(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末のホームネットワークにホームエージェントを設け、移動先のフォーリンネットワークに複数のフォーリンエージェントおよびその基地局を設け、各フォーリンエージェントがＭＡＣ（Media Access Control）ブリッジにより接続され、ホームエージェントから移動端末宛に送出されたデータが、移動先のフォーリンエージェントおよびその基地局を経由して移動端末へ転送されるモバイルＩＰのデータ転送方法であって、
フォーリンネットワーク内を移動した移動端末が、移動先の基地局との間で無線リンクを確立する手順と、
前記移動先の基地局が前記ＭＡＣブリッジに対して、前記移動端末のＭＡＣアドレス登録を要求する手順と、
前記ＭＡＣブリッジが前記ＭＡＣアドレス登録要求に応答して、移動端末のＭＡＣアドレスと前記登録要求の受付ポートとの関係を自身のデータベースに登録する手順と、
ホームエージェントが移動端末に宛てて移動元のフォーリンエージェントへ転送したデータを、前記ＭＡＣブリッジが前記データベースに基づいて、前記移動先の基地局へ転送する手順と、
前記移動先の基地局が前記データを移動端末へ転送する手順と、
前記移動端末が、移動先で受信したエージェントアドバータイズメント（Agent Advertisement）に応答してモバイルＩＰ登録要求を送出する手順と、
ホームエージェントが前記モバイルＩＰ登録要求に応答して、移動端末宛てのデータを前記移動先のフォーリンエージェントへ転送する手順と、
前記移動先のフォーリンエージェントが、前記移動端末宛てのデータを前記移動先へ転送する手順と、
前記移動先の基地局が移動端末に前記データを送信する手順と、
前記ＭＡＣブリッジがデータ転送を中止する手順とを含むことを特徴とするモバイルＩＰのデータ転送方法。
【請求項２】
移動端末のホームネットワークにホームエージェントを設け、移動先のフォーリンネットワークに上位フォーリンエージェントを設け、前記上位フォーリンエージェントの配下に複数の下位フォーリンエージェントおよびその基地局を設け、ホームエージェントから移動端末宛に送出されたデータが、上位フォーリンエージェント並びに移動先の下位フォーリンエージェントおよびその基地局を経由して移動端末へ転送されるモバイルＩＰのデータ転送方法であって、
移動端末が、移動元でエージェントアドバータイズメントに応答して、自身のＭＡＣアドレスが付加されたモバイルＩＰ登録要求を送出する手順と、
フォーリンネットワーク内を移動した移動端末が、移動先の基地局との間で無線リンクを確立する手順と、
前記移動先の基地局が、その下位フォーリンエージェントに対して、少なくとも前記移動端末のＭＡＣアドレスを含む一時的転送要求を送出する手順と、
前記下位フォーリンエージェントが前記上位フォーリンエージェントに対して前記一時的転送要求を転送する手順と、
前記上位フォーリンエージェントが前記一時的転送要求に応答して、前記下位フォーリンエージェントに一時的転送応答を送出する手順と、
前記上位フォーリンエージェントが、ホームエージェントから転送された移動端末宛てのデータを、前記モバイルＩＰ登録要求に基づいて移動元の下位フォーリンエージェントへ転送すると共に、前記一時的転送要求に基づいて移動先の下位フォーリンエージェントへ転送する手順と、
前記下位フォーリンエージェントが、前記移動端末宛てのデータを、その無線基地局を介して移動端末へ転送する手順と、
前記移動端末が、移動先でエージェントアドバータイズメントに応答して、モバイルＩＰ登録要求を送出する手順と、
前記移動先の下位フォーリンエージェントおよび上位フォーリンエージェントが、前記モバイルＩＰ登録要求に応答して、前記移動端末宛のデータを移動先の基地局へ転送する手順と、
