(57)【要約】通信ネットワークは、複数の無線セル（１３−１５）と、該複数の無線セルに関連付けられ、該複数の無線セルの無線リソースに係る情報を格納するデータベース（１２）と、を含む。該データベースは、データベース管理エンティティ（１６）により管理される。第一のセルのレベルにおいて、該複数の無線セルのうち少なくとも第二のセルの該無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ（２１）が、該データベース管理エンティティに宛てて送信される。その後、要求された上記情報を知らせる応答メッセージ（２２）がデータベース管理エンティティから受信される。最後に、受信した上記情報を基に、上記第二のセルで無線リソースを要求することが決定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線セル（１３〜１５）と、前記複数の無線セルに関連付けられ、前記複数の無線セルの各無線セルの無線リソースに係る情報を格納するデータベース（１２）と、を備える通信ネットワークにおける無線リソース管理方法であって、前記データベースはデータベース管理エンティティ（１６）によって管理され、前記方法は、第一のセルのレベルで実行される、
（ａ）前記複数の無線セルのうち少なくとも１つの第二セルの無線リソースに係る情報の要求メッセージ（２１）を、前記データベース管理エンティティに宛てて送信する手順、
（ｂ）要求した前記情報を提供する応答メッセージ（２２）を、前記データベース管理エンティティから受信する手順、及び
（ｃ）受信した前記情報に基づいて、前記第二のセルにおいて無線リソースを要求することを決定する手順、
を含むことを特徴とする無線リソース管理方法。
【請求項２】
前記通信ネットワークでは、それぞれにクオリティオブサービスが関連付けられた複数のデータストリームタイプが提供され、
無線リソースに係る情報を要求する前記要求メッセージ（２１）は、前記複数のセルに含まれるセルのリストに係る情報と、前記複数のデータストリームタイプのうち１つ以上のデータストリームタイプと、を指定し、
前記応答メッセージ（２２）は、対応する前記要求メッセージ（２１）で指定された前記セルのリストに含まれる各セルと、対応する前記要求メッセージ（２１）で指定された前記データストリームタイプと、について、前記セルにおいて利用可能な無線リソースの数と、指定されたデータストリームタイプに関連付けられたクオリティオブサービスと、に基づいて応答を提供する
ことを特徴とする、請求項１に記載の無線リソース管理方法。
【請求項３】
前記応答メッセージ（２２）は、対応する前記要求メッセージ（２１）で指定されたセルのリストに含まれる各セルと、対応する前記要求メッセージ（２１）で指定されたデータストリームタイプと、について、前記セルで前記データストリームタイプを利用可能なユーザーの数を知らせることを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載の無線リソース管理方法。
【請求項４】
セルは、計画された無線リソース割り当てを定期的に実行し、前記セルは、前記計画された無線リソース割り当てを実行する度に、前記データベース（１２）の更新メッセージを、前記データベース管理エンティティ（１６）に宛てて送信することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の無線リソース管理方法。
【請求項５】
前記データベース（１２）は時間の経過に伴って更新され、前記応答メッセージ（２２）は、対応する前記要求メッセージ（２１）で指定されたセルのリストに含まれる各セルと、対応する前記要求メッセージ（２１）で指定されたデータストリームタイプと、について、前記データベースが最後に更新されてから受信した、前記セルを指定した要求メッセージの数に相当する信頼度を知らせることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の無線リソース管理方法。
【請求項６】
データベース（１２）に関連付けられた複数のセルを含む通信ネットワークの第一のセル内の無線リソース管理エンティティ（１９）であって、前記データベースは前記複数のセルの各無線セルの無線リソースに係る情報を格納し、データベース管理エンティティ（１６）によって管理され、前記無線リソース管理エンティティは、
前記複数のセルのうち少なくとも１つの第二のセルの無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ（２１）を、前記データベース管理エンティティ（１６）に宛てて送信するための送信ユニット（１０１）と、
要求された前記情報を知らせる応答メッセージ（２２）を、前記データベース管理エンティティから受信するための受信ユニット（１０２）と、
受信した前記情報に基づいて、前記第二のセルで無線リソースを要求することを決定するための決定ユニット（１０３）と、
を含むことを特徴とする、無線リソース管理エンティティ。
【請求項７】
データベース（１２）に関連付けられた複数のセルを含む通信ネットワークの第一のセル内の端末（１０）であって、前記データベースは前記複数のセルの各無線セルの無線リソースに係る情報を格納し、データベース管理エンティティ（１６）によって管理され、各セルは無線リソース管理エンティティ（１９）によって管理され、前記端末は、
前記第一のセルが前記データベース管理エンティティに要求した、第二のセルの無線リソースに係る情報を知らせる応答メッセージ（２２）を前記無線リソース管理エンティティから受信するための受信ユニット（１０４）と、
受信した前記情報に基づいて、前記第二のセルで無線リソースを要求することを決定するための決定ユニット（１０５）と、
を含むことを特徴とする、端末。
【請求項８】
前記第一のセルが前記データベース管理エンティティ（１６）に要求した情報は、前記複数の端末のうち少なくとも前記第二の端末の無線リソースに係る情報の要求メッセージ（２１）を送信することにより、前記端末によって要求されることを特徴とする、請求項９に記載の端末。
【請求項９】
複数の無線セル（１３〜１５）とデータベース（１２）とを含む通信ネットワーク内で前記データベース（１２）を管理するためのデータベース管理エンティティ（１６）であって、前記データベースは前記複数のセルに関連付けられると同時に、前記複数のセルの各無線セルの無線リソースに係る情報を格納し、前記データベース管理エンティティは、
前記複数のセルのうち少なくとも第二のセルの無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ（２１）を前記複数のセルの第一のセルから受信し、前記要求メッセージに対応する応答メッセージ（２２）を送信するための、前記複数のセルとやり取りする第一インターフェイスユニット（１７）と、
