(57)【要約】本発明は、物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法、装置、機器、及び記憶媒体を開示し、前記方法は、トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得る前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するステップと、前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するステップと、を含む。【選択図】図１
2021530893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法であって、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するステップと、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するステップと、を含む物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法。
【請求項２】
前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、
前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立する前記ステップは、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するステップと、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、２つずつの物理リンクの間に、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するステップと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スイッチング層は、オープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層であり、
前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立する前記ステップは、
前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立するステップと、
前記スケジューリングリンクに基づいて、前記複数の仮想層の間に、層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記複数の仮想層及び前記層間適応遅延リンクに基づいて、前記スイッチング遅延行列を確立するステップと、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＯＳＩモデル層は、Ｌ０層、Ｌ１層、及びＬ２層を含み、前記複数の仮想層は、前記Ｌ０層に対応する第１の仮想層と、前記Ｌ１層に対応する第２の仮想層と、前記Ｌ２層に対応する第３の仮想層とを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第３の仮想層は、第１の仮想サブ層と第２の仮想サブ層を含み、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する前記ステップは、
前記第１の仮想層と前記第２の仮想層の間に第１の層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記第２の仮想層と前記第１の仮想サブ層の間に第２の層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記第１の仮想層と前記第２の仮想サブ層の間に第３の層間適応遅延リンクを確立するステップと、を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて複数の仮想層を確立する前記ステップは、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ１つの仮想層を構成する複数の仮想ノードを確立するステップと、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ仮想ノードペアから構成される複数の仮想層を確立し、前記各仮想層の仮想ノードペアの間に層間適応遅延リンクを確立するステップと、を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記仮想ノードペアは、第１の仮想ノードと第２の仮想ノードを含み、任意の２つの仮想層の間の層間適応遅延リンクは、第１の層間適応遅延リンクと第２の層間適応遅延リンクを含み、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する前記ステップは、
前記任意の２つの仮想層の第１の仮想ノードの間に前記第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記任意の２つの仮想層の第２の仮想ノードの間に前記第２の層間適応遅延リンクを確立するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の仮想層が１つの仮想ノードから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノード上に設定するステップと、
前記第１の仮想層が仮想ノードペアから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノード上に設定するか、又は、前記物理ネットワーク要素ノードの各物理ポートに対応する外付け仮想ノードを確立し、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを各外付け仮想ノード上に設定し、対応する外付け仮想ノードを接続するための内付け仮想リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノードのそれぞれに設定するステップと、をさらに含む、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項９】
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成する前記ステップの後、
光トランスポートネットワーク内の各物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルに基づいて、前記光トランスポートネットワークの仮想ネットワーク遅延トポロジーマップを生成するステップと、
前記仮想ネットワーク遅延トポロジーマップの経路分岐をトラバースし、経路遅延最適化計算を行うステップと、を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、
経路遅延最適化計算を行う前記ステップは、
現在の経路の現在のトポロジーノードをトラバースする際に、前記現在のトポロジーノードのネクストホップトポロジーノードが前記現在のトポロジーノードと同じ物理ネットワーク要素ノードに属し、かつ異なるスイッチング遅延行列に属する場合、前記ネクストホップトポロジーノードをフィルタリングし、他のネクストホップトポロジーノードをトラバースし続けるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
物理ネットワーク要素ノードの仮想化装置であって、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するように構成されているスケジューリングリンクマッピングモジュールと、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するように構成されている生成モジュールと、を備える、物理ネットワーク要素ノードの仮想化装置。
【請求項１２】
前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、
前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、さらに、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立し、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、２つずつの物理リンクの間に、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記スイッチング層は、オープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層であり、
前記物理リンクマッピングモジュールは、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立する際に、前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立し、前記スケジューリングリンクに基づいて、前記複数の仮想層の間に、層間適応遅延リンクを確立し、前記複数の仮想層及び前記層間適応遅延リンクに基づいて、前記スイッチング遅延行列を確立するように構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ＯＳＩモデル層は、Ｌ０層、Ｌ１層、及びＬ２層を含み、前記複数の仮想層は、前記Ｌ０層に対応する第１の仮想層と、前記Ｌ１層に対応する第２の仮想層と、前記Ｌ２層に対応する第３の仮想層とを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第３の仮想層は、第１の仮想サブ層と第２の仮想サブ層を含み、前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、
