JP2004350102A - 無線伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、受信装置内の復号化装置においてオーバーフローまたはアンダーフローを起こすことなく、良好な再生を行うことができるようになる無線伝送システムを提供することを目的とする。
【解決手段】受信装置は、送信装置から一定時間間隔毎に送信されたパケットの受信間隔に基づいて、ＰＬＬをかけることにより、受信装置側時刻を送信装置側時刻に同期させる手段、受信したパケットを受信バッファに保持させる手段、および受信バッファに保持されているパケットに付加されている送信装置側時刻情報によって表される送信装置側時刻に、受信装置側時刻が一致したときに、当該パケットを復号化装置に出力させる手段を備えている。
【選択図】 図１
【解決手段】受信装置は、送信装置から一定時間間隔毎に送信されたパケットの受信間隔に基づいて、ＰＬＬをかけることにより、受信装置側時刻を送信装置側時刻に同期させる手段、受信したパケットを受信バッファに保持させる手段、および受信バッファに保持されているパケットに付加されている送信装置側時刻情報によって表される送信装置側時刻に、受信装置側時刻が一致したときに、当該パケットを復号化装置に出力させる手段を備えている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル映像信号の無線伝送システムにおいては、送信装置は、符号化装置が生成したパケットをバッファに保存し、バッファに蓄積されたパケットデータを一定時間毎に出力し、受信装置は、受信パケットを受信した後、直ちに復号化装置に出力している。このような無線伝送システムにおいては、符号化装置におけるパケット出力間隔と、受信装置におけるパケット入力間隔が異なってくることが知られている。このような現象はジッターと呼ばれている。
【０００３】
また、無線通信伝送経路においては、伝送エラーが発生する可能性がある。受信したパケットにエラーが発生している場合には、受信装置は送信装置に再送要求を行い、再生要求を受信した送信装置は同一のパケットを再送する。このような再送が発生すれば、ジッターは更に増大する。
【０００４】
デジタル映像音声信号の伝送で多く利用されているＭＰＥＧ２システムにおいては、伝送によるジッターが大きくなると、復号化装置におけるバッファにおいてオーバーフローまたはアンダーフローが発生し、正常に映像音声を再生できなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、送信装置内の符号化装置が生成したパケットの時間間隔とほぼ同じ時間で受信装置内の復号化装置にパケットを入力させることができるようになり、受信装置内の復号化装置においてオーバーフローまたはアンダーフローを起こすことなく、良好な再生を行うことができるようになる無線伝送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】
請求項１に記載の発明は、符号化装置を含む送信装置および復号化装置を含む受信装置を備え、送信装置は符号化装置から出力されるパケットを送信バッファを介して無線伝送し、受信装置はパケットを正常に受信したときにはその旨を送信装置に通知し、送信装置では受信装置が正常に受信したことが通知されたパケットのみを送信バッファから除去する無線伝送システムにおいて、送信装置は、符号化装置から出力されるパケットに、符号化装置から出力されたときの送信装置側時刻を表す送信装置側時刻情報を付加する手段、送信装置側時刻情報を付加されたパケットを送信バッファに保存させる手段、および送信バッファに保存したパケットを一定時間間隔で送信する手段を備えており、受信装置は、送信装置から一定時間間隔毎に送信されたパケットの受信間隔に基づいて、ＰＬＬをかけることにより、受信装置側時刻を送信装置側時刻に同期させる手段、受信したパケットを受信バッファに保持させる手段、および受信バッファに保持されているパケットに付加されている送信装置側時刻情報によって表される送信装置側時刻に、受信装置側時刻が一致したときに、当該パケットを復号化装置に出力させる手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は、無線伝送システムにおける送信装置の構成を示している。図２は、無線伝送システムにおける受信装置の構成を示している。図３は、送信装置および受信装置の各部の信号を示している。
