(57)【要約】【課題】通信困難エリアの発見およびその解消を自動的、かつ簡易に行うことを可能とする。【解決手段】網制御装置２は、基地局１と移動通信端末３との通信状態の悪化に伴い生じる例えば通信切断およびＳＩＲ環境の低下などの所定のイベントが発生した際の移動通信端末３の位置を、例えば移動通信端末３からの通知に基づいて把握する。そして網制御装置２は、イベントの発生状況を管理しておき、ある基地局１が移動通信端末３と正常に通信することが困難であるような領域をフォーミング対象領域に設定する。このフォーミング対象領域には、上記の基地局１とは異なる基地局１からビームフォーミングする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の無線ゾーン内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第１基地局と、
前記第１基地局の無線ゾーン内に通信範囲を形成するようにビームフォーミングを行うことが可能で、前記通信範囲内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第２基地局と、
前記第１基地局と前記移動通信端末との通信状態の悪化に伴い生じる所定のイベントが発生した際の移動通信端末の位置を検出する検出手段と、
この検出手段での検出結果に基づいて所定の単位領域毎での前記イベントの発生状況を管理する管理手段と、
この管理手段により管理されているイベントの発生状況が所定条件を満たす単位領域をフォーミング対象領域に設定する設定手段と、
この設定手段により設定されたフォーミング対象領域を前記通信領域とするように前記第２基地局にビームフォーミングを行わせる制御手段とを具備した移動通信網。
【請求項２】
前記検出手段は、前記移動通信端末から通知される位置情報に基づいて前記イベントが発生した際の前記移動通信端末の位置を検出する請求項１に記載の移動通信網。
【請求項３】
前記イベントは、前記第１基地局と前記移動通信端末との通信が通信状態の劣化により切断されることであり、
かつ前記検出手段は、前記イベントが発生した移動通信端末からそのイベントが解消した後にそのイベントが発生した際の位置に関する位置情報の通知を受け、その通知された位置情報に基づいて前記イベントが発生した際の前記移動通信端末の位置を検出する請求項２に記載の移動通信網。
【請求項４】
前記請求項３に記載の移動通信網を介して通信を行う移動通信端末において、
自己の現在位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記イベントが発生した際の現在位置に関するものとして前記取得手段により取得された位置情報を記憶しておく記憶手段と、
前記イベントが解消して前記移動通信網への接続が行えるようになったことに応じて前記記憶手段により記憶されている位置情報を前記移動通信網に対して通知する通知手段とを具備した移動通信端末。
【請求項５】
前記請求項３に記載の移動通信網と前記請求項４に記載の移動通信端末とからなる移動通信システム。
【請求項６】
前記検出手段は、前記移動通信端末から定期的になされる位置情報の通知を受け、前記イベントが発生した以前に通知された位置情報に基づいて前記イベントが発生した際の前記移動通信端末の位置を検出する請求項２に記載の移動通信網。
【請求項７】
前記請求項６に記載の移動通信網を介して通信を行う移動通信端末において、
自己の現在位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記第１基地局と無線通信を行っている際に前記取得手段により取得された位置情報を前記移動通信網に対して定期的に通知する通知手段とを具備した移動通信端末。
【請求項８】
前記請求項６に記載の移動通信網と前記請求項７に記載の移動通信端末とからなる移動通信システム。
【請求項９】
前記第１基地局と無線通信を行っている移動通信端末に対して位置情報の通知を定期的に要求する要求手段を備え、
かつ前記検出手段は、前記要求手段による要求に応答して前記移動通信端末からなされる位置情報の通知を受け、前記イベントが発生した以前に通知された位置情報に基づいて前記イベントが発生した際の前記移動通信端末の位置を検出する請求項２に記載の移動通信網。
【請求項１０】
前記請求項９に記載の移動通信網を介して通信を行う移動通信端末において、
自己の現在位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された位置情報を前記要求手段による要求に応答して前記移動通信網に対して通知する通知手段とを具備した移動通信端末。
【請求項１１】
前記請求項９に記載の移動通信網と前記請求項１０に記載の移動通信端末とからなる移動通信システム。
【請求項１２】
前記イベントは通信品質が所定品質以下に低下することであって、
前記イベントが発生した移動通信端末に対して位置情報の通知を要求する要求手段を備え、
かつ前記検出手段は、前記要求手段による要求に応答して前記移動通信端末からなされる位置情報の通知を受け、前記イベントが発生した以前に通知された位置情報に基づいて前記イベントが発生した際の前記移動通信端末の位置を検出する請求項２に記載の移動通信網。
【請求項１３】
前記請求項１２に記載の移動通信網を介して通信を行う移動通信端末において、
自己の現在位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された位置情報を前記要求手段による要求に応答して前記移動通信網に対して通知する通知手段とを具備した移動通信端末。
【請求項１４】
前記請求項１２に記載の移動通信網と前記請求項１３に記載の移動通信端末とからなる移動通信システム。
【請求項１５】
前記イベントは通信品質が所定品質以下に低下することであって、
かつ前記検出手段は、前記イベントが発生した際に前記移動通信端末からなされる位置情報の通知を受け、その通知された位置情報に基づいて前記イベントが発生した際の前記移動通信端末の位置を検出する請求項２に記載の移動通信網。
【請求項１６】
前記請求項１５に記載の移動通信網にを介して通信を行う移動通信端末において、
自己の現在位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記第１基地局との間での通信品質が所定品質以下に低下する所定のイベントが発生した際に、その時に前記取得手段により取得されている位置情報を前記移動通信網に対して通知する通知手段とを具備した移動通信端末。
【請求項１７】
前記請求項１５に記載の移動通信網と前記請求項１６に記載の移動通信端末とからなる移動通信システム。
【請求項１８】
所定の無線ゾーン内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第１基地局と、
前記第１基地局の無線ゾーン内に通信範囲を形成するようにビームフォーミングを行うことが可能で、前記通信範囲内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第２基地局と、