要求メッセージにより要求される、無線リソースに係る情報を取得するための、データベースとやり取りする第二インターフェイスユニット（１８）と、
を含むことを特徴とするデータベース管理エンティティ。
【請求項１０】
請求項９に記載のデータベース管理エンティティと、請求項７又は請求項８に記載の端末と請求項６に記載の無線リソース管理エンティティとから成るグループから選択される一の要素と、を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項１１】
請求項９に記載のデータベース管理エンティティにインストールするためのコンピュータプログラムであって、前記データベース管理エンティティの処理手段によって実行された際に、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項７又は請求項８に記載の端末にインストールするためのコンピュータプログラムであって、前記端末の処理手段によって実行された際に、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。
【請求項１３】
請求項６に記載の無線リソース管理エンティティにインストールするためのコンピュータプログラムであって、前記無線リソース管理エンティティの処理手段によって実行された際に、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯無線通信ネットワークに関する。特に、そのようなネットワーク内において端末に割り当てる無線リソースの管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯無線通信ネットワークは、様々な無線セルを用いて様々な地理的区域を網羅している。
【０００３】
無線通信ネットワーク内において通信中の端末は、ネットワーク内の第一のセルにおいて該端末に割り当てられた無線リソースを利用でき、その無線リソースを通じて、データ又は音声、若しくはその両方の送受信を行うことができる。この端末が移動する場合、第一のセルにおいて既に割り当てられている無線リソースでは、この端末が実施中の通信を満足に継続できない可能性がある。このような場合、第二のセルにおいて、この端末に改めて無線リソースを割り当て、良好な条件の下で改めて通信を行えるようにすることができる。セルの切り替えに際して、通信の継続が保証されているネットワークもある。このようなネットワークとして、特に、セルラーアーキテクチャのネットワークが挙げられる。そのほかに、すでに成立している通信を切断し、第二のセルで新しい通信を成立させるネットワークも存在する。このようなネットワークとして、Ｗｉ−Ｆｉ方式の特定のネットワークが挙げられる。
【０００４】
このような無線リソース管理方法には、第一のセルから第二のセルへの無線リソースの切り替えを決定する手順が含まれる。
【０００５】
このようなセル切り替えの決定を、ネットワークの複数のセルの管理を司る、該ネットワークの中央集中型エンティティのレベルで行う通信ネットワークもある。このようなネットワークとして、標準化団体３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）が策定したＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式のプロトコルに準拠した通信ネットワークが挙げられる。これらのネットワークは、階層型セルラーアーキテクチャに準拠し、該アーキテクチャにおいては、ネットワークエンティティ又はベースステーション、若しくはノードＢが、１つ以上の無線セルを受け持ち、中央コントローラ又はＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）が、１つ以上のノードＢエンティティを受け持つ。このようなアーキテクチャにおいては、あるノードＢに関連付けられたセル内で端末に割り当てられた無線リソースは、該ノードＢを受け持つ中央コントローラによって管理される。
【０００６】
この中央コントローラは、特に、管理するセルの負荷に関連する情報と、該セル内においてノードＢエンティティと各端末との間でそれぞれやり取りされる信号に係る情報と、を有する。これらの情報に基づいて、この中央コントローラが管理するセルの１つに置かれた端末に係るセル切り替えを決定することができる。上述のとおり、通信中の端末が移動する場合、中央コントローラがセルの切り替えを決定することができる。この場合、無線リソースの管理は中央集中型であり、中央コントローラが管理するさまざまなセルに関する集約された情報に基づいて、セル切り替えの決定を行うことができる。
【０００７】
しかし、その他の通信ネットワークにおいては、移動中の無線リソースの管理は、各セルのレベルに分散化されている。これらのネットワークは分散アーキテクチャに基づくもので、分散アーキテクチャにおいては、セル内にある端末のセル切り替えの決定は各セルに委ねられている。
【０００８】
このようなネットワークとしては、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒ）プロトコルに準拠するＷｉ−Ｆｉ方式のネットワークが挙げられる。したがって、携帯端末は、第一のアクセスポイントが管理するセルにおいて割り当てられた無線リソースが通信に不適格となったことを検出すると、より良い通信条件が得られる第二のアクセスポイントを探索する。例えば、端末は、実施中の通信を管理している第一のネットワークアクセスポイントから受信した信号の出力レベルを測定する。次に、この出力レベルが比較的弱いレベルになった際、該端末は、他の複数のネットワークアクセスポイントから受信した信号の出力レベルを測定する。端末は、このさまざまな出力レベルに基づいて、通信を管理する第二のアクセスポイントを選択できる。したがって、このような状況では、無線リソースの管理はセルレベル、具体的には、上述の例のとおり、セル内の各端末のレベルで、分散的に行われる。
【０００９】
一般に、セル切り替えをセルレベルで決定する場合、この決定が端末自身のレベルで行われるか、セルのアクセスポイントのレベルで行われるかにかかわらず、セル切り替え先の候補である１つ以上のセルにおける無線リソースに係る情報に基づいてこの決定を行うのは困難である。
【００１０】
