JP4937320B2 - アクセス種別設定装置、移動通信システム及びアクセス種別設定方法 - Google Patents

アクセス種別設定装置、移動通信システム及びアクセス種別設定方法 Download PDF

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Description

本発明は、アクセス種別設定装置、移動通信システム及びアクセス種別設定方法に関する。
従来の移動通信システムにおいて、フェムトセルを管理する無線基地局HeNB(Home eNB)/HNB(Home NodeB)は、Plug-and-Play等の機能を用いて、周辺のマクロセルや他のフェムトセル等との間の干渉を低減するように、使用周波数や使用スクランブリングコード等の無線パラメータを設定することができる。
また、かかる無線基地局HeNB/HNBは、配下のフェムトセルに登録されている移動局UE、すなわち、所定のCSG(Closed Subscriber Group)に属する移動局UEに対してのみ、独占的或いは優先的に通信サービスを提供することができる。
3GPP TS22.220 3GPP TS25.331 3GPP TS25.304 3GPP TS25.367
しかしながら、かかる移動通信システムにおいて、所定エリアにおいてフェムトセル及びマクロセルが地理的に重複してしまうような環境下では、かかる所定エリアにおいてフェムトセルのCSGに属さない移動局UEは、フェムトセルに対してアクセスすることができないにも関わらず、マクロセルにおいてフェムトセルからの干渉影響により通信を行うことができないという事態に陥ってしまう可能性があるという問題点があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、フェムトセル及びマクロセルが地理的に重複するエリアにいる移動局UEが、フェムトセルに対してアクセスすることができないにも関わらず、マクロセルにおいて通信を行うことができないという事態に陥ることを回避することができるアクセス種別設定装置、移動通信システム及びアクセス種別設定方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の特徴は、マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システム内に設けられるアクセス種別設定装置であって、前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、前記干渉量に基づいて、前記フェムトセルを管理する無線基地局に対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部とを具備することを要旨とする。
本発明の第2の特徴は、マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されており、無線アクセスネットワーク装置を具備する移動通信システムであって、前記無線アクセスネットワーク装置は、前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、前記干渉量に基づいて、前記フェムトセルを管理する無線基地局に対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部とを具備することを要旨とする。
本発明の第3の特徴は、マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されており、コアネットワーク装置を具備する移動通信システムであって、前記コアネットワーク装置は、前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、前記干渉量に基づいて、前記フェムトセルを管理する無線基地局に対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部とを具備することを要旨とする。
本発明の第4の特徴は、マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されており、無線ゲートウェイ装置を具備する移動通信システムであって、前記無線ゲートウェイ装置は、前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、前記干渉量に基づいて、前記フェムトセルを管理する無線基地局に対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部とを具備することを要旨とする。
本発明の第5の特徴は、マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システムであって、前記フェムトセルを管理する無線基地局は、前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、前記干渉量に基づいて、自身に設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部とを具備することを要旨とする。
本発明の第6の特徴は、マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システムにおいて、フェムトセルを管理する無線基地局に対してアクセス種別を設定するアクセス種別設定方法であって、前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出する工程と、前記干渉量に基づいて、前記フェムトセルを管理する無線基地局に対して設定すべきアクセス種別を決定する工程とを有することを要旨とする。
以上説明したように、本発明によれば、フェムトセル及びマクロセルが地理的に重複するエリアにいる移動局UEが、フェムトセルに対してアクセスすることができないにも関わらず、マクロセルにおいて通信を行うことができないという事態に陥ることを回避することができるアクセス種別設定装置、移動通信システム及びアクセス種別設定方法を提供することができる。
