(57)【要約】【目的】簡単な構成及び制御で高い伝送効率が得られることを課題とする。【構成】複数の光伝送装置Ａ〜Ｄ間を各一本の光ファイバ１０１でリング状に接続すると共に、各光伝送装置（例えばＣ）は、所定の通信回線（例えば６１Ｃ）に接続して該通信回線の送受信信号を終端・処理する回線終端部５０と、リング状光伝送路１００の光伝送信号を終端・処理するリング状光伝送路終端部１１であって、光受信部１２と、光受信部の受信信号をリング状光伝送路の側にスルーさせるスルー信号と回線終端部の側にドロップさせるドロップ信号とに分離する分離部２１と、スルー信号と回線終端部からリング状光伝送路にアッドするアッド信号とを時分割多重する多重部３０と、光送信部４０とを有するもの、とを備え、リング状光伝送路１００に伝送する全信号を該リング状光伝送路の一方向にのみ伝送する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光伝送装置間を各一本の光ファイバでリング状に接続すると共に、前記各光伝送装置は、
所定の通信回線に接続して該通信回線の送受信信号を終端・処理する回線終端部と、
リング状光伝送路の光伝送信号を終端・処理するリング状光伝送路終端部であって、前段の光ファイバの光信号を受信する光受信部と、該光受信部の受信信号をリング状光伝送路の側にスルーさせるスルー信号と前記回線終端部の側にドロップさせるドロップ信号とに分離する分離部と、前記スルー信号と前記回線終端部からリング状光伝送路にアッドするアッド信号とを時分割多重する多重部と、
該多重部の多重信号を後段の光ファイバに送信する光送信部とを有するもの、とを備え、
前記リング状光伝送路に伝送する全信号を該リング状光伝送路の一方向にのみ伝送することを特徴とするリング状光伝送システム。
【請求項２】
各光伝送装置は本システムに固有の装置の識別ＩＤと、本システムに接続する通信回線又は端末に付与されたアドレス情報とを対応付けるためのテーブルとを備え、
アッド元光伝送装置の多重部は自局のアッド信号に含まれるアドレス情報に基き前記テーブルを参照して該アッド信号がドロップされるべきドロップ先光伝送装置の識別ＩＤを付与して多重し、ドロップ先光伝送装置の分離部は受信信号に付与されたドロップ先光伝送装置識別ＩＤが自局の識別ＩＤと一致することにより，当該受信信号を回線終端部の側にドロップさせることを特徴とする請求項１記載のリング状光伝送システム。
【請求項３】
リング状光伝送路を伝送する信号が同期転送モードによるフレーム信号、非同期転送モードによるセル信号又は情報蓄積転送モードによるパケット信号であることを特徴とする請求項１記載のリング状光伝送システム。
【請求項４】
請求項１記載のリング状光伝送システムを構成する光伝送装置であって、
所定の通信回線に接続して該通信回線の送受信信号を終端・処理する回線終端部と、
リング状光伝送路の光伝送信号を終端・処理するリング状光伝送路終端部であって、前段の光ファイバの光信号を受信する光受信部と、該光受信部の受信信号をリング状光伝送路の側にスルーさせるスルー信号と前記回線終端部の側にドロップさせるドロップ信号とに分離する分離部と、前記スルー信号と前記回線終端部からリング状光伝送路にアッドするアッド信号とを時分割多重する多重部と、
該多重部の多重信号を後段の光ファイバに送信する光送信部とを有するもの、とを備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項５】
