(57)【要約】      （修正有）【課題】直交性のあるカオス信号を用いて基準信号とデータを伝送する場合、遅延部でデータを遅延するために必要な構成の簡単化する方法を提案する。【解決手段】伝送装置は、伝送するデータを第１遅延時間だけ遅延させる第１遅延部と、第１遅延部から出力されたデータを第２遅延時間だけ遅延させる第２遅延部と、制御信号に応じて第１遅延部および第２遅延部から出力されたデータを多重化し出力する第１多重化部とを含む。この時、第１遅延時間は第２遅延時間より長いことを特徴とし、データはカオス信号をマッピングし伝送する。【選択図】図５
2006270970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送するデータを第１遅延時間だけ遅延させる第１遅延部と、
前記第１遅延部から出力された前記データを第２遅延時間だけ遅延させる第２遅延部と、
制御信号に応じて前記第１遅延部および第２遅延部から出力されたデータを多重化して出力する第１多重化部と、
を含むことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
前記第１遅延時間が、前記第２遅延時間より長いことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項３】
前記データを伝送するノード個数に応じて個数が変更可能な追加的な第２遅延部を更に含み、
前記追加的な第２遅延部の出力は前記制御信号に応じて前記第１多重化部にそれぞれ入力され多重化されることを特徴とする請求項２に記載のデータ伝送装置。
【請求項４】
前記データが、カオス信号をマッピングし伝送することを特徴とする請求項２に記載のデータ伝送装置。
【請求項５】
前記データに対応する基準信号は遅延せずに伝送することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項６】
前記第１多重化部からの出力のうち負の値である出力で乗算する乗算部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項７】
前記第１多重化部と前記乗算部から伝送されたデータを多重化して出力する第２多重化部を更に含むことを特徴とする請求項６に記載のデータ伝送装置。
【請求項８】
受信した基準信号を第１遅延時間だけ遅延させる第１遅延部と、
前記第１遅延部から出力された前記基準信号を第２遅延時間だけ遅延させる第２遅延部と、
制御信号に応じて前記第１遅延部および第２遅延部から出力された基準信号を多重化して出力する第１多重化部と、
を含むことを特徴とする基準信号受信装置。
【請求項９】
前記第１遅延時間が、第２遅延時間より長いことを特徴とする請求項８に記載の基準信号受信装置。
【請求項１０】
前記データを伝送するノード個数に応じて個数が可変される追加的な第２遅延部を更に含み、
前記追加的な第２遅延部の出力は前記制御信号に応じて前記第１多重化部にそれぞれ入力され多重化されることを特徴とする請求項９に記載の基準信号受信装置。
【請求項１１】
前記第１多重化部から出力された前記基準信号と前記基準信号に対応するデータとを乗算する第１乗算部を含むことを特徴とする請求項８に記載の基準信号受信装置。
【請求項１２】
前記第１乗算部の出力を累積する第１累積部を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の基準信号受信装置。
【請求項１３】
前記第１累積部の出力を累積する第２累積部を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の基準信号受信装置。
【請求項１４】
前記第１累積部の出力および前記第２累積部の出力を加算する第１加算部を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の基準信号受信装置。
【請求項１５】
制御信号に応じて前記第１累積部の出力と第１加算部の出力を多重化して出力する第２多重化部を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の基準信号受信装置。
【請求項１６】
順次発生する少なくとも２つの遅延時間によって伝送すべきデータを遅延させるステップと、
制御信号に応じて遅延されたデータを多重化し出力するステップと、
前記データに対応する基準信号と前記データを遅延時間の間隔で伝送するステップと、
を含むことを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項１７】
前記順次発生する前記数なくとも２つの遅延時間によって伝送すべきデータを遅延させるステップは、
前記データを第１遅延時間だけ遅延させるステップと、