前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する際に、前記第１の仮想層と前記第２の仮想層の間に第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記第２の仮想層と前記第１の仮想サブ層の間に第２の層間適応遅延リンクを確立し、前記第１の仮想層と第２の仮想サブ層の間に第３の層間適応遅延リンクを確立するように構成されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立する際に、前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ１つの仮想層を構成する複数の仮想ノードを確立し、前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ仮想ノードペアから構成される複数の仮想層を確立し、前記各仮想層の仮想ノードペアの間に層間適応遅延リンクを確立するように構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記仮想ノードペアは、第１の仮想ノードと第２の仮想ノードを含み、任意の２つの仮想層の間の層間適応遅延リンクは、第１の層間適応遅延リンクと第２の層間適応遅延リンクを含み、前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する際に、さらに、前記任意の２つの仮想層の第１の仮想ノードの間に前記第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記任意の２つの仮想層の第２の仮想ノードの間に前記第２の層間適応遅延リンクを確立するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１の仮想層が１つの仮想ノードから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノード上に設定し、前記第１の仮想層が仮想ノードペアから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノード上に設定するか、又は、前記物理ネットワーク要素ノードの各物理ポートに対応する外付け仮想ノードを確立し、各外付け仮想ノード上に前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを確立し、対応する外付け仮想ノードを接続するための内付け仮想リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノードのそれぞれに設定するように構成されている物理リンクマッピングモジュールをさらに備える、請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１９】
光トランスポートネットワーク内の各物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルに基づいて、前記光トランスポートネットワークの仮想ネットワーク遅延トポロジーマップを生成し、前記仮想ネットワーク遅延トポロジーマップの経路分岐をトラバースし、経路遅延最適化計算を行うように構成されている遅延最適化モジュールをさらに備える、請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記スイッチング遅延リンク構造は、１又は複数のスイッチング遅延行列であり、
前記遅延最適化モジュールは、経路遅延最適化計算を行うように構成されており、さらに、現在の経路の現在のトポロジーノードをトラバースする際に、前記現在のトポロジーノードのネクストホップトポロジーノードが前記現在のトポロジーノードと同じ物理ネットワーク要素ノードに属し、かつ異なるスイッチング遅延行列に属する場合、前記ネクストホップトポロジーノードをフィルタリングし、他のネクストホップトポロジーノードをトラバースし続けるように構成されている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
物理ネットワーク要素ノードの仮想化コンピュータプログラムを記憶したメモリと、前記コンピュータプログラムを実行することで、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法のステップを実現するように構成されているプロセッサとを備える物理ネットワーク要素ノード機器。
【請求項２２】
少なくとも１つのプロセッサによって実行されることで、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法のステップを実現する物理ネットワーク要素ノードの仮想化コンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、出願番号が２０１８１０６９５７４９．０、出願日が２０１８年０６月２９日の中国特許出願に基づいて提案されたものであり、該中国特許出願の優先権を主張しており、該中国特許出願の全内容は参考として本出願に取り入れている。
【０００２】
本発明は、通信技術分野に関するがこれに限定されるものではなく、特に物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法、装置、機器、及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００３】
第５世代移動通信技術（５ｔｈ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ、５Ｇ）のネットワークトラフィックは、クロック精度、遅延、信頼性などの性能指標のいずれも、より高い要件が求められる。光トランスポートネットワーク（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＯＴＮ）は、通常、５Ｇのミドルホール及びバックホールネットワークに配置され、サービスレベルプロトコル（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌｅｖｅｌ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ、ＳＬＡ）遅延等級をスライス最適化戦略とし、リソース最適化アルゴリズムを使用してＯＴＮネットワークリソースをスライス処理することで、対応するスライスリソースを占有する様々な５Ｇトラフィックの遅延要件を満たす。オープンシステム相互接続（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ、ＯＳＩ）ネットワークモデルの階層が遅延に影響を与える。通常、ネットワークスライスアルゴリズムが実行される前に、関連技術におけるＯＴＮ物理ネットワークトポロジーを基に、ＯＳＩ階層が遅延に影響する要因に基づいて、各隣接ネットワーク要素ノードペア間の遅延累積値を計算し、ＯＴＮ遅延属性トポロジーマップを形成し、これに基づいて遅延最適化戦略を目的関数とするネットワークスライスアルゴリズムを実施する必要がある。
【０００４】
関連技術では、各隣接ネットワーク要素ノードペア間の遅延累積値、各ネットワーク要素ノードを通過するスイッチング遅延値のいずれも対応するノードの機器属性に関連し、１つのスイッチング技術能力だけを有する単一のスケジューリング属性のネットワーク要素ノードの場合、遅延パラメータは単一であり、固定されている。ただし、層０（Ｌ０，ｌａｙｅｒ）／Ｌ１／Ｌ２ハイブリッドスケジューリング機能属性を備えたネットワーク要素ノードの場合、ノードの異なるＯＳＩレベルを通過するときに、対応する遅延値は異なり、この場合、ハイブリッドスケジューリングネットワーク要素ノードがネットワーキングするシナリオでは、トラフィックがネットワーク要素ノードの異なるスイッチングレベルを通過するときに生じる複数のスイッチング遅延の状況をＯＴＮ物理ネットワークトポロジーによりカバーすることができないので、遅延最適化戦略では、最短遅延経路計算が「計算対象の遅延属性の不確定性」のため実施できないという問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに鑑み、本発明の実施例は、トラフィックがハイブリッドスケジューリングネットワーク要素ノードの異なるスイッチングレベルを通過するときに生じる複数のスイッチング遅延を物理ネットワークトポロジーによりカバーできないという関連技術の問題を解決するために、物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法、装置、機器、及び記憶媒体を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例は、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するステップと、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するステップと、を含む物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法を提供する。
【０００７】
本発明の実施例は、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するように構成されているスケジューリングリンクマッピングモジュールと、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するように構成されている生成モジュールと、を備える物理ネットワーク要素ノードの仮想化装置を提供する。