前記第１基地局と無線通信を行っている前記移動通信端末のそれぞれの位置を検出する検出手段と、
この検出手段での検出結果に基づいて、前記第１基地局と無線通信を行っている前記移動通信端末が所定領域内に所定数以上存在する領域をフォーミング対象領域に設定する設定手段と、
この設定手段により設定されたフォーミング対象領域を前記通信領域とするように前記第２基地局にビームフォーミングを行わせる制御手段とを具備した移動通信網。
【請求項１９】
前記検出手段は、前記移動通信端末から定期的になされる位置情報の通知を受け、この通知された位置情報に基づいて前記イベントが発生した以前に通知された位置情報に基づいて前記移動通信端末のそれぞれの位置を検出する請求項１８に記載の移動通信網。
【請求項２０】
前記請求項１９に記載の移動通信網を介して通信を行う移動通信端末において、
自己の現在位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記第１基地局と無線通信を行っている際に前記取得手段により取得された位置情報を前記移動通信網に対して定期的に通知する通知手段とを具備した移動通信端末。
【請求項２１】
前記請求項１９に記載の移動通信網と前記請求項２０に記載の移動通信端末とからなる移動通信システム。
【請求項２２】
前記第１基地局と無線通信を行っている移動通信端末に対して位置情報の通知を所定のタイミングで要求する要求手段を備え、
かつ前記検出手段は、前記要求手段による要求に応答して前記移動通信端末からなされる位置情報の通知を受け、前記イベントが発生した以前に通知された位置情報に基づいて前記イベントが発生した際の前記移動通信端末の位置を検出する請求項２に記載の移動通信網。
【請求項２３】
前記請求項２２に記載の移動通信網を介して通信を行う移動通信端末において、
自己の現在位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された位置情報を前記要求手段による要求に応答して前記移動通信網に対して通知する通知手段とを具備した移動通信端末。
【請求項２４】
前記請求項２２に記載の移動通信網と前記請求項２３に記載の移動通信端末とからなる移動通信システム。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記フォーミング対象領域がビームフォーミングを行うことが可能な範囲内である前記第２基地局が複数存在する場合に、それらの第２基地局に順次前記フォーミング対象領域を前記通信領域とするようにビームフォーミングを行わせ、その際に前記移動通信端末と通信を行うことが可能であった第２基地局を前記フォーミング対象領域へのビームフォーミングを行うものとして確定する請求項１または請求項１８に記載の移動通信網。
【請求項２６】
前記第２基地局の通信領域を順次変化させつつこの第２基地局が前記移動通信端末との通信を行うことが可能である領域を検索する検索手段を備え、
前記制御手段は、前記フォーミング対象領域がビームフォーミングを行うことが可能な範囲内である前記第２基地局が複数存在する場合に、前記検索手段により前記移動通信端末との通信を行うことが可能であるとされた領域が前記フォーミング対象領域と一致する第２基地局を前記フォーミング対象領域へのビームフォーミングを行うものとして確定する請求項１または請求項１８に記載の移動通信網。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信サービスを提供する移動通信システムと、その移動通信システムに用いられる移動通信網および移動通信端末とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信環境では、主に基地局と移動通信端末との間に存在する建物などの影響により、伝搬時間の異なる複数のパス（マルチパス）が生じる。また、移動通信端末の近傍に存在する建物などでの反射や散乱のために様々な方向より到来する複数の波が干渉しあって、フェージングと呼ばれるランダムな定在波が生じる。１つのセル内のマルチパス信号は、独特なフェージング変動をして互いに干渉となる。またセルの境界の近傍では、他セル干渉の影響が大きくなる。
【０００３】
これらの事情から、セル内であっても正常に通信を行うことが困難である通信困難エリアが存在し得る。
【０００４】
従来、このような通信困難エリアは、システム運用者や端末メーカによるフィールド実地調査、あるいはエンドユーザからの苦情等で発見される。そして、発見された通信困難エリアを解消するように、基地局の増設などの処置を行っていた。
【０００５】
また、同一エリアに通信中の移動通信端末が集中すると、それらの移動通信端末がそれぞれ送受信する信号が干渉しあって、通信サービスの品質低下を来たす恐れがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来は、通信困難エリアの発見およびその解消のための処置は人手に頼って行われていた。このため、通信困難エリアの発見およびその解消のための処置には、非常に多くの手間を要するという不具合があった。
【０００７】
また、移動通信端末の集中により、それらの送受信信号間の干渉により通信サービスの品質低下を来たすという不具合があった。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは第１に、通信困難エリアの発見およびその解消を自動的、かつ簡易に行うことを可能とすることにある。
【０００９】
また本発明の目的とするところは第２に、移動通信端末が集中したエリアにおいても良質な通信サービスを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために第１の発明は、所定の無線ゾーン内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第１基地局と、前記第１基地局の無線ゾーン内に通信範囲を形成するようにビームフォーミングを行うことが可能で、前記通信範囲内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第２基地局とを備える移動通信網にて、前記第１基地局と前記移動通信端末との通信状態の悪化に伴い生じる所定のイベントが発生した際の移動通信端末の位置を例えば移動通信端末からの通知に基づいて検出し、所定の単位領域毎での前記イベントの発生状況を管理しておく。そしてさらに移動通信網では、この管理しているイベントの発生状況が所定条件を満たす単位領域をフォーミング対象領域に設定し、このフォーミング対象領域を前記通信領域とするように前記第２基地局にビームフォーミングを行わせるようにした。
【００１１】
このような手段を講じたことにより、実際の通信において第１基地局と移動通信端末との通信状態の悪化に伴い生じる所定のイベントが発生した際の移動通信端末の位置が移動通信網にて把握される。イベントの発生状況に基づいて第１基地局が移動通信端末と正常に通信することが困難であるような領域がフォーミング対象領域に設定される。そしてこのフォーミング対象領域には、第２基地局からビームフォーミングがなされる。従って、第１基地局との通信が困難である領域は、第２基地局との通信が行えるように処置される。