前記移動先の基地局が移動端末に前記データを転送する手順とを含むことを特徴とするモバイルＩＰのデータ転送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルＩＰのデータ転送方法に係り、特に、フォーリンネットワーク内を移動する移動端末に対して効率的かつシームレスなデータ転送を可能にするモバイルＩＰのデータ転送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットにおいて、移動端末（Mobile Station：ＭＳ）に割り当てられたＩＰアドレスのネットワークアドレス部分は、当該移動端末ＭＳが普段所属しているネットワーク（以下、ホームネットワーク：Home Network）ＨＮに固有のネットワークアドレスとなる。したがって、移動端末ＭＳが別のネットワーク（以下、フォーリンネットワーク：Foreign Network ）ＦＮに移動した際は、フォーリンネットワークＦＮに固有のネットワークアドレスを含むＩＰアドレスを新たに取得する必要がある。
【０００３】
これに対して、移動端末ＭＳが別のネットワークに移動した場合でも、あたかもホームネットワークＨＮに接続されているかのように、ＩＰアドレスを変えずにコネクションを継続させる手法として、ＲＦＣ（Request For Comments ）２００２で規定されたモバイルＩＰが提案されている。
【０００４】
モバイルＩＰを実現するためには、図７に示したように、ホームネットワークＨＮにはホームエージェントＨＡ（Home Agent) と呼ばれるノードを配置し、フォーリンネットワークＦＮにはフォーリンエージェントＦＡ(Foreign Agent)と呼ばれるノードを配置する。
【０００５】
移動端末ＭＳは、ホームネットワークＨＮで利用可能なＩＰアドレスを既に取得しているので、このホームネットワークＨＮに接続されている間はＩＰパケットを直接受信できる。移動端末ＭＳがフォーリンネットワークＦＮに移動したとき、あるいはフォーリンネットワークＦＮ間を移動したときは、移動先のフォーリンエージェントＦＡが定期的に広報しているAgent Advertisementメッセージを受信することにより、移動端末ＭＳは自身が所属するフォーリンネットワークＦＮを認識し、移動先であるフォーリンエージェントＦＡ１のＩＰアドレスを、Registration Requestメッセージに乗せて、ホームネットワークＨＮのホームエージェントＨＡへ通知する。
【０００６】
その後、相手端末から移動端末ＭＳ宛に送出されたＩＰパケットは、全てホームエージェントＨＡが引き取る［図７の(1) ］。ホームエージェントＨＡは、宛先が移動端末ＭＳのＩＰアドレスであるＩＰパケットを、宛先がフォーリンエージェントＦＡ１のＩＰアドレスであるＩＰパケットでカプセル化（ＩＰトンネリング）し、インターネットを介してフォーリンエージェントＦＡに転送する［同図(2) ］。フォーリンエージェントＦＡ１は、カプセル化されたＩＰパケットを元の移動端末ＭＳ宛てのＩＰパケットに戻して無線基地局ＢＳ（Base Station）１に転送する［同図(3) ］。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモバイルＩＰを利用した通信では、移動端末ＭＳが無線基地局ＢＳ１の配下からＢＳ２の配下へ移動すると、図８に示したように、移動端末ＭＳは、移動先のＢＳ２が定期的に送出するAgent Advertisementメッセージに応答してRegistration Requestメッセージを送出する。移動先のＦＡ２およびＨＡは、当該Registration Requestを受信することにより移動端末ＭＳの収容先を認識できるので、それ以後は、移動端末ＭＳ宛のデータが、ＨＡからＦＡ２へ転送され、ＢＳ２を介して移動端末ＭＳへ転送される。
【０００８】
しかしながら、ＦＡがAgent Advertisementメッセージを送出する間隔は最短でも１秒に１回程度であり、実際には数秒ないしは数十秒に１回程度の頻度となる。そして、少なくともこの周期の間、移動端末ＭＳはRegistration Requestメッセージを送出できない。