特許文献１では、隣接するセルの無線リソースに係る情報に基づいて、ネットワーク端末のセル切り替えを決定する方法が提案されている。具体的には、このような移動の際、端末で実施中の通信に使用しているベースステーション、つまりサーバーベースステーションが、隣接するセルのベースステーションに対し、サービスの質ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の情報を要求する構成となっている。すると、隣接するベースステーションは、要求されたＱｏＳの情報を知らせることによって該サーバーベースステーションに応答する。その後、このＱｏＳ情報は端末に伝達され、端末がセル切り替えの最終決定を行う。
【特許文献１】国際公開第０５／０８４１４６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、このような無線リソースの管理においては、サーバーベースステーションと複数の隣接するベースステーションとの間でやり取りされるＱｏＳ情報に関するメッセージのサイズが反映されることで、余計な信号トラフィックを生成してしまうという問題がある。
【００１２】
更に、この管理方法の信頼性は、利用中のセルのベースステーションと、切り替え先候補のセルのベースステーションとの間のリンクの堅牢性に依存するものとなってしまう。このような特性によって、この管理方法は、ネットワークの特定の状況下においてパフォーマンスが低下する。
【００１３】
本発明では、上述のような問題が発生しない。
【００１４】
本発明は、特に、通信ネットワーク内の他のセルの無線リソースに係る情報をセルレベルで考慮するために必要なメッセージのサイズを低減させることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第一の態様は、複数の無線セルと、上記複数の無線セルに関連付けられ、上記複数の無線セルのそれぞれの無線リソースに係る情報を含むデータベースと、を含む通信ネットワークにおける無線リソース管理方法であって、上記データベースは、データベース管理エンティティによって管理されることを特徴とする、無線リソース管理方法を提供する。上記方法は、第一のセルのレベルで実行される次の手順を含む。
（ａ）上記複数のセルのうち少なくとも第二のセルに係る無線リソース情報の要求メッセージを、上記データベース管理エンティティに送信する手順、
（ｂ）上記データベース管理エンティティから、要求した上記情報を知らせる応答メッセージを受信する手順、及び
（ｃ）受信した上記情報に基づいて上記第二のセルの無線リソースを要求することを決定する手順。
【００１６】
データベースは、このように好適にネットワークの複数のセルに関連付けられ、また、セル切り替えの決定が前記セルのレベルで適切に行えるようにするために、該複数のセルのうち１つのセルに、隣接するセルに係る情報を提供することができる。
【００１７】
このように、セルと通信している端末の１つがネットワーク内の他のセルの無線リソースを利用すべきかどうかを、該セルが判断する必要があるとき、要求を行ったセルに、無線リソースに係る情報を容易に送信することができる。このような要求への応答としてデータベース管理エンティティから受信した情報は、次に、セル内で実行される、当業者には公知の、移動の決定に係るアルゴリズムへの入力として使用することができる。また、必要に応じて、上記アルゴリズムへの入力として、別のセル上にある１つ以上の端末によって実行された測定の結果など、他の情報を利用する構成としてもよい。
【００１８】
端末のセル切り替えの決定は、該セルのレベル、つまり、該セルに属するエンティティのレベルで行われる。このようなエンティティとして、セルの無線リソース管理エンティティ、又は、このようなセル切り替えの決定の対象となる端末が挙げられる。
【００１９】
なお、第一の変形例として、上述の、対象となるセルの無線リソース管理エンティティが、該セルと通信中の端末に係るセル切り替えの決定を行う構成としてもよい。この場合、上記セルの無線リソース管理エンティティは、データベース管理エンティティに対して要求メッセージを送信できる。このデータベース管理エンティティは、対象となる無線リソース管理エンティティに対し、応答メッセージを送信することで応答する。この無線リソース管理エンティティは、起こり得るセル切り替えについての決定を行った後、その決定を端末に通知する。
【００２０】
第二の変形例として、セルレベルでの上記決定は、該決定に係る端末によって行われる構成としてもよい。この場合、無線リソースに係る情報は、対象となるセルの無線リソース管理エンティティが要求及び受信し、そして、端末へ伝送することができる。
【００２１】
また、端末がセル切り替えの決定を行う場合、端末がデータベース管理エンティティにこれらの情報を直接要求する構成としてもよい。この場合、端末はこのデータベース管理エンティティから、要求した情報を直接受信し、この情報に基づいて決定を行う。
【００２２】
なお、上記手順（ａ）〜（ｃ）は、第一のセルにおいて無線リソースがすでに端末に割り当てられている場合に行うこともできることに留意するべきである。このようなケースは、セルの切り替え、すなわち「ハンドオーバー」にあたる。
【００２３】
さらに、手順（ａ）〜（ｃ）は、端末が第一のセルで無線リソースを要求している際に行うこともできる。このようなケースは、ネットワークのセルにおける端末のアドミッションの過程にあたる。
【００２４】
本発明の方法は、あらゆる種類のサービスで好適に用いることができ、特に、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）方式のプロトコルによるパケット伝送をベースとした通信サービスで好適に用いることができる。
【００２５】
通信ネットワークでは各種のデータストリームタイプが提供され、各タイプにＱｏＳレベルが関連付けられている。つまり、無線リソースに係る情報の要求メッセージでは、上記複数のセルに含まれるセルのリストに係る情報と、上記各種のデータストリームタイプのうち１つ以上のデータストリームタイプに係る情報と、を指定することができる。
【００２６】
応答メッセージは、対応する要求メッセージで指定された上記セルのリストに含まれる各セルに関し、また、該要求メッセージで指定されたデータストリームタイプに関し、該セルにおいて、また、該要求メッセージで指定されたストリームの種類に対応したＱｏＳレベルにおいて利用可能な無線リソースの数に基づいて応答を知らせることができる。
【００２７】
ここで、データベースは、上記通信ネットワークの各セルについて、また、該ネットワークで提供される各データストリームタイプについて、該セルの無線リソースに係る情報を格納している。この情報によって、該セルが、該データストリームタイプに対応したＱｏＳレベルを保証できるかどうかが判断できる。
【００２８】
