(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレー通信システムの基地局でのリレー・ユーザ選択およびダウンリンク・リソース割当の方法であって、
前記基地局を介してリレー・ユーザを決定し、
前記基地局を介してセル固有基準信号のパターンまたはモバイル端末の受信復調方式に従って、ダウンリンク・リソース割当を実行し、
前記基地局が、前記基地局およびそのリレー局からモバイル端末のサービング・デバイスを選択する時に、前記方法は、
前記モバイル端末からの前記基地局および前記リレー局の受信電力を判定するステップと、
前記基地局が前記モバイル端末から受信する電力と前記リレー局が前記モバイル端末から受信する電力との間の差を、前記基地局の前記セル固有基準信号の前記パターンまたは前記モバイル端末の受信復調方式から決定されるしきい値と比較するステップと、
前記差が前記しきい値を超えるときには、前記基地局を前記モバイル端末のサービング・デバイスとして選択し、そうでないときには、前記リレー局を前記モバイル端末のサービング・デバイスとして選択するステップとを含み、
前記しきい値は、前記基地局のセル固有基準信号の前記パターンから決定された公差項目を含む、方法。
【請求項２】
前記基地局が、ダウンリンク・リソース割当を実行するときに、前記方法は、
ダウンリンク周波数帯をリレー局に割り当てるステップと、
前記リレー局の前記ダウンリンク周波数帯内で、前記セル固有基準信号の前記パターンまたはモバイル端末の受信復調方式からガード周波数帯を判定するステップと、
ダウンリンク信号を転送しながら前記ガード周波数帯内で前記基地局の前記セル固有基準信号を除去するように前記リレー局に命令するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基地局が、ダウンリンク・リソース割当を実行するときに、前記方法は、
Ａ．前記基地局の第１リレー局にダウンリンク送信用の第１周波数帯を割り当てるステップと、
Ｂ．前記第１周波数帯に直接に隣接する第２周波数帯を前記第１リレー局から離れたユーザに割り当てるステップとを含み、前記第２周波数帯の最小幅は、前記基地局の前記セル固有基準信号の前記パターンまたはモバイル端末の受信復調パターンから決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
リレー通信システムの基地局でのリレー・ユーザ選択およびダウンリンク・リソース割当の処理装置であって、
リレー・ユーザを決定するように構成されたモジュールと、
セル固有基準信号のパターンまたはモバイル端末の受信復調方式に従って、ダウンリンク・リソース割当を実行するように構成されたモジュールと、
前記処理装置が、前記基地局およびそのリレー局からモバイル端末のサービング・デバイスを選択するときに、前記処理装置が、
前記モバイル端末からの前記基地局および前記リレー局の受信電力を判定するように構成された第１判定手段と、
前記基地局が前記モバイル端末から受信する電力と前記リレー局が前記モバイル端末から受信する電力との間の差を、前記基地局の前記セル固有基準信号の前記パターンまたは前記モバイル端末の受信復調方式から決定されるしきい値と比較するように構成された第１比較手段と、
前記差が前記しきい値を超えるときには、前記基地局を前記モバイル端末のサービング・デバイスとして選択し、そうでないときには、前記リレー局を前記モバイル端末のサービング・デバイスとして選択するように構成された選択手段とを含み、
前記しきい値は、前記基地局のセル固有基準信号の前記パターンから決定された公差項目を含む、処理装置。
【請求項５】
前記リレー局に、前記基地局の前記セル固有基準信号の前記パターンと同一のパターンでそのダウンリンク・リソース・ブロック内でセル固有基準信号を送信するように命令するように構成された第１命令手段をさらに含む、請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
前記リレー局が前記モバイル端末から受信する前記電力は、前記基地局の他のリレー局が前記モバイル端末から受信する受信電力より高い、請求項４に記載の処理装置。
【請求項７】
前記基地局が、ダウンリンク・リソース割当を実行する時に、前記処理装置は、
ダウンリンク周波数帯をリレー局に割り当てるように構成された第１割当手段と、
前記リレー局の前記ダウンリンク周波数帯内で、前記セル固有基準信号の前記パターンまたはモバイル端末の受信復調方式からガード周波数帯を判定するように構成された第２判定手段と、
ダウンリンク信号を転送しながら前記ガード周波数帯内で前記基地局の前記セル固有基準信号を除去するように前記リレー局に命令するように構成された第２命令手段とを含む、請求項４に記載の処理装置。
【請求項８】
前記基地局の前記セル固有基準信号の前記パターンとは異なるパターンで前記ガード周波数帯上で前記リレー局のダウリンク・データ復調用のリレー局固有基準信号を送信するように前記リレー局に命令するように構成された第３命令手段をさらに含む、請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】
前記第２判定手段は、前記モバイル端末の前記受信復調方式から最小ガード帯域幅を判定するようにさらに構成され、前記ガード周波数帯の帯域幅は前記最小ガード帯域幅より小さくはない、請求項７または８に記載の処理装置。
【請求項１０】
前記基地局が、ダウンリンク・リソース割当を実行するときに、前記処理装置は、
前記基地局の第１リレー局にダウンリンク送信用の第１周波数帯を割り当てるように構成された第２割当手段と、
前記第１周波数帯に直接に隣接する第２周波数帯を前記第１リレー局から離れたユーザに割り当てるように構成された第３割当手段とを含み、前記第２周波数帯の最小幅は、前記基地局の前記セル固有基準信号の前記パターンまたはモバイル端末の受信復調パターンから決定される、請求項４に記載の処理装置。
【請求項１１】
前記第３割当手段は、前記第１リレー局への前記基地局の第２リレー局の距離がしきい値を超えるときには、前記第２周波数帯を前記第２リレー局に割り当てるようにさらに構成される、請求項１０に記載の処理装置。
【請求項１２】
前記第３割当手段は、前記基地局へのモバイル端末の距離がしきい値未満であるか、前記基地局が前記モバイル端末から受信する電力がしきい値を超えるときには、前記第２周波数帯を前記モバイル端末に割り当てるようにさらに構成される、請求項１０に記載の処理装置。
【請求項１３】
リレー通信システムの基地局であって、
リレー・ユーザを決定し、