スルー信号を一時的に蓄積する第１のバッファと、アッド信号を一時的に蓄積する第２のバッファとを備え、多重部は、前記第１のバッファから読み出したスルー信号を優先的に多重すると共に、その空きタイミングに前記第２のバッファから読み出したアッド信号を多重することを特徴とする請求項４記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリング状光伝送システム及び光伝送装置に関し、更に詳しくは、複数の光伝送装置間を各一本の光ファイバでリング状に接続したリング状光伝送システム及び光伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、複数のノード間を各１本の光ファイバで接続してリング状光伝送路を構成すると共に、該光ファイバに上り下り２本のパスを設けて通信を行う単一方向パススイッチリング（ＵＰＳＲ）方式、又は複数のノード間を各２本の光ファイバで接続してリング状光伝送路を構成すると共に、各光ファイバにそれぞれ上り下り２本のパスを設けて通信を行う双方向ラインスイッチリング（ＢＬＳＲ）方式が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、従来は、局と加入者間を１本の光ファイバで接続し、同一波長の光信号を上り下りの双方向に伝送すると共に、上り下りの電気信号をフィルタで分離・処理することにより、実質的に双方向通信を可能とする同一波長双方向伝送方式が知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−９３２７８号公報（段落「０００４」、図３１）。
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−１８５１４号公報（要約、図）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１の光伝送方式では上り下りの各パスに信号終端回路が必要となるため、光伝送装置の構成が複雑化し、高価となる。また、上記特許文献２の光伝送方式でも、上り下りの電気信号を分離するためのフィルタ回路が必要となるため、通信装置の構成が複雑化し、高価となる。
【０００７】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的とする所は、簡単な構成及び制御で高い伝送効率が得られるリング状光伝送システム及び光伝送装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は例えば図１の構成により解決される。即ち、本発明（１）のリング状光伝送システムは、複数の光伝送装置Ａ〜Ｄ間を各一本の光ファイバ１０１ａ〜１０１ｄでリング状に接続すると共に、前記各光伝送装置（例えばＣ）は、所定の通信回線（例えば６１Ｃ）に接続して該通信回線の送受信信号を終端・処理する回線終端部５０と、リング状光伝送路１００の光伝送信号を終端・処理するリング状光伝送路終端部１１であって、前段の光ファイバ１０１ｂの光信号を受信する光受信部１２と、該光受信部の受信信号をリング状光伝送路の側にスルーさせるスルー信号と前記回線終端部の側にドロップさせるドロップ信号とに分離する分離部２１と、前記スルー信号と前記回線終端部からリング状光伝送路にアッドするアッド信号とを時分割多重する多重部３０と、該多重部の多重信号を後段の光ファイバ１０１ｃに送信する光送信部４０とを有するもの、とを備え、前記リング状光伝送路１００に伝送する全信号を該リング状光伝送路の一方向にのみ伝送するものである。
【０００９】
本発明（１）によれば、リング状光伝送路１００の一方向のパス（伝送帯域）を上り下りの全信号で共有することにより、簡単な構成及び制御で高い伝送効率が得られる。
【００１０】
本発明（２）では、上記本発明（１）において、各光伝送装置は本システムに固有の装置の識別ＩＤと、本システムに接続する通信回線又は端末に付与されたアドレス情報とを対応付けるためのテーブルとを備え、アッド元光伝送装置の多重部は自局のアッド信号に含まれるアドレス情報に基き前記テーブルを参照して該アッド信号がドロップされるべきドロップ先光伝送装置の識別ＩＤを付与して多重し、ドロップ先光伝送装置の分離部は受信信号に付与されたドロップ先光伝送装置識別ＩＤが自局の識別ＩＤと一致することにより，当該受信信号を回線終端部の側にドロップさせるものである。従って、既存のネットワークに容易に接続して様々な形態のリング状光伝送システムを構築できる。
【００１１】
