(57)【要約】【課題】使用効率の良い通信環境を実現し、通信可能に現に接続されている移動局数が急に増加しても無線通信のサービスを低下を必要最小限に抑え、かつ、通信途中で急に音質を変化させない音声圧縮率決定方法を提供する。【解決手段】中央装置１における音声圧縮制御部１０内の圧縮率設定部１３は、通信回線７を介して登録移動局数データＤ１１及び受信レベルデータＤ１２を基地局単位に受信する。そして、登録移動局数データＤ１１に基づき、対応する基地局との通信に用いる音声データの標準圧縮率を決定し、さらに、受信レベルデータＤ１２に基づき、標準圧縮率を基準として上記対応する基地局に接続された移動局それぞれに対する個別圧縮率を最終的に決定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から電波の届く範囲で規定される基地局カバーエリア内における、当該基地局と、当該基地局に通信可能に接続時の移動局との間で音声データの送受信が行われる通信環境において、前記音声データの圧縮率を決定圧縮率として決定する音声圧縮率決定方法であって、
前記基地局は前記基地局カバーエリア内における登録移動局数を認識する移動局数把握部を有し、前記登録移動局数は前記基地局に通信可能に現に接続されている移動局の数と未接続であるが前記基地局との通信可能な接続が現に可能な移動局の数との和を含み、
(a) 前記基地局の前記移動局数把握部を用いて、前記基地局カバーエリア内における前記登録移動局数を認識するステップと、
(b) 前記登録移動局数に基づき音声データの標準圧縮率を決定するステップと、
(c) 前記標準圧縮率を基準として前記決定圧縮率を決定するステップと、
を備える音声圧縮率決定方法。
【請求項２】
請求項１記載の音声圧縮率決定方法であって、
前記基地局は、前記基地局カバーエリア内で接続される移動局の受信レベルを移動局単位に測定する受信レベル測定部をさらに有し、
前記ステップ(c) は、
(c-1) 前記基地局の前記受信レベル測定部を用いて、移動局単位の前記受信レベルを認識するステップと、
(c-2) 前記標準圧縮率を基準として、前記受信レベルに基づき、対応する移動局についての個別圧縮率を、接続される移動局単位に決定するステップとを備え、
前記決定圧縮率は前記個別圧縮率を含む、
音声圧縮率決定方法。
【請求項３】
複数の基地局と、前記複数の基地局それぞれから電波の届く範囲で規定される基地局カバーエリア内において、対応する基地局と、当該対応する基地局との間で音声データの通信可能な移動局とを含む通信環境を有する無線通信システムであって、前記通信環境は前記複数の基地局を制御する中央装置をさらに有し、
前記複数の基地局はそれぞれ前記基地局カバーエリア内における登録移動局数を認識する移動局数把握部を有し、前記登録移動局数は前記基地局に通信可能に現に接続されている移動局の数と未接続であるが前記基地局との通信可能な接続が現に可能な移動局の数との和を含み、
前記中央装置は、前記複数の基地局のうち、所定の基地局と接続される移動局との間で送受信する前記音声データの圧縮率を決定圧縮率として決定する音声圧縮制御部を有し、
前記音声圧縮制御部は、前記所定の基地局の前記移動局数把握部から得られる、前記所定の基地局の前記基地局カバーエリア内における前記登録移動局数に基づき、前記音声データの標準圧縮率を決定し、前記標準圧縮率を基準として前記決定圧縮率を決定する、
無線通信システム。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信システムであって、
前記基地局は、前記基地局カバーエリア内で接続される移動局の受信レベルを移動局単位に測定する受信レベル測定部をさらに有し、
前記音声圧縮制御部は、前記所定の基地局の前記受信レベル測定部より得られる、移動局単位の前記受信レベルに基づき、前記標準圧縮率を基準として、対応する移動局についての個別圧縮率を前記決定圧縮率として、接続される移動局単位に決定する、
