JP2003520522A - 最適化休眠モード動作 - Google Patents

最適化休眠モード動作

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Abstract

(57)【要約】 本発明は第3世代セルラ電気通信システムにおけるTDD(時分割二重)モードでの動作に関する。本発明によれば、PICHチャネルのスロット中で送信されるバーストの中間アンブルの電力レベルは、1次CCPCHチャネルで送信されるバーストの電力レベルに対して所定の関係を有する。このため、移動通信手段は1つのバーストを受信するだけで、PICHビットを復号することで両方の望ましい情報を取得してページング・メッセージが受信されるかを確認し、PICHバーストの中間アンブルの受信レベルを測定して無線接続の品質を判定することができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は第3世代セルラ電気通信システムにおけるTDD(時分割二重)モー
ドでの動作に関する。特に、本発明は独立方法請求項の前文に記載の該方法に関
する。
【0002】 2.関連技術の説明 図1を参照すると、通常の第3世代移動電話システム構造が簡単に説明される
。本発明の説明にとって何らかの重要性を有する機能ブロックだけが示される。
当業者に明らかなように、一般的な移動電話システムは他の機能と構造をも備え
ているが、それらはここでこれ以上詳細に論じる必要はない。移動電話システム
の主要部分は、CNすなわちコア・ネットワーク101と、UTRANまたはU
MTS地上波無線アクセス・ネットワーク102と、UEすなわちユーザ機器1
03である。ユーザ機器は移動端末または移動通信手段と呼ばれることが多い。
CNとUTRANとの間のインタフェースはIuインタフェースと呼ばれ、UT
RANとUEとの間のインタフェースはUuインタフェースと呼ばれる。
【0003】 UTRANはRNSすなわち無線ネットワーク・サブシステム104から構成
されている。2つのRNS間のインタフェースはIurインタフェースと呼ばれ
る。RNSはRNCすなわち無線ネットワーク制御装置105と1つかそれ以上
のノードB106とを備えている。RNCとノードBとの間のインタフェースは
lubインタフェースと呼ばれる。各ノードBは少なくとも1つのカバレージ範
囲、すなわちセルを生じるが、これは図1で107によって示される。
【0004】 現在、第3世代セルラ・システムの開発は無線インタフェース上で複数の通信
技術と伝送モードを使用することに向けられている。例えば、現在の計画によれ
ば、従来のGSM移動電話はGSM対応無線アクセス・ネットワーク(UTRA
N)を介して第3世代セルラ・システムによっても使用できる。多くの他の伝送
モードもサポートされる。本適用業務はUTRA(UMTS地上波無線アクセス
)TDD(時分割二重)モードに関連する。
【0005】 UTRA TDDシステムでは、全ての物理チャネルは無線フレームとタイム
スロットの構造を有する。フレームは10msの持続期間を有し、15のタイム
スロット(TS)に細分される。タイムスロットは2560チップに対応する。
タイムスロットは時間領域中のいくつかの異なったユーザ信号を分離し、異なっ
た拡散コードによって分離された同じスロット内でいくつかのバーストが送信さ
れる。各タイムスロットはアップリンクまたはダウンリンクの何れかに割り当て
られる。割り当ては、必要に応じてほぼ対称的であるかまたはきわめて非対称的
なことさえある。少なくとも1つのタイムスロットはダウンリンクに割り当てら
れなければならず、少なくとも1つのタイムスロットはアップリンクに割り当て
られなければならない。アップリンク及びダウンリンク方向での割り当ての柔軟
性があるため、TDDモードを非常に多様な環境に適用することができる。
【0006】 チャネルのデータシンボルはバースト中で送信される。1つのバーストはタイ
ムスロット中で伝送される。図2はバースト構成を示している。バーストは、第
1のデータ部分と、中間アンブルと、第2のデータ部分と、保護期間とを備えて
いる。UTRA TDDでは、データ部分と中間アンブルとについて異なった長
さを有する2種類のバーストが定義される。図2は、データ部分が976チップ
長であり中間アンブルが512チップ長であるタイプ1バーストの長さを示す。