本発明（３）では、上記本発明（１）において、リング状光伝送路を伝送する信号が同期転送モードによるフレーム信号、非同期転送モードによるセル信号又は情報蓄積転送モードによるパケット信号であるものである。従って、リング状光伝送路上の光信号時分割多重伝送を効率よく行える。
【００１２】
本発明（４）の光伝送装置は、上記本発明（１）記載のリング状光伝送システムを構成する光伝送装置であって、所定の通信回線に接続して該通信回線の送受信信号を終端・処理する回線終端部と、リング状光伝送路の光伝送信号を終端・処理するリング状光伝送路終端部であって、前段の光ファイバの光信号を受信する光受信部と、該光受信部の受信信号をリング状光伝送路の側にスルーさせるスルー信号と前記回線終端部の側にドロップさせるドロップ信号とに分離する分離部と、前記スルー信号と前記回線終端部からリング状光伝送路にアッドするアッド信号とを時分割多重する多重部と、該多重部の多重信号を後段の光ファイバに送信する光送信部とを有するもの、とを備えるものである。
【００１３】
本発明（５）では、上記本発明（４）において、スルー信号を一時的に蓄積する第１のバッファと、アッド信号を一時的に蓄積する第２のバッファとを備え、多重部は、前記第１のバッファから読み出したスルー信号を優先的に多重すると共に、その空きタイミングに前記第２のバッファから読み出したアッド信号を多重するものである。従って、リング状光伝送路の通信帯域を有効に利用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。
【００１５】
図２は実施の形態によるリング状光伝送システムを説明する図で、本発明によるリング状ネットワークをＬＡＮシステム構築に適用した例を示している。図において、１０は実施の形態による光伝送装置（以下、ノードとも呼ぶ）、１１はリング状光伝送路の光伝送信号を終端するリング状光伝送路終端部（ＲＮＷＴＵ）、１３は光信号を電気信号（受信信号）に変換するＯ／Ｅ変換部、２１は受信信号を他ノード宛受信信号（スルー信号）と自ノード宛受信信号（ドロップ信号）とに分離する分離部（ＤＭＸ）、３０は前記スルー信号と自ノード送信信号（アッド信号）とを時分割多重する多重部（ＭＵＸ）、４２は多重信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部、５０は各種通信方式網（ＡＴＭ通信，パケット通信，ＳＴＭ通信等）の通信回線６１に接続してその送受信信号を終端する回線終端部（ＬＴＵ）である。
【００１６】
このようなノードＡ〜Ｄを単一の一芯式光ファイバ１０１ａ〜１０１ｄにより相互に接続してリング状ネットワーク（ＲＮＷ）１００を構成すると共に、該リング状ネットワーク１００上の伝送信号を上り下りにつき一方向（例えば時計回り）にのみ伝送する。リング状ネットワーク１００上の光信号伝送方式としては、各種の伝送方式（ＡＴＭモード、ＳＴＭモード、パケット転送モード等）を採用できる。
【００１７】
更に、ノードＣ，ＤはＬＴＵ５０を介してイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）６１Ｃ，６１Ｄに接続すると共に、ハブ（ＨＵＢ）６２を介してパーソナルコンピュータ等からなる複数の端末ＴＥｂ〜ＴＥｄをリング状ネットワーク１００に収容し、ＬＡＮを構成している。一方、ノードＡはＬＴＵ５０を介して外部のＡＴＭ網２００Ａに接続し、また、ノードＢはＬＴＵ５０を介して外部の公衆網（移動網，インターネット網を含む）２００Ｂに接続している。ここで、６３は無線基地局（ＢＳ）、ＭＳは携帯端末（携帯電話等）である。こうして、このＬＡＮシステムを外部の任意のネットワークに接続できる。次に、このＬＡＮシステムを使用した通信動作を概説する。
【００１８】
ＴＥａからＴＥｂ宛に送信されたセルａはノードＡのＬＴＵ５０で終端、及び例えばＳＴＭモードの信号に変換され、リング状ネットワーク１００に伝送される多重フレームの空きタイムスロットにアッドインされる。該信号はリング状ネットワーク１００を時計回りに転送されてノードＢを通過（スルー）すると共に、次のノードＣでＬＴＵ５０の側にドロップされ、ここで接続回線（イーサネット）６１Ｃの伝送方式に対応したパケットａに変換され、更にＨＵＢを介して宛先端末ＴＥｂに転送される。
