(57)【要約】【課題】  階層化モバイルネットワーク配下にある端末が通信相手端末とＩＰパケットによる通信を行う際に、モバイルネットワークの位置情報を管理しているホームエージェントの位置管理負荷を低減しつつ、両端末間の通信経路の最適化を図る。【解決手段】  階層化モバイルネットワーク２０内の各モバイルネットワーク２１の位置を、当該階層化モバイルネットワーク２０の最上位モバイルルータ２１−１と、位置管理対象であるモバイルネットワーク２０内に設置されたモバイルルータ２１の位置を管理するホームエージェント１１の２階層で管理する【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ＩＰ網と、移動にともない接続点を変更しながら前記固定ＩＰ網に接続するモバイルルータを備えた複数のモバイルネットワークが階層的に連なるように相互接続されてなる階層化モバイルネットワークとを接続したネットワーク環境において、
前記固定ＩＰ網又はモバイルネットワーク内に、各モバイルネットワーク内に設置されているモバイルルータの気付けアドレスを当該モバイルネットワークの位置情報として管理するとともに、モバイルネットワークへのパケット送出要求があったときには、該モバイルネットワークのネットワークアドレス（ホームプレフィックス）から該モバイルネットワークの位置情報を検索し、検索結果に含まれるモバイルルータの気付けアドレスを宛先としてパケットを送出するホームエージェントを設置することにより、１以上の端末が収納された各モバイルネットワークの位置を管理する方法であって、
前記階層化モバイルネットワーク内に設置され且つ前記固定ＩＰ網に直接接続されているモバイルルータ（最上位モバイルルータ）は、固定ＩＰ網側の自身のアドレスを含む階層化モバイルネットワークの位置情報を下位階層のモバイルルータに通知するとともに、該位置情報を自身のホームエージェントに登録し、
前記階層化モバイルネットワークに設置された他のモバイルルータは、上位階層のモバイルルータから通知された前記位置情報を下位階層のモバイルルータに通知し、該位置情報と同じプレフィックスの気付けアドレスを生成し、該気付けアドレスと、上位階層側の自身のアドレス及び下位階層のモバイルネットワークのプレフィックスとの関係を、自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として最上位モバイルルータに登録するとともに、前記気付けアドレスを自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として自身のホームエージェントに登録する
ことを特徴とする移動端末の位置管理方法。
【請求項２】
前記最上位モバイルルータは、下位階層の各モバイルルータから登録された位置情報により階層化モバイルネットワークの構成を認識し、前記固定ＩＰ網から階層化モバイルネットワーク宛のＩＰパケットを受信すると、階層化モバイルネットワーク内の該当宛先に対して転送する
ことを特徴とする請求項１記載の移動端末の位置管理方法。
【請求項３】
前記最上位モバイルルータ以外の各モバイルルータは、自身が設置されているモバイルネットワーク内から他ＩＰ網宛のＩＰパケットを受信すると、該ＩＰ網パケットの宛先を識別し、
最上位モバイルルータ宛のＩＰパケットの場合には、上位階層側の自身のアドレスを送信元アドレスに設定するとともに最上位モバイルルータの固定ＩＰ網側のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化転送を行い、
最上位モバイルルータ宛以外のＩＰパケットの場合には、自身の気付けアドレスを送信元アドレスに設定するとともに自身のホームエージェントのアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化を行い、さらに上位階層側の自身のアドレスを送信元アドレスに設定するとともに最上位モバイルルータの固定ＩＰ網側のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化転送を行う
ことを特徴とする請求項１記載の移動端末の位置管理方法。
【請求項４】
前記最上位モバイルルータは、自身が設置されているモバイルネットワーク内から他ＩＰ網宛のパケットを受信すると、該ＩＰパケットの宛先を識別し、
自身宛のＩＰパケットの場合には、デカプセル化して転送し、
自身宛以外のＩＰパケットの場合には、固定ＩＰ網側の自身のアドレスを送信元アドレスに設定するとともに自身のホームエージェントのアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化転送を行う
ことを特徴とする請求項１記載の移動端末の位置管理方法。
【請求項５】
前記位置情報の通知には該位置情報を埋め込んだルータ広告機能を用い、
階層化モバイルネットワーク内の各モバイルルータは、上位階層から前記ルータ広告を受信した場合には、該ルータ広告を下位階層の他のモバイルネットワークに通知し、上位階層から前記ルータ広告を受信しない場合には、上位階層側の自身のアドレスを埋め込んだルータ広告を用いて下位階層の他のモバイルルータに通知する
ことを特徴とする請求項１記載の移動端末の位置管理方法。
【請求項６】
階層化モバイルネットワーク内の各モバイルルータは、自身が設置されているモバイルネットワーク内の非移動端末宛のＩＰパケットを受信すると、Mobile IPv6で規定されているReturn Routability機能を非移動端末の代理で実施する
ことを特徴とする請求項１記載の移動端末の位置管理方法。
【請求項７】
階層化モバイルネットワーク内の各モバイルルータは、自身が設置されているモバイルネットワーク内の端末宛の、Mobile IPv6で規定されているCare of Test Initメッセージ又はHome Test Initメッセージを検知すると、Return Routability機能を非移動端末の代理で実施する
ことを特徴とする請求項１記載の移動端末の位置管理方法。
【請求項８】
階層化モバイルネットワーク内の各モバイルルータは、下位階層側のモバイルルータからの位置登録メッセージを識別し、該位置登録メッセージの送信元アドレスの端末を移動端末として認識し、それ以外の端末を非移動端末と認識する
ことを特徴とする請求項６又は７何れか１項記載の移動端末の位置管理方法。
【請求項９】
移動にともない接続点を変更しながら固定ＩＰ網に接続するモバイルルータであって、且つ、該モバイルルータを備えたモバイルネットワークを階層的に連なるように相互接続することにより階層化モバイルネットワークを構築可能なモバイルルータにおいて、
