(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信接続を要求している端末（接続要求端末）と同一の情報を具備している複数存在する情報端末が接続リンクを介して接続しており、また、接続要求端末と情報端末との間に位置し、双方から送出される信号を受信し、信号メッセージを解析し、該メッセージの一部を書き換え、他方の装置に信号を転送する通信制御装置が接続しており、さらに接続要求端末が配信の要求をすることができる情報のリストおよびその情報端末のアドレスを通知する機能を持ったアドレス通知端末が接続しているネットワークであって、
通信制御装置は、接続要求端末および複数の情報端末の代理アドレスを持っており、接続要求端末が該通信制御装置を介して情報端末間で交渉し決定した通信帯域および双方のアドレスを管理するとともに、アドレス通知端末に通知する機能をもち、
アドレス通知端末は、端末双方の接続リンクの帯域を管理し、接続リンクの帯域において、接続要求端末が指定した情報の配信に必要な帯域の有無によって、接続するべき情報端末に相当する通信制御装置の代理アドレスを通知することを特徴とするコンテンツ配信ネットワーク。
【請求項２】
請求項１のコンテンツ配信ネットワークであって、
使用帯域が最も少ない接続リンクに収容されている情報端末へ接続するように、接続要求端末に該情報端末が相当する通信制御装置の代理アドレスを通知することを特徴とするコンテンツ配信ネットワーク。
【請求項３】
請求項２に記載のコンテンツ配信ネットワークであって、
接続要求端末のアドレスを通知すると、複数存在する情報端末との距離を測定することができる距離測定装置を設け、
距離測定装置は、接続要求端末とｎ個存在する情報端末との距離のうち、近接の情報端末のアドレスｉ個をアドレス通知端末に通知し、該アドレス通知端末が管理している情報端末が収容される接続リンクの帯域に対して、該ｉ個の帯域について接続可否を検証することを特徴とするコンテンツ配信ネットワーク。
【請求項４】
請求項３に記載のコンテンツ配信ネットワークであって、
各接続リンクの帯域を管理し、動的に接続リンクの帯域を増やすように転送制御装置に通知する品質ポリシー配信機能をもち、転送制御装置は、その信号を受け取ると、帯域を増大するように制御し、
接続要求端末に対して近接の情報端末が収容されている接続リンクの帯域が、該クライアントが指定する情報を転送するための帯域にするようにアドレス通知端末が品質ポリシー配信装置に通知する機能を具備することを特徴とするコンテンツ配信ネットワーク。
【請求項５】
接続要求端末と接続リンクを介して接続する手段と、
接続要求端末が配信の要求をすることができる情報およびその情報の配信に必要な帯域のリストと、
同一の情報を具備している複数存在する情報端末と前記接続要求端末の双方の接続リンクの帯域を管理し、接続リンクの帯域において、接続要求端末が指定した情報の配信に必要な帯域の有無によって、接続するべき情報端末に相当する通信制御装置の代理アドレスを通知する手段と、
を具備することを特徴とするアドレス通知端末。
【請求項６】
請求項５のアドレス通知端末であって、
使用帯域が最も少ない接続リンクに収容されている情報端末へ接続するように、接続要求端末に該情報端末が相当する通信制御装置の代理アドレスを通知する手段を具備することを特徴とするアドレス通知端末。
【請求項７】
請求項６に記載のアドレス通知端末であって、
複数存在する情報端末との距離を測定する距離測定装置に接続要求端末のアドレスを通知する手段と、
前記接続要求端末とｎ個存在する情報端末との距離のうち、近接の情報端末のアドレスｉ個を前記距離測定装置から受信する手段と、
管理している情報端末が収容される接続リンクの帯域に対して、該ｉ個の帯域について接続可否を検証する手段と、
を具備することを特徴とするアドレス通知端末。
【請求項８】
請求項７に記載のアドレス通知端末であって、
転送制御装置の帯域を制御する品質制御装置に対して、接続要求端末に近接する情報端末が収容されている接続リンクの帯域を、該クライアントが指定する情報を転送するための帯域にするように通知する手段を具備することを特徴とするアドレス通知端末。