セル固有基準信号のパターンまたはモバイル端末の受信復調方式に従って、ダウンリンク・リソース割当を実行し、
前記基地局が、前記基地局およびそのリレー局からモバイル端末のサービング・デバイスを選択する時に、
前記モバイル端末からの前記基地局および前記リレー局の受信電力を判定し、
前記基地局が前記モバイル端末から受信する電力と前記リレー局が前記モバイル端末から受信する電力との間の差を、前記基地局の前記セル固有基準信号の前記パターンまたは前記モバイル端末の受信復調方式から決定されるしきい値と比較し、
前記差が前記しきい値を超えるときには、前記基地局を前記モバイル端末のサービング・デバイスとして選択し、そうでないときには、前記リレー局を前記モバイル端末のサービング・デバイスとして選択するように構成され、
前記しきい値は、前記基地局のセル固有基準信号の前記パターンから決定された公差項目を含む、基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレー（ｒｅｌａｙ）通信システムに関し、具体的には、リレー通信システムでのリレー・ユーザ選択およびダウンリンク・リソース割当のテクノロジに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存のＬＴＥシステムは、ダウンリンク・チャネルの検出および復調にセル固有基準信号（ＣＲＳ）を使用する。３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１（ｖ８．５．０）プロトコルに記載されているように、セル固有基準信号は、あるセルの帯域幅全体をカバーし、同一電力で送信され、そのセルによってサービスを受けるすべてのユーザが、そのセルのセル固有基準信号を知っている。したがって、ユーザは、一般に、チャネル推定としてセル固有基準信号を使用することができる。
【０００３】
一般に、チャネル検出のためにユーザによって使用されるセル固有基準信号は、データ受信の品質を改善するために、受信復調方式の一部として、そのリソース・ブロック内のセル固有基準信号とそのリソース・ブロックの範囲を超えるセル固有基準信号との両方を含む。図１に示されているように、白い空白の正方形の箱は、データのリソース・ユニットを表し、網パターンを有する正方形の箱は、セル固有基準信号のリソース・ユニットを表し、灰色のゾーンは、ユーザに割り当てられるリソース・ブロックを表し、１で示された正方形の箱は、リソース・ブロック内のセル固有基準信号のリソース・ユニットを表し、２、３、および４で示された正方形の箱は、リソース・ブロックに隣接するセル固有基準信号のリソース・ユニットを表す。データ復調のために、チャネル推定のためにユーザによって使用できるセル固有基準信号のセットは、１および２で示されたリソース・ユニットの信号、１および３で示されたリソース・ユニットの信号、１、２、および３で示されたリソース・ユニットの信号、１、２、３、および４で示されたリソース・ユニットの信号などを含む。対応する２次元フィルタリング・アルゴリズムを、Ｙｅ  Ｌｉ、Ｌ．Ｊ．Ｃｉｍｉｎｉ、およびＮ  Ｒ．Ｓｏｌｌｅｎｂｅｒｇｅｒによる論文、「Ｒｏｂｕｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＯＦＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｗｉｔｈ  Ｒａｐｉｄ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｆａｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、ｖｏｌ．４６、Ｎｏ．７、９０２〜９１５頁、１９９８年７月に見出すことができる。しかし、チャネル推定は、リソース・ブロックの範囲を超えるセル固有基準信号のリソース・ユニットが、リレー局から送信されたセル固有基準信号によって壊される時のエラーから損害を受ける場合がある。
【０００４】
最新のリレー・プロトコルで指定されているように、透過的リレー（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｒｅｌａｙ）が、ＬＴＥ−Ａ仕様に含まれる。すなわち、リレーは、基地局と同一のリソース・ユニット内でセル固有基準信号を送信する。リレー局は、リレー・ユーザでの復調のために帯域幅全体を介してセル固有基準信号および物理ダウンリンク制御チャネルを送信する。
【０００５】
前に説明したように、チャネル推定のためにユーザによって使用されるセル固有基準信号は、通常、チャネル推定の性能を改善するために、そのリソース・ブロック内のセル固有基準信号およびそのリソース・ブロックの範囲を超えるセル固有基準信号を含む。図２に示されているように、ある基地局のユーザは、その基地局のセル固有基準信号とリレー局のセル固有基準信号との両方を受信する。基地局およびリレー局のダウンリンク周波数帯が隣接する時には、受信されたデータを復調するためにユーザによって使用されるセル固有基準信号は、基地局から送信されたセル固有基準信号およびリレー局から送信されたセル固有基準信号を含み、これらのセル固有基準信号の両方が、互いにオーバーラップし、したがって、受信復調の性能を劣化させる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１（ｖ８．５．０）プロトコル
【非特許文献２】Ｙｅ  Ｌｉ、Ｌ．Ｊ．Ｃｉｍｉｎｉ,、およびＮ  Ｒ．Ｓｏｌｌｅｎｂｅｒｇｅｒによる論文、「Ｒｏｂｕｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＯＦＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｗｉｔｈ  Ｒａｐｉｄ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｆａｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、ｖｏｌ．４６、Ｎｏ．７、９０２〜９１５頁、１９９８年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の全般的な目的は、従来技術に存在する前述の問題に対処することである。
【０００８】
本発明では、基地局によって直接にサービスを受けるユーザは、基地局ユーザと呼ばれ、リレー局によってサービスを受けるユーザは、リレー・ユーザまたはリレー局ユーザと呼ばれる。基地局から送信されるセル固有基準信号は、単に基地局のセル固有基準信号と呼ばれ、リレー局から送信されるセル固有基準信号は、単にリレー局のセル固有基準信号と呼ばれる。