【０００９】
この実施の形態においては、符号化復号化アルゴリズムとしてＭＰＥＧ２システムが使用されているものとする。また、この実施の形態においては、映像信号のみが伝送されているものとする。
【００１０】
まず、送信装置について説明する。映像信号は符号化装置１によって符号化される。符号化装置１から出力されるＴＳパケット（ ＴＳ ｐａｃｋｅｔ）は、時刻情報付加回路２に送られる。一方、クロック発生回路３から発生したクロック（ｃｌｏｃｋ ）は、送信時刻カウンタ４に送られる。送信時刻カウンタ４は、クロック発生回路３から発生するクロックに基づいて、送信装置側時刻情報を生成する。送信時刻カウンタ４が生成した送信装置側時刻情報は、時刻情報付加回路２に与えられる。
【００１１】
時刻情報付加回路２は、符号化装置１から送られてくる各ＴＳパケットにそのＴＳパケットの先頭が符号化装置１から出力された送信装置側時刻を表す送信装置側時刻情報を付加する。送信装置側時刻情報が付加されたＴＳパケットは、送信バッファ５に保存される。
【００１２】
送信時刻カウンタ４は、一定時間間隔（この例では、１．０ｍｓｅｃ） で、送信バッファ５に送信命令を出力する。送信バッファ５は、送信時刻カウンタ４から送信命令を受信する毎に、送信バッファ５に保存されているパケットを出力する。
【００１３】
送信バッファ５から出力されたパケットには、誤り訂正符号付加回路６によって誤り訂正符号が付加される。誤り訂正符号が付加されたパケットは、変調器７によって変調された後、送信アンテナ８から送出される。
【００１４】
なお、変調器７は、送信命令に基づいて送信バッファ５から出力されるパケット情報（１または複数のパケットからなる情報）の前に、同期制御用フラグ（ｆｒａｇ） を変調し、送信アンテナ８から送信する。つまり、送信命令が出力される時間間隔と同じ時間間隔で、同期制御用フラグ（ｆｒａｇ） が変調されて送信される。
【００１５】
送信装置から送出されたパケットが受信装置によって正常に受信されたかどうかは、受信装置からパケット送信結果伝送電波を介して送信装置に通知される。パケット送信結果伝送電波は、受信アンテナ１１によって受信される。受信アンテナ１１によって受信されたパケット送信結果伝送電波は、復調器１２によって復調された後、通信結果判別部１３に送られる。通信結果判別部１３は、復調器１２から送られてきた信号に基づいて、送信装置から送出したパケットが受信装置によって正常に受信されたか否かを判別し、正常に受信されたと判別した場合には、送信バッファ５にパケット消去命令を出力する。
【００１６】
送信バッファ５は、パケット消去命令を受信したときには、送信バッファ５から送信を完了したパケットを消去する。
【００１７】
図３の”符号化装置パケット出力”は、符号化装置１からＴＳパケットが出力されるタイミングを示している。図３の例では、送信装置側時刻が１．０ｍｓｅｃのときにパケットａ１が符号化装置１から出力され、送信装置側時刻が１．２ｍｓｅｃのときにパケットａ２が符号化装置１から出力されている。
【００１８】
また、送信装置側時刻が２．０ｍｓｅｃのときに、パケットａ１，ａ２が送出され、送信装置側時刻が３．０ｍｓｅｃのときに、パケットｂ１，ｂ２，ｂ３が送出されている。図３の例では、送信装置側時刻が３．０ｍｓｅｃのときに送出されたパケットｂ１，ｂ２，ｂ３には伝送エラーが発生したため、送信装置側時刻が４．０ｍｓｅｃのときに、パケットｂ１，ｂ２，ｂ３が再送されている。
【００１９】
次に、受信装置について説明する。送信装置から出力されたパケット情報伝送電波は、受信アンテナ２１によって受信される。受信アンテナ２１によって受信されたパケット情報伝送電波は、復調器２２に送られて、復調される。復調器２２によって得られた信号は、誤り訂正回路２３に送られて、誤り訂正が行われる。
【００２０】
誤り訂正回路２３は、正常に誤り訂正が行えたか否かを示す受信結果を変調器２４に送る。変調器２４は、受信結果を変調し、パケット送信結果伝送電波として、送信アンテナ２５から送出する。
【００２１】
誤り訂正回路２３は、正常に誤り訂正を行えた場合には、送信装置側時刻情報付きのＴＳパケットを受信バッファ２６に保存させる。受信バッファ２６に保存されたＴＳパケットは、それに付加されている送信装置側時刻情報が、後述する受信装置側時刻生成回路３０から発生した受信装置側時刻と一致したときに、復号化装置２７に送られて、復号化される。
