(57)【要約】【課題】異なる通信方式の無線通信部を備える構成において、各無線通信部間の無線信号の干渉を防ぐとともに、スループットの低下を防ぐ。【解決手段】第２の無線通信部５２は、第１の無線通信部５１の送信期間と自己の受信期間とを時間的に重ならせず、かつ第１の無線通信部５１の受信期間と自己の送信期間とを時間的に重ならせない制御を行なう。第１の無線通信部５１は、第１の装置１０２から、自己の各送信期間のうち、第１の装置１０２へ通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された送信期間を示す非送信情報を第２の無線通信部５２に通知する。第２の無線通信部５２は、第１の無線通信部５１から通知された非送信情報の示す第１の無線通信部５１の送信期間と、自己の受信期間との時間的な重なりを許容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる第１の無線通信部と、
前記第１の無線通信部とは異なる通信方式に従い、第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定するための第２の無線通信部とを備え、
前記第１の無線通信部は、自己の前記送信期間および前記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を前記第２の無線通信部に通知し、
前記第２の無線通信部は、前記第１の無線通信部から通知された前記タイミング情報に基づいて、前記第１の無線通信部の前記送信期間と自己の前記受信期間とを時間的に重ならせず、かつ前記第１の無線通信部の前記受信期間と自己の前記送信期間とを時間的に重ならせない制御を行い、
前記第１の無線通信部は、前記第１の装置から、自己の各前記送信期間のうち、前記第１の装置へ前記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された前記送信期間を示す非送信情報を前記第２の無線通信部に通知し、
前記第２の無線通信部は、前記第１の無線通信部から通知された前記非送信情報の示す前記第１の無線通信部の前記送信期間と、自己の前記受信期間との時間的な重なりを許容する、無線通信装置。
【請求項２】
前記第１の無線通信部は、自己の前記送信期間および前記受信期間のタイミングを示すパルス状の同期信号を前記タイミング情報として前記第２の無線通信部へ出力し、
前記第１の無線通信部は、前記同期信号の各パルスのうち、前記通信データを送信しない送信期間に対応するパルスの前記第２の無線通信部への出力を中止することにより、前記非送信情報を前記第２の無線通信部に通知し、
前記第２の無線通信部は、前記第１の無線通信部から受信しなかった前記パルスに対応する前記第１の無線通信部の前記送信期間と、自己の前記受信期間との時間的な重なりを許容する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第２の無線通信部は、前記第１の無線通信部から受信した前記タイミング情報に基づいて、自己の前記送信期間および前記受信期間が前記第１の無線通信部の前記送信期間および前記受信期間とそれぞれ一致するように設定し、
前記第２の無線通信部は、前記非送信情報の示す前記第１の無線通信部の前記送信期間を、前記第２の装置からの通信データを受信可能な期間として用いる、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第２の無線通信部は、前記非送信情報の示す前記第１の無線通信部の前記送信期間において前記第２の無線通信部への通信データの送信が可能である旨を前記第２の装置に通知する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１の無線通信部は、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）方式に従って通信データの送信および受信を行い、
前記第２の無線通信部は、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）方式に従って通信データの送信および受信を行なう、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１の無線通信部は、ＷｉＭＡＸシステムにおける端末局であり、
前記第２の無線通信部は、ＷｉＦｉシステムにおけるアクセスポイントである、請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記第１の無線通信部は、所定のタイミングにおいて前記同期信号の出力を開始し、前記所定のタイミングから連続して所定個のパルスを前記第２の無線通信部へ出力する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項８】
無線通信装置に用いられ、他の第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる通信用半導体装置であって、
前記無線通信装置に用いられ、前記通信用半導体装置とは異なる通信方式に従い、他の第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定するための他の通信用半導体装置へ、自己の前記送信期間および前記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を通知するためのタイミング情報通知部と、
前記第１の装置から、自己の各前記送信期間のうち、前記第１の装置へ前記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された前記送信期間を示す非送信情報を前記他の通信用半導体装置に通知するための非送信情報通知部とを備える、通信用半導体装置。
【請求項９】
無線通信装置に用いられ、他の第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる他の通信用半導体装置とは異なる通信方式に従い、他の第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定し、かつ前記無線通信装置に用いられる通信用半導体装置であって、
前記他の通信用半導体装置の前記送信期間および前記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を前記他の通信用半導体装置から受信するための受信部と、
前記他の通信用半導体装置から受信した前記タイミング情報に基づいて、前記他の通信用半導体装置の前記送信期間と自己の前記受信期間とを時間的に重ならせず、前記他の通信用半導体装置の前記受信期間と自己の前記送信期間とを時間的に重ならせない制御を行なうための制御部とを備え、
前記他の通信用半導体装置は、前記第１の装置から、前記他の通信用半導体装置の各前記送信期間のうち、前記第１の装置へ前記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された前記送信期間を示す非送信情報を前記通信用半導体装置に通知し、
