(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御チャネルとトラフィックチャネルとして割り当てられる複数の無線チャネルと、
トラフィックチャネル割り当て手段と、
セルパラメータ情報を格納するパラメータ格納手段（３１；３２；３３）と、
信号強度情報保持手段と、
トラフィック負荷を計測し少なくとも複数のセルのトラフィック負荷に関する情報を保持するための負荷監視手段（２１；２２；２３）と、
を含み、セルラ通信ネットワークの複数の移動局にサービスを提供する複数のセル（Ｃ１；Ｃ２；Ｃ３；Ｃ４；Ｃ５；Ｃ６；Ｃ７）の無線通信を扱う無線ネットワーク操作装置（１１；１２；１３）であって、
前記トラフィックチャネル割り当て手段は、アクセスセルにアクセスしている移動局から、前記複数のセルに関する信号強度情報を含む呼の確立メッセージを受信したとき、該複数のセルに関する信号強度情報と前記パラメータ格納手段（３１；３２；３３）に格納されたセル割り当てパラメータとを使用して、前記アクセスセルにアクセスする前記移動局用のセルのセル候補として利用可能な近接セルが存在するか否かを確認するのに適しており、
さらに、前記トラフィックチャネル割り当て手段は、セル候補として利用可能な近接セルが存在する場合、前記アクセスセルに利用可能なトラフィックチャネルが存在する場合であっても、前記負荷監視手段に保持されている、前記アクセスセルおよび前記利用可能な近接セルのトラフィック負荷に関する情報を使用した、該利用可能な近接セルのトラフィック負荷に基づいた、前記アクセスセルおよび前記利用可能な近接セルの中の１つのセルのトラフィックチャネルの前記移動局への割り当てを実行するのに適しており、
前記セル割り当てパラメータは、ハンドオーバーパラメータ、または、セルが階層構造で配置されている場合、他のセル割り当てパラメータを含んでいる
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
信号強度値とセル割り当てパラメータとは、利用可能な近接セルがどれかを判定するために使用されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記移動局が、前記アクセスセルと少なくとも一つの近接セルとの間のハンドオーバー領域にあるかを判定し、もしそうならば、前記近接セルが利用可能なセル候補を構成するように、
ハンドオーバーパラメータは、前記アクセスセルに提供される初期アクセスメッセージ中で、前記移動局から受信される前記信号強度値に対して、加算（ＨＹＳＴ）および減算（ＯＦＦＳＥＴ）の少なくとも一方がなされることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
もし、移動局が、複数の利用可能な近接セルのハンドオーバー領域にある場合には、前記負荷情報保持手段（２１；２２；２３）に格納されたトラフィック負荷情報を用いて、前記アクセスセルあるいは前記利用可能な近接セルのどのセルが、最低のトラフィック負荷を持つかを判定し、
前記判定されたセルのトラフィックチャネルを、前記移動局に割り当てることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
しきい値が、少なくとも複数のセルの負荷に対して与えられ、もし前記アクセスセルでの前記トラフィック負荷が前記しきい値を上回る場合には、該セルの前記しきい値を下回るトラフィック負荷をもつ利用可能な近接セルのトラフィックチャネルを前記移動局に割り当てることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記装置（１１；１２）は、通信ネットワークの移動交換局（ＭＳＣ；４１；４２；４３）に配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記パラメータ格納手段（３３）および前記負荷監視手段（２３）の少なくとも一方は、前記ＭＳＣ（４３）の外部に、しかしそれと通信し合う形で配置されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記装置は、例えば、ＧＳＭシステムの基地局制御装置（ＢＳＣ）に含まれることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記パラメータ格納手段および前記負荷監視手段の少なくとも一方は、前記ＢＳＣの外部に、しかしそれと通信し合う形で配置されるか、前記ＢＳＣの内部に配置されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記セルラ通信システムの前記セルは、階層的セル構造で配置されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の装置。
【請求項１１】
最下層の階層レイアで呼を確立するために、近接セルへの負荷ベースの割り当てが行われ、もし、移動局が、より下位およびより上位階層のセルのサービス対象範囲にある場合には、より下位およびより上位階層のセルに対し、トラフィック負荷情報を考慮することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
同一のＭＳＣあるいはＢＳＣのサービス対象範囲内にあるセルに対してのみ、負荷依存の割り当てが用いられることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の装置。
【請求項１３】
セルが、同一あるいは異なるＭＳＣ／ＢＳＣに属しているかに関わらず、負荷依存の割り当てがセルに実装されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の装置。
【請求項１４】
異なるＭＳＣに属するセル間の割り当てのために、該ＭＳＣのプロセッサ負荷も用いて、セル候補として、セルが利用可能か否かを決定することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
セルのトラフィック負荷は、使用中のトラフィックチャネルの数を、該セルにおける使用中のトラフィックチャネルと待機状態のトラフィックチャネルの総和で割った値として定義され、