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第1の実施形態に係るアクセス種別設定装置の機能ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係るアクセス種別設定装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の変更例1に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の変更例2に係る移動通信システムの全体構成図である。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成)
図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。
本実施形態に係る移動通信システムは、LTE(Long Term Evolution)方式の移動通信システムであって、図1に示すように、交換局MME(Mobility Management Entity)と、無線ゲートウェイ装置HeNB-GWと、マクロセル#11乃至#14を管理する無線基地局eNB#1と、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#aとを具備している。
ここで、無線基地局HeNB#aは、Plug-and-Play等の機能を用いて、所定タイミングで、無線基地局HeNB#aに対して、又は、無線基地局HeNB#a配下の各フェムトセルに対して、アクセス種別(すなわち、アクセスモード)を設定することができるように構成されている。
アクセス種別は、例えば、無線基地局HeNB#a(又は、無線基地局HeNB#a配下のフェムトセル#a等)に対する移動局UEのアクセスとしてどのような形態を許可するかについて規定するCSGのアクセス種別であってもよい。CSGのアクセス種別としては、「Close」、「Hybrid」或いは「Open」の3種類が設定可能である。
「Closed」は、無線基地局HeNB#a(又は、無線基地局HeNB#a配下のフェムトセル#a等)のCSGに属する移動局UEのみに対してアクセスを許可するアクセス種別であり、「Hybrid」は、無線基地局HeNB#a(又は、無線基地局HeNB#a配下のフェムトセル#a等)のCSGに属する移動局UEに対しては高品質の通信を許可し、それ以外の移動局UEに対してはベストエフォート品質の通信(アクセス)を許可するといったサービス的な差をつけるアクセス種別であり、「Open」は、マクロセルと同様に、全ての移動局UEに対してアクセスを許可するアクセス種別である。
また、アクセス種別は、「ACCESS CLASS BARRED」や「CELL BARRED」といった規制のアクセス種別であってもよい。
本実施形態に係る移動通信システム内には、かかる無線基地局HeNB#a(又は、無線基地局HeNB#a配下のフェムトセル#a等)に対して、かかるアクセス種別を設定することができるアクセス種別設定装置1が設けられている。
なお、かかるアクセス種別設定装置1は、無線基地局eNB#1等の無線アクセスネットワーク装置内に設けられていてもよいし、交換局MME等のコアネットワーク内に設けられていてもよいし、無線ゲートウェイ装置HeNB-GW内に設けられていてもよいし、無線基地局HeNB#a内に設けられていてもよい。
図2に示すように、アクセス種別設定装置1は、観測部11Aと、受信部11Bと、算出部12と、決定部13と、通知部14とを具備している。
観測部11Aは、周辺のマクロセルや他のフェムトセル等における無線品質を観測するように構成されている。
受信部11Bは、周辺の無線基地局HeNB/eNBから、周辺のマクロセルや他のフェムトセル等における無線品質を示す「Dedicated Measurement(測定報告)」を受信したり、周辺のマクロセルや他のフェムトセルに在圏している1つ又は複数の移動局UEから、「Measurement Report(測定報告)」を受信したりするように構成されている。
算出部12は、観測部11Aによって観測された無線品質や、受信部11Bによって受信された測定報告に含まれる無線品質等に基づいて、フェムトセル#aの他のマクロセル(例えば、マクロセル#11)に対する干渉量を算出するように構成されている。
決定部13は、算出部12によって算出された干渉量に基づいて、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a(又は、フェムトセル#a)に対して設定すべきアクセス種別(Close/Hybrid/Open)を決定し、所定タイミングで(無線基地局HeNBの起動時に、定期的に、或いは、所定トリガが検出された際に)、かかるアクセス種別を設定するように構成されている。
図1の例では、フェムトセル#a及びマクロセル#11が、地理的に一部で重複している。かかる環境において、移動局UE#1が、アクセス種別として「Close」が設定されている無線基地局HeNB#a配下のフェムトセル#aにおいて通信を行っている場合、移動局UE#2は、フェムトセル#aからの干渉の影響を受け、マクロセル#11において通信を行うことができなくなる可能性がある。
したがって、例えば、決定部13は、フェムトセル#aの他のマクロセル(例えば、マクロセル#11)に対する干渉量が所定干渉量を超える場合、無線基地局HeNB#a(又は、フェムトセル#a)のアクセス種別を「Open」又は「Hybrid」とするように決定してもよい。
一方、決定部13は、フェムトセル#aの他のマクロセル(例えば、マクロセル#11)に対する干渉量が所定干渉量を超えない場合には、無線基地局HeNB#a(又は、フェムトセル#a)のアクセス種別を「Open」、「Hybrid」又は「Close」のいずれとしてもよいと決定してもよい。