【００１２】
また前記第２の目的を達成するために第２の発明は、所定の無線ゾーン内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第１基地局と、前記第１基地局の無線ゾーン内に通信範囲を形成するようにビームフォーミングを行うことが可能で、前記通信範囲内に位置する移動通信端末と無線通信を行う第２基地局とを備える移動通信網にて、前記第１基地局と無線通信を行っている前記移動通信端末のそれぞれの位置を検出し、前記第１基地局と無線通信を行っている前記移動通信端末が所定領域内に所定数以上存在する領域をフォーミング対象領域に設定する。そしてさらに移動通信網では、この設定されたフォーミング対象領域を前記通信領域とするように前記第２基地局にビームフォーミングを行わせるようにした。
【００１３】
このような手段を講じたことにより、第１基地局と無線通信を行っている移動通信端末の数が移動通信網にて把握される。第１基地局と無線通信を行っている移動通信端末が所定数以上集中している領域がフォーミング対象領域に設定される。そしてこのフォーミング対象領域には、第２基地局からビームフォーミングがなされる。従って、上記のような移動通信端末の集中した領域は、それらの移動通信端末との無線通信が第１基地局と第２基地局とで分担して行える状態が設定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態につき説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は第１実施形態に係る移動通信システムの概要を示す図である。
【００１６】
図１に示すようにこの移動通信システムは、多数の基地局１および網制御装置２で構成される移動通信網と、多数の移動通信端末３を含む。なお図１においては、基地局１は４つのみを示している。そして以下の説明および図１においては、特に個々の基地局１を区別する必要がある場合には、それぞれ基地局１−１，１−２，１−３，１−４と表わすこととする。また図１において、移動通信端末３は２つのみを示している。そして以下の説明および図１においては、特に個々の移動通信端末３を区別する必要がある場合には、それぞれ移動通信端末３−１，３−２と表わすこととする。
【００１７】
基地局１−１は、図１に破線で示すセルＣの範囲内に位置する移動通信端末３と無線通信を行うことで、移動通信端末３を移動通信網に接続する。
【００１８】
基地局１−２，１−３，１−４は、セルＣに比べて小さな通信範囲に位置する移動通信端末３と無線通信を行うことで、移動通信端末３を移動通信網に接続する。基地局１−２，１−３，１−４は、セルＣの一部領域を含む所定のフォーミング範囲内の任意の位置に通信領域を形成するようにビームフォーミングを行うことができる。このビームフォーミングには、周知の技術が利用できる。
【００１９】
なお、基地局１−１は、基地局１−２，１−３，１−４と同様にビームフォーミングを行う機能を兼ね備えていても良い。また基地局１−２，１−３，１−４は、基地局１−１と同様に固定的なセルを形成する機能を兼ね備えていても良い。
【００２０】
図２は網制御装置２の要部のブロック図である。
【００２１】
この図２に示すように網制御装置２は、通信制御部２１、位置情報処理部２２、ビームフォーミング制御部２３およびデータベース２４を有している。
【００２２】
通信制御部２１は、基地局１がそれぞれ接続されている。通信制御部２１は、基地局１間での通信や基地局１と図示しない他の網との間の通信などを制御することで、基地局１と無線通信を行う移動通信端末３が通信を行えるようにする。
【００２３】
位置情報処理部２２は、移動通信端末３から通知される位置情報を利用して、基地局１と移動通信端末３との通信状態の悪化に伴い生じる所定のイベントが発生する位置の管理を行う。この管理のために位置情報処理部２２は、データベース２４を使用する。
【００２４】
ビームフォーミング制御部２３は、位置情報処理部２２での管理結果に基づいて、通信困難エリアの位置を検出する。ビームフォーミング制御部２３は、検出した通信困難エリアへとビームフォーミングを行わせるべく基地局１−２，１−３，１−４を制御する。
【００２５】
データベース２４は、上記イベントの発生状況などを管理するための各種情報が記録される。
【００２６】
図３は移動通信端末３の要部のブロック図である。
【００２７】
この図３に示すように移動通信端末３は、アンテナ３１、無線部３２、信号処理部３３、送受話部３４、ＧＰＳ受信部３５、記憶部３６および制御部３７を有している。
【００２８】
無線部３２は、例えば無線送受信部や、変復調部あるいは伝送信号処理部などを有した周知の構成のものであり、アンテナ３１を介して基地局１との間で例えばＣＤＭＡ方式での無線通信を行うため各種の処理を行う。
【００２９】
信号処理部３３は、例えばボコーダおよびＰＣＭ符号処理部などの音声処理部、ならびにデータ伝送プロトコル処理部、データ処理部およびデータ表示部などのデータ通信部などを有した周知の構成のものである。
【００３０】
送受話部３４は、送話音声に基づく送話信号の生成や、受話信号に基づく受話音声の再生などの処理を行う周知の構成のものである。
【００３１】
ＧＰＳ受信部３５は、図示しないＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号をアンテナ３１を介して受け、その処理を行う周知の構成のものである。
【００３２】
記憶部３６は、制御部３７が各種の処理を行う上で必要な情報を記憶する。
【００３３】
制御部３７は、無線部３２および信号処理部３３の動作を制御するとともに、基地局１との間で制御データの授受を行うことで移動通信端末３としての動作を実現する。また制御部３７は、位置通知部３７ａとしても機能する。位置通知部３７ａは、上記イベントが発生した際の自己の位置を網制御装置２にて判断可能とするために、網制御装置２に対する位置通知を行う。
【００３４】
次に以上のように構成された移動通信システムの動作につき説明する。
【００３５】
まず、移動通信端末３による通信は周知の動作により実現される。すなわち、例えばセルＣ内に位置する移動通信端末３は、基本的には基地局１−１との無線通信を行うことで移動通信網に接続され、通信が行われる。
【００３６】
移動通信端末３が通信を行う状態にあるとき、その移動通信端末３の制御部３７は所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図４に示す処理を実行する。
【００３７】
この処理で制御部３７はまずステップＳＴ１およびステップＳＴ２において、通信切断が発生したか、あるいは低ＳＩＲ環境となったかを確認する。そして、もしいずれも該当しないのであれば、制御部３７はこの図４の処理を終了する。
【００３８】
さて、通信中である移動通信端末３がシャドウイングにより基地局１との通信を維持することができないエリアに入った場合やセル外に出た場合、あるいは低ＳＩＲ環境によるＢＬＥＲ劣化が生じた場合などには通信切断が生じることがある。このような通信切断が発生したことをステップＳＴ１にて確認したならば、制御部３７はステップＳＴ３において、ＧＰＳ受信部３５からＧＰＳ情報を取得し、これを記憶部３６へと保存しておく。