【０００８】
本発明の実施例は、物理ネットワーク要素ノードの仮想化コンピュータプログラムを記憶したメモリと、前記コンピュータプログラムを実行することで本発明の実施例による物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法を実現するプロセッサとを備える物理ネットワーク要素ノード機器を提供する。
【０００９】
本発明の実施例は、少なくとも１つのプロセッサによって実行することで、本発明の実施例による物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法を実現する物理ネットワーク要素ノードの仮想化コンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施例は、物理ネットワーク要素ノードに物理リンクを確立し、ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクにスイッチング遅延リンク構造を確立し、これにより、物理リンク及びスイッチング遅延リンク構造に基づいて、物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成することができ、さらに、トラフィックがハイブリッドスケジューリングネットワーク要素ノードの異なるスイッチングレベルを通過するときに生じる複数のスイッチング遅延をＯＴＮ物理ネットワークトポロジーによりカバーできないという関連技術の問題を効果的に解決し、５Ｇスライス技術の適用シナリオにおいて、遅延最短経路計算の要件を効果的に満たす。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例における物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法のフローチャートである。
【図２】Ｌ２／Ｌ１／Ｌ０ハイブリッドスケジューリング能力を備えるノードを含むＯＴＮ遅延属性トポロジーマップの例である。
【図３】Ｌ０／Ｌ１／Ｌ２ハイブリッドスケジューリング機能を備えた機器ノードモデルの模式図である。
【図４】本発明の実施例において、トラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの先頭ノード又は末尾ノードである場合の物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルである。
【図５】本発明の実施例において、トラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの中間ノードであり且つ２つの物理外部光ファイバリンクのみを有する場合の物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルである。
【図６】本発明の実施例において、トラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの中間ノードであり且つ３つの物理外部光ファイバリンクを有する場合の物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルである。
【図７】本発明の実施例において、トラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの中間ノードであり且つ３つを超える複数の物理外部光ファイバリンクを有する場合の物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルである。
【図８】本発明の実施例において、物理ノードＡ及びＥがそれぞれトラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの先頭ノード又は末尾ノードである場合の仮想ネットワーク遅延トポロジーマップの模式図である。
【図９】本発明の実施例において、物理ノードＢ及びＤがそれぞれトラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの先頭ノード又は末尾ノードである場合の仮想ネットワーク遅延トポロジーマップの模式図である。
【図１０】本発明の実施例における物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例における仮想ノード内のセルフループ現象及び判定の模式図である。
【図１２】本発明の実施例における物理ネットワーク要素ノードの仮想化装置の構造模式図である。
【図１３】本発明の実施例における物理ネットワーク要素ノード機器の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の例示的な実施例についてより詳細に説明する。なお、本発明の例示的な実施例は図面に示されているが、本発明は、ここで記載された実施例によって限定されるべきではなく、様々な形態で実施され得る。むしろ、これらの実施例は、本発明をより完全に理解し、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために提供されるものである。
【００１３】
本発明の実施例は、図１に示すように、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング機能にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するステップＳ１０１と、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するステップＳ１０２と、を含む物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法を提供する。
【００１４】
本発明の実施例は、ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクにスイッチング遅延リンク構造を確立することにより、スイッチング遅延リンク構造に基づいて物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成し、さらに、トラフィックがハイブリッドスケジューリングネットワーク要素ノードの異なるスイッチングレベルを通過するときに生じる複数のスイッチング遅延を移動通信ネットワーク、特にＯＴＮ物理ネットワークのトポロジーによりカバーできないという関連技術の問題を効果的に解決することができ、５Ｇスライス技術の適用シナリオにおいて遅延最短経路計算の要件を効果的に満たす。
【００１５】
本発明の実施例では、スイッチング層は、一般に、１種のスイッチング機能に対応し、たとえば、ＯＳＩネットワークモデルにおけるＯＳＩネットワークモデル層は、ＯＳＩネットワークモデルにおける第０層であるＬ０層と、ＯＳＩネットワークモデルにおける第１の層であるＬ１層と、ＯＳＩネットワークモデルにおける第２の層であるＬ２層と、ＯＳＩネットワークモデルにおける第３の層であるＬ３層とを含む。本発明の実施例では、ハイブリッドスケジューリングネットワーク要素ノードは、ハイブリッドスイッチング機能のスケジューリング能力を有するネットワーク要素ノード、例えば、少なくとも２つまたは全部の上記の各ＯＳＩネットワークモデル層を有するネットワーク要素ノードを指す。本発明の実施例では、スイッチング遅延リンク構造は、予め設定された遅延に対応する仮想的なリンク構造である。いくつかの実施例では、遅延値を層間適応遅延リンクに設定するステップも含まれてもよい。
【００１６】
５Ｇネットワークトラフィックは、クロック精度、遅延、信頼性などの性能指標について、より高い要件が求められ、具体的には、クロック精度がナノ秒オーダーに達し、遅延がマイクロ秒オーダーに達することが要求される。帯域幅、遅延や信頼性などのトラフィックのニーズを満たすために、超高信頼性超低遅延通信（Ｕｌｔｒａ  Ｒｅｌｉａｂｌｅ＆Ｌｏｗ  Ｌａｔｅｎｃｙ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ｕＲＬＬＣ）、大規模マシンタイプ通信（ｍａｓｓｉｖｅ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ｍＭＴＣ）、及び拡張モバイルブロードバンド（Ｅｎｈａｎｃｅ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ、ｅＭＢＢ）などのサービス理念が現れており、伝統的なサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ、ＱｏＳ）戦略は上記のニーズに対応できなくなる。ネットワークスライス技術は、異なるトラフィックに異なるネットワークリソースを割り当て、１つの独立した物理ネットワーク上で複数の論理的なネットワークを分割し、スライスのサービスレベルプロトコル（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌｅｖｅｌ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ、ＳＬＡ）等級に従って、リソースの事前割り当て、事前最適化を実現し、異なるスライス上のトラフィックの帯域幅、遅延などを精確に制御し、ネットワークリソースを十分かつ効果的に利用することができる。
【００１７】