前記制御部は、前記他の通信用半導体装置から通知された前記非送信情報の示す前記他の通信用半導体装置の前記送信期間と、自己の前記受信期間との時間的な重なりを許容する、通信用半導体装置。
【請求項１０】
第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる第１の無線通信部と、
前記第１の無線通信部とは異なる通信方式に従い、第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および前記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定するための第２の無線通信部とを備える無線通信システムにおける通信方法であって、
前記第１の無線通信部が、自己の前記送信期間および前記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を前記第２の無線通信部に通知するステップと、
前記第２の無線通信部が、前記第１の無線通信部から通知された前記タイミング情報に基づいて、前記第１の無線通信部の前記送信期間と自己の前記受信期間とを時間的に重ならせず、かつ前記第１の無線通信部の前記受信期間と自己の前記送信期間とを時間的に重ならせない制御を行なうステップと、
前記第１の無線通信部が、前記第１の装置から、自己の各前記送信期間のうち、前記第１の装置へ前記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された前記送信期間を示す非送信情報を前記第２の無線通信部に通知するステップとを含み、
前記制御を行なうステップにおいては、前記第２の無線通信部は、前記第１の無線通信部から通知された前記非送信情報の示す前記第１の無線通信部の前記送信期間と、自己の前記受信期間との時間的な重なりを許容する、通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、通信用半導体装置および通信方法に関し、特に、他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう無線通信装置、通信用半導体装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１６規格に従うＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）では、ＴＤＤ（時分割複信：Time Division Duplex）方式が採用されている。すなわち、ＷｉＭＡＸシステムでは、無線端末装置から無線基地局装置へ通信データを送信するための上り送信期間と、無線基地局装置から無線端末装置へ通信データを送信するための下り送信期間とが切り替えられ、交互に繰り返される（たとえば、“ウィキペディア”、［online］、［平成23年2月10日検索］、インターネット〈URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/WiMAX〉（非特許文献１）参照）。
【０００３】
また、ＩＥＥＥ８０２．１６規格に従うＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）でも、同様に、ＴＤＤ方式が採用されている。（たとえば、“ウィキペディア”、［online］、［平成23年2月10日検索］、インターネット〈URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi〉（非特許文献２）参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“ウィキペディア”、［online］、［平成23年2月10日検索］、インターネット〈URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/WiMAX〉
【非特許文献２】“ウィキペディア”、［online］、［平成23年2月10日検索］、インターネット〈URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＷｉＭＡＸ用のモジュールおよびＷｉＦｉ用のモジュールの両方を搭載した機器では、ＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉにおいて用いられる無線信号の周波数が近いことから、各モジュール間での無線信号の干渉が問題となる。
【０００６】
この干渉を防止するために、当該機器に他方式の無線信号を除去するためのフィルタを追加する方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、機器が大きくなり、また、高価になってしまう。
【０００７】
他の方法として、各モジュール用のアンテナのアイソレーションを確保する方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、アンテナの設置場所の自由度が制限されてしまい、また、小型の機器では対応が困難である。
【０００８】
さらに、他の方法として、各モジュールの通信を時分割で行なう方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、たとえばＷｉＭＡＸ用のモジュールにおいて、通信データを送信することが可能な送信期間において強制的に送信を停止することになる。送信できなかった通信データについては、自動再送要求機能を用いてリカバリすることは可能であるが、ＷｉＭＡＸ通信のスループットが低下してしまう。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、異なる通信方式の無線通信部を備える構成において、各無線通信部間の無線信号の干渉を防ぐとともに、スループットの低下を防ぐことが可能な無線通信装置、通信用半導体装置および通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線通信装置は、第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる第１の無線通信部と、上記第１の無線通信部とは異なる通信方式に従い、第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定するための第２の無線通信部とを備え、上記第１の無線通信部は、自己の上記送信期間および上記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を上記第２の無線通信部に通知し、上記第２の無線通信部は、上記第１の無線通信部から通知された上記タイミング情報に基づいて、上記第１の無線通信部の上記送信期間と自己の上記受信期間とを時間的に重ならせず、かつ上記第１の無線通信部の上記受信期間と自己の上記送信期間とを時間的に重ならせない制御を行い、上記第１の無線通信部は、上記第１の装置から、自己の各上記送信期間のうち、上記第１の装置へ上記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された上記送信期間を示す非送信情報を上記第２の無線通信部に通知し、上記第２の無線通信部は、上記第１の無線通信部から通知された上記非送信情報の示す上記第１の無線通信部の上記送信期間と、自己の上記受信期間との時間的な重なりを許容する。