【請求項９】
接続要求端末と接続リンクを介して接続する手段と、
同一の情報を具備している複数存在する情報端末と接続リンクを介して接続する手段と、
前記接続要求端末と前記情報端末の双方から送出される信号を受信し、信号メッセージを解析し、該メッセージの一部を書き換え、他方の装置に信号を転送する手段と、
前記接続要求端末および前記複数の情報端末の代理アドレスを有し、接続要求端末が情報端末間で交渉し決定した通信帯域および双方のアドレスを管理するとともに、アドレス通知端末に通知する手段と、
を具備することを特徴とする通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンテンツ配信ネットワーク、アドレス通知端末および通信制御装置に関する。より詳しくは、複数の同一サービスを実現するサービスサーバが接続するネットワークにおいて、各サーバのアクセスリンク帯域の輻輳状態やサービスサーバとユーザ端末との距離を考慮し、接続するサービスサーバを変更し、アクセスの混み具合に関係なく、ユーザにとって、サービスがシームレスに継続でき、品質劣化を防止することが可能な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰ−ＶＰＮなどを介して、複数のロケーションに分散している企業を結んでいる企業網などにおいて、サービス提供事業者は、ネットワークにポータルサーバを配備し、同一の情報を搭載したコンテンツサーバを広域ロケーションに分散して設置し、ストリームの配信サービスを実現することができる。
そのような場合、クライアントからのアクセスが集中することにより、接続リンクが輻輳し、品質劣化となる場合が存在する。
【０００３】
輻輳制御方法として、コンテンツサーバにおいてアクセス数やレートを管理し、接続リンクの帯域に合わせて、コンテンツサーバにて接続を拒否する方法や、企業側がＬＡＮ内に接続信号を認識できるプロキシサーバを設置し、プロキシサーバがその接続リンク帯域に対する通信帯域を管理し、受付制御する方法がある。これらは、コンテンツサーバが接続する一ロケーションの接続リンクのみを管理し、接続制御を行っているため、該接続リンクが輻輳すると、クライアントは切断を余儀なくされる。
【０００４】
一方、広域に分散した複数のサーバヘの負荷分散を行う場合、広域負荷分散のためのＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ  Ｎａｍｅ  Ｓｅｒｖｅｒ）で、ｐｉｎｇパケットなどによりＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）を測定し、どのサーバに接続するかを決めるコンテンツサービス対応のＤＮＳなどは存在する。しかし、どのリンクがどの程度、輻輳しているなどの詳細な情報をもとに広域負荷分散を行っていないため、映像や音声のようなパケット廃棄にシビアなサービスの場合、品質保証した通信を提供できない可能性がある。
【０００５】
一方、ネットワーク品質制御ポリシーを管理し、各転送ノードに品質制御ポリシーを配布する制御方式がすでに製品化されている。しかし、品質制御として、接続リンクにおいて各種サービスごとのリソース割当をユーザの要望に応じて随時ダイナミックに変更する機能は存在していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように従来のコンテンツ配信ネットワークにおいては、ＤＮＳやポータルが、接続可能と判断したサーバのアドレスもしくはＵＲＬをクライアントに返し、プロキシが接続しているリンクの状態はそのプロキシしか知らない。従って、輻輳の場合は突然プロキシで切断し、ユーザがサービスを享受することができない。
このように、コンテンツサーバヘのアドレス解決が、各リンクのリソース管理やリソース制御と連携していないことにより生じている。
