(57)【要約】精度の高いネットワーク設備の需要予測を効率的に算出し、ネットワーク設備の利用効率を上げることを可能とする。本発明は、複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システムに関する。本発明は、各ユーザ端末９０がどのサービスエリア内に存在しているかについて管理する移動制御ノード１１０と、各ユーザ端末９０によって行われた通信に係る通信履歴を管理するセッション制御ノード１３０と、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末９０に係るユーザ情報及び各ユーザ端末の通信履歴を取得し、該ユーザ情報及び該通信履歴に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出する網負荷予測ノード１５０とを具備する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システムであって、
各ユーザ端末がどのサービスエリア内に存在しているかについて管理する移動制御ノードと、
各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴を管理するセッション制御ノードと、
所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末の通信履歴を取得し、該ユーザ情報及び該通信履歴に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出する網負荷予測ノードとを具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記網負荷予測ノードから取得した前記通信需要予測に基づいて、所定のサービスエリア内のユーザ端末との間で通信可能なアクセス装置と、該アクセス装置を介して該ユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードとの間の論理パスを制御する網構成管理ノードを具備することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記移動制御ノードにおける管理情報に基づいて、前記サービスエリアごとに、通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報及び非通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報を管理するユーザ分布データベースを具備し、
前記網負荷予測ノードは、前記ユーザ分布データベースから、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システムで用いられる網負荷予測ノードであって、
所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴を取得する取得部と、
前記ユーザ情報及び前記通信履歴に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出する算出部とを具備することを特徴とする網負荷予測ノード。
【請求項５】
複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システムで用いられる網構成管理ノードであって、
各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴に基づいて算出された通信需要予測に基づいて、所定のサービスエリア内のユーザ端末との間で通信可能なアクセス装置と該アクセス装置を介して該ユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードとの間の論理パスを制御することを特徴とする網構成管理ノード。
【請求項６】
複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信方法であって、
移動制御ノードが、各ユーザ端末がどのサービスエリア内に存在しているかについて管理する工程と、
セッション制御ノードが、各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴を管理する工程と、
網負荷予測ノードが、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末の通信履歴を取得する工程と、
前記網負荷予測ノードが、前記ユーザ情報及び前記通信履歴に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出する工程とを有することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システム、通信方法、これらに用いて好適な網負荷予測ノード及び網構成管理ノードに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の通信システムでは、ネットワーク設備の最大能力に応じて、所定のサービスエリアに対するネットワーク設備の固定的な割り当て及び運用が行われている。【０００３】  ここで、ネットワーク設備には、無線制御装置や基地局等を含むアクセス装置や、転送ノードや、サービス制御ノードや、移動制御ノードや、伝送装置や、ルータやスイッチ等を含む交換機等が含まれる。【０００４】  また、サービスエリアは、アクセス装置によって管理されている管理エリアであって、無線回線によってサービス提供可能なエリアであってもよいし、有線回線によってサービス提供可能なエリアであってもよい。例えば、サービスエリアには、移動通信システムにおいて個々の基地局によってカバーされるエリア（セル）や、通信事業者によって任意に地理的に分割されたエリアや、データセンター等の特定目的を有するネットワーク内のエリア等が該当する。【０００５】  すなわち、常に同じネットワーク設備が、特定のサービスエリアに対して通信サービスを提供するように設計されている。そして、特定のサービスエリアにおいて、規制制御等によって、ネットワーク設備の処理能力を超えない範囲で、呼処理やパケット処理やサービス制御処理がなされるように運用されている。【０００６】  また、従来の通信システムでは、各ネットワーク設備において、通信量やサービス制御状況等のトラヒック情報を記録しておき、かかるトラヒック情報等に基づいて、ネットワーク設備の新設や増設についての設備計画が立てられている。【０００７】  しかしながら、従来の通信システムでは、ほとんどの場合、長期的（半年乃至数年）に予測され得るネットワーク設備の需要に対して、ある程度の余裕を持って上述の設備計画が行われており、かかる設備計画に従って、ネットワーク設備の新設や増設が行われている。【０００８】  この場合、長期的なネットワーク設備の需要の予測は、数ヶ月以上に渡ってトラヒック情報を取得し、かかるトラヒック情報を解析して、ネットワーク設備の需要と供給のバランスを推測することによって行われている。したがって、かかる作業は、非常に時間がかかり、かつ煩雑なものになっている。【０００９】  また、従来の通信システムでは、特に、サービスエリアが無線区域である場合は、ユーザ端末を所持するユーザの移動や、ユーザ端末自身の移動によって、各サービスエリアにおける通信量が変動する。【００１０】  つまり、特定のサービスエリアにおいて、ネットワーク設備の需要と供給のバランスを推測したとしても、当該サービスエリアにたまたま存在したユーザ端末に基づいてネットワーク設備の需要を予測しているに過ぎず、当該サービスエリアに係るネットワーク設備の需要予測の精度を上げることが困難であるという問題点があった。【００１１】  さらに、従来の通信システムでは、ネットワーク設備が、特定のサービスエリアに対して半固定的に配置されているため、ネットワーク設備の需要予測が外れた場合には、当該ネットワーク設備の物理的な移動や、保守者によるネットワーク設備の設定の変更等によって、ネットワーク設備の再利用を図らない限り、ネットワーク設備の利用効率を上げることが困難であるという問題点があった。【���０１２】  そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、精度の高いネットワーク設備の需要予測を効率的に算出し、ネットワーク設備の利用効率を上げることを可能とする通信システム、通信方法、これらに用いて好適な網負荷予測ノード及び網構成管理ノードを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１３】  本発明の第１の特徴は、複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システムであって、各ユーザ端末がどのサービスエリア内に存在しているかについて管理する移動制御ノードと、各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴を管理するセッション制御ノードと、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末の通信履歴を取得し、該ユーザ情報及び該通信履歴に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出する網負荷予測ノードとを具備することを要旨とする。
【００１４】  本発明の第１の特徴において、前記網負荷予測ノードから取得した前記通信需要予測に基づいて、所定のサービスエリア内のユーザ端末との間で通信可能なアクセス装置と、該アクセス装置を介して該ユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードとの間の論理パスを制御する網構成管理ノードを具備するように構成してもよい。
【００１５】  本発明の第１の特徴において、前記移動制御ノードにおける管理情報に基づいて、前記サービスエリアごとに、通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報及び非通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報を管理するユーザ分布データベースを具備し、前記網負荷予測ノードが、前記ユーザ分布データベースから、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報を取得するように構成されていてもよい。
【００１６】  本発明の第２の特徴は、複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システムで用いられる網負荷予測ノードであって、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴を取得する取得部と、該ユーザ情報及び該通信履歴に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出する算出部とを具備することを要旨とする。
【００１７】  本発明の第２の特徴において、前記通信履歴が、発信ユーザ端末識別情報と、着信ユーザ端末識別情報と、通信開始時間と、通信終了時間と、通信開始時の発信ユーザ端末の位置情報と、通信開始時の着信ユーザ端末の位置情報と、通信終了時の発信ユーザ端末の位置情報と、通信終了時の着信ユーザ端末の位置情報と、通信量と、通信の種類とを含んでいてもよい。
【００１８】  本発明の第３の特徴は、複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信システムで用いられる網構成管理ノードであって、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴に基づいて算出された通信需要予測に基づいて、所定のサービスエリア内のユーザ端末との間で通信可能なアクセス装置と該アクセス装置を介して該ユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードとの間の論理パスを制御することを要旨とする。
【００１９】  本発明の第４の特徴は、複数のサービスエリアに存在する複数のユーザ端末が通信を行う通信方法であって、移動制御ノードが、各ユーザ端末がどのサービスエリア内に存在しているかについて管理する工程と、セッション制御ノードが、各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴を管理する工程と、網負荷予測ノードが、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末の通信履歴を取得する工程と、前記網負荷予測ノードが、前記ユーザ情報及び前記通信履歴に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出する工程とを有することを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る通信システムの網構成管理ノードの機能ブロック図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る通信システムの網構成管理ノードにおけるパス構成制御部の動作を説明するための図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態に係る通信システムの網構成管理ノードにおけるパス構成制御部の動作を説明するための図