【００１９】
また、ＴＥｃからＭＳａ宛に送信された音声又はメールのパケットｃはノードＣで終端及びＳＴＭモードのフレーム信号に多重される。該信号は、リング状ネットワーク１００を時計回りに転送されてノードＤ，Ａを通過（スルー）すると共に、ノードＢでＬＴＵ５０の側にドロップされ、更に公衆（移動）網２００Ｂ、無線基地局ＢＳを介して宛先携帯端末ＭＳａに転送される。
【００２０】
図３は実施の形態によるノード装置１０のブロック図である。本実施の形態によるノード装置１０は、リング状ネットワーク１００の光伝送信号を終端するリング状光伝送路終端部（ＲＮＷＴＵ）１１と、本システム内／外のネットワークに接続するための各種通信方式による接続回線６１の送受信信号を終端する回線終端部５０とを備え、このようなノード装置１０を複数リング状に接続することで、様々な形態のリング状光伝送システムを安価かつ柔軟に構成可能となっている。
【００２１】
リング状光伝送路終端部１１は、前段の光ファイバ１０１ｄからの光信号を受信・終端する光受信部（光受信ポートａ）１２と、リング状ネットワーク１００を伝送する信号の時分割多重・分離を行う多重分離部２０と、多重分離部２０の多重信号を後段の光ファイバ１０１ａに送信する光送信部（光送信ポートｂ）４０とを備える。光受信部１２において、Ｏ／Ｅ変換部１３は光ファイバ１０１ｄからの光信号を電気信号に変換し、フレーマ受信部１４は該電気信号の物理レイヤを終端すると共に，受信信号を抽出する。
【００２２】
また多重分離部２０は、前記受信信号をリング状ネットワーク１００の他ノード宛受信信号（スルー信号）と自ノード宛受信信号（ドロップ信号）とに分離する分離部２１と、該分離されたスルー信号と自ノードからリング状ネットワーク１００にアッドする自ノード送信信号（アッド信号）とを多重する多重部３０とを備える。
【００２３】
分離部２１において、宛先識別番号テーブル２３は、リング状ネットワーク１００を構成する各ノード装置１０につき予め付与された本システムに固有（即ち、本システム内で自由に設定可能）のノード識別ＩＤを保持している。このノード識別ＩＤは、各ノード装置１０に実装されているスイッチにより設定したり、又は上位レイヤ（遠隔の不図示の保守装置等）によりリモート設定したりすることが可能である。また、宛先識別・振分部２２は、上流からの受信信号に付与されたドロップ先ノード識別ＩＤと自ノードの識別ＩＤとを比較すると共に、一致する場合は当該受信信号を回線終端部５０の側にドロップさせ、また一致しない場合は当該受信信号を多重部３０の側にスルーさせる。
【００２４】
多重部３０において、宛先識別番号テーブル３２は、リング状ネットワーク１００を構成する各ノード１０のノード識別ＩＤと、本システムが接続する各種通信方式の通信回線６１又は端末につき予めグローバルに付与されているアドレス情報（イーサネットのＭＡＣアドレス，ＡＴＭ網のＶＰＩ／ＶＣＩアドレス、インターネットのＩＰアドレス等）とを対応付けるためのテーブル情報を記憶している。また、任意複数のノード装置１０によって構成されるリング状ネットワーク１００のリングトポロジー情報は上記特許文献１に記載の公知の方法によって自動的に構築できる。宛先識別番号挿入部３１は、自局のアッド信号に含まれるアドレス情報に基き宛先識別番号テーブル３２を参照して該アッド信号がドロップされるべきドロップ先ノード装置の識別ＩＤを付与（挿入）する。これにより、あるノード装置１０でリング状ネットワーク１００にアッドインされた光伝送浸号は、宛先の通信回線６１に接続するノード装置１０で確実にドロップされる。
【００２５】