【００３９】
この上で制御部３７はステップＳＴ４において、基地局１との通信が可能になるのを待ち受ける。そして基地局１との通信が可能になったことを確認したならば、制御部３７はステップＳＴ５において、記憶部３６に保存してある上記のＧＰＳ情報に基づく位置情報を網制御装置２へと通知する。なお位置情報は、ＰＧＰＳ情報等から求まる経緯度情報のような座標情報としてもよいし、そのような座標情報を求めるための情報としてもよい。
【００４０】
一方、通信中である移動通信端末３が他セル干渉やマルチパス干渉が大きいエリアに入った場合、通信切断こそ発生しないものの、過剰電力を要求するような低ＳＩＲ環境となることがある。このような低ＳＩＲ環境となったことをステップＳＴ２にて確認したならば、制御部３７はステップＳＴ６において、ＧＰＳ受信部３５からＧＰＳ情報を取得する。そして制御部３７はステップＳＴ７において、上記取得したＧＰＳ情報に基づく位置情報を網制御装置２へと通知する。
【００４１】
さて網制御装置２において位置情報処理部２２は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図５に示す処理を実行する。
【００４２】
この処理で位置情報処理部２２はまずステップＳＴ１１において、移動通信端末３からの位置通知がなされたか否かを確認する。そして、位置通知が行われていないことを確認したならば、位置情報処理部２２はこの図５の処理を終了する。
【００４３】
さて、前述のように移動通信端末３から網制御装置２に対して位置情報の通知が行われたならば、位置情報処理部２２はそのことをステップＳＴ１１にて確認することとなる。そしてこの場合に位置情報処理部２２はステップＳＴ１２において、上記通知された位置情報を通信制御部２１を介して取得する。続いて位置情報処理部２２はステップＳＴ１３において、上記取得した位置情報と、現在時刻を示す時刻情報とを含んだデータレコードをデータベース２４に追加する。
【００４４】
以上のようにして、通信切断およびＳＩＲ低下などのイベントが移動通信端末３にて発生する毎に、その時の移動通信端末３の位置を示す位置情報がデータベース２４に蓄積されて行く。
【００４５】
このようななかでビームフォーミング制御部２３は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図６に示す処理を実行する。
【００４６】
この処理でビームフォーミング制御部２３はまずステップＳＴ２１において、データベース２４を解析し、統計的に通信困難エリアの特定を行う。続いてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２２において、通信困難エリアが有るか否かを確認する。そして通信困難エリアが無いことを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はこの図６の処理を終了する。
【００４７】
通信困難エリアが有ることを確認した場合には、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２３において、通信困難エリアが既にフォーミング対象エリアに設定済みであるか否かを確認する。通信困難エリアが新たに発見されたものであるならば、その通信困難エリアはフォーミング対象エリアには設定されていない。そこでこのように通信困難エリアがフォーミング対象エリアに設定されていないことを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２４において、通信困難エリアをフォーミング対象エリアに設定する。
【００４８】
次にビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２５において、フォーミング対象エリアがビームフォーミングの可能エリア内である基地局をフォーミング基地局候補として選定する。具体的には図１の例では、セルＣ内のエリアＥがビルＢ１によるシャドウイングによりエリアＥが通信困難エリアとなっている例を示している。そしてこのエリアＥを含むエリアをビームフォーミングの可能エリアとするものとして、基地局１−２，１−３，１−４が存在する例となっている。この場合にビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２５においては、基地局１−２，１−３，１−４をフォーミング基地局候補として選定する。
【００４９】
続いてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２６において、フォーミング基地局候補のなかにまだ選択していない基地局１が有るか否かを確認する。ここで未選択の基地局１が有ることを確認したならばビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２７において、その未選択の基地局１のうちの１つを選択する。そしてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２８において、上記選択した基地局１にフォーミング対象エリアへのビームフォーミングを開始させる。この上でビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２９において、今回ビームフォーミングを開始したエリアを通信困難エリアと判定するために用いられたデータをデータベース２４から除外する。すなわち、今回ビームフォーミングを開始したエリアは通信の条件が変化するのであるから、そのエリアに関して蓄積したデータを除外するのである。
【００５０】
このように、ある基地局１と移動通信端末３との間での通信が困難となるエリアをカバーするべく別の基地局１からビームフォーミングを行うように設定がなされるのである。ただし、このビームフォーミングにより通信困難エリアでの通信が可能になるかどうかは保証されない。すなわち、例えば図１の例では、基地局１−２や基地局１−３からエリアＥへとビームフォーミングを行おうとすると、ビルＢ２，Ｂ３に遮られてしまい、エリアＥに位置する移動通信端末３と基地局１−２，１−３とは通信を良好に行うことができない。
【００５１】
このような状態となった場合には、依然として通信困難エリアが解消されないこととなる。そしてこの状態がしばらく続くと、そのエリアでのイベント発生に関するデータがデータベース２４に蓄積される。この結果、ビームフォーミング制御部２３がステップＳＴ２２にて通信困難エリアがあることを確認することとなる。このとき見つけられる通信困難エリアは、既にフォーミング対象エリアに設定されていることとなる。従って、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２３にて通信困難エリアが既にフォーミング対象エリアに設定済みであることを確認することとなる。この場合、ビームフォーミング制御部２３は上述のステップＳＴ２４およびステップＳＴ２５の処理を行わず、処理をステップＳＴ２３からステップＳＴ２６に移行する。そしてビームフォーミング制御部２３は、ステップＳＴ２６以降の処理を上述と同様に繰り返す。これにより、未選択に基地局１がまだ残っているならば、ビームフォーミングを行う基地局１が変更される。