直接接続している固定ＩＰ網側の自身のアドレスを含む位置情報を下位階層のモバイルルータに通知する手段と、
固定ＩＰ網に設けられている自身のホームエージェントに、自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として前記位置情報を登録する手段とを備えた
ことを特徴とするモバイルルータ。
【請求項１０】
移動にともない接続点を変更しながら固定ＩＰ網に接続するモバイルルータであって、且つ、該モバイルルータを備えたモバイルネットワークを階層的に連なるように相互接続することにより階層化モバイルネットワークを構築可能なモバイルルータにおいて、
上位階層のモバイルルータから受信した階層化モバイルネットワークの位置情報を下位階層のモバイルルータに通知する手段と、
前記位置情報と同じプレフィックスの気付けアドレスを生成する手段と、
該気付けアドレスと上位階層側の自身のアドレス及び下位階層のモバイルネットワークのプレフィックスとの関係を、自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として階層的に最上位のモバイルルータに登録する手段と、
固定ＩＰ網に設けられている自身のホームエージェントに、自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として前記気付けアドレスを登録する手段とを備えた
ことを特徴とするモバイルルータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイルルータにより一以上の端末が収容されたモバイルネットワークを階層的に接続してなる階層化モバイルネットワークと該階層化モバイルネットワークと接続する固定ＩＰ網とを接続したネットワーク環境において、前記階層化モバイルネットワーク配下にありモバイルルータとともに集団で移動する端末（群）の位置を適切に管理する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ網における集団移動管理技術としては、従来、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース(IETF)のnemo(Netowork Mobility) Working Groupで議論されている技術が知られている（非特許文献１参照）。以下に、図２３を参照して従来の集団移動管理技術について説明する。図２３は、従来の技術を適用した場合の、階層化モバイルネットワーク内の端末が通信相手端末と通信する手順を示したものである。
【０００３】
（１）ｎ個のモバイルネットワーク１２０−１〜１２０−ｎは、階層的に連なり１つの移動集団である階層化モバイルネットワーク１２０を形成している。各モバイルネットワーク１２０−１〜１２０−ｎには、それぞれモバイルルータ１２１−１〜１２１−ｎが設置されている。階層的に最上位に位置するモバイルネットワーク１２０−１のモバイルルータ１２１−１は、固定ＩＰ網１１０内に設置されている境界ルータ１１２と接続している。
【０００４】
（２）各モバイルルータ１２１−１〜１２１−ｎは、移動先で割り当てられた気付けアドレスを固定ＩＰ網１１０内に設置された各ホームエージェント１１１−１〜１１１−ｎに登録する。図２３の例では、モバイルルータ１２１−１はホームエージェント１１１−１に、…、モバイルルータ１２１−ｎはホームエージェント１１１−ｎに登録する。
【０００５】
（３）固定ＩＰ網１１０内の端末１１３から階層化モバイルネットワーク１２０の端末１２２へのＩＰパケット送信経路を矢印Ｓ１０１〜Ｓ１０７で示す。図に示すように、端末１１３から送信されたパケットは、まず、端末１２２が帰属するモバイルネットワーク１２０−ｎの位置を管理しているホームエージェント１１１−ｎに対して送信される（矢印Ｓ１０１）。
【０００６】
（４）ホームエージェント１１１−ｎは、モバイルネットワーク１２０−ｎのホームプレフィックスに対応する位置情報、すなわちモバイルルータ１２１−ｎの気付けアドレスを検索し、該モバイルルータ１２１−ｎの気付けアドレスすなわちモバイルネットワーク１２０−（ｎ−１）にＩＰパケットを転送するために、該モバイルネットワーク１２０−（ｎ−１）の位置を管理しているホームエージェント１１１−（ｎ−１）に対してＩＰパケットを送信する（矢印Ｓ１０２）。
【０００７】
（５）以下同様にして、階層化モバイルネットワーク１２０の階層を形成する全てのモバイルネットワークの位置を管理するホームエージェントを経由して、端末１２２へＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ１０３〜Ｓ１０７）。
【０００８】
（６）階層化モバイルネットワークＢ内の端末１２２から固定ＩＰ網１１０内の端末１１３へのＩＰパケット送信経路を矢印Ｓ１０８〜Ｓ１１４で示す。図に示すように、端末１２２から送信されたＩＰパケットは、まず、端末１２２が帰属するモバイルネットワーク１２０−ｎに設置されているモバイルルータ１２１−ｎでカプセル化され、以下同様にモバイルネットワークを経由するたびにカプセル化され、最後に最上位モバイルルータ１２１−１でカプセル化された後、最上位モバイルルータ１２１−１の位置を管理するホームエージェント１１１−１に対して送信される（矢印Ｓ1０８）。
【０００９】
（７）ホームエージェント１１１−１は、受信したパケットをデカプセル化した後、ホームエージェント１１１−２に対して送信する（矢印Ｓ１０９）。
【００１０】
（８）以下同様にして、階層化モバイルネットワーク１２０の階層を形成する全てのモバイルネットワークの位置を管理するホームエージェントを経由して、端末１１３へＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ１１０〜Ｓ１１４）。
【００１１】
上述した技術により、端末１２２と端末１１３との通信中に、端末１２２がモバイルルータとともに階層化モバイルネットワークとともに階層化モバイルネットワーク１２０内を移動し、モバイルルータの収容先の変更に伴うアドレス変更が生じても、両端末間の通信を継続することができる。
