(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のユーザ及び第１のユーザ情報についての第１のＩＰ情報を受信するステップと、
受信した第１のＩＰ情報に関する第１のユーザ情報が登録テーブル中にあるか否かを検索するステップと、
検索した結果、第１のユーザ情報が登録テーブル中に有る場合、該ユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと、
検索した結果、第１のユーザ情報が登録テーブル中に無い場合、上位装置にＩＰ情報を通知することにより、上位記憶装置から第１のユーザ情報と、第１のユーザに関する他のユーザ情報があるときに該他のユーザ情報とを読み出し、登録テーブルにこれらユーザ情報を登録し、登録された第１のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと
を備えた通信制御方法。
【請求項２】
第１のユーザ及び第２のユーザ情報についての第２のＩＰ情報を受信するステップと、
受信した第２のＩＰ情報について、登録テーブル中に既に登録された第２のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと
をさらに備えた請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項３】
第１のユーザ及び第１のユーザ情報についての第１のＡＴＭ情報又はシグナリング情報を受信するステップと、
上位装置にＡＴＭ情報又はシグナリング情報を通知することにより、上位記憶装置から第１のユーザ情報と、第１のユーザに関する他のユーザ情報がある場合に該他のユーザ情報とを読み出し、登録テーブルにこれらユーザ情報を登録し、登録された第１のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと
を備えた通信制御方法。
【請求項４】
上位装置にＩＰ情報を通知して上位記憶装置を検索する際、交換スイッチを介して、又は、直接、必要なユーザ情報を得るようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項５】
上位装置から読み出すユーザ情報は、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換に関する情報のみであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項６】
上位装置から読み出すユーザ情報は、該当するユーザに関するユーザ情報の中から、接続等に関する統計を取ること又は予め決められた順序により、予め定められたデータ数を登録テーブルに記憶することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項７】
前記ＩＰ情報及び前記ＡＴＭ情報は、それぞれ、ＩＰヘッダ及びＡＴＭヘッダであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項８】
前記検索するステップにより検索した結果、該当するユーザ情報が登録テーブル中に無い場合、
上位記憶装置から、第１のユーザ情報を本登録するとともに、
他のユーザ情報を仮登録として、必要が有れば優先順位を設けて、登録テーブルに記憶することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項９】
上位装置から読み出した複数のユーザ情報を、複数の本登録として記憶することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項１０】
ＩＰパケットが送出し終わったとき、ローミングが生じたとき、又は、使用されずに一定時間が経過したとき、本登録のユーザ情報は、仮登録に変更されることを特徴とする請求項８又は９に記載の通信制御方法。
【請求項１１】
本登録又は仮登録として記憶されたユーザ情報は、同一の一定時間又はそれぞれ異なる一定時間使用されないとき、登録テーブルから削除されることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項１２】
所定の時間内に仮登録された情報が使用された場合、その仮登録は本登録に変更されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項１３】
登録テーブルに本登録又は仮登録されたユーザ情報による受信及び送信処理と、暗号／複合処理、圧縮／伸張処理等の信号処理とが、パイプライン処理又は並列処理されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項１４】
ユーザ、ＩＰ情報、ＡＴＭ情報、登録状態を含むユーザ情報を記憶する登録テーブルと、
前記登録テーブルに記憶されたユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を行うＩＰ／ＡＴＭ変換部とを備え、
前記ＩＰ／ＡＴＭ変換部は、
第１のユーザ及び第１のユーザ情報についての第１のＩＰ情報を受信し、
受信した第１のＩＰ情報に関する第１のユーザ情報が前記登録テーブル中にあるか否かを検索し、
検索した結果、第１のユーザ情報が前記登録テーブル中に有る場合、該ユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行し、