【００５２】
そして、例えば図１における基地局１−４のようにフォーミング対象エリアと通信を行うことが可能な基地局１がビームフォーミングを行うようになれば、フォーミング対象エリアは通信困難エリアではなくなる。
【００５３】
なお、フォーミング基地局候補として選定された全ての基地局１からビームフォーミングを行ってみても通信困難エリアが解消されないとすると、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ２６にて未選択の基地局が無いことを確認することとなる。この場合は既存の基地局１からのビームフォーミングでは通信困難エリアを解消することが困難であることとなるので、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ３０において、例えばその旨を管理者に対して報知するなどのエラー処理を行う。
【００５４】
以上のように第１実施形態によれば、ある基地局１と移動通信端末３との間での通信が困難となるエリアが、イベントの発生状況を蓄積管理することで自動的に発見される。そしてその通信困難エリアは、別の基地局１からのビームフォーミングが行われることでカバーされ、通信を行うことが可能なエリアとされる。従って、通信困難エリアの調査やその解消のための処置に人手はほとんど必要ない。
【００５５】
また第１実施形態によれば、通信困難エリアをビームフォーミング可能なエリアとする基地局１が複数有る場合には、それらの基地局１のいずれにビームフォーミングを行わせるかを自動的に決定する。この結果、この点にも人手の介在の必要がない。
【００５６】
また第１実施形態によれば、イベント発生位置を管理するための移動通信端末３から網制御装置２への位置の通知は、移動通信端末３から一方的に行うようにしている。この結果、網制御装置２からは位置通知の要求を行う必要が無く、網制御装置２の負担を軽減することができる。
【００５７】
また第１実施形態によれば、通信切断が発生した際の位置を移動通信端末３にて記憶しておき、通信が可能になった後に移動通信端末３から網制御装置２へと上記の記憶しておいた位置を通知する。この結果、網制御装置２では通信切断が発生した移動通信端末３の位置を正確に把握することができ、通信困難エリアを小さな誤差で特定することができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
第２実施形態に係る移動通信システムは、ハード的な構成は前述の第１実施形態における移動通信システムと同様である。そして第２実施形態に係る移動通信システムは、位置情報処理部２２、ビームフォーミング制御部２３および制御部３７の処理が以下の動作を行うように第１実施形態とは異なっている。
【００５９】
位置情報処理部２２は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図７に示す処理を実行する。
【００６０】
この処理で位置情報処理部２２はまずステップＳＴ３１において、通信中であったいずれかの移動通信端末３に関して通信切断が発生したか否かを確認する。そして通信切断が発生していないことを確認したならば、位置情報処理部２２はステップＳＴ３２において、通信中の移動通信端末３に対して位置通知を要求する。
【００６１】
さて通信中である移動通信端末３において制御部３７は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図８に示す処理を実行する。
【００６２】
この処理で制御部３７はまずステップＳＴ４１において、上述のような位置通知の要求が移動通信網側からなされたか否かを確認する。もしここで位置通知の要求がなされていないならば、制御部３７はこの図８の処理を終了する。
【００６３】
しかしながら、上述のように位置通知の要求が移動通信網側からなされたことを確認したならば、制御部３７はステップＳＴ４２において、ＧＰＳ受信部３５からＧＰＳ情報を取得する。そして制御部３７はステップＳＴ４３において、上記取得したＧＰＳ情報に基づく位置情報を網制御装置２へと通知する。
【００６４】
そこで位置情報処理部２２はステップＳＴ３２にて位置通知を要求したのちにステップＳＴ３３において、上述のように移動通信端末３から通知されてくる位置情報を通信制御部２１を介して取得する。そして位置情報処理部２２はステップＳＴ３４において、上記取得した位置情報を最新位置情報として保持しておく。
【００６５】
続いて位置情報処理部２２はステップＳＴ３５において、上記取得した位置情報を通知した移動通信端末３から過剰電力の要求がなされているか否かを確認する。そして過剰電力の要求がなされていることを確認したならば、位置情報処理部２２はステップＳＴ３６において、上記取得した位置情報と、現在時刻を示す時刻情報とを含んだデータレコードをデータベース２４に追加する。なお、過剰電力の要求がなされていないことをステップＳＴ３５にて確認したならば、位置情報処理部２２はステップＳＴ３６の処理をパスする。
【００６６】
このように、低ＳＩＲ環境にある移動通信端末３については、その位置が網制御装置２にて定期的に把握され、その位置を示す位置情報がデータベース２４に蓄積されて行く。
【００６７】
これに対して、ステップＳＴ３１にて通信切断が発生したことを確認したならば、位置情報処理部２２はステップＳＴ３７において、最新位置情報として保持してある位置情報と、現在時刻を示す時刻情報とを含んだデータレコードをデータベース２４に追加する。
【００６８】
このように、通信切断が発生した移動通信端末３に関しては、通信中に網制御装置２にて定期的に把握していた位置のうちの最新のものを示す位置情報がデータベース２４に蓄積されて行く。
【００６９】
さてビームフォーミング制御部２３は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図９に示す処理を実行する。なお、この図９に示す処理は、ビームフォーミングを行う機能を有する基地局１のそれぞれを対象（以下、対象基地局と賞する）としてそれぞれ実行される。また図９に示す処理を行う間隔は、図７および図８に示す処理を行う間隔に比べて長くて良い。
【００７０】
ビームフォーミング制御部２３はまずステップＳＴ５１において、対象基地局１にビームフォーミングを開始させる。なお、初期にビームフォーミングの対象とするエリアは基地局１毎に予め定められている。
【００７１】
次にビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ５２およびステップＳＴ５４において、１エリアに関するビームフォーミングを開始してから一定時間が経過するか、あるいは対象基地局１と移動通信端末３との通信が発生するのを待ち受ける。
【００７２】