本発明の目的は、上記問題を解決し、ユーザにサービス中断することなく提供でき、かつ通信品質が劣化しないように制御することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンテンツ配信ネットワークであって、発明の特徴とするところは、クライアント（本発明では、接続要求端末と呼ぶ）がプロキシ（本発明では、通信制御装置と呼ぶ）を介してコンテンツサーバ（情報端末）へ接続するときに交渉する帯域を通信制御装置がポータルサーバ（本発明では、アドレス通知端末と呼ぶ）に通知する機能と、通知された帯域より接続リンクごとのリソース管理をする機能と、コンテンツの必要帯域を管理し、接続要求端末が選択したコンテンツの必要帯域と、それを提供する複数の情報端末が接続している接続リンクのリソースを比較／検証する機能をもち、リンクの輻輳していない該当情報端末に接続するように、該当する情報端末に接続するように通信制御装置の代理アドレスをユーザに教える機能をもち、このような下位のネットワークリソース管理機能と上位のコンテンツ接続機能とが連携する機能をもっているところにある。
【０００８】
また、転送網の制御系に指示するとネットワークにおいて必要な帯域を確保する機能をもつ転送網において、接続要求端末から最も近い情報端末の通信制御装置のリンクが輻輳している場合、必要な帯域分を確保するように、転送網の制御系に通知する機能をもつことを特徴とする。
【０００９】
アドレス通知端末は、接続要求端末／情報端末のアドレスに対応する接続リンクの管理テーブルおよびコンテンツごとの必要帯域と該コンテンツが配備される情報端末群のアドレスもテーブルを具備している。最初に接続要求端末からコンテンツ選択のためのアクセスがあった場合に、接続要求端末のアドレスから接続リンクを割り出す。また、選択したコンテンツにより、それを提供する情報端末群の接続リンクも割り出すことができる。また、接続リンクごとにリソースを管理しており、通信制御装置から通知されるアドレスおよび通信帯域から、対応する接続リンクの帯域を管理している。
【００１０】
また、接続要求端末と通信制御装置群との間の距離を通知するサーバと連携する場合においては、接続要求端末がアドレス通知端末にアクセスした際に、接続要求端末と通信制御装置群との距離をポータルに通知してもらい、距離が近く、かつ接続可能な通信制御装置を判断する機能をもち、接続要求端末にＵＲＬ／アドレスを通知する。
【００１１】
さらに、接続要求端末がコンテンツを選択した時点において、接続要求端末が収容されるリンクや、接続要求端末から最も近い情報端末の通信制御装置のリンクが輻輳していると判断した場合、ある帯域分増大し確保するように、転送系のリソース制御端末（一般にはポリシーサーバ）に通知し、ユーザのアクセス状況に応じてネットワーク帯域を増やすように通知する機能を持つ。
【００１２】
通信制御装置では、情報端末アドレスに対応する代理アドレステーブルを持ち、また、接続要求端末が通信制御装置に接続に来た時点で、接続要求端末の代理アドレスを割当てる機能をもち、接続制御信号のアドレスを代理アドレスにそれぞれ変換する機能をもつ。一方、通信中端末の管理として、接続信号から抽出した通信帯域、情報端末のアドレス、情報端末アドレスおよび該端末がネットワーク接続している接続リンク番号とともに管理するテーブルを持つ。また、一旦接続が確立された時点で、接続要求端末および情報端末を収容している接続リンク番号と、該通信の通信帯域をアドレス通知端末に通知し、また切断するときには、該当する接続要求端末および情報端末のアドレスを通知する機能を持つ。
【００１３】
以上の様に本発明のコンテンツ配信ネットワークによれば、接続要求端末が要求するコンテンツに対して、コンテンツの必要帯域および接続要求端末や情報端末が接続しているリンクのリソースおよび距離に応じて、最適なサーバヘ接続でき、接続拒否が起こりにくく、通信品質を保証したコンテンツ配信サービスを実現することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の形態にかかるコンテンツ配信ネットワークの全体構成を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態にかかるコンテンツ配信ネットワークにおいて、ＩＰコアネットワーク５０に接続リンク８０、８１を介してコンテンツサービスＬＡＮ６０、６１が接続されており、接続リンク８２、８３を介して加入者ＬＡＮ７０、７１が接続している。
