(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット伝送を可能にする複数のネットワーク要素を含むパケットネットワークにおいて時刻の正確な配信を管理するための方法であって、パケットネットワークは、少なくとも１つのネットワーク要素においてピアツーピア透過クロックハードウェアサポートを含み、ピアツーピア透過クロックは、タイムスタンプパケットの、
・  前記パケットネットワークの２つの隣接するネットワーク要素間の経路遅延、及び、
・  前記パケットネットワークの各トラバースされたネットワーク要素における滞留時間、
の遅延を測定及び訂正するために少なくとも使用され、この能力は、ピア遅延メカニズムを定義し、マスタ／スレーブエンドツーエンド同期経路は、ネットワーク要素の第１のセット及びこれらに関連付けられたピアツーピア透過クロックを含み、エンドツーエンド同期経路のマスタ及びスレーブは、ネットワーク要素の第１のセットを通じてタイムスタンプパケットを交換し、各タイムスタンプパケットは、エンドツーエンド同期経路に沿った前記パケットの累積伝送遅延を示す、少なくとも１つの訂正フィールドを含み、訂正フィールドは、第１のセットの各ネットワーク要素によって更新され、方法は、
・  双方がピア遅延メカニズムを実装する、第１の要素とその上流の隣接するネイバーとの間のエンドツーエンド同期経路において、第１のセットの第１の要素によって障害を検出するステップと、
・  第１の要素によって受信される、少なくとも１つの以前に伝送されたタイムスタンプパケットの測定済みの過去のピア遅延を、第１の要素によって格納するステップと、
・  以下のもの、即ち、
○  受信される訂正フィールドの着信する現在の値、
○  第１のネットワーク要素の滞留時間、
○  測定済みの過去の経路遅延値に依存する第１の値、
の関数である、新たな訂正フィールド値を算出するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
方法が、第１の要素によってスレーブに障害イベントを検出する場合、経路遅延の第１の安定性標識を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１のネットワーク要素が、第１のネットワーク要素とその上流の隣接するネイバーとの間の経路の経路遅延測定内で発生する内部障害イベントを検出する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１のネットワーク要素が、その上流の隣接するネイバーにおいて発生する障害イベントを検出する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第１の要素を通過する少なくともタイムスタンプパケットの訂正フィールドの現在の値が、第１の値により更新される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
新たな訂正フィールド値が、第１の要素を通過するタイムスタンプパケットを通じて、前記タイムスタンプパケットのＴＬＶフィールドにおいて、スレーブへ伝送される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第１の値が、第１の要素に格納される、過去の経路遅延の以前のセットの関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
障害イベントが、同期経路内の第１の要素とその上流の隣接するネイバーとの間のＰ２Ｐプロトコルのピア遅延メカニズムを無効化する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
安定性標識が、第１の要素によってスレーブに障害イベントを検出する場合に、測定済みの経路遅延値の代わりに過去の経路遅延値を使用することでの、マスタからスレーブへの潜在的な時刻配信エラーを評価することを可能にする、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
安定性標識が、
・  推定又は測定の日付と共に、供給される経路遅延、
・  １つ又は種々の観測時間にわたる、この経路遅延の典型的な変動／安定性
を示す、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
安定性標識が、エンドツーエンド同期経路の、影響を受けるスレーブによる後処理分析を可能にする測定済みの統計データを含み、測定済みの統計データは、以下のリスト、即ち、
・  過去の経路遅延情報
・  過去の経路遅延情報のセットの変動
・  観測時間情報
・  温度などの環境条件情報
からの少なくとも１つの測定済みの情報を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
第１の標識が、ＰＴＰプロトコルからのシグナリングメッセージ内で生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
第１の標識が、ＰＴＰメッセージの特定の作成されたＴＬＶフィールド内に生成され、ＴＬＶは、第１のネットワーク要素によってタイムスタンプパケットに追加される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の要素を通過する各タイムスタンプメッセージの訂正フィールド（ＣＦ）が、第１の要素によって障害イベントが検出される場合に、更新される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
パケットネットワークを通過する少なくとも１つのメッセージのデータの少なくとも１つのフィールドを更新するためのネットワーク要素であって、前記ネットワーク要素は、ピア遅延の測定において発生する障害イベントを検出することを可能にし、ネットワーク要素は、タイムスタンプパケットのピア遅延及びネットワーク要素の滞留時間を決定及び訂正するために、ピアツーピア透過クロックに関連付けられ、各タイムスタンプパケットは、エンドツーエンド同期経路上の前記パケットの現在の累積伝送遅延を示す、少なくとも１つの訂正フィールドを含み、ネットワーク要素及びその関連付けられるＰ２Ｐ透過クロックが、
