を決定する構成であっても良い。また、上記実施形態では、伝送速度決定情報を管理装置３で生成して各アクセスポイント装置１に送信していたが、アクセスポイント装置１の入出力部１６により直接アクセスポイント装置１に入力しても良い。
【００２８】
＜その他の実施形態＞
以下、その他の実施形態について、上記実施形態との相違点を中心に説明する。まず、上記実施形態ではアクセスポイント装置１において上り方向と下り方向の両方向の伝送速度を決定していた。しかしながら、下り方向については無線通信装置２で決定する構成とすることもできる。この場合、伝送速度決定情報を無線通信装置２にも設定し、無線通信装置２の制御部２２は、速度判定部２３が判定する移動状態と、測定部２５が測定する干渉レベルから下り方向の伝送速度を決定し、図５のＳ３において移動状態と、決定した下り方向の伝送速度をアクセスポイント装置１に通知する。また、アクセスポイント装置１においては、図５のＳ４の処理が省略される。なお、干渉レベルを使用せず、移動速度により下り方向の伝送速度を決定しても良い。
【００２９】
さらに、無線通信装置２において上り方向と下り方向の両方向の伝送速度を決定する構成であっても良い。この場合、アクセスポイント装置１が、例えば、受信する干渉レベルをビーコン等で報知し、無線通信装置２は、自装置に設定された伝送速度決定情報と、アクセスポイント装置１が報知する干渉レベルに基づき上り方向の伝送速度を決定する。また、速度判定部２３が判定する移動状態と、測定部２５が測定する干渉レベルから下り方向の伝送速度を決定する。そして、無線通信装置２は、図５のＳ３において下り方向の伝送速度をアクセスポイント装置１に通知する。この場合、図５のＳ４〜Ｓ６の処理は省略される。なお、この場合においても、干渉レベルを使用せず、移動速度により上り方向と下り方向の伝送速度を決定しても良い。
【００３０】
なお、本発明によるアクセスポイント装置１及び無線通信装置２は、コンピュータを上記アクセスポイント装置１や無線通信装置２として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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