(57)【要約】【課題】遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性に基づいて無線伝送路の切り替えを行うことが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】後段側の無線通信装置との間の無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性、ＰＤＶ特性を計測する計測手段として、現在のボーレートと変調方式の種類とを含む無線環境情報１に基づいて取得可能な前記遅延特性、前記時刻同期特性、前記ＰＤＶ特性の情報を格納している遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６を備え、かつ、パケット送信部１２は、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを送信しようとする際に、該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている遅延特性、時刻同期特性、ＰＤＶ特性の情報と前段の装置から受信するパケットに要求されるサービスの種類とに基づいて、受信する該パケット毎に、該パケットを送信する伝送経路を動的に切り替える機能を有している。【選択図】        図１
2019176289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前段側の装置から受信したパケットを無線データに変換して無線伝送路を介して後段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路を介して後段側の装置から受信した無線データをパケットに変換して前段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路の切り替えを行う機能とを有し、
後段側の無線通信装置との間の前記無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性およびＰＤＶ（Packet  Delay  Variation）特性を計測する計測手段と、
計測した前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報を、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットとして生成し、前段側の無線通信装置に送信するパケット送信手段と
を有し、
前記パケット送信手段は、
生成した前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に送信しようとする際に、または、後段側の無線通信装置から送信されてきた前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に転送しようとする際に、該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報と前段側の装置から受信するパケットに要求されるサービスの種類とに基づいて、受信する該パケット毎に、該パケットを送信する伝送経路を動的に切り替える機能
を有していることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記計測手段として、
前記無線伝送路に対して無線データを送信する際の現在のボーレートと変調方式の種類とを含む無線環境情報に基づいて検索して取得される前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報が、あらかじめ定めた固定値または動的に設定された値として格納してある遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル
を有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルは、前記無線環境情報の他に、さらに、前段側の装置から受信したパケットの情報に対して圧縮／復元および暗号化／復号化の処理の少なくとも一方を含む処理を施すパケット処理機能を有効にするか否かを示す情報を加味して検索して、前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報を取得することができるテーブル構成である
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記パケット送信手段は、
受信するパケットに要求される前記サービスの種類として、遅延が少ないサービスを要求されていた場合には、前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報のうち、前記遅延特性の値が小さい伝送経路を選択し、時刻同期が良好なサービスを要求されていた場合には、前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報のうち、前記時刻同時特性の値が小さい伝送経路を選択し、ＰＤＶが少ないサービスを要求されていた場合には、前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報のうち、前記ＰＤＶ特性の値が小さい伝送経路を選択して、動的に切り替える
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記パケット送信手段が送信しようとする前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の値のいずれか１ないし複数が、許容範囲としてそれぞれにあらかじめ定めた閾値または動的に設定された閾値を超えていた場合、前記パケット送信手段は、その旨を示すアラーム情報を前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに多重して送信する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項６】
前段側の装置から受信したパケットを無線データに変換して無線伝送路を介して後段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路を介して後段側の装置から受信した無線データをパケットに変換して前段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路の切り替えを行う機能とを有する無線通信装置を１ないし複数個含む無線通信ネットワーク全体を管理するＮＭＳ（Network  Management  System）装置を有し、
前記ＮＭＳ装置は、
前記無線通信ネットワークを構成する全ての前記無線通信装置から、後段側の無線通信装置との間の前記無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性およびＰＤＶ（Packet  Delay  Variation）特性の計測結果を含む遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを受信し、
受信した各前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報に基づいて、伝送経路の切り替えを行うか否かを決定して、伝送経路の切り替えを指示する伝送路切替情報パケットを生成して、該当する前記無線通信装置に対して送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
前記ＮＭＳ装置は、
各前記無線通信装置から収集した前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の値のいずれか１ないし複数が、パケットの通信サービス要求元の装置間で、パケット転送する伝送経路のうちいずれの伝送経路においても、許容範囲としてそれぞれにあらかじめ定めた閾値または動的に設定された閾値を超えていた場合には、その旨を示すアラーム情報パケットを生成して、前記通信サービス要求元の装置に対して送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前段側の装置から受信したパケットを無線データに変換して無線伝送路を介して後段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路を介して後段側の装置から受信した無線データをパケットに変換して前段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路の切り替えを行う機能とを有する無線通信装置により無線通信を行い、
後段側の無線通信装置との間の前記無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性およびＰＤＶ（Packet  Delay  Variation）特性を計測する計測ステップと、
計測した前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報を、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットとして生成し、前段側の無線通信装置に送信するパケット送信ステップと
を有し、
前記パケット送信ステップは、
生成した前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に送信しようとする際に、または、後段側の無線通信装置から送信されてきた前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に転送しようとする際に、該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報と前段側の装置から受信するパケットに要求されるサービスの種類とに基づいて、受信する該パケット毎に、該パケットを送信する伝送経路を動的に切り替える機能
を有していることを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
前記計測ステップとして、
前記無線伝送路に対して無線データを送信する際の現在のボーレートと変調方式の種類とを含む無線環境情報に基づいて検索して取得される前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報が、あらかじめ定めた固定値または動的に設定された値として格納してある遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル
を有することを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記パケット送信ステップが送信しようとする前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の値のいずれか１ないし複数が、許容範囲としてそれぞれにあらかじめ定めた閾値または動的に設定された閾値を超えていた場合、前記パケット送信ステップは、その旨を示すアラーム情報を前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに多重して送信する
ことを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関し、特に無線伝送路の無線環境状態の変化に対応しながら、低遅延/高時刻同期/低ＰＤＶのサービスを安定して提供できる無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
５Ｇの新しいユースケースとして、自動運転・遠隔医療・ＩｏＴなどが検討されており、低遅延を利用した新しいサービスの提供が期待されている。このため、無線通信分野においても、低遅延を実現する技術が求められている。さらには、時刻同期特性／ＰＤＶ（Packet  Delay  Variation：パケット遅延変動）特性についても改善を求めるユーザ要望が強くなってきている。
【０００３】
しかし、現状の技術においては、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性に基づいた伝送路切替を行うことができなかった。このため、無線伝送路の状態が悪化した場合、スループットによる伝送路切替が行われて、パケットのスループットを大きくすることができるようにはなるものの、要求される遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性を満たすことができるサービスを提供することができなくなるという課題があった。さらに、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性を監視することができていないため、サービス停止が発生したとしても、サービス停止原因について不明のままになるという課題もあった。
【０００４】
図１４は、本発明が目的とする無線伝送路の選択経路を示す説明図である。図１４に示すように、無線通信装置２０の無線伝送経路として、遅延が小さい経路となる無線通信装置２１に向かう無線伝送路３１と、ＰＤＶ特性が小さい経路となる無線通信装置２２に向かう無線伝送路３２と、時刻同期特性が良い経路となる無線通信装置２３に向かう無線伝送路３３と、が存在している場合、次のような技術を実現することが強く求められている。すなわち、伝送遅延を小さくすることが要求されるサービス（Low  Latency  Service）のパケットの場合には、遅延が小さい無線伝送路３１を選択し、また、ＰＤＶ特性を小さくすることが要求されるサービス（Low  ＰＤＶ  Service）のパケットの場合には、ＰＤＶ特性が小さい無線伝送路３２を選択し、また、時刻同期を良好にすることが要求されるサービス（Real  Time  Service）のパケットの場合には、時刻同期が良い無線伝送路３３を動的に選択することが求められている。
【０００５】
図１５は、現状の無線通信装置の通信特性に関する相互の関係を説明する説明図である。図１５には、無線通信装置の一般的な通信特性として、ボーレート、遅延、時刻同期、ＰＤＶ、スループットの相互の関係を示している。現状においては、ボーレートが高い場合には、遅延は小さく、時刻同期は良好で、ＰＤＶは小さく、スループットは大きくなると想定されている。一方、ボーレートが低い場合には、遅延は大きく、時刻同期は悪く、ＰＤＶは大きく、スループットは小さくなると想定されている。
【０００６】
つまり、現状の無線通信装置においては、ボーレートを高くすればするほど、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性はより良好になり、スループットもより高くなると想定されている。しかし、無線通信環境によっては、かかる関係が成立しなくなる場合もある。さらには、今後においては、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性に対する要求条件が厳しくなる傾向にあり、スループットが高くても、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性が要求条件を満たさない場合も発生し、より良好な遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性が求められる状況になりつつある。
【０００７】
現状の無線通信装置の場合のように、スループットのみに基づいて、無線伝送路を決定する場合の問題点について、その具体例を、図１６、図１７を参照して説明する。図１６は、無線伝送路における無線中継装置のホップ（ＨＯＰ）数が異なる場合の通信特性を説明する説明図である。
【０００８】
図１６の説明図において、無線通信装置２０は、無線信号の伝送先として、無線通信装置のホップ（ＨＯＰ）数が３ＨＯＰと大きくなる第１無線伝送路８０１を形成する無線通信装置２４と、無線通信装置のホップ（ＨＯＰ）数が２ＨＯＰと少なくなる第２無線伝送路８０２を形成する無線通信装置２５とのいずれかを選択することが可能である。ここで、第１無線伝送路８０１は、第２無線伝送路８０２よりも、ボーレートが高く、スループットが大きいものの、無線通信装置のＨＯＰ数が多いので、遅延が大きく、時刻同期が悪く、ＰＤＶが大きい伝送路になっているものと仮定する。
【０００９】
図１６に示すように、第１無線伝送路８０１を形成する無線通信装置のボーレートが、第２無線伝送路８０２を形成する無線通信装置のボーレートよりも高い場合には、スループットは、無線通信装置のＨＯＰ数が多くなっていたとしても影響を受けることなく、第２無線伝送路８０２よりも大きくなる。したがって、無線通信装置２０が、スループットに基づいて、無線伝送路を選択する場合には、第１無線伝送路８０１を選択する。しかし、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性は、無線通信装置のＨＯＰ数によって大きく影響されて、ＨＯＰ数が多いほど劣化するので、無線通信装置のボーレートすなわちスループットに基づく選択を行う限り、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性が第１無線伝送路８０１よりも良好な第２無線伝送路８０２を選択することができない。
【００１０】
次に、図１７の説明図を参照して図１６とは異なる問題点について説明する。図１７は、無線伝送路に無線通信装置のＭＲＬ（Multi  Radio  Link）技術を適用した場合の通信特性を説明する説明図である。
【００１１】
図１７の説明図において、無線通信装置２０は、無線信号の伝送先として、いずれも、無線通信装置のホップ（ＨＯＰ）数が２ＨＯＰではあるものの、無線通信装置２９ａ、無線通信装置２９ｂ、無線通信装置２９ｃからなるＭＲＬ構成の無線通信装置を有する第３無線伝送路８０３を形成する無線通信装置２６と、ＭＲＬ構成を有していない第４無線伝送路８０４を形成する無線通信装置２７とのいずれかを選択することが可能である。ここで、第３無線伝送路８０３は、第４無線伝送路８０４よりも、ボーレートが低いものの、無線通信装置のＭＲＬ構成により、スループットが大きくすることが可能になる一方、遅延が大きく、時刻同期が悪く、ＰＤＶが大きい伝送路になっているものと仮定する。
【００１２】
つまり、第３無線伝送路８０３は、複数個（図１７の場合は３個）の無線通信装置を用いたＭＲＬ技術を適用した構成としているので、ＭＲＬ構成のそれぞれの無線通信装置２９ａ、無線通信装置２９ｂ、無線通信装置２９ｃのスループットを合計したスループットとなる。したがって、第３無線伝送路８０３は、たとえ、第４無線伝送路８０４の無線通信装置よりもボーレートが低い無線通信装置によって形成されている場合であっても、ＭＲＬ構成を有していない第４無線伝送路８０４よりもスループットを向上させることができる。その結果、無線通信装置２０が、スループットに基づいて、無線伝送路を選択する場合には、第３無線伝送路８０３を選択する。
【００１３】
しかしながら、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性は、無線通信装置のＭＲＬ構成によって大きく影響されて、ＭＲＬ構成を導入した無線伝送路の特性は劣化しているので、無線伝送路のスループットに基づく選択を行う限り、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性が第１無線伝送路８０１よりも良好な第２無線伝送路８０２を選択することができない。
【００１４】
また、特許文献１の特開２０１７−１３９５９５号公報「データ伝送制御システムおよび方法、並びに、データ伝送制御プログラム」においては、一定間隔で送信するハートビートパケットを使用して無線伝送路のエラーレートを定期的に計測し、計測したエラーレートをあらかじめ定めた閾値と比較した結果に基づいて、複数の無線伝送路のうち最も遅延が少ない無線伝送路を選択して事前に切り替えるという技術を提案している。ただし、特許文献１においては、無線伝送路の単純なエラー状態に基づいた静的な伝送路切替技術であって、無線伝送路の遅延変動や時刻同期等の情報を考慮した動的な伝送路切替技術とはなっていないため、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性が良好な無線伝送路を選択して切り替えることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１７−１３９５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
以上に説明したように、本発明に関連する現状の技術を用いた無線通信装置においては、無線伝送路のスループット情報を前段の無線通信装置に送信して、該スループット情報を受け取った前段の無線通信装置が、該スループット情報に基づいて、無線伝送路を選択して切り替えるか、あるいは、前記特許文献１に記載されているように、定期的に測定した静的なエラーレートに基づいて、無線伝送路を選択して切り替えるという技術が採用されていた。
【００１７】
したがって、現状の技術においては、動的な遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性を計測する手段を備えていないので、スループットや静的なエラーレートが良好であったとしても、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性が良好な無線伝送路を選択して切り替えることができないという、解決するべき課題がある。
【００１８】
（本開示の目的）