【非特許文献１】Thierry Ernst、他４名、"Mobile Networks Support in Mobile IPv6(Prefix Scope Binding Updates)"、[online]、平成１４年３月、IETF Network Mobility Working Group、[平成１５年８月８日検索]、インターネットURL<http://www.nal.motlabs.com/nemo/drafts/draft-ernst-mobileip-v6-network-03.txt>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、前記従来の技術では、階層化モバイルネットワーク内にある端末が通信相手端末との通信を行う際に、ＩＰパケットが階層化モバイルネットワーク内のモバイルルータと同数のホームエージェントを経由するため、通信経路が長くなり遅延が大きくなるという難点があった。また、ＩＰパケットの転送経路はｉＰｉｎＩＰの多重トンネルとなるため階層化モバイルネットワークの階層化数に比例してパケットのオーバーヘッドが大きくなり、転送効率が低下するという問題もあった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、階層化モバイルネットワーク配下にある端末が通信相手先端末とＩＰパケットによる通信を行う際に、モバイルネットワークの位置情報を管理しているホームエージェントの位置管理負荷を軽減しつつ、両端末間の通信経路の最適化を図ることができる移動端末の位置管理方法及びモバイルルータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明では、階層化モバイルネットワーク内に設置され且つ固定ＩＰ網に直接接続しているモバイルルータ（最上位モバイルルータ）は、固定ＩＰ網側の自身のアドレスを含む位置情報を下位モバイルルータに通知し、他のモバイルルータは上位モバイルルータから通知された位置情報を下位モバイルルータに通知する。そして、前記最上位モバイルルータは、前記位置情報を自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として自身のホームエージェントに灯籠ｋする。一方、他のモバイルルータは、前記位置情報と同じプレフィックスの気付けアドレスを生成し、該気付けアドレスと、上位階層側の自身のアドレス及び下位階層のモバイルネットワークのプレフィックスとの関係を、自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として最上位モバイルルータに登録するとともに、前記気付けアドレスを自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として自身のホームエージェントに登録する
換言すれば、本発明に係る移動端末の位置管理方法では、階層化モバイルネットワーク内の各モバイルネットワークの位置を、当該階層化モバイルネットワークの最上位モバイルルータと、位置管理対象であるモバイルネットワーク内に設置されたモバイルルータの位置を管理するホームエージェントの２階層で管理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、モバイルルータの位置を階層化モバイルネットワークの位置情報を最上位モバイルルータとホームエージェントの２階層で管理可能となるので、最適な通信経路（パス）を確立できる。したがって、階層化モバイルネットワーク配下にある端末が通信相手端末とＩＰパケットによる通信を行う際に、両端末間の通信経路の最適化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は前提となるネットワーク環境を説明するシステム構成図である。
【００１７】
図１に示す構成では、ｎ個のモバイルネットワーク２０−１〜２０−ｎは、階層的に連なり１つの移動集団である階層化モバイルネットワーク２０を形成している。各モバイルネットワーク２０−１〜２０−ｎには、それぞれモバイルルータ２１−１〜２１−ｎが設置されている。階層的に最上位に位置するモバイルネットワーク２０−１のモバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網内に接続された境界ルータ１２と接続している。
【００１８】
固定ＩＰ網１０には、それぞれモバイルルータ２１−１〜２１−ｎの位置情報を管理するホームエージェント１１−１〜１１−ｎが設置されている。各ホームエージェント１１−１〜１１−ｎは、モバイルルータ２１の気付けアドレスを位置情報として記憶管理する。
【００１９】
本実施の形態では、このようなネットワーク環境においてMobile IPv6（http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-ipv6-24.txt参照）と呼ばれるプロトコル体系を用いる。以下に各モバイルルータ及びホームエージェントの機能構成について、各装置の動作をもって説明する。
【００２０】
まず、本実施形態における階層化モバイルネットワーク内の各モバイルルータが該モバイルルータの位置情報を取得生成する方法について図２を参照して詳細に説明する。
【００２１】
階層化モバイルネットワーク２０の最上位モバイルルータ２１−１は、当該モバイルルータの位置情報（当該モバイルルータ２１−１の固定ＩＰ網側のＩＰアドレス）を階層化モバイルネットワーク２０の位置情報として下位モバイルルータ２１−２に通知する（図２の矢印Ｓ１）。
【００２２】
該通知を受信した下位モバイルルータ２１−２は、通知元の上位モバイルルータ２１−１の位置情報を階層化モバイルルータ２０の位置情報として下位モバイルルータ２１−３に通知する（図２の矢印Ｓ２）。
【００２３】
以下同様にして、上位モバイルルーから下位モバイルルータへ階層モバイルネットワーク２０の位置情報を通知していき（図２の矢印Ｓ３〜Ｓ５）、階層化モバイルネットワーク２０内の全てのモバイルネットワーク２０−１〜２０−ｎが階層化モバイルネットワーク２０の位置情報を取得する。
【００２４】
ここで、階層化モバイルネットワーク２０の位置情報の通知には、IPv6のルータ広告機能を用いる。すなわち各上位モバイルルータ２１−１〜２１−ｎは、ルータ広告用のパケットに階層化モバイルネットワーク２０の位置情報を埋め込んで下位モバイルネットワークに送出することにより階層化モバイルネットワーク２０の位置情報を通知できる。
【００２５】
最上位モバイルルータ２１−１は、境界ルータ１２側のアドレス、すなわち、固定ＩＰ網１０側のアドレスをホームエージェント１１−１に登録する。
【００２６】
また、他の各モバイルルータ２１−２〜２１−ｎは、上位モバイルルータから通知された階層化モバイルネットワーク２０の位置情報（最上位モバイルルータ２１−１の固定ＩＰ網１０側のＩＰアドレス）と同じプレフィックスの気付けアドレスを生成し、この気付けアドレスと、上位階層側の自身のアドレス及び下位階層のモバイルネットワーク２０−２〜２０−ｎのプレフィックスの関係を、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−２〜２０−ｎの位置情報として最上位モバイルルータ２１−１に登録する。さらに、他の各モバイルルータ２１−２〜２１−ｎは、該気付けアドレスを自身が設置されているモバイルネットワーク２０−２〜２０−ｎの位置情報として各ホームエージェント１１−２〜１１−ｎに登録する。図２の例では、モバイルルータ２１−２はホームエージェント１１−２に、…、モバイルルータ２１−ｎはホームエージェント１１−ｎに登録する。