【００１６】
コンテンツサービスＬＡＮのそれぞれには、情報端末４０および４１が接続されている。本図では図示の都合上各コンテンツサービスＬＡＮ上に１つのサーバのみが示しているが、１つ以上のサーバが接続されていても良い。
加入者ＬＡＮ７０、７１にもそれぞれ、加入者端末（以下接続要求端末）３０、３１および３２、３３が接続している。同様に図示の都合上２つの接続要求端末しか示していないが、２つ以上の接続要求端末が接続されていても良い。
【００１７】
該ＩＰコアネットワーク５０には、通信制御装置１０として、接続制御信号を終端して中継する機能をもち、同一あて先アドレスに対して、例えばポート番号ｐ（１）〜ｐ（ｎ）を持ち、ｐ（１）〜ｐ（ｊ）にアクセスして来た接続要求端末の信号については、コンテンツサービスＬＡＮ６０の情報端末へ接続し、ｐ（ｊ＋１）〜ｐ（ｎ）のポート番号にアクセスしてきた接続要求端末に対しては、コンテンツサービスＬＡＮ６１の情報端末４１に接続するように制御信号を中継する。
【００１８】
通信制御装置での管理情報構成例の通信管理テーブルを図２に示す。
通信制御装置は、接続要求端末や接続先情報端末のアドレス対と、通信が開始される時に通信制御装置を介して接続している加入者ＬＡＮや情報端末が収容されているＬＡＮが該ＩＰコアネットワーク５０に接続する接続リンクの番号および通信帯域とを対応させ管理している。接続が開始されるとアドレス通知端末へ、これらの通信接続情報（接続要求端末と情報端末を収容している接続リンク番号と通信帯域）を通知する。通信切断があると、同様の管理している通信情報を通知する。通信制御装置は、通信切断時に該通信接続情報すべてを通知する必要は必ずしも無く、それに対応する通信接続情報ＩＤを通信最初に割り振っておき、それを通信開始時に、ＩＤおよび通信接続情報を一緒におくり、通信切断時にＩＤのみを送ってもよい。
【００１９】
該ＩＰコアネットワーク５０にはさらに、アドレス通知端末２０として、コンテンツアイテムとコンテンツごとの最大必要帯域、各アクセスリンクの割当帯域／利用可能帯域を管理している。さらに利用可能帯域の有無によって、どのコンテンツサービスＬＡＮに接続させるべきかを決定し、コンテンツサービスＬＡＮ６０への接続には、通信制御装置サーバのポート番号ｐ（１）〜ｐ（ｊ）までの値を、またコンテンツサービスＬＡＮ６１に対しては、ポート番号ｐ（ｊ＋１）〜ｐ（ｎ）までの値を接続要求端末に通信制御装置サーバのＩＰアドレスとともに代理アドレスとして通知する機能を持つ。
該アドレス通知端末での管理項目構成例を示す通信帯域管理テーブルを図３に、コンテンツ必要帯域管理テーブルを図４に示す。
【００２０】
次に、図１、図５を参照しながら該接続制御装置およびコンテンツ配信ネットワークの動作について説明する。図５は、接続動作の概略を示す処理チャートである。
まず、接続要求端末３０はアドレス通知端末２０にアクセスし、コンテンツを例えば、コンテンツＣを選択する。アドレス通知端末２０に具備しているコンテンツの必要帯域管理テーブル（図４）より、該選択されたコンテンツの必要帯域３００ｋｂ／ｓを求める。アドレス通知端末２０は、接続要求端末と情報端末との距離を測定する距離測定装置９０に対して、該コンテンツＣのＵＲＬを通知し、最近接の候補として、情報端末４０、４１の順で通知してもらう。次にアドレス通知端末２０は、接続要求端末３０および該情報端末４０が収容されている接続リンクの利用可能帯域から通信可能かを割り出す。
【００２１】
通信帯域管理テーブル（図３）から、接続要求端末が接続するリンク８２においては、利用可能帯域が１１００ｋｂ／ｓであるため、該コンテンツの通信は可能である。一方、最近接情報端末４０が収容されている接続リンク８０の利用可能帯域は、１００ｋｂ／ｓであるため、３００ｋｂ／ｓの該コンテンツの通信は不可能であり、２番目に近接の情報端末４１の接続リンク８１における利用可能帯域について検証する。接続リンク８１の利用可能帯域は、７００ｋｂ／ｓであることから通信可能である。そこで、アドレス通知端末２０は情報端末４１にアクセスするように、接続要求端末３０には、通信制御装置１０のアドレスとポート番号ｐ（４１）（ｐ（ｊ）＜ｐ（４１）＜ｐ（ｎ））となる情報を通知する。接続要求端末は、該アドレスおよびポート番号ｐ（４１）をもとに、通信制御装置１０に通信制御信号により通信帯域３００ｋｂ／ｓの接続要求する。