【０００９】
ダウンリンク共有物理チャネルについて、基地局は、周波数帯全体を介してセル固有基準信号を送信し、リレー局から送信されるセル固有基準信号によって占められる帯域幅について、複数の候補方式がある。
【００１０】
単一の搬送波周波数で送信されるリレー局のセル固有基準信号およびデータ信号のために占められる帯域幅に関する次の３つのシナリオがあり得る。
【００１１】
第１のシナリオでは、リレー局のデータ信号は、帯域幅全体を占め、リレー局のセル固有基準信号も、帯域幅全体を占める。
【００１２】
第２のシナリオでは、リレー局のデータ信号は、帯域幅の一部を占め、リレー局のセル固有基準信号は、帯域幅全体を占め、この時に、リレー局のセル固有基準信号は、基地局の帯域幅全体をも占め、リレー局は、帯域幅全体にわたってオーバーラップし、その結果、リレー・ユーザは、帯域幅全体にわたってチャネル推定を行うことができる。
【００１３】
第３のシナリオでは、リレー局のデータ信号とセル固有基準信号との両方が、リレー局に割り当てられた帯域幅の一部だけを占める。
【００１４】
また、複数搬送波周波数での送信に拡張された時のリレー局のセル固有基準信号およびデータ信号のために占められる帯域幅について、次の３つのシナリオがあり得る。
【００１５】
第４のシナリオでは、リレー局のデータ信号は、周波数帯全体を占め、リレー局のセル固有基準信号も、周波数帯全体を占める。
【００１６】
第５のシナリオでは、リレー局のデータ信号は、周波数帯の一部を占め、リレー局のセル固有基準信号は、周波数帯全体を占める。
【００１７】
第６のシナリオでは、リレー局のデータ信号とセル固有基準信号との両方が、リレー局に割り当てられた周波数帯の一部だけを占める。
【００１８】
リレー局のセル固有基準信号およびデータ信号によって占められる周波数帯／帯域幅が、前述の第３および第６のシナリオを満足する時には、基地局ユーザがリレー局のサービス・エリアに近い場合に、リレー局の周波数帯で基地局ユーザによって受信されるセル固有基準信号のレベルは、大幅に高められる。というのは、基地局のセル固有基準信号およびリレー局のセル固有基準信号が、図３の曲線１に示されているようにオーバーラップするからである。したがって、図３の曲線２に示されているように、チャネル・パラメータの「ジャンプ周波数点（ｊｕｍｐ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｐｏｉｎｔ）」が、基地局の周波数帯およびリレー局の周波数帯の縁でセル固有基準信号内で検出され、２次元フィルタリング後に「ジャンプ周波数帯（ｊｕｍｐ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄ）」まで広がる。したがって、基地局ユーザとリレー局ユーザとの両方が、「ジャンプ周波数帯」でデータを検出する間に影響を受ける。
【００１９】
リレー局のセル固有基準信号およびデータ信号によって占められる周波数帯／帯域幅が、前述の第２、第５、および第６のシナリオを満足する時には、リレー局のサービス・エリアに近いユーザは、基地局のセル固有基準信号がリレー局のセル固有基準信号とオーバーラップすることに起因する干渉から損害を受ける。
【００２０】
リレー・ユーザについて、リレー・ユーザは、チャネル推定および検出にオーバーラップするセル固有基準信号を使用し、干渉は、基地局およびリレー局がリレー・ユーザのダウンリンク・データを送信するために調整される場合には発生せず、基地局が調整されたデータを送信しない場合には発生する。しかし、干渉は、非常に大きいものではない。というのは、ユーザがリレー局に近く、基地局のセル固有基準信号の電力が、リレー局のセル固有基準信号の電力より低いからである。
【００２１】
基地局ユーザについて、基地局ユーザによって導出されるチャネル・パラメータは、ｈ＝ｈ１＋ｈ２であり、ここで、ｈ１およびｈ２は、それぞれ、基地局から基地局ユーザへのチャネルのパラメータおよびリレー局から基地局ユーザへのチャネルのパラメータを表す。基地局ユーザによって受信されるデータは、ｙ＝ｈ１ｓであり、ここで、ｙおよびｓは、それぞれ受信信号および送信信号を表す。基地局ユーザが、リレー局のサービス・エリアに近い時には、ｈ２を無視することができず、送信されたデータｓがｈを用いて回復される場合に、許容できない誤りが生じる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前述の問題に対処するために、本発明は、リレー通信システムでのリレー・ユーザ選択およびダウンリンク・リソース割当の方法を提案する。
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、リレー通信システムの基地局でのリレー・ユーザ選択およびダウンリンク・リソース割当の方法であって、基地局は、そのセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末の受信復調方式に従って、リレー・ユーザを決定し、ダウンリンク・リソース割当を実行する、方法が提供される。
【００２４】
本発明の第２の態様によれば、リレー通信システムの基地局でのリレー・ユーザ選択およびダウンリンク・リソース割当の処理装置であって、処理装置は、そのセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末の受信復調方式に従って、リレー・ユーザを決定し、ダウンリンク・リソース割当を実行する、処理装置が提供される。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、本発明の第２の態様による処理装置を含む、リレー通信システムの基地局が提供される。
【００２６】
本発明による方法、装置、またはデバイスを用いると、ユーザ端末での受信復調の実行時のオーバーラップするセル固有基準信号の影響を軽減し、除去することすら可能である。
【００２７】
本発明の他の特徴、目的、および利益は、図面を参照する非限定的な実施形態の次の詳細な説明を読む時により明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】チャネル推定のためのセル固有基準信号の例示的パターンを示す図である。
【図２】基地局およびリレー局からセル固有基準信号を受信するモバイル端末を示す概略図である。