前記第１遅延時間だけ遅延されたデータを前記第１遅延時間より短い第２遅延時間だけ遅延させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載のデータ伝送方法。
【請求項１８】
前記データはカオス信号をマッピングして伝送することを特徴とする請求項１７に記載のデータ伝送方法。
【請求項１９】
順次発生する少なくとも２つの遅延時間により基準信号を遅延させるステップと、
制御信号に応じて遅延された基準信号を多重化し出力するステップと、
データと前記多重化された基準信号とを乗算するステップと、
を含むことを特徴とするデータ受信方法。
【請求項２０】
前記少なくとも２つの遅延時間により伝送されるべきデータを遅延させる前記ステップは、
伝送された前記基準信号を第１遅延時間だけ遅延させるステップと、
前記第１遅延時間だけ遅延された基準信号を前記第１遅延時間より短い第２遅延時間だけ遅延させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１９に記載のデータ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線または有線通信システムにて直交性のあるカオス信号を用いて信号を伝送する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多重接続は、限定された特定資源に対して多数のデバイスが資源使用を求める時に特定資源に対する接続方式のことである。ここで、通信のために必要な全ての要素を指し、無線区間に代表的なものが基地局に該当する。すなわち、１つの基地局に多数の端末が接続を試みる。このような過程において限定された周波数および基地局装備で多数の端末が接続を要求すると衝突が生じる。係る衝突を抑える方法として任意接続（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ）があり、場合に応じて様々な方式が使用される。
【０００３】
多重接続は、コード分割多重接続（Ｃｏｄｅ−Ｄｅｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）、周波数分割多重接続（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＦＤＭＡ）、時分割多重接続（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）などが挙げられる。
ＦＤＭＡは、割当てられた周波数帯域をサブバンドに分割し、通話を願望する端末に該当するサブバンドを割当てて通信を行う方式である。ＦＤＭＡの代表的な方式は、初期アナログ移動電話方式であるＡＭＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）がある。
【０００４】
ＴＤＭＡは、該当する周波数を時間的に分けて使用する方式である。これは、タイムスロットを区分し、区分したタイムスロットを各加入者に割当てる方式である。ＴＤＭＡの代表的な例として、ヨーロッパで使用している移動通信方式であるＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）とＮ−ＡＭＰＳ（Ｎａｒｒｏｗ−ＡＭＰＳ）がある。
【０００５】
ＣＤＭＡは、無線区間でコードを用いてそれぞれのチャネルを区分することになる。勿論、各チャネルは、同じ周波数帯および周波数幅を使用する。各チャネルは電波強度に応じて無線区間で電波エネルギーとして作用するため、強い電波を使用しているチャネルは多くのエネルギーを有することとなる。即ち、相異なる加入者を区分するためにＣＤＭＡは同一長さの相異なるＰＮ（Ｐｓｅｄｏ  Ｎｏｉｓｅ）コードを使用する。
【０００６】
図１は、従来のカオス信号を用いて多重接続を行う構成を図示している。カオス信号を用いて多重接続を行う構成は、カオス信号生成部１００、遅延部１０２、乗算部１０４、多重化部１０６を含む。
カオス信号生成部１００はカオス信号を生成する。カオス信号の特性に対しては後述する。カオス信号生成部１００から生成されたカオス信号は多重化部１０６と遅延部１０２に伝送される。
【０００７】
遅延部１０２は、伝送された信号を設定された時間の間遅延させてから伝送する。遅延部１０２で一定の時間遅延された信号は、多重化部１０６と乗算部１０４に伝送される。乗算部１０４は、伝送された信号に「−１」を乗算した後、多重化部１０６に伝送する。多重化部１０６は、特定時間において遅延部１０２と乗算部１０４のいずれか１つの装置から信号を受信する。多重化部１０６は制御信号に応じて伝送された信号のうちいずれか１つの信号を出力する。以下、図２に基づいてカオス信号を用いて多重接続を行う構成で出力される信号について詳説する。
【０００８】