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態に係る通信システムの網構成管理ノードにおけるパス構成制御部の動作を説明するための図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態に係る通信システムの網構成管理ノードにおけるパス構成制御部の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る通信システムのサービス制御ノードの機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る通信システムのアクセス装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る通信システムの転送ノードの機能ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る通信システムの移動制御ノードの機能ブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る通信システムのユーザ分布データベースの機能ブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る通信システムのセッション制御ノードの機能ブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る通信システムのユーザ通信傾向データベースの機能ブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る通信システムの網負荷予測ノードの機能ブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、ユーザ分布データベースを更新する動作を示すシーケンス図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、ユーザ通信傾向データベースを更新する動作を示すシーケンス図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、論理パスを変更する動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  （本発明の一実施形態に係る通信システムの構成）
図１乃至図１０を参照して、本発明の一実施形態における通信システムの構成について説明する。本実施形態に係る通信システムは、図１に示すように、網構成管理ノード１０と、複数のサービス制御ノード３０Ａ乃至３０Ｃと、複数のアクセス装置５０Ｄ乃至５０Ｇと、複数の転送ノード７０Ａ乃至７０Ｊと、複数のユーザ端末９０Ａ乃至９０Ｄと、移動制御ノード１１０と、ユーザ分布データベース１２０と、セッション制御ノード１３０と、ユーザ通信傾向データベース１４０と、網負荷予測ノード１５０とを具備している。【００２２】  複数のサービス制御ノード３０Ａ乃至３０Ｃと複数のアクセス装置５０Ｄ乃至５０Ｇと網構成管理ノード１０と移動制御ノード１１０とセッション制御ノード１３０とは、それぞれ転送ノード７０Ａ乃至７０Ｊによって、仮想的な制御信号網Ａ及び仮想的な情報転送網Ｂを介して接続されている。【００２３】  なお、転送ノード７０間のリンク上で論理パスを自由に構成することが可能であるため、図１では、制御信号網Ａと情報転送網Ｂを区別しているが、両者は、物理的に分離していてもよいし、物理的に分離していなくてもよい。【００２４】  図２Ａ乃至図２Ｅを参照して、網構成管理ノード１０の構成について説明する。網構成管理ノード１０は、複数のサービス制御ノード３０Ａ乃至３０Ｃと複数のアクセス装置５０Ｄ乃至５０Ｇと複数の転送ノード７０Ａ乃至７０Ｊと移動制御ノード１１０とセッション制御ノード１３０とを具備するネットワークの構成を管理するように構成されている。【００２５】  すなわち、網構成管理ノード１０は、サービス制御ノード３０と移動制御ノード１１０とセッション制御ノード１３０とアクセス装置５０との間の制御関係を決定し、網負荷予測ノード１５０から取得した通信需要予測（後述）に基づいて、サービス制御ノード３０と移動制御ノード１１０とセッション制御ノード１３０とアクセス装置５０との間を結ぶ論理パスを制御するように構成されている。【００２６】  網構成管理ノード１０は、図２Ａに示すように、リソース状況収集部１１と、機能配置制御部１２と、パス構成制御部１３と、適応制御部１４と、通信需要予測取得部１５とを具備している。【００２７】  リソース状況収集部１１は、転送ノード７０Ｈを介して、各サービス制御ノード３０、各アクセス装置５０、移動制御ノード１１０及びセッション制御ノード１３０のリソース状況や、制御信号網Ａや情報転送網Ｂにおけるリンクのリソース状況を収集するように構成されている。ここで、リソース状況には、負荷状況や故障状況等が含まれる。【００２８】  また、リソース状況収集部１１は、各サービス制御ノード３０や各アクセス装置５０における後述の設定結果を受信するように構成されていてもよい。【００２９】  機能配置制御部１２は、適応制御部１４からの指令に従って、蓄積部１６から収集した情報に基づいて、アクセス装置５０による情報転送処理を実現するための制御信号を、転送ノード７０Ｈを介して各アクセス装置５０に送信するように構成されている。なお、かかる制御情報には、当該アクセス装置５０がどのサービス制御ノード３０配下に属するべきかを示す制御関係に係る情報が含まれている。【００３０】  また、機能配置制御部１２は、適応制御部１４からの指令に従って、蓄積部１６から収集した情報に基づいて、各サービス制御ノード３０に配置する機能を決定し、当該機能を実現するための制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）を、転送ノード７０Ｈを介して各サービス制御ノード３０に転送するように構成されている。【００３１】  パス構成制御部１３は、適応制御部１４からの指令に従って、蓄積部１６から収集した情報に基づいて、各転送ノード７０間の論理パスの設定作業及び変更作業を行うように構成されている。【００３２】  図２Ｂを参照して、かかる論理パスの設定作業及び変更作業の一例について説明する。図２Ｂの例では、サービス制御ノード＃１がサービスエリアＡを管理しており、サービス制御ノード＃２がサービスエリアＢ、Ｃ、Ｄを管理しており、サービス制御ノード＃３がサービスエリアＥを管理しているものとする。