なお、上記セルのリストに係る情報とは、要求メッセージを送信するセルの識別子であってもよく、またその場合、データベース管理エンティティが、データベースに格納されている各セルの識別子とセルのリストとの関連付けに基づいて、応答メッセージにあたるセルのリストを決定できる。
【００２９】
変形例として、上記セルのリストに係る情報は、要求メッセージで指定するセルの識別子のリストであってもよい。この場合、データベース管理エンティティは、要求メッセージで指定されたすべてのセルについて要求された情報をすぐに取得できる。
【００３０】
本発明の一実施形態として、応答メッセージは更に、セルのリストに含まれる各セルについて、また、対応する要求メッセージで指定されたデータストリームタイプについて、該データストリームタイプを該セルにおいて利用可能なユーザーの数を知らせる。このような情報は、セル切り替えを決定するアルゴリズムで適切に処理できる。
【００３１】
本発明の一実施形態として、セルは計画的な無線リソース割り当てを定期的に行う。
【００３２】
ここで、上記セルは、各無線リソース割り当てが終了する毎に、データベース管理エンティティにデータベースの更新メッセージを送信する。そして、データベース管理エンティティは、この更新メッセージを受信すると、データベースに格納されている情報を更新する。
【００３３】
このように、データベースが定期的に適切に更新され、好適である。
【００３４】
応答メッセージは、さらに、セルのリストに含まれる各セルについて、また、対応する要求メッセージで指定されたデータストリームタイプについて、信頼度を示すことができる。この信頼度は、最後にデータベースの更新を行ってから受信した、該セルを指定した要求メッセージの数で表される。
【００３５】
これにより、ある端末があるセルへセル切り替えを行ったことがデータベースにまだ反映されていなくても、起こりうる該セルへのセル切り替えを検討することができる。すなわち、該セルを指定した要求メッセージの数を考慮することにより、今後変更が行われた場合、具体的には、これらの要求メッセージの少なくとも一部が該セルへのセル切り替えにつながった場合に、該セルの無線リソースがその影響を受ける可能性があることを予測する。
【００３６】
本発明の第二の態様は、本発明の第一の態様による方法を実施するための無線リソース管理エンティティを提供する。本発明の第三の態様は、本発明の第一の態様による方法を実施するための端末を提供する。
【００３７】
本発明の第四の態様は、本発明の第一の態様による方法を実施するためのデータベース管理エンティティを提供する。
【００３８】
本発明の第五の態様は、本発明の第四の態様によるデータベース管理エンティティと、本発明の第三の態様による端末及び本発明の第二の態様による無線リソース管理エンティティのいずれかと、を含むことを特徴とする通信システムを提供する。
【００３９】
本発明の第六の態様は、本発明の第四の態様によるデータベース管理エンティティにインストールするためのコンピュータプログラムであって、上記データベース管理エンティティの処理手段が上記コンピュータプログラムを実行する際に、本発明の第一の態様による方法を実施できる命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラムを提供する。
【００４０】
本発明の第七の態様は、本発明の第三の態様による端末にインストールするためのコンピュータプログラムであって、上記端末の処理手段が上記コンピュータプログラムを実行する際に、本発明の第一の態様による方法を実施できる命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラムを提供する。
【００４１】
本発明の第八の態様は、本発明の第二の態様による無線リソース管理エンティティにインストールするためのコンピュータプログラムであって、上記無線リソース管理エンティティの処理手段が上記コンピュータプログラムを実行する際に、本発明の第一の態様による方法を実施できる命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラムを提供する。
【００４２】
本発明のその他の態様、目的、効果は、実施形態により説明されるものとする。
【００４３】
本発明は、以下の図面を参照することにより、よりよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信ネットワークの分散アーキテクチャを示している。
【００４５】
このような通信ネットワークには、複数のセル１３〜１５が含まれる。この複数のセルにはデータベース１２が関連付けられている。このデータベースは、データベース管理エンティティ１６により管理できる。データベース管理エンティティ１６は、以下の要素を含む。
上記複数のセルに対応する第一インターフェイスユニット１７：上記複数のセルのうち少なくとも１つの他のセルの無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ２１をこれらのセルから受信し、上記要求メッセージ２１に対応する応答メッセージ２２を送信するために用いられる。
データベース１２に対応する第二インターフェイスユニット１８：要求メッセージ２１が要求する、無線リソースに係る情報を取得するために用いられる。
【００４６】
第一インターフェイスは、無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ２１を受信できる。この要求メッセージ２１は、セルのリストと、１つ以上のデータストリームタイプと、に係る情報を指定するものである。
【００４７】
また、第二インターフェイスは、リストの各セルについての応答と、該データストリームタイプについての応答と、をデータベースから取得することができる。
【００４８】
セルのリストに係る情報が、要求メッセージを送信したセルの識別子である場合、データベース管理エンティティは、データベースに格納されている各セルの識別子とセルのリストとの関連付けに基づいて、応答メッセージにあたるセルのリストを決定できる。
【００４９】
第二インターフェイスは更に、上記セルと、指定されたリストに含まれる各セルと、において、要求メッセージで指定されたデータストリームタイプを利用可能なユーザーの数をデータベースから取得できる。
【００５０】
第一インターフェイスは、上記複数のセルに含まれるセルからそれぞれデータベース更新メッセージを受信できる。また、第二インターフェイスユニットは、このデータベース更新メッセージに含まれる情報に従い、データベースを好適に更新できる。第一インターフェイスは、要求メッセージで指定されたセルとデータストリームタイプの種類についての信頼度を知らせる応答メッセージ２２を送信できる。この信頼度は、最後にデータベースの更新を行ってから受信した、該セルを指定した要求メッセージの数で表される。