【００２２】
通信制御装置１０は、通信制御信号からポート番号ｐ（４１）を見て、情報端末４１に接続要求端末３０の信号を情報端末４１に中継する。
情報端末４１は、例えば情報端末の処理状況に応じて、通信帯域を２００ｋｂ／ｓに落として、接続要求端末３０へ通信する。通信制御装置１０では、その応答メッセージを受け取ると、接続要求端末３０および情報端末４１のアドレスと通信帯域２００ｋｂ／ｓを通信管理テーブルに登録する。
【００２３】
さらに通信制御装置１０は、該通信接続制御信号を接続要求端末３０へ中継する。２００ｋｂ／ｓのストリームを情報端末４１から接続要求端末３０へ送信する。
さらに、通信制御装置は、接続リンク８１および８２、通信帯域２００ｋｂ／ｓをアドレス通知端末２０へ通知する。アドレス通知端末２０は、該情報をもとに利用可能帯域管理テーブルを更新する。
【００２４】
一方、接続要求端末３０が通信を切断する信号を通信制御装置１０へ送信すると、通信制御装置１０は、該信号を終端し、信号内のアドレスを書き換え情報端末４１へ送信する。切断信号を受信した情報端末４１は、その応答信号を通信制御装置１０に向けて送信し、通信制御装置４１は該応答信号を受信する。ここで、通信制御装置１０は該信号から接続要求端末アドレスおよび情報端末４１のアドレスから、通信管理テーブルで、該当接続リンク８１、８２および通信帯域２００ｋｂ／ｓを得て、該情報をアドレス通知端末２０に送信する。その後、通信制御装置１０は該応答信号内のアドレスを書き換え接続要求端末３０に向けて送信する。
該情報を受信したアドレス通知端末２０は、利用可能帯域管理テーブルにおいて、該当する接続リンクの利用可能帯域の値を更新する。
【００２５】
［第二の実施形態］
本発明の第二の実施の形態は、前記第一の実施の形態において、例えばＭＰＬＳ（ｍｕｌｔｉ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｌａｂｅｌ  ｓｗｉｔｃｈ）を使用し、ネットワークリソースを管理し、ユーザの要望にダイナミックに帯域を変更するサーバ（品質制御サーバ）が存在する転送技術を使用したコンテンツ配信ネットワークに関するものである。本実施の形態においては、アドレス通知端末２０に接続要求端末がアクセスした時に、接続要求端末の接続リンクおよび距離測定サーバから通知される最近接の接続先情報端末の接続リンク帯域について接続要求端末が指定したコンテンツの帯域を転送するに足りる帯域が存在するかを検証し、不十分だと判断した場合、足りないと判断した接続リンクについて、品質制御サーバに、接続リンクと適切な必要帯域を通知し、品質制御サーバが転送装置に指令してネットワークリソースを割り当て、通信品質が劣化することなく、また、切断することなく接続することができる。
【００２６】
図６に、本実施の形態を適用する転送技術として、アドレス通知端末からの要求により、品質制御サーバおよび転送装置に帯域を随時変更する機能を備えたコンテンツ配信ネットワークの全体構成を示す。
図７は、第二の実施の形態にかかるシステムの動作をしめすフロー図である。図６、図７を参照しながら第二の実施形態の動作を説明する。
【００２７】
接続要求端末３０はアドレス通知端末２０にアクセスし、距離測定装置９０から接続要求端末より近接の情報端末４０、４１の順に通知してもらうこと、接続要求端末３０および該情報端末４０が収容する接続リンクの利用可能帯域から通信可能かを割り出すところまでは、第一の形態の処理と同様である。
【００２８】