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基地局から電波の届く範囲で規定される基地局カバーエリア内における、当該基地局と当該基地局に通信状態接続時の移動局との間で送受信が行われる通信環境において、音声データの圧縮率を決定する音声圧縮率決定方法及び同等な音声圧縮率決定方式を有する通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線伝送する音声の圧縮率を変化させる伝送方式としては、特許文献１のように基地局と移動局との通信可能に現に接続されている移動局数である接続数を判断して、上記接続数が多い場合には基地局からの指示によりその基地局の無線回線の圧縮率を上げて多重する回線数を増やし、上記接続数が少ない場合には圧縮率を下げて高い音質を確保する音声圧縮率決定方法がある。また、無線通信だけの技術ではないが特許文献２のように、通信している音声をリアルタイムで認識しその認識結果にもとづいて圧縮率を変化させて、伝送状態が変化しても音質を確保する音声圧縮率決定方法がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３８４６５号公報
【特許文献２】特開２００１−９４５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、基地局と移動局との間の無線通信において、無線の使用効率の向上化のため、音声回線はデジタル化して圧縮し、圧縮した音声回線を複数多重して伝送している。しかし、その音声のデジタル化時の圧縮率は一定であるので、多重される回線数はその圧縮率によって決定され固定値をとる。
【０００５】
このため、基地局と移動局の上記接続数が多い時を考慮して多重する回線数を増やそうとすると音声データの圧縮率を上げることとなり音声品質が低下する問題点があり、また、圧縮率を上げた状態で上記接続数が少ない時には使用していない回線が多くなり無線通信環境の使用効率が悪くなるという問題点があった。
【０００６】
一方、音声データの圧縮率を下げ多重する回線数を少なくすると高音質で使用効率もよくなるが、基地局エリア内に通信可能に現に接続されている移動局数が増えてくると、回線が飽和状態になりやすくなる結果、希望する時に通信可能に接続できない移動局が増加し、無線通信環境が提供するサービスが低下する問題点があった。
【０００７】
上記の問題点を解決するために特許文献１では、基地局と移動局との上記接続数に基づき圧縮率を変化させている。しかし、特許文献１で開示された無線通信システムでは、現在の上記接続数もしくは一定時間の平均の上記接続数をもとに判断しているため、基地局カバーエリア内に基地局と通信可能な接続が現に可能な移動局数は多いにもかかわらず、基地局数と通信可能に現に接続されている移動局数が少ない時には圧縮率が小さく設定されることになる。
【０００８】
このため、突然、同じ基地局カバーエリア内での上記接続数が増加した場合には対応できず、圧縮率を大きくして空き回線が設けられるまで接続できない移動局が発生するため無線通信サービスが低下する問題点があった。
【０００９】
また、通信サービス中に圧縮率を比較的大きく変化させるために、通信状態で接続中の移動局については通信途中で急に音質が上下するといった問題点が発生する。さらに、圧縮率が大きい時に、基地局から離れた場所に移動局が存在したり、基地局，移動局間に通信を妨げる障害物が存在した場合等、電波状況が悪いと伝送誤りによる影響が大きくなり音声品質も低下する問題点があった。
【００１０】
一方、特許文献２では、伝送状態が変化しても音声品質を確保するために音声自体を認識して圧縮率を変化させている。しかしこの技術では基地局側・移動局側双方に、音声をリアルタイムで認識して判断し圧縮率を変化させる手段が必要となるので、基地局側・移動局側それぞれの装置規模が大きくなってしまう問題点があった。
【００１１】