【００５１】
各無線セルには、無線リソース管理エンティティ１９が含まれる。この無線リソース管理エンティティは、例えば、Ｗｉ−Ｆｉネットワークにおけるアクセスポイントに相当する。
【００５２】
本発明の一実施形態によれば、無線リソース管理エンティティは以下の構成要素を含む。
送信ユニット１０１：無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ２１をデータベース管理エンティティ１６に対して送信するのに用いる。
受信ユニット１０２：要求された情報を知らせる応答メッセージ２２をデータベース管理エンティティ１６から受信するのに用いる。
決定ユニット１０３：受信した情報に基づいて、別のセルの無線リソースを要求することを決定するのに用いる。
【００５３】
セル１３〜１５のそれぞれは、無線リソースの管理についての決定を行う。具体的には、セル内ですでに通信中である端末の移動の管理に係る決定、若しくは、該セル内における端末の通信のアドミッション制御に関する決定である。
【００５４】
したがって、これらのセルは、各セルに他のセルの無線リソースに係る情報を提供するデータベース１２に関連付けられる。
【００５５】
データの送受信を行いたい端末１０のユーザーは、ネットワークの１つのセルで無線リソースを要求する。端末が行いたい通信は、該ネットワークで提供されている特定のデータストリームタイプのデータストリームに相当する。
【００５６】
本発明の一実施形態に係る端末１０は、以下の構成要素を含む。
受信ユニット１０４：第一のセルがデータベース管理エンティティに対して要求した、第二のセルの無線リソースに係る情報を知らせる応答メッセージ２２を、無線リソース管理エンティティから受信するのに用いる。
決定ユニット１０５：受信した上記情報に基づいて、第二のセルの無線リソースを要求することを決定するのに用いる。
【００５７】
本発明の一実施形態においては、第一のセルがデータベース管理エンティティ１６に対して要求する情報は、少なくとも第二のセルの無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ２１を送信することにより、端末が要求することもできる。
【００５８】
このような通信ネットワークでは、複数のデータストリームタイプが利用可能である。例えば、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データストリーム、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データストリーム、Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰデータストリーム、無音圧縮付きＶｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰデータストリーム、動画データストリーム等が挙げられる。複数の標準化団体が、各種の無線リソース割り当てにあたる、様々なデータストリームタイプを定義している。
【００５９】
つまり、例えばＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワークにおいて、決められた最大レートを必要とするデータストリームタイプは、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｉｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の固定コード数で定義できる、無線リソース（無線ベアラ）割り当てにあたるものである。
【００６０】
ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅ方式の通信ネットワークでは、様々なデータストリームタイプが定義されている。例えば、定レートのリアルタイムデータストリームタイプ、可変レートのリアルタイムデータストリームタイプ、可変レートの非リアルタイムデータストリームタイプ、ベストエフォート型データストリームタイプ、可変レートの拡張リアルタイムデータストリームタイプが挙げられる。
【００６１】
一般に、各データストリームタイプには、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）レベルが関連付けられている。本発明の一実施形態において、ＱｏＳレベルは、セル切り替えの決定に際して好適に考慮される。
【００６２】
あるデータストリームタイプに関連付けられたＱｏＳレベルに達する為には、このストリームを伝送する際に利用される無線リソースが、特定の制約をクリアする必要がある。例えば、レイテンシタイムに係る制約、定レート又は保証レートに係る制約、他のデータストリームタイプに対する優先度に係る制約等が挙げられる。
【００６３】
このように、無線リソースの割り当てでは、上述のような制約に好適に基づいて、端末が送受信を行いたいデータストリームタイプに関連付けられたＱｏＳレベルを考慮できる。
【００６４】
このようなセル切り替えの管理では、以上のようにして、移動をセルレベルで分散管理する無線通信ネットワークにおいて、端末が希望する通信に対応するＱｏＳレベルを確保することができる。好適なことに、この管理では信号伝達による余分な負荷が多くは発生しない。セル切り替えに関して適切な判断を行うための情報を受信したいセルは、従来技術のように隣接するセルからではなく、データベース管理エンティティのみから該情報を受け取れば済むためである。
【００６５】
図２は、情報の要求に際し、セル１４とデータベース管理エンティティ１２との間で行われるやり取りの管理を図示したものである。無線リソースに係る情報を要求する要求メッセージ２１は、セル１４からデータベース管理エンティティ１２へと送信される。
【００６６】
この要求メッセージ２１では、端末１０が通信の為に希望するデータストリームタイプと、端末１０の通信を受け入れる可能性のある隣接するセルのリストに係る情報と、を指定することができる。
【００６７】
端末は、それぞれ異なるＱｏＳレベルに属する複数のデータストリームタイプに関して同時に無線リソースを要求できる。例えば、端末は、電話通信を行いながらＦＴＰでファイルをダウンロードすることができる。この場合、要求メッセージでは複数のデータストリームタイプを指定する。
【００６８】
