JP2690474B2 - 時分割多元接続による1地点から複数地点への伝送ネットワーク - Google Patents

時分割多元接続による1地点から複数地点への伝送ネットワーク

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JP2690474B2 JP24310995A JP24310995A JP2690474B2 JP 2690474 B2 JP2690474 B2 JP 2690474B2 JP 24310995 A JP24310995 A JP 24310995A JP 24310995 A JP24310995 A JP 24310995A JP 2690474 B2 JP2690474 B2 JP 2690474B2
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    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0635Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0682Clock or time synchronisation in a network by delay compensation, e.g. by compensation of propagation delay or variations thereof, by ranging

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1つの中央局と複
数のローカル局とを含む、時分割多元接続による1地点
から多重地点への伝送ネットワークに関する。そのよう
なネットワークにおいては、中央局はローカル局に宛て
たデータを含むいわゆる下りフレームを発信する。各下
りフレームは一定の継続時間をもち、ローカル局全体に
宛てたデータまたは種々のローカル局の各々に宛てた個
別のデータを含む。各ローカル局はいわゆる上りサブフ
レームを発信する。各上りサブフレームは一定の継続時
間をもち、1ローカル局のみが発信し中央局に宛てたデ
ータを含む。サブフレームは畳重することなく時分割さ
れるような方法でローカル局によって発信され、いわゆ
る上りフレームを構成する。
【0002】
【従来の技術】中央局からのローカル局の距離はまちま
ちであるため、ローカル局と中央局間の伝送時間は全局
に対し一定ではない。伝送時間の測定手段により各ロー
カル局からの発信タイミングが決定され、その結果、全
ローカル局から発信されたサブフレームは畳重すること
なく中央局によって受信される。伝送時間を測定するた
め、中央局からのデータの発信とローカル局からのデー
タの発信とを周期的に停止する方法が知られている。
【0003】たとえばヨーロッパ特許出願第O 188 117
号では、 − 中央局が、複数のサブフレームを含み継続時間が1
25ミリセカンドのフレームであって、サブフレームの
後に、ローカル局の1つに宛てられており、当該局にテ
ストメッセージを発信するよう命令するアドレスと伝送
時間の測定が可能な空き間隔とが続いており、各サブフ
レームが各々のローカル局にあてたデータを含むよう
な、フレームを発信すること、及び、 − ローカル局が、ローカル局から中央局に伝送するた
めのデータを含むサブフレームを順番に発信すること、 を特徴とする、時分割多元接続による伝送ネットワーク
について記載している。
【0004】各ローカル局は、ローカル局と中央局間の
伝送時間を判定し、ローカル局がサブフレームを発信で
きるタイミングを推定し、その結果中央局が重畳しない
連続するs個のサブフレームを受信できるようにする、
伝送時間の測定手段を含む。
【0005】上記出願は、 − ローカル局を指定しテストメッセージを発信するよ
うそのローカル局に命令するアドレスであって、下りフ
レーム内のデータサブフレームの後に空き間隔の前に挿
入されるアドレスを、中央局からローカル局に送信する
こと、 − 下りフレーム内の空き間隔と上りフレーム内の空き
間隔には、データとの衝突を防止するためローカル局の
位置する距離に関わらずテストメッセージが空き間隔に
収まるように充分な継続時間が選択され、上記ローカル
局がそのアドレスを認知した後ただちに同ローカル局か