【００２７】
次に、本実施形態における階層化モバイルネットワーク２０内の端末２２から固定ＩＰ網１０内の端末１３へのＩＰパケット送信方法について図３を参照して詳細に説明する。ここで、端末２２はモバイルネットワーク２０−ｎに収容されているものとする。
【００２８】
ＩＰパケットはまず、端末２２から、該端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−ｎ内に設置されたモバイルルータ２１−ｎに送信される。
【００２９】
該ＩＰパケットを受信したモバイルルータ２１−ｎは、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−ｎ内から他ＩＰ網宛のＩＰパケット（図３の例では固定ＩＰ網１０内の端末１３宛のＩＰパケット）を受信すると、該ＩＰパケットの宛先を識別し、最上位モバイルルータ宛以外のＩＰパケットの場合には、階層化モバイルネットワーク２０の位置情報から生成した自身の気付けアドレスを送信元アドレスに設定するとともに自身のホームエージェント１１−ｎのアドレスを宛先に設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化を行う。そしてさらに、上位階層側の自身のアドレスを送信元アドレスに設定するとともに最上位モバイルルータ２１−１の固定ＩＰ網１０側のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化転送する。これにより、カプセル化されたＩＰパケットは、モバイルルータ２１−ｎが帰属するモバイルネットワーク２０−（ｎ−１）内に設置されたモバイルルータ２１−（ｎ−１）に送信される。
【００３０】
該ＩＰパケットを受信したモバイルルータ２１−（ｎ−１）は、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−（ｎ−１）内から他ＩＰ網宛のＩＰパケット（図３の例では最上位モバイルルータ２１−１宛のＩＰパケット）を受信すると、該ＩＰパケットの宛先を識別し、最上位モバイルルータ２１−１宛のＩＰパケットの場合には、上位階層側の自身のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与しカプセル化転送する。以下同様にして、最上位モバイルルータ２１−１を除く階層化モバイルネットワーク２０内の階層を形成する全てのモバイルルータ２１−ｎ〜２１−２でカプセル化され、最上位モバイルルータ２１−１へＩＰパケットが転送される（図３の矢印Ｓ６）。
【００３１】
最上位モバイルルータ２１−１は、自身宛のＩＰパケットを受信すると、デカプセル化したＩＰパケットをその送信元端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−ｎの位置を管理しているホームエージェント１１−ｎへ転送する（矢印Ｓ７）。
【００３２】
ホームエージェント１１−ｎは、受信したＩＰパケットをデカプセル化した後、端末１３に対して送信する（矢印Ｓ８）。
【００３３】
次に、本実施形態における固定ＩＰ網１０内の端末１３から階層化モバイルネットワーク２０内の端末２２へのＩＰパケット送信方法について図４を参照して詳細に説明する。
【００３４】
ＩＰパケットはまず、端末１３から、端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−ｎの位置を管理しているホームエージェント１１−ｎに対して送信される（図４の矢印Ｓ９）。
【００３５】
該パケットを受信したホームエージェント１１−ｎは、モバイルネットワーク２０−ｎのホームプレフィックスに対応する位置情報すなわちモバイルルータ２１−ｎから取得した階層化モバイルネットワーク２０の位置情報を検索するとともに、自身のアドレスを送信元に設定し、前記検索した位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与し、モバイルルータ２１−１に対してカプセル化転送する（矢印Ｓ１０）。
【００３６】
最上位モバイルルータ２１−１は、下位階層側の各モバイルルータ２１−２〜２１−ｎから登録された位置情報により、モバイルルータ２１−１の下位階層側のモバイルネットワーク２０のプレフィックスと、モバイルルータ２１−２の上位階層側の自身のアドレスのプレフィックスとが一致していることから、モバイルルータ２１−１の下位階層側のモバイルルータ２１−２が接続していることを認識し、以下同様にして、階層化モバイルネットワーク構成を認識する。そして、ホームエージェント１１−ｎから階層化モバイルネットワーク２０宛のＩＰパケットを受信すると、端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−ｎの位置情報を検索し、自身のアドレスを送信元に設定するとともに前記検索した位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化する。さらに、階層化モバイルネットワーク構成に基づいて、自身のアドレスを送信元に設定するとともに、モバイルルータ２１−（ｎ−１）の位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化し、以下同様にして、各モバイルルータの位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化したＩＰパケットを、モバイルネットワーク２０−１に対して送信する。
【００３７】
該パケットを受信した各モバイルルータ２１−２〜２１−ｎはデカプセル化して、下位階層側のモバイルネットワークに送信し、端末２２へＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ１１）。
【００３８】
このように、階層化モバイルネットワーク内にある端末が通信相手端末と通信を行う際、従来の方法では、図２３に示すとおり、ＩＰパケットが階層化モバイルネットワーク内のモバイルルータと同数のホームエージェントを経由する必要があり、転送経路が長くなっていたが、本発明によれば、図３及び図４に示すとおり、通信経路途中に存在する階層化モバイルネットワーク内のモバイルルータの位置を管理するホームエージェントの経由を回避し、通信経路を最適化することが可能となる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態について図５を参照して説明する。図５は前提となるネットワーク環境を説明するシステム構成図である。