・  第１のセットのエンドツーエンド同期経路における障害イベントを検出することと、
・  少なくとも１つの以前に伝送されたタイムスタンプパケットの測定済みの過去の経路ピア遅延を格納することと、
・  以下のもの、即ち、
○  受信される訂正フィールドの着信する現在の値、
○  第１のネットワーク要素の滞留時間、
○  前記ネットワーク要素による測定済みの過去の経路遅延値に依存する第１の値、
の関数である、新たな訂正フィールド値を算出することと、
を可能にする、ネットワーク要素。
【請求項１６】
ネットワーク要素及びその関連付けられるＰ２Ｐ透過クロックが、第１の要素によってスレーブに障害イベントを検出する場合、第１の標識を生成することを可能にする、請求項１５に記載のネットワーク要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ＰＳＮと呼ばれるパケット交換ネットワークを含む通信システム及びそのようなネットワークにおける時刻配信に関する。より正確には、本発明は、特に、環境が劣化する場合、即ち、機器内で、又は時刻の配信に関連する情報転送に影響を与えるネットワークの経路上で、障害が発生した場合に、時刻の正確な配信を管理するための方法に関する。主な態様において、本発明は、ＩＥＥＥ標準１５８８−２００８のピア遅延メカニズムで障害が発生した場合の時刻配信及び遅延測定の運用サービスの維持に関連する。
【背景技術】
【０００２】
パケット通信ネットワーク内で、所与のネットワークノード／要素（例えば、ルータ又はスイッチ）上に、このネットワーク要素の滞留時間、即ち、そのようなネットワーク要素を渡って着信する種々の同期パケットによって被る遅延を考慮することを目指す特定の機器又は装置（以下、透過クロックと呼ばれる）を実装することが知られており、この遅延は、「伝送遅延（ｔｒａｎｓｉｔ  ｄｅｌａｙ）」又は「滞留時間（ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ  ｔｉｍｅ）」とも呼ばれる。
【０００３】
透過クロックは、以下、それぞれ「マスタ（Ｍａｓｔｅｒ）」及び「スレーブ（Ｓｌａｖｅ）」と呼ばれる、所与のマスタクロックとスレーブクロック又はマスタポートとスレーブポートのペアの間の通信経路に沿って、それぞれのネットワーク要素、例えば、ルータ又はスイッチ上に実装される。透過クロックは、前記通信経路に沿ってマスタからスレーブへ時刻基準を配信することを目的として、同期タイムスタンプパケットを交換する。本文書では、そのようなタイムスタンプパケットも、同期パケットと呼ばれる。
【０００４】
時刻制御パケットを伝達することに基づいて、透過クロックは、デフォルトにより、関連付けられるネットワーク要素の滞留時間を測定し、スレーブに通知することができ、前記透過クロックは、エンドツーエンド透過クロックと呼ばれる。透過クロックが近隣のリンク／経路遅延も測定することができる場合（前記測定方法は、ピア遅延メカニズムと呼ばれる）、この透過クロックは、ピアツーピア透過クロックと呼ばれる。
【０００５】
ピアツーピア透過クロックの所与のペアは、これらがピア遅延メカニズムに関して互いにピアである場合、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」と言われる。２つのそのような隣接するピアツーピア透過クロックは、ネットワーク物理「リンク（ｌｉｎｋ）」を介して直接接続されることができ、又は、ネットワークリンク及びネットワーク要素の連続する組み合わせから構成されるネットワーク「経路（ｐａｔｈ）」によって分離されることができる。
【０００６】
透過クロック及び時刻制御パケットを実装する方法の一例として、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  （ＩＥＥＥ）の、高精度時刻プロトコルリリース２バージョン又はＰＴＰＶ２とも呼ばれる、標準ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２が考慮され得る。
【０００７】
本説明において、透過クロックＴＣは、ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２標準に定義されるように、ピアツーピア透過クロック「Ｐ２Ｐ  ＴＣ」であり得る。
【０００８】
マスタとスレーブとの間の全ての考え得る中間ネットワーク要素がＰ２Ｐ  ＴＣに関連付けられる完全なＰ２Ｐ  ＴＣ配備の特定の場合において、Ｐ２Ｐ  ＴＣ動作がマスタとスレーブとの間の正確に同期された周波数及び／又は時刻を保証できないとき、時刻（又は周波数）の配信は、影響を受ける。従って、補正アクション及び積極的なアクションが、Ｐ２Ｐ  ＴＣ障害、特に、ピア遅延メカニズムに関連する障害に対処するために必要とされる。
【０００９】
本文書において、Ｐ２Ｐ  ＴＣの完全な又は部分的な配備を有するネットワークアーキテクチャは、Ｐ２Ｐネットワークアーキテクチャと呼ばれる。同様に、ネットワーク要素がＰ２Ｐ  ＴＣによってサポートされる場合、「ネットワーク要素（ｎｅｔｗｏｒｋ  ｅｌｅｍｅｎｔ）」という用語と、「ピアツーピア透過クロック（ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｃｌｏｃｋ）」という用語とは、互換的に使用される。
【００１０】
図１は、マスタ１０６とスレーブ１０８との間のエンドツーエンド同期経路上の各ノード間の経路遅延測定及び各トラバースされたノードの滞留時間測定を確保するＰ２Ｐ  ＴＣを含むＰ２Ｐネットワークアーキテクチャを表す。
【００１１】
考慮されるセグメントにつき１つのピア遅延インスタンスが描かれているが、所与のリンク／経路遅延は、２つのピア遅延インスタンスによって２回測定されてもよく、各測定インスタンスは、考慮されるリンク／経路を線描する１つ又は２つの隣接するＰ２Ｐ  ＴＣによってトリガされる。しかし、この的を絞った冗長動作モードは、特に、以下を考慮する際に強固な問題に見舞われる：