この発明は上記問題点を解決するためになされるもので、使用効率の良い通信環境を実現し、通信可能に現に接続されている移動局数が急に増加しても無線通信のサービスを低下を必要最小限に抑え、かつ、通信途中で急に音質を変化させず、電波状況が悪い場合でも音質を確保することが可能な音声圧縮率決定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る請求項１記載の音声圧縮率決定方法は、基地局から電波の届く範囲で規定される基地局カバーエリア内における、当該基地局と、当該基地局に通信可能に接続時の移動局との間で音声データの送受信が行われる通信環境において、前記音声データの圧縮率を決定圧縮率として決定する音声圧縮率決定方法であって、前記基地局は前記基地局カバーエリア内における登録移動局数を認識する移動局数把握部を有し、前記登録移動局数は前記基地局に通信可能に現に接続されている移動局の数と未接続であるが前記基地局との通信可能な接続が現に可能な移動局の数との和を含み、(a) 前記基地局の前記移動局数把握部を用いて、前記基地局カバーエリア内における前記登録移動局数を認識するステップと、(b) 前記登録移動局数に基づき音声データの標準圧縮率を決定するステップと、(c) 前記標準圧縮率を基準として前記決定圧縮率を決定するステップとを備える。
【００１３】
この発明に係る請求項３記載の無線通信システムは、複数の基地局と、前記複数の基地局それぞれから電波の届く範囲で規定される基地局カバーエリア内において、対応する基地局と、当該対応する基地局との間で音声データの通信可能な移動局とを含む通信環境を有する無線通信システムであって、前記通信環境は前記複数の基地局を制御する中央装置をさらに有し、前記複数の基地局はそれぞれ前記基地局カバーエリア内における登録移動局数を認識する移動局数把握部を有し、前記登録移動局数は前記基地局に通信可能に現に接続されている移動局の数と未接続であるが前記基地局との通信可能な接続が現に可能な移動局の数との和を含み、前記中央装置は、前記複数の基地局のうち、所定の基地局と接続される移動局との間で送受信する前記音声データの圧縮率を決定圧縮率として決定する音声圧縮制御部を有し、前記音声圧縮制御部は、前記所定の基地局の前記移動局数把握部から得られる、前記所定の基地局の前記基地局カバーエリア内における前記登録移動局数に基づき、前記音声データの標準圧縮率を決定し、前記標準圧縮率を基準として前記決定圧縮率を決定する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る請求項１記載の音声圧縮率決定方法は、基地局カバーエリア内における登録移動局数に基づき決定される標準圧縮率を最終的に決定する決定圧縮率の基準としているため、登録移動局数が少ない場合は標準圧縮率を比較的小さくすることができるため、使用効率の良い通信環境が実現できる。
【００１５】
さらに、登録移動局数に基づき決定される標準圧縮率を最終的に決定する決定圧縮率の基準としているため、基地局に通信可能に現に接続されている移動局数が急激に増加した場合でも上記登録移動局数の変化する可能性は低く、決定圧縮率への影響は少ないため、通信環境内で提供される通信サービスが低下することもない。
【００１６】
この発明に係る請求項３記載の無線通信システムの中央装置の音声圧縮制御部よって決定される決定圧縮率は、所定の基地局の基地局カバーエリア内における登録移動局数に基づき得られた標準圧縮率を基準に決定されているため、登録移動局数が少ない場合は標準圧縮率を比較的小さくすることができるため、使用効率の良い通信環境が実現できる。
【００１７】
さらに、登録移動局数に基づき得られる標準圧縮率を最終的に決定する決定圧縮率の基準としているため、基地局に通信状態に現に接続されている移動局数が急激に増加した場合でも上記登録移動局数の変化する可能性は低く、決定圧縮率への影響は少ないため、通信環境内で提供される通信サービスが低下することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１はこの発明の実施の形態である音声圧縮率決定方法を実現する無線通信システムにおける基地局側の構成を示すブロック図である。同図に示すように、複数の基地局２１〜２ｎはすべて通信回線７を介して中央装置１に接続され、中央装置１は基地局２１〜２ｎを制御する。中央装置１内の音声圧縮制御部１０は、基地局２１〜２ｎそれぞれに通信接続される移動局単位の音声データの個別圧縮率（決定圧縮率）を決定する。また、中央装置１は専用回線８を介して管理サーバー５に接続されており、管理サーバー５には基地局２１〜２ｎそれぞれについて、後述する登録移動局数データ及び受信レベルデータを含む種々の情報を基地局管理情報として格納している。
【００１９】