ら中央局にテストメッセージを送信すること、 − 中央局でテストメッセージを受信し、ただちにこれ
を、下りフレーム内の空き間隔内において再送信するこ
と、 − テストメッセージを送信したローカル局でこのメッ
セージを受信し、ローカル局と中央局間の伝送時間を判
定し、そこから、同ローカル局からのサブフレームの発
信タイミングを推定すること、 とを内容とする伝送時間の測定方法について記載してい
る。
【0006】この方法によれば、少なくとも往復の伝送
時間に等しく、さらにテストメッセージと中央局または
他のローカル局によって伝送されたデータとの衝突を防
止するため、テストメッセージの継続時間分だけ増加さ
せた1つの空き間隔を、下りフレーム内と上りフレーム
内とに各々設ける必要がある。
【0007】上記出願の記載例においては、ローカル局
は1つの構内電話交換局に接続され、一社屋内に分散し
ている。したがって往復伝送時間は10マイクロセカン
ド程度である。フレームの継続時間は125ミリセカン
ドに固定されているが、これはデジタル電話ネットワー
ク内における従来の電話回線のサンプリング時間に相当
する。ネットワークの伝送効率を著しく減少することな
く、125マイクロセカンドのフレーム内に10マイク
ロセカンド程度の間隔の空き間隔を設けることが可能で
ある。一社屋内に限定されるネットワークの場合は、そ
のような空き間隔で充分である。
【0008】ところがこの方法は、公衆通信ネットワー
クなどの大距離広域ネットワークにおいては実施するこ
とができない。事実、そのようなネットワークは、10
kmに達し得るはるかに遠い距離のところに位置するロ
ーカル局に接続されている。したがって、往復伝送時間
は100ミリセカンド程度の値に達する。フレームの継
続時間の大部分を、100ミリセカンド程度の継続時間
をもつ空き間隔を設けるのに費やすことは不可能であ
る。
【0009】往復伝送時間よりもはるかに少ない空き間
隔で事足りる、伝送時間測定方法が知られている。該方
法は、テストメッセージとデータとの間で発生する可能
性のある衝突を許容する。ところがこの方法はより複雑
である。この方法は、伝送時間をおおまかに推定する段
階と、次により正確に推定する段階とを含む。
【0010】反射測定法を利用する、ネットワーク内の
伝送媒体のいくつかの試験方法が知られているが、これ
らの試験は往復伝送時間の2倍に達し得る空き間隔を必
要とするため、通常、ネットワークの運用を中断して実
施される。
【0011】文献EP 0229 684 は、各々がローカル局に
宛てられた複数のフレームを含むマルチフレーム内で、
データが中央局からローカル局に伝送されることを特徴
とする、時分割多元接続による伝送ネットワークについ
て記載している。各マルチフレームは、伝送時間の測定
と反射測定とを可能にする唯1つの空き間隔を含む。デ
ータは、複数のフレームと、伝送時間の測定と反射測定
とを可能にする唯1つの空き間隔とを含むマルチフレー
ムの形態で、各局から中央局に伝送され、各フレーム
は、ローカル局から各々発信されたサブフレームを含
み、各ローカル局は、1つのフレーム内に含まれている
単数または複数のサブフレームを送信する。各マルチフ
レーム内の空き間隔は、ネットワークの伝送効率の著し
い減少を引き起こすことなく、最大往復伝送時間の2倍
とすることが可能である、というのは、この空き間隔は
それが各フレーム内にあったと仮定した場合と比較し
て、はるかに頻度が少ないからである。
【0012】さらに同文献は、各マルチフレーム内に唯
1つの空き間隔を設けつつマルチフレームを形成させる
手段について記載している。この手段は、伝送データの
時間圧縮を行う。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中央
局とローカル局とが、唯1つの空き間隔を含むマルチフ
レームを送信するための手段を含み、時間圧縮法とは異
なる方法によって運用されることを特徴とする、時分割
多元接続による1地点から複数地点への伝送ネットワー
クを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、1つの中央局
と複数のローカル局とを含む、時分割多元接続による1
地点から複数地点への伝送ネットワークであって、各ロ
ーカル局が、複数の上りフレームと測定を行うことを可