この状態で対象基地局１と移動通信端末３との通信が発生したことをステップＳＴ５３にて確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ５４において、対象基地局１がフォーミング中であるエリアを通信可能エリアとして登録する。しかしながら、対象基地局１と移動通信端末３との通信が発生することなく一定時間が経過したことを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ５４の処理をパスする。すなわちこの場合にビームフォーミング制御部２３は、対象基地局１がフォーミング中であるエリアを通信可能エリアとはしないのである。
【００７３】
続いてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ５５において、スキャンが完了したか否かを確認する。そしてまだスキャンが完了していないことを確認したならばビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ５６において、対象基地局１がビームフォーミングの対象とするエリアを変更させる。なお、ビームフォーミングの対象とするエリアの順序は基地局１毎に予め定められている。
【００７４】
この上でビームフォーミング制御部２３は、ステップＳＴ５２以降の処理を繰り返す。すなわちビームフォーミング制御部２３は、ビームフォーミングの対象とするエリアを徐々に変化させながら、各エリアにて通信が可能かどうかを確認するスキャン動作を行うのである。そして、スキャンするべき全てのエリアに関して通信が可能かどうかを確認し終えたならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ５５にてスキャンが完了したと判定し、この図９の処理を終了する。
【００７５】
一方、前述のように位置情報処理部２２により通信切断およびＳＩＲ低下などのイベントが移動通信端末３にて発生した時の移動通信端末３の位置を示す位置情報がデータベース２４に蓄積されて行くなかでビームフォーミング制御部２３は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図１０に示す処理を実行する。この図１０に示す処理は、図９に示す処理とは非同期に行われるもので、通常は図９に示す処理よりも頻繁に行われる。
【００７６】
この処理でビームフォーミング制御部２３はまずステップＳＴ６１において、データベース２４を解析し、統計的に通信困難エリアの特定を行う。続いてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６２において、通信困難エリアが有るか否かを確認する。そして通信困難エリアが無いことを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はこの図１０の処理を終了する。
【００７７】
通信困難エリアが有ることを確認した場合には、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６３において、通信困難エリアが既にフォーミング対象エリアに設定済みであるか否かを確認する。通信困難エリアが新たに発見されたものであるならば、その通信困難エリアはフォーミング対象エリアには設定されていない。そこでこのように通信困難エリアがフォーミング対象エリアに設定されていないことを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６４において、通信困難エリアをフォーミング対象エリアに設定する。
【００７８】
次にビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６５において、フォーミング対象エリアが通信可能エリアとして登録されている基地局１を１つ選定する。
【００７９】
続いてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６６において、ステップＳＴ６５にて該当する基地局１が有ったか否かを確認する。そして該当する基地局１が有ることを確認したならばビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６７において、その選定された基地局１にフォーミング対象エリアへのビームフォーミングを開始させる。この上でビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６８において、今回ビームフォーミングを開始したエリアを通信困難エリアと判定するために用いられたデータをデータベース２４から除外する。すなわち、今回ビームフォーミングを開始したエリアは通信の条件が変化するのであるから、そのエリアに関して蓄積したデータを除外するのである。
【００８０】
このように、ある基地局１と移動通信端末３との間での通信が困難となるエリアをカバーするべく別の基地局１からビームフォーミングを行うように設定がなされるのである。
【００８１】
なお、ステップＳＴ６５にて該当する基地局１が１つも見つからなかった場合、既存の基地局１からのビームフォーミングでは通信困難エリアを解消することが困難であることとなる。そこで該当する基地局が無いことをステップＳＴ６６にて確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ６９において、例えばその旨を管理者に対して報知するなどのエラー処理を行う。
【００８２】
以上のように第２実施形態によれば、ある基地局１と移動通信端末３との間での通信が困難となるエリアが、イベントの発生状況を蓄積管理することで自動的に発見される。そしてその通信困難エリアは、別の基地局１からのビームフォーミングが行われることでカバーされ、通信を行うことが可能なエリアとされる。従って、通信困難エリアの調査やその解消のための処置に人手はほとんど必要ない。
【００８３】
また第２実施形態によれば、通信困難エリアをビームフォーミング可能なエリアとする基地局１が複数有る場合には、それらの基地局１のいずれにビームフォーミングを行わせるかを自動的に決定するので、この点にも人手の介在の必要がない。
【００８４】
そして第２実施形態によればさらに、事前に各基地局１にビームフォーミング動作のスキャンを行わせて、各基地局１毎のビームフォーミングによる通信可能なエリアを検出して登録しておく。そして通信困難エリアが見つかった場合には、そのエリアが通信可能エリアとして登録された基地局１にビームフォーミングを行わせる。従って、通信困難エリアが見つかったならば、そのエリアを即座にビームフォーミングによりカバーすることが可能となり、通信困難エリアをいち早く解消することが可能となる。
【００８５】
また第２実施形態によれば、イベント発生に関する管理は網制御装置２にて全て行う。この結果、移動通信端末３は網制御装置２からの要求に応じて位置通知を行うだけで良く、移動通信端末３側の負担が前述の第１実施形態に比べて軽減される。
【００８６】
また第２実施形態によれば、網制御装置２では、通信切断が生じた移動通信端末３の位置を、通信切断される前に通知された最新の位置として判断するようにしている。この結果、移動通信端末３側の負担は前述の第１実施形態に比べて軽減される。