図２は、４人の加入者が伝送する信号を図示している。４人の加入者は、加入者１ないし加入者４で示す。同図に示すように、Ｒは基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）を意味し、Ｄはデータ（Ｄａｔａ）を意味する。基準信号の伝送長さとデータの伝送長さは同一である。したがって、図２は１つの遅延部を図示しているが、４人の加入者が信号を伝送しようとする場合遅延部４つから構成される。
【０００９】
また、「Ｒ１，１」は送信ユーザ１が受信ユーザ１に伝送する信号を意味し、「Ｒ２，１」は送信ユーザ２が受信ユーザ１に伝送する信号を意味する。図２によると、送信ユーザ１はデータを基準信号に比べて第１遅延時間遅延させてから伝送し、送信ユーザ２はデータを基準信号に比べて２×第１遅延時間遅延させてから伝送する。また、送信ユーザ３はデータを基準信号に比べて３×第１遅延時間遅延させてから伝送し、送信ユーザ４はデータを基準信号に比べて４×第１遅延時間遅延させてから伝送する。
【００１０】
すなわち、遅延部は、送信ユーザに応じて遅延時間が相違する。つまり、送信ユーザ１の遅延部はデータを第１遅延時間遅延させて出力し、送信ユーザ２の遅延部はデータを２×第１遅延時間遅延させて出力する。送信ユーザ３の遅延部はデータを３×第１遅延時間遅延させて出力し、送信ユーザ４の遅延部はデータを４×第１遅延時間遅延させて出力する。
【００１１】
図３は受信端の構造を図示している。受信端は、遅延部３００、乗算部３０２、累積部３０４を含んでいる。遅延部３００は、伝送された信号のうちデータを一定時間遅延させてから乗算部３０２に伝送する。乗算部３０２は送信端から伝送された基準信号と遅延部３００から伝送されたデータとを乗算し、乗算した信号を累積部３０４に伝送する。累積部３０４は伝送された信号を累積する。以下、図２に基づいて遅延部３００で行われる動作について詳説する。
【００１２】
受信端遅延部３００は、送信ユーザ１から伝送された信号を復元するため伝送された信号のうち、データは乗算部３０２へ直接伝送し、基準信号は第１遅延時間の間遅延させてから乗算部３０２に伝送する。これによって乗算部３０２は同一時点でデータと基準信号とが伝送されることによって希望の信号を獲得することができる。
受信端の遅延部３００は送信ユーザ２から伝送された信号を復元するため伝送された信号のうち、データは乗算部３０２へ直接伝送し、基準信号は２×第１遅延時間の間遅延させてから乗算部３０２に伝送する。
【００１３】
受信端の遅延部３００は送信ユーザ３から伝送された信号を復元するため伝送された信号のうち、データは乗算部３０２へ直接伝送し、基準信号は３×第１遅延時間の間遅延させてから乗算部３０２に伝送する。
受信端の遅延部３００は送信ユーザ４から伝送された信号を復元するため伝送された信号のうち、データは乗算部３０２へ直接伝送し、基準信号は４×第１遅延時間の間遅延させてから乗算部３０２に伝送する。
【００１４】
前述した通りに、受信端は特定の送信ユーザが送信した信号を獲得するために各送信ユーザ別に相違に設定されている遅延時間を用いる。送信ユーザの数が増加するほど遅延時間も増加してしまい、従って送信ユーザの数が増加するほど遅延部の構成も複雑になる問題を抱えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、カオス信号を用いて基準信号とデータを伝送する場合、遅延部でデータを遅延させるために必要な構成の簡単化する方法を提供することにある。
また、前述した問題点を解決するための本発明の目的は、遅延部でデータを遅延させるために必要な構成を簡単化することによって、コスト節減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的を達成するために、伝送するデータを第１遅延時間だけ遅延させる第１遅延部と、前記第１遅延部から出力された前記データを第２遅延時間だけ遅延させる第２遅延部と、制御信号に応じて前記第１遅延部および第２遅延部から出力されたデータを多重化して出力する第１多重化部と、を含むことを特徴とするデータ伝送装置を提案する。
また、本発明の目的を達成するために、受信した基準信号を第１遅延時間だけ遅延させる第１遅延部と、前記第１遅延部から出力された前記基準信号を第２遅延時間だけ遅延させる第２遅延部と、制御信号に応じて前記第１遅延部および第２遅延部から出力された基準信号を多重化して出力する第１多重化部とを含むことを特徴とする基準信号受信装置を提案する。
【００１７】
さらに、本発明の目的を達成するために、順次発生する少なくとも２つの遅延時間によって伝送すべきデータを遅延させるステップと、制御信号に応じて遅延されたデータを多重化し出力するステップと、前記データに対応する基準信号と前記データを遅延時間の間隔で伝送するステップとを含むことを特徴とするデータ伝送方法を提案する。