５Ｇシステムネットワークアーキテクチャの重要な構成要素として、ＯＴＮ光トランスポートネットワークは、通常、５Ｇのミドルホール及びバックホールネットワークに配置され、ＳＬＡ遅延等級をスライス最適化戦略とし、リソース最適化アルゴリズムを使用してＯＴＮネットワークリソースをスライス処理することで、対応するスライスリソースを占有するさまざまな５Ｇトラフィックの遅延要件を満たすことは、ＯＴＮが５Ｇネットワーキングの要件を満たすための重要な技術である。ＯＳＩネットワークモデルの遅延に影響を与える要因を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
通常、スライスアルゴリズムが実行される前に、関連技術におけるＯＴＮ物理ネットワークトポロジーを基に、表１に記載された遅延に影響を与える要因に基づいて、各隣接ネットワーク要素ノードペア間の遅延累積値を計算し、図２に示すように、ＯＴＮ遅延属性トポロジーマップを形成し、これに基づいて遅延最適化戦略を目的関数とするネットワークスライスアルゴリズムを実施する必要がある。
【００２０】
ネットワークスライスアルゴリズムは、通常、図２を計算対象とする、指定されたネットワーク要素ノードペア間の最短遅延経路サブアルゴリズムを含み、最短遅延は、指定されたネットワーク要素ノードペア間の経路が通過する各隣接ネットワーク要素ノードペア間の遅延累積値と、通過する各ノードのスイッチング遅延の総和が最短であることを必要とする。通常、各隣接ネットワーク要素ノードペア間の遅延累積値、通過する各ネットワーク要素ノードのスイッチング遅延値は、いずれも対応するノードの機器属性に関連し、つまり、１つのスイッチング技術能力だけを有する単一のスケジューリングネットワーク要素ノードの場合、これらの遅延パラメータはすべて単一であり、固定されている。
【００２１】
一方、図３に示すようなＬ０／Ｌ１／Ｌ２ハイブリッドスケジューリング機能を備えたネットワーク要素ノード機器ノードモデルの場合、ノードの異なるスイッチングレベルを通過する際の遅延値は異なり、このとき、図２のトポロジーは、ハイブリッドスケジューリングノードがネットワーキングするシナリオでは、トラフィックがノードの異なるスイッチングレベルを通過するときに生じる複数のスイッチング遅延の状況をカバーできず、このため、最短遅延経路計算が「計算対象の遅延属性の不確定性」のため実施できないという問題が生じてしまい、それに対して、本発明の実施例は、５Ｇスライス技術の適用シナリオにおいて遅延最短経路計算の要件を効果的に満たす。
【００２２】
いくつかの実施例では、前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列である。前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立する前記手順は、
【００２３】
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するステップと、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、２つずつの物理リンクの間に、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するステップと、を含む。
【００２４】
詳細には、図４に示すように、物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、スイッチング遅延行列を確立することができ、ここで、図には、破線に示されているのはスイッチング遅延行列であり、Ａ'０、Ａ'１、Ａ'２、Ａ'２'はそれぞれ第１の仮想層、第２の仮想層、第３の仮想層、第４の仮想層を表し、各仮想層は１つの仮想ノードから構成されている。図５に示すように、物理ネットワーク要素ノードが中間ノードであり且つ２つの物理リンクを有する場合、Ａ'０１、Ａ'０２が第１の仮想層の仮想ノードペアであり、Ａ'１１、Ａ'１２が第２の仮想層の仮想ノードペアであり、Ａ'２１、Ａ'２２が第３の仮想層の仮想ノードペアであり、Ａ'２'１'、Ａ'２'２'が第４の仮想層の仮想ノードペアであるスイッチング遅延行列を確立することができる。図６に示すように、物理ネットワーク要素ノードが中間ノードであり且つ３つの物理リンクを有する場合、３つの物理リンクに対応する物理リンクの２つずつ、スイッチング遅延行列を確立することができる。同様に、図７に示すように、物理ネットワーク要素ノードが中間ノードであり且つ３つ以上の物理リンクを有する場合、３つの物理リンクに対応する物理リンクの２つずつ、スイッチング遅延行列を確立することができる。
【００２５】
５Ｇ技術の適用シナリオにおいては、トラフィックがハイブリッド物理ネットワーク要素ノードを通過するスケジューリングリンクには、Ｌ０ｘＬ０；Ｌ０−Ｌ１ｘＬ１−Ｌ０；Ｌ０−Ｌ１−Ｌ２ｘＬ２−Ｌ１−Ｌ０；Ｌ０−Ｌ２ｘＬ２−Ｌ０（ここで「ｘ」は対応するレベルでのスイッチング機能を表す）がある。
【００２６】
各トラフィックスケジューリングが異なるスイッチングレベルを介するので、ハイブリッドスケジューリングノードを通過する総スイッチング遅延はスケジューリングタイプによって異なり、ソフトウェア定義ネットワーク（Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＳＤＮ）又は波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＷＤＭ）／ＯＴＮに基づく自動切り替え光ネットワーク（ＷＤＭ／ＯＴＮ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＡＳＯＮ）において、遅延時間最適化戦略に従って計算する際に、ハイブリッドスケジューリングノードの上記スイッチングスケジューリングタイプの特性を考慮する必要があり、図２に示すような単一のノードモデルの記述では、遅延計算の要件を満たすことができず、したがって、本発明の実施例では、ノード仮想化技術によって仮想化遅延モデルが生成され、上記のいくつかのスケジューリングタイプの特徴を備える物理ネットワーク要素ノードが、遅延最適化を目的戦略とするアルゴリズム要件を満たすように、計算トポロジーの形で表現され得る。
【００２７】
これに基づいて、いくつかの実施例では、前記スイッチング層は、オープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層である。前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立する前記手順は、
前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立するステップと、
前記スケジューリングリンクに基づいて、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記複数の仮想層及び前記層間適応遅延リンクに基づいて、前記スイッチング遅延行列を確立するステップと、を含む。
【００２８】
上記ステップでは、前記複数の仮想層は、前記Ｌ０層に対応する第１の仮想層と、前記Ｌ１層に対応する第２の仮想層と、前記Ｌ２層に対応する第３の仮想層とを含む。
【００２９】
いくつかの実施例では、前記第３の仮想層は、第１の仮想サブ層と第２の仮想サブ層を含み、図４〜図７に示すように、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する前記手順は、
前記第１の仮想層と前記第２の仮想層の間に第１の層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記第２の仮想層と前記第１の仮想サブ層の間に第２の層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記第１の仮想層と前記第２の仮想サブ層の間に第３の層間適応遅延リンクを確立するステップと、を含む。
【００３０】
いくつかの実施例では、前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて複数の仮想層を確立する手順は、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、図４に示すように、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ１つの仮想層を構成する複数の仮想ノードを確立するステップと、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、図５〜図７に示すように、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ仮想ノードペアから構成される複数の仮想層を確立し、前記各仮想層の仮想ノードペアの間に層間適応遅延リンクを確立するステップと、を含む。
【００３１】
いくつかの実施例では、遅延値を層間適応遅延リンクに設定するステップも含まれてもよい。
【００３２】
いくつかの実施例では、前記仮想ノードペアは、第１の仮想ノードと第２の仮想ノードを含み、任意の２つの仮想層の間の層間適応遅延リンクは、第１の層間適応遅延リンクと第２の層間適応遅延リンクを含み、図５〜図７に示すように、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する前記手順は、
前記任意の２つの仮想層の第１の仮想ノードの間に前記第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記任意の２つの仮想層の第２の仮想ノードの間に前記第２の層間適応遅延リンクを確立するステップをさらに含む。
【００３３】
例えば、図２のＯＴＮ遅延属性トポロジーを例にすれば、ネットワーク要素ノードＡがＬ０／Ｌ１／Ｌ２ハイブリッドスケジューリング機能を有するノードである場合、同様のノードＡに対応する物理ネットワーク要素ノードはそれぞれ、図４、図５、図６、図７に示す仮想化遅延モデルに抽象化され得る。ここで、仮想化遅延モデルは、仮想化構造、仮想化モデルなどとして表現してもよい。