中央装置１内の音声圧縮制御部１０は基地局２１〜２ｎから得られるデータあるいは管理サーバー５内の基地局管理情報に基づき、上述した移動局単位の個別圧縮率を最終的に決定する。決定した個別圧縮率に基づく圧縮音声データ（圧縮率情報を含む）を基地局２ｉ（ｉ＝１〜ｎのいずれか）を介して、送信先の移動局に送信する。なお、中央装置１から送信される圧縮音声データとしては、中央装置１自体が送信源となる音声データの圧縮音声データ、移動局から基地局２ｊ（ｊはｉを除く１〜ｎのいずれか）を介して受信された圧縮音声データを一端伸長した後、送信先の個別圧縮率により圧縮した圧縮音声データ等が考えられる。
【００２０】
図２はこの発明の実施の形態である音声圧縮伝送方式を実現する基地局，移動局間の構成を示すブロック図である。同図に示すように、基地局２内の移動局数把握部１１は基地局カバーエリア（基地局２から電波の届く範囲で規定される、移動局３が通信可能な範囲）内にある移動局３の数を認識して登録移動局数データＤ１１を得る。なお、登録移動局数データＤ１１で規定される登録移動局数とは、「基地局２に通信可能に現に接続されている移動局の数」と「未接続ではあるが基地局２との通信可能な接続が現に可能な移動局数」との和を意味する。
【００２１】
また、基地局２内の受信レベル測定部１２は基地局２と接続され、実際に通信中の各移動局３の受信レベルを監視して、移動局単位の受信レベルを規定した受信レベルデータＤ１２として得る。これらの登録移動局数データＤ１１及び受信レベルデータＤ１２は通信回線７を介して中央装置１の音声圧縮制御部１０に送信される。
【００２２】
また、基地局２は中央装置１より通信回線７を介して取得した圧縮音声データをアンテナ１５から送信先の移動局３に送信する。
【００２３】
移動局３はアンテナ３５より基地局２からの圧縮音声データを受け、圧縮音声データ中に含まれる圧縮率情報を圧縮率認識部３１にて認識する。音声圧縮・伸長部３２は、圧縮率認識部３１にて認識した圧縮率に基づき、受信した圧縮音声データを伸長したり、圧縮前の音声データを圧縮して圧縮音声データをアンテナ３５から送信する。すなわち、音声圧縮・伸長部３２は音声圧縮制御部１０で設定された個別圧縮率に従い音声データの圧縮・伸張処理を行なう。
【００２４】
図３は図１で示した中央装置１内の音声圧縮制御部１０の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、圧縮率設定部１３は、通信回線７を介して登録移動局数データＤ１１及び受信レベルデータＤ１２を基地局単位に受信する。
【００２５】
そして、圧縮率設定部１３は登録移動局数データＤ１１に基づき、対応する基地局２ｉ（ｉ＝１〜ｎ）との通信に用いる音声データの標準圧縮率を決定し、さらに、受信レベルデータＤ１２に基づき、標準圧縮率を基準として基地局２ｉに接続された移動局３それぞれに対する個別圧縮率を最終的に決定する。なお、登録移動局数データＤ１１に基づく決定方法としては、登録移動局数と所定数の登録移動局数用の閾値との比較、受信レベルデータＤ１２に基づく決定方法としては、受信レベルと所定数の受信レベル用の閾値との比較等が考えられる。
【００２６】
そして、中央装置１は、最終決定した個別圧縮率に基づき圧縮された圧縮音声データ（個別圧縮率を指示する圧縮率情報を含む）を対応する基地局２ｉを介して送信先の移動局３に対してに送信する。
【００２７】
また、中央装置１は音声圧縮制御部１０で得られた登録移動局数データＤ１１，受信レベルデータＤ１２等の情報を基地局管理情報として管理サーバー５に保存することができる。したがって、圧縮率設定部１３は必要に応じて管理サーバー５に格納された基地局管理情報内の登録移動局数データＤ１１，受信レベルデータＤ１２に基づき、上述した個別圧縮率を最終決定することもできる。
【００２８】
図４は１つの基地局による通信環境を模試的に示す説明図である。同図に示すように、一の基地局２から電波の届く範囲で規定される基地局カバーエリア４内に複数の移動局３（図中、移動局３ａ〜３ｍで示す）が存在する。この基地局カバーエリア４内において、基地局２と、基地局２との間で音声データの送受信が可能な移動局３を含む通信環境が実現される。
【００２９】