【００３３】  ここで、網負荷予測ノード１５０が、サービスエリアＣ内で花火大会が行われるという情報やその他サービスエリアの環境に関する異常情報（後述）やサービスエリアＣに存在するユーザ端末数等に基づいて、サービスエリアＣにおける通信量が一時的に増大するという通信需要予測を算出した場合、パス構成制御部１３は、サービス制御ノード＃１にサービスエリアＢを管理させ、サービス制御ノード＃３にサービスエリアＤを管理させるために、アクセス装置Ｂとサービス制御ノード＃２との間の論理パスを削除し、アクセス装置Ｂとサービス制御ノード＃１との間の論理パスを設定し、かつ、アクセス装置Ｄとサービス制御ノード＃２との間の論理パスを削除し、アクセス装置Ｄとサービス制御ノード＃３との間の論理パスを設定する。その結果、サービスエリアＢ、Ｃ、Ｄを管理しているサービス制御ノード＃２の負荷を低減することができる。【００３４】  また、図２Ｃ乃至図２Ｅを参照して、かかる論理パスの設定作業及び変更作業の一例について説明する。【００３５】  図２Ｃにおいて、アクセス装置５０Ａとアクセス装置５０Ｂとの間で論理パスが設定されており、アクセス装置５０Ａとアクセス装置５０Ｃとの間で論理パスが設定されており、アクセス装置５０Ｂとアクセス装置５０Ｄとの間で論理パスが設定されているものとする。【００３６】  図２Ｄにおいて、網負荷予測ノード１５０が、アクセス装置５０Ａとアクセス装置５０Ｂとの間の論理パスにおいて通信量が増大するという通信需要予測を算出した場合、パス構成制御部１３は、アクセス装置５０Ａとアクセス装置５０Ｃとの間の論理パスを、アクセス装置Ａ−アクセス装置Ｂ−アクセス装置Ｃという経路から、アクセス装置Ａ−アクセス装置Ｄ−アクセス装置Ｂ−アクセス装置Ｃという経路に変更する。【００３７】  また、図２Ｅにおいて、網負荷予測ノード１５０が、アクセス装置５０Ｂとアクセス装置５０Ｄとの間の論理パスにおいて通信量が増大するという通信需要予測を算出した場合、パス構成制御部１３は、アクセス装置５０Ａとアクセス装置５０Ｃとの間の論理パスを、アクセス装置Ａ−アクセス装置Ｄ−アクセス装置Ｂ−アクセス装置Ｃという経路から、アクセス装置Ａ−アクセス装置Ｄ−アクセス装置Ｅ−アクセス装置Ｃという経路に変更する���【００３８】  適応制御部１４は、蓄積部１６に蓄積されているネットワーク状況やネットワーク制御状態等を監視して、現在のネットワーク構成（ノードや装置の機能配置や論理パスの構成）が所定条件を満たすか否かについて判定し、所定条件を満たすと判定した場合に、適応制御用シナリオを起動するように構成されている。【００３９】  また、適応制御部１４は、網負荷予測ノード１５０から通信需要予測（後述）を受信した場合に、適応制御用シナリオを起動するように構成されていてもよい。【００４０】  適応制御部１４は、起動した当該適応制御用シナリオに準じて、機能配置制御部１２及びパス構成制御部１３に対して所定の指令を行うことによって、現在のネットワーク構成（ノードや装置の機能配置や論理パスの構成）を変更するように構成されている。【００４１】  例えば、適応制御部１４は、網負荷予測ノード１５０から取得した通信需要予測及び現在のネットワーク構成に基づいて、各サービスエリアに存在すると予想されるユーザ端末９０の通信が可能となるように、各ノード間の論理パスの構成や、各サービス制御ノード３０及びアクセス装置５０における機能配置を制御するために、機能配置制御部１２及びパス構成制御部１３に指示するものである。【００４２】  適応制御部１４は、論理パス構成を作成した後、実際のネットワークの物理回線（リンク）上に当該論理パス構成をマッピングした結果に基づいて、機能配置制御部１２及びパス構成制御部１３に所定の指示を行うように構成されていてもよい。【００４３】  なお、適応制御部１４は、アクセス装置５０における機能配置の制御として、当該アクセス装置５０によってカバーされ得るサービスエリア（セル）の形状（送信電力の大きさ及びアンテナの方向）を制御するように構成されていてもよい。【００４４】  蓄積部１６は、現在のネットワーク構成についての情報や、リソース状況についての情報を蓄積するものである。【００４５】  図３を参照して、サービス制御ノード３０の構成について説明する。サービス制御ノード３０は、アクセス装置５０を介してサービス要求を送信したユーザ端末９０に対して所定サービスを提供するものである。【００４６】  図３に示すように、サービス制御ノード３０は、ノード管理部３１と、サービス提供部３２とを具備している。ノード管理部３１は、ノード機能設定部３１ａと、ノードリソース状況モニタ部３１ｂとを具備している。【００４７】  ノード機能設定部３１ａは、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０から送信された制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）に基づいて、ユーザ端末９０に対して上述の所定サービスを提供するための機能プログラムをサービス提供部３２に設定するように構成されている。【００４８】  また、ノード機能設定部３１ａは、サービス提供部３２において提供可能なサービスの種類を一元的に管理している。なお、かかるサービスの種類は可変であり、サービス提供部３２において提供可能なサービス用の制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）のみが網構成管理ノード１０からサービス制御ノード３０に送信されるように構成されている。【００４９】  また、ノード機能設定部３１ａは���サービス提供部３２における機能の設定結果を、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０に報告する。【００５０】  ノードリソース状況モニタ部３１ｂは、サービス制御ノード３０のリソース状況を監視して、転送ノード７０を介して当該リソース状況を網構成管理ノード１０に報告するように構成されている。【００５１】  サービス提供部３２は、ユーザ端末９０からのサービス要求に応じて、所定サービスを提供するように構成されている。具体的には、サービス提供部３２は、ノード機能設定部３１ａにより設定された機能プログラムを実行することよって、所定サービスを提供することができる。【００５２】  例えば、サービス提供部３２は、アクセス装置５０から転送されたサービス要求に応じてユーザ端末９０についての認証処理を行い、アクセス装置５０に認証処理の結果を送信することができる。また、サービス提供部３２は、網構成管理ノード１０からの指示に応じて、他のサービス制御ノード３０に所定サービスの提供処理を移行させることができる。【００５３】  なお、サービス提供部３２は、上述の機能プログラムを実行することが可能なハードウエア構成を具備しており、他のサービス制御ノード３０や網構成管理ノード１０から受信した制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）に基づいて設定された機能プログラムを実行することによって所定サービスを提供することができる。