(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末の移動状態を管理しながら通信制御を実行する通信制御システムにおいて、
定期的に基地局の認識コードを受信し、自装置がどの時間帯にどの基地局のエリアに在圏したかを示す時系列の移動履歴データを生成して内部に蓄積し、送信許可に応じて前記基地局側に送信する移動履歴データ処理手段、を有する移動端末装置と、
網内トラフィックの負荷を検出し、負荷に応じた移動履歴データの受信可能な前記移動端末装置の数を求め、求めた数の前記移動端末装置だけに前記送信許可を通知し、前記基地局を介して前記移動端末装置の移動履歴データを受信して中継する移動履歴データ中継手段、を有する交換機と、
前記交換機の受信した移動履歴データに基づいて自エリアにおける前記移動端末装置毎の統計データを生成する統計データ生成手段と、前記統計データを管理する統計データ管理手段と、を有するエリア管理装置と、
を有することを特徴とする通信制御システム。
【請求項２】
前記移動履歴データ処理手段は、現在いるゾーンの基地局の基地局ＩＤを周期的にチェックし、前記チェックした時間と前記基地局ＩＤとを前記移動履歴データとして記録することを特徴とする請求項１記載の通信制御システム。
【請求項３】
移動履歴データ処理手段は、前記基地局ＩＤが切り替わったときに前記移動履歴データを前記記録することを特徴とする請求項２記載の通信制御システム。
【請求項４】
前記移動履歴データ処理手段は、前記基地局ＩＤの電波強度の変化量がある程度以上の場合には、前記基地局ＩＤをチェックする周期を短くすることを特徴とする請求項２記載の通信制御システム。
【請求項５】
前記移動履歴データ処理手段は、前記基地局ＩＤの電波強度が所定値以下の場合には、前記基地局ＩＤをチェックする周期を短くすることを特徴とする請求項２記載の通信制御システム。
【請求項６】
前記各エリア管理装置から前記統計データを受け取り管理する前記統計データ管理手段と、前記移動端末装置が前記エリアを移動した場合に、移動先のエリアに関する前記統計データを対象となる前記エリア管理装置に送信する対象エリア統計データ送信手段とを有する網管理装置、を有することを特徴とする請求項１記載の通信制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動端末の移動状態を管理しながら通信制御を実行する通信制御システムに関し、特に移動履歴を監視する通信制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの移動端末装置の回線接続を行う通信システムでは、交換機の設けられたエリア毎に移動端末装置の位置登録を受け付けるようにしている。そして、着信の際には、対象の移動端末装置が現在いるエリアの基地局に対して、一斉呼び出しを行っている。
【０００３】
ところが、最近では、サービスの拡大によって、エリア内の基地局数も増大している。このため、従来のようにエリア内のすべての基地局に一斉呼び出しを行うことは、処理時間の増大を招いていた。そこで、移動端末装置の現在いる場所を基地局単位、すなわちゾーン単位で検知する技術がある（例えば特開昭６０−９０４４１号公報）。さらに、移動端末装置の移動履歴を記憶し、移動先を予測して、呼び出しをかける基地局を少数にできるようにしたものもある（例えば特開平５−１４２６４号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、いずれもエリアを管理する装置によって処理していたので、膨大な数の移動端末装置の位置管理を一カ所で行うことになり、管理装置側の処理速度が求められていた。