【００２２】
受信装置側時刻生成回路３０について説明する。復調器２２では、復号によって同期制御用フラグが得られる毎に、パケット到着信号を到着回数カウンタ３１および位相比較器３４に送る。到着回数カウンタ３１では、パケット到着信号をカウントする。到着回数カウンタ３１のカウント値は乗算器３２に送られ、カウント値に送信時間間隔（この例では、１．０ｍｓｅｃ） が乗算される。また、乗算器３２の乗算結果は加算器３３に送られ、乗算結果にオフセットが加算されることにより、仮想送信側時刻が生成される。
【００２３】
オフセットを加算しているのは、送信装置側時刻をそのまま受信装置側時刻としてしまうと、パケット伝送において遅延があるため、受信バッファ２６からパケットをそれに付加されている送信装置側時刻通りに出力することができなくなるからである。
【００２４】
仮想送信側時刻に基づいて、位相比較器３４、クロック発生回路３５および受信時刻カウンタ３６からなるＰＬＬ回路（位相同期回路）によって、ＰＬＬをかけ、受信装置側時刻を生成する。
【００２５】
つまり、仮想送信側時刻を表すクロックと、受信時刻カウンタ３６から出力される受信装置側時刻を表すクロックとの位相が位相比較器３４によって比較される。そして、位相比較器３４によって検出された位相差に基づいて、クロック発生回路３５から出力されるクロックの周波数が制御されることにより、仮想送信側時刻を表すクロックの周波数に受信装置側時刻を表すクロックの周波数が同期せしめられる。
【００２６】
図３の例では、乗算器３２に与えられるオフセットが−３の場合を示している。仮想送信側時刻は、送信装置側時刻が１．０ｍｓｅｃに対応する同期制御用フラグが検出されたときに、−２．０ｍｓｅｃとなり、その後に同期制御用フラグが検出されるごとに、＋１．０ずつ増加する。
【００２７】
仮想送信側時刻を表すクロックの位相と受信装置側時刻を表すクロックの位相とは最初は、ずれているが、ＰＬＬ回路によって両位相差が０になるように制御される。図３の例では、受信装置側時刻が１．０ｍｓｅｃのときに、受信バッファ２６からパケットａ１，ａ２が出力され、受信装置側時刻が２．０ｍｓｅｃのときに、受信バッファ２６からパケットｂ１，ｂ２，ｂ３が出力されている。
【００２８】
上記実施の形態によれば、送信装置内の符号化装置が生成したパケットの時間間隔とほぼ同じ時間で、受信装置内の復号化装置にパケットを入力させることができるようになる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明によれば、送信装置内の符号化装置が生成したパケットの時間間隔とほぼ同じ時間で受信装置内の復号化装置にパケットを入力させることができるようになり、受信装置内の復号化装置においてオーバーフローまたはアンダーフローを起こすことなく、良好な再生を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線伝送システムにおける送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】無線伝送システムにおける受信装置の構成を示を示すブロック図である。
【図３】送信装置および受信装置の各部の信号を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 符号化装置
２ 時刻情報付加回路
４ 送信時刻カウンタ
５ 送信バッファ
６ 誤り訂正符号付加回路
７ 変調器
８ 送信アンテナ
２１ 受信アンテナ
２２ 復調器
２３ 誤り訂正回路
２６ 受信バッファ
２７ 復号化装置
３０ 受信装置側時刻生成回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル映像信号の無線伝送システムにおいては、送信装置は、符号化装置が生成したパケットをバッファに保存し、バッファに蓄積されたパケットデータを一定時間毎に出力し、受信装置は、受信パケットを受信した後、直ちに復号化装置に出力している。このような無線伝送システムにおいては、符号化装置におけるパケット出力間隔と、受信装置におけるパケット入力間隔が異なってくることが知られている。このような現象はジッターと呼ばれている。
【０００３】