本発明の目的を達成するために、順次発生する少なくとも２つの遅延時間により基準信号を遅延させるステップと、制御信号に応じて遅延された基準信号を多重化し出力するステップと、データと前記多重化された基準信号とを乗算するステップとを含むことを特徴とするデータ受信方法を提案する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、カオス信号の特性である、周期が相違してもスペクトル上で同じ振幅を有するということを用いて、加入者別に異なる長さを有するべく、データ伝送フレームを生成する。もちろん、数多い加入者を収容するために、各加入者別に生成される伝送フレームのサイズの差を小さくする。これによって、多重接続を行う送信端および受信端における構造を簡単化することができる。即ち、同じ遅延時間を有する複数の遅延部の代わりに相異なる遅延時間を有する遅延部を使用することによって送受信端の構造を簡単化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
【実施例】
【００２０】
本発明は遅延時間が異なる少なくとも２つの遅延部を用いてデータを伝送する方法を提供する。つまり、各送信ユーザ別に相異なる長さを有する信号を伝送する方法を提供する。以下、本発明におけるカオス信号について詳説する。
図４は、周期が「Ｔ」である信号と、周期が「３Ｔ」である信号である２つの信号を図示している。カオス信号は相異するデータレートを有する。すなわち、相違したパルス周期を有するカオス信号であってスペクトル上で同じ振幅を有する。
【００２１】
図４に図示すように、周期が「Ｔ」である信号と、周期が「３Ｔ」である信号はスペクトル上で同じ振幅であるΔｆを有する。
図５は、本発明の一実施の形態に係る多重接続方式を具現するための送信端の構造を図示している。特に、説明の便宜のために、４人の加入者が信号を伝送する場合を仮定する。送信端は第１遅延部５００〜第４遅延部５０６、第１多重化部５０８、乗算部５１０、第２多重化部５１２を含んでいる。
【００２２】
同図によると、第１遅延部５００〜第４遅延部５０６は、相異なる遅延時間を有する。第１遅延部５００の遅延時間と第２遅延部５０２〜第４遅延部５０６の遅延時間も相異なる。同図によると、第１遅延部５００の遅延時間は第２遅延部５０２〜第４遅延部５０６の遅延時間に比べて相対的に大きい。もちろん、第２遅延部５０２〜第４遅延部５０６の遅延時間を相違するように設定してもよいが、図５における第２遅延部５０２〜第４遅延部５０６の遅延時間は同一になるように構成している。
【００２３】
カオス信号発生部（図示せず）から発生されたカオス信号のうち基準信号にマッピングされるカオス信号は第１多重化部５０８に伝送され、データにマッピングされたカオス信号は第１遅延部５００に伝送される。第１遅延部５００は伝送された信号を、例えば、第ａ遅延時間遅延させてから出力する。送信ユーザ１が信号を伝送する場合、第１遅延部５００は遅延信号を多重化部５０８に伝送する。送信ユーザ２〜送信ユーザ４が信号を伝送する場合、第１遅延部５００は遅延信号を第２遅延部５０２に伝送する。
【００２４】
第２遅延部５０２は、伝送された信号を、例えば、第ｂ遅延時間（ａ＞ｂ）遅延させてから出力する。送信ユーザ２が信号を伝送する場合、第２遅延部５０２は遅延信号を第１多重化部５０８に伝送する。送信ユーザ３〜送信ユーザ４が信号を伝送する場合、第２遅延部５０２は遅延信号を第３遅延部５０４に伝送する。
第３遅延部５０４は、伝送された信号を第ｂ遅延時間（ａ＞ｂ）遅延させてから出力する。送信ユーザ３が信号を伝送する場合、第３遅延部５０４は遅延信号を第１多重化部５０８に伝送する。送信ユーザ４が信号を伝送する場合、第３遅延部５０４は遅延信号を第４遅延部５０６に伝送する。
【００２５】
第４遅延部５０６は、伝送された信号を第ｂ遅延時間（ａ＞ｂ）遅延させてから出力する。送信ユーザ４が信号を伝送する場合、第４遅延部５０６は遅延信号を第１多重化部５０８に伝送する。
第１多重化部５０８は制御信号に応じて伝送された信号のうち１つを選択し、その選択された信号を出力する。以下、カオス信号を用いた多重接続を行う構成から出力される信号について詳説する。
【００２６】
図６は、４人の加入者が伝送する信号を図示している。４人の加入者は、加入者１ないし加入者４から構成されている。図２と同様、Ｒは基準信号を意味し、Ｄはデータを意味する。基準信号の伝送長さとデータの伝送長さは同一である。
また、「Ｒ１」は送信ユーザ１が伝送する基準信号を意味し、「Ｒ２」は送信ユーザ２が伝送する基準信号を意味する。「Ｒ３」は送信ユーザ３が伝送する基準信号を意味し、「Ｒ４」は送信ユーザ４が伝送する基準信号を意味する。「Ｄ１」は送信ユーザ１が伝送するデータ、「Ｄ２」は送信ユーザ２が伝送するデータを意味し、「Ｄ３」は送信ユーザ３が伝送するデータ、「Ｄ４」は送信ユーザ４が伝送するデータを意味する。
【００２７】