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、管理側にとって簡単な処理で移動端末装置の移動履歴を管理することのできる通信制御システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すように、移動端末の移動状態を管理しながら通信制御を実行する通信制御システムにおいて、定期的に基地局３の認識コードを受信し、自装置がどの時間帯にどの基地局のエリアに在圏したかを示す時系列の移動履歴データを生成して内部に蓄積し、送信許可に応じて前記基地局側に送信する移動履歴データ処理手段１ａ、を有する移動端末装置１と、網内トラフィックの負荷を検出し、負荷に応じた移動履歴データの受信可能な前記移動端末装置１の数を求め、求めた数の前記移動端末装置１だけに前記送信許可を通知し、前記基地局３を介して前記移動端末装置１の移動履歴データを受信して中継する移動履歴データ中継手段５ａ、を有する交換機５と、前記交換機５の受信した移動履歴データに基づいて自エリアにおける移動端末装置毎の統計データを生成する統計データ生成手段６ａと、前記統計データを管理する統計データ管理手段６ｂと、を有するエリア管理装置６と、を有することを特徴とする通信制御システムが提供される。
【０００７】
このような通信制御システムでは、まず、移動端末装置１において、移動履歴データ処理手段１ａが、定期的に基地局の認識コードを受信して時系列で処理し、移動履歴データを生成し、必要に応じて基地局３側に送信する。交換機５では、移動履歴データ中継手段５ａが、基地局３を介して移動端末装置１の移動履歴データを受信してエリア管理装置６に中継する。
【０００８】
エリア管理装置６では、統計データ生成手段６ａが、交換機５の受信した移動履歴データに基づいて自エリアにおける移動端末装置毎の統計データを生成する。この統計データを統計データ管理手段６ｂが管理する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は第１の形態の原理構成図である。１つのエリアには、交換機５が設けられており、この交換機５には、エリアを管理するエリア管理装置６が接続されている。交換機５には複数の基地局３，４などが有線で接続されている。また、各基地局３，４は、多数の移動端末装置１，２などと無線通信を行う。
【００１０】
移動端末装置１は、その移動履歴データ処理手段１ａが、最も近くにいる基地局３の認識コード（基地局ＩＤ）を定期的に受信して時系列で処理し、移動履歴データを生成し、必要に応じて基地局側に送信する。基地局３は、この移動履歴データを交換機５に送信する。交換機５では、移動履歴データ中継手段５ａが、移動履歴データを受信してエリア管理装置６に中継する。
【００１１】
エリア管理装置６では、統計データ生成手段６ａが、交換機５から受信した移動履歴データに基づいて自エリアにおける移動端末装置毎の統計データを生成する。この統計データを統計データ管理手段６ｂが管理し、交換機５が一斉呼び出しを行う基地局を選定するときなどに使用する。
【００１２】
交換機５は、統計データに従って種々の通信制御を実行する。例えば、統計データから移動端末装置１が現在いるゾーンを予測し、そのゾーンの基地局３に一斉呼び出しをかけるなどの制御を行う。
【００１３】
次に、第１の形態の具体的な構成について説明する。
図２は第１の形態の通信システムの機能ブロック図である。通信システムでは、ネットワーク１５を介してエリアＡＲ１、エリアＡＲ２などが接続されている。また、ネットワーク１５には、網管理装置としてのＨＬＲ（Home Location Resistor）１０が接続されている。このＨＬＲ１０は、その記憶装置１０ａに、後述する各移動端末装置の移動履歴の統計データを格納している。
【００１４】
エリアＡＲ１には、１台の交換機１１が設けられており、多数の基地局と接続されている。ここでは、説明を簡単にするため、５つの基地局ＢＳ１１，ＢＳ１２，ＢＳ１３，ＢＳ１４，ＢＳ１５を示す。同様に、エリアＡＲ２には、１台の交換機１３が設けられており、多数の基地局と接続されている。なお、ここでは、３つの基地局ＢＳ２１，ＢＳ２２，ＢＳ２３を示す。
【００１５】
エリアＡＲ１にいる移動端末装置ＰＳ１は、基地局ＢＳ１１などから基地局ＩＤを受信して現在の位置を知る。そして、移動端末装置ＰＳ１は、この位置データと時刻データに基づいて移動履歴データを生成する。
【００１６】