各セルが、ユーザーがセル切り替えの対象とする可能性のある、隣接するセルのリストを持つようにしてもよい。このリストは、ネットワークの開設時にオペレータが静的に定義してもよいし、動的に取得してもよい。動的に取得するというのは、たとえば、ネットワーク内の様々な無線リソース管理エンティティの配備に加えられた変更を反映するために、オペレータが静的に定義したリストを更新することであってよい。また、特定のセルから行われる様々なセル切り替えに係る静的情報を基に、このリストを自動的に生成又は更新することもできる。ここで、要求メッセージ２１で指定するセルのリストに係る情報は、隣接するセルの識別子のリストであってよい。
【００６９】
さらに、隣接するセルのリストは、データベース１２内でセル１４に直接関連付けられていてもよい。このような場合には、要求メッセージでこのリストを指定する必要はない。要求メッセージは、端末が存在するセル１４を指定するだけでよく、後はデータベース管理エンティティが端末１０を受け入れる可能性のある隣接するセルのリストをセル１４から推測することができる。この場合、セルのリストに係る情報として要求メッセージ２１で指定するのは、セル１４の識別子だけでよい。
【００７０】
情報を要求する要求メッセージ２１は、ユーザー数を指定することで、複数のユーザーについての要求をグループ化して行うこともできる。
【００７１】
情報を要求するこの要求メッセージ２１は、セル１４において端末１０のアドミッション制御が行われている間に、セルからデータベース管理エンティティに宛てて送信を開始できる。なお、一般に、端末１０がネットワークへのアドミッションを要求する際には、端末１０は、何らかの基準（例えば、受信信号に係る特性）に基づいて選択した、セル１４で定められているデータストリームタイプの無線リソースの要求を送信する。このセル１４が、このデータストリームタイプに関連付けられたＱｏＳレベルを端末に提供できない場合、必要なＱｏＳレベルを提供できる隣接したセルで端末１０がアドミッションされるよう、データベース管理エンティティに宛てて情報要求メッセージ２１が送信される。
【００７２】
あるデータストリームタイプについて、端末のアドミッションがネットワークで最終的に拒否された場合、端末は、ネットワークにアクセスするために、より低いＱｏＳレベルに関連付けられた他のデータストリームタイプを指定して、再度無線リソースの要求を送信することができる。本発明の一実施形態は、ここでも好適に適用できる。
【００７３】
このような情報の要求は、セル１４内にある端末１０の移動を管理する為に送信することもできる。ここで、端末はセル１４で割り当てられた無線リソースを利用しているが、通信中のデータストリームに関してクオリティの低下が検出されたとする。セル１４は、実施中の通信に関して、隣接するあるセルでより高いクオリティが得られるかどうかを判断するため、データベース管理エンティティに対し情報を要求する。
【００７４】
データベース管理エンティティ１２に対するこのような情報の要求は、端末自身によって送信してもよいし、端末が存在するセルの無線リソース管理エンティティによって送信してもよい。
【００７５】
データベース管理エンティティ１２に宛てた情報要求メッセージの送信がどのような形で開始されるかにかかわらず、データベース管理エンティティは、このメッセージを受信すると、リストに含まれる各セルについて、また、指定されたデータストリームタイプについて、無線リソースに係る情報を取得する。データベース管理エンティティは、この情報を、応答メッセージ２２の形でセル１４に宛てて送信する。
【００７６】
続いて、セル１４は、受信した情報を処理して、隣接するセルのいずれかで、対象となるデータストリームタイプに関連付けられたＱｏＳレベルを提供できる無線リソースが端末１０に割り当て可能かどうかを判断する。この処理は、セル１４の無線リソース管理エンティティのレベルで行うこともできるし、対象となる端末１０自身のレベルで行うこともできるし、また、全く別に、セルの中央エンティティのレベルで行うこともできる。
【００７７】
データベース１２には、各セルｋ（ｋは１〜Ｎセルの整数。Ｎセルはネットワークのセルの数）について、また、各データストリームタイプｆｉ（ｉは１〜Ｎストリームの整数。Ｎストリームはネットワーク内で利用できるデータストリームタイプの数）について、セルから送られた要求メッセージ２１に対する応答を提供するために必要な情報が格納される。
【００７８】
本発明は、データベース管理エンティティに対して情報を要求したセルに対する応答としてふさわしい、あらゆる種類の応答を含むものとする。この応答は、例えば真偽値であってよく、隣接するセルが端末１０の要求に応えられるかどうかをＹＥＳ又はＮＯで示すものであってよい。つまり、応答で伝えられる内容としては、対象となるセルで利用可能な無線リソースの数が、要求されているデータストリームタイプに対して十分である場合にはＹＥＳ、そうでない場合にはＮＯである。
【００７９】
一実施形態において、応答に重み付けをしてもよい。つまり、例えば、要求で指定されたデータストリームタイプに関連付けられたＱｏＳレベルを満たす無線リソースの数だけを検討するのではなく、それに加えて、そのセル内で利用可能な無線リソースの全体数や、データストリームタイプ毎の無線リソースの数を考慮することもできる。
【００８０】
したがって、応答は、以下のような条件付き応答としてもよい。
完全なＹＥＳ：具体的には、セルｋにおいて利用可能な無線リソースの数が、データストリームタイプｆｉで必要とされる無線リソースの数を大幅に上回っている場合。
急激な変更がない限りＹＥＳ：具体的には、セルｋにおいて利用可能な無線リソースの数が、データストリームタイプｆｉで必要とされる無線リソースの数を少し上回っており、このセルｋで無線リソースの割り当てに急な変更があると、端末１０に対して十分な無線リソースが確保できなくなるおそれがある場合。
急激な変更がない限りＮＯ：具体的には、セルｋにおいて利用可能な無線リソースの数が、データストリームタイプｆｉで必要とされる無線リソースの数を少し下回っており、このセルｋで無線リソースの割り当てに急な変更があれば、端末１０に対して十分な無線リソースが確保できる可能性がある場合。
完全なＮＯ：具体的には、セルｋにおいて利用可能な無線リソースの数が、データストリームタイプｆｉで必要とされる無線リソースの数を大幅に下回っている場合。
【００８１】
本発明の一実施形態において、データベース１２には更に、各セルｋと各データストリームｆｉに関連して、サービスを提供可能なユーザー数として整数Ｎユーザーが格納されていてもよい。データベース１２には更に、考え得る応答のそれぞれに対してユーザー数が格納されていてもよい。これは、ある応答値が得られた場合にそのセルでサービスを提供可能なユーザー数を表す。
【００８２】