本開示目的は、かかる課題に鑑み、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性に基づいて無線伝送路の切り替えを行うことが可能な無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前述の課題を解決するため、本発明による無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【００２０】
（１）本発明による無線通信装置は、
前段側の装置から受信したパケットを無線データに変換して無線伝送路を介して後段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路を介して後段側の装置から受信した無線データをパケットに変換して前段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路の切り替えを行う機能とを有し、
後段側の無線通信装置との間の前記無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性およびＰＤＶ（Packet  Delay  Variation）特性を計測する計測手段と、
計測した前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報を、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットとして生成し、前段側の無線通信装置に送信するパケット送信手段と
を有し、
前記パケット送信手段は、
生成した前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に送信しようとする際に、または、後段側の無線通信装置から送信されてきた前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に転送しようとする際に、該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報と前段側の装置から受信するパケットに要求されるサービスの種類とに基づいて、受信する該パケット毎に、該パケットを送信する伝送経路を動的に切り替える機能
を有していることを特徴とする。
【００２１】
（２）本発明による無線通信システムは、
前段側の装置から受信したパケットを無線データに変換して無線伝送路を介して後段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路を介して後段側の装置から受信した無線データをパケットに変換して前段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路の切り替えを行う機能とを有する無線通信装置を１ないし複数個含む無線通信ネットワーク全体を管理するＮＭＳ（Network  Management  System）装置を有し、
前記ＮＭＳ装置は、
前記無線通信ネットワークを構成する全ての前記無線通信装置から、後段側の無線通信装置との間の前記無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性およびＰＤＶ（Packet  Delay  Variation）特性の計測結果を含む遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを受信し、
受信した各前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報に基づいて、伝送経路の切り替えを行うか否かを決定して、伝送経路の切り替えを指示する伝送路切替情報パケットを生成して、該当する前記無線通信装置に対して送信する
ことを特徴とする。
【００２２】
（３）本発明による無線通信方法は、
前段側の装置から受信したパケットを無線データに変換して無線伝送路を介して後段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路を介して後段側の装置から受信した無線データをパケットに変換して前段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路の切り替えを行う機能とを有する無線通信装置により無線通信を行い、
後段側の無線通信装置との間の前記無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性およびＰＤＶ（Packet  Delay  Variation）特性を計測する計測ステップと、
計測した前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報を、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットとして生成し、前段側の無線通信装置に送信するパケット送信ステップと
を有し、
前記パケット送信ステップは、
生成した前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に送信しようとする際に、または、後段側の無線通信装置から送信されてきた前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に転送しようとする際に、該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性および前記ＰＤＶ特性の情報と前段側の装置から受信するパケットに要求されるサービスの種類とに基づいて、受信する該パケット毎に、該パケットを送信する伝送経路を動的に切り替える機能
を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法によれば、主に、以下のような効果を奏することができる。
【００２４】
すなわち、伝送するパケットに要求されるサービスの種類と、現状の無線伝送路の遅延特性や時刻同期特性やＰＤＶ特性の計測結果と、に応じて、動的に、パケットの伝送経路の切り替えを行うことが可能であるので、無線伝送路の無線環境状態の変化に対応しながら、低遅延/高時刻同期/低ＰＤＶのサービスを安定して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係る無線通信システムのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。
【図３】図１に示す無線通信装置の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルのうち遅延情報テーブルの一例を示すテーブルである。
【図４】図１に示す無線通信装置の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルのうち時刻同期情報テーブルの一例を示すテーブルである。
【図５】図１に示す無線通信装置の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルのうちＰＤＶ情報テーブルの一例を示すテーブルである。
【図６】図１に示す無線通信装置の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部において遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報をEthernet向けのパケットに多重する場合の一例を示す模式図である。
【図７】本発明に係る無線通信装置の内部構成の図１とは異なる例を示すブロック構成図である。
【図８】図７に示す無線通信装置の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルのうち遅延情報テーブルの一例を示すテーブルである。
【図９】本発明に係る無線通信装置の内部構成の図１、図７とは異なる例を示すブロック構成図である。
【図１０】本発明に係る無線通信システムのシステム構成の図２とは異なる例を示すシステム構成図である。
【図１１】図１０に示す無線通信システムにおける無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック構成図である。
【図１２】本発明に係る無線通信装置の内部構成の図１、図７、図１１とは異なる例を示すブロック構成図である。
【図１３】本発明に係る無線通信システムのシステム構成の図１０とは異なる例を示すシステム構成図である。
【図１４】本発明が目的とする無線伝送路の選択経路を示す説明図である。
【図１５】現状の無線通信装置の通信特性に関する相互の関係を説明する説明図である。
【図１６】無線伝送路における無線中継装置のホップ（ＨＯＰ）数が異なる場合の通信特性を説明する説明図である。
【図１７】無線伝送路に無線通信装置のＭＲＬ技術を適用した場合の通信特性を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明による無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、本発明による無線通信方法をコンピュータにより実行可能な無線通信プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、無線通信プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。また、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。
【００２７】
＜本発明の特徴＞
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、各無線通信装置が、無線伝送路の遅延特性／時刻同期特性／ＰＤＶ(Packet  Delay  Variation)特性を計測する計測手段を備え、計測した遅延特性／時刻同期特性／ＰＤＶ特性に関する情報を、前段の無線通信装置もしくは無線通信ネットワークの管理を行うＮＭＳ(Network Management System)装置に送信することを主要な特徴としている。また、前段の無線通信装置もしくはＮＭＳ装置が受信した遅延特性／時刻同期特性／ＰＤＶ特性に基づいて無線伝送路の動的な切り替えを行う無線通信システムを構築することも主要な特徴としている。
【００２８】
＜本発明の実施形態＞
次に、本発明に係る無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
（本発明の実施形態の構成例）
まず、本発明に係る無線通信装置の内部構成について、その一例を、図１を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック構成図である。
【００３０】