なお、決定部13は、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#aに対して設定可能なアクセス種別が複数選択された場合(例えば、「Open」又は「Hybrid」が選択された場合)、所定端末(例えば、無線基地局HeNB#a/HNB#aの所有者の移動局UE)からの指示に基づいて、無線基地局HeNB#aに対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されていてもよい。
通知部14は、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#aに対して設定可能なアクセス種別が複数選択された場合、所定端末(例えば、無線基地局HeNB#a/HNB#aの所有者の移動局UE)に対して、その旨を通知し、指示を仰ぐように構成されている。
ここで、通知部14は、所定端末に対して、電子メールやSMS(Short Message Service)メッセージや音声通話や個別制御信号や報知情報等を送信することによって、上述の通知を行ってもよいし、無線基地局HeNBのディスプレイ上に表示することによって、上述の通知を行ってもよいし、無線基地局HeNBにおける音声出力や光出力等によって、上述の通知を行ってもよいし、所定のWebページ上に表示することによって、上述の通知を行ってもよい。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作)
図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作について、具体的には、本発明の第1の実施形態に係るアクセス種別設定装置1の動作について説明する。
図3に示すように、ステップS101において、アクセス種別設定装置1は、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量を算出する。
ステップS102において、アクセス種別設定装置1は、算出した干渉量に基づいて、無線基地局HeNB#a(又は、フェムトセル#a)に対して設定すべきアクセス種別(例えば、Close/Hybrid/Open)を決定する。
ステップS103において、アクセス種別設定装置1は、所定タイミングで、無線基地局HeNB#aに対して、決定されたアクセス種別を設定する。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果)
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムによれば、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量が所定干渉量を超える場合、無線基地局HeNB#a(又は、フェムトセル#a)のアクセス種別を「Open」又は「Hybrid」とすることによって、フェムトセル#a及びマクロセル#11が地理的に重複するエリアにいる移動局UEは、フェムトセル#aからの干渉の影響でマクロセル#11において通信を行うことができない場合であっても、フェムトセル#aにおいて通信を行うことができるようになる。
(変更例1)
図4を参照して、上述の第1の実施形態に係る移動通信システムの変更例1について説明する。以下、本変更例1に係る移動通信システムについて、上述の第1の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。
本変更例1に係る移動通信システムは、WCDMA方式の移動通信システムであって、図4に示すように、交換局MSC/SGSNと、無線ゲートウェイ装置HNB-GWと、マクロセル#11乃至#14を管理する無線基地局NB#1と、フェムトセル#aを管理する無線基地局HNB#aとを具備している。
本変更例1に係る移動通信システムでは、上述のアクセス種別設定装置1は、無線基地局NB#1や無線回線制御局RNC等の無線アクセスネットワーク装置内に設けられていてもよいし、交換局MSC/SGSN等のコアネットワーク内に設けられていてもよいし、無線ゲートウェイ装置HNB-GW内に設けられていてもよいし、無線基地局HNB#a内に設けられていてもよい。
(変更例2)
図5を参照して、上述の第1の実施形態に係る移動通信システムの変更例2について説明する。以下、本変更例2に係る移動通信システムについて、上述の第1の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。
本変更例2に係る移動通信システムは、LTE方式の移動通信システムであって、図5に示すように、IMS(IP Multimedia Subsystem)と、交換局MMEと、無線ゲートウェイ装置HeNB-GWと、マクロセル#11乃至#14を管理する無線基地局eNB#1と、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#aとを具備している。
本変更例2に係る移動通信システムでは、上述のアクセス種別設定装置1は、無線基地局eNB#1等の無線アクセスネットワーク装置内に設けられていてもよいし、IMS内の装置や交換局MSC/SGSN等のコアネットワーク内に設けられていてもよいし、無線ゲートウェイ装置HeNB-GW内に設けられていてもよいし、無線基地局HeNB#a内に設けられていてもよい。