−  これらの２つの測定インスタンスの目的：同じリンク／経路について、これらの２つの測定インスタンスは、ＰＴＰＶ２標準によって課される規則に同期パケット伝送方向が相対的に変化する場合を含めることを目的とする。
−  関係する双方のポートが、メッセージを生成することができなければならないこと。これは、一方の側で障害が発生する場合、例えば、一方のポートがメッセージを生成することができない場合、双方のインスタンスが障害を起こすことを意味する。
【００１２】
Ｐ２Ｐネットワークアーキテクチャ内で交換されるメッセージは、ネットワーク要素間で同期データ及び／又は時刻配信情報を共有することを目的とする種々のフィールドを含む。そのようなメッセージは、例えば、ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２標準で定義されるようなＳｙｎｃメッセージとすることができる。メッセージ内の１つのフィールドは、Ｐ２Ｐネットワークアーキテクチャにおいて特に使用され、ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２標準で定義されるように「訂正フィールド（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄ）」と呼ばれる。
【００１３】
Ｐ２Ｐネットワークアーキテクチャにおいて交換されるメッセージの訂正フィールドのセマンティックは、最大で３つの値を累積し得る：
−  ネットワーク要素（ＮＥ）伝送遅延：滞留時間、
−  「経路遅延」と呼ばれる平均経路遅延、及び、
−  経路遅延非対称。
【００１４】
そのようなアーキテクチャの所与のピア遅延メカニズム内で障害が発生する場合、（時刻配信方向に関して）下流のＰ２Ｐ  ＴＣは、完全な（ＦＵＬＬ）障害状態にあるものとして宣言されなければならないのに対して、その残りの興味深い能力のうちの幾つかは、時刻配信（例えば、ＮＥ滞留時間測定）をサポートするためになお維持され得る。
【００１５】
図１は、各ＮＥ１０４１、１０４２、１０４３における関連付けられたピアツーピア透過クロック（Ｐ２Ｐ  ＴＣ）１０２１、１０２２、１０２３を表す。ピア遅延情報とも呼ばれる隣接経路遅延情報の測定を提供するピア遅延メカニズムは、Ｓｙｎｃメッセージの訂正フィールドＣＦに、前記経路遅延情報及び各ＮＥにわたる滞留時間を累積することを可能にする。
【００１６】
ピア遅延メカニズムは、双方向のメッセージ交換１２０及び１３０のためのメカニズムを必要とするスキームに基づく。
【００１７】
完全に障害したＰ２Ｐ  ＴＣを考慮すると、ピア遅延メカニズムにおける特定の障害が発生するにすぎないにも関わらず、再構成及び保護スキームを制限し、結果として、非最適かつ費用対効果の低い解決策に陥る。
【００１８】
より具体的には、Ｐ２Ｐ  ＴＣのチェーン内の障害が発生したピア遅延メカニズムを効率的に管理するための確定されたメカニズムが存在しない。
【００１９】
現在のところ、障害が透過クロック自体によって内部的に検出され、ＰＴＰ  ＴＣは障害が発生した状態にあると宣言される場合、反応的／積極的な動作が実行され得る。
【００２０】
１つの解決策は、障害を検出し、マスタとスレーブとの間の同期経路を、バックアップ同期経路のような別の有効な経路に置換することにある。
【００２１】
図２は、経路遅延及び滞留時間の測定を可能にするために、バックアップエンドツーエンド同期経路１１０が識別及び起動される、そのような解決策を表す。
【００２２】
障害イベントを、この障害イベントの特異性を正確にアドバタイズすることなく、同期経路上の関連するスレーブ１０８に通知することを可能にするメカニズムも存在する。
【００２３】
このアドバタイズメントは、障害が発生した透過クロックを回避し、バックアップ経路１１０の選択をトリガするためのスレーブ中心のアプローチ（同期経路の再構成がスレーブによって駆動されることを意味する）を可能にする。図２において、バックアップ経路は、ＮＥ１０４４、１０４５、１０４６、１０４７のセットを含み、これらはそれぞれＴＣ１０２４、１０２５、１０２６、１０２７に関連付けられる。
【００２４】
この解決策は、２つの主な欠点を有する：
・  この解決策は、同期信号をバックアップ経路上で切り替えることを考慮するが、実際には、これは常に可能とは限らない。例えば、利用可能なバックアップ経路が存在しない場合、ＰＴＰＶ２トラフィックをパックアップ経路に切り替えることは、前者が帯域内にあり、ユーザのデータトラフィックと混合されていることを意味するため、許容されない。
・  この解決策は、特定の部分的な障害イベントのアナウンスを考慮しない。これは、この解決策が完全な障害状態のアナウンスのみを考慮することを意味する。
【００２５】
第２の解決策は、各ＮＥ及び関連付けられるＴＣにおいて内部冗長性を配備することにある。内部冗長性が使用され得ることは、追加的な保護スキームがローカルで使用され得ることを意味する。ＰＴＰＶ２ベースの経路遅延測定が失敗する場合、この測定動作は、別の内部モジュールによって実行され得る。
【００２６】
本質的には、この解決策は、幾つかの実装制約を課し、費用対効果が高くない。
【００２７】
実際に、これらのアプローチは、内部的な透過クロックの冗長性及び切り替え手続きのプロビジョニングを必要とし、これは、透過クロック自体の費用、及び／又は有意な再構成時間を増加させる。なぜなら、同期マネージャは、一般に、ネットワークコアレベルの中央局に通常位置するリモート要素であるためである。
【００２８】
そのような有意な再構成時間は、さらなるスレーブ要件（例えば、周波数安定性、位相トランジェントフィルタリング）を伴い、従って、その追加的な費用を伴う。
【００２９】
障害が発生した／障害が発生中の透過クロック自体によって障害が内部的に検出されない場合、透過クロックの周波数偏差を制御するために、基準クロックが使用され得る。この基準クロックは、ローカルに、即ち、透過クロック内若しくは関連付けられるネットワーク要素内に組み込まれてもよいし、リタイミングされたビットストリームなどの外部の同期信号を通じて利用可能となってもよい。この場合において、ロックシステムは、リタイミングされた信号によって搬送される周波数と透過クロックの局部発振器によって生成される周波数との間の如何なる偏差も検出することが可能であり得る。