【図３】モバイル端末が基地局の周波数帯とリレー局の周波数帯との間でジャンプすることによって導出されるチャネル・パラメータを示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態によるリレー通信システムを示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態による、基地局およびそのリレー局からモバイル端末のサービング・デバイスを選択する、リレー通信システムの基地局での方法を示す流れ図である。
【図６】本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局でのダウンリンク・リソース割当の方法を示す流れ図である。
【図７】本発明の実施形態によるリレー局のダウンリンク周波数帯内のセル固有基準信号を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態による、モバイル端末が基地局の周波数帯とリレー局の周波数帯との間でジャンプすることによって導出されるチャネル・パラメータを示す概略図である。
【図９】本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局でのダウンリンク・リソース割当の方法を示す流れ図である。
【図１０】本発明の実施形態によるダウンリンク・リソース割当を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局内の処理装置を示す構造ブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局内の処理装置を示す構造ブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局内の処理装置を示す構造ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
同一のまたは同様の符号は、同一のまたは同様のステップ特徴または手段（モジュール）を示す。
【００３０】
図４に、本発明の実施形態によるリレー通信システムの概略図を示す。図４に示されているように、本発明によるリレー通信システムは、基地局１０、リレー局２０、リレー局２１、およびモバイル端末３０を含む。リレー局２０および２１は、基地局１０のサービス・エリア内に配置される。リレー局の送信電力は、通常は基地局の送信電力より低いので、リレー局２０と２１との両方のサービス・エリアは、基地局１０のサービス・エリアより小さい。
【００３１】
本発明のそれぞれの例示的実施形態を、下で図４を参照して説明する。
【００３２】
第１実施形態
図５に、本発明の実施形態による、基地局およびそのリレー局からモバイル端末のサービング・デバイスを選択する、リレー通信システムの基地局での方法の流れ図を示す。この実施形態を、下で、図５を参照して基地局１０、リレー局２０、およびモバイル端末３０に基づいて説明する。
【００３３】
まず、ステップＳ１１で、基地局１０は、モバイル端末３０からのその受信電力およびモバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力を判定し、ここで、基地局１０は、制御情報をリレー局２０と交換することによってモバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力を獲得する。
【００３４】
次に、ステップＳ１２で、基地局１０は、それがモバイル端末３０から受信する電力とリレー局２０がモバイル端末３０から受信する電力との間の差をしきい値と比較する。ここでのしきい値は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末３０の受信復調方式から決定される。
【００３５】
従来技術では、リレー・ユーザを、モバイル端末３０からの基地局１０およびリレー局２０の受信電力を考慮して選択することができる。しかし、従来技術では、リレー・ユーザは、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末３０の受信復調方式、特に受信復調中にモバイル端末３０によってセル固有基準信号に基づいて使用されるチャネル検出方式および基地局１０から送信されたセル固有基準信号がリレー局２０から送信されたセル固有基準信号とオーバーラップすることに起因して発生し得る干渉を考慮して選択される。
【００３６】
従来技術の前述の問題を考慮して、ステップＳ１２でのしきい値は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末３０の受信復調方式から決定される公差項目を含む。この公差項目は、モバイル端末３０の受信復調方式、特にモバイル端末３０によってセル固有基準信号に基づいて使用されるチャネル検出方式に関係する。リレー局２０のサービス・エリアが従来技術のサービス・エリアより広くなり、これによって、オーバーラップするセル固有基準信号に起因するリレー局のサービス・エリアの近くの基地局ユーザへの干渉を減らすために、この公差項目を導入することができる。
【００３７】
ステップＳ１３では、基地局１０は、ステップＳ１２での比較の結果に従ってモバイル端末３０のサービング・デバイスを選択する。具体的に言うと、サブステップＳ１３１では、基地局１０がモバイル端末３０から受信する電力とリレー局２０がモバイル端末３０から受信する電力との間の差がしきい値を超える場合に、基地局１０が、モバイル端末３０のサービング・デバイスとして選択され、サブステップＳ１３２では、基地局１０がモバイル端末３０から受信する電力とリレー局２０がモバイル端末３０から受信する電力との間の差がしきい値以下である場合に、リレー局２０が、モバイル端末３０のサービング・デバイスとして選択される。
【００３８】
本発明の変形形態によれば、基地局１０は、さらに、その複数のリレー局がモバイル端末３０から受信する電力を互いに比較するステップを実行し、リレー局のうちでモバイル端末３０から最大の電力を受信する１つを判定する。具体的に言うと、基地局１０は、制御情報をリレー局２０および２１と交換することによって、モバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力およびモバイル端末３０からのリレー局２１の受信電力を獲得し、その比較から、モバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力がモバイル端末３０からのリレー局２１の受信電力より高いと判定する。ステップＳ１１からＳ１３を用いて、基地局１０は、基地局１０およびリレー局のうちでモバイル端末３０からの最高の電力を受信する１つからモバイル端末３０のサービング・デバイスを選択する。
【００３９】
