(57)【要約】【課題】消費電力をできるだけ削減するとともに、セル検出速度の向上とセル検出数の向上を図る。【解決手段】受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイルを求める際に、符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数である積算スロット数を減ずる例えば、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値未満の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数に発生しているマルチパスの平均数を乗算した回数とし、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイルを求めるステップと、
前記符号電力プロファイルのピーク値のうちの一定数についてスロット番号とコードグループ番号を検索することにより圏内候補セルを検出するステップとを備え、移動局が待ち受け時において通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを検出するためのセルセルサーチ方法において、
前記符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数である積算スロット数を減ずることを特徴とするセルサーチ方法。
【請求項２】
積算スロット数を減ずるステップが、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値未満の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数に発生しているマルチパスの平均数を乗算した回数とし、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数とするステップである請求項１記載のセルサーチ方法。
【請求項３】
受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイルを求めるステップと、
前記符号電力プロファイルのピーク値のうちの一定数についてスロット番号とコードグループ番号を検索することにより圏内候補セルを検出するステップとを備え、移動局が待ち受け時において通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを検出するためのセルセルサーチ方法において、
前記符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上であるかどうかを判定することにより移動局が弱電界エリアに存在するのか強電界エリアに存在するのかを判定するステップと、
移動局の移動速度を検出し、該移動速度が予め定められた速度値よりも速いか否かを判定するステップと、
前記移動局が存在するエリアおよび速度値に基づいて、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数である積算スロット数を切り替えることを特徴とするセルサーチ方法。
【請求項４】
受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイルを求め、前記符号電力プロファイルのピーク値のうちの一定数についてスロット番号とコードグループ番号を検索することにより、待ち受け時において通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを検出する移動局において、
前記符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数である積算スロット数を減ずることを特徴とする移動局。
【請求項５】
積算スロット数を減ずる方法として、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値未満の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数に発生しているマルチパスの平均数を乗算した回数とし、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数とする方法を用いる請求項３記載の移動局。
【請求項６】
受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイルを求め、前記符号電力プロファイルのピーク値のうちの一定数についてスロット番号とコードグループ番号を検索することにより、待ち受け時において通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを検出する移動局において、