前記トラフィック負荷は、前記セルの各割り当て処理ごとに評価されるか、もしくは、該トラフィック負荷は、推定にもとづくことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記負荷監視手段は、少なくとも複数のセルの前記トラフィック負荷を継続して計測するのに適していることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
複数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ通信システムにおいて、セルにアクセスする移動局にトラフィックチャネルを割り当てる方法であって、該方法は、
初期アクセスメッセージを含む呼の確立メッセージをセル内で受信し、アクセスセルを形成するステップを含み、さらに、
信号強度値の計測値を前記移動局から前記無線ネットワーク操作装置に前記初期アクセスメッセージ内で送信するステップと、
前記無線ネットワーク操作装置が、呼を確立するための利用可能な近接セルが存在するか否かを確認するために、前記信号強度値と前記セル割り当てパラメータとを使用するステップであって、前記セル割り当てパラメータは、ハンドオーバーパラメータ、または、セルが階層構造で配置されている場合、他のセル割り当てパラメータを含んでいる、ステップと、
利用可能な近接セルが存在する場合、前記アクセスセルに利用可能なトラフィックチャネルが存在する場合であっても、前記利用可能な近接セルの負荷に基づいた、前記アクセスセルおよび前記利用可能な近接セルの中の１つのセルのトラフィックチャネルの前記移動局への割り当てを実行するために、少なくともトラフィック負荷情報を使用するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記アクセスセルと全ての利用可能な近接セルのトラフィック負荷を調べるステップと、
前記近接セルのいずれかのトラフィック負荷が、前記アクセスセルよりも低いかを判定するステップと、
もしそうならば、該近接セルのトラフィックチャネルを前記移動局に割り当て、そうでない場合には、前記アクセスセルのトラフィックチャネルを割り当てるステップと、を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも複数のセルのトラフィック負荷に対するしきい値を導出するステップと、
前記アクセスセルに対して前記しきい値が上回るかを判定するステップと、
もし上回れば、前記トラフィック負荷が、前記利用可能な近接セルのいずれかの各しきい値を下回るかを判定するステップと、
もし下回れば、当該近接セルのトラフィックチャネルを割り当てるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
個々のしきい値は、複数のセルの各々に対して与えられることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記しきい値は、すくなくとも複数のセルに対して、同一であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、無線通信を多数のセル中で無線ネットワークを操作し、トラフィックチャネルを配置するための手段からからなるセルラ方式通信ネットワークで多数の移動局にサービスを提供する無線ネットワーク操作装置に関する。また、本発明は、多数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ方式通信ネットワークに関する。さらに、本発明は、多数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ方式通信ネットワークでセルにアクセスする移動局に対し、トラフィックチャネルを割り当てる方法に関する。
【０００２】
（従来の技術）
呼びの確立の際には、移動局には、トラフィックチャネルが割り当てられ、これにより、移動局は実際に制御チャネルからトラフィックチャネルに移行するものとなる。（階層的なセル構造をもつ）ネットワークに与えられた要求をセルが処理していない場合、あるいは、移動局が制御チャネルに接続しているセル内でトラフィックチャネルの輻輳が発生していない場合を除き、移動局には、通常、制御チャネルと同一のセル内の、トラフィックチャネルが割り当てられる。階層的なセル構造では、異なる大きさをもつセルは、ひとつの同一の地理上の地域をカバーし、その利点は、より近い再利用パターンで周波数を再利用できる点にある。
【０００３】
移動局は、それが待ち状態モードにある時には、移動局が含まれる領域あるいは、適当な地域内の、全ての制御チャネル（ＰＤＣ（パーソナル・デジタル・セルラ）システムでは、制御チャネルは各チャネルごとに定義される）の計測を行う。最大の信号強度をもつ制御チャネルを用いて、呼びの確立が行われ、この呼びは、また、アクセス呼びとも呼ばれる。次に、移動局は、選択された制御チャネル上のブロードキャスティング情報メッセージ中に送出されたブロードキャスティング情報を聴取する。他の情報の中でも、ブロードキャスティング情報メッセージは、呼び確立での、通報区域の数についての情報を含んでいる。この情報は、（他の情報とともに）移動局によって受信される。次に、移動局は、待機状態計測値を用いて、通報区域の数に関する情報が指定したのと同数の近接セルのために、呼び確立状態にあるシステムに対し、信号共同情報と制御チャネル番号を送信する。例えば、ＰＤＣシステムの一実施例では、２つの近接セルを指定するものがあるが、ＰＤＣ規格では、２０この近接セルまでを指定することができる。
【０００４】
セル中でのトラフィック負荷が高い場合には、いわゆるセル負荷分散が実装される。これは、セルとその近接セルとの間の関係を定義したハンドオーバー・オフセットパラメータを変化させることにより、セル境界を移動させることに相当する。これにより、高いトラフィック負荷をもつセル中のトラフィックチャネルに接続された移動局は、より低いトラフィック負荷をもつ近接セルへハンドオーバーされる。
【０００５】
ＵＳ−Ａ−５  ２４１  ６８５は、近接セルはより多数になるものの、過負荷状態にあるセルが少なくなるように、任意の２つのセル間の境界を物理的に移動させることによる負荷平準化の規格に関するものである。本規格によると、近接セルへのハンドオーバーのために、入力信号強度のしきい値をより小さくしたり、近接セルからのハンドオーバーのために、入力信号強度のしきい値をより大きくすることにより、ハンドオーバーが行われる。ここで、これらのしきい値は、任意の２つのセルに対して一意である。