その結果、サービス制御ノード３０に、サービス内容毎の専用装置を設ける必要は無い。【００５４】  図４を参照して、アクセス装置５０の構成について説明する。アクセス装置５０は、有線又は無線を介してユーザ端末９０と接続されており、論理パスを介してサービス制御ノード３０に接続されている。【００５５】  アクセス装置５０は、図４に示すように、端末情報管理部５１と、情報転送実行部５２とを具備している。端末情報管理部５１は、端末情報設定部５１ａと、装置リソース状況モニタ部５１ｂとを具備している。【００５６】  端末情報設定部５１ａは、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０から送信された制御信号に応じて、情報転送実行部５２による情報転送処理を実行するための情報を設定するものである。【００５７】  また、端末情報設定部５１ａは、当該アクセス装置５０における情報の設定結果を、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０に報告する。【００５８】  装置リソース状況モニタ部５１ｂは、アクセス装置５０のリソース状況を監視して、転送ノード７０を介して当該リソース状況を網構成管理ノード１０に報告するように構成されている。具体的には、装置リソース状況モニタ部５１ｂは、情報転送実行部５２の負荷状態を監視することによって、回線使用率（無線リソース使用率や有線リソース使用率）を監視することができる。【００５９】  情報転送実行部５２は、端末情報設定部５１ａにより設定された情報に基づいて、ユーザ端末９０からの情報を、所定のサービス制御ノード３０に転送するものである。【００６０】  具体的には、情報転送実行部５２は、ユーザ端末９０からの情報のうち、所定情報については認証処理を行うことなくサービス制御ノード３０に転送し、その他の情報については認証処理結果に基づいてサービス制御ノード３０に転送するか否かについて判断するように設定することができる。【００６１】  例えば、情報転送実行部５２は、ユーザ端末９０からのサービス要求（所定情報）については、認証処理を行うことなく、転送ノード７０を介して所定のサービス制御ノード３０に転送し、ユーザ端末９０からのユーザデータ（その他の情報）については、当該所定のサービス制御ノード３０からの認証処理結果に応じて、転送ノード７０を介して所定のサービス制御ノード３０に転送するか否かについて判断するように構成されていてもよい。【００６２】  なお、情報転送実行部５２は、ユーザ端末９０のＭＡＣアドレスやＩＰアドレス等に基づいてユーザ端末９０についての認証処理を行い、ユーザ端末９０毎に情報転送処理の方法を変更するように構成されていてもよい。【００６３】  情報転送実行部５２は、ユーザ端末９０からの位置情報を、所定の移動制御ノード１１０に転送するように構成されている。【００６４】  また、アクセス装置５０は、回線リソース（無線リソースや有線リソース）の不足時に、ネットワークに即時に組み込み可能な可搬型アクセス装置及び当該可搬型アクセス装置に付随する装置によって構成されていてもよい。【００６５】  図５を参照して、転送ノード７０の構成について説明する。転送ノード７０は、網構成管理ノード１０と複数のサービス制御ノード３０と複数のアクセス装置５０と移動制御ノード１１０とセッション制御ノード１３０とを接続するネットワーク（制御信号網Ａ及び情報転送網Ｂ）を構成するためのものである。【００６６】  転送ノード７０は、図５に示すように、信号網管理部７１と、情報転送実行部７２とを具備している。信号網管理部７１は、パス構成設定部７１ａと、リンクリソース状況モニタ部７１ｂとを具備している。【００６７】  パス構成設定部７１ａは、制御信号網Ａを介した網構成管理ノード１０からの指示に応じて、情報転送実行部７２において論理パスの設定及び変更を行わせるように構成されている。【００６８】  また、パス構成設定部７１ａは、当該転送ノード７０における論理パスの設定及び変更結果を、情報転送実行部７２及び制御信号網Ａを介して網構成管理ノード１０に報告する。【００６９】  リンクリソース状況モニタ部７１ｂは、当該転送ノード７０におけるリンクリソース状況を監視して、情報転送実行部７２及び制御信号網Ａを介して当該リンクリソース状況を網構成管理ノード１０に報告するように構成されている。【００７０】  情報転送実行部７２は、当該転送ノードが接続されているノード又は装置１０、３０、５０、１１０、１３０と、制御信号網Ａ又は情報転送網Ｂとの間で情報転送処理を実行するものである。【００７１】  具体的には、特定の転送ノード７０に接続されている情報転送実行部７２は、パス構成設定部７１ａからの指示に従って、他の転送ノードに接続されている情報転送実行部７２との間に設けられているリンク上に論理パスを設定したり開放したりするように構成されている。【００７２】  ここで、情報は、ネットワーク内に張り巡らされた論理パスのうち、指定された論理パス上を転送されて終端する。なお、論理パスは、同一の転送ノード７０同士の間で設定されているものであっても、その用途によって違う論理パスとして識別される。【００７３】  論理パスの例としては、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）技術におけるＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）／ＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ）や、ＭＰＬＳ技術やＧＭＰＬＳ技術で実現されるラベルスイッチパスや、ＤＷＤＭ技術におけるλパスや、光パス等の物理パスそのものを論理的に指定できるような論理パスが含まれる。【００７４】  図６を参照して、移動制御ノード１１０の構成について説明する。移動制御ノード１１０は、各アクセス装置５０を介したユーザ端末９０の通信を制御するものである。【００７５】  例えば、移動制御ノード１１０は、移動通信システムにおけるホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）や、モバイルＩＰシステムにおけるホームエージェント（ＨＡ）や、ＩＰ電話システムにおけるＳＩＰサーバ等に該当する。【００７６】  図６に示すように、移動制御ノード１１０は、ユーザ情報管理部１１１と、位置情報取得部１１２と、制御部１１３と、ユーザ情報通知部１１４とを具備している。【００７７】  ユーザ情報管理部１１１は、各ユーザ端末がどのサービスエリア内に存在しているかについて管理するものである。具体的には、ユーザ情報管理部１１１は、ユーザ端末９０を一意に識別するための「ユーザＩＤ」と、当該ユーザ端末９０の存在するサービスエリアを示す「位置情報」とを関連付けるユーザ情報を管理している。