【００３４】
これらの例では、物理ネットワーク要素ノードがトラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの先頭ノード又は末尾ノードである場合、物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルの記述を図３に示す。
１、ネットワーク機器の意味での物理ネットワーク要素ノードに対応し、点線による範囲内の仮想化遅延モデルに抽象化される。
２、リンク（Ｌｉｎｋ）１、Ｌｉｎｋ２．．．．．．Ｌｉｎｋｎは自ネットワーク要素ノードが外部トポロジーと接続する物理光ファイバリンクに対応する物理リンクを表す。
３、ノードＡ'０、Ａ'１、Ａ'２、Ａ'２'は、それぞれ、このハイブリッドスケジューリングノードのＬ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２に対応する仮想層（第１の仮想層、第２の仮想層、第１の仮想サブ層、第２の仮想サブ層）を表し、Ａ'２'は、Ａ'２のミラーリングを表すことができる。
４、Ｌ'０１は、Ｌ０層とＬ１層の間の層間適応遅延リンクを表し、遅延が６００ｎｓであり、Ｌ'１２は、Ｌ１層とＬ２層の間の層間適応遅延リンクを表し、遅延が５００ｎｓであり、Ｌ'０２は、Ｌ０層とＬ２層の間の適応リンクであり、遅延が４００ｎｓである。ここで、各層間適応遅延リンクは、遅延値を予め設定されてもよい。
【００３５】
自物理機器ノードがトラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの中間ノードでありかつ２つの物理外部光ファイバリンクだけを有する場合、物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルの記述を図４に示す。
１、ネットワーク機器の意味での物理ノードに対応し、点線による範囲内の仮想化遅延モデルに抽象化される。
２、Ｌｉｎｋ１、Ｌｉｎｋ２は、自ノードが外部トポロジーと接続する物理光ファイバリンクに対応する物理リンクを表し、Ｌｉｎｋ１、Ｌｉｎｋ２に対応する物理リンク遅延値は外部転送距離などの要因に依存し、ここでは示さない。
３、さらに、このネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデル構造は、合計４つの仮想ノードペア、４つのノード内部スイッチング遅延リンク、３対のノード内部層間適合遅延リンクを含み、各仮想ノードペアは、対応するスイッチングレベルの入力端又は出力端を表し、各スイッチング遅延リンクには、当該スイッチングレベルにおける当該機器ノードのスイッチング遅延値がマークされており、各内部層間適応遅延リンクにも、適応遅延値がマークされており、ここで、内部スイッチング遅延リンク（すなわち、層間適応遅延リンク）の詳細については、次のように説明する。
Ｌ０層スイッチングに対応する仮想化ノードペア：入力端又は出力端ノードＡ'０１、Ａ'０２であって、両方の間のスイッチング遅延リンクＬ'００のスイッチング遅延値の一例は５００ｎｓであるもの。
Ｌ１層スイッチングに対応する仮想化ノードペア：入力端又は出力端ノードＡ'１１、Ａ'１２であって、両方の間のスイッチング遅延リンクＬ'１１のスイッチング遅延値の一例は５ｕｓであるもの。
Ｌ２層スイッチング機能を備えた仮想化ノードペア：入力端及び出力端Ａ'２１、Ａ'２２であって、両方の間のスイッチング遅延リンクＬ'２２のスイッチング遅延値の一例は１０ｕｓであるもの。
Ｌ０層とＬ１層の間の対応する層間適応遅延リンクペア：Ｌ'０１及びＬ'１０であって、遅延値の一例はすべて１ｕｓであるもの。
Ｌ１層とＬ２層の間の対応する層間適応遅延リンクペア：Ｌ'１２及びＬ'２１であって、遅延値の一例はすべて３ｕｓであるもの。
Ａ'２'１'、Ａ'２'２'：このノードペアはそれぞれＡ'２１、Ａ'２２のミラーノードである。Ｌ'２'２'は、Ｌ'２２のミラーリングスイッチング遅延リンクであり、その遅延値が、必ずＬ'２２と同じであり、Ｌ'０２及びＬ'２０は、Ｌ０層とＬ２層の間の適応遅延リンクペアであり、その遅延値がすべて２ｕｓであり、ノードペアＡ'２'１'、Ａ'２'２'及びそれらの間のスイッチング遅延リンクＬ'２'２'、ならびに適応遅延リンクペアＬ'０２及びＬ'２０は、Ｌ１層を介さないＬ０−Ｌ２ｘＬ２−Ｌ０のトラフィックスケジューリングタイプを記述することに用いられる。
【００３６】
いくつかの実施例では、トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立する前記ステップの前又は後、
前記第１の仮想層が１つの仮想ノードから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノード上に設定するステップと、
前記第１の仮想層が仮想ノードペアから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノードに設定するか、又は、前記物理ネットワーク要素ノードの各物理ポートに対応する外付け仮想ノードを確立し、各外付け仮想ノード上に前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを確立し、対応する外付け仮想ノードを接続するための内付け仮想リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノードのそれぞれに設定するステップを含む。
【００３７】
例えば、本物理機器ノードが、トラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの中間ノードであり且つ３つの物理外部光ファイバリンクを有する場合、物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルの記述を図６に示す。
１、ネットワーク機器の意味での物理ノードに対応し、大きな点線の円による範囲内の仮想化モデル構造に抽象化される。
２、Ｌｉｎｋ１、Ｌｉｎｋ２、及びＬｉｎｋ３は、自ノードが外部トポロジーに接続する物理光ファイバリンクに対応する物理リンクを表し、Ｌｉｎｋ１、Ｌｉｎｋ２、及びＬｉｎｋ３に対応するリンク遅延値は外部転送距離などの要因に依存するため、ここでは考慮しない。
３、本ノードの光ファイバリンクの物理ポートは、それぞれ外付け仮想ノードＰ'１、Ｐ'２、Ｐ'３に抽象化される。
４、任意の２つの外付け仮想ノードの間には、それぞれスイッチング遅延行列Ａ'、Ｂ'、Ｃ'のスイッチング遅延行列が必要である。
５、ＬｉｎｋＰ'１１及びＬｉｎｋＰ'１２、ＬｉｎｋＰ'２１及びＬｉｎｋＰ'２２、ＬｉｎｋＰ'３１及びＬｉｎｋＰ'３２は、それぞれ外付け仮想ノードＰ'１、Ｐ'２及びＰ'３がスイッチング遅延行列Ａ'、Ｂ'、及びＣ'に接続される内付け仮想リンクであり、ノード仮想モデル全体の関係を表すトポロジー化された抽象記述であり、その遅延値が０ｕｓと表すことができる。
６、スイッチング遅延行列Ａ'、Ｂ'、及びＣ'のモデルは、意味が同じであり、すべて、トラフィックがＬ０、Ｌ１、Ｌ２層を通過するときに対応する異なるスイッチングスケジューリングモデルの遅延特徴を表す。ここで、スイッチング遅延行列Ａ'を例に説明する。スイッチング遅延行列Ａ'は、合計４つの仮想サブノードペア、４つの行列内部スイッチング遅延リンク、及び３対の行列内部層間適応遅延リンクを含み、各仮想サブノードペアは、対応するスイッチングレベルの入力端又は出力端を表し、各スイッチング遅延リンクは、リンク属性構成によって得ることができる、対応するトラフィックの該スイッチングレベルでのスイッチング遅延値を有し、各行列内部層間適応遅延リンクも、リンク属性構成によって得ることができる、対応する適応遅延値を有する。スイッチング遅延行列Ａ'内の各仮想サブノードとリンクは以下のように定義される。
Ｌ０層スイッチングに対応する仮想化ノードペア：入力端又は出力端ノードＡ'０１、Ａ'０２であって、両方の間のスイッチング遅延リンクはＡ'Ｌ'０であるもの。
Ｌ１層スイッチングに対応する仮想化ノードペア：入力端又は出力端ノードＡ'１１、Ａ'１２であって、両方の間のスイッチング遅延リンクはＡ'Ｌ'１であるもの。
Ｌ２層スイッチング機能を備えた仮想化ノードペア：入力端及び出力端ノードＡ'２１、Ａ'２２であって、両方の間のスイッチング遅延リンクはＡ'Ｌ'２であるもの。
Ｌ０層とＬ１層の間の対応する適応遅延リンクペアＡ'Ｌ'０１及びＡ'Ｌ'１０。
Ｌ１層とＬ２層の間の対応する適応遅延リンクペアＡ'Ｌ'１２及びＡ'Ｌ'２１。
Ａ'２'１'、Ａ'２'２'であって、この仮想ノードペアは、それぞれＡ'２１、Ａ'２２のミラーノードであり、Ａ'Ｌ'２'はＡ'Ｌ'２のミラースイッチング遅延リンクであり、その遅延値が必ずＡ'Ｌ'２と同じであり、Ａ'Ｌ'０２及びＡ'Ｌ'２０は、Ｌ０層とＬ２層の間の適応遅延リンクペアであり、仮想ノードペアＡ'２'１'、Ａ'２'２'、及びそれらの間のスイッチング遅延リンクＡ'Ｌ'２'、ならびに適応遅延リンクペアＡ'Ｌ'０２及びＡ'Ｌ'２０は、Ｌ０からＬ２層へ、そしてＬ１層を介さないＬ０−Ｌ２ｘＬ２−Ｌ０のトラフィックスケジューリングタイプを記述することに用いられる。
【００３８】
当然のことながら、本物理機器ノードがトラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの中間ノードであり且つ３本を超える複数の物理外部光ファイバリンクを有する場合、物理機器ノードが抽象化された仮想化遅延モデルの記述を図７に示す。
１、ネットワーク機器の意味での物理ネットワーク要素ノードに対応し、大きな点線の円による範囲内の仮想化モデル構造に抽象化される。
２、点線内の破線は、該物理ノードの外部物理光ファイバリンクの数が増加することに伴う、このノードの仮想化モデルの同様の拡張を表す。