【００１１】
このような構成により、第１の無線通信部および第２の無線通信部の一方の送信無線信号が他方に干渉して当該他方における無線信号の受信特性が劣化することを防ぐとともに、第２の無線通信部における第２の装置からの通信データの受信期間を延長することができる。これにより、第２の無線通信部および第２の装置からなる通信システムにおけるパケット欠損を低減し、スループットを向上させることができる。また、第１の無線通信部および第２の無線通信部において、他方式の無線信号を除去するためのフィルタを追加する必要がなくなり、機器の小型化および低コスト化を図ることができる。また、アンテナの設置場所の自由度を高め、ハードウェア設計の自由度を高めることができる。また、たとえば第１の無線通信部において、通信データを送信することが可能な送信期間において強制的に送信を停止する必要がなくなり、第１の無線通信部および第１の装置からなる通信システムのスループットの低下を防ぐことができる。
【００１２】
好ましくは、上記第１の無線通信部は、自己の上記送信期間および上記受信期間のタイミングを示すパルス状の同期信号を上記タイミング情報として上記第２の無線通信部へ出力し、上記第１の無線通信部は、上記同期信号の各パルスのうち、上記通信データを送信しない送信期間に対応するパルスの上記第２の無線通信部への出力を中止することにより、上記非送信情報を上記第２の無線通信部に通知し、上記第２の無線通信部は、上記第１の無線通信部から受信しなかった上記パルスに対応する上記第１の無線通信部の上記送信期間と、自己の上記受信期間との時間的な重なりを許容する。
【００１３】
このような構成により、パルス状の同期信号を用いて第１の無線通信部および第２の無線通信部間の同期を確立するとともに、この同期信号を利用した簡易な構成で第２の無線通信部への非送信期間の通知を行なうことができる。
【００１４】
好ましくは、上記第２の無線通信部は、上記第１の無線通信部から受信した上記タイミング情報に基づいて、自己の上記送信期間および上記受信期間が上記第１の無線通信部の上記送信期間および上記受信期間とそれぞれ一致するように設定し、上記第２の無線通信部は、上記非送信情報の示す上記第１の無線通信部の上記送信期間を、上記第２の装置からの通信データを受信可能な期間として用いる。
【００１５】
このような構成により、第２の無線通信部および第２の装置からなる通信システムにおける送信期間および受信期間を最大限に確保し、スループットを向上させることができる。
【００１６】
好ましくは、上記第２の無線通信部は、上記非送信情報の示す上記第１の無線通信部の上記送信期間において上記第２の無線通信部への通信データの送信が可能である旨を上記第２の装置に通知する。
【００１７】
このような構成により、第２の装置が、第１の無線通信部の送信期間において第２の無線通信部へ通信データを送信可能であることを認識することができる。
【００１８】
好ましくは、上記第１の無線通信部は、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）方式に従って通信データの送信および受信を行い、上記第２の無線通信部は、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）方式に従って通信データの送信および受信を行なう。
【００１９】
このように、無線周波数が近く、無線信号の干渉が生じやすいＷｉＭＡＸ方式およびＷｉＦｉ方式に適用することにより、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【００２０】
より好ましくは、上記第１の無線通信部は、ＷｉＭＡＸシステムにおける端末局であり、上記第２の無線通信部は、ＷｉＦｉシステムにおけるアクセスポイントである。
【００２１】
このような構成により、ＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉ間の通信を中継する機能を有するスレートＰＣおよびルータ等の装置において、無線信号の干渉を防ぐとともにスループットの向上を図ることができる。
【００２２】
より好ましくは、上記第１の無線通信部は、所定のタイミングにおいて上記同期信号の出力を開始し、上記所定のタイミングから連続して所定個のパルスを上記第２の無線通信部へ出力する。
【００２３】
このような構成により、たとえば無線通信装置の起動時に、第１の無線通信部および第２の無線通信部間の同期を確実に確立することができる。
【００２４】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信用半導体装置は、無線通信装置に用いられ、他の第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる通信用半導体装置であって、上記無線通信装置に用いられ、上記通信用半導体装置とは異なる通信方式に従い、他の第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定するための他の通信用半導体装置へ、自己の上記送信期間および上記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を通知するためのタイミング情報通知部と、上記第１の装置から、自己の各上記送信期間のうち、上記第１の装置へ上記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された上記送信期間を示す非送信情報を上記他の通信用半導体装置に通知するための非送信情報通知部とを備える。
【００２５】
このような構成により、第１の無線通信部および第２の無線通信部の一方の送信無線信号が他方に干渉して当該他方における無線信号の受信特性が劣化することを防ぐとともに、第２の無線通信部における第２の装置からの通信データの受信期間を延長することができる。これにより、第２の無線通信部および第２の装置からなる通信システムにおけるパケット欠損を低減し、スループットを向上させることができる。また、第１の無線通信部および第２の無線通信部において、他方式の無線信号を除去するためのフィルタを追加する必要がなくなり、機器の小型化および低コスト化を図ることができる。また、アンテナの設置場所の自由度を高め、ハードウェア設計の自由度を高めることができる。また、たとえば第１の無線通信部において、通信データを送信することが可能な送信期間において強制的に送信を停止する必要がなくなり、第１の無線通信部および第１の装置からなる通信システムのスループットの低下を防ぐことができる。
【００２６】