通信帯域管理テーブル（図３）から、接続要求端末が接続するリンク８２においては、利用可能帯域が１１００ｋｂ／ｓであるため、該コンテンツの通信は可能である。一方、最近接情報端末４０が収容されている接続リンク８０の利用可能帯域は、１００ｋｂ／ｓであるため、３００ｋｂ／ｓの該コンテンツの通信は不可能である。そこで、アドレス通知端末２０は、品質制御サーバ１００に帯域割当要求を出す。このケースの場合、情報端末４０の性能が許す範囲内で、２００ｋｂ／ｓの接続リンク帯域を増大するように品質制御サーバ１００に要求しても良いし、このような接続リンクが輻輳する時間が持続する可能性があるならば、２００ｋｂ／ｓよりも大きな値の帯域を要求してもよい。
【００２９】
増大する該コンテンツのための帯域の上限については、品質制御サーバ１００において管理する。増大要求帯域が、該品質制御サーバ１００で管理している帯域上限以内ならば、品質制御サーバ１００は、転送装置２１２に向けて、要求された帯域分増大するように通知し、転送装置２１２は該当コンテンツストリーム用の帯域を増大させる。品質制御サーバ１００は、アドレス通知端末２０に帯域増大処理の終了および増大した接続リンクの帯域を通知する。
一方、帯域上限を超えるような場合は、品質制御サーバ１００は、アドレス通知端末２０に帯域増大処理不可の通知をする。
【００３０】
帯域増大処理終了通知を受け取ったアドレス通知端末２０は、接続リンクの管理帯域を増大させるとともに、接続要求端末３０に対して、情報端末４０にアクセスするように、通信制御装置サーバのＩＰアドレスとポート番号ｐ（４０）（ｐ（１）＜ｐ（４０）＜ｐ（ｊ））となる情報を通知する。接続要求端末は、該ＩＰアドレスおよびポート番号ｐ（４０）をもとに、通信制御装置サーバ１０に通信制御信号により通信帯域３００ｋｂ／ｓの接続要求する。
【００３１】
情報端末４０にアクセスし、コンテンツを受信するための処理は、第一の実施の処理と同様である。
帯域増大処理不可の通知を受け取った場合は、情報端末の別の候補として情報端末４１にアクセスするように接続要求端末３０に通知する。これ以下、接続要求端末がコンテンツを受信するまでの処理は、第一の実施の処理と同様である。
【００３２】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ストリーミングコンテンツのように帯域および接続要求端末との距離により、最短の情報端末が輻輳したとしても別の情報端末にアクセスするように、接続要求端末がアドレス通知端末にアクセスした時点に指示できる。これにより接続要求端末はサービスを中断することなく最適なサーバへアクセスすることができる。
また、接続リンクなどのネットワークリソース制御が可能な制御サーバにコンテンツ接続制御装置がリソース情報を通知し、制御サーバによりリソースを確保する。これにより、コンテンツを流すときにだけ必要な接続リンクのリソースを確保することにより、別の時間では、他のサービスに使用できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１の形態にかかるコンテンツ配信ネットワークの全体構成を示す図である。
【図２】通信制御装置での管理項目構成例を示す通信管理テーブルを示す図である。
【図３】アドレス通知端末での管理項目構成例を示す通信帯域管理テーブルを示す図である。
【図４】アドレス通知端末での管理項目構成例を示すコンテンツ必要帯域管理テーブルを示す図である。
【図５】本発明第１の形態にかかる接続動作の概略を示す処理チャートである。
【図６】本発明第２の形態にかかるコンテンツ配信ネットワークの全体構成を示す図である。
【図７】本発明第２の形態にかかる接続動作の概略を示す処理チャートである。
【符号の説明】
１０…通信制御装置、２０…アドレス通知端末、３０、３１、３２、３３…接続要求端末、４０、４１…情報端末、５０…ＩＰコアネットワーク、６０、６１…コンテンツサービスＬＡＮ、７０、７１…加入者ＬＡＮ、８０、８１、８２、８３…接続リンク、９０…距離測定装置、１００…品質制御装置、２１０、２１１、２１２、２１３…転送装置。
【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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