タイプ2バーストの中間アンブルは256チップ長であり、データ部分は110
4チップ長である。保護期間はどちらの種類のバーストでも96チップ長である
。バーストの中間アンブルはペイロード・データを伝えない。中間アンブルは、
信号取得及び追跡の際受信機によって使用されるトレーニング・シーケンスの役
目を果たす。
【0007】 UTRA TDDモードは、物理チャネルとトランスポート・チャネルの物理
チャネルへのマッピングとを説明したTS 25.221 V3.0.0仕様の
ような様々な3GPP(第3世代パートナーシップ・プロジェクト)仕様でさら
に詳細に説明されている。
【0008】 UTRA TDDでは、ページング機構は2つのチャネル、すなわちPICH
(ページング標識チャネル、Paging Indicator CHanne
l)とPCH(ページング・チャネル、Paging CHannel)を使用
する。ページング・メッセージはPCH中で伝えられ、PICHは、所与のペー
ジング・グループ中の移動端末に関連するページング・メッセージが予想される
かの標示だけを伝える。ページング・チャネルは、1つかそれ以上のセルを備え
うるページングエリア(PA)を通じて伝送される。ページングエリア内の移動
端末の数は多数のこともありうるので、ページング・チャネルのトラフィック量
も多いことがありうる。これが意味するように、移動端末がPCHの支援だけに
よってページング・メッセージを受信しようとする場合、移動端末はPCHのペ
ージング・メッセージをリスンしなければならず、これは端末にとって過大な量
の時間を消費することになる。これは、移動端末の電力消費量ができる限り低く
あるべきである休眠モード中には特に過大な電力消費量となる。PICH中で伝
えられるページング標識は、ページング・グループの何れかの端末に対するペー
ジング・メッセージがPCH上で予想されるかを移動端末の各ページング・グル
ープに示す。ページング標識を受信するのに必要なのは、単一のバーストを受信
し、そのバーストのデータ・ビットを復号してページング標識値を得ることだけ
である。ページング標識は所定の間隔で送信されるので、端末はページング標識
バーストの間休眠モードでいることができる。ページング標識によって、ある特
定の移動端末のページング・グループについてページング・メッセージが予想さ
れることが示されると、その移動端末はある期間PCHをリスンし始め、何らか
のページング・メッセージがその移動端末を対象にしているかを確認する。ペー
ジングエリア中の端末は60のページング・グループに分割され、これによって
移動端末の数はかなり少なく保たれる。ページング・グループ中の端末の数が比
較的少ない結果、グループ中の端末を対象とするページング・メッセージの数が
少なくなり、それによって端末がPCHをリスンする必要があるのは短い期間だ
けになる。この結果休眠モードでの電力消費量は低くなる。
【0009】 しかし、移動端末は移動端末の現在のセルへの無線リンクの品質も監視する必
要がある。無線リンクの品質が、例えば端末がそのセルのカバーエリアを出たた
めに劣化した場合、移動端末は他のセルへのハンドオーバを行う必要がある。こ
の目的で、移動端末はPCCPCH(1次共通制御物理チャネル、Primar
y Common Control Physical Channel)中の
バーストを受信し、PCCPCH情報を伝えるバーストの中間アンブルの受信レ
ベルを測定する必要がある。受信レベルが低すぎる場合、端末は近傍セルの探索
とリスンを開始し、端末が伝送を十分なレベルで受信できるセルを発見する必要
がある。
【0010】 PICHの使用によって休眠モード動作はかなり良好に最適化されているが、
PICHバーストを受信しPCCPCHチャネルの強度を監視するためまだ端末
をかなり頻繁に休眠モードにする必要がある。従来技術の教示によっては、いか
なる形でも受信の必要とその結果である移動端末の電力消費量がさらに低減され
ることはない。
【0011】 発明の概要 本発明の目的は、TDD端末にとってさらに良好な休眠モードの最適化を可能
にする方法を実現することである。本発明のさらに別の目的は、ページング標識
の受信と無線リンク品質の測定のために必要な時間をさらに短縮する方法を実現
することである。本発明のまたさらに別の目的は、休眠モードが従来技術による
移動端末よりも良好に最適化されたTDDモード移動端末を実現することである