またこの発明の別の局面に係わる通信用半導体装置は、無線通信装置に用いられ、他の第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる他の通信用半導体装置とは異なる通信方式に従い、他の第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定し、かつ上記無線通信装置に用いられる通信用半導体装置であって、上記他の通信用半導体装置の上記送信期間および上記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を上記他の通信用半導体装置から受信するための受信部と、上記他の通信用半導体装置から受信した上記タイミング情報に基づいて、上記他の通信用半導体装置の上記送信期間と自己の上記受信期間とを時間的に重ならせず、上記他の通信用半導体装置の上記受信期間と自己の上記送信期間とを時間的に重ならせない制御を行なうための制御部とを備え、上記他の通信用半導体装置は、上記第１の装置から、上記他の通信用半導体装置の各上記送信期間のうち、上記第１の装置へ上記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された上記送信期間を示す非送信情報を上記通信用半導体装置に通知し、上記制御部は、上記他の通信用半導体装置から通知された上記非送信情報の示す上記他の通信用半導体装置の上記送信期間と、自己の上記受信期間との時間的な重なりを許容する。
【００２７】
このような構成により、第１の無線通信部および第２の無線通信部の一方の送信無線信号が他方に干渉して当該他方における無線信号の受信特性が劣化することを防ぐとともに、第２の無線通信部における第２の装置からの通信データの受信期間を延長することができる。これにより、第２の無線通信部および第２の装置からなる通信システムにおけるパケット欠損を低減し、スループットを向上させることができる。また、第１の無線通信部および第２の無線通信部において、他方式の無線信号を除去するためのフィルタを追加する必要がなくなり、機器の小型化および低コスト化を図ることができる。また、アンテナの設置場所の自由度を高め、ハードウェア設計の自由度を高めることができる。また、たとえば第１の無線通信部において、通信データを送信することが可能な送信期間において強制的に送信を停止する必要がなくなり、第１の無線通信部および第１の装置からなる通信システムのスループットの低下を防ぐことができる。
【００２８】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信方法は、第１の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第１の装置からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる第１の無線通信部と、上記第１の無線通信部とは異なる通信方式に従い、第２の装置へ通信データを送信可能な送信期間および上記第２の装置からの通信データを受信可能な受信期間を設定するための第２の無線通信部とを備える無線通信システムにおける通信方法であって、上記第１の無線通信部が、自己の上記送信期間および上記受信期間のタイミングを示すタイミング情報を上記第２の無線通信部に通知するステップと、上記第２の無線通信部が、上記第１の無線通信部から通知された上記タイミング情報に基づいて、上記第１の無線通信部の上記送信期間と自己の上記受信期間とを時間的に重ならせず、かつ上記第１の無線通信部の上記受信期間と自己の上記送信期間とを時間的に重ならせない制御を行なうステップと、上記第１の無線通信部が、上記第１の装置から、自己の各上記送信期間のうち、上記第１の装置へ上記通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された上記送信期間を示す非送信情報を上記第２の無線通信部に通知するステップとを含み、上記制御を行なうステップにおいては、上記第２の無線通信部は、上記第１の無線通信部から通知された上記非送信情報の示す上記第１の無線通信部の上記送信期間と、自己の上記受信期間との時間的な重なりを許容する。
【００２９】
このような構成により、第１の無線通信部および第２の無線通信部の一方の送信無線信号が他方に干渉して当該他方における無線信号の受信特性が劣化することを防ぐとともに、第２の無線通信部における第２の装置からの通信データの受信期間を延長することができる。これにより、第２の無線通信部および第２の装置からなる通信システムにおけるパケット欠損を低減し、スループットを向上させることができる。また、第１の無線通信部および第２の無線通信部において、他方式の無線信号を除去するためのフィルタを追加する必要がなくなり、機器の小型化および低コスト化を図ることができる。また、アンテナの設置場所の自由度を高め、ハードウェア設計の自由度を高めることができる。また、たとえば第１の無線通信部において、通信データを送信することが可能な送信期間において強制的に送信を停止する必要がなくなり、第１の無線通信部および第１の装置からなる通信システムのスループットの低下を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、異なる通信方式の無線通信部を備える構成において、各無線通信部間の無線信号の干渉を防ぐとともに、スループットの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＷｉＭＡＸモジュールの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＷｉＦｉモジュールの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＷｉＭＡＸチップの機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るＷｉＦｉチップの機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信タイミングを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る無線通信システムによる通信制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３３】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００３４】
図１を参照して、無線通信システム２０１は、無線通信装置１０１と、ＷｉＭＡＸ基地局（第１の装置）１０２と、１または複数のＷｉＦｉエンドポイント（第２の装置）１０３とを備える。無線通信装置１０１は、ＷｉＭＡＸモジュール（第１の無線通信部）５１と、ＷｉＦｉモジュール（第２の無線通信部）５２と、ホスト５３とを備える。
【００３５】
無線通信装置１０１は、たとえばスレートＰＣまたはルータであり、ＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉ間の通信を中継する機能を有する。