【０００６】
近接セルへの割り当ては、セル内で輻輳が発生した時のみ行われる。しかし、輻輳状態にあるセル中の資源（すなわち、トラフィックチャネル）の、新たなセルへのハンドオーバー要求があった時には、近接セルの割り当てへの要求が処理される。これらの要求は、セル間にあるハンドオーバー領域内に移動局があるかないかを決定する（ハンドオーバー）パラメータに基づいている。このように、輻輳状態が発生すると、いとも簡単に、呼びの切断につながるものとなる。これは、深刻な欠点である。結果として、もしアクセスセル中に資源がない場合、すなわち、輻輳が発生している場合にのみ、アクセスセルの代替となる割り当て候補への割り当てが行われる。輻輳状態にあるセル中で資源を要求している移動局が、２つのセル間のハンドオーバー領域に存在する確率は、極めて低く、呼びが切断される確率は高いものとなる。
【０００７】
（発明の要旨）
従って、セルラ方式通信システムで、トラフィックチャンネルを割り当てる効率的な方法を可能とし、これにより、呼びを喪失するリスクを減らせる無線ネットワーク操作配置が必要となる。セル全体のトラフィック負荷を平準化できる構成も必要となる。さらに、輻輳状態が発生する前に、より多数のセルが利用できるような構成が必要となる。
【０００８】
また、上記の目的を達成する、多数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ方式通信システムも必要になる。
【０００９】
さらに、セル間でトラフィック負荷を平準化できる、セルラ方式通信システムでトラフィックチャネルを移動局に割り当てる方法が必要になる。さらに、呼びの喪失のリスクを減らし、これによって、輻輳状態が発生する前に、より多数の呼びが受け付けられるような方法が必要となる。
【００１０】
従って、コントロールチャネルとトラフィックチャネルとして割り当てられる多数の無線チャネルからなる、セルラ方式通信システムの多数のセルで無線通信を扱う無線ネットワーク操作装置に、トラフィックチャネルを割り当てる手段と、セルパラメータ情報を格納するためのパラメータ格納手段を設ける。また、信号強度計測値を取得、収集するための、情報取得または収集手段も設ける。本装置は、さらに、少なくとも複数のセル中のトラフィック負荷に関する情報を取得ための負荷監視手段を含み、また、トラフィック割り当て手段は、アクセスセルにアクセスする移動局のためのセル候補として利用可能な近接セルがあるかを判断するために、セルパラメータに関する情報と複数のセルについての信号強度計測値を用いるための手段からなる。アクセスセルと前記利用可能なセルの各々のトラフィック負荷は、負荷状態を考慮してセル割り当てを行うような方法で利用され、ここでは、アクセスセルにアクセスする移動局のための負荷依存割り当てと呼ばれる。特に、信号強度値とセルパラメータが用られ、セル負荷の検討結果を用い、アクセスセルにアクセスする移動局のための候補として利用可能な近接セルがあるかを判定し、また、この近接セルがどれであるのかを決定する。特定の実装形態では、セルパラメータは、アクセスセルと少なくとも一つの近接セルとの間のハンドオーバー領域内に移動局が位置しているか（この場合、前記近接セルもしくは複数の近接セルは、一つ以上の利用可能なセル候補あるいは、アクセスセルに替わるものを形成する）を判定するために、アクセスセルに送られた初期アクセスメッセージ中で移動局から受信された信号強度値に対して加減算をおこわれた、ハンドオーバーパラメータである。オフセットパラメータ（ＯＦＦＳＥＴ）は、このハンドオーバーパラメータの一つであり、これは、セル近傍のセル位置関係でセル境界を移動させるために用いられる。これは、特に、オフセット値（ｄＢ単位）を、移動局から通知された信号強度値に対して加減算することによって行われる。ハンドオーバーパラメータＨＹＳＴ（ｄＢ単位）は、セル近傍のセル位置関係にあるセル間でハンドオーバーの振幅を繰り返すことを避けるために用いられる。ＨＹＳＴパラメータは、位置関係において相互に定義され、例えば、セルＡからセルＢに移動する移動局は、ＨＹＳＴ値をセルＡの信号強度に加え、この新しい値をセルＢの信号強度計測値と比較することを意味している。もし、セルＡ（信号強度＋ＨＹＳＴ）に比べ、セルＢの信号強度のほうが高い場合に、ハンドオーバーが試みられる。もちろん、ハンドオーバーパラメータは、他にも例をあげることができる。他のパラメータとして用いることができるのは、確立されパラメータ、あるいは負荷状態に応じて割り当てを行うという目的に従って生成されたパラメータなどがある。
【００１１】
特に、移動局が、代替となる多数の近接セルのハンドオーバー領域にあると発見された場合には、負荷情報格納手段に格納されたトラフィック負荷情報を用いて、どのセルが、すなわち、アクセスセルあるいは利用可能な近接セルのどれが、最小のトラフィック負荷をもっているかを判定し、この場合は、移動局へは、その判定されたセルのトラフィックチャネルが割り当てられる。一方、負荷情報格納手段に格納されたものを使う代わりに、トラフィック負荷情報は、要求に従って、いかようにでも取り出したり提供することが可能である。トラフィック負荷情報は、様々な方法で提供することができる。それは、セルの実際の負荷に応じたものであってもよいし、割り当てが特定のセルに対して行われる場合にはその負荷の評価に応じたものであってもよい。もちろん、これは、ハンドオーバーパラメータあるいは他のパラメータが用いられるかによらず、適用できる。
【００１２】
特定の実施例では、少なくとも代替の近接セルの負荷に対してしきい値が与えられ、もしトラフィック負荷がアクセスセルのしきい値を上回る場合には、もし、移動局が負荷依存割り当てを可能とする領域、特に、いわゆるハンドオーバー領域にあるならば、移動局には、セルのしきい値よりも低いトラフィック負荷をもつ利用可能な近接セル中のトラフィックチャネルが割り当てられる。
【００１３】