【００８７】
（第３の実施形態）
第３実施形態に係る移動通信システムは、ハード的な構成は前述の第１実施形態における移動通信システムと同様である。そして第３実施形態に係る移動通信システムは、位置情報処理部２２およびビームフォーミング制御部２３の処理が以下の動作を行うように第１実施形態とは異なっている。
【００８８】
位置情報処理部２２は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図１１に示す処理を実行する。
【００８９】
この処理で位置情報処理部２２はまずステップＳＴ７１において、移動通信端末３からの位置通知がなされたか否かを確認する。そして、位置通知が行われていないことを確認したならば、位置情報処理部２２はこの図１１の処理を終了する。
【００９０】
さて、第１実施形態に示したように移動通信端末３から網制御装置２に対して位置情報の通知が行われたならば、位置情報処理部２２はそのことをステップＳＴ７１にて確認することとなる。そしてこの場合に位置情報処理部２２はステップＳＴ７２において、上記通知された位置情報を通信制御部２１を介して取得する。
【００９１】
続いて位置情報処理部２２はステップＳＴ７３において、上記取得した位置情報に基づいてデータベース２４を更新する。なおこの第３実施形態におけるデータベース２４は、第１実施形態とは異なり、各基地局１と通信中である移動通信端末３のそれぞれの位置を管理するものである。
【００９２】
このようにして、移動通信端末３からの通知に基づいて、現在通信中である移動通信端末３のそれぞれの位置がデータベース２４に記述される。
【００９３】
このようななかでビームフォーミング制御部２３は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図１２に示す処理を実行する。
【００９４】
この処理でビームフォーミング制御部２３はまずステップＳＴ８１において、データベース２４を解析し、通信中の移動通信端末の分布の特定を行う。続いてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８２において、端末集中エリアがあるか否かを上記の解析の結果に基づいて確認する。なお、端末集中エリアとは、所定の大きさのエリア内に通信中である移動通信端末３が所定数以上存在するエリアである。
【００９５】
もし端末集中エリアが有ることを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８３において、その端末集中エリアを対象としたビームフォーミングを既に行っているか否かを確認する。そして、その端末集中エリアを対象としたビームフォーミングがまだ行っていないことを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８４において、端末集中エリアが既にフォーミング対象エリアに設定済みであるか否かを確認する。端末集中エリアが新たに発見されたものであるならば、その端末集中エリアはフォーミング対象エリアには設定されていない。そこでこのように端末集中エリアがフォーミング対象エリアに設定されていないことを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８５において、端末集中エリアをフォーミング対象エリアに設定する。
【００９６】
次にビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８６において、フォーミング対象エリアがビームフォーミングの可能エリア内である基地局１をフォーミング基地局候補として選定する。続いてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８７において、フォーミング基地局候補のなかにまだ選択していない基地局が有るか否かを確認する。ここで未選択の基地局１が有ることを確認したならばビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８８において、その未選択の基地局１のうちの１つを選択する。そしてビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８９において、上記選択した基地局１にフォーミング対象エリアへのビームフォーミングを開始させる。
【００９７】
このように、通信中の移動通信端末３が集中しているエリアをカバーするべく別の基地局１からビームフォーミングを行うように設定がなされるのである。ただし、このビームフォーミングを行う基地局１と端末集中エリアでに位置する移動通信端末３との通信が可能になるかどうかは保証されない。
【００９８】
ビームフォーミングを行う基地局１と端末集中エリアとの間に障害物が存在するなどの場合には、依然として端末集中エリアが解消されないこととなる。このため、ビームフォーミング制御部２３がステップＳＴ８２にて端末集中エリアがあることを再度確認することとなる。このとき見つけられる端末集中エリアは、既にフォーミング対象エリアに設定されていることとなる。従って、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８３にて端末集中エリアが既にフォーミング対象エリアに設定済みであることを確認することとなる。この場合、ビームフォーミング制御部２３は上述のステップＳＴ８５およびステップＳＴ８６の処理を行わず、処理をステップＳＴ８３からステップＳＴ８７に移行する。そしてビームフォーミング制御部２３は、ステップＳＴ８７以降の処理を上述と同様に繰り返す。これにより、未選択に基地局１がまだ残っているならば、ビームフォーミングを行う基地局１が変更される。
【００９９】
そして、フォーミング対象エリアと通信を行うことが可能な基地局１がビームフォーミングを行うようになれば、フォーミング対象エリアで通信中の移動通信端末３はそれまで通信していた基地局１の他にビームフォーミングを行う基地局１との通信を行うことが可能となる。
【０１００】
このようにしてビームフォーミングを開始したエリアに関しては、以降において端末集中エリアとなっていても、既に対策済みである。そこで、端末集中エリアを対象としてビームフォーミングを既に行っていることをステップＳＴ８３にて確認した場合には、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８４以降の処理を行うことなしに、そのまま図１２の処理を終了する。
【０１０１】
なお、フォーミング基地局候補として選定された全ての基地局１からビームフォーミングを行ってみても端末集中エリアが解消されないとすると、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ８７にて未選択の基地局１が無いことを確認することとなる。この場合は既存の基地局１からのビームフォーミングでは端末集中エリアを解消することが困難であることとなるので、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ９０において、例えばその旨を管理者に対して報知するなどのエラー処理を行う。