更に、バッファ（ＢＵＦ）３３は分離部２１からのスルー信号を一時的に蓄積し、バッファ（ＢＵＦ）３４は宛先識別番号挿入部３１からのアッド信号を一時的に蓄積する。読出制御部３５は、バッファ３３のスルー信号を優先的に読み出すと共に、スルー信号が存在しない空きタイミングにバッファ３４からアッド信号を読出し、そして、多重処理部３６はこれらの信号を時分割方式におより多重する。この場合は、リング状ネットワーク１００の全帯域をスルー信号優先で利用すると共に、アッド信号は空き帯域を有効利用してアッドされる。従って、リング状ネットワーク１００の輻輳を有効に回避できる。なお、なんらかの障害により，アッド局に戻ってきてしまったような光伝送信号を該
アッド局で捕捉してドロップ（廃棄）するように構成しても良い。
【００２６】
光送信部４０において、フレーマ送信部４１は、例えばＳＴＭモードの場合は、多重信号をリング状光伝送路１００に送信する信号へフォーマット変換し、Ｅ／Ｏ変換部４２は電気信号を光信号に変換する。
【００２７】
回線終端部５０において、信号変換部５１はリング状ネットワーク１００と接続回線６１との間で伝送形態の変換を行う。そして、送受信部（送受信ポートｃ）５２は接続回線の物理レイヤを終端する。
【００２８】
図４は実施の形態による多重分離動作を説明する図である。なお、ここではリング状ネットワーク１００にＳＴＭ方式による伝送フレームを伝送する場合を述べるが、ＡＴＭセルやＩＰパケットを伝送する場合も同様に考えられる。
【００２９】
図において、光受信部２０からの全受信信号フレーム▲１▼には、他ノード宛受信信号「他宛」と自ノード宛受信信号「自宛受」とが含まれ，時分割多重方式により各対応するタイムスロット（チャネルＣＨ）にマッピングされている。なお、「信号無」は空きスロットである。
【００３０】
分離部２１で分離された他ノード宛受信信号フレーム▲２▼において、前記他ノード宛信号「他宛」はそのまま残され（スルーされ）るが、自ノード宛受信信号「自宛受」は自ノードでドロップされてその部分が空きスロット「信号無」となっている。また、自ノード宛受信信号フレーム▲３▼では自ノード宛受信信号「自宛受」のみがそのまま残されており、その他は空きスロット「信号無」となっている。
【００３１】
一方、自ノード送信信号フレーム▲４▼では、ＣＨ２，３，５，８の各スロットタイミングに自ノード送信信号「自送信」がマッピングされている。ところで、もし、上記他ノード宛受信信号フレーム▲２▼と自ノード送信信号フレーム▲４▼とをそのままのタイミングで多重しようとすると、ＧＨ３，８で衝突が発生する。そこで、両フレーム▲２▼，▲４▼の各信号は一旦バッファ３３、３４に蓄積されると共に、読出制御部３５の所定の優先制御によって順次読み出される。
【００３２】
即ち、他ノード宛信号「他宛」については、基本的には、図の待ち合わせ後他ノード宛送信信号フレーム▲５▼に示す如く、前記スルーされたと同じスロットタイミング（実質待ち合わせ無し）で読み出される。従って、ＳＴＭ方式の場合でもノード毎に一々呼（チャネル番号）を張り替える必要が無く、伝送制御が簡単である。
【００３３】
一方、自ノード送信信号「自送信」については、図の待ち合わせ後自ノード送信信号フレーム▲６▼に示す如く、各信号を空きスロット（チャネル）に順次割り付ける。その結果、図示の如く、ＣＨ２の「自送信」は同ＣＨ２のスロットタイミングに読み出されるが、ＣＨ３の「自送信」はＣＨ５のスロットタイミングに読み出され、またＣＨ５の「自送信」はＣＨ７のスロットタイミングに読み出される。そして、ＣＨ８の「自送信」はＣＨ９のスロットタイミングに読み出される。この状態で，多重処理部３６は、上記各待ち合わせ後フレーム▲５▼，▲６▼をそのまま多重することにより、リング状ネットワーク１００の光送信信号フレーム▲７▼が得られる。このとき、自ノード送信信号も無い場合は送信信号フレームに空きスロットが発生することになる。
【００３４】
本実施の形態のリング状ネットワーク１００では、ＳＴＭ方式の採用により、フレーム信号のバースト伝送を行わないため、光送受信器を安価に構成できる。また、バースト伝送を行わないため、リングの接続距離や伝送速度に制限が無く、フレキシブルなリング状光伝送システムを提供可能である。
【００３５】