また、無線通信伝送経路においては、伝送エラーが発生する可能性がある。受信したパケットにエラーが発生している場合には、受信装置は送信装置に再送要求を行い、再生要求を受信した送信装置は同一のパケットを再送する。このような再送が発生すれば、ジッターは更に増大する。
【０００４】
デジタル映像音声信号の伝送で多く利用されているＭＰＥＧ２システムにおいては、伝送によるジッターが大きくなると、復号化装置におけるバッファにおいてオーバーフローまたはアンダーフローが発生し、正常に映像音声を再生できなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、送信装置内の符号化装置が生成したパケットの時間間隔とほぼ同じ時間で受信装置内の復号化装置にパケットを入力させることができるようになり、受信装置内の復号化装置においてオーバーフローまたはアンダーフローを起こすことなく、良好な再生を行うことができるようになる無線伝送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】
請求項１に記載の発明は、符号化装置を含む送信装置および復号化装置を含む受信装置を備え、送信装置は符号化装置から出力されるパケットを送信バッファを介して無線伝送し、受信装置はパケットを正常に受信したときにはその旨を送信装置に通知し、送信装置では受信装置が正常に受信したことが通知されたパケットのみを送信バッファから除去する無線伝送システムにおいて、送信装置は、符号化装置から出力されるパケットに、符号化装置から出力されたときの送信装置側時刻を表す送信装置側時刻情報を付加する手段、送信装置側時刻情報を付加されたパケットを送信バッファに保存させる手段、および送信バッファに保存したパケットを一定時間間隔で送信する手段を備えており、受信装置は、送信装置から一定時間間隔毎に送信されたパケットの受信間隔に基づいて、ＰＬＬをかけることにより、受信装置側時刻を送信装置側時刻に同期させる手段、受信したパケットを受信バッファに保持させる手段、および受信バッファに保持されているパケットに付加されている送信装置側時刻情報によって表される送信装置側時刻に、受信装置側時刻が一致したときに、当該パケットを復号化装置に出力させる手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は、無線伝送システムにおける送信装置の構成を示している。図２は、無線伝送システムにおける受信装置の構成を示している。図３は、送信装置および受信装置の各部の信号を示している。
【０００９】
この実施の形態においては、符号化復号化アルゴリズムとしてＭＰＥＧ２システムが使用されているものとする。また、この実施の形態においては、映像信号のみが伝送されているものとする。
【００１０】
まず、送信装置について説明する。映像信号は符号化装置１によって符号化される。符号化装置１から出力されるＴＳパケット（ ＴＳ ｐａｃｋｅｔ）は、時刻情報付加回路２に送られる。一方、クロック発生回路３から発生したクロック（ｃｌｏｃｋ ）は、送信時刻カウンタ４に送られる。送信時刻カウンタ４は、クロック発生回路３から発生するクロックに基づいて、送信装置側時刻情報を生成する。送信時刻カウンタ４が生成した送信装置側時刻情報は、時刻情報付加回路２に与えられる。
【００１１】
時刻情報付加回路２は、符号化装置１から送られてくる各ＴＳパケットにそのＴＳパケットの先頭が符号化装置１から出力された送信装置側時刻を表す送信装置側時刻情報を付加する。送信装置側時刻情報が付加されたＴＳパケットは、送信バッファ５に保存される。
【００１２】
送信時刻カウンタ４は、一定時間間隔（この例では、１．０ｍｓｅｃ） で、送信バッファ５に送信命令を出力する。送信バッファ５は、送信時刻カウンタ４から送信命令を受信する毎に、送信バッファ５に保存されているパケットを出力する。
【００１３】
送信バッファ５から出力されたパケットには、誤り訂正符号付加回路６によって誤り訂正符号が付加される。誤り訂正符号が付加されたパケットは、変調器７によって変調された後、送信アンテナ８から送出される。
【００１４】
なお、変調器７は、送信命令に基づいて送信バッファ５から出力されるパケット情報（１または複数のパケットからなる情報）の前に、同期制御用フラグ（ｆｒａｇ） を変調し、送信アンテナ８から送信する。つまり、送信命令が出力される時間間隔と同じ時間間隔で、同期制御用フラグ（ｆｒａｇ） が変調されて送信される。
