(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターノードが制御フレームに含まれる帯域幅レポートを受信した後、帯域幅マップを新規に作成し、リソース状態テーブルを新規に作成し、新規に作成されたリソース状態テーブルにおける全てのリソース状態を使用可能に設定すること、
更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加し、そのリソース占有に応じて前記リソース状態テーブルを更新すること、
制御フレームに含まれる帯域幅レポートに基づいて、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当て、前記新規に作成された帯域幅マップに追加し、新たな帯域幅マップを生成し、且つ前記リソース状態テーブルを更新すること、
制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分すること、を含み、
前記リソース状態テーブルを新規に作成することは、
現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル、現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを新規に作成すること、を含む帯域幅マップ更新方法。
【請求項２】
更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加することは、
更新対象の帯域幅マップをトラバーサルし、そのうち前記クロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置を、前記新規に作成された帯域幅マップでの同一の伝送チャネルドロップ割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置として設定すること、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ソース／シンクリソース状態テーブルは、Ｎ×Ｉ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、ノードｎのｉ番目の送信機／受信機のｍ番目の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであり、ｉ＝１，  ２，・・・，Ｉであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、Ｎ，Ｉ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、ＮはＯＢＴＮリングネットワークのノード数を表し、Ｉはノードデータチャネル送受信機の数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表し、
前記リンクリソース状態テーブルはＬ×Ｗ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、リンクｌでの波長ｗのｍ番の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｌ＝１，２，・・・・・・，Ｌであり、ｗ＝１，  ２，・・・，Ｗであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、Ｌ，Ｗ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、Ｌはリンクの数を表し、Ｗはデータチャネル波長数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記リソース状態テーブルを更新することは、
非クロスマスターノードサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新すること、
クロスマスターノードアッドサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、前記現在のリンクリソース状態テーブル及び前記次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードドロップサービスに対して、前記現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新すること、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てすることは、
前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいて、順にソースリソース状態テーブル及びシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、前記ソースリソース状態テーブル及び前記シンクリソース状態テーブルにおいて使用可能な一致している光バーストタイムスロットがあると、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいてルーティングテーブルを問い合わせし、前記ルーティングテーブルにおいて選択されていないルーティングがあると、１つのルーティングを選択し、選択されたルーティングに基づいて、波長の順に応じて前記リンクリソース状態テーブルを問い合わせし、リンクは同一の波長及びソース端シンク端に使用可能な一致している光バーストタイムスロットリソースがあると、要件を満たす１つの波長と光バーストタイムスロット位置を選択して割り当てすること、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記新たな帯域幅マップは、それぞれのバースト伝送チャネルの波長と光バーストタイムスロット設定情報を含み、前記新たな帯域幅マップは１つ又は複数のサブマップからなり、それぞれのサブマップは１つの波長フィールド及び１つの光バーストタイムスロット割り当てフィールドを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記波長フィールドは波長識別子と光バーストの数からなり、前記光バーストタイムスロット割り当てフィールドはビットマッピング方式を採用し、それぞれのビットはデータフレームにおける１つの光バーストタイムスロット位置と対応する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分することは、
前記新たな帯域幅マップに基づいてオブジェクト符号化を行い、制御フレームにより、符号化された後の新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分すること、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
初期化モジュール、割り当てモジュール、生成モジュール、配分モジュール、及び更新モジュールを備え、
前記初期化モジュールは、制御フレームに含まれる帯域幅レポートを受信した後、帯域幅マップを新規に作成し、リソース状態テーブルを新規に作成し、新規に作成されたリソース状態テーブルにおける全てのリソース状態を使用可能に設定するように設定され、
前記割り当てモジュールは、更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加し、且つ前記更新モジュールをトリガーするように設定され、  
前記生成モジュールは、制御フレームが報告した帯域幅レポートに基づいて、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てし、前記新規に作成された帯域幅マップに追加し、新たな帯域幅マップを生成し、且つ前記更新モジュールをトリガーするように設定され、
前記配分モジュールは、制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分するように設定され、
前記更新モジュールは、トリガーされた後、前記リソース状態テーブルを更新するように設定され、
前記初期化モジュールは、現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル、現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを新規に作成するという方式で、リソース状態テーブルを新規に作成するように設定される、帯域幅マップ更新装置。
【請求項１０】
前記割り当てモジュールは、更新対象の帯域幅マップをトラバーサルし、そのうちの前記クロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置を、前記新規に作成された帯域幅マップでの同一の伝送チャネルドロップ割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置として設定するという方式で、更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加するように設定される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ソース／シンクリソース状態テーブルは、Ｎ×Ｉ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、ノードｎのｉ番目の送信機／受信機のｍ番目の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであり、ｉ＝１，２，・・・，Ｉであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、Ｎ，Ｉ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、ＮはＯＢＴＮリングネットワークのノード数を表し、Ｉはノードデータチャネル送受信機の数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表し、前記リンクリソース状態テーブルはＬ×Ｗ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、リンクｌでの波長ｗのｍ番目の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｌ＝１，２，・・・・・・，Ｌであり、ｗ＝１，２，・・・，Ｗであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、Ｌ，Ｗ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、Ｌはリンクの数を表し、Ｗはデータチャネル波長数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表す、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記更新モジュールは、非クロスマスターノードサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードアッドサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び前記次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードドロップサービスに対して、前記現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新するという方式で、前記リソース状態テーブルを更新するように設定される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記生成モジュールは、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいて、順にソースリソース状態テーブル及びシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、前記ソースリソース状態テーブル及び前記シンクリソース状態テーブルにおいて使用可能な一致している光バーストタイムスロットがあると、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいてルーティングテーブルを問い合わせし、前記ルーティングテーブルにおいて選択されていないルーティングがあると、１つのルーティングを選択し、選択されたルーティングに基づいて、波長の順に応じて前記リンクリソース状態テーブルを問い合わせし、リンクは同一の波長及びソース端シンク端に使用可能な一致している光バーストタイムスロットリソースがあると、要件を満たす１つの波長と光バーストタイムスロット位置を選択して割り当てするという方式で、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てするように設定される、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記生成モジュールは生成した新たな帯域幅マップにそれぞれのバースト伝送チャネルの波長と光バーストタイムスロット設定情報が含まれ、前記新たな帯域幅マップは１つ又は複数のサブマップからなり、それぞれのサブマップは１つの波長フィールド及び１つの光バーストタイムスロット割り当てフィールドを含み、前記波長フィールドは波長識別子と光バーストの数からなり、前記光バーストタイムスロット割り当てフィールドはビットマッピング方式を採用し、それぞれのビットはデータフレームにおける１つの光バーストタイムスロット位置と対応する、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記配分モジュールは、前記新たな帯域幅マップに基づいてオブジェクト符号化を行い、制御フレームにより、符号化された後の新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分するように設定される、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
プログラム命令を含み、該プログラム命令がマスターノードに実行される場合、該マスターノードに請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法を実行させることができるコンピュータプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のコンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ネットワーク技術分野に関し、具体的には、サブ波長全光交換ネットワーク、即ち光バースト伝送ネットワーク（Optical Burst Transport Network、ＯＢＴＮと略称する）の波長タイムスロット割り当てと帯域幅マップ更新方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グローバル・データトラフィックが爆発的に増加し、ビデオとストリームメディアサービスを代表とする新興サービスが急速に発展しつつあり、動的、高帯域幅及び高品質要求のデータサービスが主要なネットワークトラフィックとなり、ネットワークのパケット化への進化を推進する。伝送ネットワークの面で、明らかなように、従来のＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy、同期デジタルハイアラーキ）回線交換ネットワークから、マルチサービスアクセス機能を具備するＭＳＴＰ（Multi-Service Transfer Platform、ＳＤＨに基づくマルチサービス伝送プラットフォーム）に発展してきて、且つ徐々に今日のＰＴＮ（Packet Transport Network、パケット伝送ネットワーク）に進化し、これはネットワークトラフィックデータ化の発展の結果である。本質的には、回線交換ネットワークがリジッドパイプ及び粗粒度交換のみを提供でき、データサービスのダイナミック及びバーストなニーズを効果的に満たすことができず、パケット交換ネットワークのフレキシブルパイプ及び統計多重化の特性は、自然としてデータサービスに適合されている。しかしながら、従来のパケット交換は基本的に電気層処理に基づくものであり、コストが高く、消費電力が大きく、トラフィックの急速な増加に伴って、その処理のボトルネックがますます顕著になり、将来のネットワークの高速、柔軟性、低コスト、低消費電力の要件に適応することが難しい。光ネットワークは低コスト、低消費電力及び高速・大容量の利点を具備するが、従来の光回線交換ネットワーク（例えばＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing、波長分割多重化）及びＯＴＮ（Optical Transport Network、光伝送ネットワーク）は、大粒度のリジッドパイプのみを提供でき、電気パケット交換の柔軟性が欠如し、データサービスを効果的に乗せることができない。
【０００３】
アクセスネットワークでは、ＧＰＯＮ（Gigabit-Capable Passive Optical Network、ギガビット受動光ネットワーク）技術はある程度まで光学層及び電気層の利点を組み合わせた。下りリンク方向では、光学層放送モードを採用して、ＯＬＴ（Optical Line Terminal、事業者側の光回線終端装置）の送信した下りリンク信号を光学スプリッタで各ＯＮＵ（Optical Network Unit、光ネットワークユニット）に配送するとともに、各ＯＮＵの上りリンクデータの送信時間と長さを示すために下りリンクフレームヘッダーに上りリンクフレームの帯域幅マップを携え、上りリンク方向では、各ＯＮＵは、帯域幅マップの指示に応じてデータを送信し、フォトカプラを介して１本の波長チャネルに多重化してＯＬＴにアップロードする。このように、ＧＰＯＮは、一方で光学層の高速、大容量及び低コストの特徴を有し、他方で、上りリンク方向で多重化データの光学層の統計多重化を実現し、柔軟性及び帯域幅利用率を向上させる。ＧＰＯＮは、一般的にはスター／ツリーネットワークトポロジーを採用し、その作動原理は、マルチポイント・ツー・シングルポイントの収束型トラフィック（南北トラフィックが主導的な地位を占める）を乗せることに適し、従って、アクセスネットワークで応用されて大規模に展開されていた。
【０００４】
しかしながら、非収束型アプリケーションシーン、例えばメトロ（メトロポリタンエリア）コアネットワーク及びデータセンタ内部交換ネットワークに対しては、東西トラフィックが大部分であり、ひいては主導的な地位を占め、ＧＰＯＮ技術は明らかに適切ではない（東西向きトラフィックはＯＬＴ電気層で転送する必要があり、且つＧＰＯＮの容量の限りがある）。光バースト伝送ネットワーク（Optical Burst Transport Network、ＯＢＴＮと略称する）は、ＯＢ（Optical Burst、光バースト）に基づく全光交換技術を採用し、ネットワークの任意のノード対間に光学層帯域幅を必要に応じて提供し且つ高速にスケジューリングする能力を具備し、各種のトラフィック（例えば南北バーストトラフィック、東西バーストトラフィック等）シーンの動的適応と良好なサポートを実現することができ、リソース利用効率及びネットワーク柔軟性を向上させると同時に、光学層の高速、大容量及び低コストの利点を保つことができ、且つスター／ツリー／リングの様々なネットワークトポロジーに適用できる。図１は、４ノードＯＢＴＮ単方向リングネットワークの模式図であり、それぞれのノードには、１対の高速波長可変バースト送信機及び高速波長可変バースト受信機（複数に拡張可能）が設定され、ネットワーク全体は２つの波長をデータチャネルとし、１つの波長を制御チャネルとし、ノードＡをマスターノードとする。ＯＢＴＮの技術特徴は、以下のとおりである。
【０００５】
（１）データチャネルでは、最も基本的な伝送ユニットがＯＢである。ＯＢ間にガードタイムの間隔を有し、１つ又は複数のＯＢは１つのデータフレームを構成し、波長の異なるチャネルの対応するＯＢフレームとＯＢタイムスロットの開始位置は揃う必要がある。データチャネルはバースト光受信機／送信機を採用し、バーストデータはソースシンクノード対間の光学層で直接伝送され、中間ノードで電気層転送する必要がない。ソース端はクライアント側のデータパケットを収集してＯＢにパケット化して送信する必要がある。