能にする継続時間をもつ唯1つの空き間隔とを含む、い
わゆる上りマルチフレームを発信する手段を有してお
り、各上りフレームが、複数のいわゆる上りサブフレー
ムを含み、各上りサブフレームが一定の継続時間をもち
かつ、1つのローカル局から発信され中央局に宛てられ
たデータを含み、上りサブフレームが、伝送時間測定手
段によりあらかじめ決められたタイミングで発信され、
その結果、全ローカル局から発信されたサブフレーム
が、畳重することなく時間分割され、且つ上りフレーム
を構成して、中央局によって受信され、中央局が、複数
の下りフレームと測定を行うことを可能にする継続時間
をもつ唯1つの空き間隔とを含む、いわゆる下りマルチ
フレームを発信する手段を含み、マルチフレームの発信
手段が、中央局および/または少なくとも1つのローカ
ル局において、 − 連続する2つのパケットが空き間隔によって分離さ
れているような、一連のデータパケットをデータソース
から抽出し、連続する2つのフレームが空き間隔によっ
て分離されているようなフレームの1つに各パケットを
挿入する手段と、 − あらかじめ決められた数のフレーム間に存在する空
き間隔を取り除くためこれらのフレームを時間的にシフ
トさせ、連続するシフトフレームの唯1つの列と唯1つ
の空き間隔とを含むマルチフレームを形成させるために
これらのあらかじめ決められた数のフレームをマルチフ
レームに挿入する時間シフト手段と、 を含むことを特徴とする、時分割多元接続による1地点
から複数地点への伝送ネットワークを目的とする。
【0015】本発明は、添付の図面を参照しつつ例とし
て示した以下の説明を読むことにより、より良く理解さ
れ、その他の特徴が明らかになろう。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるネットワー
クの一例の概略図である。この例においては、中央局が
全ローカル局に宛てたデータを発信する。別の例におい
ては、中央局は、あるマルチフレームの各フレームをあ
る特定ローカル局に割り当てることにより、種々のロー
カル局に関し個別のデータを発信することも可能であ
る。
【0017】中央局CSは、信号を双方向に伝送する受
動光ネットワークPONを介して、公衆通信ネットワー
クPSNおよびS個のいわゆるローカル局LS1、LS
2、LS3、...LSsと交信する。中央局CSは、
全ローカル局LS1、...、LSsに宛てたデータを
送信し、これらローカル局は、データの各々を中央局C
Sに送信する。中央局CSは、非同期伝送モードセルの
形態の公衆通信ネットワークPSNとの間で、セルの平
均周期である125マイクロセカンド毎か、デジタル電
話ネットワークにおける電話回線のサンプリング用の規
格化周期に対応する、その倍数の値毎に信号を交換す
る。同様に、各ローカル局LS1、...、LSsは、
たとえばマルチメディアコンピュータなどのここに図示
されていない端末との間で、たとえばセルの平均周期で
ある125マイクロセカンド毎に信号を交換する。
【0018】中央局CSからのローカル局LS
1、...、LSsの距離はまちまちである。最も遠隔
のローカル局LS1は、10km程度の距離DMに位置
しており、往復伝送時間は100マイクロセカンド程度
となる。ある局がネットワークに接続される時、伝送時
間の測定を行い、また測定信号とデータの間で衝突が生
じないようにしながら、接続状態を監視するため反射測
定を行うためには、各々が少なくとも100マイクロセ
カンド以上の継続時間をもつ時間中、双方向のデータの
送信を中断する必要がある。
【0019】図2は、本発明による、中央局CSによっ
て発信された下りマルチフレームMFの構造を示す図で
ある。ネットワークの実施を簡単にするため、各下りマ
ルチフレームMFは、電話回線のサンプリング周期の倍
数に等しい継続時間TMFをもつ。同例においては、 TMF=N×n×125μs=4ms ここでn×125μsは、このマルチフレームを構成す
る各フレームF1、...、FNの継続時間であり、n
は整数であり、Nは1つのマルチフレームが含むフレー
ム数である。数Nはローカル局数Sと同じでもよいが、
必ずそうでなければならないものではない。フレームF
1、...、FNの後に、一定の継続時間TWをもつ空
き間隔DMWが続く。同例においては、TWは121.