すなわち、ユーザ情報管理部１１１は、検索の高速化のために、ユーザＩＤをキーとして、ユーザ端末の位置情報を検索することが可能に構成されているデータベースである。【００７８】  また、ユーザ情報管理部１１１は、通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報だけでなく、非通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報を管理するように構成されていてもよい。【００７９】  位置情報取得部１１２は、各ユーザ端末９０が接続しているアクセス装置５０を介して、当該ユーザ端末９０の存在するサービスエリアを示す「位置情報」を取得するものである。【００８０】  例えば、位置情報取得部１１２は、ＨＬＲへの登録情報によって「位置情報」を取得してもよいし、ＨＡへの登録情報によって「位置情報」を取得してもよいし、ＳＩＰサーバへの登録情報によって「位置情報」を取得してもよい。【００８１】  また、位置情報取得部１１２は、ユーザ端末９０におけるＧＰＳ等の自己測位技術による自己測位位置情報（緯度・経度や、位置を示すＩＤ等）を、能動的に又は受動的に取得し、取得した自己測位位置情報に基づいて算出した位置情報を、上述の位置情報としてもよい。【００８２】  制御部１１３は、ユーザ情報管理部１１１において管理されているユーザ情報に基づいて、ユーザ端末９０による通信を可能とするための制御を行うものである。【００８３】  ユーザ情報通知部１１４は、ユーザ情報管理部１１１内のユーザ情報をユーザ分布データベース１２０に通知するものである。例えば、ユーザ情報通知部１１４は、定期的にユーザ情報を通知するように構成されていてもよいし、ユーザ端末９０の移動を契機としてユーザ情報を通知するように構成されていてもよいし、ユーザ分���データベース１２０からの要求に応じてユーザ情報を通知するように構成されていてもよい。【００８４】  図７を参照して、ユーザ分布データベース１２０の構成について説明する。ユーザ分布データベース１２０は、移動制御ノード１１０における管理情報に基づいて、サービスエリアごとに、通信状態のユーザ端末９０に係るユーザ情報を管理するものである。なお、ユーザ分布データベース１２０は、移動制御ノード１１０における管理情報に基づいて、サービスエリアごとに、通信状態のユーザ端末９０に係るユーザ情報に加えて、非通信状態のユーザ端末９０に係るユーザ情報を管理するように構成されていてもよい。【００８５】  図７に示すように、ユーザ分布データベース１２０は、ユーザ分布情報管理部１２１と、ユーザ情報取得部１２２と、ユーザ分布情報通知部１２３とを具備している。【００８６】  ユーザ分布情報管理部１２１は、ユーザ端末９０の位置情報としてのサービスエリアを識別する「サービスエリア番号」と、当該サービスエリアに存在するユーザ端末９０の数を示す「ユーザ数」と、当該サービスエリアに存在する全てのユーザ端末９０を識別する複数の「ユーザＩＤ」とを関連付けるユーザ分布情報を管理するものである。すなわち、ユーザ分布情報管理部１２１は、検索の高速化のために、サービスエリア番号をキーとして、ユーザ数及びユーザＩＤを検索することが可能に構成されているデータベースである。【００８７】  ユーザ情報取得部１２２は、所定タイミングで、移動制御ノード１１０に対してユーザ情報要求を送信することによって、サービスエリアごとのユーザ情報（ユーザ数及びユーザＩＤ）を取得するものである。【００８８】  ユーザ分布情報通知部１２３は、ユーザ分布情報管理部１２１内のユーザ分布情報を網負荷予測ノード１５０に通知するものである。例えば、ユーザ分布情報通知部１２３は、定期的にユーザ分布情報を通知するように構成されていてもよいし、網負荷予測ノード１５０からの要求に応じてユーザ分布情報を通知するように構成されていてもよい。【００８９】  図８を参照して、セッション制御ノード１３０の構成について説明する。セッション制御ノード１３０は、各ユーザ端末９０によって行われている通信（セッション）を制御及び監視するものである。【００９０】  例えば、セッション制御ノード１３０は、ユーザ認証を行う認証サーバの機能の一部や、課金処理を行う課金サーバの機能の一部や、呼処理を行う交換機、ＳＩＰサーバ又はＨＬＲの機能の一部に該当する。【００９１】  図８に示すように、セッション制御ノード１３０は、セッション情報管理部１３１と、セッション情報取得部１３２と、セッション情報通知部１３３とを具備している。【００９２】  セッション情報管理部１３１は、各ユーザ端末９０によって行われた通信（各セッション）に係る通信履歴を管理するものである。例えば、セッション情報管理部１３１は、「発信者ＩＤ」と、「着信者ＩＤ」と、「通信開始時間」と、「通信終了時間」と、「発信者の位置情報（開始時）」と、「発信者の位置情報（終了時）」と、「着信者の位置情報（開始時）」と、「着信者の位置情報（終了時）」と、「通信量」と、「通信の種類」とを含むセ���ション情報（通信履歴）を管理する。【００９３】  セッション情報取得部１３２は、ユーザ端末９０によって行われていた通信が終了した際に、当該通信に係る通信履歴（セッション情報）を作成してセッション情報管理部１３１に蓄積するものである。【００９４】  セッション情報通知部１３３は、セッション情報管理部１３１内のセッション情報をユーザ通信傾向データベース１４０に通知するものである。例えば、セッション情報通知部１３３は、定期的にセッション情報を通知するように構成されていてもよいし、ユーザ端末９０によって行われていた通信（セッション）が終了した際にセッション情報を通知するように構成されていてもよいし、ユーザ通信傾向データベース１３０からの要求に応じてセッション情報を通知するように構成されていてもよい。【００９５】  図９を参照して、ユーザ通信傾向データベース１４０の構成について説明する。ユーザ通信傾向データベース１４０は、セッション制御ノード１３０から取得したセッション情報に基づいて、各サービスエリアにおけるユーザ端末９０の通信の特徴や傾向を学習するためのデータベースである。【００９６】  図９に示すように、ユーザ通信傾向データベース１４０は、セッション情報取得部１４１と、通信傾向管理部１４２と、異常情報管理部１４３と、通信傾向通知部１４４とを具備している。【００９７】  セッション情報取得部１４１は、所定タイミングで、セッション制御ノード１３０に対してセッション情報要求を送信することによって、サービスエリアごとのユーザ端末９０のセッション情報を取得するものである。【００９８】  通信傾向管理部１４２は、セッション情報取得部１４１によって取得したサービスエリアごとのユーザ端末９０のセッション情報に基づいて、サービスエリアごとのユーザ端末９０の通信の特徴や傾向を示す通信傾向情報を作成して管理するものである。