【０００６】
（２）制御チャネルは、データチャネルと分離している。ＯＢＴＮは、独立した波長チャネルで制御情報を乗せ、そのうちＯＡＭ（Operations Administration and Maintenance、操作保守管理）情報、各ノードの帯域幅要求を収集するための帯域幅レポート及び各ノードがデータを送信／受信するように指示する帯域幅マップを含み、且つ対応するデータフレームに先立って、制御フレームが送信される。制御チャネルは、普通の光受信機／送信機を送受信装置とすることができ、対応する制御情報を受信、更新するように、それぞれのノードいずれも電気ドメイン処理を行う。制御フレームとデータフレームのタイミング関係は図２に示される。
【０００７】
（３）高速波長可変光デバイスを採用してＯＢに基づく全光交換を実現する。ＯＢＴＮノードは（ｎｓ（ナノ秒）レベル）送信機／受信機の送信／受信波長を高速に調整することができ、帯域幅マップに基づいて対応する波長及びＯＢタイムスロットを選択してバーストデータ送信／受信を行い、ＯＢに基づく全光交換を実現する。
【０００８】
（４）トラフィック検知のリアルタイムな光学層リソーススケジューリング。ＯＢＴＮは集中制御方式を採用し、各スレーブノードは制御フレームにより周期的に帯域幅要求をマスターノードに報告し、マスターノードは、現在のリソース状態及び帯域幅割り当てポリシーに基づいて波長及びＯＢタイムスロットの割り当てを行い、且つ割り当て結果を帯域幅マップに記録し、更に制御フレームにより各スレーブノードに配分し、トラフィックニーズに応じて光学層リソースの高速スケジューリングを実現する。
【０００９】
しかしながら、バーストデータパケットは、電気処理を行わずに、ソースシンクノード対間の光学層で直接伝送され、従って、波長一致性及びタイムスロット一致性に制約される。図１に示すように、ノードＡからノードＤに送信する１つのバーストデータパケットは、ノードＡで、帯域幅マップにより指定されるように、波長λ１と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットにアッド（Add）され、光学層で直接伝送されるのに起因し、且つ波長インバータ及び光バッファ（波長インバータのコストが非常に高く、信号品質に対して深刻な影響をもたらし、光バッファ技術が画期的な発展を遂げていない）がないため、ノードＢ、ノードＣを経てノードＤに至ってドロップ（Drop）する場合、このバーストデータパケットは、波長及びタイムスロット位置を変更できずに、波長λ１と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットを占有する必要がある。波長タイムスロット割り当ては、上記の様々な要素に制約され、且つ帯域幅リソースの限りがあるため、従って、割り当てが不適切であると、リソース衝突を引き起こし、大量のパケット損失をもたらし、ネットワーク性能を深刻に低下させる。ＯＢＴＮにおいてリソース衝突は主に下記の３種類を含む。
【００１０】
（１）送信機リソース衝突。１つのソース端送信機は、任意のタイムスロット位置で、１つのみの波長でバーストデータを送信することができる。図に示すように、ノードＡは、波長λ１と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットで１つのＡ→Ｄのバーストデータパケットを送信し、この時、帯域幅マップに、更にＡノードをソースノードとする１つのサービスが波長λ２と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットにあると、送信機リソース衝突が生じる。
【００１１】
（２）受信機リソース衝突。１つの目的端受信機は、任意のタイムスロット位置で、１つのみの波長でバーストデータを受信することができる。図に示すように、ノードＤは、波長λ１と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットで１つのＡ→Ｄのバーストデータパケットを受信し、この時、帯域幅マップに、更にＤノードを目的ノードとする１つのサービスが波長λ２と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットにあると、受信機リソース衝突が生じる。
【００１２】
（３）リンクリソース衝突。同一のリンクで任意の波長と対応するデータフレームの任意のタイムスロットは、１回のみ割り当てすることができる。図に示すように、サービスＡ→Ｄは、波長λ１と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットを占有し、この時、帯域幅マップに、波長λ１と対応するデータフレームの３番目のＯＢタイムスロットを占有するサービスＢ→Ａが更にあると、リンクＢＣ及びリンクＣＤでリンクリソース衝突が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の実施例は、帯域幅マップの計算及び更新過程中でリソース衝突を解消する帯域幅マップ更新方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、帯域幅マップ更新方法を提供しており、
マスターノードが制御フレームに含まれる帯域幅レポートを受信した後、帯域幅マップを新規に作成し、リソース状態テーブルを新規に作成し、新規に作成されたリソース状態テーブルにおける全てのリソース状態を使用可能に設定すること、
更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加し、そのリソース占有に応じて前記リソース状態テーブルを更新すること、
制御フレームに含まれる帯域幅レポートに基づいて、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てし、前記新規に作成された帯域幅マップに追加し、新たな帯域幅マップを生成し、且つ前記リソース状態テーブルを更新すること、  
制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分すること、を含む。
【００１５】
好ましくは、上記方法では、
更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加することは、
更新対象の帯域幅マップをトラバーサルし、そのうち前記クロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置を、前記新規に作成された帯域幅マップでの同一の伝送チャネルドロップ割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置として設定すること、を含むことを更に特徴とする。
【００１６】
好ましくは、上記方法では、
前記リソース状態テーブルを新規に作成することは、
現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル、現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを新規に作成すること、を更に特徴とする。
【００１７】
好ましくは、上記方法では、
前記ソース／シンクリソース状態テーブルは、Ｎ×Ｉ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、ノードｎのｉ番目の送信機／受信機のｍ番目の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであり、ｉ＝１，２，・・・，Ｉであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、Ｎ、Ｉ、Ｍはいずれも１より大きい整数であり、ＮはＯＢＴＮリングネットワークのノード数を表し、Ｉはノードデータチャネルの送受信機の数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表し、
前記リンクリソース状態テーブルは、Ｌ×Ｗ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、リンクｌでの波長ｗのｍ番の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｌ＝１，２，・・・・・・，Ｌであり、ｗ＝１，２，・・・，Ｗであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、Ｌ，Ｗ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、Ｌはリンクの数を表し、Ｗはデータチャネル波長数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表す、ことを更に特徴とする。
【００１８】
好ましくは、上記方法では、リソース状態テーブルを更新することは、
非クロスマスターノードサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新すること、
クロスマスターノードアッドサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、前記現在のリンクリソース状態テーブル及び前記次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードドロップサービスに対して、前記現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新すること、を更に特徴とする。
【００１９】
好ましくは、上記方法では、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てすることは、