同図によると、送信ユーザ１はデータ信号に比べて第ａ遅延時間遅延させてから伝送し、送信ユーザ２はデータを基準信号に比べて「第ａ遅延時間＋第ｂ遅延時間」遅延させてから伝送する。また、送信ユーザ３はデータを基準信号に比べて「第ａ遅延時間＋２×第ｂ遅延時間」遅延させてから伝送し、送信ユーザ４はデータを基準信号に比べて「第ａ遅延時間＋３×第ｂ遅延時間」遅延させてから伝送する。
【００２８】
図７は、本発明の一実施の形態に係る受信端の構造を示している。受信端は、第１遅延部７００ないし第４遅延部７０６、第１多重化部７０８、乗算部７１０、第１累積部７１２ないし第４累積部７１８、第１加算部７２０ないし第３加算部７２４、第２多重化部７２６を含んでいる。
伝送された信号のうちデータは乗算部７１０に伝送され、基準信号は第１遅延部７００に伝送される。第１遅延部７００は伝送された信号を第ａ遅延時間遅延させる。受信端は送信ユーザ１が伝送した信号を獲得したい場合、遅延信号を第１多重化部７０８に伝送する。受信端は送信ユーザ２ないし送信ユーザ４が伝送した信号を獲得したい場合、遅延信号を第２遅延部７０２に伝送する。
【００２９】
第２遅延部７０２は、伝送された基準信号を第ｂ遅延時間遅延させる。受信端は送信ユーザ２が伝送した信号を獲得したい場合、遅延信号を第１多重化部７０８に伝送する。受信端は、送信ユーザ３ないし送信ユーザ４が伝送した信号を獲得したい場合、遅延信号を第３遅延部７０４に伝送する。
第３遅延部７０４は、伝送された基準信号を第ｂ遅延時間遅延させる。受信端は送信ユーザ３が伝送した信号を獲得したい場合、遅延信号を第１多重化部７０８に伝送する。受信端送信ユーザ４が伝送した信号を獲得したい場合、遅延信号を第４遅延部７０６に伝送する。
【００３０】
第４遅延部７０６は、伝送された基準信号を第ｂ遅延時間遅延させる。遅延された基準信号は第１多重化部７０８に伝送される。
第１多重化部７０８は制御信号に応じて伝送された信号のうち１つの信号を出力する。第１多重化部７０８から出力された信号は乗算部７１０に伝送される。乗算部７１０は、伝送されたデータと基準信号とを乗算してから第１累積部７１２に伝送する。第１累積部７１２は伝送された信号を累積してから、第２累積部７１４と第１加算部７２０と第２多重化部７２６に伝送する。
【００３１】
第２累積部７１４は、伝送された信号を累積してから第３累積部７１６、第１加算部７２０に伝送する。第３累積部７１６は、伝送された信号を累積してから第４累積部７１８、第２加算部７２２に伝送する。第４累積部７１８は、伝送された信号を累積してから第３加算部７２４に伝送する。
第１加算部７２０は、伝送された信号を加算してから第２加算部７２２と第２多重化部７２６に伝送する。第２加算部７２２は、伝送された信号を加算してから第３加算部７２４と第２多重化部７２６に伝送する。第３加算部７２４は、伝送された信号を加算してから第２多重化部７２６に伝送する。第２多重化部７２６は制御信号に応じて伝送された信号のうち１つの信号を出力する。
【００３２】
図８は本発明で提案する遅延部を使用する場合の効果を示す図面である。図８は、特にユーザが４人、つまり第１遅延部７００ないし第４遅延部７０６を含んでいる場合を仮定する。また、第２遅延部７０２ないし第４遅延部７０６の遅延時間は第１遅延部７００の遅延時間／２０である。
また、同図は、８ＧＨｚサンプリングと４ＭＨｚのビットレートを有する場合（８Ｇ４Ｍ）と、２０ＧＨｚサンプリングと５ＭＨｚのビットレートを有する場合（２０Ｇ５Ｍ）を図示している。
【００３３】
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のカオス信号を用いてデータを伝送する送信端の構造を示す図面である。
【図２】複数の加入者が伝送するデータのパターンを示す図面である。
【図３】従来のカオス信号を用いて伝送したデータを受信する受信端の構造を示す図面である。
【図４】カオス信号の特性を示す図面である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るカオス信号を用いてデータを伝送する送信端構造を示す図面である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る複数の加入者が伝送するデータのパターンを示す図面である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るカオス信号を用いて伝送したデータを受信する受信端の構造を示す図面である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る効果を示す図面である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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