【００３０】
残念ながら、これらの方法も、例えば、位相ロックループなどのハードウェア要素において、追加的な費用を必要とする。
【００３１】
障害検出の場合長いホールドオーバモードを使用する場合、ホールドオーバモードは、スレーブレベルにおいてトリガされ、これは、時間の進行がスレーブの発振器周波数の安定性によって駆動されることを意味する。この振る舞いは、長時間のホールドオーバに関連しない。例示として、２つの高品質／高価なクロック（即ち、プライマリ基準クロック  −  ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８１１特性）の間の時差は、既に、一日につき２μｓある。典型的なスレーブクロックは、これらの一級のクロックからかけ離れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２３６７３０９号明細書
【非特許文献】
【００３３】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２標準
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８１１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明の１つの目的は、現在技術状況の不都合のうちの少なくとも幾つかを克服することである。本発明の幾つかの実施形態は、ネットワークの２つの隣接するＰ２Ｐ  ＴＣ間のピア遅延メカニズムを無効化する障害イベントが発生する場合に、Ｐ２Ｐアーキテクチャのための動作保護スキームを改善及び維持する。
【００３５】
本発明の目的は、パケット伝送を可能にする複数のネットワーク要素ＮＥを含むパケットネットワークにおいて時刻の正確な配信を管理するための方法であって、パケットネットワークは、少なくとも１つのネットワーク要素においてピアツーピア透過クロックＰ２Ｐ  ＴＣハードウェアサポートを含み、ピアツーピア透過クロックＰ２Ｐ  ＴＣは、タイムスタンプパケットの
・  前記パケットネットワークの、ピア遅延メカニズムを実装する２つの隣接するネットワーク要素間の経路遅延、及び、
・  前記パケットネットワークの各トラバースされたネットワーク要素における滞留時間、
を測定及び訂正するために少なくとも使用され、ネットワーク要素の第１のセット及びこれらに関連付けられるピアツーピア透過クロックを含むマスタ／スレーブエンドツーエンド同期経路内で、マスタ及びスレーブは、ネットワーク要素の第１のセットを通じてタイムスタンプパケットを交換し、各タイムスタンプパケットは、エンドツーエンド同期経路に沿った前記パケットの累積伝送遅延を示す、少なくとも訂正フィールドＣＦを含み、訂正フィールドＣＦは、第１のセットの各ネットワーク要素によって更新される、方法を提供することである。
【００３６】
本方法は、
・  エンドツーエンド同期経路における障害イベントを第１のセットの第１の要素によって検出するステップと、
・  第１の要素によって受信される、少なくとも１つの以前に伝送されたタイムスタンプパケットの測定済みの過去の経路遅延を、第１の要素によって格納するステップと、
・  以下のもの、即ち、
○  第１のネットワーク要素における受信される訂正フィールドの着信する現在の値、
○  第１のネットワーク要素の滞留時間、
○  第１の要素による少なくとも１つの測定済みの過去の経路遅延値に依存する第１の値、
の関数である、新たな訂正フィールド値を算出するステップと、
を含む。
【００３７】
１つの好適な実施形態において、本方法は、第１の要素によってスレーブに障害イベントを検出する場合に、測定済みの経路遅延値の代わりに過去の経路遅延値を使用するリスクを反映する第１の安定性標識を生成することを含む。
【００３８】
安定性標識は、第１の要素によってスレーブに障害イベントを検出する場合に、測定済みの経路遅延値の代わりに過去の経路遅延値を使用することの、マスタからスレーブへの潜在的な時刻配信エラーを評価することを可能にする。
【００３９】
有利には、第１のネットワーク要素は、第１のネットワーク要素とその上流の隣接するネイバーとの間の経路遅延測定内で発生する内部障害イベントを検出する。
【００４０】
有利には、第１のネットワーク要素は、その上流の隣接するネイバーにおいて発生する障害イベントを検出する。
【００４１】
有利には、第１の要素を通過する少なくとも１つのタイムスタンプパケットの訂正フィールドＣＦの現在の値が、通過値により更新される。
【００４２】
有利には、新たな訂正フィールド値は、第１の要素を通過するタイムスタンプパケットを通じて、前記タイムスタンプパケットのＴＬＶフィールド（ＴＬＶとは、「型（Ｔｙｐｅ）、  長さ（Ｌｅｎｇｔｈ）、  値（Ｖａｌｕｅ）」を指す）において、スレーブへ伝送される。
【００４３】
別の実施形態において、以前の過去の経路遅延値のうちの少なくとも１つ、例えば、第１の要素において最後に記録されたものは、第１の要素を通過するタイムスタンプパケットを通じて、前記タイムスタンプパケットのＴＬＶフィールドにおいて、スレーブへ伝送される。この実施形態において、スレーブは、第１の要素に代わって、新たな訂正フィールド値を算出する。
【００４４】
有利には、第１の値は、第１の要素に格納される、過去の経路遅延の以前のセットの関数である。
【００４５】
有利には、一実施形態において、第１の値は、第１の要素に格納された、過去の経路遅延の以前のセットの平均値である。別の実施形態において、第１の値は、第１の要素によって格納された、最後の経路遅延である。
【００４６】
本発明の特定のモードにおいて、障害イベントは、同期経路における第１の要素とその上流の隣接するネイバーとの間のＰ２Ｐプロトコルのピア遅延メカニズムを無効化する。本方法は、このコンテキストに特に適している。
【００４７】
有利には、第１の標識は、ＰＴＰプロトコルからのＩＥＥＥ１５８８Ｖ２プロトコルに属するシグナリングメッセージ内に生成される。
【００４８】
有利には、第１の標識は、ＰＴＰメッセージの特定の作成されたＴＬＶフィールド内に生成され、ＴＬＶは、第１のネットワーク要素によってタイムスタンプパケットに追加される。