前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいて、順にソースリソース状態テーブル及びシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、前記ソースリソース状態テーブル及び前記シンクリソース状態テーブルにおいて使用可能な一致している光バーストタイムスロットがあると、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいてルーティングテーブルを問い合わせし、前記ルーティングテーブルにおいて選択されていないルーティングがあると、１つのルーティングを選択し、選択されたルーティングに基づいて、波長の順に応じて前記リンクリソース状態テーブルを問い合わせし、リンクは同一の波長及びソース端シンク端に使用可能な一致している光バーストタイムスロットリソースがあると、要件を満たす１つの波長と光バーストタイムスロット位置を選択して割り当てすること、を含むことを更に特徴とする。
【００２０】
好ましくは、上記方法では、
前記新たな帯域幅マップは、それぞれのバースト伝送チャネルの波長と光バーストタイムスロット設定情報を含み、前記新たな帯域幅マップは１つ又は複数のサブマップからなり、それぞれのサブマップは１つの波長フィールド及び１つの光バーストタイムスロット割り当てフィールドを含む、ことを更に特徴とする。
【００２１】
好ましくは、上記方法では、
前記波長フィールドは波長識別子と光バーストの数からなり、前記光バーストタイムスロット割り当てフィールドはビットマッピング方式を採用し、それぞれのビットはデータフレームにおける１つの光バーストタイムスロット位置と対応する、ことを更に特徴とする。
【００２２】
好ましくは、上記方法では、制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分することは、
前記新たな帯域幅マップに基づいてオブジェクト符号化を行い、制御フレームにより符号化された後の新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分するのを含むこと、を更に特徴とする。
【００２３】
上記問題を解決するために、本発明は、帯域幅マップ更新装置を提供しており、初期化モジュール、割り当てモジュール、生成モジュール、配分モジュール及び更新モジュールを備え、そのうち、
前記初期化モジュールは、制御フレームに含まれる帯域幅レポートを受信した後、帯域幅マップを新規に作成し、リソース状態テーブルを新規に作成し、新規に作成されたリソース状態テーブルにおける全てのリソース状態を使用可能に設定するように設定され、
前記割り当てモジュールは、更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加し、且つ前記更新モジュールをトリガーするように設定され、  
前記生成モジュールは、制御フレームが報告した帯域幅レポートに基づいて、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てし、前記新規に作成された帯域幅マップに追加し、新たな帯域幅マップを生成し、且つ前記更新モジュールをトリガーするように設定され、
前記配分モジュールは、制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分するように設定され、
前記更新モジュールは、トリガーされた後、前記リソース状態テーブルを更新するように設定される。
【００２４】
好ましくは、上記装置では、
前記割り当てモジュールは、更新対象の帯域幅マップをトラバーサルし、そのうち前記クロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置を、前記新規に作成された帯域幅マップでの同一の伝送チャネルドロップ割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置として設定するという方式で、更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加するように設定される、ことを更に特徴とする。
【００２５】
好ましくは、上記装置では、
前記初期化モジュールは、現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル、現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを新規に作成するという方式で、リソース状態テーブルを新規に作成するように設定され、前記ソース／シンクリソース状態テーブルは、Ｎ×Ｉ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、ノードｎのｉ番目の送信機／受信機のｍ番目の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであり、ｉ＝１，２，・・・，Ｉであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、Ｎ，Ｉ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、ＮはＯＢＴＮリングネットワークのノード数を表し、Ｉはノードデータチャネル送受信機の数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表し、前記リンクリソース状態テーブルはＬ×Ｗ×Ｍ三次元マトリクステーブルであり、リンクｌでの波長ｗのｍ番の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、ｌ＝１，２，・・・・・・，Ｌであり、ｗ＝１，２，・・・，Ｗであり、ｍ＝１，２・・・，Ｍであり、Ｌ，Ｗ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、Ｌはリンクの数を表し、Ｗはデータチャネル波長数を表し、Ｍは１つのデータフレームの光バーストタイムスロット総数を表す、ことを更に特徴とする。
【００２６】
好ましくは、上記装置では、
前記更新モジュールは、非クロスマスターノードサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードアッドサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び前記次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードドロップサービスに対して、前記現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新するという方式で、前記対応するリソース状態テーブルを更新するように設定される、ことを更に特徴とする。
【００２７】
好ましくは、上記装置では、
前記生成モジュールは、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいて、順にソースリソース状態テーブル及びシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、前記ソースリソース状態テーブル及び前記シンクリソース状態テーブルにおいて使用可能な一致している光バーストタイムスロットがあると、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいてルーティングテーブルを問い合わせし、前記ルーティングテーブルにおいて選択されていないルーティングがあると、１つのルーティングを選択し、選択されたルーティングに基づいて、波長の順に応じて前記リンクリソース状態テーブルを問い合わせし、リンクは同一の波長及びソース端シンク端に使用可能な一致している光バーストタイムスロットリソースがあると、要件を満たす１つの波長と光バーストタイムスロット位置を選択して割り当てするという方式で、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てするように設定される、ことを更に特徴とする。
【００２８】
好ましくは、上記装置では、
前記生成モジュールが生成した新たな帯域幅マップにそれぞれのバースト伝送チャネルの波長と光バーストタイムスロット設定情報が含まれ、前記新たな帯域幅マップは１つ又は複数のサブマップからなり、それぞれのサブマップは１つの波長フィールド及び１つの光バーストタイムスロット割り当てフィールドを含み、前記波長フィールドは波長識別子と光バーストの数からなり、前記光バーストタイムスロット割り当てフィールドはビットマッピング方式を採用し、それぞれのビットはデータフレームにおける１つの光バーストタイムスロット位置と対応する、ことを更に特徴とする。
【００２９】
好ましくは、上記装置では、
前記配分モジュールは、前記新たな帯域幅マップに基づいてオブジェクト符号化を行い、制御フレームにより符号化された後の新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分するように設定される、ことを更に特徴とする。
【００３０】
本発明の実施例は、プログラム命令を含み、該プログラム命令がマスターノードに実行される場合、該マスターノードに上記方法を実行させることができるコンピュータプログラムを更に提供する。
【００３１】
本発明の実施例は、コンピュータプログラムが含まれているキャリアを更に提供する。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明は、帯域幅マップ更新方法及び装置を提供し、ＯＢＴＮネットワークでは、帯域幅マップ計算及び更新過程ではリソース衝突を解消し、任意ノード対間に帯域幅を動的に割り当てすることを実現すると同時に、パケット損失率を低下させ、ネットワークサービスベアラ能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、ＯＢＴＮリングネットワークの基本的な構造の模式図である。