図１に示す無線通信装置１０は、パケット通信用のインタフェース、無線通信用のインタフェースを有しており、パケット受信部１１、パケット送信部１２、無線送信回路部１３、無線受信回路部１４、無線アンテナ１５、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１８、を少なくとも含んで構成される。パケット受信部１１、パケット送信部１２は、Ethernetパケット等の通信用パケットを受信し、送信する機能を有している。無線送信回路部１３、無線受信回路部１４、無線アンテナ１５は、無線伝送路に各種情報を送信したり、無線伝送路から各種情報を受信したりする機能を有している。
【００３１】
遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１８は、本発明に特有の回路部である。遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６は、無線通信装置固有のパラメータである遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報それぞれに関する値を、無線伝送路の無線環境状態毎に固定値としてあらかじめ設定登録しているテーブルである。そして、現状の無線伝送路の無線環境状態の如何に応じて、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の値を選択して用いるために、無線送信回路部１３から出力されるボーレート情報と変調方式情報とからなる無線環境情報１を検索キーとして、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６を検索する。検索結果、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６にあらかじめ設定登録されている遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報に関する値のうち、該検索キーの無線環境情報１に該当するいずれかの値が選択されるという遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報に関する値の計測手段を実現する。そして、該計測手段によって計測（選択）された遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報に関する値が遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７に対して送付される。
【００３２】
また、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７は、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６から送付されてきた遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報に関する値を、前段の無線通信装置に対して送信する送信パケットに多重して、パケット送信部１２に出力する機能を有している。
【００３３】
また、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１８は、後段の無線通信装置から送信されてきたパケットに多重化されている遅延／時刻同期／ＰＤＶに関する情報を抽出して、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報２として、前段の無線通信装置に対して送信する送信パケットに多重して、パケット送信部１２に出力する機能を有している。
【００３４】
次に、本発明に係る無線通信システムのシステム構成について、その一例を、図２を用いて詳細に説明する。図２は、本発明に係る無線通信システムのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。
【００３５】
図２に示す無線通信システムは、第１無線通信装置１０１、第２無線通信装置１０２、第３無線通信装置１０３、第４無線通信装置１０４、第５無線通信装置１０５、第６無線通信装置１０６の６個の無線通信装置から構成されている場合を示している。そして、第１無線通信装置１０１の後段には、第２無線通信装置１０２、第３無線通信装置１０３の２つの無線通信装置が有線接続され、第６無線通信装置１０６の前段には、第４無線通信装置１０４、第５無線通信装置１０５の２つの無線通信装置が有線接続されている。また、第２無線通信装置１０２と第４無線通信装置１０４とは、第１無線伝送路２０１を介して無線接続され、第３無線通信装置１０３と第５無線通信装置１０５とは、第２無線伝送路２０２を介して無線接続されている。
【００３６】
なお、図２に示すシステム構成において、第１無線通信装置１０１〜第６無線通信装置１０６のそれぞれの内部構成は、図１に示した無線通信装置１と同様の構成からなっている。そして、第１無線通信装置１０１は、使用する伝送経路に関して、後段側の無線伝送路の切り替えを行う無線通信装置であり、後段側の２つの無線通信装置すなわち第２無線通信装置１０２、第３無線通信装置１０３との間でパケット通信を行うインタフェースを有している。第１無線通信装置１０１と後段側の２つの無線通信装置すなわち第２無線通信装置１０２、第３無線通信装置１０３との間の矢印線は、双方向にパケット通信が行われることを示している。
【００３７】
また、第６無線通信装置１０６は、使用する伝送経路に関して、前段側の無線伝送路の切り替えにしたがった動作を行う無線通信装置であり、前段側の２つの無線通信装置すなわち第４無線通信装置１０４、第５無線通信装置１０５との間でパケット通信を行うインタフェースを有している。第６無線通信装置１０６と後段側の２つの無線通信装置すなわち第４無線通信装置１０４、第５無線通信装置１０５との間の矢印線は、双方向にパケット通信が行われることを示している。
【００３８】
また、第２無線通信装置１０２は、前段側の第１無線通信装置１０１との間でパケット通信を行うインタフェースを有し、後段側の第４無線通信装置１０４との間で第１無線伝送路２０１を介して無線通信を行うインタフェースを有している。さらに、第２無線通信装置１０２は、前段側の第１無線通信装置１０１に対して、第１無線伝送路２０１に関する遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の計測結果を示す情報をパケット通信により送信する。第２無線通信装置１０２から前段側の第１無線通信装置１０１に向かっている破線矢印線は、前段側の第１無線通信装置１０１に送信する第１無線伝送路２０１に関する第１遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット３０１を示している。
【００３９】
また、第３無線通信装置１０３は、前段側の第１無線通信装置１０１との間でパケット通信を行うインタフェースを有し、後段側の第５無線通信装置１０５との間で第２無線伝送路２０２を介して無線通信を行うインタフェースを有している。さらに、第３無線通信装置１０３は、前段側の第１無線通信装置１０１に対して、第２無線伝送路２０２に関する遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の計測結果を示す情報をパケット通信により送信する。第３無線通信装置１０３から前段側の第１無線通信装置１０１に向かっている破線矢印線は、前段側の第１無線通信装置１０１に送信する第２無線伝送路２０２に関する第２遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット３０２を示している。
【００４０】
また、第４無線通信装置１０４は、前段側の第２無線通信装置１０２との間で第１無線伝送路２０１を介して無線通信を行うインタフェースを有し、後段側の第６無線通信装置１０６との間でパケット通信を行うインタフェースを有している。なお、第４無線通信装置１０４は、必要に応じて、後段側の第６無線通信装置１０６に対して、第１無線伝送路２０１に関する遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の計測結果を示す情報をパケット通信により送信することも可能である。
【００４１】
また、第５無線通信装置１０５は、前段側の第３無線通信装置１０３との間で第２無線伝送路２０２を介して無線通信を行うインタフェースを有し、後段側の第６無線通信装置１０６との間でパケット通信を行うインタフェースを有している。なお、第５無線通信装置１０５は、必要に応じて、後段側の第６無線通信装置１０６に対して、第２無線伝送路２０１に関する遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の計測結果を示す情報をパケット通信により送信することも可能である。
【００４２】
（本発明の実施形態の動作の説明）
次に、本発明の一実施形態として図１に示した無線通信装置１０の動作について、その一例を詳細に説明する。まず、パケット受信部１１は、パケットインタフェースを介して前段側または後段側の装置からパケットを受信して、無線送信回路部１３に対して送付する。ただし、パケット受信部１１は、後段側の無線通信装置から、後述する無線伝送路に関する遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを受信した場合には、受信した該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１７に対して送付する。つまり、受信した該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットは、無線送信回路部１３に対しては送付しない。なお、パケット受信部１１は、１ないし複数のパケットインタフェース（ポート）を備えている。
【００４３】
また、無線送信回路部１３は、受け取ったパケットを無線データに変換して、無線アンテナ１５を介して無線伝送路に送信する。また、無線受信回路部１４は、無線伝送路から無線アンテナ１５を介して受信した無線データをパケットに変換して、パケット送信部１２に送付する。なお、無線送信回路部１３および無線受信回路部１４は、複数のボーレートおよびＡＭＲ機能(Adaptive  Multi-Rate  Modulation：適応変調方式)に対応している。
【００４４】
また、パケット送信部１２は、無線受信回路部１４および後述の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７から送付されてきたパケットを受け取って、パケットの調停を行い、パケットインタフェースを介して前段側または後段側の装置に対して送信する。なお、パケット送信部１２は、１ないし複数のパケットインタフェース（ポート）を備えている。そして、パケット送信部１２は、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１７から送付されてきた遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報２に基づいて、パケットの送信先となるパケットインタフェース（ポート）に関する送信振分けを行う。