図３は移動端末装置ＰＳ１の移動履歴データの一例を示す図である。ここでは、移動端末装置ＰＳ１のＩＤをＰ0000001 、基地局ＢＳ１１，ＢＳ１２，ＢＳ１３，ＢＳ１４，ＢＳ１５の各ＩＤをB00000011 ，B00000012 ，B00000013 ，B00000014 ，B00000015 としている。移動端末装置ＰＳ１がすべてのゾーンを移動したとすると、各ゾーンを通過したときの時間が記録される。なお、ここでは、基地局のゾーンが切り替わったときにデータを取るようにしたが、一定時間毎であってもよい。
【００１７】
図２に戻り、移動端末装置ＰＳ１の移動履歴データは、一定時間毎（例えば１時間毎）に最寄りの基地局を介して交換機１１に自動的に送信される。この移動履歴データを受けた交換機１１は、ＶＬＲ（Visitor Location Resistor ）１２に送る。ＶＬＲ１２は、この移動端末装置ＰＳ１の移動履歴データを記憶装置１２ａに格納するとともに、移動履歴データに基づいて移動端末装置ＰＳ１の移動履歴の統計データを生成し、記憶装置１２ａに格納する。
【００１８】
図４はＶＬＲ１２における移動履歴の統計データの一例を示す図である。ＶＬＲ１２は、移動端末装置ＰＳ１のエリアＡＲ１の統計データを生成する。ここでは、６時間幅の時間帯毎に統計データを生成している。統計データとしては、例えばある基地局から周辺の基地局への移動確率などがある。
【００１９】
図２に戻り、ＶＬＲ１２は生成した統計データをＨＬＲ１０に送信する。送信後、記憶装置１２ａの移動端末装置ＰＳ１に関する統計データは、移動端末装置ＰＳ１がエリアＡＲ１からいなくなった時点で削除される。
【００２０】
一方、移動端末装置ＰＳ１の統計データをＶＬＲ１２から受けたＨＬＲ１０は、図５に示すように、各エリアからの統計データを移動端末毎にまとめて、記憶装置１０ａに格納する。
【００２１】
このように各移動端末装置の統計データを所有するＨＬＲ１０は、移動端末装置ＰＳ１がエリアを移動する毎に移動端末装置ＰＳ１のそのエリアに関する過去の統計データを読み出し、対象エリアのＶＬＲに送る。例えば、図２において、移動端末装置ＰＳ１がエリアＡＲ１からエリアＡＲ２に移動したとすると、ＨＬＲ１０は、記憶装置１０ａ内の移動端末装置ＰＳ１のエリアＡＲ２に関する統計データをＶＬＲ１４に送信する。これを受けたＶＬＲ１４は、その統計データを記憶装置１４ａに格納し、さらにこの統計データを直接交換機１３に送る。交換機１３は、統計データに基づいて、移動端末装置ＰＳ１の現在位置を予測し、基地局ＢＳ２１，ＢＳ２２，ＢＳ２３などのうち、移動端末装置ＰＳ１の現在位置に最寄りの基地局、およびその周辺の基地局に対して一斉呼び出しを行う。
【００２２】
なお、統計データの解釈は、交換機１３ではなくＶＬＲ１４側で行い、ＶＬＲ１４から指示を出すようにしてもよい。
エリアＡＲ２での移動端末装置ＰＳ１の移動履歴データは、エリアＡＲ１にいるときと同様の手順で生成され、交換機１３側に送信される。
【００２３】
次に、このような通信制御を実行するための各装置の機能の構成について説明する。
図６は第１の形態の移動端末装置ＰＳ１の機能構成を示すブロック図である。無線通信部２１は、移動履歴制御部２２の履歴情報記録制御手段２２ａからの基地局ＩＤチェック要求に応じて、基地局から基地局ＩＤを受け取り、履歴情報記録制御手段２２ａに送る。また、無線通信部２１は、移動履歴制御部２２の履歴情報送信制御手段２２ｂからの移動履歴データを基地局に送る。
【００２４】
移動履歴制御部２２の履歴情報記録制御手段２２ａは、定期的に基地局ＩＤチェック要求を無線通信部２１に与えて、最寄りの基地局の基地局ＩＤを受け取る。そして、このときの時間と基地局ＩＤを移動履歴データとして記憶装置２３の履歴情報記憶部２３ａに格納する。
【００２５】
履歴情報送信制御手段２２ｂは、履歴情報記憶部２３ａ内の移動履歴データを一定時間毎に無線通信部２１に送り、基地局を介して交換機１１側に送信する。