【００４９】
有利には、訂正フィールドは、ＰＴＰプロトコルからのシグナリングメッセージのヘッダ内にある。
【００５０】
有利には、前記第１の要素を通過する各タイムスタンプメッセージの訂正フィールド値が、第１の要素によって障害イベントが検出される場合に、更新される。
【００５１】
さらに、本発明のもう１つの目的は、パケットネットワークを通過する少なくともメッセージのデータの少なくともフィールドを更新するためのネットワーク要素であって、前記ネットワーク要素は、経路遅延測定メカニズムにおいて発生する障害イベントを検出することを可能にし、ネットワーク要素は、タイムスタンプパケットの経路遅延及びネットワーク要素（ＮＥ）の滞留時間を決定及び訂正するために、ピアツーピア透過クロックに関連付けられ、各タイムスタンプパケットは、同期経路上の前記パケットの現在の累積滞留時間及び経路遅延を示す、少なくとも訂正フィールドＣＦを含む、ネットワーク要素に関係する。
【００５２】
ネットワーク要素及びその関連付けられるＰ２Ｐ透過クロックは、
・  第１のセットのエンドツーエンド同期経路における障害イベントを検出することと、
・  少なくとも１つの以前に伝送されたタイムスタンプパケットの測定済みの過去の経路遅延を格納することと、
・  以下のもの、即ち、
○  受信される訂正フィールドの着信する現在の値、
○  第１のネットワーク要素の滞留時間、
○  測定済みの過去の経路遅延値に依存する第１の値、
の関数である、新たな訂正フィールド値を算出することと、
・  第１の要素によってスレーブに障害イベントを検出する場合に、測定済みの経路遅延値の代わりに過去の経路遅延値を使用するリスクを反映する第１の安定性標識を生成することと、
を可能にする。
【００５３】
本発明のこれら及び他の態様は、図面への参照を行いつつ、以下に説明される実施形態を参照することで、明白となり、解明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】現行の解決策において使用される種々のＮＥ及びＰ２Ｐ  ＴＣを通じたマスタとスレーブとの間のエンドツーエンド同期経路を例示する図である。
【図２】障害が発生する場合に、バックアップ同期経路を再構成することによる、現在技術状況の解決策を例示する図である。
【図３】本発明による方法を実装するパケットネットワークを例示する図である。
【図４】Ｐ２Ｐ透過クロックアーキテクチャのピア遅延メカニズムを例示する図である。
【図５】Ｐ２Ｐ  ＴＣが障害を引き起こしている、図１のパケットネットワークを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下の説明において、ＰＳＮは、「パケット交換ネットワーク（Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）」を定義する。高精度時刻プロトコル（Ｐｒｅｃｉｓｅ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、「ＰＴＰ」と呼ばれ、以下、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２標準を指す。
【００５６】
図３は、ＰＳＮネットワークにおける時刻配信の階層的な同期アーキテクチャを表す。そのようなネットワークにおいて、グランドマスタクロックＭＣは、基準時刻を、ネットワークを通じてスレーブクロックＳＣに配信する。ＭＳ及びＳＣに加えて、Ｐ２Ｐ透過クロックＴＣのセット及び境界クロックＢＣが、ネットワークにおけるピア遅延メカニズムを可能にする。
【００５７】
境界クロックＢＣは、同期ネットワークを、有界パケット遅延変動を有する領域にセグメント化することを可能にする。グランドマスタＭＣ、境界クロックＢＣ及びスレーブクロックＳＣは、ツリー状階層に編成され、グランドマスタをこの階層のルート、スレーブクロックをこの階層のリーフ、境界クロックを中間要素とする。グランドマスタは、時刻基準を、このツリー状階層を通してスレーブクロックに向けて配信する。グランドマスタＭＣと所与のスレーブクロックＳＣとの間の同期経路は、上流セグメント／領域の１つのスレーブが下流セグメント／領域のマスタとなる、マスタとスレーブとのペアの連続として分解され得る。前述のマスタとスレーブとの所与のペア間には、Ｐ２Ｐ透過クロックＴＣが配備される。後者は、マスタとスレーブとの間のＰＴＰパケットの全体的なエンドツーエンド伝送遅延を考慮することを可能にする。
【００５８】
そのような関連する同期アーキテクチャにおいて、マスタとスレーブとの間のエンドツーエンド通信経路に沿った、ＮＥと呼ばれるネットワーク要素ごとに、Ｐ２Ｐ  ＴＣが実装される。各ＮＥは、Ｐ２Ｐ  ＴＣに関連付けられる。この後者は、特に、伝送遅延とも呼ばれる、ＮＥ内のＰＴＰＶ２メッセージ滞留時間、及び１５８８Ｖ２イベントメッセージ／パケットの隣接上流経路遅延を測定することを可能にする。
【００５９】
ＮＥは、例えば、ルータ又はスイッチであり得る。
【００６０】
図４は、ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２標準内で説明されるようなＰ２Ｐ透過クロックアーキテクチャのピア遅延メカニズムを表す。このメカニズムは、ピア遅延メカニズムを実装する２つのポート間の経路遅延を測定することを可能にする。この測定は、前記メカニズムを実装するネットワーク要素の全てのポートによって実施される。所与のリンク／経路を共有する双方のポートは、測定を独立して行い、双方のポートが、経路遅延を知得する。経路遅延測定は、「Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ」としても知られるＰ＿ＲＥＱメッセージを発行し、Ｐ＿ＲＥＱメッセージについてのタイムスタンプｔ１を生成するポート１から開始する。ｔＰ１は、第１のピアエンティティＰ１のポート１における時間スケールを表す。Ｐ＿ＲＥＱメッセージは、図１、図５において矢印１３０によって表される。
【００６１】