【００３６】
無線通信装置１０１において、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸ方式に従って通信データの送信および受信を行なう。ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸシステムにおける端末局である。
【００３７】
ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＦｉ方式に従って通信データの送信および受信を行なう。ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＦｉシステムにおけるアクセスポイントである。
【００３８】
ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸ基地局１０２と無線信号を送受信することにより、ＷｉＭＡＸ基地局１０２と通信を行なうＷｉＭＡＸ端末局として動作する。ＷｉＭＡＸモジュール５１およびＷｉＭＡＸ基地局１０２により、ＷｉＭＡＸシステムが構成される。
【００３９】
ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＦｉエンドポイント１０３と無線信号を送受信することにより、ＷｉＦｉエンドポイント１０３と通信を行なうＷｉＦｉアクセスポイントとして動作する。ＷｉＦｉモジュール５２およびＷｉＦｉエンドポイント１０３により、ＷｉＦｉシステムが構成される。
【００４０】
より詳細には、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸ基地局１０２から受信した無線信号から通信データを抽出するかまたは自ら生成してホスト５３へ出力する。また、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ホスト５３から受けた通信データまたは自ら生成した通信データを無線信号に変換してＷｉＭＡＸ基地局１０２へ送信する。
【００４１】
ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＦｉエンドポイント１０３から受信した無線信号から通信データを抽出するかまたは自ら生成してホスト５３へ出力する。また、ＷｉＦｉモジュール５２は、ホスト５３から受けた通信データまたは自ら生成した通信データを無線信号に変換してＷｉＦｉエンドポイント１０３へ送信する。
【００４２】
ホスト５３は、たとえばＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉ間の通信プロトコルの変換処理を行なう。より詳細には、ホスト５３は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から受けた通信データを所定のフレームフォーマットに変換してＷｉＦｉモジュール５２へ出力する。また、ホスト５３は、ＷｉＦｉモジュール５２から受けた通信データを所定のフレームフォーマットに変換してＷｉＭＡＸモジュール５１へ出力する。
【００４３】
図２は、本発明の実施の形態に係るＷｉＭＡＸモジュールの構成を示す図である。
【００４４】
図２を参照して、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸチップ１１と、電源回路１２と、入出力回路１３とを含む。
【００４５】
ＷｉＭＡＸチップ１１は、ＷｉＭＡＸ方式に従う通信処理を行なう半導体集積回路である。電源回路１２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１におけるＷｉＭＡＸチップ１１および入出力回路１３等の電気回路に電力を供給する。入出力回路１３は、ＷｉＭＡＸチップ１１と無線通信装置１０１におけるＷｉＦｉモジュール５２およびホスト５３等の他の電気回路との間で信号を入出力する。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態に係るＷｉＦｉモジュールの構成を示す図である。
【００４７】
図３を参照して、ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＦｉチップ２１と、電源回路２２と、入出力回路２３とを含む。
【００４８】
ＷｉＦｉチップ２１は、ＷｉＦｉ方式に従う通信処理を行なう半導体集積回路である。電源回路２２は、ＷｉＦｉモジュール５２におけるＷｉＦｉチップ２１および入出力回路２３等の電気回路に電力を供給する。
【００４９】
入出力回路２３は、ＷｉＦｉチップ２１と無線通信装置１０１におけるＷｉＭＡＸモジュール５１およびホスト５３等の他のユニットとの間で信号を入出力する。
【００５０】
図４は、本発明の実施の形態に係るＷｉＭＡＸチップの機能ブロック図である。
【００５１】
図４を参照して、ＷｉＭＡＸチップ１１は、無線送受信部３１と、制御部（タイミング情報通知部および非送信情報通知部）３２と、ホストインタフェース部３３と、同期信号送信部３４とを含む。
【００５２】
無線送受信部３１は、ＷｉＭＡＸ基地局１０２から無線信号を受信してデジタル信号に変換し、制御部３２へ出力する。
【００５３】
制御部３２は、無線送受信部３１から受けたデジタル信号に種々の信号処理を行って通信データを生成し、ホストインタフェース部３３へ出力する。
【００５４】
ホストインタフェース部３３は、制御部３２から受けた通信データをホスト５３へ出力する。
【００５５】
また、制御部３２は、自己のＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間および受信期間のタイミングを示すタイミング情報をＷｉＦｉモジュール５２に通知する。たとえば、制御部３２は、ＷｉＭＡＸフレームのタイミングを示す同期信号を生成して同期信号送信部３４へ出力する。
【００５６】
同期信号送信部３４は、制御部３２から受けた同期信号をＷｉＦｉチップ２１へ出力する。
【００５７】
また、ホストインタフェース部３３は、ホスト５３から受けた通信データを制御部３２へ出力する。
【００５８】
制御部３２は、ホストインタフェース部３３から受けた通信データに種々の信号処理を行って無線送受信部３１へ出力する。
【００５９】
無線送受信部３１は、制御部３２から受けた通信データを無線信号に変換してＷｉＭＡＸ基地局１０２へ送信する。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態に係るＷｉＦｉチップの機能ブロック図である。
【００６１】
図５を参照して、ＷｉＦｉチップ２１は、無線送受信部４１と、制御部４２と、ホストインタフェース部４３と、同期信号受信部４４とを含む。
【００６２】
無線送受信部４１は、ＷｉＦｉエンドポイント１０３から無線信号を受信してデジタル信号に変換し、制御部４２へ出力する。
【００６３】
制御部４２は、無線送受信部４１から受けたデジタル信号に種々の信号処理を行って通信データを生成し、ホストインタフェース部４３へ出力する。