本発明は、実質的に、いかなるセルラ方式通信システムにも適用可能であり、このシステムの例としては、ＰＤＣ（パーソナル・デジタル・セルラ）、ＡＤＣ（米国デジタル・セルラ）、ＧＳＭ（デジタル移動電話の欧州統一規格）がある。特定の実装形態では、ＰＤあるいはＡＤＣに関する例としては、装置は、通信ネットワークの移動スイッチングセンタ（ＭＳＣ）に含まれる。パラメータ格納もしくは負荷監視手段は、それ自身に、すなわち移動スイッチングセンタに設けられるものや、両者が独立して、あるいは、これらの間での通信がおこなわれ一体となったものであればＭＳＣの外部に設けられるものであってよい。ＧＳＭシステムの場合には、装置は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）によって構成される。また、この場合には、パラメータ格納もしくは負荷監視手段は、ＢＳＣに設けられるものや、これに代わり、これらのいずれかが、これらの間での通信がおこなわれ一体となったものであればその外部に設けられるものであってよい。
【００１４】
本発明の特定の実装形態では、セルは、階層的なセル構造で配置されている。近接セルへの負荷依存割り当ては、最下層での呼びの確立のために有利に行われ、もし、移動局が、下層ならびに上層セルのサービス対象範囲にある場合には、トラフィック負荷情報が、下層ならびに上層セルの両方について取り出すことができる。もちろん、トラフィック負荷情報の提供は、従来の方法で可能である。
【００１５】
特定の実施例では、負荷制御あるいは負荷依存割り当てが、唯一のＭＳＣまたはＢＳＣのサービス対象範囲にあるセルに対してのみ実装される。代替的な、もしくは、より特定の有利な実施例では、負荷依存割り当ては、セルが、同一か異なるＭＳＣまたはＢＳＣに属するものであるかどうかに依らず、セルに実装される。異なるＭＳＣに属するセルの負荷依存割り当てについて、さらにより特定の実装形態では、他の要素、すなわち、各ＭＳＣにおけるプロセッサ負荷も考慮される。この例としては、もしＭＳＣに属するセルのトラフィック負荷は低いものの、当該ＭＳＣでのプロセッサ負荷が高い場合には、このセルへの割り当てを行う理由はないというものがある。
【００１６】
セルのトラフィック負荷は、多数の異なる方法で定義することができる。特定の実装形態では、セルのトラフィック負荷は、セル中で使用中のトラフィックチャネル数を、使用中のトラフィックチャネル数と待機中のトラフィックチャネル数の和で割った値として定義される。特に、トラフィック負荷は、セルへの割り当てが試みられるごとに算定される。特に有利なのは、少なくとも多数の、あるいは特に全数のセルのトラフィック負荷を、継続して計測することである。トラフィック負荷の“計測”は、セルでのトラフィック負荷の実測という形であってもよいが、移動局に当該セルのトラフィックを割り当てられている場合には、セル中の負荷の評価という形であってもよく、この場合は、異なるセルのリソースの相対的な重要性を特に考慮することになる。
【００１７】
米国特許ＵＳ―Ａ―０９／０１９  ８９７、１９９８年２月６日出願は、資源を要求している移動端末に、トラフィックチャネルを割り当てるシステムに関するものであり、ここでは、各セルには、あらかじめ定められたトラフィックの高値しきい値が割り付けられている。本出願によると、例えば、しきい値は、使用中のチャネル数の絶対値またはセル中で提供されているチャネル全数に用いられているチャネル数として定義されている。と口絵の実施例では、本発明のセルのしきい値は、この出願と同様の方法で定義される。
【００１８】
さらに、セルラ方式通信システムが提供され、これは、多数の無線ネットワーク操作装置を含み、各装置は、多数のセルで無線通信を取り扱い、制御チャネルおよびトラフィックチャネルとして割り当てられた無線チャネルからなっている。本発明の考え方が実装される各装置、あるいは少なくとも複数の装置は、トラフィックチャネルを割り当てるための手段と、セルパラメータ情報を格納するためのパラメータ格納手段とを含んでいる。少なくとも前記複数の装置は、さらに、各装置によってサービス対象となる少なくとも多数のセルのトラフィック負荷に関する情報を収集する手段と、前記パラメータ情報と信号強度情報とを用いる手段からなり、アクセスセルにアクセスする移動局のセル候補として利用可能な近接セルがあるかを判断するためのトラフィック割り当て手段とからなり、もし、複数の近接セルがセル候補として利用可能であると判定された場合には、トラフィック情報を用いて、アクセスセルにアクセスする移動局に対して、トラフィックチャネルの負荷依存割り当てを行う。特に、パラメータ格納手段では、ハンドオーバー候補としてセルが利用可能であるかを判定するために、少なくともパラメータについての情報が格納され、複数のセルの信号強度についての情報を保持するために、情報保持手段が提供される。
【００１９】
信号強度値と、セルパラメータ、特有の実施例でのハンドオーバーパラメータを用いて、アクセスセルにアクセスする移動局のために利用可能な近接セルがあるかを判定し、もしこのようなセルがあるならば、それはどれかを判定する。特に、アクセスセルにアクセスする移動局は、初期メッセージを前記アクセスセルに提供し、信号強度情報が前記初期メッセージで提供される。（ハンドオーバー）パラメータは、信号強度値に対して加減算され、アクセスセルと少なくとも一つの近接セルの間のハンドオーバー領域に移動局があるかどうかを決定する。
【００２０】
移動局が、多数の代替の近接セルのハンドオーバー領域にある場合、あるいは、セルが、他の基準を用いる利用可能な候補として利用可能である場合には、トラフィック情報を用いて、アクセスセルおよび利用可能な近接セルのどのセルが最低のトラフィック負荷を持っているかを判定し、適切なネットワーク操作装置のトラフィック割り当て手段が、このようにして判定されたセルのトラフィックチャネルを移動局に割り当てる。特定の実装形態では、多数のセルの負荷に対して、しきい値が与えられる。もし、トラフィック負荷が、アクセスセルについて与えられたしきい値を上回るか、上回りそうになった場合、移動局には、トラフィック負荷がこのセルのしきい値よりも小さい利用可能な近接セルのトラフィックチャネルが割り当てられる。各しきい値は、各セル毎に割り当てられるが、このしきい値は、複数のセルについて同一の値を付与してもよい。先にも述べたように、ネットワーク操作装置は、移動スイッチングセンタあるいは基地局コントローラを含んでおり、パラメータ格納手段ならびに負荷監視手段は、独立して、しかし、各無線ネットワーク操作装置と通信できる形態で設けるものであってよく、または、これら手段のいずれか一方あるいは両者は、各無線ネットワーク操作装置に設けることも可能である。