検索した結果、第１のユーザ情報が登録テーブル中に無い場合、上位装置にＩＰ情報を通知することにより、上位記憶装置から第１のユーザ情報と、第１のユーザに関する他のユーザ情報があるときに該他のユーザ情報とを読み出し、前記登録テーブルにこれらユーザ情報を登録し、登録された第１のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するようにした通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信制御方法及び通信制御装置に係る。本発明は、特に、様々な媒体を介して様々な速度で通信される複数種の信号（音声／画像／データ）を扱うのに好適なマルチメディア向けの交換システム（ハード構成／オペレーティングシステムの構成）における通信制御方法及び通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日のディジタル通信網では、文献Ａで示される（文献名は注釈を参照。以下同様。）可変長のパケットに信号をのせて通信するパケット通信網、文献Ｂで示される同期化されたフレーム内に時分割されたタイムスロットに信号をのせて通信する時分割通信網（以下、ＳＴＭ（Synchronous Transfer Mode）通信網と称する）、文献Ｃで示されるセルと呼ばれる固定長のパケットに信号をのせて通信する非同期転送モード通信網（以下、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）通信網と称する）、さらには、文献Ｄで示されるＩＰ（Internet Protocol）パケットと呼ばれる可変長パケットに信号をのせてインタネットプロトコル（ＩＰ）という手順に従いＩＰパケットの通信を行うＩＰ通信網（インターネット）のような、様々な通信網により音声・画像・データの各信号が通信されている。
【０００３】
また、信号を伝送する媒体も、従来のメタリック線や光ファイバというような有線の媒体に加え、文献Ｅに示される移動体通信網のように、無線を信号伝送の媒体とするものが急速に増加している。この移動体通信網も文献Ｆに示されたようなＳＴＭ通信網と同様に、タイムスロットに信号をのせて通信するＰＤＣ（Personal Digital Cellular）・ＰＨＳ（Personal Handyphone System）の通信網と、文献Ｇに示されたような信号毎に異なる符号を用いて変調して通信を行うＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）通信網が発展してきている。
【０００４】
以下に、本発明に関連する従来技術について説明する。
図１５に、従来の通信システムの構成図を示す。この通信システムは、ＩＰ網１、ＩＰハンドラ（ＩＰＨ）２、ＡＴＭスイッチ（ＡＴＭＳＷ）３、プロセッサ（ＰＲＯＣ）４、記憶部（ＨＬＲ／ＶＬＲ（Home Location Register/Visitor Location Register））５、基地局（ＢＳ）６及び移動局（ＭＳ）７を有する。
【０００５】
図１６に、従来の登録テーブルの構成図を示す。この図で示す登録テーブルは、この図では、ユーザ１６０、ＡＴＭヘッダ１６１、ＩＰヘッダ１６２を表している。図からもわかるように、従来の登録テーブルは、ユーザ毎に１対１のテーブルを構成しており、それぞれのキーで検索出来るテーブル構造となっている。例えば、ユーザＡに関しては、ＡＴＭヘッダ”０”、ＩＰヘッダ”１９２．７３．９．９”が記憶される。
【０００６】
図１７に、従来の通信制御動作を表すシーケンス図を示す。
ＩＰ網１からＩＰパケットが送信されると、ＩＰＨ２は、これを受信する。ＩＰＨ２は、受信したＩＰパケット中のユーザＡ及びユーザ情報ａについてのＩＰヘッダＩＰ（Ａ：ａ）を抽出し、ＩＰ（Ａ：ａ）で内部の登録テーブルをＩＰ検索する。ここで、ＩＰ（Ａ：ａ）が登録テーブルに未登録の場合、ＰＲＯＣ４にＩＰ（Ａ：ａ）を通知する。ＰＲＯＣ４は、ＨＬＲ／ＶＬＲ５を参照してＩＰ（Ａ：ａ）に関連するユーザ情報ａを読み出す。つぎに、ＰＲＯＣ４では、ＨＬＲ／ＶＬＲ５により読み出したユーザ情報ａを、ＩＰＨ２内の登録テーブルに登録し、テーブルを更新する。また、ＰＲＯＣ４は、その登録と並行して、ＡＴＭＳＷ３を制御して、ＡＴＭ網側のユーザＡとの通話路を確保する。さらに、ＩＰＨ２内のＩＰ／ＡＴＭ変換部では、ユーザ情報ａに基づき、ＩＰヘッダを、ユーザＡ及びユーザ情報ａのＡＴＭヘッダＡＴＭ（Ａ：ａ）に変換する。ＡＴＭＳＷ３は、ＡＴＭ（Ａ：ａ）に基づき、例えば、ＭＳ７のユーザＡとＩＰ網１との通話路を接続して、ＩＰパケットを転送する。
【０００７】
ユーザＡに対するユーザ情報ａがＩＰＨ内の登録テーブルに登録されている間に、再び同一のユーザＡ及びユーザ情報ａのＩＰパケットが受信された場合、登録テーブルを参照してＩＰ（Ａ：ａ）をＡＴＭ（Ａ：ａ）に変換し、ＩＰパケットを転送する。
【０００８】
ここで、ＩＰＨ２がユーザＡ及びユーザ情報ｂのＩＰ（Ａ：ｂ）を受信すると、ＩＰ（Ａ：ａ）を受信した場合と同様に、ユーザ情報ｂをＨＬＲ／ＶＬＲ５より読み出してＩＰＨ２に登録する動作を実行する。その後、ＩＰＨ２は、ＩＰ（Ａ：ｂ）をＡＴＭ（Ａ：ｂ）に変換して、ＡＴＭＳＷ３にＡＴＭ（Ａ：ｂ）を伝送し、ＡＴＭＳＷ３は、これに基づいて、ＩＰパケットを転送する。
【０００９】
以上のように、従来のＩＰＨ２におけるヘッダ処理では、ＩＰ網１とＡＴＭＳＷ３とＭＳ７の対応は１対１対１である。そのため、従来では、ＩＰ網１から発信された際、ＩＰヘッダとＡＴＭヘッダとの間の変換に必要な情報は、発信される度にＩＰＨ２が、ＰＲＯＣ４の制御によりＨＬＲ／ＶＬＲ５を検索して、データを更新するという動作を繰り返すことになる。