【００６４】
ホストインタフェース部４３は、制御部４２から受けた通信データをホスト５３へ出力する。
【００６５】
同期信号受信部４４は、ＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間および受信期間のタイミングを示すタイミング情報をＷｉＭＡＸモジュール５１から受信する。たとえば、同期信号受信部４４は、ＷｉＭＡＸフレームのタイミングを示す同期信号をＷｉＭＡＸチップ１１から受けて制御部４２へ出力する。
【００６６】
また、ホストインタフェース部４３は、ホスト５３から受けた通信データを制御部４２へ出力する。
【００６７】
制御部４２は、同期信号受信部４４から受けた同期信号に基づいてＷｉＭＡＸモジュール５１と同期した上で、ホストインタフェース部４３から受けた通信データに種々の信号処理を行って無線送受信部４１へ出力する。
【００６８】
無線送受信部４１は、制御部４２から受けた通信データを無線信号に変換してＷｉＦｉエンドポイント１０３へ送信する。
【００６９】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係る無線通信装置が通信制御を行なう際の動作について説明する。
【００７０】
図６は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信タイミングを示す図である。
【００７１】
ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸ基地局１０２へ通信データを送信可能な送信期間およびＷｉＭＡＸ基地局１０２からの通信データを受信可能な受信期間が交互に設けられる。この送信期間および受信期間のタイミングは、たとえばＷｉＭＡＸ基地局１０２から通知される。
【００７２】
ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１とは異なる通信方式に従い、ＷｉＦｉエンドポイント１０３へ通信データを送信可能な送信期間およびＷｉＦｉエンドポイント１０３からの通信データを受信可能な受信期間のタイミングを設定し、たとえばＷｉＦｉエンドポイント１０３に通知する。
【００７３】
具体的には、図６を参照して、ＷｉＭＡＸ方式では、１つの無線フレーム（ＷｉＭＡＸフレーム）が５ミリ秒に設定され、１つの無線フレームは、上り通信期間ＵＬおよび下り通信期間ＤＬからなる。ＷｉＭＡＸ方式では、上り通信期間（送信期間）ＵＬおよび下り通信期間（受信期間）ＤＬが交互に設けられる。
【００７４】
すなわち、ＷｉＭＡＸチップ１１は、上り通信期間ＵＬにおいて通信データをＷｉＭＡＸ基地局１０２へ送信し、下り通信期間ＤＬにおいて通信データをＷｉＭＡＸ基地局１０２から受信する。
【００７５】
ＷｉＭＡＸモジュール５１は、自己の送信期間および受信期間のタイミングを示すタイミング情報をＷｉＦｉモジュール５２に通知する。
【００７６】
ＷｉＦｉチップ２１における制御部４２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から通知されたタイミング情報に基づいて、ＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間と自己の受信期間とを時間的に重ならせず、かつＷｉＭＡＸモジュール５１の受信期間と自己の送信期間とを時間的に重ならせない制御を行なう。
【００７７】
たとえば、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、自己の送信期間および受信期間のタイミングを示すパルス状の同期信号をタイミング情報としてＷｉＦｉモジュール５２へ出力する。具体的には、ＷｉＭＡＸチップ１１における制御部３２は、無線フレームのタイミングを示すパルス状の同期信号、たとえば上り通信期間ＵＬにおいて論理ハイレベルとなり、下り通信期間ＤＬにおいて論理ローレベルとなる信号を生成し、同期信号送信部３４を介してＷｉＦｉモジュール５２へ出力する。
【００７８】
また、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、所定のタイミングたとえば無線通信装置１０１の起動タイミングから所定時間経過時において同期信号の出力を開始し、この所定タイミングから連続して所定個のパルスをＷｉＦｉモジュール５２へ出力する。
【００７９】
ここで、制御部３２は、同期信号として、ある無線フレームに対応するパルスを、１つ前の無線フレームのタイミングにおいてＷｉＦｉモジュール５２へ送信する。具体的には、図６において、パルスＰ１が下り通信期間ＤＬ１および上り通信期間ＵＬ１に対応し、パルスＰ２が下り通信期間ＤＬ２および上り通信期間ＵＬ２に対応し、パルスＰ３が下り通信期間ＤＬ３および上り通信期間ＵＬ３に対応する。
【００８０】
ＷｉＦｉチップ２１における制御部４２は、この同期信号を受けて、通信データをＷｉＦｉエンドポイント１０３へ送信可能な自己のＷｉＦｉモジュール５２の送信期間を、ＷｉＭＡＸモジュール５１の上り通信期間ＵＬにおいて設定し、また、通信データをＷｉＦｉエンドポイント１０３から受信可能な受信期間を、ＷｉＭＡＸモジュール５１の下り通信期間ＤＬにおいて設定する。
【００８１】
このような構成により、ＷｉＭＡＸモジュール５１およびＷｉＦｉモジュール５２の一方で無線信号を受信している際に、他方が無線信号を送信することによって当該無線信号が受信側に干渉し、受信特性が劣化することを防ぐことができる。
【００８２】
たとえば、ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から受信したタイミング情報に基づいて、自己の送信期間および受信期間がＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間および受信期間とそれぞれ一致するように設定する。
【００８３】
図７は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムによる通信制御を示す図である。
【００８４】
ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸ基地局１０２から、自己の各送信期間のうち、ＷｉＭＡＸ基地局１０２へ通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された送信期間を示す非送信情報をＷｉＦｉモジュール５２に通知する。
【００８５】
ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から通知された非送信情報の示すＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間と、自己の受信期間との時間的な重なりを許容する。
【００８６】
すなわち、ＷｉＦｉモジュール５２は、非送信情報の示すＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間を、ＷｉＦｉエンドポイント１０３からの通信データを受信可能な期間として用いる。