【００２１】
もし、特定の実装形態において、異なるＭＳＣへのセルの割り当てが可能ならば、各ＭＳＣのプロセッサ負荷を考慮することが可能である。特に、セルを、階層的なセル構造に配置される。
【００２２】
上記の目的を達成するために、複数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ方式通信システムで、セルにアクセスする移動局にトラフィックチャネルを割り当てる方法を提供する。本方法は、アクセスセルを形成するセル中に初期アクセスメッセージを含む呼び確立メッセージを受信するステップと、セルパラメータについての情報を用いて、呼び確立のために利用可能な近接セルがあるかを判定するステップと、もしあるならば、トラフィック負荷情報を用いて、アクセスセルと前記利用可能な近接セルのなかから一つのトラフィックチャネルを、移動局に負荷依存割り当てするステップとからなる。特に、本方法は、さらに、アクセスセルと利用可能な全ての近接セルのトラフィック負荷を判定すためのステップと、利用可能ないずれかの近接セルでのトラフィック負荷が、アクセスセルのものよりも小さいかどうかを判定し、もしそうならば、当該近接セルのトラフィックチャネルを移動局に割り当て、そうでないならば、（輻輳が発生していない間だけ）アクセスセルのトラフィックチャネルを割り当てるステップとを含む。
【００２３】
有利な実装形態では、さらに、本方法は、多数のセルのトラフィック負荷に対するしきい値を導入するステップと、アクセスセルに対して前記しきい値を上回るかを判定するステップと、もし上回れば、トラフィック負荷が、いずれかの利用可能な近接セルの各しきい値を下回るかを判定し、もしそうならば、当該近接セルのトラフィックチャネルを割り当てるステップとを含む。有利な実装形態では、各しきい値は、多数のセルの各々、あるいは各セルごとに対して与えられる。これに代えて、しきい値は、セルと特定の近接セルの関係に対して与えられるものであってもよい。また、他の代替も可能である。特に、本方法は、信号強度計測値の通知を、移動局から無線ネットワーク操作装置に送るステップと、前記信号強度値とハンドオーバーパラメータを用いて、利用可能な近接セルがあるかを判定するステップとを含む。
【００２４】
（発明の詳細な説明）
図１は、（異なるＢＳＣと比較して）異なるＭＳＣによって制御される負荷依存のセルり当てを可能とする一実施例に関するものである。従来技術ではよく知られているように、各セルはＭＳＣによって制御され、これにより、各ＭＳＣはセルの数を制御することは、明確である。本実施例では、例えば、ＭＳＣ１が、とりわけセルＣ１とＣ２を制御するものと仮定する。一方、ＭＳＣ２は、セルＣ３とＣ４を制御する。
【００２５】
図１では、第一無線ネットワーク操作配置１1は、例えば、セルＣ１に存在するように描かれている。無線ネットワーク操作配置は、以下ＲＮＨ１1と記し、ここでは、移動スイッチングセンタＭＳＣ４1に設けられるものと仮定し、また、ＲＮＨ１1は、ここでは、負荷監視手段２1と、セルパラメータ情報を格納するためのデータベース３1とを含むものとして描かれている。このように、本実施例では、負荷監視手段２1とパラメータ格納手段３1の両者は、ＭＳＣ４1に設けられるか、ＲＮＨ１1は、例えば、ＭＳＣのパラメータ格納手段を用いるものと言える。
【００２６】
セルＣ４では、第二のＲＮＨ１2が設けられ、移動スイッチングセンタＭＳＣ４2に配置されている。また、ＲＮＨ１2については、負荷監視手段２2とパラメータ格納手段（データベース）３2とがＭＳＣ自身の中に設けられている。簡単化のため、セルラ方式システムのうち、セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４のみを図示してある。この簡略化された図中、セル間で重なり合った部分は、負荷依存割り当てを許可する領域を表すために設けられたもの、あるいは、特に、もし移動局が含まれているセルがあるならば、それに対して、ハンドーオーバーが可能となる領域を表すハンドオーバー領域である。このように、図１では、ＭＳ１は、セルＣ１とＣ２の間のハンドオーバー領域に位置し、一方、ＭＳ２は、セルＣ２、Ｃ３およびＣ４の間のハンドオーバー領域に位置するものと仮定する。先の説明でも触れたが、移動局が待機モードにある時には、移動局が含まれる領域の全ての制御チャンネルについての計測を行い、最も高い信号強度をもつ制御チャネルが選ばれる。信号強度の計測は、各々の移動局によって行われ、（本実施例では）ＭＳＣに提供される。最も高い信号強度値をもつ制御チャネルが選択され、それが、アクセスセル、すなわち、移動局が呼び確立で用いるセルにあるように設定される。選択された制御チャネル上で、ブロードキャスト情報メッセージが送出され、移動局は、呼び確立の際、このメッセージ中から通報区域の数についての情報を受信する。これは、通報区域の情報の数によって指定された数だけの近接セルのための呼び確立の際に、待ち状態計測によって得られた信号強度に関する通報と制御チャネルの数を、移動局がシステムに送信することを意味している。すなわち、呼び確立の開始、終了の際には、移動局、ここではＭＳ１およびＭＳ２の各々が、信号強度測定値を、通報区域情報（空中インターフェース、ＲＴ、終了および開始状態レポートメッセージ）の数によって指定されただけの近接セルのために送信する。本発明によれば、このようにＭＳＣ１およびＭＳＣ２に提供された情報は、トラフィックチャネルの割り当てに用いられる。もし、ＭＳ１およびＭＳ２の各々が、２つもしくはそれ以上のセル間のハンドオーバー領域にある場合には、本発明の一実施例によって、受け持つセルの数が最も少ない移動局に対して、トラフィックチャネルが割り当てられる。図１に示した実施例では、ＭＳ１は、セルＣ１とＣ２の間のハンドオーバー領域にあるものと仮定しており、一方、ＭＳ２は、セルＣ２、Ｃ３およびＣ２の間のハンドオーバー領域にあるものと仮定している。もし、移動局が、多数のセルの間のハンドオーバー領域にある場合には、本実施例では、特に、図３を引用して後に各々詳説するハンドオーバーパラメータＨＹＳＴとＯＦＦＳＥＴの範囲内に、移動局があるかどうかによって判断されるものと仮定している。