【００４０】
本実施の形態では、図５に示すように、モバイルネットワーク２０−１に移動端末２３が接続している。モバイルネットワーク２０−１には、モバイルルータ２１−１が設置されている。モバイルネットワーク２０−１のモバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網１０内に設置された境界ルータ１２と接続している。
【００４１】
固定ＩＰ網１０内には、モバイルルータ２１−１の位置情報を管理するホームエージェント１１−１と、移動端末２３の位置情報を管理するホームエージェント１１−２が設置されている。各ホームエージェント１１−１及び１１−２は、モバイルルータ２１−１及び移動端末２３の気付けアドレスを位置情報として記憶管理する。
【００４２】
以下に、モバイルルータ及び移動端末並びにホームエージェントの構成について、各装置の動作をもって説明する。
【００４３】
まず、本実施形態におけるモバイルネットワーク２０−１内の移動端末２３が該移動端末２３の位置情報を取得生成する方法について、図６を参照して詳細に説明する。
【００４４】
モバイルネットワーク２０−１のモバイルルータ２１−１は、当該モバイルルータの位置情報（当該モバイルルータ２１−１の固定ＩＰ網１０側のＩＰアドレス）をモバイルネットワーク２０−１の位置情報として移動端末２２に通知する（図６の矢印Ｓ２１）。
【００４５】
ここで、モバイルネットワークの位置情報野の通知には、IPv6のルータ広告機能を用いる。すなわち、モバイルルータは、ルータ広告用のパケットにモバイルネットワークの位置情報を埋め込んでモバイルネットワークに送出することにより、移動端末にモバイルネットワークの位置情報を通知できる。
【００４６】
次に、モバイルルータ２１−１は、境界ルータ１２と接続している側のアドレス、すなわち、固定ＩＰ網１０側のアドレスをホームエージェント１１−１に登録する。一方、移動端末２３は、モバイルルータ２１−１から通知されたモバイルネットワーク２０−１の位置情報（モバイルルータ２１−１の固定ＩＰ網１０側のＩＰアドレス）と同じプレフィックスの気付けアドレスを生成し、該気付けアドレスと、自身のモバイルルータ２１−１と接続している側のアドレスの関係を、モバイルルータ２１−１に登録するとともに、該気付けアドレスを位置情報として自身のホームエージェント１１−２に登録する。
【００４７】
次に、本実施形態におけるモバイルネットワーク２０−１内の移動端末２３から固定ＩＰ網１０内の端末１３へのＩＰパケット送信方法について図７を参照して詳細に説明する。
【００４８】
移動端末２３は、端末１３宛のＩＰパケットを生成し、さらに、自身のモバイルルータ２１−１と接続している側のアドレスを送信元アドレスに設定し、自身のホームエージェント１１−２のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与しカプセル化を行い、さらに、自身のモバイルルータ２１−１と接続している側のアドレスを送信元アドレスに設定し、モバイルルータ２１−１の固定ＩＰ網１０に接続している側のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与しカプセル化を行い、パケットを送信する。これにより、カプセル化されたＩＰパケットは、移動端末２３が帰属するモバイルネットワーク２０−１内に設置されたモバイルルータ２１−１に送信される（矢印Ｓ２２）
モバイルルータ２１−１は自身宛のＩＰパケットを受信すると、デカプセル化したＩＰパケットをその送信元移動端末２３の位置を管理しているホームエージェント１１−２へ転送する（矢印Ｓ２３）。
【００４９】
ホームエージェント１１−２は、受信したＩＰパケットをデカプセル化した後、端末１３に対して送信する（矢印Ｓ２４）。
【００５０】
次に、本実施の形態における固定ＩＰ網１０内の端末１３からモバイルネットワーク２０−１内の移動端末２３へのＩＰパケット送信方法について図８を参照して詳細に説明する。
【００５１】
ＩＰパケットはまず、端末１３から、該移動端末ＭＮの位置を管理しているホームエージェント１１−２に対して送信される（矢印Ｓ２５）。
【００５２】
該パケットを受信したホームエージェント１１−２は、移動端末２３の位置情報を検索し、自身のアドレスを送信元に設定するとともに前記検索下位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与し、モバイルルータ２１−１に対してカプセル化転送する（矢印Ｓ２６）。
【００５３】
モバイルルータ２１−１は、移動端末２３の位置情報を検索し、自身のアドレスを送信元に設定するとともに前記検索した位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化したＩＰパケットを、モバイルネットワーク２０−１に対して送信する。これにより、移動端末２３にＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ２７）。
【００５４】
このように、本実施形態に係る発明によれば第１の実施形態と同様に、図７及び図８に示すとおり、モバイルネットワーク内のモバイルルータの位置を管理するホームエージェント経由を回避し、通信系を最適化することが可能となる。
【００５５】
なお、本実施の形態では移動端末２３が帰属する階層化モバイルネットワークの階層数が１の場合について説明したが、該階層数は２以上であっても本発明を適用できる。
【００５６】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態について図９を参照して説明する。図９は前提となるネットワーク環境を説明するシステム構成図である。
【００５７】
本実施の形態では、図９に示すとおり、２個のモバイルネットワーク２０−１及び２０−２が階層的に連なり１つの移動集団である階層化モバイルネットワーク２０を形成している。各モバイルネットワーク２０−１及び２０−２には、それぞれモバイルルータ２１−１及び２１−２が設置されている。階層的に最上位に位置するモバイルネットワークのモバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網１０内に設置された境界ルータ１２と接続している。
【００５８】