【００９９】  例えば、通信傾向管理部１４２は、取得した上述のセッション情報をそのまま通信傾向情報として蓄積してもよいし、取得した上述のセッション情報に係る通信の特徴や傾向を考慮して当該セッション情報を特定の通信モデルに当てはめ、当てはめられた通信モデルを示すパラメータを通信傾向情報として蓄積してもよい。セッション情報の情報量が膨大な場合に、後者の方式を用いることによって、情報の圧縮を図ることができる。【０１００】  異常情報管理部１４３は、地域的異常情報や時間的異常情報等の異常情報を管理するものである。かかる異常情報は、オペレータ等によって入力される。【０１０１】  地域的異常情報は、特定地域における特殊なトラヒック状況の発生を示唆する情報である。例えば、地域的異常情報は、祭りや花火大会やコンサートや災害等の地域的イベントによって、特定地域において特殊なトラヒック状況が発生する可能性が高いことを示唆する。【０１０２】  また、時間的異常情報は、特定時間における特殊なトラヒック状況の発生を示唆する情報である。例えば、時間的異常情報は、人気の高いチケットの販売開始や元旦等の時間的イベントによって、特定時間において特殊なトラヒック状況が発生する可能性が高いことを示唆する。【０１０３】  通信傾向通知部１４４は、通信傾向管理部１４２内の通信傾向情報を網負荷予測ノード１５０に通知するものである。例えば、通信傾向通知部１４４は、定期的に通信傾向情報を通知するように構成されていてもよいし、網負荷予測ノード１５０からの要求に応じて通信傾向情報を通知するように構成されていてもよい。【０１０４】  図１０を参照して、網負荷予測ノード１５０の構成について説明する。網負荷予測ノード１５０は、所定タイミングで、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報（ユーザ分布情報）及び各ユーザ端末の通信履歴（セッション情報）を取得し、当該ユーザ情報及び当該通信履歴（セッション情報）に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出するものである。【０１０５】  図１０に示すように、網負荷予測ノード１５０は、ユーザ分布情報取得部１５１と、通信傾向取得部１５２と、算出部１５３と、通信需要予測通知部１５４とを具備している。【０１０６】  ユーザ分布情報取得部１５１は、ユーザ分布データベース１２０から、所定タイミングで、ユーザ分布情報要求を送信することによって、各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報（ユーザ分布情報）を取得するものである。ユーザ分布情報取得部１５１は、定期的にユーザ分布情報を取得してもよいし、オペレータからの指示に応じてユーザ分布情報を取得してもよいし、網構成管理ノード１０からの予測依頼に基づきユーザ分布情報を取得してもよい。【０１０７】  通信傾向取得部１５２は、ユーザ通信傾向データベース１４０から、所定タイミングで、通信傾向要求を送信することによって、サービスエリアごとのユーザ端末９０の通信の特徴や傾向を示す通信傾向情報を取得するものである。通信傾向取得部１５２は、定期的に通信傾向情報を取得してもよいし、オペレータからの指示に応じて通信傾向情報を取得してもよいし、網構成管理ノード１０からの予測依頼に基づき通信傾向情報を取得してもよい。【０１０８】  算出部１５３は、受信したユーザ分布情報及び通信傾向情報に基づいて各サービスエリアにおける通信需要予測を算出するものである。【０１０９】  具体的には、算出部１５３は、数学的集合集計法を用いて、各サービスエリアに存在するユーザ端末９０の通信の特徴や傾向を解析するように構成されている。【０１１０】  その結果、算出部１５３は、特定のサービスエリアから特定のサービスエリア宛てに発信される通信に係る通信量（パケットデータ量や通信帯域等）や、各サービスエリアにおける通信に必要とされる通信処理量（サービス提供回数等）を、通信需要予測として統計的に算出する。【０１１１】  例えば、算出部１５３は、ユーザ情報と通信傾向情報と通信需要予測とを所定の方法で対応付けるように構成されており、受信したユーザ情報及び通信傾向情報に対応付けられている通信需要予測を出力するように構成されていてもよい。【０１１２】  なお、算出部１５３は、上述のユーザ分布情報及び通信傾向情報に加えて、ユーザの属性情報に基づいて、通信需要予測を算出するように構成されていてもよい。【０１１３】  また、算出部１５３は、具体的な通信量等の代わりに、特定のサービスエリアにおける通信量が一時的に増加するという通信需要予測を算出するよ���に構成されていてもよい。【０１１４】  通信需要予測通知部１５４は、算出部１５３により算出された通信需要予測を網構成管理ノード１０に通知するものである。通信需要予測通知部１５４は、定期的に通信需要予測を通知してもよいし、オペレータからの指示に応じて通信需要予測を通知してもよいし、網構成管理ノード１０からの予測依頼に基づき通信需要予測を通知してもよい。【０１１５】  （本発明の一実施形態に係る通信システムの動作）
図１１乃至図１３を参照して、本実施形態に係る通信システムの動作について説明する。【０１１６】  第１に、図１１を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、ユーザ分布データベース１２０を更新する動作を説明する。【０１１７】  ステップ１１０１において、ユーザ端末９０Ａが、呼び出しエリア決定のために、又は、通信継続のために、ユーザ端末９０Ａが存在しているサービスエリアを管理するアクセス装置５０Ｄに対して、継続的に位置情報を通知する。【０１１８】  例えば、携帯電話であるユーザ端末９０Ａは、当該ユーザ端末９０Ａの移動により呼び出しエリアが変化した場合、又は、当該ユーザ端末９０Ａに電源が投入された場合等に、当該アクセス装置５０Ｄに対して位置情報を通知するように構成されている。【０１１９】  モバイルＩＰ端末であるユーザ端末９０Ａは、当該ユーザ端末９０Ａの移動によりネットワークドメインが変化した場合、又は、移動制御ノード（ＨＡ）１１０からの位置情報が要求された場合等に、当該アクセス装置５０Ｄに対して位置情報を通知するように構成されている。【０１２０】  ステップ１１０２において、アクセス装置５０Ｄが、受信した位置情報を移動制御ノード１１０に送信する。移動制御ノード１１０は、受信した位置情報に応じて、ユーザ情報管理部１１１内のサービスエリアごとのユーザ情報を更新する。【０１２１】  ステップ１１０３及びステップ１１０４において、移動制御ノード１１０は、ユーザ端末９０Ａによるアクセス装置５０Ｄを介した通信を制御する。【０１２２】  ステップ１１０５において、ユーザ分布データベース１２０は、所定タイミングで、移動制御ノード１１０に対してユーザ情報要求を送信する。