【図２】図２は、ＯＢＴＮリングネットワークにおける制御フレームとデータフレームの相対的なタイミングの模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施例に係るソース／シンクリソース状態テーブルの例示の模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施例に係るリンクリソース状態テーブルの例示の模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施例に係るルーティングテーブルの例示の模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施例に係る帯域幅マップ更新方法のフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施例に係る波長・タイムスロット割り当て方法のフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施例に係る帯域幅マップオブジェクト符号化の模式図である。
【図９ａ】図９ａは、本発明の実施例に係る帯域幅マップ更新の模式図である。
【図９ｂ】図９ｂは、本発明の実施例に係る帯域幅マップ更新の模式図である。
【図９ｃ】図９ｃは、本発明の実施例に係る帯域幅マップ更新の模式図である。
【図９ｄ】図９ｄは、本発明の実施例に係る帯域幅マップ更新の模式図である。
【図１０ａ】図１０ａは、図１のネットワークシーンに対してのＡ→Ｃの波長・ＯＢタイムスロット割り当ての例示図である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、図１のネットワークシーンに対してＣ→Ｂの波長・ＯＢタイムスロット割り当ての例示図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例に係る帯域幅マップ更新装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
ＯＢＴＮは、全光子波長交換の利点を持っているが、光バッファ技術と波長変換技術の未熟のため、従来の電気層パッキング装置の「記憶−転送」方式を使用することができず、リソース衝突の可能性を大幅に増加させ、大量なパケット損失をもたらす恐れがある。そのため、帯域幅マップ計算段階でリソース衝突問題を配慮する必要があり、合理的な波長タイムスロットリソース割り当てにより、且つ対応する帯域幅マップ更新方法を結合し、リソース衝突を避け、ＯＢＴＮネットワーク効率を向上させ、同時に、ＯＢＴＮネットワークは高速リソーススケジューリングを実現する必要があるため、リアルタイム性ニーズを満たすように、波長タイムスロット割り当てアルゴリズムの複雑度が合理的でなければならない。しかしながら、現在のＯＢＴＮに関連する文献及び特許では、この問題を配慮していない。
【００３５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。ただし、矛盾がない場合、本願における実施例及び実施例における特徴は互いに任意に組み合せることができる。
【００３６】
本発明の実施例のＯＢＴＮネットワークシーンに対する要求は、リングトポロジーネットワークをサポートし、１芯単方向であってもよく、２芯双方向又は多芯双方向であってもよいことである。
【００３７】
本発明の実施例のＯＢＴＮノード構造に対する要求は：ネットワークにおけるノードにはトラフィックニーズに応じて、１対又は複数対のデータチャネル送受信機を設定してもよいことであり、データチャネル送受信機は：ａ．高速波長可変バースト送信機（Fast Tunable Burst Mode Transmitter、ＦＴ−ＢＭＴと略称する）＋普通の受信機（Fast Tunable Burst Mode Receiver、ＦＴ−ＢＭＲと略称する）、ｂ．普通の送信機＋ＦＴ−ＢＭＲ、ｃ．ＦＴ−ＢＭＴ＋ＦＴ−ＢＭＲの３種の方式を採用することができる。
【００３８】
図１は、ＯＢＴＮ単方向リングネットワークの基本構造図であり、そのネットワークシーンは、以下のとおりである。
１）ネットワークトポロジーは４ノード単方向リングネットワークであり、ノードＡはマスターノードであり、他のノードはスレーブノードであり、
２）各ノードはデータチャネルに１対の高速波長可変バースト送信機／受信機が配置され、制御チャネルに１対の普通送信機／受信機が配置され、
３）リングネットワークのデータチャネルには２つの波長が配置され、制御チャネルに１つの波長が配置され、
４）データフレームは１０個のＯＢタイムスロットを含み、リングネットワークのデータリングの長さはデータフレームの長さの４倍であり、
５）制御フレームはマスターノードにより発生され、スレーブノードにより更新され、リングに沿って一周転送してマスターノードで終結し、
６）ＤＢＡ（動的帯域幅割り当て）アルゴリズムは１つのデータフレームで１回実行される。
【００３９】
本発明の内容を詳細に説明するために、主に図１のシーンに対して実施例の説明を行うが、このシーンの以外、本発明は任意の単方向／双方向のＯＢＴＮリングネットワークシーンに適合し、スター及びツリートポロジーは簡単であり、発明の実施例の内容を簡略化して適用することができる。
【００４０】
図１における帯域幅マップ更新は主に下記の４つの段階に分けられる。
【００４１】
１）帯域幅要求の報告：
制御フレームが帯域幅を含んでマスターノードに報告し、マスターノードが受信して、各ノードのＯＢタイムスロットに対する要求に定量化し、
２）帯域幅マップ割り当て：
マスターノードが現在のリソース状態及び帯域幅要求に基づいて、ＤＢＡアルゴリズムを実行し、波長・タイムスロット割り当てを行い、新たな帯域幅マップを生成し、
３）帯域幅マップ配分：
制御フレームが帯域幅マップを携え、予め対応するデータフレームでホップごとに各スレーブノードに送信し、スレーブノードが受信して本ノードアッドマップ及びドロップマップを生成し、同時に、制御フレームがそれぞれのスレーブノードで帯域幅要求を収集し、
４）帯域幅マップ更新及び実行：
スレーブノードが制御フレームを受信した後、制御フレームとデータフレームの相対的なタイムラグに応じて、しばらく延期して新たな帯域幅マップを発効させる。
【００４２】
図９ａ〜図９ｄは、図１のネットワークシーンに対しての帯域幅マップ更新の実施例であり、詳細なプロセスは以下のとおりである。
マスターノードが制御フレームの帯域幅レポートを受信した後、帯域幅マップ計算過程に入る場合、まず帯域幅マップ更新を実行し、図６に示すように、ステップは以下のとおりである。
ステップ１０１：マスターノードは、制御フレームが報告した帯域幅レポートを受信した後、帯域幅マップを新規に作成し、対応するリソース状態テーブルを新規に作成し、新規に作成されたリソース状態テーブルにおける全てのリソース状態を使用可能に設定する。
マスターノードは、１枚の未割り当て帯域幅マップを新規に作成し、新たな帯域幅マップと呼称される。現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル及びリンクリソース状態テーブルを新規に作成し、次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル（次周期シンクリソース状態テーブルとも略称する）を新規に作成し、次周期シンクリソース状態テーブルと略称する、全てのリソース状態を使用可能に設定する。
【００４３】
マスターノードが制御フレーム帯域幅レポートを受信し、帯域幅マップ計算過程に入って、まず初期化する場合、新たな帯域幅マップ及び上記３つのテーブルを新規に作成する。
【００４４】
本実施例では、図９ａに示すように、ネットワーク構成に基づいて、２つの波長及び１０個のＯＢタイムスロットを含み、現在のソース／シンクリソース状態テーブル、次周期シンクリソース状態テーブルを初期化する。本実施例では、次周期シンクリソース状態テーブルは本帯域幅マップと対応する現在のデータフレームの後の４番目のデータフレームのシンクリソース状態テーブル（現在の帯域幅マップでクロスマスターノードアッドサービスに割り当てられたＯＢタイムスロットがマスターノードをパススルーし、次周期帯域幅マップのクロスマスターノードドロップサービスに割り当てられたＯＢタイムスロットと見なされ、次周期データフレームと対応するシンクドロップリソースを占有する）及びリンクリソース状態テーブルを代表し、且つ全てを１に設定し、リソースが占有されていないことを示す。
【００４５】
ステップ１０２：更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新たな帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加し、そのリソース占有に応じて、現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及びリンクリソース状態テーブルを更新する。
マスターノードは更新対象の帯域幅マップ、即ち元の帯域幅マップをトラバーサルし、そのうちのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造の波長とＯＢタイムスロット位置を、新たな帯域幅マップにおける同一の伝送チャネルドロップ割り当て構造の波長及びタイムスロット位置として設定し、同時に現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及び現在のリンクリソース状態テーブルを更新する。
【００４６】
元の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッドサービスに割り当てられたＯＢタイムスロットは、マスターノードをパススルーした後、新たな帯域幅マップ発効周期内の対応するリンク及びシンクドロップリソースを占有し、即ち新たな帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップサービスに割り当てられたＯＢタイムスロットと見なされ、従って、元の帯域幅マップをトラバーサルする必要があり、「そのうちのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造の波長及びＯＢタイムスロット位置を、新たな帯域幅マップにおける同一の伝送チャネルドロップ割り当て構造の波長及びタイムスロット位置として設定する」。
【００４７】