このため、ホームエージェントＨＡが移動端末ＭＳの移動先を認識するまでに要する時間が長くなり、移動端末ＭＳ宛てのデータを移動先のＦＡに対して転送できないという技術課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、移動端末ＭＳが、自身の移動先を素早く通知できるようにしたモバイルＩＰにおけるデータ転送方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するために手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)移動端末のホームネットワークにホームエージェントを設け、移動先のフォーリンネットワークに複数のフォーリンエージェントおよびその基地局を設け、各フォーリンエージェントがＭＡＣブリッジにより接続され、ホームエージェントから移動端末宛に送出されたデータが、移動先のフォーリンエージェントおよびその基地局を経由して移動端末へ転送されるモバイルＩＰのデータ転送方法であって、フォーリンネットワーク内を移動した移動端末が、移動先の基地局との間で無線リンクを確立する手順と、前記移動先の基地局が前記ＭＡＣブリッジに対して、前記移動端末のＭＡＣアドレス登録を要求する手順と、前記ＭＡＣブリッジが前記ＭＡＣアドレス登録要求に応答して、移動端末のＭＡＣアドレスと前記登録要求の受付ポートとの関係を自身のデータベースに登録する手順と、ホームエージェントが移動端末に宛てて移動元のフォーリンエージェントへ転送したデータを、前記ＭＡＣブリッジが前記データベースに基づいて、前記移動先の基地局へ転送する手順と、前記移動先の基地局が前記データを移動端末へ転送する手順と、前記移動端末が、移動先で受信したエージェントアドバータイズメント（Agent Advertisement）に応答してモバイルＩＰ登録要求を送出する手順と、ホームエージェントが前記モバイルＩＰ登録要求に応答して、移動端末宛てのデータを前記移動先のフォーリンエージェントへ転送する手順と、前記移動先のフォーリンエージェントが、前記移動端末宛てのデータを前記移動先へ転送する手順と、前記移動先の基地局が移動端末に前記データを送信する手順と、前記ＭＡＣブリッジがデータ転送を中止する手順とを含むことを特徴とする。
【００１１】
(2)移動端末のホームネットワークにホームエージェントを設け、移動先のフォーリンネットワークに上位フォーリンエージェントを設け、前記上位フォーリンエージェントの配下に複数の下位フォーリンエージェントおよびその基地局を設け、ホームエージェントから移動端末宛に送出されたデータが、上位フォーリンエージェント並びに移動先の下位フォーリンエージェントおよびその基地局を経由して移動端末へ転送されるモバイルＩＰのデータ転送方法であって、移動端末が、移動元でエージェントアドバータイズメントに応答して、自身のＭＡＣアドレスが付加されたモバイルＩＰ登録要求を送出する手順と、フォーリンネットワーク内を移動した移動端末が、移動先の基地局との間で無線リンクを確立する手順と、前記移動先の基地局が、その下位フォーリンエージェントに対して、少なくとも前記移動端末のＭＡＣアドレスを含む一時的転送要求を送出する手順と、前記下位フォーリンエージェントが前記上位フォーリンエージェントに対して前記一時的転送要求を転送する手順と、前記上位フォーリンエージェントが前記一時的転送要求に応答して、前記下位フォーリンエージェントに一時的転送応答を送出する手順と、前記上位フォーリンエージェントが、ホームエージェントから転送された移動端末宛てのデータを、前記モバイルＩＰ登録要求に基づいて移動元の下位フォーリンエージェントへ転送すると共に、前記一時的転送要求に基づいて移動先の下位フォーリンエージェントへ転送する手順と、前記下位フォーリンエージェントが、前記移動端末宛てのデータを、その無線基地局を介して移動端末へ転送する手順と、前記移動端末が、移動先でエージェントアドバータイズメントに応答して、モバイルＩＰ登録要求を送出する手順と、前記移動先の下位フォーリンエージェントおよび上位フォーリンエージェントが、前記モバイルＩＰ登録要求に応答して、前記移動端末宛のデータを移動先の基地局へ転送する手順と、前記移動先の基地局が移動端末に前記データを転送する手順とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記した特徴(1)によれば、Agent Advertisement／Registration Requestの送受により移動端末ＭＳの位置登録が完了する前であっても、ＭＡＣブリッジのフィルタリングデータベースに基づいて移動端末に対してデータを転送できるので、移動端末ＭＳへのデータ転送を効率的かつシームレスに行えるようになる。