前記符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上であるかどうかを判定することにより弱電界エリアに存在するのか強電界エリアに存在するのかを判定し、移動速度を検出し、該移動速度が予め定められた速度値よりも速いか否かを判定し、存在するエリアおよび速度値に基づいて、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数である積算スロット数を切り替えることを特徴とする移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局間非同期セルラシステムの移動局に関し、特に、移動局が待ち受け時において通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを検出するためのセルサーチ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動通信システムに用いられる通信方式として、干渉や妨害に強いＣＤＭＡ（符号分割多元接続：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）通信方式が注目されている。このＣＤＭＡ通信方式を用いた移動通信システムの規格の１つにＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ  ｂａｎｄ−ＣＤＭＡ：広帯域ＣＤＭＡ）通信システムがある。このＷ−ＣＤＭＡ通信システムは、基地局間非同期のセルラシステムであるため、各基地局から移動局に送信される信号の拡散タイミングは同期がとられていないためばらばらである。そのため、移動局は基地局との間で通信を開始しようとする場合には、その基地局の拡散タイミングを予め得ておく必要がある。
【０００３】
そのため、移動局は待ち受け時に通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを複数検出しておく必要がある。さらに、移動局は待ち受け時においても当然移動していくため、この移動に伴い圏内候補セルの更新を行っていく必要がある。
【０００４】
この圏内候補セルを検出するためのパスサーチ方法としては、従来から様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【０００５】
基地局非同期式のＷ−ＣＤＭＡ方式では、拡散コードの同定およびチップ同期を高速におこなうため、順方向リンクにおいて１次同期チャネルおよび２次同期チャネルが用いられている。１次同期チャネルは無線スロットのチップ位置を検索するために用いられ、２次同期チャネルは無線スロット番号およびグループに分けられた拡散コードのグループ番号を検索するために用いられる。１次同期チャネルは、全セル共通のユニークなコードで拡散されており、２次同期チャネルは、セル毎に使用される拡散コードのグループ番号に対応したユニークなコードで拡散されている。１次同期チャネルおよび２次同期チャネルともに、無線スロットに１度、１シンボル期間送信されている。
【０００６】
そのため、移動局では、受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイル（遅延プロファイル）を求め、この符号電力プロファイルのピーク値のうちの一定数についてスロット番号とコードグループ番号を検索することにより圏内候補セルを検出する。
【０００７】
通常、１次同期チャネルおよび２次同期チャネルともに、無線環境での符号電力の劣化・変動を考慮して、数無線スロット期間積算し処理することで符号電力の劣化・変動の影響を軽減するようになっている。そのため、無線スロット毎に１次同期チャネルの符号電力プロファイルおよび２次同期チャネルの符号電力プロファイルを積算して移動局内部の記憶領域に保存し、数無線フレーム経過後に最大電力点探索が行われる。
【０００８】
符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数であるをスロット積算回数を増やせば増やすほど無線環境の影響を受けない符号電力プロファイルを作成することができ、セル検出数の向上を図ることができる。しかし、相関計算には時間がかかるため、スロット積算回数を増やすとセル検出速度が遅くなってしまう。また、相関計算は電力を消費するので、スロット積算回数を増やすことにより消費電力が増加してしまうことにもなる。
【０００９】
しかし、上述した従来のセルサーチ方法では、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数であるをスロット積算回数は電界状態に関わらず一定であり、電界状態によっては不要なスロット積算を行っていることも考えられる。逆に電界状態によってはスロット積算回数が不足してしまうことも考えられる。そのため、消費電力をできるだけ削減するとともに、セル検出速度の向上とセル検出数の向上を図ることができるセルサーチ方法が望まれている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２７８２４６号公報
【特許文献２】
特開２０００−３５４２６６号公報
【特許文献３】
特開２００２−１５９０４２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のセルサーチ方法では、スロット積算回数が電界状態に関わらず一定であるため、場合によっては不要なスロット積算を行っていることもあるという問題点があった。
【００１２】
本発明の目的は、消費電力をできるだけ削減するとともに、セル検出速度の向上とセル検出数の向上を図ることができるセルサーチ方法および移動局を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のセルサーチ方法は、受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイルを求めるステップと、