さらに、データベース１２には、データベースに含まれる様々な種類の情報に係る情報の信頼度を判断する為の、追加の情報が格納されていてもよい。つまり、特に信頼度を、考え得る応答のそれぞれに割り当ててよい。この信頼度は、これが割り当てられた情報の不確実性についての予想を提供するものである。信頼度の値が大きくなればなるほど、不確実性は大きくなる。
【００８３】
本発明の一実施形態では、この信頼度は、利用するデータベースが最後に更新されてから受信した、セルｋを指定した要求メッセージ２１の数に基づいて決定できる。ここで、応答はこの信頼度に関連付けることができ、最後の更新よりも後に受信した、セルｋを指定した情報要求メッセージの数に基づいて、無線リソース割り当ての変更に伴うセルｋのリスクを考慮することが可能になる。
【００８４】
また、変更に伴うリスクをよりきめ細かく評価するには、要求メッセージに含まれる情報を基に信頼度を決定してもよい。変更に伴うリスクは、データベース管理エンティティから送信される応答メッセージの応答内容に反映される。これにより、好適なことに、すべての要求メッセージがこのセルｋへの変更に関するものであった場合に要求され得る、無線リソースの数を考慮することができる。
【００８５】
本発明の一実施形態において、この信頼度は、各セルｋと各データストリームタイプｆｉとに対する信頼度フラグという形で表される。このフラグは、要求が送信されると、このセルｋとこのデータストリームタイプｆｉとについて、データベース１２に関連付けられたネットワーク内のほかのセルによって更新される。
【００８６】
このように、セルｋに関連するデータベースが更新される度に、このフラグは０に初期化することができ、また、セルｋを指定した要求メッセージをデータベース１２のレベルで受信する度に更新することができる。
【００８７】
例えば、要求がユーザー数ｍに関するものであった場合、このセルｋの、このデータストリームタイプｆｉに係る信頼度フラグにはｍが加算される。この場合、あるセルがセルｋとデータストリームタイプｆｉについて情報の要求を行った場合、該セルは応答メッセージにより、ｍという値の信頼度フラグが付いた応答を受け取る。該セルは、この応答から、ｍ台の端末がデータストリームタイプｆｉでセルｋへセル切り替えを行う可能性があるため、無線リソースがこのｍ台の端末に割り当てられる可能性がある、つまり、この無線リソースは、該セルに割り当てられるよりも前に先取りされる可能性があると推測する。
【００８８】
つまり、セルｋのデータストリームタイプｆｉに係る信頼度フラグは、あるセルが、応答メッセージに含まれる他の情報の妥当性を評価したうえでセル切り替えの決定を行えるようにする追加情報である。
【００８９】
したがって、応答メッセージ２２には、応答メッセージで指定されたセルのリストに含まれる各セルと、同じく指定されたデータストリームタイプと、について、
応答、
ユーザー数、及び
上記情報に関連するフラグの値
が含まれる。
【００９０】
このような応答メッセージを受信すると、セル１４は、隣接するセルが、端末１０が必要とする無線リソースを提供できるコンテクスト条件を把握でき、また、この信頼度を、例えば確率論的に処理することができる。信頼度の値は、セルで実行される決定アルゴリズムで考慮することができる。
【００９１】
本発明の一実施形態におけるデータベース１２の内部構造を次の表に示す。データベース１２にはＮセル個（整数）のセルの集合に係る情報が含まれる。これらのセルは、大小の地理的範囲でサービスを提供できる。
【００９２】
一変形例において、様々なセルの無線リソースに係る情報を、重複しあう複数のデータベースに格納することで、各データベースのサイズを制限できる。
【００９３】
【表１】
2009534973.tif 000003
【００９４】
図３は、本発明の一実施形態によるセル１４における無線リソースの割り当てと、この無線リソースの割り当てとデータベース管理との相互関係と、を図示したものである。
【００９５】
各セルのレベルで、ユーザー数、様々なデータストリームタイプ、優先順位、等に従って、ユーザーへの無線リソースの動的割り当てを計画することが可能である。
【００９６】
第一計画段階３１として、セルにおけるリソース割り当ての適合を行うことができる。この計画段階は、ユーザーのＱｏＳ制約の管理と関連することもある。ＱｏＳ制約とは、時間的制約や負荷に係る制約（たとえば、レイテンシ制約、２つの異なるパケット間の遅延の制約）である。この計画段階は、さまざまなデータストリームタイプに関連付けられた制約の遵守を保証することを目的とする。
【００９７】
また、この計画段階として、あるデータストリームタイプで要求されるＱｏＳレベルを保証せずに無線リソースの割り当てを行ってもよい。この場合、ユーザーのＱｏＳレベルに係る制約の管理は行わず、すぐに適合が可能である。
【００９８】
第二の計画段階では、無線チャネルの高速切り替えにより、無線リンクの適合を行うことができる。この適合では、具体的には、高速フェージングの一種である技術を用いて、各フレームレベルで変調とコーディングを適合させる。
【００９９】
本発明の一実施形態において、セル１４では、期間Ｔ（例えば、約１００ミリ秒）毎に第一計画段階が定期的に実行されている。この計画は、Ｎストリーム種類のデータストリームタイプのそれぞれについて、データストリームタイプ  ストリーム＿ｉの利用を要求するＮユーザー．ストリーム ｉ人にグローバルに割り当てられる無線リソースＲｉ，１〜Ｒｉ，ｎを決定するものである。ｎはユーザー数Ｎユーザー．ストリーム ｉ、また、利用されるデータストリームタイプ  ストリーム＿ｉの特性に従って決定できる。これらの無線リソースは、時間、コード、時間及びコード、時間及び周波数、周波数及びコード、又は、時間、周波数及びコード、の無線リソースであってよい。
【０１００】
次に、これらの無線リソースが割り当てられると、セル１４で第二の計画段階が実行され、無線チャネルの高速切り替えにより無線リンクを適合する。このリンクの適合は、第二の計画段階中に割り当てられたリソースの数による制約を受ける。
【０１０１】
計画のこの過程において、セル１４は、計画が実行されるごとに、データベース１２の更新メッセージ「ＵＰＤ」３２を送信する。この計画が期間Ｔ毎に定期的に実行されることで、データベースに格納された、このセルの無線リソースについての情報は定期的に更新される。
【０１０２】
このように、データベース１２に格納されたデータは、あるセルで直接、又はセル切り替え（ハンドオーバー）により、新しいユーザーをアドミッションした場合に、これに付随する変化に対応することができ、好適である。また、これらのデータは、端末のデータストリームタイプ変更に付随する変更にも対応できる。例えば、端末が利用を希望するデータストリームタイプの変更、又は、セルの内部計画で決定したデータストリームタイプの変更などである。計画に係るこのような変更は、例えば、セルの特定の無線リソースが他のユーザーによって先取りされた場合などに起こり得る。