【００１３】
上記した特徴(2)によれば、Agent Advertisement／Registration Requestの送受により移動端末ＭＳの位置登録が完了する前であっても、一時的転送要求（Bicast Request）のメッセージに応答してＧＦＡにより移動先の移動端末ＭＳに対してデータ転送が行われるので、移動端末ＭＳへのデータ転送が効率的かつシームレスに行われるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態が適用されるモバイルＩＰのネットワーク構成を示したブロック図である。本実施形態では、隣接する２つのフォーリンエージェントＦＡ１，ＦＡ２がＭＡＣ（Media Access Control）ブリッジにより接続されている。各ＦＡ１，ＦＡ２には無線基地局ＢＳ１，ＢＳ２がそれぞれ収容されている。本実施形態では、各フォーリンエージェントＦＡ１，ＦＡ２が、それぞれのレイヤ２機能を利用して高速にハンドオーバーを行うようにした点に特徴がある。
【００１５】
図２は、図１に示したネットワークにおいて、移動端末ＭＳがホームネットワークＨＮからフォーリンネットワークＦＮのＢＳ１下に移動した後、さらに隣接するＢＳ２下に移動する際の通信シーケンスを示している。
【００１６】
手順１：ホームネットワークＨＮからフォーリンネットワークＦＮに移動した移動端末ＭＳが、基地局ＢＳ１から送出されるBeaconの受信、Authenticationの送受、Association Requestの送出およびAssociation  Responseの受信等を経て、当該ＢＳ１との間に無線リンクを確立する。
【００１７】
手順２：移動端末ＭＳが、ＦＡから定期的に送出されるAgent Advertisementに応答してRegistration Requestを送出する。ＨＡは、受信したRegistration Requestに基づいて、移動端末ＭＳの現在の収容先がＦＡ１であることを認識する。
【００１８】
手順３：ホームエージェントＨＡは、移動端末ＭＳ宛てのデータをＦＡ１へ転送する。ＦＡ１は、移動端末ＭＳ宛てのデータをＢＳ１を経由して移動端末ＭＳへ転送する。
【００１９】
手順４：その後、移動端末ＭＳが隣接するＢＳ２の配下に移動すると、移動端末ＭＳは移動先のＢＳ２との間で前記と同様に無線リンクを確立する。
【００２０】
手順５：移動先のＢＳ２は、ＭＡＣブリッジに対してＭＡＣアドレス登録要求を送出する。ＭＡＣブリッジは、当該要求を受信した物理的な位置を示すポート番号と移動端末ＭＳのＭＡＣアドレスとの組を自身のフィルタリングデータベースに登録する。本実施形態では、一つのＭＡＣアドレスに対して複数のポート番号を登録可能であるが、再度のアドレス登録要求がない場合、各々の登録情報はエージングタイムにより消去される。
【００２１】
手順６：ＭＡＣブリッジは、ホームネットワークＨＮからＦＡ１に転送された移動端末ＭＳ宛てのデータを、宛先として登録されているＭＡＣアドレスに基づいて検知すると、このＭＡＣアドレスに基づいてフィルタリングデータベースを参照する。ＭＡＣブリッジはさらに、ＭＡＣアドレスに対応したポ−ト番号を認識すると、このポ−トすなわちＢＳ２に対して前記データを転送する。
【００２２】
なお、ＨＡおよびＦＡ１は、移動端末ＭＳの収容先を未だにＢＳ１と認識しているので、移動端末ＭＳ宛のデータは、ＦＡ１を介してＢＳ１へも転送され続ける。
【００２３】
手順７：その後、移動端末ＭＳは、移動先のＦＡ２から定期的に送出されるAgent Advertisementを検知すると、これに応答してRegistration Requestを返送する。この結果、ＨＡは移動端末ＭＳがＦＡ２の配下に移動したことを認識できる。
【００２４】
手順８：Agent Advertisement／Registration Requestの送受により移動端末ＭＳの位置登録が完了すると、それ以後、ホームエージェントＨＡは、従来と同様に、移動端末ＭＳ宛てのデータをＦＡ２へ転送する。ＦＡ２は、移動端末ＭＳ宛てのデータをＢＳ２を経由して移動端末ＭＳへ転送する。ＭＡＣブリッジは、ＢＳ２へのデータ転送を中止する。
【００２５】