いくつかのリレー局は、受信信号を増幅し、転送するのみである。他のリレー局は、受信信号を復調し、もう一度変調し、転送する。したがって、好ましくは、現在の実施形態は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンと同一のパターンでそのダウンリンク・リソース・ブロック内でセル固有基準信号を送信するようにリレー局２０に命令するために、基地局１０がリレー局２０に制御命令を送信するステップを含む。
【００４０】
オプションで、ステップＳ１１で、モバイル端末３０からの基地局１０の受信電力は、基地局１０がモバイル端末３０にダウンリンク信号を送信するダウンリンク送信電力から導出され、モバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力は、リレー局２０がモバイル端末３０にダウンリンク信号を送信するダウンリンク送信電力から導出される。通常、そのような逆導出は、ＴＤＤシステム内で使用することができる。というのは、ＴＤＤシステムでは、アップリンク内のパラメータ、たとえばチャネル応答、経路損などを、ダウンリンク内のチャネル応答、経路損などと同一と考えることができるからである。
【００４１】
第２実施形態
図６に、本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局でのダウンリンク・リソース割当の方法の流れ図を示す。図７に、本発明の実施形態によるリレー局のダウンリンク周波数帯内のセル固有基準信号の概略図を示し、ここで、白い空白の正方形の箱は、データのリソース・ユニットを表し、網パターンを有する正方形の箱は、セル固有基準信号のリソース・ユニットを表し、点のパターンを有する正方形の箱は、空白リソース・ユニットを表し、垂直ストリップを有する正方形の箱は、リレー局固有基準信号のリソース・ユニットを表す。この実施形態を、下で、図６および７を参照して基地局１０およびリレー局２０に基づいて説明する。
【００４２】
まず、ステップＳ２１で、基地局１０は、たとえば図７に示されているように、ダウンリンク周波数帯をリレー局２０に割り当てる。
【００４３】
ステップＳ２２では、基地局１０は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはセル内のモバイル端末の受信復調方式から、リレー局２０のダウンリンク周波数帯内でガード周波数帯を判定する。図７に示されているように、たとえば、ガード周波数帯は、リレー局２０のダウンリンク周波数帯の端に配置される。
【００４４】
ステップＳ２３では、基地局１０は、リレー局２０に、ダウンリンク信号を転送しながら、そのガード周波数帯内で基地局１０のセル固有基準信号を除去するように命令する。図７に示されているように、たとえば、リレー局２０のガード周波数帯内の、点のパターンを有し、２で示された正方形の箱は、元々はセル固有基準信号の送信に使用された白色の空白のリソース・ユニットを表し、基地局１０は、リレー局２０に、ダウンリンク・データを転送しながらこれらのリソース・ユニットのセル固有基準信号のパターンを除去するように命令する。リレー局２０は、基地局１０の命令に応答して、ダウンリンク・データを転送しながら、２で示されたこれらのリソース・ユニットで信号を全く送信しない。
【００４５】
本実施形態による方法の適用に伴って、図７に示された基地局の周波数帯内に配置されたダウンリンク周波数帯を有する基地局ユーザについて、リレー局２０がダウンリンク周波数帯を介してのみセル固有基準信号を送信する時に、基地局ユーザの受信復調方式でチャネル検出に使用されるセル固有基準信号が、１、２、および３で示されたリソース・ユニット内のセル固有基準信号を含む場合には、図８の曲線１および２は、それぞれセル固有基準信号の位置で検出されるチャネル・パラメータおよび２次元フィルタリングを受けるチャネル・パラメータを示し、これらは、基地局ユーザによって導出されるチャネル・パラメータが、ジャンプ周波数帯を介するオーバーラップするセル固有基準信号に起因する影響から多少損害を受けることを示し、基地局ユーザの受信復調方式でチャネル検出に使用されるセル固有基準信号が、１および２で示されたリソース・ユニット内のセル固有基準信号を含むが、３で示されたリソース・ユニット内のセル固有基準信号を含まない場合には、その基地局ユーザによって導出されるチャネル・パラメータは、オーバーラップするセル固有基準信号に起因するどの影響からも損害を受けない。したがって、オプションで、ステップＳ２２で、基地局１０は、さらに、セル内のモバイル端末について使用される受信復調方式から最小のガード帯域幅を判定し、リレー局２０のダウンリンク周波数帯内のガード周波数帯の帯域幅は、この最小ガード帯域幅より狭くはない。具体的に言うと、最小ガード帯域幅は、たとえば、そのダウンリンク・リソース・ブロックを超えるチャネル検出のためにユーザによって使用されるセル固有基準信号とそのダウンリンク・リソース・ブロックとの間の最大周波数間隔と等しい。
【００４６】
オプションで、ステップＳ２２に続いて、基地局１０は、さらに、基地局１０のセル固有基準信号のパターンとは異なるパターンでガード周波数帯を介してリレー局のダウンリンク・データ復調用のリレー局固有基準信号を送信するようにリレー局２０に命令するステップを実行する。図７に示されているように、たとえば、リレー局２０は、そのガード周波数帯上の垂直ストリップで示されたリソース・ユニット内で、ガード周波数帯を介してデータに対する受信復調のためにモバイル端末によって使用されるリレー局固有基準信号を送信する。当業者は、リレー局２０が、その代わりに、基地局１０のセル固有基準信号のパターンとは異なるパターンでそのダウンリンク周波数帯全体にわたってリレー局固有基準信号を送信できることを了解するであろう。
【００４７】
第３実施形態
図９に、本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局でのダウンリンク・リソース割当の方法の流れ図を示す。図１０に、本発明の実施形態によるダウンリンク・リソース割当の概略図を示す。この実施形態を、下で、図９および図１０を参照して、基地局１０、リレー局２０、リレー局２１、およびモバイル端末３０に基づいて説明する。
【００４８】
まず、ステップＳ３１で、基地局１０は、その第１リレー局、たとえばリレー局２０に、ダウンリンク送信用の第１周波数帯を割り当てる。たとえば、図１０に示されているように、水平のストリップで示された第１周波数帯が、ダウンリンク送信用にリレー局２０に割り当てられる。
【００４９】