81μsであり、それにより10km程度の最大距離D
Mについて伝送時間の測定および反射測定が可能であ
る。nは1であり、各フレームの継続時間は一定でTF
=121.19μsであり、これは電話回線のサンプリ
ング周期よりも若干短い。
【0020】各フレームの内容は想定する応用例によっ
て異なる。中央局が種々のローカル局のため異なるデー
タを発信する場合には、フレームFjなどの各フレーム
は、種々のローカル局LS1、...、LSsに宛て
た、ここには図示されていないサブフレームに分割され
る。中央局CSが種々のローカル局に共通なデータを発
信する場合には、同データは任意の方法でフレームF
1、...、FN内に分割される。後者の場合、フレー
ムF1は、マルチフレームのヘッダーMFHとペイロー
ドPL1とを含むが、残りの全てのフレームF
2、...、FNはペイロードしか含まない。ヘッダー
MFHにより、マルチフレームMFを構成する全てのフ
レームF1、...、FNのペイロードに伝送されるデ
ータの制御が可能である。実施例においては、下りマル
チフレームの2進伝送速度は155.52Mビット/s
であり、各フレームは2356バイトを含むが、第1フ
レームはF116バイトのヘッダーMFHと2340バ
イトの有効ロードPL1とを含む。
【0021】図3は、上りマルチフレームMF’の構造
を示す図である。同例においては、上りマルチフレーム
の継続時間は一定である: TMF’=N’×n’×125μs=4ms ここでN’は、マルチフレームMF’が含むF’
1、...、F’N’の数であり、n’×125μsは
これら各フレームの継続時間であり、n’は整数であ
る。これらフレームの後に、伝送時間の測定および反射
測定が可能なTW’=177.92μsの継続時間をも
つ空き間隔DMW’が続く。同空き間隔の継続時間は1
00マイクロセカンドをはるかに上回っているため、1
0kmを超える最大距離DMについて伝送時間の測定お
よび反射測定が可能である。
【0022】各フレームは一定の継続時間TF’=11
9.44μsをもち、同例においては、43個のサブフ
レームSF1、...、SFi...、SF43から成
る。各ローカル局LS1、...、LSsは、伝送すべ
き情報量により、単数または複数のサブフレームを発信
する。これらサブフレームの割り当ては通信の時間中一
定である。ある局が単数または複数のサブフレームを発
信するタイミングは、中央局CSに到達するように伝送
時間の測定手段によって決定されるので、サブフレーム
SF1、...、SF43は中央局に到達すると重畳す
ることなく時分割され、1つの連続データパケットを構
成する。
【0023】同例においては、サブフレームSFiなど
の各サブフレームは、監視間隔を含む8バイトのプレア
ンブル部と、複数の従来の電話回線のサンプルとなる5
3バイトあるいは非同期伝達モードセルの53バイトB
Y1、...、BY53から成る有効ロードCi1とで
構成される。たとえばあるローカル局LS1が、連続す
るセル列Ci1、...、CiN’...以後続くを、
125μs毎に1つのセルの割合でデータソースから受
け取る場合には、それらのセルは、マルチフレームM
F’のフレームF1’、...、F’N’内に各々伝送
される。
【0024】この伝送ネットワークは、継続時間が10
0μs程度の伝送時間の測定を可能にする空き間隔が存
在するにもかかわらず、すぐれた伝送効率をもたらす。
その理由は、フレームの継続時間の倍数となる周期で同
空き間隔が反復され、それにより伝送データに対する空
き間隔の相対的な多さが軽減されるからである。たとえ
ば、各マルチフレームが、それぞれが125マイクロセ
カンドの継続時間をもつ32個のフレームで構成される
場合であって、空き間隔の継続時間が100マイクロセ
カンドである場合には、空き間隔は全継続時間の2.4
%しか占めていない。
【0025】この空き間隔は、反射測定によりネットワ
ークの伝送媒体の状態を試験するためにも使用できるよ
うな継続時間をもっていることに留意すべきである。
【0026】下りマルチフレームMFおよび上りマルチ
フレームMF’を構成するために用いられる方法は、各
データソースの容量を少なく利用すること、すなわち、
あるマルチフレームの継続時間中にデータソースがもた
らすことのできるデータパケット数よりも少ないデータ
パケット数をデータソースに要求することを内容とす
る。
【0027】図4は、データソースの容量を少なく利用
する方法を示すタイミングチャートである。同データソ
ースは、連続するバイト列を一定の2進データ伝送速度
Hで送出することのできる容量をもっている。実際に
は、同データソースは、n−mバイトを含み、2つの連