【００１０】
また、従来技術においては、以下のような特徴がある。
・ヘッダ処理で、ＩＰ側とＡＴＭ側とＭＳ側の対応は、1対1対1対応である。
・ＩＰルータ等にあるＩＰヘッダ処理で、あるＩＰヘッダが流れたらルーチング情報を記憶して、次からの同一ＩＰヘッダが来た場合のルーチング処理を省く。（なお、このとき、ユーザがどうとかは関係ない。）
・ルーチング情報を時間監視等で抹消する。
・発着信共にユーザと網間でアウトチャネルを用いて通話路を確保する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような現実の各通信網や通信システムは、各々独立に開発・導入されてきたものであり、信号の形式（速度・フォーマット）や通信手順（信号方式、プロトコル等）にそれぞれ違いが存在している。また、通信網の特性も異なるので、提供する通信サービスやそのサービスを提供するための制御機構（例えば、オペレーションシステムの構成、ハード／ソフトインタフェースの構成、さらには通信アプリケーションソフトの機能や構成）にも違いが存在している。
【００１２】
一方、通信網を利用して情報の送受信を行う通信網ユーザや、通信網を提供するプロバイダからは、上述した各通信網の違いがなくなり（あるいは、吸収され）、通信網の構成や手順を意識することなく、使いたいときに、使いたい装置（又は端末）で、情報を最適に通信できる通信サービスを使用して相手と通信できることが、通信設備の使い勝手の向上や通信コストの低減となり、社会の発展に貢献につながるとして、強く望まれている。
【００１３】
このため、上述の複数種の通信信号（音声／画像／データ）や通信網（ＳＴＭ／ＡＴＭあるいは有線／無線）を統合して扱えるような統合通信網の検討も行われているが、一部のメディアを統合して処理するだけにとどまっており、まだ完成したものとは言えない。真に、上述したような様々な通信網を統合した通信網や、各通信網の違いを吸収して簡単な制御で相互接続して通信を可能とするような網間のインターワーキングを行うことが可能な通信網・通信装置（主に交換システム）及びこれらの制御方法の提供が求められる。
【００１４】
本発明の目的は、上述したような既存の通信網の統合あるいは相互接続を実現することにある。また、本発明は、既存の通信網の統合あるいは相互接続を実現するための通信網を構成するに好適な交換システムやその制御方法を、簡単な構成や手順で提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、例えば、既存の通信網はそのまま存在させた状態で、その通信網が元々備えた通信能力や提供サービスを最大限活用するように各既存の通信網を接続し、相互接続や通信サービス提供を実施するように、必要な信号変換や交換あるいは制御処理を行い、各既存の通信網の端末からは希望したときに、希望した宛先に、希望した媒体で情報を提供するための交換システムやその制御方法を簡単な構成や手順で提供することを目的とする。
【００１６】
本発明は、例えば、ユーザ又は端末が複数のＩＰアドレスを持つ場合等において、通話する際のＩＰ網及びＡＴＭ交換機等の制御手順を簡素化することを目的とする。例えば、あるユーザが複数のＩＰアドレスを持ち、それぞれメールを確認する等の処理を行う場合があり、このような場合には、そのユーザは、順次ＩＰアドレスを変えてアクセスすることが想定される。本発明は、ＩＰトラフィック特性を考慮し、このような場合の制御手順を簡素化することを目的とする。さらに、本発明は、ＩＰヘッダ及びＡＴＭヘッダ等の登録において、本登録、仮登録、未登録等の各レベルで管理することで、ＩＰパケット受信時の登録テーブル検索を高速化することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述のような課題を解決するために、本発明による交換システムは、各網間を接続して信号を交換するスイッチとして固定長のパケット（セル）を非同期で交換するＡＴＭスイッチを備え、このＡＴＭスイッチに各通信網との接続を行い通信網からの信号をセルに変換／逆変換する他、各通信網からの制御信号や制御手順を交換システム内部用の信号と手順に変換／逆変換する各種通信網インタフェース（アプリケーション・インタフェーサ）を備えた。また、交換システムの制御を行う制御部は、制御内容に応じて機能分散された複数のプロセッサをＡＴＭスイッチに接続する構成で、各通信網インタフェースと制御信号を通信して網間接続に必要な交換制御等を行う構成とした。また、複数のプロセッサ間同士は、ＡＴＭスイッチとは異なる制御信号専用のスイッチを介して相互接続することで機能分散された信号制御処理を高速に行い、かつ、網間で通信する信号を交換するＡＴＭスイッチの負荷を増やさない構成とした。
【００１８】
また、制御部では、各種通信網が提供する通信サービスを継続して処理する、あるいは別の通信網に好適な通信サービスに変換して提供できるよう、既存の網の通信サービスを提供するアプリケーションソフトを導入した際に、ソフトの構成や機能の差分を吸収するアプリケーションソフトと交換システム本体のオペレーションシステムのインタフェース変換手段を備えた。この構成により、アプリケーションソフトが追加変更されても、これを吸収して動作させ様々な通信サービスの変換・提供ができる構成とした。
【００１９】
具体的には、本発明においては、例えば、以下のような特徴がある。すなわち、
・ヘッダ処理で、ＩＰ側とＡＴＭ側とＭＳ側の対応は、ｎ対１対ｎ対応とする。