更新対象の帯域幅マップでは、クロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造は：波長１の５番目のＯＢタイムスロットのＤ→Ｃアッド、波長２の２番目のＯＢタイムスロットのＣ→Ｂアッド、３番目のＯＢタイムスロットＤ→Ｂアッド、４番目のＯＢタイムスロットＤ→Ｃアッド、６番目のＯＢタイムスロットＤ→Ｃアッドを含む。
【００４８】
それを新たな帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造に変換し、波長１の５番目のＯＢタイムスロットのＤ→Ｃドロップ、波長２の２番目のＯＢタイムスロットのＣ→Ｂドロップ、３番目のＯＢタイムスロットＤ→Ｂドロップ、４番目のＯＢタイムスロットＤ→Ｃドロップ、６番目のＯＢタイムスロットＤ→Ｃドロップを含む。
【００４９】
同時に、クロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造のリソース占有状態に応じて、現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及びリンクリソース状態テーブルを更新する。例えば、波長１の５番目のＯＢタイムスロットのＤ→Ｃドロップは、５番目のＯＢタイムスロットのＣノードドロップリソース、及びリンクＡＢとＢＣの波長１の５番目のＯＢタイムスロットでのタイムスロットリソースを占有する必要があるため、それを０に設定して「使用不可能」とマークし、その後、波長・タイムスロット割り当て過程ではこのリソースを選択しない。最終的なリソース状態テーブル更新結果は図９ｂに示される。
【００５０】
本実施例では、更新対象の帯域幅マップは現在のデータフレームの前の４番目のデータフレームと対応する帯域幅マップを代表し、更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノードアッドサービスに割り当てられたＯＢタイムスロットはマスターノードをパススルーし、現在の帯域幅マップのクロスマスターノードドロップサービスに割り当てられたＯＢタイムスロットと見なされるため、本データフレームと対応するシンクドロップリソースを占有する。前後周期の帯域幅マップ間に相互影響が存在するため、本実施例では、マスターノードは少なくとも４つの帯域幅マップを保存する必要がある。
【００５１】
ステップ１０３：制御フレームが報告した帯域幅レポートに基づいて、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長及びＯＢタイムスロットを割り当てし、新たな帯域幅マップに追加し、対応する状態テーブルを更新する。
【００５２】
非クロスマスターノードサービスに対して、現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル及びリンクリソース状態テーブルを更新する必要があり、クロスマスターノードアッドサービスに対して、現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、リンクリソース状態テーブル及び次周期シンクリソース状態テーブルを更新する必要があり、クロスマスターノードドロップサービスに対して、前記現在のシンクリソース状態テーブル及び前記現在のリンクリソース状態テーブルを更新する。
【００５３】
本実施例では、帯域幅要求に対して定量化及び波長・ＯＢタイムスロット割り当てを行い、対応するリソース状態テーブルを更新する。
【００５４】
例えば、Ａ→Ｃが１つのＯＢタイムスロットを割り当てすることを要求し、状態テーブルの問い合わせ及び波長タイムスロット割り当てアルゴリズムを経た後、波長１の２番目のＯＢタイムスロットを割り当てし、そのリソース占有は、ノードＡの２番目のＯＢタイムスロットのアッドリソース、ノードＣの２番目のＯＢタイムスロットのドロップリソース、及びリンクＡＢ及びＢＣの波長１の２番目のＯＢタイムスロットでのタイムスロットリソースである。リソース状態テーブルにおいて対応する位置を０に設定し、重複使用による衝突を回避する。
【００５５】
更に、例えば、Ｃ→Ｂアッドは１つのＯＢタイムスロットを割り当てすることを要求し、状態テーブルの問い合わせ及び波長タイムスロット割り当てアルゴリズムを経た後、波長２の３番目のＯＢタイムスロットを割り当てし、そのリソース占有は、ノードｃの３番目のＯＢタイムスロットのアッドリソース、ノードＢの３番目のＯＢタイムスロットの次の周期のドロップリソース、及びリンクＣＤ及びＤＡの波長２の３番目のＯＢタイムスロットでのタイムスロットリソースである。リソース状態テーブルにおいて、対応する位置を０に設定する。ただし、Ｃ→Ｂのルーティングはマスターノードをパススルーし、従って、Ｃノードの現在の割り当て周期のアッドリソース、リンクＣＤ及びＤＡのタイムスロットリソースのみを占有し、Ｂノードドロップリソース及びリンクＡＢタイムスロットリソースの占有は次の割り当て周期の帯域幅マップに反映される。最終的な帯域幅マップ及びリソース状態テーブルは、図９ｃに示される。
【００５６】
ステップ１０４：マスターノードは制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分する。
【００５７】
新たな帯域幅マップの構築を完了し、マスターノードで保存し、且つ帯域幅マップ符号化方式に従って帯域幅マップオブジェクトを生成し、制御フレームにより携え、ホップごとにスレーブノードに配分する。
【００５８】
スレーブノードがどの波長及びタイムスロットでそれらのサービスをアッド・ドロップするかを指導するように、帯域幅マップを制御フレームに携えて各スレーブノードに伝達する必要がある。従って、マスターノードの符号化、制御フレームの携え及びスレーブノードの識別をし易くするために、帯域幅マップは、一致し標準化された符号化方式を有する必要がある。
【００５９】
本実施例では、帯域幅マップオブジェクトを符号化し、制御フレームに携えてスレーブノードに伝送し、制御フレーム及びデータフレームタイミングは図２に示され、スレーブノードは帯域幅マップに基づいて送信波長タイムスロットテーブル及び受信波長タイムスロットテーブルを生成し、図１に示すように、所定の遅延（ノード遅延は測定により決定され、且つ制御フレームに携えて、その実現メカニズムは本特許の検討範囲以外である）の後発効し、ノードのデータ送信及び受信を制御する。
【００６０】
例えばＤ→Ｃドロップは本帯域幅マップにおいて共に３つのＯＢタイムスロットを占有し、それぞれ、波長１の５番目のタイムスロット、波長２の４番目及び６番目のタイムスロットであり、波長１の５番目のタイムスロットは、対応するＢＴＣ（バースト伝送チャネル）オーバーヘッドでのＯＢタイムスロット割り当て符号化において０ｘ００１０（５番目のｂｉｔ置位）として反映し、波長２の４番目及び６番目のタイムスロットは、ＯＢタイムスロット割り当て符号化において０ｘ００２８（４番目の及び６番目のｂｉｔ置位）として反映する。Ｄ→Ｃドロップは本帯域幅マップにおいてクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造に属し、本帯域幅マップの発効範囲内で受信のみをし、従ってアッド位が０に設定され、ドロップ位が１に設定され、クロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造は帯域幅レポートを含まず、このＢＴＣのソースノードは所属するＢＭＳ（バースト多重化段階）オーバーヘッドにおいて明示する。
【００６１】
例えば、Ａ→Ｃは本帯域幅マップにおいて非クロスマスターノード伝送チャネルに属し、本帯域幅マップの発効範囲内で送信及び受信をし、従ってアッド位及びドロップ位がいずれも１に設定され、マスターノードをソースノードとするＢＴＣオーバーヘッドにおいて帯域幅レポートを携える必要がなく、ローカルで読み取って直接に取得することができる。
【００６２】
更に、例えばＣ→Ｂアッドは本帯域幅マップにおいてクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に属し、本帯域幅マップの発効範囲内で送信のみをし、従ってアッド位のみが１に設定され、帯域幅レポートを携える可能性があるが、マスターノードが生成した帯域幅マップが帯域幅レポートを含まずに、制御フレームにより携えてスレーブノードに伝達した場合、図９ｄに示すように、スレーブノードがニーズに応じて制御フレームと対応するＢＴＣオーバーヘッド中に加えて報告する。
【００６３】
本発明の実施例では、ソース／シンクリソース状態テーブル、リンクリソース状態テーブル、ルーティングテーブルを使用する必要がある。
【００６４】
ソース／シンクリソース状態テーブルはＮ×Ｉ×Ｍ三次元マトリクスであり、そのうち、ＮはＯＢＴＮリングネットワークノードの数を表し、Ｉはノードデータチャネル送受信機の数を表し、Ｍは１つのデータフレームのＯＢタイムスロットの総数を表す。それはノードｎのｉ番目の送信機／受信機のｍ番目のＯＢタイムスロット位置での使用可能状態を表し、１はリソースが使用可能であることで、０はリソースが占有されることである。Ｎ，Ｉ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであり、ｉ＝１，２，・・・，Ｉであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍである。
【００６５】
リンクリソース状態テーブルはＬ×Ｗ×Ｍ三次元マトリクスであり、そのうち、Ｌはリンクの数を表し、Ｗはデータチャネル波長の数を表し、Ｍは１つのデータフレームのＯＢタイムスロットの総数を表す。それはリンクｌにおける波長ｗのｍ番目のＯＢタイムスロット位置での使用可能状態を表し、１はリソースが使用可能であることで、０はリソースが占有されることである。Ｌ，Ｗ，Ｍはいずれも１より大きい整数であり、ｌ＝１，２，・・・，Ｌであり、ｗ＝１，２，・・・，Ｗであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍである。
【００６６】
ソース／シンクリソース状態テーブル及びリンクリソース状態テーブルは、空間を節約し、計算効率を向上させるように、ビットマッピングの表現方式を採用することができる。
【００６７】