ポート２は、Ｐ＿ＲＥＱメッセージを受信し、このメッセージについてタイムスタンプｔ２を生成する。ポート２は、「Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ」としても知られるＰ＿ＲＥＳＰを返し、このメッセージについてタイムスタンプｔ３を生成する。ｔＰ２は、第２のピアエンティティＰ２のポート２における時間スケールを表す。Ｐ＿ＲＥＱメッセージは、図１、図５において矢印１２０によって表される。
【００６２】
２つのポート間の任意の周波数オフセットに起因するエラーを最小限にするために、ポート２は、Ｐ＿ＲＥＱメッセージの受信後、できる限り迅速にＰ＿ＲＥＳＰメッセージを返す。
【００６３】
ポート２は：
・  タイムスタンプｔ２とｔ３との間の差をＰ＿ＲＥＳＰメッセージ内で返すか、
・  タイムスタンプｔ２とｔ３との間の差を、「Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｆｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ」としても知られるＰ＿ＲＥＳＰ＿Ｆｕｐ内で返すか、
・  タイムスタンプｔ２及びｔ３をＰ＿ＲＥＳＰメッセージ内及びＰ＿ＲＥＳＰ＿Ｆｕｐメッセージ内で返す。ポート１は、Ｐ＿ＲＥＳＰメッセージを受信すると、タイムスタンプｔ４を生成する。次いで、ポート１は、これらの４つのタイムスタンプを使用して、平均経路遅延を算出する。
【００６４】
ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２において定義されるように、反対の通信方向を考慮しつつ、ピア遅延メカニズムを実装する２つのＰＴＰピア間の平均経路遅延を測定するために、ピア遅延メカニズムは、主に、Ｐ＿ＲＥＱメッセージ／Ｐ＿ＲＥＳＰメッセージの交換から成る。この後者の「リンク／経路遅延（ｌｉｎｋ／ｐａｔｈ  ｄｅｌａｙ）」は、「経路遅延（ｐａｔｈ  ｄｅｌａｙ）」と呼ばれる。
【００６５】
本発明の方法は、劣化したコンテキストにおいて経路遅延測定の動作を維持することを可能にする。劣化したコンテキストは、Ｐ２Ｐ  ＴＣ上のピア遅延メカニズムに関連する、即ち、経路遅延測定メカニズムに関連する障害イベントに対応する。その場合、障害イベントは、ピア遅延メカニズムの公称経路遅延測定を無効化する。
【００６６】
本発明の方法は、ワンステップモード、即ち、Ｐ＿ＲＥＳＰ＿Ｆｕｐメッセージを実装しないこと、又はツーステップモード、即ち、Ｐ＿ＲＥＳＰ＿Ｆｕｐメッセージを実装することに関連する。
【００６７】
本発明の方法は、一方向（ｏｎｅ−ｗａｙ）モード又は双方向（ｔｗｏ−ｗａｙｓ）モードのどちらにも関連する。これは、本発明がマスタからスレーブへの一方向性のメッセージ送信（即ち、Ｓｙｎｃ送信のみ）、並びに双方の通信方向におけるＰＴＶ２メッセージ（即ち、Ｓｙｎｃ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑ及びＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐの交換）に適用可能であること意味する。それでもなお、本発明は、一方向モード及びマルチキャストモードにおいて特に有利であると思われる。
【００６８】
図５は、エンドツーエンド同期経路が上述されたような障害をひきおこしている、パケットネットワークのマスタとスレーブとの間のエンドツーエンド同期経路を表す。本発明の方法は、２つのＰ２Ｐ  ＴＣのような、ピア遅延メカニズムを実装する２つのピア間のピア遅延測定の欠如のような劣化した状態において同期チェーンを維持するために、少なくともＳＹＮＣメッセージの訂正フィールドを更新することを可能にする。本発明の範囲は、ＳＹＮＣメッセージの訂正フィールドにおいて定義されるようなデータを含むデータフィールドを搬送するメッセージに適用可能である。
【００６９】
図５を参照すると、パケットネットワークは、前記ネットワークの要素１０４１、１０４２、１０４３を通じてパケットのそれぞれの滞留時間を測定するために、Ｐ２Ｐ透過クロック１０２１、１０２２、１０２３を含む。
【００７０】
より正確には、各ネットワーク要素１０４ｉが、Ｐ２Ｐ  ＴＣ１０２ｉに関連付けられる。Ｐ２Ｐ  ＴＣ１０２ｉの機能は、ネットワーク要素の滞留時間、及びマスタ１０６とスレーブ１０８との間で少なくとも１つのエンドツーエンド経路１１２を通じて伝送されるタイムスタンプパケットに関連するネットワーク要素上り経路遅延情報を測定することにある。
【００７１】
本実施形態において、前記制御パケット及びマスタ１０６及びスレーブ１０８のペアは、既述されたＩＥＥＥ１５８８Ｖ２プロトコルに従って動作する。
【００７２】
透過クロック１０２１、１０２２、１０２３の動作は、前記プロトコルＩＥＥＥ１５８８Ｖ２に従って、特に、ネットワーク内のパケットジッタ、即ち、パケット遅延変動（ＰＤＶｓ：Ｐａｃｋｅｔ  Ｄｅｌａｙ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ）、及び、「ネットワークノイズ」としてしばしば言及される、ＰＤＶによって誘発される通信経路遅延非対称を解決することについて専用であり、それによって、１つの方向（例えば、マスタ１０６からスレーブ１０８へ）における１つのＰＴＰＶ２メッセージの通信遅延は、反対方向（例えば、スレーブ１０８からマスタ１０６へ）における関連するＰＴＰＶ２メッセージ（即ち、同じシーケンス番号を有する）の遅延とは有意に異なり、これは、ＰＳＮに固有である（「双方向（ｔｗｏ−ｗａｙｓ）」アプローチ）。
【００７３】
Ｐ２Ｐ透過クロックスキームを考慮すると、マスタからスレーブへの一方向の時刻配信は、一般に、スレーブレベルにおける厳しい同期要件を達成するために充分かつ効率的である。
【００７４】
従って、Ｐ２Ｐ透過クロックなしでは、ＰＴＰＶ２性能は、ネットワークトラフィック負荷に非常に依存し、ネットワークトラフィック負荷は、本来、予測不可能であり、エンドツーエンド同期経路に沿った累積経路遅延の変動性に依存する。ピア遅延メカニズム障害を効率的に克服するために、各ピアツーピア透過クロックは、本発明の方法を実装する。
【００７５】
第１のステップを扱う、本発明の第１の態様によれば、本方法は、ネットワーク要素によるピア遅延メカニズムレベルにおける障害の検出を可能にする。障害の位置特定に応じて、少なくとも１つのネットワーク要素は、障害イベントを検出することができる。