・複数のＩＰアドレスを持つユーザー又は端末の、ＩＰ網とのルーチングを高速化する。
・最初のＩＰ情報よりユーザ、端末を特定し、それに関わる複数のＩＰ情報をＩＰＨに登録し（ルーチング処理）、ＩＰＨは、それを元に最初のＩＰを含む複数のＩＰのルーチング処理を省く。
・１ユーザもしくは、１端末が持つ複数のＩＰをデータベースとして上位より貰い、複数のＩＰを本登録、仮登録、未登録と数種類のレベルで時間も含めて管理する。
・ＭＳから発信は、アウトチャネルで通話路を確保する。
・ＩＰ網からの着信は、ユーザデータを切っ掛けにして、アウトチャネルで通話路を確保する。
・通話路確保済みのユーザに、新たなＩＰアドレスでの発着信は、通話路をそのまま使う。但し、無線区間は、必要に応じてチャネルの増減を行う。
【００２０】
本発明の第１の解決手段によると、
第１のユーザ及び第１のユーザ情報についての第１のＩＰ情報を受信するステップと、
受信した第１のＩＰ情報に関する第１のユーザ情報が登録テーブル中にあるか否かを検索するステップと、
検索した結果、第１のユーザ情報が登録テーブル中に有る場合、該ユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと、
検索した結果、第１のユーザ情報が登録テーブル中に無い場合、上位装置にＩＰ情報を通知することにより、上位記憶装置から第１のユーザ情報と、第１のユーザに関する他のユーザ情報があるときに該他のユーザ情報とを読み出し、登録テーブルにこれらユーザ情報を登録し、登録された第１のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと
を備えた通信制御方法を提供する。
【００２１】
また、本発明は、
第１のユーザ及び第２のユーザ情報についての第２のＩＰ情報を受信するステップと、
受信した第２のＩＰ情報について、登録テーブル中に既に登録された第２のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと
をさらに備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第２の解決手段によると、
第１のユーザ及び第１のユーザ情報についての第１のＡＴＭ情報又はシグナリング情報を受信するステップと、
上位装置にＡＴＭ情報又はシグナリング情報を通知することにより、上位記憶装置から第１のユーザ情報と、第１のユーザに関する他のユーザ情報がある場合に該他のユーザ情報とを読み出し、登録テーブルにこれらユーザ情報を登録し、登録された第１のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するステップと
を備えた通信制御方法を提供する。
【００２３】
さらに、本発明の第３の解決手段によると、
ユーザ、ＩＰ情報、ＡＴＭ情報、登録状態を含むユーザ情報を記憶する登録テーブルと、
前記登録テーブルに記憶されたユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を行うＩＰ／ＡＴＭ変換部とを備え、
前記ＩＰ／ＡＴＭ変換部は、
第１のユーザ及び第１のユーザ情報についての第１のＩＰ情報を受信し、
受信した第１のＩＰ情報に関する第１のユーザ情報が前記登録テーブル中にあるか否かを検索し、
検索した結果、第１のユーザ情報が前記登録テーブル中に有る場合、該ユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行し、
検索した結果、第１のユーザ情報が登録テーブル中に無い場合、上位装置にＩＰ情報を通知することにより、上位記憶装置から第１のユーザ情報と、第１のユーザに関する他のユーザ情報があるときに該他のユーザ情報とを読み出し、前記登録テーブルにこれらユーザ情報を登録し、登録された第１のユーザ情報に従い、ＩＰ情報とＡＴＭ情報との変換を実行するようにした通信制御装置を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関連する交換システム、通信装置、この交換システムを用いた通信網の構成、交換制御、通信制御及び通信網制御の実施形態について、図面を用いて説明する。
従来の統合型交換システムでは、相互接続される通信網や取り扱える信号種類に制約が生じていた。これに対して、本発明の交換システムでは、本システムを制御するソフトウェアのアプリケーションとオペレーションシステムとの間にインタフェース変換手段を備え、異種の通信網の制御手段の違いを吸収することにより、複数種類の異なる通信網同士の相互接続を可能とした。本発明の交換システムやこれを用いた通信網ならびに制御方法は、ＡＴＭセルを使用する通信網とＩＰパケットを使用する通信網との接続、及び、有線通信網と無線通信網との相互接続等のように、あらゆる種別の通信網との相互接続においても適用できるものである。
【００２５】
図１は、本発明に関連する交換システムが適用される通信網全体の構成を示す網構成図である。