ステップＳ３２では、基地局１０は、第１周波数帯に直接に隣接する第２周波数帯を第１リレー局から離れたユーザに割り当て、第２周波数帯の最小幅は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはセル内のモバイル端末の受信復調方式から決定される。図１０に示されているように、たとえば、傾いたストリップを用いて示された第２周波数帯が、リレー局２０から離れたユーザに割り当てられる。具体的に言うと、第２周波数帯の最小帯域幅は、たとえば、ユーザのダウンリンク・リソース・ブロックを超えるユーザの受信復調方式でチャネル検出に使用されるセル固有基準信号とそのダウンリンク・リソース・ブロックとの間の最大周波数間隔と等しい。
【００５０】
それぞれのリレー局がそのそれぞれのダウンリンク周波数帯を介してのみセル固有基準信号を送信する時に、第２周波数帯を使用するユーザは、リレー局２０から離れており、その結果、そのユーザおよびリレー局２０によってサービスを受けるユーザは、受信復調中のオーバーラップするセル固有基準信号に起因するごくわずかな干渉から損害を受けるようになる。また、第２周波数帯の最小帯域幅は、セル内のユーザの受信復調方式から決定され、その結果、第１周波数帯がそのユーザのために使用されるユーザのチャネル検出に使用されるセル固有基準信号は、第１周波数帯および第２周波数帯を越えない。図１０に示されているように、たとえば、第３周波数帯は、第１周波数帯の反対側で第２周波数帯に直接に隣接し、第３周波数帯がどのユーザに割り当てられるかに無関係に、第３周波数帯がそのユーザのために使用されるユーザおよび第１周波数帯がそのユーザのために使用されるユーザは、受信復調中にセル固有基準信号が互いにオーバーラップすることに起因する干渉から損害を受けない。
【００５１】
第２周波数帯が使用のために割り当てられるユーザは、基地局ユーザまたはリレー局ユーザとすることができる。ステップＳ３２は、特に、第２周波数帯が使用のために割り当てられる異なるユーザに応じて異なって実行される。
【００５２】
第２周波数帯が使用のために割り当てられるユーザが、リレー局ユーザである場合には、基地局１０は、そのユーザにサービスを提供するリレー局に直接に第２周波数帯を割り当てる。ステップＳ３２で、基地局１０の第１リレー局への第２リレー局の距離が距離しきい値未満の場合には、基地局１０は、第２周波数帯を第２リレー局に割り当てる。たとえば、リレー局２０へのリレー局２１の距離は、しきい値を超え、基地局１０は、第２周波数帯をリレー局２１に割り当てる。ここでの距離しきい値は、他のリレー局によってサービスを受けるユーザの受信復調の実行時のリレー局２０および２１のセル固有基準信号の十分に小さい影響を保証するためのものである。
【００５３】
第２周波数帯が使用のために割り当てられるユーザが、基地局ユーザである場合には、基地局１０は、さらに、そのユーザの状態を判断する。ステップＳ３２で、基地局１０へのモバイル端末、たとえばモバイル端末３０の距離が、距離しきい値未満であるか、基地局１０がそのモバイル端末から受信する電力が、電力しきい値を超える場合には、基地局１０は、第２周波数帯をそのモバイル端末に割り当てる。ここでの距離しきい値と電力しきい値との両方が、第２周波数帯が割り当てられるユーザの受信復調の実行時のリレー局２０のセル固有基準信号の十分に小さい影響を保証するためのものである。より具体的には、ここでの距離しきい値と電力しきい値との両方が、基地局１０のセル固有基準信号および／またはモバイル端末３０の受信復調方式から決定される。
【００５４】
第４実施形態
図１１に、本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局内の処理装置の構造ブロック図を示す。図１１に示されているように、この実施形態による処理装置１００は、第１判定手段１０１、第１比較手段１０２、および選択手段１０３を含む。通常、処理装置１００は、基地局１０内に配置される。この実施形態を、下で、図１１を参照して基地局１０、リレー局２０、モバイル端末３０、および処理装置１００に基づいて説明する。
【００５５】
まず、処理装置１００内の第１判定手段１０１は、モバイル端末３０からの基地局１０の受信電力およびモバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力を判定し、ここで、第１判定手段１０１は、制御情報をリレー局２０と交換することによって、モバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力を獲得する。
【００５６】
次に、処理装置１００内の第１比較手段１０２は、基地局１０がモバイル端末３０から受信する電力とリレー局２０がモバイル端末３０から受信する電力と（この両方が、第１判定手段１０１によって判定される）の間の差をしきい値と比較する。ここでのしきい値は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末３０の受信復調方式から決定される。
【００５７】
従来技術では、リレー・ユーザを、モバイル端末３０からの基地局１０およびリレー局２０の受信電力を考慮して選択することができる。しかし、従来技術では、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末３０の受信復調方式、特に、受信復調中にモバイル端末３０によってセル固有基準信号に基づいて使用されるチャネル検出方式および基地局１０から送信されたセル固有基準信号がリレー局２０から送信されたセル固有基準信号とオーバーラップすることに起因して発生し得る干渉を考慮に入れずに選択される。
【００５８】
従来技術の前述の問題を考慮して、第１比較手段１０２内で使用されるしきい値は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはモバイル端末３０の受信復調方式から決定される公差項目を含む。この公差項目は、モバイル端末３０の受信復調方式、特にモバイル端末３０によってセル固有基準信号に基づいて使用されるチャネル検出方式に関係する。リレー局２０のサービス・エリアが従来技術のサービス・エリアより広くなり、これによって、オーバーラップするセル固有基準信号に起因するリレー局のサービス・エリアに近い基地局ユーザへの干渉を減らすようにするために、この公差項目を導入することができる。
【００５９】