【００８７】
たとえば、ＷｉＦｉモジュール５２は、非送信情報の示すＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間においてＷｉＦｉモジュール５２への通信データの送信が可能である旨をＷｉＦｉエンドポイント１０３に通知する。
【００８８】
また、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、同期信号の各パルスのうち、通信データを送信しない送信期間に対応するパルスのＷｉＦｉモジュール５２への出力を中止することにより、非送信情報をＷｉＦｉモジュール５２に通知する。
【００８９】
ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から受信しなかったパルスに対応するＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間と、自己の受信期間との時間的な重なりを許容する。
【００９０】
具体的には、図７を参照して、ＷｉＭＡＸ基地局１０２は、通信データにＭＡＰ情報を含めてＷｉＭＡＸモジュール５１へ送信する。このＭＡＰ情報には、たとえば、次の無線フレームにおける上り通信期間ＵＬにおいて、ＷｉＭＡＸモジュール５１がＷｉＭＡＸ基地局１０２へ通信データを送信すべきか否かの情報が含まれる。
【００９１】
ここで、下り通信期間ＤＬ１および上り通信期間ＵＬ１からなる無線フレームＦＲ１におけるＭＡＰ情報が、通信データを送信すべきでないことを示していたとする。
【００９２】
この場合、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、次の無線フレームＦＲ２における上り通信期間ＵＬ２において、ＷｉＭＡＸ基地局１０２へ通信データを送信しないことを認識する。そして、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、同期信号において、無線フレームＦＲ１において送信する予定であったパルスＰ２の送信を中止する。
【００９３】
そうすると、ＷｉＦｉモジュール５２は、無線フレームＦＲ１におけるパルスＰ２をＷｉＭＡＸモジュール５１から受けなかったことから、パルスＰ２に対応する上り通信期間ＵＬ２において、ＷｉＭＡＸモジュール５１からＷｉＭＡＸ基地局１０２へ通信データが送信されないことを認識する。そして、ＷｉＦｉモジュール５２は、上り通信期間ＵＬ２を、ＷｉＦｉエンドポイント１０３から通信データを受信可能な期間として用いる。
【００９４】
たとえば、ＷｉＦｉモジュール５２は、上り通信期間ＵＬ２においてＷｉＦｉモジュール５２への通信データの送信が可能である旨をＷｉＦｉエンドポイント１０３に通知する。
【００９５】
ところで、ＷｉＭＡＸ用のモジュールおよびＷｉＦｉ用のモジュールの両方を搭載した機器では、ＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉにおいて用いられる無線信号の周波数が近いことから、各モジュール間での無線信号の干渉が問題となる。
【００９６】
この干渉を防止するために、当該機器に他方式の無線信号を除去するためのフィルタを追加する方法では、機器が大きくなり、また、高価になってしまう。また、各モジュール用のアンテナのアイソレーションを確保する方法では、アンテナの設置場所の自由度が制限されてしまい、また、小型の機器では対応が困難である。また、各モジュールの通信を時分割で行なう方法では、通信のスループットが低下してしまう。
【００９７】
これに対して、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、自己の送信期間および受信期間のタイミングを示すタイミング情報をＷｉＦｉモジュール５２に通知する。ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から通知されたタイミング情報に基づいて、ＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間と自己の受信期間とを時間的に重ならせず、かつＷｉＭＡＸモジュール５１の受信期間と自己の送信期間とを時間的に重ならせない制御を行なう。ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸ基地局１０２から、自己の各送信期間のうち、ＷｉＭＡＸ基地局１０２へ通信データを送信しない送信期間の通知を受けて、通知された送信期間を示す非送信情報をＷｉＦｉモジュール５２に通知する。そして、ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から通知された非送信情報の示すＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間と、自己の受信期間との時間的な重なりを許容する。
【００９８】
このような構成により、ＷｉＭＡＸモジュール５１およびＷｉＦｉモジュール５２の一方の送信無線信号が他方に干渉して当該他方における無線信号の受信特性が劣化することを防ぐとともに、ＷｉＦｉモジュール５２におけるＷｉＦｉエンドポイント１０３からの通信データの受信期間を延長することができる。これにより、ＷｉＦｉシステムにおけるパケット欠損を低減し、スループットを向上させることができる。
【００９９】
また、ＷｉＭＡＸモジュール５１およびＷｉＦｉモジュール５２において、他方式の無線信号を除去するためのフィルタを追加する必要がなくなり、機器の小型化および低コスト化を図ることができる。また、アンテナの設置場所の自由度を高め、ハードウェア設計の自由度を高めることができる。また、たとえばＷｉＭＡＸモジュール５１において、通信データを送信することが可能な送信期間において強制的に送信を停止する必要がなくなり、ＷｉＭＡＸシステムのスループットの低下を防ぐことができる。
【０１００】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、自己の送信期間および受信期間のタイミングを示すパルス状の同期信号をタイミング情報としてＷｉＦｉモジュール５２へ出力する。ＷｉＭＡＸモジュール５１は、同期信号の各パルスのうち、通信データを送信しない送信期間に対応するパルスのＷｉＦｉモジュール５２への出力を中止することにより、非送信情報をＷｉＦｉモジュール５２に通知する。そして、ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から受信しなかったパルスに対応するＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間と、自己の受信期間との時間的な重なりを許容する。
【０１０１】
このような構成により、パルス状の同期信号を用いてＷｉＭＡＸモジュール５１およびＷｉＦｉモジュール５２間の同期を確立するとともに、この同期信号を利用した簡易な構成でＷｉＦｉモジュール５２への非送信期間の通知を行なうことができる。