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴は、マクロセル#11及びフェムトセル#aが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システム内に設けられるアクセス種別設定装置1であって、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量を算出するように構成されている算出部12と、算出部12によって算出された干渉量に基づいて、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aに対して設定すべきアクセス種別(Close/Hybrid/Open)を決定するように構成されている決定部13とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第1の特徴において、決定部13は、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aに対して設定可能なアクセス種別が複数選択された場合、所定端末(例えば、無線基地局HeNB#a/HNB#aの所有者の移動局UE)からの指示に基づいて、無線基地局HeNB#aに対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴において、算出部12は、マクロセル#11に在圏している移動局UEからの「Measurement Report(測定報告)」に基づいて、上述の干渉量を算出するように構成されていてもよいし、マクロセル#11を管理する無線基地局eNB#1からの「Dedicated Measurement(測定報告)」に基づいて、上述の干渉量を算出するように構成されていてもよい。
本実施形態の第2の特徴は、マクロセル#11及びフェムトセル#aが地理的に重複し得るように構成されており、無線アクセスネットワーク装置(例えば、無線基地局eNB/NBや無線回線制御局RNC等)を具備する移動通信システムであって、かかる無線アクセスネットワーク装置は、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量を算出するように構成されている算出部12と、算出部12によって算出された干渉量に基づいて、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aに対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部13とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第3の特徴は、マクロセル#11及びフェムトセル#aが地理的に重複し得るように構成されており、コアネットワーク装置(例えば、交換局MME/MSC/SGSN等)を具備する移動通信システムであって、かかる無線アクセスネットワーク装置は、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量を算出するように構成されている算出部12と、算出部12によって算出された干渉量に基づいて、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aに対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部13とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第4の特徴は、マクロセル#11及びフェムトセル#aが地理的に重複し得るように構成されており、無線ゲートウェイ装置HeNB-GW/HNB-GWを具備する移動通信システムであって、かかる無線ゲートウェイ装置HeNB-GW/HNB-GWは、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量を算出するように構成されている算出部12と、算出部12によって算出された干渉量に基づいて、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aに対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部13とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第5の特徴は、マクロセル#11及びフェムトセル#aが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システムであって、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aは、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量を算出するように構成されている算出部12と、算出部12によって算出された干渉量に基づいて、自身に設定すべきアクセス種別を決定するように構成されている決定部13とを具備することを要旨とする。
本発明の第2乃至第5の特徴において、決定部13は、上述のアクセス種別として、CSGのアクセス種別(Close/Hybrid/Open)を決定してもよいし、規制のアクセス種別(ACCESS CLASS BARRED/CELL BARRED)を決定するよう構成されていてもよい。
本実施形態の第6の特徴は、マクロセル#11及びフェムトセル#aが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システムにおいて、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aに対してアクセス種別(Close/Hybrid/Open)を設定するアクセス種別設定方法であって、フェムトセル#aのマクロセル#11に対する干渉量を算出する工程と、かかる干渉量に基づいて、フェムトセル#aを管理する無線基地局HeNB#a/HNB#aに対して設定すべきアクセス種別(Close/Hybrid/Open)を決定する工程とを有することを要旨とする。
なお、上述のアクセス種別設定装置1の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、RAM(Random Access Memory)や、フラッシュメモリや、ROM(Read Only Memory)や、EPROM(Erasable Programmable ROM)や、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、CD-ROMといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ASIC内に設けられていてもよい。かかるASICは、アクセス種別設定装置1内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとしてアクセス種別設定装置1内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