【００１５】
送信装置から送出されたパケットが受信装置によって正常に受信されたかどうかは、受信装置からパケット送信結果伝送電波を介して送信装置に通知される。パケット送信結果伝送電波は、受信アンテナ１１によって受信される。受信アンテナ１１によって受信されたパケット送信結果伝送電波は、復調器１２によって復調された後、通信結果判別部１３に送られる。通信結果判別部１３は、復調器１２から送られてきた信号に基づいて、送信装置から送出したパケットが受信装置によって正常に受信されたか否かを判別し、正常に受信されたと判別した場合には、送信バッファ５にパケット消去命令を出力する。
【００１６】
送信バッファ５は、パケット消去命令を受信したときには、送信バッファ５から送信を完了したパケットを消去する。
【００１７】
図３の”符号化装置パケット出力”は、符号化装置１からＴＳパケットが出力されるタイミングを示している。図３の例では、送信装置側時刻が１．０ｍｓｅｃのときにパケットａ１が符号化装置１から出力され、送信装置側時刻が１．２ｍｓｅｃのときにパケットａ２が符号化装置１から出力されている。
【００１８】
また、送信装置側時刻が２．０ｍｓｅｃのときに、パケットａ１，ａ２が送出され、送信装置側時刻が３．０ｍｓｅｃのときに、パケットｂ１，ｂ２，ｂ３が送出されている。図３の例では、送信装置側時刻が３．０ｍｓｅｃのときに送出されたパケットｂ１，ｂ２，ｂ３には伝送エラーが発生したため、送信装置側時刻が４．０ｍｓｅｃのときに、パケットｂ１，ｂ２，ｂ３が再送されている。
【００１９】
次に、受信装置について説明する。送信装置から出力されたパケット情報伝送電波は、受信アンテナ２１によって受信される。受信アンテナ２１によって受信されたパケット情報伝送電波は、復調器２２に送られて、復調される。復調器２２によって得られた信号は、誤り訂正回路２３に送られて、誤り訂正が行われる。
【００２０】
誤り訂正回路２３は、正常に誤り訂正が行えたか否かを示す受信結果を変調器２４に送る。変調器２４は、受信結果を変調し、パケット送信結果伝送電波として、送信アンテナ２５から送出する。
【００２１】
誤り訂正回路２３は、正常に誤り訂正を行えた場合には、送信装置側時刻情報付きのＴＳパケットを受信バッファ２６に保存させる。受信バッファ２６に保存されたＴＳパケットは、それに付加されている送信装置側時刻情報が、後述する受信装置側時刻生成回路３０から発生した受信装置側時刻と一致したときに、復号化装置２７に送られて、復号化される。
【００２２】
受信装置側時刻生成回路３０について説明する。復調器２２では、復号によって同期制御用フラグが得られる毎に、パケット到着信号を到着回数カウンタ３１および位相比較器３４に送る。到着回数カウンタ３１では、パケット到着信号をカウントする。到着回数カウンタ３１のカウント値は乗算器３２に送られ、カウント値に送信時間間隔（この例では、１．０ｍｓｅｃ） が乗算される。また、乗算器３２の乗算結果は加算器３３に送られ、乗算結果にオフセットが加算されることにより、仮想送信側時刻が生成される。
【００２３】
オフセットを加算しているのは、送信装置側時刻をそのまま受信装置側時刻としてしまうと、パケット伝送において遅延があるため、受信バッファ２６からパケットをそれに付加されている送信装置側時刻通りに出力することができなくなるからである。
【００２４】
仮想送信側時刻に基づいて、位相比較器３４、クロック発生回路３５および受信時刻カウンタ３６からなるＰＬＬ回路（位相同期回路）によって、ＰＬＬをかけ、受信装置側時刻を生成する。
【００２５】
つまり、仮想送信側時刻を表すクロックと、受信時刻カウンタ３６から出力される受信装置側時刻を表すクロックとの位相が位相比較器３４によって比較される。そして、位相比較器３４によって検出された位相差に基づいて、クロック発生回路３５から出力されるクロックの周波数が制御されることにより、仮想送信側時刻を表すクロックの周波数に受信装置側時刻を表すクロックの周波数が同期せしめられる。
【００２６】
図３の例では、乗算器３２に与えられるオフセットが−３の場合を示している。仮想送信側時刻は、送信装置側時刻が１．０ｍｓｅｃに対応する同期制御用フラグが検出されたときに、−２．０ｍｓｅｃとなり、その後に同期制御用フラグが検出されるごとに、＋１．０ずつ増加する。