図５はこの発明の実施の形態である音声圧縮率決定方法の処理内容を示すフローチャートである。以下、図５を参照して、図４を例に挙げてその処理手順を説明する。なお、圧縮率決定方法（方式）は前述したように中央装置１内の音声圧縮制御部１０もよって行われる。
【００３０】
まず、ステップＳ１において、通信回線７を介して得られる登録移動局数データＤ１１より登録移動局数を認識する。
【００３１】
登録移動局数データＤ１１は前述したように各基地局２内の移動局数把握部１１から得ることができる。各基地局２の移動局数把握部１１は、移動局３が基地局２の基地局カバーエリア４内で起動または別の基地局カバーエリア４から移動してきた際に着信がスムーズにできるべく、基地局カバーエリア４に基地局２との通信可能な接続が現に可能な移動局３が存在していることを新たに認識すると、登録移動局数をカウントアップする。
【００３２】
一方、移動局３が基地局カバーエリア４外に移動したり電源を落としたりした場合には、移動局数把握部１１は、移動局３が基地局カバーエリア４内での基地局２との通信可能な接続が不可能となったことを新たに認識し、登録移動局数をカウントダウンする。このように、移動局数把握部１１は時々刻々変化する基地局カバーエリア４内の登録移動局数を把握し、最新の登録移動局数を規定する登録移動局数データＤ１１を通信回線７を介して随時、中央装置１内の音声圧縮制御部１０に送信している。
【００３３】
次に、ステップＳ２において、圧縮率設定部１３は、ステップＳ１で認識した登録移動局数データＤ１１に基づき、対応する基地局２における音声データの標準圧縮率を決定する。標準圧縮率の決定方法は、登録移動局数データＤ１１で規定される登録移動局数が多い場合には圧縮率を上げ、少なくなれば圧縮率を下げる。
【００３４】
本実施の形態の音声圧縮率決定方法においては、圧縮率設定部１３により決定される標準圧縮率は移動局３の基地局２と通信可能に現に接続されている移動局数である接続数ではなく、上記接続数に基地局カバーエリア４内において基地局２との通信可能な接続が現に可能な未接続の移動局数を加えた登録移動局数に基づき判断される。
【００３５】
したがって、急に移動局３の接続数（現に接続されている移動局数）が増加しても登録移動局数自体が大きく変化する可能性は極めて低いため、ステップＳ２で決定した標準圧縮率が急な上記接続数の増加によって大きく変化することはない。その結果、個別圧縮率への影響は少ないため、基地局カバーエリア４内における移動局３の上記接続数が増加しても通信環境内で提供される通信サービスが低下することがない。
【００３６】
次に、ステップＳ３において、通信回線７を介して得られる受信レベルデータＤ１２に基づき、対応する基地局２ｉに接続される移動局３個別の受信レベルを認識する。
【００３７】
各基地局２の受信レベル測定部１２は、基地局２が移動局３と無線回線を接続したときの移動局３からの電波の受信レベルを測定し、接続している間、当該受信レベルを規定した受信レベルデータＤ１２を通信回線７を介して随時、中央装置１内の音声圧縮制御部１０に送信している。
【００３８】
最後に、ステップＳ４において、圧縮率設定部１３は、ステップＳ２で決定した標準圧縮率を基準とし、ステップＳ３で認識した基地局２に接続される各移動局３の受信レベルに基づき移動局単位に個別圧縮率を決定する。
【００３９】
例えば、ある移動局３において、受信レベルが低い場合には、伝送中に伝送誤りが発生する率が高いので、圧縮率を標準圧縮率より下げて伝送誤りによる影響を少なくして音声品質が劣化しないようにする。
【００４０】
先に取りあげた図４において、基地局３が基地局カバーエリア４内において、移動局３ａ、移動局３ｂ及び移動局３ｍがそれぞれ接続されている場合、移動局３ａ、３ｂ及び３ｍは基地局２それぞれからの距離や障害物６の存在の有無によって、基地局２との接続時（無線通信時）の受信レベルが異なることが考えられる。
【００４１】
例えば、良好度合が「移動局３ｂ＞移動局３ｍ＞移動局３ａ」の順で受信レベルが認識される。このような場合、標準圧縮率を移動局３ａ、３ｂ及び３ｍで共通に設定することなく、標準圧縮率を基準としながら個別圧縮率が「移動局３ｂ＞移動局３ｍ＞移動局３ａ」の順に差を持たせて設定することができる。
【００４２】