【００２７】
本発明によれば、移動局が、負荷依存割り当てを可能とする領域、特に、ハンドオーバー領域に対応する領域内にあるかどうかを判定するために、パラメータが用いられ、例えば、ハンドオーバーパラメータＨＹＳＴとＯＦＦＳＥＴが用いられる。これらのパラメータは、ＭＳ１については、ＭＳ１の無線ネットワークパラメータデータベース３1から、また、ＭＳ２については、ＭＳ２のネットワークパラメータデータベース３2から、各々、取り出される。次に、（ハンドオーバー）パラメータに応じて、（ハンドオーバー）パラメータに対して、各ＲＮＨに提供された初期アクセスメッセージ中の、移動局によって受信された信号強度値から加減算が行われる。
【００２８】
ＭＳ１は、アクセスセル（ここでは、Ｃ１）とセルＣ２との間のハンドオーバー領域に位置するものと判定され、利用可能な近接セルあるいは割り当て候補をもたらすものであるため、アクセスセルＣ１でのトラフィック負荷と、利用可能な近接セルＣ２でのトラフィック負荷が、ＭＳＣ１で提供される負荷監視手段２1から取り出される。トラフィック負荷は、多くの方法によって定義することができ、本発明は、トラフィック負荷を定義あるいは評価するための特定の方法に限られるものではない。しかし、トラフィック負荷を定義する一例を、図３を引用して詳細に説明する。
【００２９】
ＭＳ１には、セルＣ１とＣ２のうち、どちらがより低いトラフィック負荷をもっているかについて負荷監視手段２1が評価した結果に依存して、アクセスセルＣ１もしくは利用可能な近接セルＣ２中のトラフィックチャネルが割り当てられる。この状況は、ＭＳ２についても同様であるが、図示した実施例でのＭＳ２は、セルＣ４がアクセスセルとなるセルＣ２、Ｃ３およびＣ４の間のハンドオーバー領域に位置するものと仮定している。セルＣ２、Ｃ３およびＣ４でのトラフィック負荷は、負荷監視手段３2中の情報を用いて、特に、無線ネットワーク操作装置ＲＮＨ１2に設けられた処理手段を用いて、比較される。例えば、本例では、セルＣ３での負荷が最小である（あるいは、本応用について先に説明したように、評価がなされた場合には、最小となるだろう）と仮定しており、従って、ＭＳ２に、セルＣ３中のトラフィックチャネルが割り当てられる。
【００３０】
他の実施例では、トラフィック負荷に加えて、ＭＳＣでのプロセッサ負荷を考慮して、他のＭＳＣのセルへの割り当てを行うべきかどうかを決定する。この情報は、様々な異なる方法で収集することができ、また、この方法は、様々な方法で利用することができる。例えば、この情報は、もし、特定のセルのプロセッサ負荷が高い場合には、このような割り当てを当該セルに対して行うことは意味のないことであるというような方法で用いることができる。
【００３１】
図２に、同一のＭＳＣによって制御されるセル間の負荷依存割り当てに関する例を図示する。ここでは、無線ネットワーク操作装置ＲＮＨ１3は、移動スイッチングセンタＭＳＣ  ６  ４3に設けられている。しかし、本実施例では、パラメータ格納手段ＤＢ３3は、ＭＳＣの外部に配置されるものの、それと（およびＲＮＨ１3と）関連付け通信し合うものと仮定している。本実施例では、また、負荷監視手段２3は、ＭＳＣの外部に配置されるものの、それと関連づけられ、ＲＮＨ１3と通信し合うものと仮定している。もちろん、ＤＢ３3が、ＭＳＣ４3に設けられるか、代わりに、負荷監視手段２3が、ＭＳＣ４3に設けられる。あるいは、両者がＭＳＣの機能を用いることもできる。図２は、特定の実装における、まさに一例である。３つのセルＣ５、Ｃ６およびＣ７が図示され、移動局ＭＳ３は、前記３つおセルのハンドオーバー領域にあるものと仮定している。セルＣ５は、アクセスセルを形成するものと仮定しているが、負荷監視手段２3に設けられた負荷情報を用いて、セルＣ７でのトラフィック負荷が最小となり、これによりＭＳ３がセルＣ７のトラフィックチャネルに割り当てられる。（本図は、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７の容量が同一であることを想定している。しかし、この想定は、どのような場合にでも当てはまるものではない。）
【００３２】
特定の実施例では、負荷依存割り当てのための処理手順が提供される処理手段と、負荷監視手段（特に、セル中の負荷を継続して監視する）とが、ＭＳＣの図１および図２中のシステムの無線ネットワーク部にあるものと仮定する。
【００３３】
図１と図２では、単にＭＳＣを図示した例証であるものの、他の種類の通信システムでは、（例えば、ＧＳＭシステムでは）これに代わりＢＳＣであってもよいことは明白である。
【００３４】
特定の実施例では、いわゆる階層型のセル構造が用いられ、各環境では、近接セルへの割り当てが用いられて、（特定の実施例では）最も下層のレイアで呼びを確立する。これを行うためには、他のセルパラメータ（ＳＳＵＦＦおよびＨＹＳＵＦＦ）が用いられる。これは、負荷依存を実現する上で有利な実装形態であるが、ハンドオーバー機能には、変更が必要となる。より下層レイアのセルにハンドオーバーを行う前に、移動局が、上層レイアおよび下層レイアの両方のセルのサービス対象範囲の中に入っているかについて評価を行わなければならない。もし、そうならば、両方のセルについての負荷が、ＭＳＣの負荷監視手段から取り出され、より低い負荷をもつセルで呼びが継続されるか、そのセルにハンドオーバーされる。これに代わり、また、例えば、これに加え、他の判断基準を用いることも可能である。例えば、ある場合には、負荷が最も高い場合でさえも、最下層のセルを用いることも興味深いものがある。
【００３５】
上述の実施例では、同一のＭＳＣによってアクセスセルとして制御される近接セルへの割り当てのみを図示した。しかし、他の実施例では、図１に示したように、他のＭＳＣにより制御される近接セルへ割り当ててもよい。これを可能にするためには、このような境界にあるセルのトラフィック負荷についての情報を、他の協調して動作するＭＳＣに送出しなければならない。これには、ＭＳＣの間の信号交換をサポートするために、現在用いられているインターフェースプロトコルの更新が必要になる。
【００３６】