【００４５】
また、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６は、無線通信装置固有のパラメータである遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報のそれぞれを、固定値として設定登録している。遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報のそれぞれ）は、パケットが無線通信装置１０に入力されてから、対向する無線通信装置１０に向けて無線伝送路に無線送信され、しかる後、対向する無線通信装置からパケット出力されるまでの値を、無線通信装置固有の値として登録するものである。
【００４６】
次に、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報のそれぞれ）について、詳細に説明する。
【００４７】
まず、遅延情報について説明する。遅延情報は、無線通信装置１０から対向する無線通信装置１０までをパケットが通過する際の遅延量を意味している。遅延情報の値は、パケット受信部１１とパケット送信部１２とにおける処理時間や無線送信回路部１３と無線受信回路部１４とにおけるボーレートおよび変調方式による無線データ転送時間を含む値である。一般的には、μｓやｍｓオーダの値になる。
【００４８】
次に、時刻同期情報について説明する。時刻同期情報は、無線伝送路を介して対向する無線通信装置１０間におけるクロック同期のズレ量を意味している。時刻同期情報の値は、パケット受信部１１とパケット送信部１２との動作クロックと、無線送信回路部１３と無線受信回路部１４との動作クロックと、のクロック乗せ替えによる揺らぎの値である。一般的に、ｎｓオーダの値になる。
【００４９】
次に、ＰＤＶ情報について説明する。ＰＤＶ情報は、パケットの遅延ばらつきの値を意味している。一般的に、無線送信回路部１３と/無線受信回路部１４とにおいては、無線フレームを用いて無線通信を行う。該無線フレームには、無線同期を取るためのオーバーヘッド領域が含まれており、該オーバーヘッド領域には、実データを多重することができない。ここで、パケットの無線伝送タイミングと、無線フレームのオーバーヘッド領域のタイミングとは非同期である。したがって、オーバーヘッド領域に重なることなくパケットを無線伝送した時間と、オーバーヘッド領域と重なったためにパケットが一時的に滞留し、しかる後、パケットを無線伝送した時間と、の差が、ＰＤＶ情報の値になる。一般的に、ｎｓオーダの値になる。
【００５０】
遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６の一例として、遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報のそれぞれを設定登録しているテーブル例を図３、図４、図５に示す。すなわち、図３は、図１に示す無線通信装置１０の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６のうち遅延情報テーブルの一例を示すテーブルである。図４は、図１に示す無線通信装置１０の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６のうち時刻同期情報テーブルの一例を示すテーブルである。図５は、図１に示す無線通信装置１０の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６のうちＰＤＶ情報テーブルの一例を示すテーブルである。
【００５１】
なお、図３、図４、図５の各テーブルの設定登録例は、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の変動要素が、無線伝送路に無線データを送受信する無線送信回路部１３および無線受信回路部１４のみに限られていた場合について一例として示している。つまり、図３、図４、図５の各テーブルには、図１に示すように、無線通信装置１０の無線送信回路部１３が現在動作している無線環境として、該無線送信回路部１３から出力される無線環境情報１（ボーレート、変調方式情報）に応じて、遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報のそれぞれの値が選択される場合について示している。
【００５２】
例えば、無線送信回路部１３から送付されてきた無線環境情報１として、ボーレートが１４ＭＨｚであり、変調方式が３２ＱＡＭであった場合には、遅延情報テーブルからは、図３に示すように、遅延情報の値として４０００μｓが選択され、また、時刻同期情報テーブルからは、図４に示すように、時刻同期情報の値として±３０ｎｓが選択され、また、ＰＤＶ情報テーブルからは、図５に示すように、ＰＤＶ情報の値として±４０ｎｓが選択されて、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７に対して送付される。
【００５３】
次に、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７は、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６から送付されてきた遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報の各情報）をパケット化して、パケット送信部１２に対して送付する。例えば、Ethernet（登録商標）向けのパケットの場合には、図６に示すペイロード（Payload）部に該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報を多重してパケット化する。図６は、図１に示す無線通信装置１０の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７において遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報をEthernet向けのパケットに多重する場合の一例を示す模式図である。図６に示すように、Ethernet向けのパケットは、ＤＡ部３、ＳＡ部４、Ｔｙｐｅ部５、ペイロード部６、ＦＣＳ部７から構成されていて。ペイロード部６に遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報を多重している。なお、ＳＡ部４については、無線通信装置１０固有のＭＡＣドレスを多重する。
【００５４】
また、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１８は、パケット受信部１１から送付されてきた遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報の各情報）を抽出して、パケット送信部１２に送付する。
【００５５】
以上のように、図１に示した無線通信装置１０は、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の送受信を行うことが可能であり、かつ、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報に基づいて、送受信するパケットのパケットインタフェースを振り分けることができる。
【００５６】
次に、図２に示した無線通信システムの動作について、第１無線通信装置１０１から第６無線通信装置１０６の方向に向かってデータ伝送を行う場合を例に取ってその一例を詳細に説明する。
【００５７】
まず、第１無線通信装置１０１は、パケット受信部１１において、後段側の第２無線通信装置１０２からの第１遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット３０１と第３無線通信装置１０３からの第２遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット３０２とを受信する。そして、第１無線通信装置１０１は、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１８において、受信した第１遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット３０１と第２遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット３０２とから、それぞれの遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（すなわち第１無線伝送路２０１側の無線環境を示す第１遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報と第２無線伝送路２０２側の無線環境を示す第２遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報）を抽出する。
【００５８】
しかる後、第１無線通信装置１０１は、パケット送信部１２において、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１７が抽出したそれぞれの遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（すなわち第１遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報と第２遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報との情報）に基づいて、パケットの送信先となるパケットインタフェースに関する送信振分けを行う。
【００５９】
例えば、図１４において説明したように、伝送遅延を小さくすることが要求されるサービス（Low  Latency  Service）のパケットの場合には、それぞれの遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（すなわち第１遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報と第２遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報との情報）のうち、遅延情報の値を比較して、遅延情報の値が小さい方の無線伝送路に向かう後段側の無線通信装置を選択して、送信パケットの送信先となるパケットインタフェースを振り分ける。
【００６０】