図７は第１の形態の交換機１１の機能構成を示すブロック図である。交換機１１の移動履歴データ送受信制御部１１ａは、基地局側から移動履歴データの送信要求を受け取ると、その移動端末装置のＩＤを内部の許可待ちキュ−に一時的にストックする。そして、網内トラフィック検出部１１ｂに対して網内トラフィックの負荷チェックを依頼する。この依頼を受けた網内トラフィック検出部１１ｂは、網内トラフィックを検出し、負荷に応じた数値を移動履歴データ送受信制御部１１ａに送る。
【００２６】
移動履歴データ送受信制御部１１ａは、網内トラフィックの負荷に応じて移動履歴データの受信可能な端末数を計算し、許可待ちキュ−の先頭からその端末数だけＩＤを読み出し、読み出した移動端末装置に送信許可通知を行う。送信許可通知を送った移動端末装置からそれぞれの移動履歴データを受け取ると、移動履歴データ送受信制御部１１ａは、それをＶＬＲ１２に送る。そして、移動履歴データをＶＬＲ１２に送った移動端末装置のＩＤは、許可待ちキュ−から削除する。
【００２７】
なお、ここでは交換機１１の構成を示したが、交換機１２などの他の交換機についてもほぼ同じ構成である。
図８は第１の形態のＶＬＲ１２の機能構成を示すブロック図である。ＶＬＲ１２のデータ送受信制御部１２ｂは、交換機１１から送られた移動履歴データを記憶装置１２ａの履歴情報記憶部１２ｃに格納する。統計データ生成部１２ｄは、履歴情報記憶部１２ｃの移動履歴データに基づいて、図４で示したような統計データを生成し、記憶装置１２ａの統計データ記憶部１２ｅに格納する。統計データ記憶部１２ｅに格納された統計データは、データ送受信制御部１２ｂにより、所定のタイミングでＨＬＲ１０に送信される。
【００２８】
また、移動端末装置ＰＳ１が他のエリアから移動してきたときには、ＨＬＲ１０から、移動端末装置ＰＳ１のエリアＡＲ１に関する統計データが送られるので、データ送受信制御部１２ｂは、これを統計データ記憶部１２ｅに格納する。
【００２９】
なお、ここでは、ＶＬＲ１２の構成を示したが、ＶＬＲ１４などの他のＶＬＲについてもほぼ同じ構成である。
図９は第１の形態のＨＬＲ１０の機能構成を示すブロック図である。ＨＬＲ１０のデータ送受信制御部１０ｂは、各エリアＡＲ１、エリアＡＲ２などからの統計データを受信し、記憶装置１０ａの統計データ記憶部１０ｃに、図５に示したような形式で格納する。また、データ送受信制御部１０ｂは、必要に応じて統計データを統計データ記憶部１０ｃから読み出し、エリアＡＲ１の交換機１１などに送信する。
【００３０】
図１０は第１の形態の移動端末装置ＰＳ１における移動履歴データ生成に関する処理手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ１〕基地局ＩＤを周期Ｔで受信する。
〔Ｓ２〕受信した基地局ＩＤが前回と同一のものであるか否かを判断し、同一であればステップＳ３に進み、違えばステップＳ６に進む。
〔Ｓ３〕基地局ＩＤを受信する周期を切り替えるタイミングか否かを判断する。すなわち、電波受信強度の値が低く、ゾーンの境界付近にいると判断される場合や、電波受信強度の変異が大きく、移動速度が早いと判断される場合にはステップＳ４に進み、そうでなければステップＳ５に進む。
〔Ｓ４〕周期Ｔを高速モードにして基地局ＩＤの受信間隔を短くする。これにより、移動端末装置の移動速度や、ゾーン間の移動に素早く対応できる。
〔Ｓ５〕周期Ｔを低速で維持する。
〔Ｓ６〕データ記録のステータス待ち状態か否かを判断する。すなわち、履歴情報記憶部２３ａが容量オーバーなどにより、書き込み不可能な状態であるか否かを判断し、不可能であれば本フローチャートを終了し、そうでなければステップＳ７に進む。
〔Ｓ７〕履歴情報記憶部２３ａに基地局ＩＤを受信した時間データとともに格納する。
【００３１】
図１１は第１の形態の移動端末装置ＰＳ１における移動履歴データ送信に関する処理手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ１１〕記憶装置２３の履歴情報記憶部２３ａに空き容量があるか否かを判断し、あればステップＳ１２に進み、なければステップＳ１５に進む。
〔Ｓ１２〕最初に位置登録してからまたは前回の移動履歴データの送信時から一定時間、例えば１時間が経過したか否かを判断し経過すればステップＳ１３に進み、経過していなければ本フローチャートを終了する。