通信網全体は、交換システム１−１、１−２、１−３を備えた通信網１００に、ＡＴＭ通信網１０１、ＳＴＭ通信網１０２、ＩＰ通信網１０３、移動体通信網１０４等の各種通信網及びネットワークが接続されたものである。また、各通信網には、端末１０６−１、１０６−２、１０６−３等が接続される。移動体通信網１０４は、基地局ＢＳ及び移動体ＣＳを有する。その他に、無線局又は無線ローカルネットワーク１０５が、適宜の網に接続されてもよい。ＡＴＭ通信網１０１は、ＡＴＭセルで情報を送受信するものであり、ＩＴＵ（International Telecommunication Union、国際電気通信連合）のＩＴＵ−Ｔ勧告Ｑ．２９３１等で規約される。ＳＴＭ通信網１０２は、時分割多重されたタイムスロットで情報を送受信するものであり、例えば、Ｄ７０ディジタル交換網やＩＮＳ６４通信網である。ＩＰ通信網１０３は、ＩＰパケットで情報を送受信するものであり、例えばインターネットと呼ばれるものである。また、移動体通信網１０４は、例えば、ＰＤＣ／ＰＨＳ、ＣＤＭＡ等と呼ばれる通信網である。そして、本発明の交換システム１−１、１−２及び１−３は、各種通信網からのユーザ間で通信される情報等を含む各種信号の変換を行ったり、接続要求・応答、切断要求・応答等の制御信号の解析・変換を行うことで、異なる通信網同士の接続を実現することができるものである。
【００２６】
図２に、本発明を適用する交換システムの概略構成図を示す。
交換システム１は、スイッチ（ＳＷ）１１、ＡＴＭインタフェース（ＡＴＭＩＦ）１２、ＳＴＭインタフェース（ＳＴＭＩＦ）１３、ＩＰインタフェース（ＩＰＩＦ）１４、信号装置（ＳＩＧ装置）１５、処理装置（ＣＰ）１６、管理保守装置（ＯＡＭ装置）１７、応答装置１８を備える。また、ＡＴＭ通信網１０１は、ＣＤＭＡ等の移動体通信網１０４を含むこともできる。ＳＴＭ通信網１０２は、ＰＤＣ・ＰＨＳ等の移動体通信網１０４を含むこともできる。ここでは、また、ＩＰ通信網１０３としては、インターネット等が用いられる。
【００２７】
異種網とのインタフェースは、まず、ＡＴＭＩＦ装置１２は、ＡＴＭ通信網１０１やＣＤＭＡ等の移動体通信網１０４との間について、インタラクションを行う。ＳＴＭＩＦ装置１３は、ＳＴＭ通信網１０２やＰＤＣ／ＰＨＳ等の移動体通信網１０４との間について、インタラクションを行う。また、ＩＰＩＦ装置１４は、ＩＰ通信網１０３との間について、インタラクションを行う。
【００２８】
また、交換システム１内においてこれら異種網との交換接続は、各インタフェース装置間をＳＷ１１を介して接続することで実現する。ＳＷ１１は、例えばＡＴＭスイッチを用いることができる。また、それぞれの網との信号処理は、ＳＩＧ装置１５にて実施する。そして、それぞれの網に対し必要時に送受信する可聴音は、ＴＫＹ装置、ＰＢＳ／Ｒ装置等の応答装置１８で、その制御を行う。また、各インタフェース装置及びそのインタフェースを介在した対向網との試験、各種保守機能は、ＯＡＭ装置１７にて実現する。
【００２９】
このような交換システムにおける上述の各装置は、ＣＰ１６により統括して制御される。各装置固有の制御ファームウェアは、各装置にダウンロードされて実行されることができるが、交換システム全体を制御する目的から各装置をシステムとして統括制御するドライバ及びカーネル及び装置管理プログラムと言ったプラットフォームプログラムは、ＣＰ１６にロードされて実行されることができる。また、本システムのアプリケーション・プログラムも、このＣＰ１６にロードされて実行されることができる。
【００３０】
つぎに、本発明に係るＩＰハンドラによる通信制御方法を説明する。
図３に、本発明に係る通信システムの構成図を示す。ここでは、一例として、本発明は、ＩＰ網１０とＡＴＭ網及び移動体網とのインタワークに適応されるが、これに限らず適宜のネットワーク及びその組合せに適用することができる。
【００３１】
この通信システムは、ＩＰ網１０、ＩＰハンドラ（ＩＰＨ）２０、ＡＴＭスイッチ（ＡＴＭＳＷ）３０、プロセッサ（ＰＲＯＣ）４０、記憶部（ＨＬＲ／ＶＬＲ（Home Location Register/Visitor Location Register））５０、基地局（ＢＳ）６０及び移動局（ＭＳ）７０を備える。さらに、ＩＰＨ２０は、ＩＰ／ＡＴＭ変換部２１、及び登録テーブル２２を有する。ＩＰ／ＡＴＭ変換部２１は、ＩＰヘッダとＡＴＭヘッダとの変換を行う。登録テーブル２２は、ＩＰヘッダとＡＴＭヘッダとの対応関係を記憶するテーブルである。登録テーブル２２は、例えば、ＰＲＯＣ４０の制御により、ＨＬＲ／ＶＬＲ５０から読み出したＩＰ／ＡＴＭの対応関係を示す情報等を登録する。ＩＰ／ＡＴＭ変換部２１は、登録テーブル２２に登録された情報を読み出す。通信システムは、この他に、図示されていないが、信号装置（ＳＩＧ装置）、保守管理装置（ＯＡＭ装置）等を備える（図２参照）。
【００３２】
図４に、本発明に係る通信システムの動作説明図を示す。以下に、ＩＰ網１０から着信があった場合の動作概略を説明する。以下に、括弧で表した数字は図中のそれと対応する。
【００３３】
（１）まず、ＩＰＨ２０は、ＩＰ網１０からＩＰパケットを受信する。
（２）ここで、このＩＰ情報（ＩＰヘッダ）は、登録テーブル２２上では未登録であるとする。この場合、ＩＰＨ２０は、ＰＲＯＣ４０に対してＩＰ情報を通知する。なお、ＩＰ情報が登録テーブル２２に既に登録済みである場合、ＩＰ／ＡＴＭ変換部２１は、それに従いＩＰヘッダをＡＴＭヘッダに変換し、ＩＰパケットを転送する。
（３）ＰＲＯＣ４０は、ＨＬＲ／ＶＬＲ５０を参照し、通知されたＩＰ情報からユーザ情報収集及び／又はルート情報等を獲得する。
（４）ＰＲＯＣ４０が得たユーザ情報をＩＰＨ２０に設定する。なお、これと並行してＡＴＮＳＷ３０により、ＡＴＭ網内とＭＳ７０等のユーザとの間の通信ルートを確保する。
（５）ＩＰ／ＡＴＭ変換部２１は、ＩＰヘッダをＡＴＭヘッダに変換し、（１）で受信されたＩＰパケットは、ユーザに転送される。
（６）以後、ＩＰパケットを受信した際、登録テーブル２２でユーザ情報が登録されている場合、それに従いＩＰパケットを転送する。
【００３４】