。本発明のさらに別の目的は、無線アクセス・ネットワークの制御下にあるTD
Dモード移動端末が、ページング標識の受信と無線リンク品質の測定のため必要
な時間をさらに短縮できるようにする、無線アクセス・ネットワークにおけるシ
ステムを提供することである。
【0012】 これらの目的は、PICHバーストの中間アンブルの伝送レベルを、PCCP
CHバーストの伝送レベルに対してある所定の関係を有するあるレベルに調整す
ることによって達成される。これによってTDDモード端末は単一のPICHバ
ーストを受信して、ページング標識とPCCPCHチャネルの受信レベルを判定
できるようになる。
【0013】 本発明による方法は、独立方法請求項の特徴記載部分の記載によって特徴付け
られる。本発明による移動端末は、移動端末を対象とする独立請求項の特徴記載
部分の記載によって特徴付けられる。本発明によるシステムは、システムを対象
とする独立請求項の特徴記載部分の記載によって特徴付けられる。従属請求項は
本発明のさらに別の有利な実施形態を説明する。
【0014】 本発明によれば、PICHチャネルのスロット中で送信されるバーストの中間
アンブルの電力レベルは、1次CCPCHチャネルで送信されるバーストの電力
レベルに対して所定の関係を有する。このため移動通信手段は、1つのバースト
を受信するだけで、PICHビットを復号することで両方の望ましい情報を取得
してページング・メッセージが受信されるかを確認し、PICHバーストの中間
アンブルの受信レベルを測定して無線接続の品質を判定することができるように
なる。
【0015】 本発明の様々な実施形態が以下、添付の図面を参照して、例示としてのみ説明
される。 図1及び図2の説明は、当業技術分野の現状の説明に関連してすでに示されて
いる。図面中、同様の要素については同じ参符が使用される。
【0016】 好適実施形態の詳細な説明 本発明の第1の態様によれば、時分割二重モードを利用するセルラ電気通信シ
ステムでページング標識を伝送する方法が提供される。この方法では、情報は無
線インタフェース上のバースト中で伝えられ、ページング標識は少なくともデー
タ部分とトレーニング・シーケンス部分とを有するあるバーストのデータ部分中
で伝えられる。本発明の有利な実施形態では、ページング標識を伝えるバースト
の少なくともトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルは、無線リンク品質の
測定で使用されるチャネルに属するバーストのトレーニング・シーケンス部分の
伝送レベルに対して所定の関係を有する。さらに別の有利な実施形態では、前記
チャネルは1次共通制御物理チャネル(PCCPCH)である。
【0017】 本発明の有利な実施形態では、前記所定の関係は、ページング標識を伝えるバ
ーストの少なくともトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルが前記チャネル
に属するバーストのトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルと本質的に同じ
であるというものである。本発明の他の実施形態では、伝送レベルは異なること
もあり、すなわちこの関係は、例えば、トレーニング・シーケンスの伝送レベル
、すなわちPICHバーストの中間アンブルがPCCPCHバーストの伝送レベ
ルに対してある所定のオフセットを有するといったものでもよい。
【0018】 本発明の有利な実施形態では、PICHスロットの中間アンブルは、PCCP
CHの中間アンブルと比較して所定の電力オフセットを有する。PICHは全て
のセルで確認される必要があるにもかかわらず、PICHスロットはPCCPC
Hより低いレベルで送信される。これは、ある場合にPICHシンボルは反復さ
れ、正しい受信の確率が増大するからである。
【0019】 図3は、本発明の有利な実施形態による時分割二重モードを利用するセルラ電
気通信システムにおいてページング標識を伝送する方法を例示する。ステップ2
10では、PICHバーストの伝送レベルが、無線リンク品質の測定で使用され
るチャネルに属するバーストのトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルに対
して所定の関係を有するレベルに設定される。ステップ220では、PICHバ
ーストがそのレベルで伝送される。
【0020】 本発明の有利な実施形態では、PICHバーストの中間アンブルの伝送レベル