本実施形態によれば、Agent Advertisement／Registration Requestの送受により移動端末ＭＳの位置登録が完了する前であっても、ＭＡＣブリッジのフィルタリングデータベースに基づいて移動端末に対してデータを転送できるので、移動端末ＭＳへのデータ転送を効率的かつシームレスに行えるようになる。
【００２６】
図３は、本発明の第２実施形態が適用されるモバイルＩＰのネットワーク構成を示したブロック図である。本実施形態では、ＧＦＡの配下に複数のＦＡが配置される階層構造のネットワークにおいて、レイヤ２機能を利用して高速にハンドオーバーを行うようにした点に特徴がある。
【００２７】
図４は、図３に示したネットワークにおいて、移動端末ＭＳがホームネットワークＨＮからフォーリンネットワークＦＮのＢＳ１下に移動した後、さらに隣接するＢＳ２下に移動する際の通信シーケンスを示している。
【００２８】
手順１：ホームネットワークＨＮからフォーリンネットワークＦＮに移動した移動端末ＭＳが、ＢＳ１から送出されるBeaconの受信、Authenticationの送受、Association Requestの送出およびAssociation  Responseの受信等を経てＢＳ１との間に無線リンクを確立する。
【００２９】
手順２：移動端末ＭＳが、ＦＡ１から送出されるAgent Advertisementに応答してRegistration Requestを送出する。このRegistration Requestには、移動端末ＭＳのハードウェアアドレスを通知するextension（Hardware Address extension）が盛り込まれる。タイプは１２９とし、長さは可変長とする。移動端末ＭＳはRegistration Requestを送信する際、自身のＭＡＣアドレスをextensionに記載する。ＧＦＡは、このextensionを受信すると、移動端末ＭＳのホームアドレス、移動端末ＭＳが属しているＦＡ１のアドレスＣＯＡ（Care-Of Address）およびハードウェアアドレスをVisiting Listに格納する。
【００３０】
各ＢＳ１，ＢＳ２にはＩＰアドレスが予め割り当てられているものとし、自身が属しているＦＡ１，ＦＡ２およびＧＦＡのＩＰアドレスを認識しているものとする。各ＦＡ１，ＦＡ２はBicast Cacheを備え、Visiting Listに未登録である移動端末ＭＳに対してもBicastによる一時的なパケットの転送を行う。Bicast Cacheは、例えばＭＡＣアドレス、ホームアドレス、ＨＡアドレスおよびライフタイムで構成される。
【００３１】
手順３：ＧＦＡは、ホームネットワークＨＮから転送された移動端末ＭＳ宛てのデータをＦＡ１へ転送する。ＦＡ１は、移動端末ＭＳ宛てのデータをＢＳ１を介して移動端末ＭＳへ転送する。
【００３２】
手順４：その後、移動端末ＭＳが隣接するＢＳ２下に移動すると、移動端末ＭＳは移動先のＢＳ２との間で前記と同様に無線リンクを確立する。
【００３３】
手順５：移動先のＢＳ２は、自身のＦＡ２およびＧＦＡに対してBicast Request（一時的転送要求）メッセージを転送する。図５は、Bicast Requestメッセージの一例を示した図であり、「ソースＩＰアドレス」にはＢＳ２のＩＰアドレスが登録されている。「宛先ＩＰアドレス」にはＦＡ２のＩＰアドレスが登録されている。さらに「ＵＤＰユーザデータ」として、移動端末ＭＳが属するＦＡのアドレス、移動端末ＭＳのＭＡＣアドレスおよびライフタイムなどが登録されている。
【００３４】
このBicast Requestメッセージを受信したＦＡ２は、自身のBicast CacheにＭＡＣアドレスとライフタイムとを登録し、ＧＦＡに対してもBicast Requestメッセージを転送する。転送されるメッセージは、「ソースＩＰアドレス」がＦＡ２のＩＰアドレスに書き換えられ、「宛先ＩＰアドレス」がＧＦＡのＩＰアドレスに書き換えられる以外は、前記図５と同一である。
【００３５】
手順６：前記Bicast Requestメッセージを受信したＧＦＡは、メッセージ中のＭＡＣアドレスを持つ移動端末ＭＳのホームアドレスがVisiting Listに未登録であれば、このBicast Requestメッセージを破棄する。既登録であれば、このBicast Requestメッセージを転送したＦＡ宛て（ここでは、ＦＡ２）にBicast Reply（一時的転送応答）メッセージを返送する。