固定ＩＰ網１０内には、それぞれモバイルルータ２１−１及び２１−２の位置情報を管理するホームエージェント１１−１及び１１−２が設置されている。各ホームエージェント１１−１及び１１−２は、モバイルルータの気付けアドレスを位置情報として記憶管理する。また、固定ＩＰ網１０内には、境界ルータ１２の階層的上位に、Hierarchical Mobile IPv6(http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-hmipv6-08.txt参照)のＭＡＰ（Mobility Anchor Point）１４が設置されている。ＭＡＰ１４は、自身の下位階層側のネットワークに存在するモバイルネットワークや移動端末の位置情報を記憶管理する。
【００５９】
以下に、各モバイルルータ及びＭＡＰの機能構成について、各装置の動作をもって説明する。
【００６０】
まず、本実施形態における階層化モバイルネットワーク内の各モバイルルータが該モバイルルータの位置情報を取得生成する方法について図１０を参照して詳細に説明する。
【００６１】
まず、固定ＩＰ網１０内のＭＡＰ１４は、自身のアドレスを境界ルータ１２に通知する（図１０の矢印Ｓ３１）。
【００６２】
該通知を受信した境界ルータ１２は、通知元のＭＡＰ１４のアドレスを階層化モバイルネットワーク２０内のモバイルルータ２１−１に通知する（図１０の矢印Ｓ３２）。
【００６３】
該通知を受信した階層化モバイルネットワーク２０内のモバイルルータ２１−１は、通知されたＭＡＰ１４のアドレスを階層化モバイルネットワーク２０の位置情報として下位モバイルルータ２１−２に通知する（図１０の矢印Ｓ３３）。
【００６４】
ここで、階層化モバイルネットワークの位置情報（ＭＡＰ１４のアドレス）の通知には、ＩＰｖ６のルータ広告機能を用いる。すなわち各上位モバイルルータは、ルータ広告用のパケットに階層化モバイルネットワークの位置情報を埋め込んでモバイルネットワークに送出することにより、下位モバイルルータに階層化モバイルネットワークの位置情報（ＭＡＰ１４のアドレス）を通知できる。
【００６５】
モバイルルータ２１−１は、境界ルータ１２から通知された階層化モバイルネットワーク２０の位置情報（ＭＡＰ１４のアドレス）と同じプレフィックスの気付けアドレスを生成し、該気付けアドレスと、上位階層側の自身のアドレス及び下位階層側のモバイルネットワーク２０−１のプレフィックスとの関係を、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−１の位置情報としてＭＡＰ１４に登録し、さらに該気付けアドレスを自身が設置されているモバイルネットワーク２０−１の位置情報としてホームエージェント１１−１に登録する。下位モバイルルータ２１−２は、上位モバイルルータ２１−１から通知された階層化モバイルネットワーク２０の位置情報（ＭＡＰ１４のアドレス）と同じプレフィックスの気付けアドレスを生成し、該気付けアドレスと、上位階層側の自身のアドレス及び下位階層側のモバイルネットワーク２０−２のプレフィックスの関係を、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−２の位置情報としてＭＡＰ１４に登録し、さらに該気付けアドレスを自身が設置されているモバイルネットワーク２０−２の位置情報としてホームエージェント１１−２に登録する。
【００６６】
次に、本実施の形態における階層化モバイルネットワーク２０内の端末２２から固定ＩＰ網１０内の端末１４へのＩＰパケット送信方法について図１１を参照して詳細に説明する。ここで端末２２はモバイルネットワーク２０−２に収容されているものとする。
【００６７】
ＩＰパケットはまず、端末２２から、該端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−２内に設置されたモバイルルータ２１−２に送信される。該ＩＰパケットを受信したモバイルルータ２１−２は、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−２内から他ＩＰ網宛のＩＰパケット（図１１の例では固定ＩＰ網１０内の端末１３宛のＩＰパケット）を受信すると、該ＩＰパケットの宛先を識別する。そして、ＭＡＰ１４宛以外のＩＰパケットの場合には、階層化モバイルネットワーク２０の位置情報から生成した自身の気付けアドレスを送信元アドレスに設定するとともに自身のホームエージェント１１−２のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化を行い、さらに上位階層側の自身のアドレスを送信元アドレスに設定するとともにＭＡＰ１４のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化転送する。これにより、カプセル化されたＩＰパケットは、モバイルルータ２１−２が帰属するモバイルネットワーク２０−１内に設置された上位モバイルルータ２１−１に送信される。
【００６８】
該ＩＰパケットを受信した上位モバイルルータ２１−１は、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−１内から他ＩＰ網宛のＩＰパケット（図１１の例ではＭＡＰ１４宛のＩＰパケット）を受信すると、該ＩＰパケットの宛先を識別する。そして、ＭＡＰ１４宛のＩＰパケットの場合には、上位階層側の自身のアドレスを送信元アドレスに設定するとともにＭＡＰ１４のアドレスを宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化する。これにより、ＭＡＰ１４へＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ３４）。
【００６９】
ＭＡＰ１４は、自身宛のＩＰパケットを受信すると、デカプセル化したＩＰパケットをその送信元端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−２の位置を管理しているホームエージェント１１−２へ転送する（矢印Ｓ３５）。
【００７０】
ホームエージェント１１−２は、受信したＩＰパケットをデカプセル化した後、端末１３に対して送信する（矢印Ｓ３６）。
【００７１】
次に、本実施の形態における固定ＩＰ網１０内の端末１３から階層化モバイルネットワーク２０内の端末２２へのＩＰパケット送信方法について図１２を参照して詳細に説明する。ここで、端末２２の位置関係については図１１と同じである。
【００７２】
ＩＰパケットはまず、端末１３から、端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−２の位置を管理しているホームエージェント１１−２に対して送信される（矢印Ｓ３７）。