図５は他の実施の形態によるリング状光伝送システムを説明する図で、携帯電話システムの前進基地局への適用例を示している。図において、各ノードａ〜ｅは上記同様のリング状光伝送路終端部（ＲＮＷＴＵ）を備えており，各一本の光ファイバを介して相互に接続し、リング状ネットワーク１００を構成している。このうちの、ノードａは回線終端部ＬＴＵを介して移動網２００に接続しており、携帯電話システムの無線回線制御局としての機能を果たす。また残りの各ノードｂ〜ｅは、回線終端部ＬＴＵの代わりに、無線回線終端部ＡＩＦを備えており、携帯電話システムの無線基地局としての機能を果たす。各ノードｂ〜ｅは、好ましくは、ビル３００の各階１Ｆ〜４Ｆに分散配置され、リング状ネットワーク１００の全体として無線ＬＡＮを構成している。
【００３６】
このような構成により、ある携帯電話ＭＳｄは、同じフロアの携帯電話ＭＳｅと通話することも、異なるフロアの携帯電話ＭＳａと通話することも、又は
移動網２００に接続する外部の携帯電話と通話することも可能である。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、リング状ネットワーク１００にアッドするアッド信号にドロップ先ノード装置の識別ＩＤを付与する場合を述べたが、これに限らない。他にも、あるアッド信号に例えば同報の識別ＩＤ（番号）を付与することで、複数のノードに同報できる。また、アッド信号にＯＡＭ機能信号を表す識別ＩＤを付与して運用しても良い。
【００３８】
また、上記実施の形態では、他ノード宛信号を最優先とするバッファ読出制御を説明したが、これに限らない。例えば、本システムの監視／保守を行うためのＯＡＭ信号や、音声信号等のリアルタイム性を要求される信号等、扱う信号の種類によって対応する優先順位を設けたり変更したりしても良い。
【００３９】
また、上記実施の形態では、各ノード装置１０において自局の送信信号をリング状ネットワーク１００に無条件にアッドする場合を述べたが、これに限らない。リング状ネットワーク１００の有限な通信帯域を複数のノード１０で適正にシェアするために、各ノード１０でアッド信号のトラヒックを制限するようなシェーパ機能を設け、空きスロットがあっても自送信信号のアッドを待たせるように構成してもよい。
【００４０】
また、上記実施の形態では、リング状ネットワーク１００を構成するために、専用の複数のノード装置１０を設けたが、これに限らない。例えば、通常の通信機能を有する汎用のノード装置（通信端末等）にリング状光伝送終端部１１のみを一つのインターフェース部として設けることにより、このような複数のノード装置を相互に接続してリング状ネットワークを構築しても良い。
【００４１】
また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、簡単な構成及び制御で高い伝送効率が得られ、多様で安価なリング状光伝送システムの普及、及びその利用拡大に寄与するところが極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】実施の形態によるリング状光伝送システムを説明する図である。
【図３】実施の形態によるノード装置のブロック図である。
【図４】実施の形態による多重分離動作を説明する図である。
【図５】他の実施の形態によるリング状光伝送システムを説明する図である。
【符号の説明】
１０  光伝送装置（ノード）
１１  リング状光伝送路終端部（ＲＮＷＴＵ）
１３  Ｏ／Ｅ変換部
２１  分離部（ＤＭＸ）
３０  多重部（ＭＵＸ）
４２  Ｅ／Ｏ変換部
５０  回線終端部（ＬＴＵ）
６３  無線基地局（ＢＳ）
６２  ハブ（ＨＵＢ）
１００  リング状ネットワーク（ＲＮＷ）
１０１  光ファイバ
２００Ａ  ＡＴＭ網（ＮＷ）
２００Ｂ  公衆網（移動網を含む）
ＭＳ  携帯端末（携帯電話等）
ＴＥ  端末（パーソナルコンピュータ等）
【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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