ステップ１１０６において、移動制御ノード１１０は、当該ユーザ情報要求に応じて、ユーザ情報管理部１１１内のユーザ情報をユーザ分布データベース１２０に通知する。【０１２３】  ステップ１１０７において、ユーザ分布データベース１２０は、受信したユーザ情報に基づいて、ユーザ分布情報管理部１２１内のユーザ分布情報を更新する。【０１２４】  第２に、図１２を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、ユーザ通信傾向データベースを更新する動作を説明する。【０１２５】  アクセス装置５０Ｄは、ステップ１２０１において、ユーザ端末９０Ａによる通信の開始を検出すると、ステップ１２０２において、セッション制御ノード１３０に対してその旨を通知する。【０１２６】  そして、アクセス装置５０Ｄは、ステップ１２０３において、ユーザ端末９０Ａによる通信の終了を検出すると、ステップ１２０４において、セッション制御ノード１３０に対してその旨を通知する。かかる通知に応じて、セッション制御ノード１３０は、セッション情報管理部１３１内に当該通信（セッション）に係る通信履歴を作成して蓄積する。【０１２７】  ステップ１２０５において、ユーザ通信傾向データベース１４０は、所定タイミングで、セッション制御ノード１３０に対してセッション情報要求を送信する。ステップ１２０６において、セッション制御ノード１３０は、当該セッション情報要求に応じて、セッション情報管理部１３１内のセッション情報をユーザ通信傾向データベース１４０に通知する。【０１２８】  ステップ１２０７において、ユーザ通信傾向データベース１４０は、受信したセッション情報に基づいて、通信傾向管理部１４２内の通信傾向情報を更新する。【０１２９】  第３に、図１３を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、論理パスを変更する動作を説明する。【０１３０】  ステップ１３０１において、網構成管理ノード１０が、所定タイミングで通信需要予測依頼を網負荷予測ノード１５０に送信し、ステップ１３０２において、網負荷予測ノード１５０の適応制御部１４が、受信した通信需要予測依頼に応じて、適応制御用シナリオを起動する。【０１３１】  ステップ１３０３において、網負荷予測ノード１５０のユーザ分布情報取得部１５１が、ユーザ分布データベース１２０に対してユーザ分布情報要求を送信し、ステップ１３０４において、ユーザ分布データベース１２０が、受信したユーザ分布情報要求に応じて、ユーザ分布情報管理部１２１内のサービスエリアごとのユーザ情報（ユーザ分布情報）を網負荷予測ノード１５０に送信する。【０１３２】  ステップ１３０５において、網負荷予測ノード１５０の通信傾向取得部１５２が、ユーザ通信傾向データベース１４０に対して通信傾向要求を送信し、ユーザ通信傾向データベース１４０が、受信した通信傾向要求に応じて通信傾向管理部１４２内のユーザ端末９０ごとの通信傾向を網負荷予測ノード１５０に送信する。ここで、ユーザ端末９０の数だけ、ステップ１３０５が繰り返される。【０１３３】  ステップ１３０６において、網負荷予測ノード１５０の算出部１５３が、サービスエリアごとのユーザ分布情報（各サービスエリアに存在するユーザ端末数等）及び各ユーザ端末９０に係る通信傾向情報に基づいて、各サービスエリア間の通信量及び各サービスエリアにおける通信処理量に係る通信需要予測を算出する。【０１３４】  ステップ１３０７において、網負荷予測ノード１５０の通信需要予測通知部１５４が、算出した通信需要予測を網構成管理ノード１０に通知する。【０１３５】  ステップ１３０８において、網構成管理ノード１０の適応制御部１４が、現在のネットワーク構成及び受信した通信需要予測に基づいて、各ノード間の論理パス構成、及び各サービス制御装置や各アクセス装置５０における機能配置について制御する。【０１３６】  （本発明の一実施形態に係る通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る通信システムによれば、所定タイミングで取得された各サービスエリアに存在するユーザ端末に係るユーザ情報及び各ユーザ端末によって行われた通信に係る通信履歴に基づいて、各サービスエリアにおける通信需要予測を算出するため、精度の高いネットワーク設備の需要予測を効率的に算出することができる。【０１３７】  また、本実施形態に係る通信システムによれば、上述のように算出した通信需要予測に基づいて、アクセス装置とサービス制御ノードとの間の論理パスを制御するため、ネットワーク設備の利用効率を上げることができる。【０１３８】  また、本実施形態に係る通信システムによれば、通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報だけでなく、非通信状態のユーザ端末に係るユーザ情報をも管理しているため、より精度の高いネットワーク設備の需要予測を算出することができる。【０１３９】  また、本実施形態に係る通信システムによれば、ネットワーク設備の需要予測を自動的に算出することができるため、人的コストの圧縮につながり、かつ、需要予測精度の悪さから生じる余剰ネットワーク設備を減らすことができる。【０１４０】  また、本実施形態に係る通信システムによれば、輻輳等によって生じる規制制御の回数が減ることが見込まれるため、疎通率を向上させることが可能となり、ユーザ側にとっても高品質のサービス提供を受けることができるというメリットを得られる。【０１４１】  以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明の装置は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本願の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】  以上説明したように、本発明によれば、精度の高いネットワーク設備の需要予測を効率的に算出し、ネットワーク設備の利用効率を上げることを可能とする通信システム、通信方法、これらに用いて好適な網負荷予測ノード及び網構成管理ノードを提供することができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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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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【国際調査報告】
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