【００７３】
該パケットを受信したホームエージェント１１−２は、モバイルネットワーク２０−２のホームプレフィックスに対応する位置情報すなわちモバイルルータ２１−２から取得した階層化モバイルネットワーク２０の位置情報を検索する。次いで、自身のアドレスを送信元に設定するとともに前記検索した位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してＭＡＰ１４に対してカプセル化転送する（矢印Ｓ３８）。
【００７４】
ＭＡＰ１４は、階層化モバイルネットワーク２０の各モバイルルータ２１−１及び２１−２から登録された位置情報から、モバイルルータ２１−１の下位階層側のモバイルネットワーク２０−１のプレフィックスと、モバイルルータ２１−２の下位階層側の自身のアドレスのプレフィックスとが一致しており、このことからモバイルルータ２１−１の下位階層側にモバイルルータ２１−２が接続していることを認識する。そして、ＭＡＰ１４は、ホームエージェント１１−２から着信した階層化モバイルネットワーク２０宛のＩＰパケットを受信すると、端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−２の位置情報を検索し、自身のアドレスを送信元に設定するとともに前記検索した位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化し、さらに階層化モバイルネットワーク構成に基づいて、自身のアドレスを送信元に設定するとともにモバイルルータ２１−１の位置情報を宛先アドレスに設定したＩＰヘッダを付与してカプセル化したＩＰパケットを、モバイルネットワーク２０−１に対して送信する。
【００７５】
該パケットを受信した各モバイルルータ２１−１及び２１−２はデカプセル化し、下位階層側のモバイルネットワークに送信し、端末２２へＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ３９）。
【００７６】
本実施形態に係る発明によれば第１の実施形態と同様に、図１１及び図１２に示すとおり、モバイルネットワーク内のモバイルルータの位置を管理するホームエージェント経由を回避し、通信系を最適化することが可能となる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、ＭＡＰの下位階層側に存在する階層化モバイルネットワークの階層数が２の場合について説明したが、該階層数が１または３以上であっても本発明を適用できる。
【００７８】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態について図１３を参照して説明する。図１３は前提となるネットワーク環境を説明するシステム構成図である。
【００７９】
本実施の形態では、図１３に示すとおり、モバイルネットワーク２０−１に端末２２が接続している。モバイルネットワーク２０−１には、モバイルルータ２１−１が設置されている。モバイルネットワーク２０−１のモバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網１０内に設置された境界ルータ１２と接続している。
【００８０】
固定ＩＰ網１０内には、モバイルルータ２１−１の位置情報を管理するホームエージェント１１−１が設置されている。ホームエージェント１１−１は、モバイルルータ２１−１の気付けアドレスを位置情報として記憶管理する。
【００８１】
以下に、モバイルルータ及び各端末の機能構成について各装置の動作をもって説明する。
【００８２】
本実施の形態では、端末２２は、モバイルルータ２１−１に位置登録メッセージを送信していない。このことから、モバイルルータ２１−１は、自身が設置されているモバイルネットワーク２０−１内の端末２２を、Mobile IPv6で規定されているReturn Routability機能を持たない非移動端末であると認識する。
【００８３】
図１４に示すように、モバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網１０内の端末１３から、モバイルネットワーク２０−１内の非移動端末である端末２２へのＩＰパケットを受信すると、自身の境界ルータ１２と接続している側のアドレス、すなわち、固定ＩＰ網１０側のアドレスを気付けアドレスとし、端末２２のアドレスをホームアドレスとして、Mobile IPv6で規定されているCare of Test Initメッセージ（図１４の矢印Ｓ４１）及びHome Test Initメッセージ（図１４の矢印Ｓ４２）を、非移動端末である端末２２の代理で端末１３へ送信する。
【００８４】
図１５に示すように、モバイルルータ２１−１からのCare of Test Initメッセージ及びHome Test Initメッセージを受信した端末１３は、Mobile IPv6で規定されているCare of Testメッセージ（図１５の矢印Ｓ４３）及びHome Testメッセージ（図１５の矢印Ｓ４４）を、モバイルルータ２１−１へ送信する。
【００８５】
図１６に示すように、端末１３からのCare of Testメッセージ及びHome Testメッセージを受信したモバイルルータ２１−１は、自身の境界ルータ１２と接続している側のアドレスを気付けアドレスとするとともに端末２２のアドレスをホームアドレスとして、Mobile IPv6で規定されているBinding Updateメッセージ（図１６の矢印Ｓ４５）を、非移動端末である端末２２の代理で端末１３へ送信する。
【００８６】
モバイルルータ２１−１からのBinding Updateメッセージを受信した端末１３は、モバイルルータ２１−１の気付けアドレス（モバイルルータ２１−１の境界ルータ１２側のアドレス）をモバイルネットワーク２０−１内の端末２２の位置情報として管理する。
【００８７】
以上のような動作により、端末１３とモバイルネットワーク２０−１内の端末２２の通信経路は、図１７の矢印Ｓ４６に示すように、通信経路中に存在するモバイルネットワーク内のモバイルルータ２１−１の位置を管理するホームエージェント１１−１の経由が回避された好適なものとなる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、非移動端末が帰属する階層化モバイルネットワークの階層数が１の場合について説明したが、該階層数が２以上であっても本発明を適用できる。
【００８９】
［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態について図１８を参照して説明する。図１８は前提となるネットワーク環境を説明するシステム構成図である。