図３には、各々、ＯＦＦＳＥＴおよびＨＹＳＴというハンドオーバー値をもった、２つのセルＣ８とＣ９が描かれている。先に示したように、ＯＦＦＳＥＴパラメータは、セル近傍のセル位置関係にあるセル境界を移動させるために用いられ、これは、（ｄＢ単位で計測される）ＯＦＦＳＥＴ値が、移動局で観測された信号強度に対し加減算されるような方法で行われる。
【００３７】
セル近傍のセル位置関係にあるセル間のハンドオーバーの振動を避けるために、ＨＹＳＴ値（これもまた、ｄＢ単位で計測される）が用いられる。ＨＹＳＴパラメータは、関係によって相互に定義され、すなわち、この場合、移動局がセルＣ８からＣ９に動くことにより、セルＣ８の信号強度にＨＹＳＴ値が加えられ、この新しい値と、セルＣ９の信号強度の計測値とを比較する。もし、Ｃ９が、セルＣ８の値（信号強度＋ヒステリシスＨＹＳＴ）に比べて、より高い信号強度をもつならば、ハンドオーバーが試みられる。先に説明したように、移動局ＭＳ４へのトラフィックチャネルの割り当ての際に、ハンドオーバーパラメータＨＹＳＴとＯＦＦＳＥＴが用いられ、前述のように、無線ネットワーク操作配置またはＭＳＣ／ＢＳＣに設けられたパラメータ格納手段から、パラメータが取り出される。以上見てきたように、ＭＳ４は、ここではセルＣ８とＣ９の間のハンドオーバー領域の中にある。もし、ＭＳ４が呼びを開始した場合には、セルＣ８がアクセスされ、すなわち、アクセスセルを形成する。ＭＳ４は、負荷依存割り当て領域（ＬＤＡ）、すなわち、セルＣ８とＣ９の間のセルの一つへの、トラフィックチャンネルの負荷制御あるいは負荷依存割り当てを可能とする領域にあるため、セルＣ８とＣ９の両方の負荷は、図１および図２を参照して上述したように評価される。特定の実装では、セルでのトラフィック負荷は、使用中のトラフィックチャネルの数と、セル中で使用中のトラフィックチャネル数と待機中のトラフィックチャネルの数の比として定義される。セルＣ８中のトラフィックチャネルの総数は２０であり、一方、その使用中のトラフィックチャネルの数は１２であると仮定している。従って、セルＣ８のトラフィック負荷、ＬC8は、０．６となる。セルＣ９中のトラフィックチャネルの総数は２０であり、一方、その使用中トラフィックチャネル数は９であると仮定している。同様に、ＬC9は、０．４５となる。従って、Ｃ８のトラフィック負荷が、Ｃ９よりも高くなる。
【００３８】
特に、使用中および待機中のチャネル数を計測する際には、半速度トラフィックチャネルは１として計数し、倍速度装置での全速度トラフィックチャネルは２として計測されるが、これに対し、全速度のみの装置での全速度トラフィックチャネルは１として計測される。特に、全てのハンドオーバーあるいはハンドオーバーの試みを含まない一実施例において、トラフィック負荷は、（不図示の）ＭＳＣによって制御される各セルによって定義され、トラフィック負荷は、セルの各割り当て動作ごとに、すなわちトラフィックチャネルの各割り当て動作ごとに評価されることが有利である。
【００３９】
従って、図３で説明した例については、負荷評価は、トラフィックチャネルの割り当てについて、セルＣ９を示すものとなる。
【００４０】
先にも述べたように、負荷依存割り当てのための処理手順を用いる処理手段と、各セルの負荷を計測するための負荷監視手段は、引き続いて有利に、両者ともに、ＭＳＣもしくはＢＳＣのシステムの無線ネットワーク部に位置する。特に、これは、ハンドオーバーパラメータＨＹＳＴおよびＯＦＦＳＥＴ（同様に、もし適用可能ならば、ＳＳＵＦＦおよびＨＹＳＵＦＦ）等の適切なセルパラメータにも適用可能である。特に、信号強度の計測は、アクセスセルおよびＭＳＣ（ＢＳＣ）、もしくは、本発明によれば、無線ネットワーク操作装置に近接した、いくつかのセルのための呼び確立中の移動ステーションによって行われる。
【００４１】
本発明によれば、負荷依存割り当ては、様々な方法によって行うことができる。ある実装によれば、（例えば、上述したようなハンドオーバーパラメータなどの呼び割り当てを用いて）近接セルで受信された呼びは、アクセスセルよりも低いトラフィック負荷をもつようなセルがあれば、これを利用可能なものとした近接セルで確立される。他の実施例では、セルのトラフィック負荷に対して、あらかじめ定められたしきい値が与えられる。近接セルで受信された呼びは、あらかじめ定められたしきい値、もしくは、いわゆる高トラフィックレベルと称されるものよりも低いトラフィック負荷をもつようなセルがあれば、これを利用可能なものとした近接セルで確立される。
【００４２】
次に、いくつかの実施例を、図４から図６をフローチャートを参照し、詳細に説明する。
【００４３】
本発明の考え方の一つの実装形態の概略を、４のフローチャートに示す。まず始めに、呼び確立要求をステップ１０１で検出するが、これは、制御チャネルを選択した移動局に、トラフィックチャネルが割り当てられることを意味するものである。次に、いずれかの近接セル、すなわち、通常呼び確立のために用いられてきたアクセスセルに近接したセルで呼びを確立することが可能かどうかの判定が行われる。これは、判定を行い、なんらかの利用可能な近接セルが存在するかどうか、特に、ハンドオーバーパラメータが用いられるかどうかを調べる。もっとも、通常は、適切なセルパラメータ、あるいはセル割り当てパラメータと呼ばれるものが用いられ、これらが、特に、ハンドオーバーパラメータとなる。しかし、判定の結果、もし、割り当て候補として利用可能となるような近接セルがないということになれば、トラフィックチャンネルがアクセスセル自身に割り当てられるか、言い換えると、もしこれが可能とステップ１０２Ａで判断されたなら、アクセスセル中の移動局にトラフィックチャネルが割り当てられる。これが、通常、可能となるのは、この考え方は、輻輳がおこらないようにすることに基づいているからである。
【００４４】
しかし、もし、多数の近接セル（ｎ個のセル）が、割り当て候補として利用可能であるか、もしくは少なくとも一つの近接セルが利用可能である場合には、トラフィック負荷は、アクセスセルおよび、全ての利用可能な近接セル（Ｎ個のセル）で、ステップ１０３で判定される。さらに、近接セルのいずれかにおいて、トラフィック負荷がアクセスセルよりも低いかどうかを、ステップ１０４で判定する。もし、利用可能な近接セルでのトラフィック負荷が、アクセスセル自身のものより小さい場合には、ステップ１０２Ａで、トラフィックチャネルが、アクセスセルに割り当てられる。しかし、もし、アクセスセルの負荷よりも小さいトラフィック負荷をもつ近接セルがある場合には、ステップ１０５で、トラフィックチャネルが、前記近接セルに割り当てられる。もし、アクセスセルよりも小さいトラフィック負荷をもつ近接セルが一つ以上ある場合には、通常、より低いトラフィック負荷をもつ利用可能な近接セルが選択される。しかし、トラフィックチャネルを移動局に割り当てるために、このようなセルのどれが利用可能であるかを決定するためには、他の判定基準も利用することが可能である。多層構造については、このような下層レイアあるいは高い負荷をもつ同一レイア内のセル中でたとえ負荷が高いものであっても、いくつかの場合には、下層レイアを用いることのほうがより魅了的な場合もある。