３、本図におけるスイッチング遅延行列の定義は図６の記述と同じである。
４、なお、仮想化遅延モデル内部では、光ファイバリンク物理ポートを表すための仮想ノードは、必ず２つずつペアとなり、２つの内部仮想リンクと１つのスイッチング遅延行列を介して接続される。
５、該モデル構造は、トラフィックがＬ２／Ｌ１／Ｌ０ハイブリッドスケジューリング能力を備えた中間ノードを通過する場合、このノードの任意の１対の入力端及び出力端光ファイバリンク物理ポートを通過する際に、必ず内部遅延スイッチング行列を通過することを確保し、これにより、トラフィックがこのノードを通過するときに生じる遅延は、このモデル構造の形で、トポロジー言語を使用して正確に表現される。
【００３９】
図４〜７で示される仮想化遅延モデルに基づいて、図２の「ＯＴＮ遅延属性トポロジーマップ」におけるＡ、Ｃ、ＥがＬ０／Ｌ１／Ｌ２層ハイブリッドスケジューリング機能を有する物理ネットワーク要素ノードであり、ノードＢ及びＤがＬ０層スケジューリング機能のみを有する物理ネットワーク要素ノードであると仮定すると、図２は、備えるシナリオと組み合わせると、図８又は図９の仮想化遅延モデルとして抽象的に定義され得る。ここで、図８は、物理ネットワーク要素ノードＡ及びＥがそれぞれトラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの先頭又は末尾ノードである場合の、経路遅延最適化計算に対応する仮想化遅延モデルを示し、図９は、物理ネットワーク要素ノードＢ及びＤがそれぞれトラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクの先頭又は末尾ノードである場合の、経路遅延最適化計算に対応する仮想化遅延モデルを示す。ここで、図８及び図９内の右側の仮想化遅延モデル内のノードは、トポロジーマップ内の同じアルゴリズム論理的意味を有するマップトポロジーノードであり、図７及び図８内の右側の仮想化遅延モデル内のリンクは、トポロジーマップ中の同じアルゴリズム論理的意味を有するマップトポロジーリンクである。
【００４０】
本発明の実施例は、前述の生成された仮想化遅延モデルに基づいて経路遅延最適化計算を行う物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法を提供し、図１０に示すように、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するステップＳ２０１と、
物理リンク及び前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するステップＳ２０２と、
前記光トランスポートネットワーク内の各物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルに基づいて、前記光トランスポートネットワークの仮想ネットワーク遅延トポロジーマップを生成するステップＳ２０３と、
前記仮想ネットワーク遅延トポロジーマップの経路分岐をトラバースし、経路遅延最適化計算を行うステップＳ２０４と、を含む。
【００４１】
本発明の実施例は、仮想化遅延モデルを光トランスポートネットワークに導入することによって、経路遅延最適化計算により、トラフィックがハイブリッドスケジューリングネットワーク要素ノードの異なるスイッチングレベルを通過するときに生じる複数のスイッチング遅延をＯＴＮ物理ネットワークトポロジーによりカバーできないという関連技術の問題を効果的に解決することができ、５Ｇスライス技術の適用シナリオにおいて、遅延最短経路計算の要件を効果的に満たす。
【００４２】
いくつかの実施例では、前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列である。経路遅延最適化計算を行う前記ステップは、さらに、
現在の経路の現在のトポロジーノードをトラバースする際に、前記現在のトポロジーノードのネクストホップトポロジーノードが前記現在のトポロジーノードと同じ物理ネットワーク要素ノードに属し、かつ異なるスイッチング遅延行列に属する場合、前記ネクストホップトポロジーノードをフィルタリングし、他のネクストホップトポロジーノードをトラバースし続けるステップを含む。
【００４３】
例えば、図９に記載されたネットワークシナリオを例にすれば、トラフィック接続又はＯＶＰＮ仮想リンクマッピングの経路遅延最適化計算を行うステップは以下のようになる。
【００４４】
ステップ１では、図２のネットワークトポロジーを図９の右側の仮想ネットワーク遅延トポロジーに変換する。
ステップ２では、遅延最適化を目的関数として、アルゴリズムエンジンにより、ノードＢ'とＤ'の間の遅延最適化経路を計算する。
ステップ３では、Ｄｉｊｋｓｔｒａアルゴリズム又はＫＳＰアルゴリズムを実行して経路分岐をトラバースする際に、あるトポロジー内のノードを通過したとき、そのネクストホップノード属性を判定する。
ステップ４では、ネクストホップトポロジーノードが、この経路が通過したトポロジーノードと同じ物理ネットワーク要素ノード（右側のノードＡによって示される点線内）の範囲に属し、かつ異なるスイッチング遅延行列に属する場合、このトポロジーノードを省略し（このステップは、「アルゴリズムの計算中に、同じ物理ノードに属する仮想トポロジー内で経路がセルループを形成することを防止するため）、例えば、図１１に示すように、トポロジーノードＡ２'の「×」を付いたネクストホップ分岐が省略され、「√」を付いたネクストホップ分岐がアルゴリズムによって選択され、そうではない場合、ノードＢ'とＤ'の間の遅延経路は、Ａに対応する仮想トポロジー内でループを形成する。
ステップ５では、ステップ４の条件を満たさないネクストホップノードが見つかるまで、そのノードの他のネクストホップノードをトラバースし続ける。
ステップ６では、Ｄｉｊｋｓｔｒａアルゴリズム又はＫＳＰアルゴリズムの処理機構に従って計算処理を継続する。
【００４５】
本発明の実施例は、図１２に示すように、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するように構成されているスケジューリングリンクマッピングモジュール１２０１と、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するように構成されている生成モジュール１２０２と、を備える物理ネットワーク要素ノードの仮想化装置を提供する。
【００４６】
本発明の実施例は、ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクにスイッチング遅延リンク構造を確立することにより、スイッチング遅延リンク構造に基づいて、物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成し、さらに、トラフィックがハイブリッドスケジューリングネットワーク要素ノードの異なるスイッチングレベルを通過するときに生じる複数のスイッチング遅延を移動ネットワーク、特にＯＴＮ物理ネットワークのトポロジーによりカバーできないという関連技術の問題を効果的に解決することができ、５Ｇスライス技術の適用シナリオにおいて、遅延最短経路計算の要件を効果的に満たす。
【００４７】
いくつかの実施例では、前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、前記スケジューリングリンクマッピングモジュール１２０１は、さらに、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立し、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、２つずつの物理リンクの間に、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するように構成されている。
【００４８】
いくつかの実施例では、前記スイッチング層は、オープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層であり、前記物理リンクマッピングモジュール１２０２は、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立する際に、前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立し、前記スケジューリングリンクに基づいて、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立し、前記複数の仮想層及び前記層間適応遅延リンクに基づいて、前記スイッチング遅延行列を確立するように構成されている。
【００４９】
いくつかの実施例では、前記ＯＳＩモデル層は、Ｌ０層、Ｌ１層、及びＬ２層を含み、前記複数の仮想層は、前記Ｌ０層に対応する第１の仮想層と、前記Ｌ１層に対応する第２の仮想層と、前記Ｌ２層に対応する第３の仮想層とを含む。
【００５０】
いくつかの実施例では、前記第３の仮想層は、第１の仮想サブ層と第２の仮想サブ層を含み、前記スケジューリングリンクマッピングモジュール１２０１は、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する際に、前記第１の仮想層と前記第２の仮想層の間に第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記第２の仮想層と前記第１の仮想サブ層の間に第２の層間適応遅延リンクを確立し、前記第１の仮想層と前記第２の仮想サブ層の間に第３の層間適応遅延リンクを確立するように構成されている。
【００５１】