前記符号電力プロファイルのピーク値のうちの一定数についてスロット番号とコードグループ番号を検索することにより圏内候補セルを検出するステップとを備え、移動局が待ち受け時において通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを検出するためのセルセルサーチ方法において、
前記符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数である積算スロット数を減ずることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他のセルサーチ方法では、積算スロット数を減ずるステップが、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値未満の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数に発生しているマルチパスの平均数を乗算した回数とし、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合、積算スロット数を移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数とするステップとしてもよい。
【００１５】
本発明では、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値以上の場合には、移動局は、あるセルの強電界に居ると判断して、積算スロット数を通常のマルチパス平均数分の１とし、最も電界の強いセルを素速く検出し、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値未満の場合には、あるセルの弱電界に居ると判断して、積算スロット数を減らさずに通常の値に戻して、同時に複数のセルを検出するようにしたものである。従って、強電界に居る場合にはスロット積算数を少なくして消費電力を削減するとともにセル検出速度が向上し、弱電界に居る場合にはスロット積算数を多くしてセル検出数の向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明の他のセルサーチ方法によれば、受信した信号と拡散コードとの相関値を求めることにより符号電力プロファイルを求めるステップと、
前記符号電力プロファイルのピーク値のうちの一定数についてスロット番号とコードグループ番号を検索することにより圏内候補セルを検出するステップとを備え、移動局が待ち受け時において通信可能な基地局の候補である圏内候補セルを検出するためのセルセルサーチ方法において、
前記符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上であるかどうかを判定することにより移動局が弱電界エリアに存在するのか強電界エリアに存在するのかを判定するステップと、
移動局の移動速度を検出し、該移動速度が予め定められた速度値よりも速いか否かを判定するステップと、
前記移動局が存在するエリアおよび速度値に基づいて、符号電力を一定の無線スロット期間積算する回数である積算スロット数を切り替えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、移動局が存在するエリアが強電界エリアなのか弱電界エリアなのかという判定結果だけではなく、移動局の移動速度が予め定められた速度値よりも速い高速移動中なのか予め定められた速度値よりも遅い低速移動中なのかという判定結果に基づいて、スロット積算回数を切り替えるようにしているので、より実際の電界状態に合致したセルサーチを行うことができ、セル検出速度の向上とセル検出数の向上を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。図１に示す実施形態は、符号分割多重アクセスシステム（ＣＤＭＡ）方式を用いたデジタル自動車電話・携帯電話システム（セルラシステム）に適用した移動局の例である。
【００２０】
この移動局は、図１に示されるように、アンテナ１０１と、送受信増幅部（ＡＭＰ）１０２と、無線部（ＴＲＸ）１０３と、ベースバンド信号処理部（ＢＢ）１０４と、制御部（ＭＳ−ＣＯＮＴ）１０５と、端末インタフェース部（ＴＥＲＭ−ＩＮＴ）１０６とから構成されている。
【００２１】
アンテナ１０１は、送信アンプで増幅された上りＲＦ信号を送信し、また基地局からの下りＲＦ信号を受信し送受信増幅部１０２に接続する。送受信増幅部１０２は、送信ＲＦ信号を増幅する送信アンプと受信ＲＦ信号を増幅する低雑音アンプを装備し、ＲＦ送信信号とＲＦ受信信号を多重分離し、アンテナ１０１に接続する。
【００２２】
無線部１０３は、ベースバンド拡散された送信信号をＤ／Ａ変換し直交変調によりＲＦ信号に変換し、また送受信増幅部１０２からの受信信号を準同期検波しＡ／Ｄ変換してベースバンド信号処理部１０４に伝送する。
【００２３】