時刻同期を良好にすることが要求されるサービス（Real  Time  Service）のパケットの場合、ＰＤＶ特性を小さくすることが要求されるサービス（Low  ＰＤＶ  Service）のパケットの場合のそれぞれについても、同様の振分け処理を行うことができる。また、現状の技術のように、スループットやボーレートが高速であることが要求されるサービス（High  Performance  Service）のパケットの場合に対しても、同様に、伝送経路を選択して振り分けることができることは言うまでもない。
【００６１】
また、後段側の第２無線通信装置１０２や第３無線通信装置１０３における遅延特性／時刻同期特性／ＰＤＶ特性の計測結果として、いずれの特性についても許容範囲としてあらかじめ定めた閾値に収まっているか否かを確認し、収まっていない特性が存在していた場合には、許容範囲を超えて劣化している特性を特定したアラームを送出して、該当する無線伝送路の利用を停止することも可能である。
【００６２】
なお、後段側の第２無線通信装置１０２や第３無線通信装置１０３内の無線送信回路部１３の無線環境すなわちボーレートあるいは変調方式が変更された場合には、再度、第１無線通信装置１０１との間で、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットの送受信を行い、第１無線通信装置１０１の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の更新を行うことになる。その結果、第１無線通信装置１０１から第６無線通信装置１０６に向かう無線通信において、パケット毎に、最適な遅延／時刻同期／ＰＤＶとなる無線伝送経路に切り替えて送信動作を行うことができる。
【００６３】
（本発明の実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。
【００６４】
すなわち、本実施形態においては、前段側の装置から受信したパケットを無線データに変換して無線伝送路を介して後段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路を介して後段側の装置から受信した無線データをパケットに変換して前段側の装置に送信する機能と前記無線伝送路の切り替えを行う機能とを少なくとも有する無線通信装置１０として、後段側の無線通信装置との間の前記無線伝送路に関する遅延特性、時刻同期特性、ＰＤＶ（Packet  Delay  Variation）特性を計測する計測手段と、計測した前記遅延特性、前記時刻同期特性、前記ＰＤＶ特性の情報を、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットとして生成し、前段側の無線通信装置に送信するパケット送信手段であるパケット送信部１２と、を少なくとも備えている。
【００６５】
そして、パケット送信部１２は、生成した前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に送信しようとする際に、または、後段側の無線通信装置から送信されてきた前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを前段側の無線通信装置に転送しようとする際に、該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性、前記ＰＤＶ特性の情報と前段側の装置から受信するパケットに要求されるサービスの種類とに基づいて、受信する該パケット毎に、該パケットを送信する伝送経路を動的に切り替える機能を有している。
【００６６】
ここで、前記計測手段として、前記無線伝送路に対して無線データを送信する際の現在のボーレートと変調方式の種類とを少なくとも含む無線環境情報に基づいて検索して取得することができる前記遅延特性、前記時刻同期特性、前記ＰＤＶ特性の情報を、あらかじめ定めた固定値もしくは動的に設定された値として格納している遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６を備えている。
【００６７】
さらに、パケット送信部１２が送信しようとする前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている前記遅延特性、前記時刻同期特性、前記ＰＤＶ特性の値のいずれか１ないし複数が、許容範囲としてそれぞれにあらかじめ定めた閾値を超えていた場合、パケット送信部１２は、その旨を示すアラーム情報を前記遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに多重して送信するように構成している。
【００６８】
而して、本実施形態においては、伝送するパケットに要求されるサービスの種類と、現状の無線伝送路の遅延特性や時刻同期特性やＰＤＶ特性の計測結果と、に応じて、動的に、パケットの伝送経路の切り替えを行うことが可能であるので、無線伝送路の無線環境状態の変化に対応しながら、低遅延/高時刻同期/低ＰＤＶのサービスを安定して提供することができる。
【００６９】
また、現状の無線伝送路の遅延特性や時刻同期特性やＰＤＶ特性のうちいずれかの特性の劣化を検出した際に、劣化した特性を特定したアラームを送出することも可能であるので、サービス停止原因を容易に特定することもできる。
【００７０】
＜本発明の他の実施形態＞
次に、本発明に係る無線通信装置に関し、前述の実施形態とは異なる他の実施形態について説明する。
【００７１】
（本発明の第１の他の実施形態）
まず、本発明に係る無線通信装置において受信したパケットに対してさらに種々の処理を施して送信する場合について、図７のブロック構成図を用いて説明する。図７は、本発明の第１の他の実施形態として、本発明に係る無線通信装置の内部構成の図１とは異なる例を示すブロック構成図である。
【００７２】
図７に示す無線通信装置１０Ａは、図１の無線通信装置１０に対して、さらに、受信パケット処理機能部１１Ａと送信パケット処理機能部１２Ａとを追加し、かつ、図１における遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６を遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａに置き換えた構成としている。無線通信装置１０Ａのその他の構成要素については、図１の無線通信装置１０の構成要素と同じであるので、以下の重複する説明は割愛する。
【００７３】
図７の無線通信装置１０Ａの受信パケット処理機能部１１Ａは、パケット処理機能がＯＮ状態（有効な状態）に設定されていた場合、パケット受信部１１において受信したパケットに対して圧縮／復元、暗号化／復号化やＭＲＬ（Multi  Radio  Link）などの種々の処理を施して、無線送信回路部１３に対して送付する機能を有している。同様に、送信パケット処理機能部１２Ａは、パケット処理機能がＯＮ状態（有効な状態）に設定されていた場合、無線受信回路部１４において受信した無線データがパケット化されて送付されてきた際に、受け取ったパケットに対して圧縮／復元、暗号化／復号化などの種々の処理を施して、パケット送信部１２に対して送付する機能を有している。
【００７４】
ここで、受信パケット処理機能部１１Ａや送信パケット処理機能部１２Ａにおいて受け取ったパケットに対して種々の処理を行うか否かに応じて、無線通信装置１０Ａ固有の遅延特性／時刻同期特性／ＰＤＶ特性は変動する。したがって、受信パケット処理機能部１１Ａは、当該受信パケット処理機能部１１Ａにおけるパケット処理機能のＯＮ／ＯＦＦ(有効／無効)状態を、パケット処理機能ＯＮ／ＯＦＦ情報１Ａとして、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａに対して送付している。
【００７５】
遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａは、無線伝送路の無線環境状態の他、さらに、パケット処理機能の有効／無効の状態に応じて、それぞれに固有の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の値を当該無線通信装置１０Ａにおける固定値としてあらかじめ設定登録している。したがって、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａは、受信パケット処理機能部１１Ａから現在のパケット処理機能の有無状態として送付されてくるパケット処理機能ＯＮ／ＯＦＦ情報１Ａと、無線送信回路部１３から現在の無線伝送路の無線環境状態として送付されてくる無線環境情報１（ボーレート、変調方式情報）とを検索キーとして検索して、該当する遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の値を選択して抽出するように構成されている。
【００７６】
遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａの一例として、遅延情報、時刻同期情報、ＰＤＶ情報のうち、遅延情報を設定登録しているテーブル例を図８に示す。すなわち、図８は、図７に示す無線通信装置１０Ａの遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａのうち遅延情報テーブルの一例を示すテーブルである。
【００７７】
図８に示す遅延情報テーブルは、図１に示す無線通信装置１０における遅延情報テーブルとして図３に示したテーブルとは異なり、無線伝送路の無線環境状態（ボーレート、変調方式）の他にさらにパケット処理機能の有効／無効（ＯＮ／ＯＦＦ）の情報も加味した形で、当該無線通信装置１０Ａ固有の遅延情報の値をあらかじめ設定登録している。したがって、無線送信回路部１３から送付されてくる無線環境情報１（現在の無線伝送路の無線環境状態を示す情報）と受信パケット処理機能部１１Ａから送付されてくるパケット処理機能ＯＮ／ＯＦＦ情報１Ａ(当該無線通信装置１０Ａにおける現在のパケット処理機能の有無状態を示す情報)とに応じて、該当する遅延情報の値を抽出することができる。
【００７８】
例えば、無線送信回路部１３から送付されてきた無線環境情報１として、ボーレートが１４ＭＨｚであり、変調方式が３２ＱＡＭであり、かつ、受信パケット処理機能部１１Ａから送付されてきたパケット処理機能ＯＮ／ＯＦＦ情報１ＡがＯＮであった場合には、図８に示す遅延情報テーブルからは、遅延情報の値として４５００μｓが選択されて、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７に対して送付される。
【００７９】
また、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａのうち、遅延情報テーブル以外の時刻同期情報テーブル、ＰＤＶ情報テーブルについて図示していないが、時刻同期情報テーブル、ＰＤＶ情報テーブルそれぞれも、図８の遅延情報テーブルと同様に、無線伝送路の無線環境状態（ボーレート、変調方式）の他にさらにパケット処理機能の有効／無効（ＯＮ／ＯＦＦ）の情報も加味した形で、当該無線通信装置１０Ａ固有の時刻同期情報、ＰＤＶ情報それぞれの値をあらかじめ設定登録した構成になっている。