の決定は、基地局の伝送レベルが決定されるネットワーク計画段階中に行われる
。PICHバーストの伝送レベルはこの実施形態では、PCCPCHバーストの
伝送レベルと本質的に同じであるように決定されてもよい。
【0021】 本発明の第2の態様によれば、セルラ電気通信ネットワークの移動端末におい
て、ネットワークの移動端末と基地局との間の無線リンクの品質を測定する方法
が提供される。図4は、本発明の有利な実施形態によるこの方法の例を示す。こ
の方法は、時分割二重モードを利用し基地局からの情報を伝えるバーストを受信
するよう構成された移動端末に適用されるが、このバーストは少なくともデータ
部分とトレーニング・シーケンス部分とを有し、この移動端末はあるバースト中
で伝えられるページング標識を受信するよう構成されている。本発明の有利な実
施形態では、本方法は、 −ページング標識を伝えるバーストが受信されるステップ410と、 −前記バーストのトレーニング・シーケンス部分の受信レベルが測定されるステ
ップ420と、 −前記バーストのトレーニング・シーケンス部分の受信レベルの前記測定に基づ
いて無線リンクの品質を示す結果値が決定されるステップ430とを含む。
【0022】 本発明の第3の態様によれば、セルラ電気通信ネットワークの移動端末が提供
される。移動端末は、時分割二重モードを利用し基地局からの情報を伝えるバー
ストを受信するよう構成されるが、このバーストは少なくともデータ部分とトレ
ーニング・シーケンス部分とを有する。また、移動端末は、あるバースト中で伝
えられるページング標識を受信するようにも構成される。本発明の有利な実施形
態によれば、本移動端末は、 −ページング標識バーストを受信する手段と、 −前記ページング標識バーストのトレーニング・シーケンス部分の受信レベルを
測定する手段と、 −前記測定手段の出力に基づいて無線リンクの品質を示す結果値を決定する手段
とを備えている。
【0023】 図5は、本発明の有利な実施形態による移動端末、この例ではデジタル移動通
信手段のブロック図を示す。本移動通信手段は、マイクロホン301と、キーボ
ード307と、ディスプレイ306と、受話器314と、アンテナ送受切り換え
器またはスイッチ308と、アンテナ309と、制御ユニット305とを備える
が、これらは全て従来の移動通信手段の通常の構成要素である。さらに、本移動
通信手段は、通常の送信及び受信ブロック304、311を備える。送信ブロッ
ク304は、音声コーディング、暗号化、及び変調のために必要な機能と、信号
を伝送のため増幅するのに必要なRF回路とを備える。受信ブロック311は、
必要な増幅回路と、信号を復調及び解読し、音声コーディングを解除するために
必要な機能とを備える。マイクロホン301によって発生する信号は増幅段30
2で増幅され、A/D変換器303でデジタル形式に変換された後、信号は送信
ブロック304に伝えられる。送信ブロックはデジタル信号を符号化し、変調及
び増幅RF信号を発生し、その後RF信号は送受切り換え器またはスイッチ30
8を介してアンテナ309に伝えられる。受信ブロック311は受信信号を復調
し、暗号化及びチャネル・コーディングを解除する。結果として得られる音声信
号はD/A変換器312でアナログ形式に変換されるが、その出力は増幅段31
3で増幅され、その後増幅信号は受話器314に伝えられる。制御ユニット30
5は移動通信手段の機能を制御し、キーパッド307を介してユーザによって与
えられる指令を読み取り、メッセージをディスプレイ306を介してユーザに表
示する。本発明のこの例示実施形態では、移動通信手段は、ページング標識バー
ストを受信する手段308、309、311と、前記ページング標識バーストの
トレーニング・シーケンス部分の受信レベルを測定する手段330と、前記測定
手段の出力に基づいて無線リンクの品質を示す結果値を決定する手段340とを
備えている。
【0024】 本発明の第4の態様によれば、セルラ電気通信システムの無線アクセス・ネッ
トワークにおけるシステムが提供される。本システムは時分割二重モードを利用
するセルラ電気通信システムに適用可能であるが、このモードでは情報は無線イ
ンタフェース上のバースト中で伝えられ、かつこのモードでは、ページング標識
は、少なくともデータ部分とトレーニング・シーケンス部分とを有するあるバー
ストのデータ部分で伝えられる。本発明の有利な実施形態によれば、本システム