ベースバンド信号処理部１０４は、送信データの誤り訂正符号化、フレーム化、データ変調、拡散変調、及び受信信号の逆拡散、受信パスタイミング検出、チップ同期、フィンガ（Ｆｉｎｇｅｒ）／レイク（Ｒａｋｅ）受信、誤り訂正復号データの多重分離、受信レベル測定機能、受信信号の誤り率計測機能等のベースバンド信号処理を行う。制御部１０５は、移動局全体の制御を行う。
【００２４】
端末インターフェース部１０６は、音声、及び各種データ用アダプタ機能を持ち、またハンドセット、あるいは画像／データ端末とのインターフェース機能を持つ。
【００２５】
ベースバンド信号処理部１０４には、セルサーチ処理部１０が設けられていて、このセルサーチ処理部１０は、受信パスタイミング検出および拡散符号検出を行う。
【００２６】
セルラ方式において１セルをＭセクタに分割して使用した場合、移動局から見て圏内と考えられるセルの最大数は、７×Ｍになる。ここで、一般的なセルラ方式の場合各セルはそれぞれ６角形であるため、移動局が在圏するセルとそのセルの周囲の６つのセルの合計７つのセルが圏内となり得る可能性のあるセルとなるからである。
【００２７】
加えてマルチパスの影響で１セルあたり平均Ｎマルチパスが移動局に到来していると考えると、拡散コードのチップ同期を取るための処理が必要なタイミング数は、７×Ｍ×Ｎとなる。例えば、１セルを６セクタ、平均マルチパス数Ｎを３とした場合、１２６種類のタイミング候補が存在することになる。
【００２８】
本実施形態では、セルサーチ処理部１０は、１次同期チャネルおよび２次同期チャネルの受信時に、符号電力プロファイルの中からピーク電力の大きなものから順にフィンガ受信をおこなうブロックと、１次同期チャネルの符号電力プロファイルのピーク間の符号電力差を元に受信電力プロファイルの積算方法を変更するブロックとで構成される。さらに、２次同期チャネルの積算された符号電力プロファイルから、複数のコードグループを同時に検索するアルゴリズムを具備する。
【００２９】
本実施形態では、セルサーチ処理部１０は、符号電力プロファイルのうちの符号電力が最も大きなピーク符号電力と、平均符号電力との差が予め定められた閾値以上であるかどうかを判定することにより移動局が弱電界エリアに存在するのか強電界エリアに存在するのかを判定する。そして、さらに移動局の移動速度を検出し、移動速度が予め定められた速度値よりも速い高速移動中であるのか、予め定められた速度値よりも遅い低速移動中であるのかを判定する。移動速度を検出する方法としては、フェージングピッチを測定する方法や、上り下りの拡散符号の位相差を複数基地局で管理し、３点測量などの手法から移動局の位置を測定し、測定周期で割って速度を求める方法等が一般的な技術として提案されている。
【００３０】
そして、セルサーチ処理部１０では、移動局が強電界エリアに存在するのか、弱電界エリアに存在するのかという判定結果と、移動局が高速移動中であるのか低速移動中であるのかという判定結果に基づいて、積算スロット数を切り替える。
【００３１】
セルサーチ処理部１０が積算スロット数を切り替える具体的な方法の一例を下記に説明する。
【００３２】
先ず、移動局が高速移動中であるのか低速移動中であるのかにより、最大積算回数が切り替わる。ここで、低速移動時の最大積算回数をＡ、高速移動時の最大積算回数をＢとして設定する。そして、移動局が存在するエリアが弱電界エリアなのか強電界エリアなのかに基づいて、スロット積算数を下記のように切り替える。
【００３３】
つまり、
低速移動時かつ弱電界時の積算回数をＷ（Ａ）、
高速移動時かつ弱電界時の積算回数をＷ（Ｂ）、
低速移動時かつ強電界時の積算回数をＳ（Ａ）、
高速移動時かつ強電界時の積算回数をＳ（Ｂ）、
と表して、４通りの積算回数が存在する。
【００３４】
ここで、例えばＡ＝１５、Ｂ＝３０とし、Ｗ（Ａ）＝Ａ、Ｗ（Ｂ）＝Ｂ、Ｓ（Ａ）＝Ａ／平均マルチパス数（＝３）、Ｓ（Ｂ）＝Ｂ／３とすると上記の４通りのスロット積算数は下記のようになる。
【００３５】
つまり、
低速移動時かつ弱電界時の積算回数  Ｗ（Ａ）＝１５、
高速移動時かつ弱電界時の積算回数  Ｗ（Ｂ）＝３０、
低速移動時かつ強電界時の積算回数  Ｓ（Ａ）＝１５／３＝５、
高速移動時かつ強電界時の積算回数  Ｓ（Ｂ）＝３０／３＝１０、
となる。
【００３６】
次に、本実施形態のセルサーチ方法において、移動局が存在するエリアが強電界エリアなのか弱電界エリアなのかおよび、移動局が高速移動中なのか低速移動中なのかに基づいて上述したようにスロット積算数を切り替えるようにした理由について説明する。
【００３７】
先ず、移動局が強電界エリアに存在する場合の積算スロット数を、弱電界エリアに存在する場合の積算スロット数よりも少なくなるように設定する理由について以下に説明する。
【００３８】
例えば、移動局が、図２に示すように地点Ｘから地点Ｙまで移動した場合、地点Ｘにおける符号電力プロファイルを図３（ａ）に示し、地点Ｙにおける符号電力プロファイルを図３（ｂ）に示す。
【００３９】
移動局電源投入時もしくは圏外復帰時などの初期セルサーチにおいては、１フィンガ動作をおこない、１次同期チャネルの符号電力プロファイルを数無線スロット期間積算する。積算された符号電力プロファイルの上位１２６ピークのタイミングおよび符号電力を移動局内部の記憶領域に記録する。上位１２６ピークのうち、符号電力が大きな方から順番に移動局内で割り当て可能なフィンガーへそれぞれタイミングを割り当て、２次同期チャネルの符号電力プロファイルを算出し等比で合成し、無線スロット番号およびグループ番号を検索する。その後、通常のセルサーチ手順に従い報知情報を取得して待ち受けに入る。