ルーティングテーブルはＮ×Ｎ×Ｐ×Ｌ四次元マトリクスであり、そのうち、ＮはＯＢＴＮリングネットワークノードの数を表し、Ｐはノード対（ｓ，ｄ）に対してのルーティングの数を表し、Ｌはリンクの数を表す。単方向のリングネットワークに対して、値は１であり、双方向のリングネットワークに対して、値は２である。それは、ノードｓからノードｄまでの第ｐ本のルーティングがリンクｌを通過するかどうかを表し、１は通過を表し、逆は０である。Ｎ，Ｐ，Ｌはいずれも１より大きい整数であり、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであり、ｐ＝１，２，・・・，Ｐであり、ｌ＝１，２，・・・，Ｌである。
【００６８】
図３、４、５は、それぞれ本実施例の図１のシーンに対してのソース／シンクリソース状態テーブル、リンクリソース状態テーブル及びルーティングテーブルの例示である。
【００６９】
本実施例での帯域幅マップ更新方法のイノベーション及び利点は、（１）リソース状態テーブルにより、クロスマスターノード伝送チャネルの本帯域幅マップサイクルでのリソース占有及び現在の割り当てられた伝送チャネルのリソース占有を効果的にマークし、波長・タイムスロット割り当ての際にリソース衝突を発生させず、従って生成された帯域幅マップもリソース衝突を発生させないこと、（２）本帯域幅マップ更新方法は波長・タイムスロット割り当て過程でリソース衝突問題を配慮し、ネットワークベアラ能力を効果的に向上させることができ、リソース利用率が高いこと、であり、従来の帯域幅マップ更新方法は、帯域幅マップを生成した後衝突を検出し、且つ帯域幅マップにおいて衝突リソースに関連する割り当てられた伝送チャネルを取り消して衝突を回避し、このように、帯域幅割り当ての不安定性をもたらし、リソース利用率が低く、ネットワーク性能を保証することが困難である。
【００７０】
本実施例では、状態テーブルに基づく波長・ＯＢタイムスロット割り当て方法は、図７に示すように、下記のステップを含む。  
【００７１】
ステップ２０１：帯域幅要求セットから１つの帯域幅要求を選択しする。
具体的な選択アルゴリズム及び公平性保証メカニズムは本発明の検討範囲以外である。
【００７２】
ステップ２０２：選択された要求のソースシンクノードＩＤに基づいて、順にソースリソース状態テーブル及びシンクリソース状態テーブルを問い合わせする。
非クロスマスターノードサービスに対して、現在の割り当て周期のソースシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、クロスマスターノードサービスに対して、現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル及び次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを問い合わせする。ソースリソース状態テーブルとシンクリソース状態テーブルは、使用可能な一致しているＯＢタイムスロットがあると、ステップ２０３に移行し、状態テーブルをトラバーサルした後、ソースシンクリソース状態テーブルは使用可能な一致しているタイムスロットがないと、割り当てが失敗し、ステップ２０５に移行する。
【００７３】
ステップ２０３：選択された要求のソースシンクノードＩＤに基づいてルーティングテーブルを問い合わせし、選択されていないルーティングがあると、このルーティングを選択し、それを選択済みとマークし、ステップ２０４に移行し、全てのルーティングをトラバーサルしたが、割り当てを完了しないと、ステップ２０５に移行する。
【００７４】
ステップ２０４：ルーティングに基づいて、波長の順に応じてリンクリソース状態テーブルを問い合わせし、リンクは同一の波長及びソース端シンク端で、使用可能な一致しているＯＢタイムスロットリソースがあると、要件を満たす１つの波長及びＯＢタイムスロット位置を選択して割り当てし、帯域幅マップに追加し、割り当てを完了し、各波長をトラバーサルしたが、一致しているＯＢタイムスロット位置がないと、ステップ２０３に移行する。
【００７５】
ステップ２０５：帯域幅要求セットからこの要求を除去し、波長・ＯＢタイムスロット割り当てが失敗した。
【００７６】
図１０ａは、図１のネットワークシーンに対してのＡ→Ｃの波長・ＯＢタイムスロット割り当ての例示図であり、図１０ｂは、図１のネットワークシーンに対してのＣ→Ｂの波長・ＯＢタイムスロット割り当ての例示図である。ここでは、図９ｃの帯域幅マップ更新を実行し終わった後、更にＡ→Ｃ及びＣ→Ｂアッドがそれぞれ１つのＯＢタイムスロットを要求すると仮定し、以下、具体的な過程により波長・タイムスロット割り当て方法を説明する。
【００７７】
非クロスマスターノードサービスＡ→Ｃに対して、図１０ａに示すように、割り当てステップは以下の通りである。
（１）前のＡノードの現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル及びＣノードの現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、一致して使用可能なタイムスロットセット、即ち、タイムスロット７〜１０（例えば、ｂｉｔマッピング方式を採用して、簡単に採用して操作して結果を取得することができ、効率が高く、リアルタイム性を確保することができる）を取得し、
（２）ルーティングテーブルを問い合わせし、Ａ→Ｃの唯一のルーティング（単方向リングネットワーク）を取得してリンクＡＢ及びＢＣをパススルーし、
（３）リンクＡＢ及びリンクＢＣのリソース状態テーブルを問い合わせし、ソースシンク及びリンクの各波長が一致して使用可能なタイムスロットセット、即ち、波長１の７〜１０タイムスロット及び波長２の７〜１０タイムスロットを取得し、
（４）アルゴリズムポリシーに基づいて、使用可能セットから１つの波長及びＯＢタイムスロットを選択して割り当てし、本実施例では、波長１の７番目のＯＢタイムスロットを割り当てする。同時に、それを帯域幅マップに追加し、且つ  Ａノードの現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、Ｃノードの現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及びリンクＡＢ及びＢＣの波長１でのリソース状態テーブルを更新する。
【００７８】
クロスマスターノードアッドサービスＣ→Ｂに対して、図１０ｂに示すように、割り当てステップは以下のとおりである。
（１）Ｃノードの現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル及びＢノードの次の周期のシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、一致して使用可能なタイムスロットセット、即ち、タイムスロット４、タイムスロット６〜１０を取得し、
（２）ルーティングテーブルを問い合わせし、Ｃ→Ｂの唯一のルーティング（単方向リングネットワーク）を取得してリンクＣＤ、ＤＡ及びＡＢをパススルーし、
（３）リンクＣＤ及びリンクＤＡのリソース状態テーブル（本帯域幅マップの発効範囲内でＣＤ及びＤＡのリンクリソースのみを占有し、マスターノードをパススルーした後、ＡＢリンクのリソース占有が次の周期に反映する）を問い合わせし、ソースシンク及びリンク各波長が一致して使用可能なタイムスロットセット、即ち、波長１（λ１）の７〜１０タイムスロット及び波長２の４、６〜１０タイムスロットを取得し、
（４）アルゴリズムポリシーに基づいて、使用可能セットから１つの波長及びＯＢタイムスロットを選択して割り当てし、本実施例では、波長２の４番目のＯＢタイムスロットを割り当てする。同時に、それを帯域幅マップに追加し、且つＣノードの現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、Ｂノード次の周期のシンクリソース状態テーブル及びリンクＣＤ及びＤＡの波長２でのリソース状態テーブルを更新する。
【００７９】
本実施例における波長・タイムスロット割り当て方法のイノベーション及び利点は、（１）リソース状態テーブルは、ビットマッピング方式を採用することができ、記憶領域のニーズを効果的に減少させることができること、（２）状態テーブルの波長・タイムスロット割り当て方法に基づいて、簡単なテーブルルックアップ及びＡＮＤ／ＯＲ操作のみを必要とし、複雑度が低く、リアルタイム計算及び高速リソーススケジューリングのニーズを満たし、且つハードウェアによる実現に適すること、（３）本実施例では波長・タイムスロット割り当て方法は全ての３種のＯＢＴＮノード構造に適合すること、（４）今までこの問題を解決する関連特許及び文献がないこと、である。
【００８０】
本実施例での制御フレーム帯域幅マップオブジェクト符号化構造は図８に示される。本願は、帯域幅マップに関連する符号化構造のみを注目し、制御フレームの他のオブジェクト構造に対して詳しく説明しない。
【００８１】
バースト多重化段階（ＢＭＳ）オーバーヘッドは、１つのノード（ソースノード）を指定するためのものであり、且つこのノードと関連するＯＡＭオーバーヘッドを携える。ＢＭＳオーバーヘッドは、主にソースノードＩＤ、ノードＯＡＭオーバーヘッド及び長さインジケータの３つの部分を含み、そのうち、長さインジケータは、帯域幅マップの識別子の有無、バースト伝送チャネル（ＢＴＣ）の数及びＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）チェックの３つの部分からなる。ＢＴＣの数はＢＭＳにおけるノードＩＤがソースノードであるＢＴＣ総数を表し、帯域幅マップ識別子はこれらのＢＴＣが帯域幅マップを携えるかどうかを明示する。１つのｎノードの光バーストリングネットワークに対して、制御フレームにｎ個のバースト多重化段階（ＢＭＳ）オーバーヘッドを含む。
【００８２】