いくつかの実施例では、前記スケジューリングリンクマッピングモジュール１２０１は、前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立する際に、前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ１つの仮想層を構成する複数の仮想ノードを確立し、前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ仮想ノードペアから構成される複数の仮想層を確立し、前記各仮想層の仮想ノードペアの間に、層間適応遅延リンクを確立するように構成されている。
【００５２】
いくつかの実施例では、前記仮想ノードペアは、第１の仮想ノードと第２の仮想ノードを含み、任意の２つの仮想層の間の層間適応遅延リンクは、第１の層間適応遅延リンクと第２の層間適応遅延リンクを含み、前記スケジューリングリンクマッピングモジュール１２０２は、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する際に、さらに、前記任意の２つの仮想層の第１の仮想ノードの間に前記第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記任意の２つの仮想層の第２の仮想ノードの間に前記第２の層間適応遅延リンクを確立するように構成されている。
【００５３】
いくつかの実施例では、前記装置は、前記第１の仮想層が１つの仮想ノードから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノード上に設定し、前記第１の仮想層が仮想ノードペアから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノード上に設定するか、又は、前記物理ネットワーク要素ノードの各物理ポートに対応する外付け仮想ノードを確立し、各外付け仮想ノードに前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを設定し、対応する外付け仮想ノードを接続するための内付け仮想リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノードのそれぞれに設定するように構成されている物理リンクマッピングモジュールをさらに備える。
【００５４】
いくつかの実施例では、前記装置は、前記光トランスポートネットワーク内の各物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルに基づいて、前記光トランスポートネットワークの仮想ネットワーク遅延トポロジーマップを生成し、前記仮想ネットワーク遅延トポロジーマップの経路分岐をトラバースし、経路遅延最適化計算を行うように構成されている遅延最適化モジュールをさらに備える。
【００５５】
いくつかの実施例では、前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、前記遅延最適化モジュールは、経路遅延最適化計算を行うように構成され、さらに、現在の経路の現在のトポロジーノードをトラバースする際に、前記現在のトポロジーノードのネクストホップトポロジーノードが前記現在のトポロジーノードと同じ物理ネットワーク要素ノードに属し、かつ異なるスイッチング遅延行列に属する場合、前記ネクストホップトポロジーノードをフィルタリングし、他のネクストホップトポロジーノードをトラバースし続けるように構成されている。
【００５６】
本発明の実施例は、図１３に示すように、物理ネットワーク要素ノードの仮想化コンピュータプログラムを記憶したメモリ１３０１と、前記コンピュータプログラムを実行することで本発明の実施例による物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法を実現するプロセッサ１３０２とを備える物理ネットワーク要素ノード機器をさらに提供する。
【００５７】
本発明の実施例は、少なくとも１つのプロセッサによって実行することで本発明の実施例による物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法を実現するコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供する。
【００５８】
なお、本明細書では、用語「含む」、「備える」、又はそれらの他の任意の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図しており、したがって、一連の要素を含むプロセス、方法、物品、又は装置は、それらの要素を含むだけでなく、明示的にリストされていない他の要素も含むか、又はそのようなプロセス、方法、物品、又は装置に固有の要素も含む。これ以上の制限がない場合、「…を１つ含む」という表現で限定される要素は、当該要素を含むプロセス、方法、物品又は装置の中に別の同一要素が存在することを排除しない。
【００５９】
上記本発明の実施例の番号は単に説明するために過ぎず、実施例の優劣を表すものではない。
【００６０】
上記実施形態の説明から、当業者にとって明らかなように、上記実施例方法は、ソフトウェアと必要な汎用ハードウェアプラットフォームとの組み合わせの形態で実施されてもよく、もちろん、ハードウェアによって実施されてもよいが、多くの場合、前者の方が好ましい。このような知見に基づいて、本発明の技術案の本質的な部分又は関連技術に貢献する部分は、ソフトウェア製品の形で具現化することができ、このコンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体（たとえば、ＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスク）に記憶され、端末（携帯電話、コンピュータ、サーバ、空調機、又はネットワーク機器など）に本発明の様々な実施例に記載の方法を実行させるためのいくつかの命令を含む。
【００６１】
以上、図面を参照しながら本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記した具体的な実施例に限定されるものではなく、上記の具体的な実施例は、例示的なものに過ぎず、限定的なものではなく、当業者であれば、本発明の示唆の下で本発明の目的及び特許請求の範囲により保護される範囲を逸脱することなく、本発明の特許範囲に属する多くの形態を実施できる。
【図１】
2021530893.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月25日(2020.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法であって、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するステップと、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するステップと、を含む物理ネットワーク要素ノードの仮想化方法。
【請求項２】
前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、
前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立する前記ステップは、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するステップと、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、２つずつの物理リンクの間に、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するステップと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スイッチング層は、オープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層であり、
前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立する前記ステップは、
前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立するステップと、
前記スケジューリングリンクに基づいて、前記複数の仮想層の間に、層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記複数の仮想層及び前記層間適応遅延リンクに基づいて、前記スイッチング遅延行列を確立するステップと、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＯＳＩモデル層は、Ｌ０層、Ｌ１層、及びＬ２層を含み、前記複数の仮想層は、前記Ｌ０層に対応する第１の仮想層と、前記Ｌ１層に対応する第２の仮想層と、前記Ｌ２層に対応する第３の仮想層とを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第３の仮想層は、第１の仮想サブ層と第２の仮想サブ層を含み、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する前記ステップは、
前記第１の仮想層と前記第２の仮想層の間に第１の層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記第２の仮想層と前記第１の仮想サブ層の間に第２の層間適応遅延リンクを確立するステップと、