【００４０】
待ち受け時の圏内セルリストの更新時は、記録された上位１２６ピークのタイミングおよび符号電力リストを使用し、１２６ピークの平均符号電力を算出する。符号電力が最も大きなピーク符号電力と平均符号電力との差が閾値α以上の場合、移動局があるセルの強電界エリアに存在していると判定でき、１次同期チャネルおよび２次同期チャネルの符号電力プロファイルの積算スロット数を１／Ｎに減らす。合わせて、１次同期チャネルの符号電力プロファイル算出時に上位１２６ピークのタイミングおよび符号電力リストを更新する。閾値αの判定の際、α以下に収まっている場合、移動局が弱電界領域に居ると判断できる。この場合は積算スロット数を減らさず、また、移動局は３セルのほぼ中間位置に居る可能性が高いため２次同期チャネルの積算された符号電力プロファイルの上位３ピークについてスロット番号とコードグループ番号を検索することで同時に３セルを検出でき、セルの検出数が向上する。
【００４１】
次に、移動局が低速移動時の積算スロット数を、高速移動時の積算スロット数よりも少なくなるように設定する理由について以下に説明する。
【００４２】
例えば、移動局が図４に示すように、セルＡ、Ｂ、Ｃを通過した場合について説明する。図５（ａ）は、低速移動時の符号電力の変動を示したグラフであり、図５（ｂ）は高速移動時の符号電力の変動を示したグラフである。
【００４３】
移動局が低速で移動する場合、強電界に居る時間と弱電界に居る時間はともに長いと考えられ（図５（ａ））、また圏内セルの更新も少ないと考えられることから、前述の通り遅延プロファイルのスロット積算数を減らして消費電力の低減を図ることができる。移動局が高速で移動する場合、強電界に居る時間と弱電界に居る時間はともに短いと考えられ（図５（ｂ））、また圏内セルの更新が頻繁に起こると考えられることから、遅延プロファイルのスロット積算は減らさずに、セルの検出数の向上を図る。
【００４４】
上述した理由により、本実施形態のセルサーチ方法では、移動局が強電界エリアに存在する場合または移動局が低速移動中は、１次同期チャネルおよび２次同期チャネルの符号電力プロファイルの積算回数を減らし、セル検出速度を向上させ、移動局が弱電界エリアに存在する場合または高速移動中は、２次同期チャネルの符号電力プロファイルの最大電力点検索を複数セルおこなうことでセル検出数を向上させる。そのため、待ち受け時の圏内候補セルの検出速度および検出数の向上を図ることができる。
【００４５】
本実施形態では、移動局が強電界エリアに存在するのか、弱電界エリアに存在するのかという判定結果およびに、移動局が高速移動中であるのか低速移動中であるのかという判定結果に基づいて、４通りのスロット積算数を切り替える場合について説明したものであるが、本発明はこのような場合に限定されない。例えば、遅延プロファイル中のピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値α以上であるかどうかを判定することにより、移動局が強電界エリアに存在するのか、弱電界エリアに存在するのかを判定し、２通りの積算スロット数を切り替えるようにするだけでも同様の効果を得ることができる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値α以上の場合に、積算スロット数をマルチパスの平均数分の１とする場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ピーク符号電力と平均符号電力との差が予め定められた閾値α以上の場合に、積算スロット数を減ずるようにすれば同様の効果を得ることができるものである。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局が強電界エリアに存在する場合または移動局が低速移動中は積算スロット数を減らしてセル検出速度を向上させ、移動局が弱電界エリアに存在する場合または高速移動中は、積算スロット数を減らさずに、セル検出数を向上させるようにしているため、待ち受け時の圏内候補セルの検出速度および検出数の向上を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。
【図２】移動局が異なるセル間を移動する様子を示した図である。
【図３】図２中の地点Ｘにおける符号電力プロファイルを示した図（図３（ａ））、およびに図２中の地点Ｙにおける符号電力プロファイルを示した図（図３（ｂ））である。
【図４】移動局がセルＡ、Ｂ、Ｃを通過する様子を示した図である。
【図５】低速移動時の符号電力の変動を示したグラフ（図５（ａ））、および高速移動時の符号電力の変動を示したグラフ（図５（ｂ））である。
【符号の説明】
１０    セルサーチ処理部
１０１    アンテナ
１０２    送受信増幅部（ＡＭＰ）
１０３    無線部（ＴＲＸ）
１０４    ベースバンド信号処理部（ＢＢ）
１０５    制御部（ＭＳ−ＣＯＮＴ）
１０６    端末インターフェース部（ＴＥＲＭ−ＩＮＴ）
【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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