次に、処理装置１００内の選択手段１０３は、第１比較手段１０２の比較の結果に従って、モバイル端末３０のサービング・デバイスを選択する。具体的には、基地局１０がモバイル端末３０から受信する電力とリレー局２０がモバイル端末３０から受信する電力との間の差がしきい値を超える場合には、選択手段１０３は、モバイル端末３０のサービング・デバイスとして基地局１０を選択し、基地局１０がモバイル端末３０から受信する電力とリレー局２０がモバイル端末３０から受信する電力との間の差がしきい値以下である場合には、選択手段１０３は、モバイル端末３０のサービング・デバイスとしてリレー局２０を選択する。
【００６０】
本発明の変形形態によれば、処理装置１００は、さらに、基地局１０の複数のリレー局がモバイル端末３０から受信する電力を互いに比較し、リレー局のうちでモバイル端末３０から最強の電力を受信する１つを判定するように構成される。具体的には、第１判定手段１０１は、制御情報をリレー局２０および２１と交換することによって、モバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力およびモバイル端末３０からのリレー局２１の受信電力を獲得し、その比較から、モバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力がモバイル端末３０からのリレー局２１の受信電力より高いと判定する。第１判定手段１０１、第１比較手段１０２、および選択手段１０３によって実行される動作を用いて、処理装置１００は、基地局１０およびリレー局のうちでモバイル端末３０から最高の電力を受信する１つからモバイル端末３０のサービング・デバイスを選択する。
【００６１】
いくつかのリレー局は、受信信号を増幅し、転送するのみである。他のリレー局は、受信信号を復調し、もう一度変調し、転送する。したがって、好ましくは、現在の実施形態による処理装置１００は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンと同一のパターンでそのダウンリンク・リソース・ブロック内でセル固有基準信号を送信するようにリレー局２０に命令するために、リレー局２０に制御命令を送信するように構成された第１命令手段をさらに含む。
【００６２】
オプションで、第１判定手段１０１は、基地局１０がモバイル端末３０にダウンリンク信号を送信するダウンリンク送信電力から、モバイル端末３０からの基地局１０の受信電力を導出し、リレー局２０がモバイル端末３０にダウンリンク信号を送信するダウンリンク送信電力から、モバイル端末３０からのリレー局２０の受信電力を導出する。通常、そのような逆導出は、ＴＤＤシステム内で使用することができる。というのは、ＴＤＤシステムでは、アップリンク内のパラメータ、たとえばチャネル応答、経路損などを、ダウンリンク内のチャネル応答、経路損などと同一と考えることができるからである。
【００６３】
第５実施形態
図１２に、本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局内の処理装置の構造ブロック図を示す。図１２に示されているように、この実施形態による処理装置２００は、第１割当手段２０１、第２判定手段２０２、および第２命令手段２０３を含む。通常、処理装置２００は、基地局１０内に配置される。この実施形態を、下で図７および図１１を参照して基地局１０、リレー局２０、および処理装置２００に基づいて説明する。
【００６４】
まず、処理装置２００内の第１割当手段２０１は、たとえば図７に示されているように、リレー局２０にダウンリンク周波数帯を割り当てる。
【００６５】
次に、処理装置２００内の第２判定手段２０２は、基地局２０のダウンリンク周波数帯内で、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはセル内のモバイル端末の受信復調方式からガード周波数帯を判定する。図７に示されているように、たとえば、ガード周波数帯は、基地局２０のダウンリンク周波数帯の縁に配置される。
【００６６】
次に、処理装置２００内の第２命令手段２０３は、リレー局２０に、ダウンリンク信号を転送しながら、そのガード周波数帯内で基地局１０のセル固有基準信号を除去するように命令する。図７に示されているように、たとえば、点のパターンを有し、リレー局２０のガード周波数帯において２で示された正方形の箱は、元々はセル固有基準信号の送信に使用された白色の空白のリソース・ユニットを表し、第２命令手段２０３は、リレー局２０に、ダウンリンク・データを転送しながらこれらのリソース・ユニットのセル固有基準信号のパターンを除去するように命令する。リレー局２０は、第２命令手段２０３の命令に応答して、ダウンリンク・データを転送しながら、２で示されたこれらのリソース・ユニットで信号を全く送信しない。
【００６７】
本発明によるデバイスの適用に伴って、図７に示された基地局の周波数帯内に配置されたダウンリンク周波数帯を有する基地局ユーザについて、リレー局２０がそのダウンリンク周波数帯を介してのみセル固有基準信号を送信する時に、基地局ユーザの受信復調方式でチャネル検出に使用されるセル固有基準信号が、１、２、および３で示されたリソース・ユニット内のセル固有基準信号を含む場合には、図８の曲線１および２は、それぞれセル固有基準信号の位置で検出されるチャネル・パラメータおよび２次元フィルタリングを受けるチャネル・パラメータを示し、これらは、基地局ユーザによって導出されるチャネル・パラメータが、ジャンプ周波数帯を介するオーバーラップするセル固有基準信号に起因する影響から多少損害を受けることを示し、基地局ユーザの受信復調方式でチャネル検出に使用されるセル固有基準信号が、１および２で示されたリソース・ユニット内のセル固有基準信号を含むが、３で示されたリソース・ユニット内のセル固有基準信号を含まない場合には、その基地局ユーザによって導出されるチャネル・パラメータは、オーバーラップするセル固有基準信号に起因するどの影響からも損害を受けない。したがって、オプションで、第２判定手段２０２は、セル内のモバイル端末について使用される受信復調方式から最小のガード帯域幅を判定するようにさらに構成され、リレー局２０のダウンリンク周波数帯内のガード周波数帯の帯域幅は、この最小ガード帯域幅より狭くはない。具体的に言うと、最小ガード帯域幅は、たとえば、そのダウンリンク・リソース・ブロックを超えるチャネル検出のためにユーザによって使用されるセル固有基準信号とそのダウンリンク・リソース・ブロックとの間の最大周波数間隔と等しい。
【００６８】
オプションで、処理装置２００は、さらに、基地局１０のセル固有基準信号のパターンとは異なるパターンでガード周波数帯を介してリレー局のダウンリンク・データ復調用のリレー局固有基準信号を送信するようにリレー局２０に命令するように構成された第３命令手段を含む。図７に示されているように、たとえば、リレー局２０は、そのガード周波数帯上の垂直ストリップで示されたリソース・ユニット内で、ガード周波数帯を介してデータに対する受信復調のためにモバイル端末によって使用されるリレー局固有基準信号を送信する。当業者は、リレー局２０が、その代わりに、基地局１０のセル固有基準信号のパターンとは異なるパターンでそのダウンリンク周波数帯全体にわたってリレー局固有基準信号を送信できることを了解するであろう。