【００７６】
障害検出を可能にする種々の方法が存在する。図４によれば、上述されたような期待されるメッセージ、即ち、Ｐ＿ＲＥＱ、Ｐ＿ＲＥＳＰ又はＰ＿ＲＥＳＰ＿Ｆｕｐがネットワーク要素によって受信されない場合、障害イベントを警告するために、警告が発せられ得る。
【００７７】
欧州特許出願公開第２３６７３０９号において説明される方法も、そのような障害イベントを検出及び警告するために使用され得る。
【００７８】
図５において、障害イベント２００は、ＮＥ１０４１とＮＥ１０４２との間のリンク／経路上で発生する。該障害イベントは、ＮＥ１０４２とＮＥ１０４１との間のピア遅延メカニズムを無効化だけはするようなものである。
【００７９】
第２のステップを扱う、本発明の第２の態様によれば、前記ネットワーク要素及びその関連付けられる透過クロックは、特定のタイムスタンプパケットからの何らかのデータを更新することを可能にする。更新されたデータは、同期経路を維持することを可能にし、ネットワーク内の障害イベント及びその位置特定をスレーブに通知することを可能にする。
【００８０】
第３のステップを扱う、本発明の第３の態様によれば、本方法は、ピア遅延メカニズム障害イベントの位置特定を影響を受けるスレーブに示す、特定の標識を生成することを可能にする。
【００８１】
本発明の方法は、マスタＮＥ１０６から少なくともスレーブＮＥ１０８へ伝送されるＳＹＮＣメッセージを使用することを可能にする。
【００８２】
ＳＹＮＣメッセージは、「訂正フィールド（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄ）」と呼ばれる、上述されたような特定のフィールドを有し、「訂正フィールド」は、エンドツーエンド同期経路１１２に沿って伝送されるＳＹＮＣメッセージの経路遅延、及び滞留時間の累積した値を示す。完全なＰ２Ｐ  ＴＣサポートを考慮すると、これは、各ＮＥにわたる伝送遅延、及びＮＥ間の各リンク／経路遅延を含む。
【００８３】
本発明の方法は、ピア遅延メカニズムを無効化する障害イベントを検出することを可能にする。
【００８４】
２つの隣接するＮＥ（又は、ピア遅延メカニズムを実装する２つのＰＴＰピア）間の経路において障害イベントが発生する場合、双方のＮＥが、そのネイバーの任意の機能障害を検出し得る。これは、双方のＮＥがピア遅延メカニズムレベルにおける障害イベントを検出することができることを意味する。
【００８５】
所与のＮＥにおいて障害イベントが発生する場合、この障害イベントは、マスタとスレーブとの間の下流に位置する少なくとも第２の隣接ＮＥ上の少なくともピア遅延メカニズムを無効化する。第２のＮＥは、リンク／経路の上流で発生した障害イベントを検出することができる。あるいは、第１のＮＥも、内部メカニズムのおかげで、障害イベントを検出し得る。
【００８６】
本発明の方法は、２つの隣接するＮＥ間のピア遅延メカニズムに影響を与える障害イベントを検出することを可能にするステップを含む。
【００８７】
そのような障害イベントが隣接ＮＥ／Ｐ２Ｐ  ＴＣのペアによって検出される場合、本発明の方法は、「測定済みの過去の経路遅延値（ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｐａｓｔ  ｐａｔｈ  ｄｅｌａｙ  ｖａｌｕｅ）」と呼ばれる、測定済みの経路遅延の少なくとも過去の値による、ＳＹＮＣメッセージの訂正フィールドのローカルな更新を可能にする。本方法がＳＹＮＣメッセージと均等なメッセージに適用される場合、本方法の更新ステップは、不変のままである。
【００８８】
過去の値は、障害イベントに先立って、Ｐ２Ｐ  ＴＣに格納される。過去の値は、リアルタイムの値の代わりに使用される。本発明は、障害が発生する場合にＳＹＮＣメッセージの訂正フィールドを更新するために、測定済みの経路遅延の少なくとも１つの過去の値を格納すべく、ＮＥ又は関連付けられるＰ２Ｐ  ＴＣのメモリ能力を使用することを可能にする。
【００８９】
この態様において、本発明の方法は、ピア遅延メカニズムレベルにおける障害イベント、及び使用される保護スキームの安定性の観点からの影響の、影響を受けるスレーブへのアドバタイズメントを可能にする。
【００９０】
この目的のために、標識が使用される。この標識は、特に、スレーブが例えば再構成の決定を行うことを可能にする。
【００９１】
第１の実施形態において、標識は、ＳＹＮＣメッセージのヘッダによってヘッダの非占有／未開発のフィールド（例えば、制御フィールド）においてサポートされ得る。
【００９２】
第２の実施形態において、標識は、ＳＹＮＣメッセージ内の、「型（Ｔｙｐｅ）、  長さ（Ｌｅｎｇｔｈ）、  値（Ｖａｌｕｅ）」を意味するＴＬＶによってサポートされ得る。
【００９３】
第３の実施形態において、ＣＦの更新された値及び標識は、タイムスタンプパケットのＴＬＶ拡張フ
ィールドによってサポートされ得る。
【００９４】
この標識は、少なくとも２つの役割を有する。
【００９５】
第１の役割は、ピア遅延メカニズムについての障害イベントを示すことを含む。これは、影響を受けるスレーブに以下の目標を通知するための警告である「障害標識（ｆａｉｌｕｒｅ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）」である：
・  保護メカニズムの安定性を制御すること、
・  エンドツーエンド同期経路１１２における障害、及び２つの隣接するポート間の影響を受けるピア遅延メカニズム、及び、場合により、その障害の原因であるポートの位置特定をすること。
【００９６】
作動中のピア遅延メカニズムを示すためにＩＤ＝１、又は障害が発生したピア遅延メカニズムを示すためにＩＤ＝０として、１ビットのＩＤフィールドが使用され得る。別のフィールドは、障害が発生したピア遅延ポートをアナウンスするために割り当てられ得る。
【００９７】