バースト伝送チャネル（ＢＴＣ）オーバーヘッドは、１つのＢＴＣのＯＡＭオーバーヘッド、帯域幅マップ設定情報及び帯域幅レポート情報を携えるためのものである。バースト伝送チャネル（ＢＴＣ）オーバーヘッドは、長さフィールド、シンクノードＩＤ、アッド／ドロップ識別子、帯域幅マップ、帯域幅レポート及び他のバースト伝送チャネルの関連するオーバーヘッドを含む。長さフィールドは、ＯＢの数、波長の数、帯域幅レポートの数及びＣＲＣチェックからなり、そのうちＯＢの数及び波長の数は、それぞれ帯域幅マップでＢＴＣに割り当てられたＯＢタイムスロットの総数及び波長の数を表し、このように、帯域幅マップの長さを決定することができ、帯域幅レポートの数はこのＢＴＣに含まれる帯域幅レポートの総数を表し、このように、帯域幅レポートの長さを決定することができる。シンクノードＩＤは、このＢＴＣのシンクノードを明記するためのものである。アッド識別子及びドロップ識別子はそれぞれこのＢＴＣがこの制御フレームサイクルのアッド及びドロップにあるかどうかを表す。ＢＴＣにおけるシンクノードＩＤ、アッド識別子及びドロップ識別子はＢＭＳにおけるソースノードＩＤと組み合わせて唯一的に１つのＢＴＣをマークすることができる。
【００８３】
帯域幅マップは、それぞれのＢＴＣの波長及びＯＢタイムスロット設定情報を携えるためのものでる。１つの帯域幅マップは１つ又は複数のサブマップからなり、それぞれのサブマップは、１つの波長フィールド及び１つのＯＢタイムスロット割り当てフィールドを含む。波長フィールドは波長ＩＤ及びＯＢの数からなり、そのうち、波長ＩＤは割り当てられて波長番号を唯一的にマークし、ＯＢの数はこの波長で割り当てられたＯＢの数を表す。ＯＢタイムスロット割り当てフィールドは、ビットマッピング方式を採用し、それぞれのビットはデータフレームにおける１つのＯＢタイムスロット位置と対応し、対応するＯＢタイムスロットがこのＢＴＣに割り当てられると、１に設定し、さもないと０に設定する。
【００８４】
本実施例では、制御フレーム帯域幅マップオブジェクト符号化構造のイノベーション及び利点は、（１）制御フレームがバースト伝送多重化段階＋バースト伝送チャネルの２層の構成方式を採用し、全ての３種のＯＢＴＮノード構造に適用できること、（２）帯域幅マップにおける波長及びタイムスロット設定情報はビットマッピング方式を採用し、制御フレームの長さを効果的に減少し、制御フレームのオーバーヘッドを低減させることができること、である。
【００８５】
図１１は本発明の実施例に係る帯域幅マップ更新装置の模式図であり、図１１に示すように、本実施例に係る装置は、
制御フレームが報告した帯域幅レポートを受信した後、帯域幅マップを新規に作成し、対応するリソース状態テーブルを新規に作成し、新規に作成されたテーブルにおける全てのリソース状態を使用可能に設定するように設定される初期化モジュール、
更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加し、且つ更新モジュールをトリガーするように設定される割り当てモジュール、  
制御フレームが報告した帯域幅レポートに基づいて、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てし、前記新規に作成された帯域幅マップに追加し、新たな帯域幅マップを生成し、且つ前記更新モジュールをトリガーするように設定される生成モジュール、
制御フレームにより前記新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分するように設定される配分モジュール、
トリガーされた後、前記対応するリソース状態テーブルを更新するように設定される前記更新モジュール、を備える。
【００８６】
そのうち、前記割り当てモジュールが、更新対象の帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造に基づいて、新規に作成された帯域幅マップのクロスマスターノード伝送チャネルドロップ割り当て構造を追加することは、更新対象の帯域幅マップをトラバーサルし、そのうち前記クロスマスターノード伝送チャネルアッド割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置を、前記新規に作成された帯域幅マップでの同一の伝送チャネルドロップ割り当て構造の波長と光バーストタイムスロット位置として設定すること、を含む。
【００８７】
そのうち、前記初期化モジュールが、対応するリソース状態テーブルを新規に作成することは、現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル、現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを新規に作成すること、を含み、前記ソース／シンクリソース状態テーブルは、三次元マトリクステーブルであり、ノードｎのｉ番目の送信機／受信機のｍ番目の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表し、前記リンクリソース状態テーブルは三次元マトリクステーブルであり、リンクｌでの波長ｗのｍ番の光バーストタイムスロット位置での使用可能状態を表す。
【００８８】
そのうち、前記更新モジュールが、トリガーされた後、前記対応するリソース状態テーブルを更新することは、非クロスマスターノードサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソース／シンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードアッドサービスに対して、前記現在の割り当て周期のソースリソース状態テーブル、前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブル及び前記次の割り当て周期のシンクリソース状態テーブルを更新し、クロスマスターノードドロップサービスに対して、前記現在の割り当て周期のシンクリソース状態テーブル及び前記現在の割り当て周期のリンクリソース状態テーブルを更新すること、を含む。
【００８９】
そのうち、前記生成モジュールが、現在の帯域幅要求に対して、１つずつ波長と光バーストタイムスロットを割り当てすることは、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいて、順にソースリソース状態テーブル及びシンクリソース状態テーブルを問い合わせし、前記ソースリソース状態テーブル及び前記シンクリソース状態テーブルにおいて使用可能な一致している光バーストタイムスロットがあると、前記現在の帯域幅要求のソースノード識別子及びシンクノード識別子に基づいてルーティングテーブルを問い合わせし、前記ルーティングテーブルにおいて選択されていないルーティングがあると、１つのルーティングを選択し、選択されたルーティングに基づいて、波長の順に応じて前記リンクリソース状態テーブルを問い合わせし、リンクは同一の波長及びソース端シンク端に使用可能な一致している光バーストタイムスロットリソースがあると、要件を満たす１つの波長と光バーストタイムスロット位置を選択して割り当てすること、を含む。
【００９０】
そのうち、前記生成モジュールが生成した新たな帯域幅マップにそれぞれのバースト伝送チャネルの波長と光バーストタイムスロット設定情報を含み、前記新たな帯域幅マップは１つ又は複数のサブマップからなり、それぞれのサブマップは１つの波長フィールド及び１つの光バーストタイムスロット割り当てフィールドを含み、前記波長フィールドは波長識別子と光バーストの数からなり、前記光バーストタイムスロット割り当てフィールドはビットマッピング方式を採用し、それぞれのビットはデータフレームにおける１つの光バーストタイムスロット位置と対応する。
【００９１】
そのうち、前記配分モジュールは、前記新たな帯域幅マップに基づいてオブジェクト符号化を行い、制御フレームにより符号化された後の新たな帯域幅マップを携え、ホップごとにスレーブノードに配分するように設定される。
【００９２】
生成モジュールは、波長・タイムスロット割り当て結果、及び初期化された新たな帯域幅マップに基づいて、完全な新たな帯域幅マップを生成する。波長・ＯＢタイムスロット割り当て過程では、状態テーブルはクロスマスターノードリソース占有状況を反映したため、新たな帯域幅マップにはリソース衝突が存在しない。
【００９３】
本発明の実施例は、プログラム命令を含み、該プログラム命令がマスターノードに実行される場合、該マスターノードに上記方法を実行させることができるコンピュータプログラムを更に提供する。
【００９４】
本発明の実施例は、コンピュータプログラムが含まれているキャリアを更に提供する。
【００９５】
一般の当業者は、上記方法における全部又は一部のステップをプログラムによって関連ハードウェアに命令を出して完成させることができ、前記プログラムはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えば読取り専用メモリ、ディスク又は光ディスク等に記憶してもよいと理解することができる。選択肢として、上記実施例の全部又は一部のステップが１つ又は複数の集積回路（ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣチップを用いる）により実現されてもよい。それに対応して、上記実施例における各モジュール／ユニットはハードウェアの形式で実現されてもよく、ソフトウェア機能モジュールの形式で実現されてもよい。本発明はあらゆる特定形式のハードウェアとソフトウェアの組合せに限らない。
【００９６】
以上は本発明の好適な実施例に過ぎず、当然ながら、本発明は他の複数種の実施例を有し得る。本発明の精神及びその実質を脱逸することなく、当業者は、本発明に基づいて様々な対応する変更及び変形を行い得るが、これら対応する変更及び変形はいずれも本発明の添付の特許請求の範囲の保護範囲に属すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明の実施例は、帯域幅マップ計算及び更新過程ではリソース衝突を解消し、任意ノード対間に帯域幅を動的に割り当てすることを実現すると同時に、パケット損失率を低下させ、ネットワークサービスベアラ能力を向上させることができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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