前記第１の仮想層と前記第２の仮想サブ層の間に第３の層間適応遅延リンクを確立するステップと、を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて複数の仮想層を確立する前記ステップは、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ１つの仮想層を構成する複数の仮想ノードを確立するステップと、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ仮想ノードペアから構成される複数の仮想層を確立し、前記各仮想層の仮想ノードペアの間に層間適応遅延リンクを確立するステップと、を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記仮想ノードペアは、第１の仮想ノードと第２の仮想ノードを含み、任意の２つの仮想層の間の層間適応遅延リンクは、第１の層間適応遅延リンクと第２の層間適応遅延リンクを含み、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する前記ステップは、
前記任意の２つの仮想層の第１の仮想ノードの間に前記第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記任意の２つの仮想層の第２の仮想ノードの間に前記第２の層間適応遅延リンクを確立するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の仮想層が１つの仮想ノードから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノード上に設定するステップと、
前記第１の仮想層が仮想ノードペアから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノード上に設定するか、又は、前記物理ネットワーク要素ノードの各物理ポートに対応する外付け仮想ノードを確立し、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを各外付け仮想ノード上に設定し、対応する外付け仮想ノードを接続するための内付け仮想リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノードのそれぞれに設定するステップと、をさらに含む、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項９】
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成する前記ステップの後、
光トランスポートネットワーク内の各物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルに基づいて、前記光トランスポートネットワークの仮想ネットワーク遅延トポロジーマップを生成するステップと、
前記仮想ネットワーク遅延トポロジーマップの経路分岐をトラバースし、経路遅延最適化計算を行うステップと、を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、
経路遅延最適化計算を行う前記ステップは、
現在の経路の現在のトポロジーノードをトラバースする際に、前記現在のトポロジーノードのネクストホップトポロジーノードが前記現在のトポロジーノードと同じ物理ネットワーク要素ノードに属し、かつ異なるスイッチング遅延行列に属する場合、前記ネクストホップトポロジーノードをフィルタリングし、他のネクストホップトポロジーノードをトラバースし続けるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
物理ネットワーク要素ノードの仮想化装置であって、
トラフィックが前記物理ネットワーク要素ノードを通過するときに対応するスイッチング層にスケジューリングされ得るリンクである前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延リンク構造を確立するように構成されているスケジューリングリンクマッピングモジュールと、
前記スイッチング遅延リンク構造に基づいて、前記物理ネットワーク要素ノードの仮想化遅延モデルを生成するように構成されている生成モジュールと、を備える、物理ネットワーク要素ノードの仮想化装置。
【請求項１２】
前記スイッチング遅延リンク構造は、１つ又は複数のスイッチング遅延行列であり、
前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、さらに、
前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立し、
前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、２つずつの物理リンクの間に、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記スイッチング層は、オープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層であり、
前記物理リンクマッピングモジュールは、前記物理ネットワーク要素ノードのスケジューリングリンクに対応するスイッチング遅延行列を確立する際に、前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立し、前記スケジューリングリンクに基づいて、前記複数の仮想層の間に、層間適応遅延リンクを確立し、前記複数の仮想層及び前記層間適応遅延リンクに基づいて、前記スイッチング遅延行列を確立するように構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ＯＳＩモデル層は、Ｌ０層、Ｌ１層、及びＬ２層を含み、前記複数の仮想層は、前記Ｌ０層に対応する第１の仮想層と、前記Ｌ１層に対応する第２の仮想層と、前記Ｌ２層に対応する第３の仮想層とを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第３の仮想層は、第１の仮想サブ層と第２の仮想サブ層を含み、前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、
前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する際に、前記第１の仮想層と前記第２の仮想層の間に第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記第２の仮想層と前記第１の仮想サブ層の間に第２の層間適応遅延リンクを確立し、前記第１の仮想層と第２の仮想サブ層の間に第３の層間適応遅延リンクを確立するように構成されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、前記物理ネットワーク要素ノードのオープンシステム相互接続ＯＳＩモデル層に基づいて、複数の仮想層を確立する際に、前記物理ネットワーク要素ノードが先頭ノード又は末尾ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ１つの仮想層を構成する複数の仮想ノードを確立し、前記物理ネットワーク要素ノードが中間ノードである場合、前記ＯＳＩモデル層に基づいて、それぞれ仮想ノードペアから構成される複数の仮想層を確立し、前記各仮想層の仮想ノードペアの間に層間適応遅延リンクを確立するように構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記仮想ノードペアは、第１の仮想ノードと第２の仮想ノードを含み、任意の２つの仮想層の間の層間適応遅延リンクは、第１の層間適応遅延リンクと第２の層間適応遅延リンクを含み、前記スケジューリングリンクマッピングモジュールは、前記複数の仮想層の間に層間適応遅延リンクを確立する際に、さらに、前記任意の２つの仮想層の第１の仮想ノードの間に前記第１の層間適応遅延リンクを確立し、前記任意の２つの仮想層の第２の仮想ノードの間に前記第２の層間適応遅延リンクを確立するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１の仮想層が１つの仮想ノードから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノード上に設定し、前記第１の仮想層が仮想ノードペアから構成されている場合、前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノード上に設定するか、又は、前記物理ネットワーク要素ノードの各物理ポートに対応する外付け仮想ノードを確立し、各外付け仮想ノード上に前記物理ネットワーク要素ノードの物理リンクを確立し、対応する外付け仮想ノードを接続するための内付け仮想リンクを前記仮想ノードペアの２つの仮想ノードのそれぞれに設定するように構成されている物理リンクマッピングモジュールをさらに備える、請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１９】
物理ネットワーク要素ノードの仮想化コンピュータプログラムを記憶したメモリと、前記コンピュータプログラムを実行することで、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法のステップを実現するように構成されているプロセッサとを備える物理ネットワーク要素ノード機器。
【請求項２０】
少なくとも１つのプロセッサによって実行されることで、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法のステップを実現する物理ネットワーク要素ノードの仮想化コンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【国際調査報告】
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