〔Ｓ１３〕移動履歴データの送信要求を網側に出力する。
〔Ｓ１４〕網側からの送信許可があったか否かを判断し、あればステップＳ２０に進み、なければステップＳ１４を繰り返す。
〔Ｓ１５〕移動履歴データの送信要求を網側に出力する。
〔Ｓ１６〕網側からの送信許可があったか否かを判断し、あればステップＳ２０に進み、なければステップＳ１７に進む。
〔Ｓ１７〕図１０のステップＳ６における判断のためのステータスを、待ち状態にする。
〔Ｓ１８〕網側からの送信許可があったか否かを判断し、あればステップＳ１９に進み、なければステップＳ１８を繰り返す。
〔Ｓ１９〕ステータスをノーマルに戻す。
〔Ｓ２０〕移動履歴データを送信する。
〔Ｓ２１〕ステップＳ１２の判断のためのタイマをリセットする。
【００３２】
図１２は第１の形態の交換機１１における移動履歴データ受信に関する処理手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ３１〕ある移動端末装置から移動履歴データ送信要求があったか否かを判断し、あればステップＳ３２に進み、なければステップＳ４０に進む。
〔Ｓ３２〕網内のトラフィックを検出し、移動履歴データが受信できる状態にあるか否かを判断し、受信可能であればステップＳ３３に進み、可能でなければステップＳ３８に進む。
〔Ｓ３３〕送信の許可待ちキューに格納されている移動端末装置の数が、送信許可を与えることのできる端末数以上あるか否かを判断し、あればステップＳ３５に進み、なければステップＳ３４に進む。
〔Ｓ３４〕送信の許可待ちキューの先頭から順番に、移動履歴データ送信の許可通知を送る。
〔Ｓ３５〕送信の許可待ちキューの先頭から順番に、トラフィックの状態に応じた数の移動端末装置に移動履歴データ送信の送信許可通知を送る。
【００３３】
〔Ｓ３６〕今回送信要求のあった移動端末装置に対して、送信の不可通知を送る。
〔Ｓ３７〕今回送信要求のあった移動端末装置のＩＤを許可待ちキューに追加する。
〔Ｓ３８〕今回送信要求のあった移動端末装置に対して、送信の不可通知を送る。
〔Ｓ３９〕今回送信要求のあった移動端末装置のＩＤを許可待ちキューに追加する。
〔Ｓ４０〕許可待ちキューにＩＤが存在するか否かを判断し、存在すればステップＳ４１に進み、存在しなければ本フローチャートを終了する。
〔Ｓ４１〕網内のトラフィックを検出し、移動履歴データが受信できる状態にあるか否かを判断し、受信可能であればステップＳ４２に進み、可能でなければ本フローチャートを終了する。
〔Ｓ４２〕送信の許可待ちキューの先頭から順番に、トラフィックの状態に応じた数の移動端末装置に移動履歴データ送信の送信許可通知を送る。
〔Ｓ４３〕送信許可通知を送った移動端末装置から、移動履歴データの受信を開始する。
〔Ｓ４４〕移動履歴データを受信した移動端末装置のＩＤを、送信の許可待ちキューから削除する。
〔Ｓ４５〕受信した移動履歴データをＶＬＲ１０に送信する。
【００３４】
このように、本形態では、移動端末装置の移動履歴データを移動端末装置側で生成して、所定のタイミングで交換機側に送信するようにしたので、交換機側の負荷が低減でき、高速で履歴管理処理を行うことができる。
【００３５】
また、本形態では、移動履歴データとして、移動端末装置の存在するゾーンの基地局ＩＤを時系列で記録するようにしたので、基地局間の時間的な移動履歴を知ることができる。さらに、ＶＬＲ側では、この移動履歴データに基づいて統計データを生成するようにしたので、移動端末装置個々の位置の予測がより簡単となり、一斉呼び出し時の基地局を少数に絞れるので処理効率が向上する。特に、本形態では、時間帯別に統計データを生成するようにしたので、より正確な位置予測が可能となる。
【００３６】
また、本形態では、電波の受信強度やその変化に基づいて、移動端末装置の移動速度が早いとき、またはゾーンの境界にいるときには、基地局ＩＤの受信間隔を短くするようにしたので、移動端末装置の移動速度や、ゾーン間の移動に素早く対応できる。
【００３７】
次に、第２の形態について説明する。