【００９０】
本実施の形態では、図１８に示すように、モバイルネットワーク２０−１に端末２２が接続している。モバイルネットワーク２０−１には、モバイルルータ２１−１が設置されている。モバイルネットワーク２０−１のモバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網１０内に設置された境界ルータ１２と接続している。
【００９１】
固定ＩＰ網１０内には、モバイルルータ２１−１の位置情報を管理するホームエージェント１１−１と、固定ＩＰ網１０内の移動端末１５の位置情報を管理するホームエージェント１１−２が設置されている。ホームエージェント１１−１は、モバイルルータ２１−１の気付けアドレスを位置情報として記憶管理する。また、ホームエージェント１１−２は、移動端末１５の気付けアドレスを位置情報として記憶管理する。
【００９２】
以下に、モバイルルータ等の機能構成について、各装置の動作をもって説明する。
【００９３】
本実施の形態では、端末２２はモバイルルータ２１−１に位置登録メッセージを送信していない。このことから、モバイルルータ２１−１は自身が設置されているモバイルネットワーク２０−１内の端末２２を、Mobile IPv6で規定されているReturn Routability機能を持たない非移動端末であると認識する。
【００９４】
図１９及び図２０に示すように、モバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網１０内の移動端末１５から、モバイルネットワーク２０−１内の非移動端末である端末２２への、Mobile IPv6で規定されているCare of Test Initメッセージ（図１９の矢印Ｓ５１）及びHome Test Init（図１９の矢印Ｓ５２）を受信すると、Mobile IPv6で規定されているCare of Testメッセージ（図２０の矢印Ｓ５３）及びHome Test（図２０の矢印Ｓ５４）を非移動端末である端末２２の代理で移動端末１５へ送信する。
【００９５】
図２１に示すように、モバイルルータ２１−１からのCare of Testメッセージ及びHome Testメッセージを受信した移動端末１５は、Mobile IPv6で規定されているBinding Updateメッセージ（図２１の矢印Ｓ５５）を、モバイルルータ２１−１へ送信する。
【００９６】
移動端末１５からのBiniding Updateメッセージを受信したモバイルルータ２１−１は、移動端末１５の位置情報を記憶管理する。これにより、移動端末ＭＮとモバイルネットワーク２０−１内の端末２２の通信経路は、図２２の矢印Ｓ５６に示すように、通信経路中に存在する移動端末１５の位置を管理するホームエージェント１１−２の経由を回避された好適なものとなる。
【００９７】
なお、本実施の形態では、非移動端末が帰属する階層化モバイルネットワークの階層数が１の場合について説明したが、該階層数が２以上であっても本発明を適用できる。
【００９８】
以上、本発明の第１〜第５の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態ではMobile IPv6をプロトコル体系として利用していたが他のプロトコル体系であっても本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】第１の実施形態に係るネットワーク環境を説明するシステム構成図
【図２】位置情報の取得生成方法を説明する図
【図３】階層化モバイルネットワーク内の端末から固定ＩＰ網内の端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図４】固定ＩＰ網内の端末から階層化モバイルネットワーク内の端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図５】第２の実施形態に係るネットワーク環境を説明するシステム構成図
【図６】位置情報の取得生成方法を説明する図
【図７】階層化モバイルネットワーク内の移動端末から固定ＩＰ網内の端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図８】固定ＩＰ網内の端末から階層化モバイルネットワーク内の移動端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図９】第３の実施形態に係るネットワーク環境を説明するシステム構成図
【図１０】位置情報の取得生成方法を説明する図
【図１１】階層化モバイルネットワーク内の端末から固定ＩＰ網内の端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図１２】固定ＩＰ網内の端末から階層化モバイルネットワーク内の端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図１３】第４の実施形態に係るネットワーク環境を説明するシステム構成図
【図１４】モバイルルータがReturn Routability機能を非移動端末の代理で実施する方法を説明する図
【図１５】モバイルルータがReturn Routability機能を非移動端末の代理で実施する方法を説明する図
【図１６】モバイルルータがReturn Routability機能を非移動端末の代理で実施する方法を説明する図
【図１７】固定ＩＰ網内の端末と階層化モバイルネットワーク内の非移動端末との間の通信経路を説明する図。
【図１８】第５の実施形態に係るネットワーク環境を説明するシステム構成図
【図１９】モバイルルータがReturn Routability機能を非移動端末の代理で実施する方法を説明する図
【図２０】モバイルルータがReturn Routability機能を非移動端末の代理で実施する方法を説明する図
【図２１】モバイルルータがReturn Routability機能を非移動端末の代理で実施する方法を説明する図
【図２２】固定ＩＰ網内の端末と階層化モバイルネットワーク内の非移動端末との間の通信経路を説明する図。
【図２３】従来の階層化モバイルネットワークにおける通信を説明する図
【符号の説明】
【０１００】
１０…固定ＩＰ網、１１…ホームエージェント、１２…境界ルータ、１３…端末、１４…ＭＡＰ(Mobility Anchor Point)、１５…移動端末、２０…階層化モバイルネットワーク、２１…モバイルルータ、２２…端末、２３…移動端末
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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