図５に、通信制御動作におけるＩＰヘッダ及びＡＴＭヘッダについての説明図を示す。ここでは、一例として、移動局ＭＳ７０とＩＰ網１０との間におけるこれらヘッダの送受を説明する。
【００３５】
ＭＳ７０からＩＰ網１０への通信では、まず、ＭＳが、ＩＰヘッダＡをＢＳ６０に送信すると、ＢＳ６０は、これにＡＴＭヘッダＡを付加して、ＡＴＭ網に送信する。ＡＴＭ網は、ＡＴＭヘッダＡをＩＰ網用のＡＴＭヘッダＢに変更して、ＩＰＨ２０に送信する。ＩＰＨ２０は、ＡＴＭヘッダを削除し、ＩＰヘッダＡをＩＰ網１０に送信する。ＩＰ網１０からＭＳ７０への通信でも、同様に、ＩＰヘッダＢにＡＴＭヘッダＣ及びＤが付加又は削除されて、伝送される。
【００３６】
図６に、本発明に係るＨＬＲ／ＶＬＲのデータベース構成図を示す。
この図では、各ユーザ情報としては、例えば、ユーザ６００、ＡＴＭヘッダ６０１、ＩＰ登録数６０２、ＩＰヘッダ６０３、ユーザ属性（１）６０４及びユーザ属性（２）６０５等が含まれる。なお、ＩＰ登録数６０２、ユーザ属性（１）６０４及びユーザ属性（２）６０５等は、適宜省略されても良いし、また、他の情報がさらに含まれても良い。ＩＰ登録数６０２は、１ユーザ又は１端末が持つＩＰヘッダの個数である。
【００３７】
また、ユーザ属性（１）６０４及びユーザ属性（２）６０５には、ＩＰＨでトラフィック特性及びＩＰＨ内個別情報等の適宜の情報を格納している。トラフィック情報は、ＰＲＯＣ４０からのユーザ情報の読み取り時又はユーザ情報削除時等に通知される。ＰＲＯＣ４０は、そのユーザ属性の情報を元に、登録状態等のユーザ情報の更新を行うことができる。これにより、ユーザのトラフィックに適応した制御が可能となる。
【００３８】
この図では、例えば、ユーザＡについては、４つのユーザ情報が登録されている。ＡＴＭヘッダ６０１が”０”、ＩＰ登録数６０２が”４”に対して、ＩＰヘッダ６０４が”１９２．７３．９．９”、”１９２．７３．９．１０”、”１９２．７３．１０．１１”及び”１９２．７３．１０．２００”の４つのユーザ情報が記憶されている。
【００３９】
図７に、本発明に係るＩＰＨの登録テーブルに記憶されるユーザ情報の説明図を示す。
この図では、各ユーザ情報としては、例えば、ユーザ７００、ＡＴＭヘッダ７０１、ＩＰ登録数７０２、登録状態７０３、ＩＰヘッダ７０４及びユーザ属性７０５等が含まれる。なお、ＩＰ登録数７０２、登録状態７０３及びユーザ属性７０１は、適宜省略されても良いし、また、他の情報がさらに含まれても良い。ＩＰ登録数７０２及び登録状態７０３は、上述の通りである。登録状態７０３は、ここでは、一例として、ＩＰの登録を本登録、仮登録１、仮登録２、未登録の４レベルで管理している状態を表している。なお、仮登録をさらに複数段階に分けることや、ひとつの段階とすることもできる。ユーザ７００が複数のＩＰアドレスを有する場合、それぞれメール等を確認する処理を行う場合等に、順次ＩＰアドレスを変えてアクセスすることが想定される。登録状態７０３は、そのような場合における手順の簡略化のためにＩＰの登録を設定したものである。また、ユーザ属性７０５には、ＨＬＲ／ＶＬＲ５０に記憶されたトラフィック特性及びＩＰＨ内個別情報等のユーザ属性（１）７０４又はユーザ属性（２）７０５又はその他の情報に基づき、適宜抽出されたデータが格納されている。
【００４０】
この図では、例えば、ユーザＡについては、４つのＩＰアドレスを持つため、４つのユーザ情報が登録されている。すなわち、ＡＴＭヘッダ７０１が”０”、ＩＰ登録数７０２が”４”、本登録のＩＰヘッダ７０４が”１９２．７３．９．９”、仮登録１のＩＰヘッダ７０４が”１９２．７３．９．１０”、仮登録２のＩＰヘッダ７０４が”１９２．７３．１０．１１”及び”１９２．７３．１０．２００”である。
【００４１】
図８に、ＩＰＨのＩＰヘッダ検索テーブルの説明図を示す。ＩＰＨ２０が接続ルートを求める際に、このようなＩＰヘッダ検索テーブルに基づき検索することができる。ＩＰヘッダ検索テーブルは、登録状態毎に構成する。また、各テーブルの構造は、同一であり、図８（Ａ）は、本登録のＩＰ検索テーブルを、図８（Ｂ）は、仮登録１のＩＰ検索テーブルを、図８（Ｃ）は、仮登録２のＩＰ検索テーブルを示している。図８（Ａ）で示される本登録のユーザ情報は、ＩＰヘッダを現在使用中であることを示す。なお、これらのテーブルは、ＩＰＨ２０内又は他の適宜の記憶装置に記憶される。
【００４２】
図９に、本発明に係る通信制御動作を表す第１のシーケンス図を示す。これは、ＩＰ網１０が送信元で、宛先がＡＴＭ網又は移動体網（ＢＳ６０、ＭＳ７０）である場合の動作を表すシーケンス図である。
【００４３】
ＩＰ網１０からＩＰパケットが送信されると、ＩＰＨ２０は、これを受信する。ＩＰＨ２０は、受信したＩＰパケット中のユーザＡ及びユーザ情報ａについてのＩＰヘッダＩＰ（Ａ：ａ）を抽出し、ＩＰ（Ａ：ａ）で登録テーブル２２をＩＰ検索する。ここで、ＩＰ（Ａ：ａ）が登録テーブル２２に未登録の場合、ＰＲＯＣ４０にＩＰ（Ａ：ａ）を通知する。ＰＲＯＣ４０は、ＨＬＲ／ＶＬＲ５０を参照してＩＰ（Ａ：ａ）に関連するユーザ情報ａを読み出すとともに、ユーザＡに関するその他のユーザ情報ｂ、ｃ及びｄも読み出す。つぎに、ＰＲＯＣ４０では、ＨＬＲ／ＶＬＲ５０により読み出したユーザ情報ａ、ｂ、ｃ及びｄを、ＩＰＨ２０内の登録テーブル２２に登録し、テーブルを更新する。また、ＰＲＯＣ４０は、その登録と並行して、ＡＴＭＳＷ３０を制御して、ＡＴＭ網側のユーザＡとの通話路を確保する。さらに、ＩＰＨ２０内のＩＰ／ＡＴＭ変換部２１では、ユーザ情報ａに基づき、ＩＰヘッダを、ユーザＡ及びユーザ情報ａのＡＴＭヘッダＡＴＭ（Ａ：ａ）に変換する。ＡＴＭＳＷ３０は、ＡＴＭ（Ａ：ａ）に基づき、例えば、ＭＳ７０のユーザＡとＩＰ網１０との通話路を接続して、ＩＰパケットを転送する。