【００４５】
ステップ１０５で近接セル中に、もしくは、ステップ１０２Ａでアクセスセル中で、トラフィックチャネルが割り当てられると、次に、ステップ１０６の呼び確立処理に進む。
【００４６】
図５は、本発明の考え方とは幾分異なる実装形態の概要を示したフローチャートである。まず始めに、ステップ２０１で、セルラ方式通信システムの種類に応じて、呼び確立要求を検出し、もしくは、無線ネットワーク操作装置、より一般的には、移動スイッチングセンタあるいは基地局コントローラで、呼び確立メッセージを受信する。しきい値ＴＨＲは、少なくとも、各セルで許容できるトラフィック負荷に関するセルの数について与えられたものと仮定する。これらのしきい値は、様々な方法で定義することができ、あるいは、セルの数と同数としてもよく、または、特に、２つの近接したセルの間の関係によって関連付けられたあるいは定義されたセルとしてもよい。次に、ステップ２０２で、アクセスセルＴＨＲAのトラフィック負荷が、当該アクセスセルに対して定義されたしきい値を上回る、もしくは等しいかを判定する。もし、そうでなければ、ステップ２０２Ａで、アクセスセルにトラフィックチャネルが割り当てられ、ステップ２０６の呼び確立処理に進む。一方、アクセスセルのトラフィック負荷が、しきい値ＴＨＲAを上回ると判定されたならば、ステップ２０３で、利用可能な近接セルがあるかどうかを判定する。ここで、既出の図面を参照して説明したように、これと同様の判断基準を用いても、例えば、ハンドオーバーパラメータを用いてもよい。もし、利用可能な近接セルがなにもなければ、ステップ２０２Ａで、アクセスセルにトラフィックチャネルを割り当てる試みがなされる。
【００４７】
次に、利用可能な近接セルのいずれかにおいて、トラフィック負荷が、各近接セルＴＨＲn-cellのしきい値よりも小さいかどうかを判定する。しかし、もし、一つ以上の近接セルでの負荷が、各近接セルのしきい値よりも小さい場合には、ステップ２０５で、このような近接セルにトラフィックチャネルが割り当てられる。より好ましくは、あるいは、特定の実施例に従えば、最も低いトラフィック負荷をもつ利用可能な近接セルを用いて、割り当てを行う。しかし、上述したように、他の判定基準を適用することも可能である。次に、ステップ２０６の呼び確立処理に進む。
【００４８】
図６は、本発明の一実施例による、割り当て処理の詳細を示したフローチャートである。前の実施例のように、ステップ３０１で、呼び確立メッセージが、無線ネットワーク操作装置で受信される。呼び確立メッセージは、多数のセルに関する信号強度情報を含んでいる。次に、アクセスセルの負荷が計測あるいは推定される。もし、その負荷が、アクセスセルのしきい値ＴＨＲAよりも小さいと、ステップ３０４で判定された場合には、ステップ３０３Ａで、アクセスセルにトラフィックチャネルが割り当てられる。そうでない場合には、ステップ３０４で、適切なセルパラメータ、例えば、パラメータ格納手段（ＤＢ）に格納されたパラメータが、無線ネットワーク操作装置の処理手段によって取り出される。次に、利用可能な近接セルがあるかどうかを判定するために、ステップ３０５で、信号強度情報を用いて、（ハンドオーバー）パラメータが信号強度値に対して加減算される。ステップ３０６で、利用可能な近接セルがあるかを判定し、もしなければ、ステップ３０３Ａで、アクセスセルにはトラフィックチャネルＴＣＨが割り当てられる。そして、ステップ３１０の呼び確立処理に進む。しかし、もし、利用可能な近接セルが少なくとも一つでもあると判定された場合には、ステップ３０７で、アクセスセルと利用可能なセルのトラフィック負荷に関する負荷監視データから、トラフィック負荷情報が取り出される。そして、ステップ３０８で、もっとも低いトラフィック負荷をもつセルが発見される。一方、適切なしきい値よりも低い負荷をもつセルが単純に見つかる場合もある。この発見は、様々な方法で行うことができる。ステップ３０９で、このようなセルにトラフィックチャネルが割り当てられ、ステップ３１０の呼び確立処理に進む。
【００４９】
本発明は、特に説明した実施例に限定されるものではなく、付属する特許請求の範囲内で多数の方法によって変形がなされうるものである。
【００５０】
特に、システム中に構成された容量の利用を、最適化できるという点が、本発明の利点である。また、無線通信が途絶えることにより、接続が途切れるセルの数を少なくできるという利点もある。輻輳状態を回避し、負荷配分の平準化とセル間に好ましい負荷配分をもたらすという点で、本発明が有効となるることは明白となろう。
【図面の簡単な説明】
以下、付属する図面を引用し、個別事例に限定しない方法で、本発明をより詳細に説明する。
【図１】  図１は、本発明の一実施例での、セルラ方式システムの、無線ネットワーク操作装置の概略を示した図である。
【図２】  図２は、本発明の他の実施例での、セルラ方式システムの、無線ネットワーク操作装置の概略を示した図である。
【図３】  図３は、２つのセルの間のハンドオーバー領域にある移動局の概要を示した図である。
【図４】  図４は、本発明の一実施例での、移動局へのトラフィックチャネルの割り当てに関する、フローチャートである。
【図５】  図５は、本発明の第二の実施例での、移動局へのトラフィックチャネルの割り当てに関する、フローチャートである。
【図６】  図６は、本発明の一実施例での、トラフィックチャネルの割り当てをより詳細に説明する、フローチャートである。
【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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