【０１０２】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＭＡＸモジュール５１から受信したタイミング情報に基づいて、自己の送信期間および受信期間がＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間および受信期間とそれぞれ一致するように設定する。そして、ＷｉＦｉモジュール５２は、非送信情報の示すＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間を、ＷｉＦｉエンドポイント１０３からの通信データを受信可能な期間として用いる。
【０１０３】
このような構成により、ＷｉＦｉシステムにおける送信期間および受信期間を最大限に確保し、スループットを向上させることができる。
【０１０４】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＦｉモジュール５２は、非送信情報の示すＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間においてＷｉＦｉモジュール５２への通信データの送信が可能である旨をＷｉＦｉエンドポイント１０３に通知する。
【０１０５】
このような構成により、ＷｉＦｉエンドポイント１０３が、ＷｉＭＡＸフレームにおける上り通信期間においてＷｉＦｉモジュール５２へ通信データを送信可能であることを認識することができる。
【０１０６】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸ方式に従って通信データの送信および受信を行なう。ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＦｉ方式に従って通信データの送信および受信を行なう。
【０１０７】
このように、無線周波数が近く、無線信号の干渉が生じやすいＷｉＭＡＸ方式およびＷｉＦｉ方式に適用することにより、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【０１０８】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、ＷｉＭＡＸシステムにおける端末局である。ＷｉＦｉモジュール５２は、ＷｉＦｉシステムにおけるアクセスポイントである。
【０１０９】
このような構成により、ＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉ間の通信を中継する機能を有するスレートＰＣおよびルータ等の装置において、無線信号の干渉を防ぐとともにスループットの向上を図ることができる。
【０１１０】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＭＡＸモジュール５１は、所定のタイミングにおいて同期信号の出力を開始し、所定のタイミングから連続して所定個のパルスをＷｉＦｉモジュール５２へ出力する。
【０１１１】
このような構成により、たとえば無線通信装置１０１の起動時に、ＷｉＭＡＸモジュール５１およびＷｉＦｉモジュール５２間の同期を確実に確立することができる。
【０１１２】
なお、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＷｉＦｉシステムにおける送信期間および受信期間を、ＷｉＭＡＸシステムにおける送信期間および受信期間と一致させる構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＷｉＦｉシステムにおける送信期間および受信期間を、ＷｉＭＡＸシステムにおける送信期間および受信期間の各々の一部としてもよい。すなわち、ＷｉＦｉシステムにおいて、送信期間および受信期間の間に通信データの送信および受信を行なわないギャップ期間が設けられてもよい。また、逆に、ＷｉＭＡＸシステムにおける送信期間および受信期間を、ＷｉＦｉシステムにおける送信期間および受信期間の各々の一部としてもよい。すなわち、ＷｉＭＡＸシステムにおいて、送信期間および受信期間の間に通信データの送信および受信を行なわないギャップ期間が設けられてもよい。つまり、ＷｉＭＡＸシステムおよびＷｉＦｉシステムにおける互いの送信期間と受信期間とが時間的に重ならない構成であればよい。
【０１１３】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、同期信号を用いてＷｉＭＡＸモジュール５１の送信期間および受信期間のタイミング、ならびにＷｉＭＡＸモジュール５１の非送信期間の通知を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。同期信号を用いる構成に限らず、たとえば各モジュールが共通のクロックおよびフレーム信号等で同期している場合には、一方のモジュールの送信期間および受信期間のタイミング、ならびに一方のモジュールの非送信期間を示す非送信情報を示すタイミング情報を、他方のモジュールに通知すれば十分である。
【０１１４】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの通信方式として、ＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉを例示したが、これに限定するものではない。このような通信方式に限らず、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）およびＴＤ−ＬＴＥ（Time Division Duplex Long Term Evolution）等、他の装置との間の通信データの送信および受信が時間的に切り替えて行なわれる通信方式であれば、どんなものでもよい。
【０１１５】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１６】
１１  ＷｉＭＡＸチップ
１２  電源回路
１３  入出力回路
２１  ＷｉＦｉチップ
２２  電源回路
２３  入出力回路
３１  無線送受信部
３２  制御部（タイミング情報通知部および非送信情報通知部）
３３  ホストインタフェース部
３４  同期信号送信部
４１  無線送受信部
４２  制御部
４３  ホストインタフェース部
４４  同期信号受信部
５１  ＷｉＭＡＸモジュール（第１の無線通信部）
５２  ＷｉＦｉモジュール（第２の無線通信部）
５３  ホスト
１０１  無線通信装置
１０２  ＷｉＭＡＸ基地局（第１の装置）
１０３  ＷｉＦｉエンドポイント（第２の装置）
２０１  無線通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012222797.tif 000006
【図５】
2012222797.tif 000007
【図６】
2012222797.tif 000008
【図７】
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