【００２７】
仮想送信側時刻を表すクロックの位相と受信装置側時刻を表すクロックの位相とは最初は、ずれているが、ＰＬＬ回路によって両位相差が０になるように制御される。図３の例では、受信装置側時刻が１．０ｍｓｅｃのときに、受信バッファ２６からパケットａ１，ａ２が出力され、受信装置側時刻が２．０ｍｓｅｃのときに、受信バッファ２６からパケットｂ１，ｂ２，ｂ３が出力されている。
【００２８】
上記実施の形態によれば、送信装置内の符号化装置が生成したパケットの時間間隔とほぼ同じ時間で、受信装置内の復号化装置にパケットを入力させることができるようになる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明によれば、送信装置内の符号化装置が生成したパケットの時間間隔とほぼ同じ時間で受信装置内の復号化装置にパケットを入力させることができるようになり、受信装置内の復号化装置においてオーバーフローまたはアンダーフローを起こすことなく、良好な再生を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線伝送システムにおける送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】無線伝送システムにおける受信装置の構成を示を示すブロック図である。
【図３】送信装置および受信装置の各部の信号を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 符号化装置
２ 時刻情報付加回路
４ 送信時刻カウンタ
５ 送信バッファ
６ 誤り訂正符号付加回路
７ 変調器
８ 送信アンテナ
２１ 受信アンテナ
２２ 復調器
２３ 誤り訂正回路
２６ 受信バッファ
２７ 復号化装置
３０ 受信装置側時刻生成回路
Claims (1)
- 符号化装置を含む送信装置および復号化装置を含む受信装置を備え、送信装置は符号化装置から出力されるパケットを送信バッファを介して無線伝送し、受信装置はパケットを正常に受信したときにはその旨を送信装置に通知し、送信装置は受信装置が正常に受信したことが通知されたパケットのみを送信バッファから除去する無線伝送システムにおいて、
送信装置は、符号化装置から出力されるパケットに、符号化装置から出力されたときの送信装置側時刻を表す送信装置側時刻情報を付加する手段、送信装置側時刻情報を付加されたパケットを送信バッファに保存させる手段、および送信バッファに保存したパケットを一定時間間隔で送信する手段を備えており、
受信装置は、送信装置から一定時間間隔毎に送信されたパケットの受信間隔に基づいて、ＰＬＬをかけることにより、受信装置側時刻を送信装置側時刻に同期させる手段、受信したパケットを受信バッファに保持させる手段、および受信バッファに保持されているパケットに付加されている送信装置側時刻情報によって表される送信装置側時刻に、受信装置側時刻が一致したときに、当該パケットを復号化装置に出力させる手段、
を備えていることを特徴とする無線伝送システム。
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|---|---|---|---|
| JP2003145980A JP3858002B2 (ja) | 2003-05-23 | 2003-05-23 | 無線伝送システム |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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| JP3858002B2 JP3858002B2 (ja) | 2006-12-13 |
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Family Applications (1)
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| JP2003145980A Expired - Fee Related JP3858002B2 (ja) | 2003-05-23 | 2003-05-23 | 無線伝送システム |
Country Status (3)
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