【００８０】
なお、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａには、さらに、無線対向する相手側の無線通信装置の種類毎に、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルを設置するようにしても良い。例えば、当該無線通信装置１０Ａとアーキテクチャが異なる無線通信装置(つまり、無線通信装置内の無線送信回路部および無線受信回路部における誤り訂正符号の種類やパケットインタフェース速度等が異なる無線通信装置)と無線対向するような場合には、無線対向先の無線通信装置における遅延特性／時刻同期特性／ＰＤＶ特性が自無線通信装置１０Ａとは異なる。
【００８１】
したがって、かかる場合を考慮して、無線対向する相手側の無線通信装置の種類毎に遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルを設置し、実際に無線対向した相手側の無線通信装置の種類に応じて、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブルのいずれかを選択するように構成すれば良い。なお、無線対向先の無線通信装置に関する情報を取得する方法については、現状の技術においても種々の周知技術が存在しているので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８２】
さらに、無線送信回路部１３から送付されてくる無線環境情報１（現在の無線伝送路の無線環境状態を示す情報）と受信パケット処理機能部１１Ａから送付されてくるパケット処理機能ＯＮ／ＯＦＦ情報１Ａ(当該無線通信装置１０Ａにおける現在のパケット処理機能の有無状態を示す情報)とに応じて、該当する遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報を、計算によって一意に求めることが可能な場合もあり得る。かかる場合には、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６Ａや先の実施形態として前述した遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６のように、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の固定値をあらかじめテーブルとして必ずしも設定登録する必要はなく、機能設定の組み合わせなどにより算出するようにすれば良い。
【００８３】
（本発明の第２の他の実施形態）
次に、本発明に係る無線通信装置において受信したパケットから遅延特性を測定して遅延情報テーブルに反映させる場合について、図９のブロック構成図を用いて説明する。図９は、本発明の第２の他の実施形態として、本発明に係る無線通信装置の内部構成の図１、図７とは異なる例を示すブロック構成図である。
【００８４】
図９に示す無線通信装置１０Ｂは、図１の無線通信装置１０に対して、さらに、時刻同期メッセージ送信部１１Ｂと時刻同期メッセージ受信部１２Ｂとを追加した構成としている。無線通信装置１０Ｂのその他の構成要素については、図１の無線通信装置１０の構成要素と同じであるので、以下の重複する説明は割愛する。なお、図９には、図１の無線通信装置１０に対して追加・変更を加えた構成例について示しているが、図７の無線通信装置１０に対して追加・変更を加えた構成であっても構わない。
【００８５】
時刻同期メッセージ送信部１１Ｂは、無線送信回路部１３から無線データとして無線対向する相手側の無線通信装置に対して送信するパケットに現在の時刻情報を設定する機能を有している。また、時刻同期メッセージ受信部１２Ｂは、無線対向する相手側の無線通信装置から送信されてきた無線データを変換したパケットを無線受信回路部１４から送付されてきた際に、該パケットに設定されている時刻情報を取り出して、現在の時刻との差分を遅延情報として算出する機能を有している。そして、時刻同期メッセージ受信部１２Ｂは、算出した遅延情報を、測定遅延情報１Ｂとして、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６に送付して、遅延情報テーブルに反映させる機能を有している。
【００８６】
図９に示す無線通信装置１０Ｂは、時刻同期メッセージ送信部１１Ｂと時刻同期メッセージ受信部１２Ｂとにより、実際に設置された設置環境下における遅延情報の値を実測して、遅延情報テーブルに反映することができるので、自無線通信装置１０Ｂの無線送信回路部１３・無線受信回路部１４と無線アンテナ１５との間のケーブル長が、設置された無線通信装置１０Ｂ毎に異なっているような場合であっても、正しい遅延情報の値を登録した遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６を備えることが可能になる。
【００８７】
つまり、時刻同期メッセージ送信部１１Ｂと時刻同期メッセージ受信部１２Ｂとにより、無線通信装置と無線アンテナとを結ぶケーブル長も含む遅延特性を測定することになるので、無線通信装置１０Ｂの構成は、設置された無線通信装置１０Ｂ毎に無線通信装置と無線アンテナとを結ぶケーブル長が一定長ではなかった場合に、特に有効な構成と言うことができる。なお、かくのごとき遅延特性の測定方法そのものについては、例えば、国際公開第２０１５／１２５４３９号等にも公開された現状の技術を適用すれば良い。
【００８８】
（本発明の第３の他の実施形態）
次に、本発明に係る無線通信システムについて、先の実施形態の図２に示した構成とは異なるシステム構成例を、図１０のシステム構成図を用いて説明する。図１０は、本発明の第３の他の実施形態として、本発明に係る無線通信システムのシステム構成の図２とは異なる例を示すシステム構成図である。図１０の無線通信システムは、図２の無線通信システムとは異なり、無線通信ネットワーク全体を管理し、伝送路の切り替えを行う装置としてＮＭＳ（Network  Management  System：ネットワーク管理装置）を備えて構成されている。なお、図１０の無線通信システムにおける第１無線通信装置１０１〜第６無線通信装置１０６の間のネットワーク構成については、図２に示したネットワーク構成と同様であり、切替可能な転送経路として、第２無線通信装置１０２と第４無線通信装置１０４との間に設定された第１無線伝送路２０１と、第３無線通信装置１０３と第５無線通信装置１０５との間に設定された第２無線伝送路２０２が存在している場合を示している。
【００８９】
図１０に示す無線通信システムにおいて、ＮＭＳ１１０（ネットワーク管理装置）は、無線通信ネットワークを構成している全ての無線通信装置（図１０に示す例の場合、第１無線通信装置１０１〜第８無線通信装置１０８の８台の無線通信装置）の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを収集する。そして、ＮＭＳ１１０は、各無線通信装置から収集した遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに含まれている遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報（すなわち各無線通信装置それぞれの現在の無線環境に応じて選択された遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の値）に基づいて、通信サービス要求元の第１Service１２１と第２Service１２２との間で送受信されるパケット毎に要求されるサービスに応じて、パケットの転送経路を選択して、伝送路切替情報パケットを生成し、伝送路切替対象として決定した無線通信装置に対して送信する。
【００９０】
例えば、図１０に示す第１無線伝送路２０１と第２無線伝送路２０２との伝送路切替を実施する場合には、ＮＭＳ１１０は、第７無線通信装置１０７を介して、第１無線通信装置１０１に対して、生成した伝送路切替情報パケット３０３を送信する。第１無線通信装置１０１は、ＮＭＳ１１０からの伝送路切替情報パケット３０３を受信すると、該伝送路切替情報パケット３０３によって指定されている伝送路切替情報に基づいて、第１無線伝送路２０１と第２無線伝送路２０２との間の伝送路の切り替えを実行する。
【００９１】
図１０に示す無線通信システムにおける無線通信装置の内部構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の他の第３の実施形態として、図１０に示す無線通信システムにおける無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック構成図である。図１１に示す無線通信装置１０Ｃは、パケット受信部１１Ｃとパケット送信部１２Ｃとが、図１に示した無線通信装置１０のパケット受信部１１とパケット送信部１２と異なっている以外に、図１に示した無線通信装置１０の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１７が削除された構成になっている。その他の構成要素については、図１に示した無線通信装置１０の場合と同様であるので、以下の重複する説明は割愛する。
【００９２】
まず、図１１に示す無線通信装置１０Ｃの場合、パケット受信部１１Ｃにおいて受信した遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットは、そのまま、ＮＭＳ１１０に対して転送すれば良いので、該遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットを抽出する機能を有する遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１７は不要である。すなわち、パケット受信部１１Ｃにおいて受信した遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットは、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットであるか否かを判別する必要はなく、他のパケットと同様、そのまま、無線送信回路部１３へ送信すれば良い。さらに、パケット受信部１１Ｃは、図１に示した無線通信装置１０の場合とは異なり、ＮＭＳ１１０から送信されてくる伝送路切替情報パケット３０３を受信して、他の無線通信装置に転送するために、そのまま、無線送信回路部１３へ送信する機能も有している。
【００９３】