第２の役割は、そのような保護スキームの時刻の配信についての安定性を示すことを含む。その場合、標識は、「安定性標識（ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）」として考慮され得る。例えば、光伝送遅延に対応して、時間と共に低い変動を示すが、欠損／評価される経路遅延の遅延変動性は、最終的には、所与の観測時間後に、スレーブレベルにおける時刻精度への影響を有し得る。本発明の方法は、このリスクを制御及び管理することを可能にする。
【００９８】
従って、この安定性標識は、以下をアナウンスする：
・  推定又は測定の日付と共に、供給される経路遅延
・  １つ又は種々の観測時間にわたる、この遅延の典型的な変動／安定性
【００９９】
他の実施形態において、障害標識及び安定性標識は、専用のアナウンスメッセージ又はフォローアップメッセージによってサポートされ得る。ただし、Ｐ２Ｐ  ＴＣは、原則として、アナウンスメッセージに対して透過的であり、Ｐ２Ｐ  ＴＣは、そのように実装され得る。
【０１００】
一実施形態において、障害イベントを示す場合の標識は、同期経路の他のＮＥによって変更されることができない。これは、スレーブに障害イベントの位置特定を良好に伝送することを確保する。
【０１０１】
従って、障害が発生した同期リンク／経路の影響を受けたスレーブは、ホールドオーバモードを、又は障害が発生したＰ２Ｐ  ＴＣを回避する、例えば、バックアップ経路に切り替える経路再構成を、最終的にトリガし又はトリガしないことによって、保護スキームの安定性標識を利用することができる。
【０１０２】
本発明の方法は、障害イベントを検出したＮＥ１０４２を通過するＳＹＮＣメッセージの変更のローカルな処理を可能にする。
【０１０３】
本発明の方法は、いったん障害イベントが発生すると、ネットワーク要素１０４２を通過する少なくともＳＹＮＣメッセージの訂正フィールドのデータを新たな値により更新することを可能にする。
【０１０４】
新たな訂正フィールド値は、以下の関数である：
・  着信するＳＹＮＣメッセージの訂正フィールドの現在の値、
・  ネットワーク要素の滞留時間、
・  測定済みの過去の経路遅延値に依存する第１の値。
【０１０５】
訂正フィールドがＣＦと呼ばれ、過去の経路遅延値がＰ＿ＬＤと呼ばれる場合、以下が成り立つ：
送出＿ＣＦ値＝着信＿ＣＦ値＋ＮＥ滞留時間＋Ｐ＿ＬＤ
【０１０６】
過去の経路遅延値は、幾つかの過去の値の平均値に由来し得る。例えば、過去の平均経路遅延値は、ＮＥ／Ｐ２Ｐ  ＴＣに格納されるＮ個の測定済みの過去の遅延値の平均値として定義され得る。一実施形態において、Ｎ＝３個の最後に格納された値である。
【０１０７】
訂正は、ＳＹＮＣメッセージの入口ポートに接続されるリンク／経路に従って、また、Ｐ＿ＲＥＱメッセージの出口ポートに接続されるリンク／経路に従って、実行され得る。
【０１０８】
本発明の一実施形態において、ＴＬＶフィールドは、影響を受けるスレーブによる後処理分析を可能にする統計データにより更新され得る。
【０１０９】
ＳＹＮＣメッセージのＴＬＶは、以下により更新され得る：
・  過去の経路遅延情報
・  過去の経路遅延情報のセットの変動
・  観測時間
・  温度などの環境条件
【０１１０】
本発明の方法は、ピア遅延メカニズム障害に取り組む保護方法論を確立することを可能にする。
【０１１１】
障害が発生した経路の遅延測定値のみが同期信号から拒否され、エンドツーエンド同期経路上の他のリソース又は情報（ＮＥ滞留時間及び他のリンク又は経路の経路遅延測定値）は、依然として利用される。
【０１１２】
このモードは、理論的には、ローカルなスレーブ周波数基準に関して時間の進行を駆動する純粋なホールドオーバモードよりも優れている。
【０１１３】
このモードはまた、理論的には、マスタとスレーブとの間の双方向シグナリングを考慮する一方で、全てのピア遅延メカニズムが無効化される、Ｐ２Ｐ  ＴＣをＥ２Ｅ  ＴＣとみなすシナリオよりも優れている。実際、この後者の場合について、スレーブレベルにおける時刻精度は、同期チェーンの全ての経路遅延の変動性に依存するのに対して、提示される解決策は、１つの欠損経路遅延測定値のみの影響を考慮する。
【０１１４】
例示として、９個のＰ２Ｐ  ＴＣ、従って、１０個の経路遅延を有する長い同期チェーンを考慮すると、あるＰ２Ｐ  ＴＣに関連するピア遅延メカニズム上で障害イベントが発生した場合、時刻精度への経路遅延安定性の影響は、十分の一に低減される。
【０１１５】
平均経路遅延は、ＰＴＰＶ２レベルにおけるピア遅延メカニズムによって、又は物理層における同様のメカニズムによって、提供され得る。
【０１１６】
本発明の方法は、ピア遅延メカニズムレベルにおける障害を経験するＰ２Ｐ  ＴＣのための適切な保護スキームを提供することを目指す。提案される解決策は、劣化したモードにおいてＰ２Ｐ  ＴＣを使用することを可能にし、これは、同期リソースを節約することを意味する。従って、これらのよく適合した解決策は、一般的な現在技術状況の保護スキームと比較して、費用対効果が高い。
【０１１７】
提示される解決策は、最適化された一方向モード及びマルチキャストモード内で同じ同期トポロジーを維持することを可能にする。
【０１１８】
本発明の方法は、現在技術状況の解決策よりも良好なリソースのプロビジョニング、リソースの割り当て、及び良好な同期トポロジーの安定性を可能にする。
【０１１９】
本発明の種々の態様は、特に、スレーブレベルにおいて厳しい周波数要件及び時刻精度要件（例えば、マイクロ秒の時刻精度）を示すモバイルネットワークアプリケーションに及ぶ。完全なＰ２Ｐ透過クロックの配備は、そのような問題に取り組むための１つの実行可能なアプローチである。
【０１２０】
上述されたように、本提案は、特に、Ｐ２Ｐ  ＴＣがＰＳＮ内のあらゆるＮＥに実装される、Ｐ２Ｐ  ＴＣの完全な配備によく適合し得るが、実施形態によっては、この「完全な配備（ｆｕｌｌ  ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）」の実装が、必要とされないことがある。例えば、エンドツーエンドＴＣ又はＰＴＰ非認識型のネットワーク要素は、２つの（隣接する）Ｐ２Ｐ  ＴＣ間の中間要素であり得る。
【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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