【０１０３】
さらに、セルのリストを要求する要求メッセージ２１を受信する度に、データベース１２内の、それらのセルに対応する信頼度がそれぞれ更新される。
【０１０４】
本発明の一実施形態によるデータベース１２は、セルの無線リソースに係る情報を、当業者に公知のあらゆる種類の決定アルゴリズムで利用可能な形で提供できるよう、柔軟でパラメータ化可能な構造を備えている。つまり、このようなデータベースの構造や更新は、対象となるセルで使われる決定アルゴリズムで好適に処理できるといえる。
【０１０５】
応答メッセージ２２が知らせる応答として定義された様々な値は、セルレベルで解釈することができ、セルは、セルに固有のしきい値に従って、その値が、指定されたデータストリームタイプに適合しているかどうかを判断できる。
【０１０６】
一変形例として、データベース管理エンティティが、セルの要求に応答する際に、絶対値として格納されている応答の値を、セルで処理可能な形に変換するようにしてもよい。この変形例は、ネットワーク内のセル１３〜１５がそれぞれ別の業者によって提供されている場合や、それぞれ異なる取扱を必要とする場合に、好適に用いることができる。
【０１０７】
ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅプロトコル準拠のネットワーク（ＷｉＭａｘネットワーク等）で次の５種類のデータストリームタイプが提供されている場合における本発明を、以下に説明する。
ＵＧＳ（Ｕｎｓｏｌｉｃｉｔｅｄ  Ｇｒａｎｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）：定レートでデータを生成するリアルタイムアプリケーションに適する。無音圧縮無しのＶｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰなどが挙げられる。
ＥＲＴ−ＶＲ（Εｘｔｅｎｄｅｄ  Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒａｔｅ）サービス：周期的な可変レートのデータを生成するリアルタイムアプリケーションに適する。無音圧縮付きＶｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰなどが挙げられる。
ＲＴ−ＶＲ（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒａｔｅ）サービス：レート保証と遅延保証を必要とする、可変レートのデータを生成するリアルタイムアプリケーションに適する。ＭＰＥＧビデオデータの伝送等が挙げられる。
ＮＲＴ−ＶＲ（Ｎｏｎ−Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒａｔｅ）サービス：レート保証を必要とするが、遅延に関しては要件のないアプリケーションに適する。ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等が挙げられる。
ＢＥ（Ｂｅｓｔ  Ｅｆｆｏｒｔ）サービス：レートにも遅延にも要件のないアプリケーションに適する。
【０１０８】
ここで、第一のレベルの無線リソース割り当ての計画を以下の連続する
データストリームタイプＵＧＳを要求するユーザーの集合に、パイロットチャネル等の他のチャネルに既定で割り当てられていない時間−周波数区分から無線リソースを割り当てるステップ、
データストリームタイプＥＲＴ−ＶＲを要求するユーザーの集合に、利用可能な時間−周波数区分から無線リソースを割り当てるステップ、
データストリームタイプＲＴ−ＶＲを要求するユーザーの集合に、利用可能な時間−周波数区分から無線リソースを割り当てるステップ、
データストリームタイプＮＲＴ−ＶＲを要求するユーザーの集合に、利用可能な時間−周波数区分から無線リソースを割り当てるステップ、
データストリームタイプＢＥを要求するユーザーの集合に、利用可能な時間−周波数区分から無線リソースを割り当てるステップ、
に従って行うことができる。
【０１０９】
このような計画により、特定のデータストリームタイプに関連付けられた特定のＱｏＳレベルを保証可能になる。
【０１１０】
例えば、リソース割り当て計画の結果として、更に２人のユーザーにデータストリームタイプＵＧＳを提供できる時間−周波数区分がセル１４に残っており、間隔の制約をも満たしている場合、セル１４とデータストリームＵＧＳとに関して応答メッセージが示す応答は、「急激な変更がない限りＹＥＳ」となり、ユーザー数Ｎユーザーは２となる。
【０１１１】
セル１３に隣接するセル１４内の端末１０は、通信の質の低下を検知すると、隣接するセルについての測定を実施することができる。このとき、セル１４はデータベース管理エンティティ１２に対し、隣接する複数のセルとデータストリームタイプＵＧＳに係る要求メッセージ２１を送信する。
【０１１２】
端末１０による計測で、該端末１０についての要求にはセル１３が最もふさわしいと判断でき、さらに、応答メッセージ２１が、セル１３とデータストリームタイプＵＧＳに関して「急激な変更がない限りＹＥＳ」という応答と、ユーザー数Ｎユーザーの値として２と、信頼度フラグの値として０と、を返した場合、必要なＱｏＳレベルが提供されるという確証のもと、端末はセル１４に移動可能であると推測できる。
【０１１３】
本発明の実施形態において、決定アルゴリズムに関して何ら制限はない。なお、本明細書で説明した、応答メッセージ２２によりデータベース管理エンティティ１２から受信した情報の処理は、あくまで例示を目的としたものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信ネットワークのアーキテクチャを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る通信ネットワークにおけるメッセージのやり取りを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るデータベースの更新を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2009534973.tif 000009
2009534973.tif 000010
2009534973.tif 000011
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