続するフレームがmバイトに相当する空き間隔で分離さ
れているようなフレームF1c、F2c、F3
c、...、FNcをもたらすのに使用される。1つの
マルチフレームは、フレームF1d、...、FNdの
連続する列を構成するために、N個のフレームF1
c、...、FNcを連結して構成される。このフレー
ムF1d、...、FNdは、2進データ伝送速度Hを
有するが、唯一の空き間隔に各々mバイトに対応するN
個の空き間隔を集結させるように、フレームF1
c、...、FNcに対して時間シフトされている。
【0028】マルチフレームのため選定された空き間隔
はqバイトに相当し、q=N×mである。その結果、マ
ルチフレーム内の空き間隔の幅を選定することにより、
データソースによってもたらされる連続する2つのフレ
ーム間の空き間隔に相当するバイト数mが決まる。デー
タソースの低率利用はn/m比で表すことができる。
【0029】図5は、データソースの容量を少なく利用
し、その2進データ伝送速度を維持することによりマル
チフレームを送信する手段の実施例の概略図である。該
装置は、中央局からローカル局にマルチフレームを送信
するのにも、あるローカル局から中央局に送信するのに
も使用することができる。
【0030】この実施例は、データソースに接続された
入力端子16と、2つの連続するフレームがmバイトに
相当する空き間隔によって分離されているようなフレー
ムF1c、...、FNcであって各々がn−mバイト
を含むフレームを2進データ伝送速度Hでもたらす出力
部とを含むフレーム構成装置である従来の装置31と、
マルチフレーム構成用の時間シフト装置30とを含む。
【0031】この装置30は、 − フレームF1c、...、FNcの2進データ伝送
速度のクロック信号Hを受け取る入力端子20と、 − マルチフレームの速度で同期信号Sを受け取る入力
端子21と、 − 直列伝送でデータフレームF1c、...、FNc
を受け取る入力端子22と、 − フレームF1d、...、FNdと9バイトに相当
する空き間隔とから成るマルチフレームをもらす出力端
子29と、 − 入力端子20に接続されたクロック入力部と、入力
端子21に接続された同期入力部と、3つの出力部とを
もつ、八分分周器23と、 − 入力端子22に接続されたデータ入力部と、入力端
子20に接続された第1クロック入力部と、フレームF
1c、...、FNcのバイトの速度H/8でクロック
信号をもたらす分周器23の第1出力部に接続された第
2クロック入力部と、出力部とをもつ、直列−並列変換
装置26と、 − 装置26の出力部に接続されたデータ入力部と、書
き込み制御入力部と、読み出し制御入力部と、出力部と
をもつ、二重アクセスRAM27と、 − メモリ27の出力部に接続されたデータ入力部と、
入力端子20に接続された第1クロック入力部と、フレ
ームF1d、...、FNdのバイトの速度H/8でク
ロック信号をもたらす分周器23の第2出力部に接続さ
れた第2クロック入力部と、出力端子29に接続された
出力部とをもつ、並列−直列変換装置28と、 − 分周器23の第3出力部に接続され、フレームF1
c、...、FNcのバイトの速度H/8でクロック信
号をもたらすクロック入力部と、入力端子21に接続さ
れた同期入力部と、メモリ27の書き込み制御入力部に
接続された出力部とをもつ、書き込み時間軸24と、 − 速度H/8でクロック信号をもたらす分周器23の
第2出力部に接続されたクロック入力部と、入力端子2
1に接続された同期入力部と、メモリ27の読み出し制
御入力部に接続された出力部とをもつ、読み出し時間軸
25と、を含む。
【0032】メモリ27は少なくともqバイトに相当す
る容量をもち、このバイトは1バイト毎に格納される。
変換装置26により、フレームF1c、...、FNc
のデータビットをバイトの形態で格納することができ
る。変換装置28により、メモリ27に1バイト毎に格
納されたデータを直列で復元することができる。書き込
み時間軸24は、各フレームF1c、...、FNcに
ついて、H/8の速度でn− mバイトの書き込みを指
令し、次にmバイトに相当する時間中、全く書き込みを
指令しない。各マルチフレームの場合読み出し時間軸2
5は、qバイトに相当する時間中、全く読み出しを指令
せず、次にH/8の速度でバイトのp−q読み出しを指
令する。このようにして、フレームF1d、...、F
Ndは、該フレーム間にある空き間隔mが取り除かれ、
フレームF1d、...、FNdが連続するビット列を
形成し、その先頭に唯一の空き間隔がくるようシフトを
伴って、フレームF1c、...、FNcに対し各々シ
フトされる。
【0033】本発明によるネットワークにおいては、既