1…アクセス種別設定装置
11A…観測部
11B…受信部
12…算出部
13…決定部
14…通知部
15…設定部

Claims (8)

  1. マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システム内に設けられるアクセス種別設定装置であって、
    前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、
    前記干渉量が所定干渉量を超える場合に、前記フェムトセルのアクセス種別を、全ての移動局に対してアクセスを許可するOpen、又は所定のグループに属する移動局に対しては高品質の通信を許可し、前記所定のグループに属する移動局以外の他の移動局に対してはベストエフォート品質の通信を許可するHybridの何れかに決定するように構成されている決定部と
    を具備することを特徴とするアクセス種別設定装置。
  2. 前記決定部は、前記フェムトセルを管理する無線基地局に対して設定可能なアクセス種別が複数選択された場合、所定端末からの指示に基づいて、該フェムトセルを管理する無線基地局に対して設定すべきアクセス種別を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクセス種別設定装置。
  3. 前記算出部は、前記マクロセルに在圏している移動局からの測定報告に基づいて、前記干渉量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクセス種別設定装置。
  4. マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されており、無線アクセスネットワーク装置を具備する移動通信システムであって、
    前記無線アクセスネットワーク装置は、
    前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、
    前記干渉量が所定干渉量を超える場合に、前記フェムトセルのアクセス種別を、全ての移動局に対してアクセスを許可するOpen、又は所定のグループに属する移動局に対しては高品質の通信を許可し、前記所定のグループに属する移動局以外の他の移動局に対してはベストエフォート品質の通信を許可するHybridの何れかに決定するように構成されている決定部と
    を具備することを特徴とする移動通信システム。
  5. マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されており、コアネットワーク装置を具備する移動通信システムであって、
    前記コアネットワーク装置は、
    前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、
    前記干渉量が所定干渉量を超える場合に、前記フェムトセルのアクセス種別を、全ての移動局に対してアクセスを許可するOpen、又は所定のグループに属する移動局に対しては高品質の通信を許可し、前記所定のグループに属する移動局以外の他の移動局に対してはベストエフォート品質の通信を許可するHybridの何れかに決定するように構成されている決定部と
    を具備することを特徴とする移動通信システム。
  6. マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されており、無線ゲートウェイ装置を具備する移動通信システムであって、
    前記無線ゲートウェイ装置は、
    前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、
    前記干渉量が所定干渉量を超える場合に、前記フェムトセルのアクセス種別を、全ての移動局に対してアクセスを許可するOpen、又は所定のグループに属する移動局に対しては高品質の通信を許可し、前記所定のグループに属する移動局以外の他の移動局に対してはベストエフォート品質の通信を許可するHybridの何れかに決定するように構成されている決定部と
    を具備することを特徴とする移動通信システム。
  7. マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システムであって、
    前記フェムトセルを管理する無線基地局は、
    前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出するように構成されている算出部と、
    前記干渉量が所定干渉量を超える場合に、前記フェムトセルのアクセス種別を、全ての移動局に対してアクセスを許可するOpen、又は所定のグループに属する移動局に対しては高品質の通信を許可し、前記所定のグループに属する移動局以外の他の移動局に対してはベストエフォート品質の通信を許可するHybridの何れかに決定するように構成されている決定部と
    を具備することを特徴とする移動通信システム。
  8. マクロセル及びフェムトセルが地理的に重複し得るように構成されている移動通信システムにおいて、フェムトセルを管理する無線基地局に対してアクセス種別を設定するアクセス種別設定方法であって、
    前記フェムトセルの前記マクロセルに対する干渉量を算出する工程と、
    前記干渉量が所定干渉量を超える場合に、前記フェムトセルのアクセス種別を、全ての移動局に対してアクセスを許可するOpen、又は所定のグループに属する移動局に対しては高品質の通信を許可し、前記所定のグループに属する移動局以外の他の移動局に対してはベストエフォート品質の通信を許可するHybridの何れかに決定する工程と
    を有することを特徴とするアクセス種別設定方法。
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