【００４４】
ユーザＡに対するユーザ情報ａが登録テーブル２２に登録されている間に、再び同一のユーザＡ及びユーザ情報ａのＩＰパケットが受信された場合、登録テーブル２２を参照してＩＰ（Ａ：ａ）をＡＴＭ（Ａ：ａ）に変換し、ＩＰパケットを転送する。
【００４５】
ここで、ＩＰＨ２０がユーザＡ及びユーザ情報ｂのＩＰ（Ａ：ｂ）を受信すると、ユーザ情報ｂは既に登録テーブル２２に登録されているので、ＩＰＨ２０は、このユーザ情報ｂを使用することができる。ＩＰ／ＡＴＭ変換部２１は、登録テーブル２２を参照して、ＩＰ（Ａ：ｂ）をＡＴＭ（Ａ：ｂ）に変換して、ＡＴＭＳＷ３０にＡＴＭ（Ａ：ｂ）を伝送する。ＡＴＭＳＷ３０は、ＡＴＭ（Ａ：ｂ）に基づいて、ＩＰパケットを転送する。
図１０に、本発明に係る通信制御動作を表す第２のシーケンス図を示す。これは、ＡＴＭ網又は移動体網（ＢＳ６０、ＭＳ７０）が送信元で、宛先がＩＰ網１０である場合の動作を表すシーケンス図である。
【００４６】
ＡＴＭ網からセルが送信されると、ＡＴＭ交換機は、これを受信する。ＡＴＭ交換機では、ＰＲＯＣ４０が、受信したセル中のユーザＡ及びユーザ情報ａについてのシグナリング・ヘッダＳＩＧ（Ａ：ａ）を抽出し、ＳＩＧ（Ａ：ａ）でＨＬＲ／ＶＬＲ５０を参照してＳＩＧ（Ａ：ａ）に関連するユーザ情報ａを読み出すとともに、ユーザＡに関するその他のユーザ情報ｂ、ｃ及びｄも読み出す。つぎに、ＰＲＯＣ４０では、ＨＬＲ／ＶＬＲ５０により読み出したユーザ情報ａ、ｂ、ｃ及びｄを、ＩＰＨ２０内の登録テーブル２２に登録し、テーブルを更新する。また、ＰＲＯＣ４０は、ＡＴＭＳＷ３０を制御して、その登録と並行してＩＰ網側との通話路を確保する。さらに、ＡＴＭ網のＡＴＭ交換機は、ユーザＡ及びユーザ情報ａについてのＡＴＭヘッダＡＴＭ（Ａ：ａ）をＩＰＨ２０に送る。ＩＰＨ２０内のＩＰ／ＡＴＭ変換部２１では、登録テーブル２２に登録されたユーザ情報ａに基づき、ＡＴＭ（Ａ：ａ）を、ユーザＡ及びユーザ情報ａのＩＰヘッダＩＰ（Ａ：ａ）に変換する。ＩＰ網１０は、ＩＰ（Ａ：ａ）に基づき、例えば、ＭＳ７０のユーザＡとＩＰ網１０との通話路を接続して、セルを転送する。
【００４７】
ユーザＡに対するユーザ情報ａが登録テーブル２２に登録されている間に、再び同ユーザＡ及びユーザ情報ａのセルが受信された場合、登録テーブル２２を参照してＡＴＭ（Ａ：ａ）をＩＰ（Ａ：ａ）に変換し、セルを転送することができる。
【００４８】
ここで、ＩＰＨ２０が、ユーザＡ及びユーザ情報ｂのＡＴＭ（Ａ：ｂ）をＡＴＭ網から受信すると、ユーザ情報ｂは既に登録テーブル２２に登録されているので、ＩＰＨ２０は、このユーザ情報ｂを使用することができる。ＩＰ／ＡＴＭ変換部２１は、登録テーブル２２を参照して、ＡＴＭ（Ａ：ｂ）をＩＰ（Ａ：ｂ）に変換して、ＩＰ網１０にＩＰ（Ａ：ｂ）を転送する。ＩＰ網１０は、ＩＰ（Ａ：ｂ）に基づいて、セル又はパケットを転送する。
【００４９】
つぎに、登録テーブル２２の更新及び削除について説明する。図１１に、登録テーブルの登録状況の更新についての説明図を示す。
ＩＰ網１０からＩＰパケットが着信すると、登録テーブルに該当するユーザ情報がなければＨＬＲ／ＶＬＲ５０からユーザ情報を読み出す。その際、登録テーブル２２では、読み出されたユーザ情報は、未登録状態から本登録状態に移行する。本登録にされてから、タイマＡにより一定時間未使用で過ぎたユーザ情報は、仮登録１とされる。さらに、仮登録１から、タイマＢにより一定時間未使用で過ぎたＩＰ情報は、仮登録２とされる。なお、タイマＡの一定時間は、タイマＢの一定時間より小さく設定すると良い。また、登録テーブル２２に登録されていないユーザ情報は、未登録状態である。未登録とされるには、タイマＣにより一定時間を過ぎたユーザ情報もしくは、ローミングを行ったユーザ情報等である。このように、ひとつ又は複数登録されたユーザ情報は、各タイマのタイムアウト時間に応じて、使用されない場合に段階的に登録レベルが下がり、さらには、登録テーブル２２から削除される。また、仮登録されている状態で使用された場合は、本登録に変更される。
【００５０】
図示の例では、未登録状態から、ＩＰパケットの着信により本登録とされ、タイマＡのタイムアウト後、ＩＰパケットが通過したため再び本登録となり、さらに、タイマＡ、Ｂ、Ｃのタイムアウト及びＩＰパケットの着信によりユーザ情報が削除されるまでの仮定を示している。
【００５１】
つぎに、ＩＰＨ２０の具体的構成と、ＩＰＨ２０における処理を高速化するための並列処理・パイプライン処理について説明する。
図１２に、本発明の通信システムの詳細な構成図を示す。
【００５２】
ＩＰＨ２０は、図示のように、通信プロセッサ５０１、プログラムワークメモリ５０２、ユーザデータ用メモリ５０３、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）５０４、スイッチ５０５及び５０６等を備える。通信プロセッサ５０１側には、プログラムワークメモリ５０２の他に、プログラム格納メモリ、信号処理用メモリ、信号終端装置、クロック選択機構、ＡＴＭセル選択機構等を有する。ＤＳＰ５０４側には、ＤＳＰ用プログラムメモリ、ＤＳＰ用プログラムワークメモリ等を備える。ユーザデータ用メモリ５０３は、ＤＳＰ５０４側と通信プロセッサ５０１側との両方で時分割的に利用することができるように、スイッチ５０５及び５０６のいずれかをオンとし、他方をオフとするように制御される。通信プロセッサ５０１は、主に、ＩＰＨ２０の登録テーブル２２の検索及び作成、受信及び送信処理等の処理を実行する。登録テーブル２２は、プログラムワークメモリ又はユーザデータ用メモリ５０３等に適宜記憶される。ユーザデータ用メモリ５０３は、加入者からのデータを記憶する。ＤＳＰ５０４は、暗号／複合処理、圧縮／伸張処理等の信号処理を実行する。