【００６９】
第６実施形態
図１３に、本発明の実施形態によるリレー通信システムの基地局内の処理装置の構造ブロック図を示す。図１３に示されているように、この実施形態による処理装置３００は、第２割当手段３０１および第３割当手段３０２を含む。通常、処理装置３００は、基地局１０内に配置される。この実施形態を、下で、図１０および図１３を参照して、基地局１０、リレー局２０、基地局２１、モバイル端末３０、および処理装置３００に基づいて説明する。
【００７０】
まず、処理装置３００内の第２割当手段３０１は、基地局１０の第１リレー局、たとえばリレー局２０に、ダウンリンク送信用の第１周波数帯を割り当てる。たとえば、図１０に示されているように、水平のストリップで示された第１周波数帯が、ダウンリンク送信用にリレー局２０に割り当てられる。
【００７１】
次に、処理装置３００内の第３割当手段３０２は、第１周波数帯に直接に隣接する第２周波数帯を第１リレー局から離れたユーザに割り当て、第２周波数帯の最小幅は、基地局１０のセル固有基準信号のパターンおよび／またはセル内のモバイル端末の受信復調方式から決定される。図１０に示されているように、たとえば、傾いたストリップを用いて示された第２周波数帯が、リレー局２０から離れたユーザに割り当てられる。具体的に言うと、第２周波数帯の最小帯域幅は、たとえば、ユーザのダウンリンク・リソース・ブロックを超えるユーザの受信復調方式でチャネル検出に使用されるセル固有基準信号とそのダウンリンク・リソース・ブロックとの間の最大周波数間隔と等しい。
【００７２】
それぞれのリレー局がそのそれぞれのダウンリンク周波数帯のみを介してセル固有基準信号を送信する時に、第２周波数帯がそのユーザのために使用されるユーザは、リレー局２０から離れており、したがって、そのユーザおよびリレー局２０によってサービスを受けるユーザは、受信復調中のオーバーラップするセル固有基準信号に起因するごくわずかな干渉から損害を受けるようになる。また、第２周波数帯の最小帯域幅は、セル内のユーザの受信復調方式から決定され、その結果、第１周波数帯がそのユーザのために使用されるユーザのチャネル検出に使用されるセル固有基準信号は、第１周波数帯および第２周波数帯を越えない。図１０に示されているように、たとえば、第３周波数帯は、第１周波数帯の反対側で第２周波数帯に直接に隣接し、第３周波数帯がどのユーザに割り当てられるかに無関係に、第３周波数帯がそのユーザのために使用されるユーザおよび第１周波数帯がそのユーザのために使用されるユーザは、受信復調中にセル固有基準信号が互いにオーバーラップすることに起因する干渉から損害を受けない。
【００７３】
第２周波数帯がそのユーザのために割り当てられるユーザは、基地局ユーザまたはリレー局ユーザとすることができる。第３割当手段３０２は、第２周波数帯が使用のために割り当てられる異なるユーザに依存する特定の動作をも実行する。
【００７４】
第２周波数帯が使用のために割り当てられるユーザが、リレー局ユーザである場合には、第３割当手段３０２は、そのユーザにサービスを提供するリレー局に直接に第２周波数帯を割り当てる。第３割当手段３０２は、第１リレー局への基地局１０の第２リレー局の距離がしきい値を超える場合に、第２周波数帯が第２リレー局に割り当てられるように、判断を行う。たとえば、リレー局２０へのリレー局２１の距離は、しきい値を超え、第３割当手段３０２は、第２周波数帯をリレー局２１に割り当てる。このしきい値は、反対のユーザの受信復調の実行時の２つのリレー局から送信されるセル固有基準信号の十分に小さい影響を保証するためのものである。
【００７５】
第２周波数帯が使用のために割り当てられるユーザが、基地局ユーザである場合には、第３割当手段３０２は、そのユーザにサービスを提供するリレー局に直接に第２周波数帯を割り当てる。第３割当手段３０２は、さらに、ユーザの状態を判断する。基地局１０へのモバイル端末、たとえばモバイル端末３０の距離が、距離しきい値未満であるか、基地局１０がそのモバイル端末から受信する電力が、電力しきい値を超える場合には、第３割当手段３０２は、第２周波数帯をそのモバイル端末に割り当てる。ここでの距離しきい値と電力しきい値との両方が、第２周波数帯が割り当てられるユーザの受信復調の実行時のリレー局２０のセル固有基準信号の十分に小さい影響を保証するためのものである。より具体的には、ここでの距離しきい値と電力しきい値との両方が、基地局１０のセル固有基準信号および／またはモバイル端末３０の受信復調方式から決定される。
【００７６】
当業者は、本発明で参照されるそれぞれの手段を、ハードウェア手段を用いて、ソフトウェアの機能モジュールを用いて、またはソフトウェアの機能モジュールと一体化されたハードウェア手段を用いて実施することができることを了解するであろう。それぞれの手段を、それぞれの手段によって実行される機能の間の相互関係に従って、合併し、分解し、再び組み合わせることができる。たとえば、処理装置３００内の第２割当手段３０１および第３割当手段３０２を、１つの手段に組み合わせることができる。
【００７７】
ＬＴＥ−Ａ仕様によれば、リレー・ユーザの選択は、ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂすなわち基地局によって判断され、したがって、本発明による方法、装置、およびデバイスは、特にＬＴＥ−Ａ仕様に適用可能とすることができる。もちろん、当業者は、リレー基地局またはモバイル端末が、ユーザ選択機能またはダウンリンク・リソース割当機能の実行を自発的に開始できることを了解するであろう。
【００７８】
前述の説明は、単に、本発明の非限定的な実施形態を示すものであり、本発明は、特定のシステム、デバイス、またはプロトコルに限定されず、当業者は、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱せずにさまざまな変形形態および修正形態を作ることができる。
【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９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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