【０１０２】
ところで、端末集中エリアが無いことをステップＳＴ８２にて確認した場合、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ９１において、ビームフォーミングを行っているエリアが有るか否かを確認する。そして該当するエリアがあることを確認したならば、ビームフォーミング制御部２３はステップＳＴ９２において、そのエリアを対象とするビームフォーミングを停止させる。
【０１０３】
以上のように第３実施形態によれば、ある基地局１と通信中である移動通信端末３が多数であるエリアが、各移動通信端末３からの位置通知に基づいて網制御装置２にて自動的に発見される。そしてその端末集中エリアは、別の基地局１からのビームフォーミングが行われることでカバーされる。この結果、多数の移動通信端末３の通信が２つの基地局１により分担されることになり、送信電力を低減して周波数利用効率が向上する。
【０１０４】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば第２実施形態では、移動通信端末３から網制御装置２への位置通知は、網制御装置２からの要求を行うことなしに移動通信端末３から定期的におこなうようにしても良い。
【０１０５】
第２実施形態では、位置情報処理部２２は過去に取得した複数の位置情報に基づいて移動通信端末３の移動状態を推測してイベント発生位置を推定することとしても良い。
【０１０６】
第２実施形態では、スキャンの際に通信可能エリアと判定する際の条件は、例えば「複数回の通信が発生した場合」などのように任意に定めることが可能である。
【０１０７】
第３実施形態では、移動通信端末３の集中を監視するための位置情報の通知を網制御装置２からの要求により行っても良い。この場合、要求するタイミングは定期的であっても良いし、あるいは「通信中の端末数が所定数を越えたとき」などの条件が成立したときとしても良い。
【０１０８】
第３実施形態においても、ビームフォーミングを行う基地局の選定を第２実施形態のように行っても良い。
【０１０９】
第１実施形態での位置情報処理部２２および制御部３７の処理と、第２実施形態でのビームフォーミング制御部２３での処理とを組み合わせて実施することも可能である。また逆に、第２実施形態での位置情報処理部２２および制御部３７の処理と、第１実施形態でのビームフォーミング制御部２３での処理とを組み合わせて実施することも可能である。
【０１１０】
第１実施形態または第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて実施することも可能である。
【０１１１】
各実施形態では、移動通信端末３における位置検出はＧＰＳを利用するのには限らず、他の方法で行っても良い。
【０１１２】
各実施形態では、あるエリアに対してビームフォーミングを行う基地局１を予め１つに特定しておくようにしても良い。
【０１１３】
各実施形態では、網制御装置２に備えている機能の一部を、例えば基地局１などの移動通信網内の他の部分に持たせるようにしても良い。
【０１１４】
また、第１実施形態と同様な作用効果を達成するために、第１実施形態に示した制御部３７が有する機能を基地局に設けることも可能である。この場合、通信切断が発生したか、あるいは低ＳＩＲ環境になったかを基地局側で確認する。通信切断が発生した場合は移動通信端末との通信が復帰したときに、また低ＳＩＲ環境になった場合はそのときにそれぞれ基地局から移動通信端末に対して移動通信端末の位置情報の送信を要求し、基地局が移動通信端末からの位置通知を受ける。そして、ここで得た位置情報の基づいて、基地局が通信困難エリアを発見する。
【０１１５】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【０１１６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、実際の通信において第１基地局と移動通信端末との通信状態の悪化に伴い生じる所定のイベントが発生した際の移動通信端末の位置を移動通信網にて把握する。イベントの発生状況に基づいて第１基地局が移動通信端末と正常に通信することが困難であるような領域をフォーミング対象領域に設定する。そしてこのフォーミング対象領域を、第２基地局からビームフォーミングする。従って、第１基地局との通信が困難である領域は、第２基地局との通信が行えるように処置されることとなり、この結果、通信困難エリアの発見およびその解消を自動的、かつ簡易に行うことが可能となる。
【０１１７】
また第２の発明によれば、第１基地局と無線通信を行っている移動通信端末の数を移動通信網にて把握する。第１基地局と無線通信を行っている移動通信端末が所定数以上集中している領域をフォーミング対象領域に設定する。そしてこのフォーミング対象領域を、第２基地局からビームフォーミングする。従って、上記のような移動通信端末の集中した領域は、それらの移動通信端末との無線通信が第１基地局と第２基地局とで分担して行える状態が設定されることとなり、この結果、移動通信端末が集中したエリアにおいても良質な通信サービスを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る移動通信システムの概要を示す図。
【図２】網制御装置２の要部のブロック図。
【図３】移動通信端末３の要部のブロック図。
【図４】第１実施形態における制御部３７の処理のフローチャート。
【図５】第１実施形態における位置情報処理部２２の処理のフローチャート。
【図６】第１実施形態におけるビームフォーミング制御部２３の処理のフローチャート。
【図７】第２実施形態における位置情報処理部２２の処理のフローチャート。
【図８】第２実施形態における制御部３７の処理のフローチャート。
【図９】第２実施形態におけるビームフォーミング制御部２３の処理のフローチャート。
【図１０】第２実施形態におけるビームフォーミング制御部２３の処理のフローチャート。
【図１１】第３実施形態における位置情報処理部２２の処理のフローチャート。
【図１２】第３実施形態におけるビームフォーミング制御部２３の処理のフローチャート。
【符号の説明】
１（１−１，１−２，１−３，１−４）…基地局
２…網制御装置
３（３−１，３−２）…移動通信端末
２１…通信制御部
２２…位置情報処理部
２３…ビームフォーミング制御部
２４…データベース
３１…アンテナ
３２…無線部
３３…信号処理部
３４…送受話部
３５…ＧＰＳ受信部
３６…記憶部
３７…制御部
３７ａ…位置通知部
【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】
2004048490.tif 000010
【図９】
2004048490.tif 000011
【図１０】
2004048490.tif 000012
【図１１】
2004048490.tif 000013
【図１２】
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