は、ページング標識を伝えるバーストの少なくともトレーニング・シーケンス部
分の伝送レベルをあるレベルに調整する手段510を備え、前記あるレベルは、
無線リンク品質の測定で使用されるチャネルに属するバーストのトレーニング・
シーケンス部分の伝送レベルに対して所定の関係を有する。さらに別の有利な実
施形態によれば、前記チャネルは1次共通制御物理チャネルである。本発明のさ
らに別の有利な実施形態によれば、前記所定の関係は、ページング標識を伝える
バーストの少なくともトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルが、前記チャ
ネルに属するバーストのトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルと本質的に
同じであるというものである。
【0025】 図6は、本発明の有利な実施形態によるシステムを例示する。図6はコア・ネ
ットワーク101と、UTRAN(UMTS地上波無線アクセス・ネットワーク
)102と、移動端末(UE、ユーザ機器)103とを示す。UTRANは無線
ネットワーク・サブシステム104を備えている。RNSはRNC(無線ネット
ワーク制御装置)105と1つかそれ以上のノードB106とを備えている。各
ノードBは少なくとも1つのカバーエリア、すなわちセルを生じるが、これは図
6で107によって示される。本発明の有利な実施形態によれば、本システムは
ページング標識を伝えるバーストの少なくともトレーニング・シーケンスの伝送
レベルをあるレベルに調整する手段510を備えており、前記あるレベルは無線
リンク品質の測定で使用されるチャネルに属するバーストのトレーニング・シー
ケンス部分の伝送レベルに対して所定の関係を有する。この実施形態では伝送レ
ベルを調整する手段510はRNC中に配置されている。他の実施形態では、手
段510は他のネットワーク要素中に配置されることもある。
【0026】 本発明は多くの利点を有する。例えば、本発明はTDD端末に対して、従来技
術と比較してさらに良好な休眠モード動作の最適化を可能にする。また、本発明
は、ページング標識を受信し無線リンク品質を測定するために必要な時間の短縮
を可能にする。さらに、本発明は、休眠モード中の1つのバーストを受信するこ
とから2つの異なった結果の決定、すなわち端末に至る、またはバーストのPI
CHビットに由来しないページング・メッセージが存在するかの決定と、同じバ
ーストの中間アンブルの受信電力レベルからセルを選択または再選択するための
セルEc/N0値の決定とを可能にする。
【0027】 本発明は、UMTSシステムのような第3世代セルラ・システムに適用可能で
ある。
【0028】 上記の説明を考慮すると、当業者には様々な修正が本発明の範囲内でなしうる
ことが明らかである。本発明の好適実施形態が詳細に説明されたが、それに対す
る多くの修正と変形が可能であり、それらは全て本発明の真の精神と範囲の中に
あることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、従来技術によるUMTSシステムを例示する。
【図2】 図2は、従来技術によるUTRA TDDモードにおけるバースト構造を例示
する。
【図3】 図3は、本発明の有利な実施形態による方法を例示する。
【図4】 図4は、本発明のさらに別の有利な実施形態による方法を例示する。
【図5】 図5は、本発明の有利な実施形態による移動端末を例示する。
【図6】 図6は、本発明の有利な実施形態によるシステムを例示する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 レーティネン,オット−アレクサンテリ フィンランド国,エフイーエン−21200 ライシオ,ハカペロンカトゥ 3 アーエ ス.8 Fターム(参考) 5K067 BB03 CC04 DD44 DD45 EE02 EE10 GG01 GG11 LL11

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時分割二重モードを利用するセルラ電気通信システムにおい
    てページング標識を伝送する方法であって、 前記方法において、情報が無線インタフェースを通じてバースト中で伝えられ
    、且つ 前記方法において、ページング標識が少なくともデータ部分とトレーニング・