【００５３】
図１３に、通信プロセッサ及びＤＳＰによるプロトコル処理の切替動作の説明図を示す。
この構成では、一例として、ＩＰルーチングにおいて、プロトコルの処理が複雑なところは、ＤＳＰ５０４に任せることで高速ルーチングを実現している。通信プロセッサ５０１は、ハードウェア等から受信キューを受け取り、受信処理後、ユーザデータ用メモリ５０３のバッファにキューイングする。つぎに、ＤＳＰ５０４は、このキューを読み出し、暗号／複合処理、圧縮／伸張処理等の信号処理を実行した後、再び、ユーザデータ用メモリ５０３のバッファにキューイングする。通信プロセッサ５０１は、送信処理後、このキューにアクセスし、ハードウェア等へデータを送信する。
【００５４】
図１４に、通信プロセッサ及びＤＳＰによるプロトコル処理の切替動作の説明図を示す。
図示のように、例えば、スイッチ５０５をオン、スイッチ５０６をオフとして、ＤＳＰ５０４は、ユーザＺについて圧縮／伸張処理（ａ）を実行し、一方、通信プロセッサ５０１は、ユーザＡについてユーザデータ用メモリの書込み（１）を行う。つぎに、スイッチ５０５をオフ、スイッチ５０６をオンに切換えて、ＤＳＰ５０４は、ユーザＺについてユーザデータ用メモリの書込み（ｂ）を行った後、ユーザＡについてユーザデータ用メモリの読み出し（ｃ）を行い、一方、通信プロセッサ５０１は、ユーザＡについて受信及びプロトコル処理（２）を行った後、ユーザＺについて送信処理（３）を実行する。再び、スイッチ５０５をオン、スイッチ５０６をオフとして、ＤＳＰ５０４は、ユーザＡについて暗号／復号処理（ｄ）を実行し、一方、通信プロセッサ５０１は、ユーザＺについてユーザデータ用メモリの読み出し（４）を行う。以後同様に、スイッチ５０５及び５０６を時分割で切り換えて、ＤＳＰ５０４は、暗号／複号及び圧縮／伸張等の処理を実行し、一方、通信プロセッサ５０１は、受信処理及び送信処理を実行するという、並列処理を実現している。
【００５５】
なお、上位装置から読み出すユーザ情報は、上述のように関連する全てのユーザ情報を登録する他、ＨＬＲ／ＶＬＲ５０に登録された該当するユーザに関する情報の中から、接続等に関する統計を取ること又は予め決められた順序等により、予め定められたデータ数を登録テーブルに記憶するようにしても良い。また、上位装置から読み出すユーザ情報は、宛先ユーザの使用状況等により、複数のユーザ情報を本登録として記憶することもできる。
また、以上の説明では、主に、ＩＰヘッダ及びＡＴＭヘッダについてユーザ情報を検索する場合を説明したが、これに限らず、ＩＰヘッダ又はＡＴＭヘッダの一部又は全部を含むＩＰ情報又はＡＴＭ情報、又は、ＩＰヘッダ又はＡＴＭヘッダと等価のＩＰ情報又はＡＴＭ情報等の適宜の情報に関して各処理を実行するように、本発明を適用することもできる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によると、以上のように、ユーザ又は端末が複数のＩＰアドレスを持つ場合等において、通話する際のＩＰ網及びＡＴＭ交換機等の制御手順を簡素化することができる。本発明によると、ＩＰトラフィック特性を考慮し、このような場合の制御手順を簡素化することができる。さらに、本発明によると、ＩＰヘッダ及びＡＴＭヘッダ等の登録において、本登録、仮登録、未登録等の各レベルで管理することで、ＩＰパケット受信時の登録テーブル検索を高速化することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連する交換システムが適用される通信網全体の構成を示す網構成図。
【図２】本発明を適用する交換システムの概略構成図。
【図３】本発明に係る通信システムの構成図。
【図４】本発明に係る通信システムの動作説明図。
【図５】通信制御動作におけるＩＰヘッダ及びＡＴＭヘッダについての説明図。
【図６】本発明に係るＨＬＲ／ＶＬＲのデータベース構成図。
【図７】本発明に係るＩＰＨの登録テーブルに記憶されるユーザ情報の説明図。
【図８】ＩＰＨのＩＰヘッダ検索テーブルの説明図。
【図９】本発明に係る通信制御動作を表す第１のシーケンス図。
【図１０】本発明に係る通信制御動作を表す第２のシーケンス図。
【図１１】登録テーブルの登録状況の更新についての説明図。
【図１２】本発明の通信システムの詳細な構成図。
【図１３】通信プロセッサ及びＤＳＰによるプロトコル処理の切替動作の説明図。
【図１４】通信プロセッサ及びＤＳＰによるプロトコル処理の切替動作の説明図。
【図１５】従来の通信システムの構成図。
【図１６】従来の登録テーブルの構成図。
【図１７】従来の通信制御動作を表すシーケンス図。
【符号の説明】
１０  ＩＰ網
２０  ＩＰハンドラ（ＩＰＨ）
２１  ＩＰ／ＡＴＭ変換部
２２  登録テーブル
３０  ＡＴＭスイッチ（ＡＴＭＳＷ）
４０  プロセッサ（ＰＲＯＣ）
５０  記憶部（ＨＬＲ／ＶＬＲ）
６０  基地局（ＢＳ）
７０  移動局（ＭＳ）
【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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