また、パケット送信部１２Ｃは、図１に示した無線通信装置１０の場合とは異なり、無線受信回路部１４から送付されてきたパケットが、ＮＭＳ１１０からの伝送路切替情報パケット３０３であるか否かを判別し、伝送路切替情報パケット３０３であった場合には、当該伝送路切替情報パケット３０３の宛先が自無線通信装置であるか否かを識別する機能を有している。そして、パケット送信部１２Ｃは、当該伝送路切替情報パケット３０３の宛先が、自無線通信装置ではなく、宛先が他の無線通信装置であった場合には、当該伝送路切替情報パケット３０３を、前段または後段の無線通信装置に向けて送信し、一方、自無線通信装置であった場合には、当該伝送路切替情報パケット３０３を取り込んで、当該伝送路切替情報パケット３０３に指定されている伝送路切替情報に基づいて、伝送路の切替動作を実施する機能も有している。
【００９４】
なお、図１１に示す無線通信装置１０Ｃは、前述したように、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１７を削除した構成となっているので、パケット送信部１２Ｃは、図１に示した無線通信装置１０の場合とは異なり、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部１７からの遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報２を受け取る機能は不要である。
【００９５】
図１１に示すような内部構成の無線通信装置１０Ｃを用いることによって、ＮＭＳ１１０が、無線通信ネットワークを構成する各無線通信装置を制御することが可能となり、通信サービス要求元の第１Service１２１から第２Service１２２までの間の伝送路として、送受信するパケット毎に要求される最適な伝送路切替を行うことができる。
【００９６】
（本発明の第４の他の実施形態）
次に、本発明に係る無線通信装置や無線通信システムにおいて、現在の無線環境に応じて選択された遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の値が許容範囲としてあらかじめ定めた閾値あるいは動的に設定された閾値を超えていたことを検出した際に、その旨を示すアラームを発出する場合について、説明する。まず、無線通信装置が前記閾値を超えたアラーム状態を検出する場合について、図１２を用いて説明する。
【００９７】
図１２は、本発明の第４の他の実施形態として、本発明に係る無線通信装置の内部構成の図１、図７、図１１とは異なる例を示すブロック構成図である。図１２に示す無線通信装置１０Ｄは、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７Ｄが、図１に示した無線通信装置１０の遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７と異なっているが、その他の各構成要素は、図１に示した無線通信装置１０と全く同様である。
【００９８】
図１２に示す無線通信装置１０Ｄは、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の値に関し許容範囲としてあらかじめ定めた閾値あるいは動的に設定された閾値を遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７Ｄに設定登録している。そして、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７Ｄは、現在の無線環境状態を示す無線環境情報１によって選択されて遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６から送付されてきた遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報の値が、いずれも、当該延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７Ｄに許容範囲として設定登録されている前記閾値内に収まっているか否かを確認する機能を有している。
【００９９】
そして、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部１７Ｄは、現在の無線環境に応じて選択された遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の値として、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル１６から送付されてきた遅延特定／時刻同期特定／ＰＤＶ特定の各値のうちいずれか１ないし複数の値が、前記閾値を超えていた場合には、その旨を示す閾値超過アラーム情報と超過した特性に関する情報を、遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケットに多重して、パケット送信部１２に送信する機能を有している。
【０１００】
次に、無線通信システムとして、無線通信ネットワーク全体を管理するＮＭＳ（ネットワーク管理装置）において、前記閾値を超えたアラーム状態を検出する場合について図１３を用いて説明する。
【０１０１】
図１３は、本発明の第４の他の実施形態として、本発明に係る無線通信システムのシステム構成の第３の他の実施形態における図１０とは異なる例を示すシステム構成図である。図１３に示す無線通信システムは、無線通信ネットワーク全体を管理するＮＭＳ１１０Ａが、図１０に示したＮＭＳ１１０と異なっているが、その他の各構成要素は、図１０に示した無線通信システムと全く同様である。
【０１０２】
図１３に示す無線通信システムは、遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の値に関し許容範囲としてあらかじめ定めた閾値あるいは動的に設定された閾値をＮＭＳ１１０Ａに設定登録している。そして、ＮＭＳ１１０Ａは、前述した図１０のＮＭＳ１１０と同様、無線通信ネットワークを構成する全ての無線通信装置から、現在の無線環境に応じて選択された遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の値を収集する機能を有している。しかし、ＮＭＳ１１０Ａは、前述した図１０のＮＭＳ１１０の場合とは異なり、通信サービス要求元の第１Service１２１から第２Service１２２までの間の伝送路に存在する各無線通信装置から収集した遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の値のうち、いずれか１ないし複数の特性の値が、いずれの伝送路を経由する場合であっても、あらかじめ定めた閾値あるいは動的に設定された閾値が示す許容範囲を超過する状態に陥っているか否かを確認する機能も有している。
【０１０３】
そして、ＮＭＳ１１０Ａは、いずれの伝送路を経由する場合であっても、前記閾値が示す許容範囲を超過する状態が発生していることを検出した場合、いずれの伝送経路も前記閾値を超過している旨を示す情報と前記閾値を超過している遅延／時刻同期／ＰＤＶ特性の種類を示す情報とを少なくとも含むアラーム情報パケット３０４を生成して、通信サービス要求元の第１Service１２１もしくは第２Service１２２に対して送信する機能も有している。
【０１０４】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、前述の各実施形態の説明においては無線通信装置における通信としてパケット通信を例に取って説明したが、パケット通信に限らず、他の通信方式であっても、本発明を適用することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０５】
１        無線環境情報
１Ａ      パケット処理機能ＯＮ／ＯＦＦ情報
１Ｂ      測定遅延情報
２        遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報
３        ＤＡ部
４        ＳＡ部
５        Ｔｙｐｅ部
６        ペイロード部
７        ＦＣＳ部
１０      無線通信装置
１０Ａ    無線通信装置
１０Ｂ    無線通信装置
１０Ｃ    無線通信装置
１０Ｄ    無線通信装置
１１      パケット受信部
１１Ａ    受信パケット処理機能部
１１Ｂ    時刻同期メッセージ送信部
１１Ｃ    パケット受信部
１２      パケット送信部
１２Ａ    送信パケット処理機能部
１２Ｂ    時刻同期メッセージ受信部
１２Ｃ    パケット送信部
１３      無線送信回路部
１４      無線受信回路部
１５      無線アンテナ
１６      遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル
１６Ａ    遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報テーブル
１７      遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部
１７Ｄ    遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報多重部
１８      遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報抽出部
２０      無線通信装置
２１      無線通信装置
２２      無線通信装置
２３      無線通信装置
２４      無線通信装置
２５      無線通信装置
２６      無線通信装置
２７      無線通信装置
２９ａ    無線通信装置
２９ｂ    無線通信装置
２９ｃ    無線通信装置
３１      無線伝送路
３２      無線伝送路
３３      無線伝送路
１０１    第１無線通信装置
１０２    第２無線通信装置、
１０３    第３無線通信装置、
１０４    第４無線通信装置、
１０５    第５無線通信装置、
１０６    第６無線通信装置、
１０７    第７無線通信装置、
１０８    第８無線通信装置、
１１０    ＮＭＳ（ネットワーク管理装置）
１１０Ａ  ＮＭＳ（ネットワーク管理装置）
１２１    第１Service
１２２    第２Service
２０１    第１無線伝送路
２０２    第２無線伝送路
３０１    第１遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット
３０２    第２遅延／時刻同期／ＰＤＶ情報パケット
３０３    伝送路切替情報パケット
３０４    アラーム情報パケット
８０１    第１無線伝送路
８０２    第２無線伝送路
８０３    第３無線伝送路
８０４    第４無線伝送路
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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