知の伝送時間測定手段および従来の反射測定手段を使用
することができる。
【0034】本発明は、とくにデータソースが同期また
は独立同期のネットワークなど、あらゆる、時分割多元
接続による1地点から複数地点への伝送ネットワークに
応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるネットワークの一例の概略図であ
る。
【図2】下りマルチフレームと、同下りマルチフレーム
を構成するフレームのうちの1つの概略図である。
【図3】上りマルチフレームと、同上りマルチフレーム
を構成するフレームのうちの1つと、同フレームの1つ
を構成する1つのサブフレームの概略図である。
【図4】データソースの容量を少なく利用し、その2進
データ伝送速度を維持することによりマルチフレームを
送信する手段の作動を示すタイミングチャートである。
【図5】上記手段の実施例の概略図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの中央局(CS)と複数のローカル
    局(LS1、...、LSs)とを含む、時分割多元接
    続による1地点から複数地点への伝送ネットワークであ
    って、 各ローカル局(LS1、...、LSs)が、複数の上
    りフレーム(F’1、...、F’N’)と測定を行う
    ことを可能にする継続時間をもつ唯1つの空き間隔(D
    MW’)とを含む、いわゆる上りマルチフレーム(M
    F’)を発信する手段(14;30)を有しており、各
    上りフレーム(F1’)が、複数のいわゆる上りサブフ
    レーム(SFi)を含み、各上りサブフレームが一定の
    継続時間をもちかつ、1つのローカル局から発信され中
    央局に宛てられたデータを含み、上りサブフレームが、
    伝送時間測定手段によりあらかじめ決められたタイミン
    グで発信され、その結果、全ローカル局から発信された
    サブフレームが、畳重することなく時間分割され、且つ
    上りフレーム(TMF’)を構成して、中央局によって
    受信され、 中央局が、複数の下りフレーム(F1、...、FN)
    と測定を行うことを可能にする継続時間をもつ唯1つの
    空き間隔(DMW)とを含む、いわゆる下りマルチフレ
    ーム(MF)を発信する手段(14;30)を含み、 マルチフレームの発信手段が、中央局(CS)および/
    または少なくとも1つのローカル局(LS1、...、
    LSs)において、 − 連続する2つのパケットが空き間隔によって分離さ
    れているような、一連のデータパケットをデータソース
    から抽出し、連続する2つのフレームが空き間隔(m)
    によって分離されているようなフレーム(F1
    c、...、FNc)の1つに各パケットを挿入する手
    段(31)と、 − あらかじめ決められた数のフレーム間に存在する空
    き間隔(m)を取り除くためこれらのフレームを時間的
    にシフトさせ、連続するシフトフレーム(F1
    d、...、FNd)の唯1つの列と唯1つの空き間隔
    (q)とを含むマルチフレームを形成させるためにこれ
    らのあらかじめ決められた数のフレームをマルチフレー
    ムに挿入する時間シフト手段(30)と、を有すること
    を特徴とする、時分割多元接続による1地点から複数地
    点への伝送ネットワーク。
JP24310995A 1994-09-23 1995-09-21 時分割多元接続による1地点から複数地点への伝送ネットワーク Expired - Fee Related JP2690474B2 (ja)

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FR9411401 1994-09-23
FR9411401A FR2725093B1 (fr) 1994-09-23 1994-09-23 Reseau de transmission point a multipoint a acces multiples par repartition temporelle

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JPH08102751A JPH08102751A (ja) 1996-04-16
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US (1) US5712982A (ja)
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