【００３６】
図６は、Bicast Replyメッセージの一例を示しており、「ＵＤＰユーザデータ」として、移動端末ＭＳのホームアドレス、ＨＡアドレスおよびＭＡＣアドレスなどが登録されている。Bicast Replyメッセージを受信したＦＡ２は、そのＭＡＣアドレスが自身のBicast Cacheに既登録であれば、Bicast Replyに登録されているホームアドレスおよびＨＡアドレスを、自身のBicast Cacheに前記ＭＡＣアドレスと対応づけて登録する。 Bicast Replyメッセージに登録されているＭＡＣアドレスが自身のBicast Cacheに未登録であれば、今回のBicast Replyメッセージを無視する。
【００３７】
手順７：ＧＦＡは、移動端末ＭＳ宛てのパケットをＨＡから受け取ると、移動元のＦＡ１の他に、Bicast Requestメッセージで指定されたＦＡ２宛てにも、ＩＰカプセル化されたパケットを転送する。
【００３８】
ＩＰカプセル化されたパケットを受信したＦＡ２は、当該移動端末ＭＳがvisiting Listに登録されているか否かを確認する。登録済みの場合は、対応するＭＡＣアドレス宛てにカプセル内部のＩＰパケットを転送する。未登録の場合は、内部のＩPパケットの宛先アドレスをホームアドレスとする登録をBicast Cacheから検索し、移動端末ＭＳに関する登録が存在すれば、対応するＭＡＣアドレス宛てにそのＩＰパケットを送出する。登録が存在しない場合はそのＩＰパケットを廃棄する。
【００３９】
手順８：その後、移動端末ＭＳは、移動先のＦＡ２から定期的に送出されるAgent Advertisementメッセージを検知すると、これに応答してRegistration Requestメッセージを返送する。この結果、ＨＡは移動端末ＭＳの収容先がＦＡ２であることを認識できる。
【００４０】
手順９：移動端末ＭＳの位置登録が完了すると、それ以後は従来と同様に、移動端末ＭＳ宛のデータは移動先のＦＡ２へ配信され、ＢＳ２を介して移動端末ＭＳへ転送される。
【００４１】
本実施形態によれば、Agent Advertisement／Registration Requestの送受により移動端末ＭＳの位置登録が完了する前であっても、Bicast Requestメッセージに応答してＧＦＡにより移動先の移動端末ＭＳに対してデータ転送が行われるので、移動端末ＭＳへのデータ転送が効率的かつシームレスに行われるようになる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、Agent Advertisement／Registration Requestの送受により移動端末ＭＳの位置登録が完了する前であっても、移動端末ＭＳの移動先を認識することができ、当該移動端末に対してデータを転送できるので、移動端末ＭＳへのデータ転送を効率的かつシームレスに行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態が適用されるモバイルＩＰのネットワーク構成を示したブロック図である。
【図２】  第１実施形態の通信シーケンスを示した図である。
【図３】  本発明の第２実施形態が適用されるモバイルＩＰのネットワーク構成を示したブロック図である。
【図４】  第２実施形態の通信シーケンスを示した図である。
【図５】  Bicast Requestメッセージの一例を示した図である。
【図６】  Bicast Replyメッセージの一例を示した図である。
【図７】  モバイルＩＰが適用される従来のネットワーク構成を示したブロック図である。
【図８】  従来の通信シーケンスを示した図である。
【符号の説明】
ＭＳ…移動端末，ＨＮ…ホームネットワーク，ＦＮ…フォーリンネットワーク，ＨＡ…ホームエージェント，ＦＡ…フォーリンエージェント
【図１】
0004652608.tif 000002
【図２】
0004652608.tif 000003
【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】
0004652608.tif 000009