図６は、無線通信環境の使用状況をフレーム（ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を前提）で示した例である。ステップＳ２において、音声圧縮制御部１０の圧縮率設定部１３は、基地局カバーエリア４における登録移動局数から、標準圧縮率を条件１｛（登録移動局数が多い時の標準圧縮率）＞（登録移動局数の少ない時の標準圧縮率）｝を満足するように決定する。図６の(a) が登録移動局数が比較的多い時、(b) が登録移動局数が比較的少ない時に該当し、接続数（現に接続されている移動局数）がｍ個の移動局３に割り当てられるタイムスロットに関し、図６(b)の方が図６(a) に比べが全体的に大きくなっていることがわかる。
【００４３】
実施の形態の音声圧縮率決定方法は、音声圧縮制御部１０内の圧縮率設定部１３により、登録移動局数で標準圧縮率を決定しているため、上記接続数が少ないと無線フレームの空き部分が大きくなるが、時間的に平均すれば、圧縮率固定で登録移動局数の少ない場合に比べて、無線通信環境の使用効率は良いし、上記接続数の急激な増加にもスムーズに対応できる。
【００４４】
一方、ステップＳ４において、音声圧縮制御部１０の圧縮率設定部１３は、通信接続状態の各移動局からの受信レベルに基づき、ステップＳ２で決定した標準圧縮率を基準として、移動局ごとの個別圧縮率を条件２｛（移動局３ｂの圧縮率）＞（移動局３ｍの圧縮率）＞（移動局３ａの圧縮率）｝を満足するように最終的に決定する。図６の(a) ，(b) それぞれにおいて、移動局３ａ、移動局３ｍ、移動局３ｂの順にフレーム内に設定されるタイムスロットの大きさが設定されていることがわかる。
【００４５】
その結果、移動局３ａ、移動局３ｍ及び移動局３ｂそれぞれの受信レベルを考慮して、移動局３ａ、移動局３ｍ及び移動局３ｂ間で実質的に同じ品質の音声で通信することが可能となる効果を奏する。
【００４６】
上記のように、本実施の形態の音声圧縮率決定方法は、ステップＳ４において、音声圧縮制御部１０内の圧縮率設定部１３により、標準圧縮率を基準として、受信レベルに基づき、対応する移動局についての個別圧縮率を、基地局カバーエリア４内で接続される移動局単位に決定するため、通信状態が悪い移動局に対する個別圧縮率を通信状態が良い移動局に対する個別圧縮率より低く設定することにより、通信状態が悪い移動局について音質の劣化を最小限に抑えた通信を可能とする効果を奏する。
【００４７】
さらに、圧縮率設定部１３により、個別圧縮率は標準圧縮率を基準として設定されるため、個別圧縮率の変動を比較的小さく抑えることができ、通信状態時に音質が急に変化することもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施の形態である音声圧縮率決定方法を実現する無線通信システムにおける基地局側の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態の無線通信システムにおける基地局，移動局間の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の音声圧縮制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】１つの基地局による通信環境を模試的に示す説明図である。
【図５】実施の形態１の音声圧縮率決定方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】無線通信環境の使用状況をフレームで示した例の図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  中央装置、２，２１〜２ｎ  基地局、３，３ａ〜３ｍ  移動局、４  基地局カバーエリア、１０  音声圧縮制御部、１１  移動局数把握部、１２  受信レベル測定部、１３  圧縮率設定部、１４  基地局音声圧縮・伸張部、２１〜２ｎ  基地局、３１  圧縮率認識、３２  音声圧縮・伸長部。
【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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