図１３は第２の形態の交換機の機能構成を示すブロック図である。本形態の交換機３０では、移動端末装置が通話中状態で基地局間を移動しているときには、移動端末装置側では移動履歴データの生成を行わず、交換機３０側で移動履歴データを生成するものである。具体的には、移動履歴データ送受信制御部３１が基地局側から基地局ＩＤを定期的に受信し、この基地局ＩＤを基本呼処理部３２が履歴情報記憶部３３に時間データとともに記録する。履歴情報記憶部３３内の移動履歴データは、網内トラフィック検出部３４により検出されるトラフィック状態が送信可能を示しているときに、移動履歴データ送受信制御部３１によってＶＬＲ側に送信される。
【００３８】
こうすることにより、リアルタイムで移動履歴データを取得できるので、移動端末装置の位置の追従が容易となり、基地局間の移動にも迅速に対応できる。
なお、その他の構成や制御方法については、第１の形態と同じなので説明を省略する。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、移動端末装置において、定期的に基地局の認識コードを受信し、時系列の移動履歴データを生成し、交換機と繋がれたエリア管理装置で移動履歴データに基づいて自エリアにおける移動端末装置毎の統計データを生成し、統計データに基づいて各移動端末装置に対する通信制御を実行するようにしたので、管理側で膨大な処理を行う必要がなく、高速で履歴管理処理を行うことができる。
また、網内トラフィックの負荷を検出し、負荷に応じた移動履歴データの受信可能な移動端末装置の数を求め、求めた数の移動端末装置だけに送信許可を通知して、移動履歴データを受信して管理するので、交換機側の負荷を低減でき、高速で履歴管理処理を行うことが可能になる。さらに、各移動端末装置がどの時間帯にどの基地局のエリアに在圏したかの移動履歴データを生成するので、移動端末の詳細な移動経路を容易に認識することができ、移動端末装置の現在の位置をより正確に予測することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の形態の原理構成図である。
【図２】第１の形態の通信システムの機能ブロック図である。
【図３】移動端末装置の移動履歴データの一例を示す図である。
【図４】ＶＬＲにおける移動履歴の統計データの一例を示す図である。
【図５】ＨＬＲにおける移動履歴の統計データの一例を示す図である。
【図６】第１の形態の移動端末装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】第１の形態の交換機の機能構成を示すブロック図である。
【図８】第１の形態のＶＬＲの機能構成を示すブロック図である。
【図９】第１の形態のＨＬＲの機能構成を示すブロック図である。
【図１０】第１の形態の移動端末装置における移動履歴データ生成に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第１の形態の移動端末装置における移動履歴データ送信に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第１の形態の交換機における移動履歴データ受信に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２の形態の交換機の機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２  移動端末装置
１ａ  移動履歴データ処理手段
３，４  基地局
５  交換機
５ａ  移動履歴データ中継手段
６  エリア管理装置
６ａ  統計データ生成手段
６ｂ  統計データ管理手段
１０  ＨＬＲ
１０ａ  記憶装置
１１，１３  交換機
１２，１４  ＶＬＲ
１２ａ，１４ａ  記憶装置
ＰＳ１  移動端末装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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