    シーケンス部分とを有するあるバーストのデータ部分で伝えられており、 ページング標識を伝えるバーストの少なくともトレーニング・シーケンス部分
    の伝送レベルが、無線リンク品質の測定で使用されるチャネルに属するバースト
    のトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルに対して所定の関係を有すること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記チャネルが1次共通制御物理チャネルであることを特徴
    とする、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記所定の関係が、ページング標識を伝えるバーストの少な
    くともトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルが、前記チャネルに属するバ
    ーストのトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルと本質的に同じであるとい
    うものであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 セルラ電気通信ネットワークの移動端末において、ネットワ
    ークの移動端末と基地局との間の無線リンクの品質を測定する方法であって、 前記移動端末が時分割二重モードを利用し、基地局からの情報を伝えるバース
    トを受信するよう構成され、前記バーストが少なくともデータ部分とトレーニン
    グ・シーケンス部分とを有し、且つ 前記移動端末があるバースト中で伝えられるページング標識を受信するよう構
    成されており、 前記方法が、 −ページング標識を伝えるバーストが受信されること、 −前記バーストのトレーニング・シーケンス部分の受信レベルが測定されるこ
    と、 −前記バーストのトレーニング・シーケンス部分の受信レベルの前記測定に基
    づいて、無線リンクの品質を示す結果値が決定されることを含むことを特徴とす
    る方法。
  5. 【請求項5】 セルラ電気通信ネットワークの移動端末であって、 前記移動端末が時分割二重モードを利用し、基地局からの情報を伝えるバース
    トを受信するよう構成され、前記バーストが少なくともデータ部分とトレーニン
    グ・シーケンス部分とを有し、且つ 前記移動端末があるバースト中で伝えられるページング標識を受信するよう構
    成されており、 −ページング標識バーストを受信する手段と、 −前記ページング標識バーストのトレーニング・シーケンス部分の受信レベル
    を測定する手段と、 −前記測定手段の出力に基づいて無線リンクの品質を示す結果値を決定する手
    段とを備えることを特徴とする移動端末。
  6. 【請求項6】 セルラ電気通信システムの無線アクセス・ネットワークにお
    いて時分割二重モードを利用するシステムであって、 前記モードでは情報が無線インタフェースを通じてバースト中で伝えられ、且
    つ 前記モードではページング標識が、少なくともデータ部分とトレーニング・シ
    ーケンス部分とを有するあるバーストのデータ部分中で伝えられており、 ページング標識を伝えるバーストの少なくともトレーニング・シーケンス部分
    の伝送レベルをあるレベルに調整する手段であって、 前記あるレベルが、無線リンク品質の測定で使用されるチャネルに属するバー
    ストのトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルに対して所定の関係を有する
    手段を備えることを特徴とするシステム。
  7. 【請求項7】 前記チャネルが1次共通制御物理チャネルであることを特徴
    とする、請求項6に記載のシステム。
  8. 【請求項8】 前記所定の関係が、ページング標識を伝えるバーストの少な
    くともトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルが、前記チャネルに属するバ
    ーストのトレーニング・シーケンス部分の伝送レベルと本質的に同じであるとい
    うものであることを特徴とする、請求項6に記載のシステム。
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