JP2000512442A - 通信ネットワークにおける事象駆動セルスケジューラおよびマルチサービスカテゴリをサポートする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の事象スケジューラ（１００；２００）および方法（３００）はカレンダキューのスケジューリング方法により（すなわち、前のパケットの前の実際の伝送時間に基づき）同じ物理的リンクまたは媒体による複数サービスカテゴリを混合する問題を解決する。前記事象駆動セルスケジューラは、例えば、非同期転送モードＡＴＭネットワークにおいて使用されかつ、例えば、ソフトウェア、ハードウェアおよびファームウェアによって実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】 通信ネットワークにおける事象駆動セルスケジューラ およびマルチサービスカテゴリをサポートする方法 同時係属出願 本件出願は本件と同時に出願された以下の同時係属出願に関連する。すなわち 、ＣＸ０９５０２９（代理人整理番号）、クレイグ・シェッパード・ホルト、リ チャード・クラインおよびクリシュナン・ラマクリシュナンによる「効率的出力 −要求パケット交換機および方法（ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ ＯＵＴＰＵＴ−ＲＥＱ ＵＥＳＴ ＰＡＣＫＥＴ ＳＷＩＴＣＨ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ）」、およびＣ Ｘ０９５０３０（代理人整理番号）、クレイグ・シェッパード・ホルト、リチャ ード・クラインおよびクリシュナン・ラマクリシュナンによる「出力−要求パケ ット交換機におけるマルチポイント交換および調停のための方法および装置（Ｍ ＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩＰＯＩＮＴ ＳＷＩＴ ＣＨＩＮＧ ＡＮＤ ＡＲＢＩＴＲＡＴＩＯＮ ＩＮ ＯＵＴＰＵＴ−ＲＥＱＵ ＥＳＴ ＰＡＣＫＥＴ ＳＷＩＴＣＨ）」に関連する。 発明の分野 本発明は非同期転送モード交換またはスイッチングシス テムに関し、かつより特定的には、非同期転送モードスイッチングシステムにお けるセルのための伝送時間のスケジューリングに関する。 発明の背景 非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークのようなパケットベースのネットワ ークにおいては、最大伝送ビットレートは、例えば、単位時間当たり一定の長さ を有するパケットを使用してセットアップまたは設定される。一定長さのパケッ トはセルと称される。同じ物理的リンクまたは媒体上で複数のサービスカテゴリ を混合するネットワークにおいては、トラフィックシェイピング（ｔｒａｆｆｉ ｃ ｓｈａｐｉｎｇ）が問題がある。伝統的な方法は入口ポート（ｉｎｇｒｅｓ ｓ ｐｏｒｔｓ）における使用パラメータ制御（Ｕｓａｇｅ Ｐａｒａｍｅｔｅ ｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＵＰＣ）、すなわち、「ポリシング（ｐｏｌｉｃｉｎｇ） 」に依存し、これに続き出口ポートにおける選択的セル放棄を備えたセルエンキ ューイング（ｃｅｌｌ ｅｎｑｕｅｕｉｎｇ）が続き、伝送のために選択的にセ ルをキューから出すまたは除去する（ｄｅｑｕｅｕｉｎｇ）ために出口ポートに おける単純な「ヘッドオブライン優先度（Ｈｅａｄ Ｏｆ Ｌｉｎｅ Ｐｒｉｏ ｒｉｔｙ：ＨＯＬＰ）」メカニズムが続く。重み付けラウンドロビン（Ｗｅｉｇ ｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ：ＷＲＲ）ポーリングサ ービス規律が異なるサービス要求を備えたトラフィックを混合するために提案さ れているが、何百または何千の接続が多重化される必要がある高速度では困難に なるであろう。 ＷＲＲはサービスを要求するキューを見つけるために複数のポールを必要とす るポーリングメカニズムであるため困難が生じる。各々のポールは固定された量 の作業を必要とするため、大きな数の接続を収容するレートでポーリングを行な うのは困難になる。特に、突発的な（ｂｕｒｓｔｙ）データソースからの多くの 接続が長い期間の間アイドルである場合、サービスを要求するキューが見つかる 前に多くのネガティブなポールが必要とされるであろう。 したがって、非同期転送モードＡＴＭネットワークにおいて複数のサービスカ テゴリをサポートするための事象駆動（ｅｖｅｎｔ−ｄｒｉｖｅｎ）セルスケジ ューラの必要性が存在する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に係わる事象スケジューラを有する事象駆動ＶＰ／ＶＣ（バー チャルパス／バーチャル回路）のブロック図である。 図２は、本発明に係わる事象スケジューラのブロック図である。 図３は、本発明に係わる通信ネットワークのための発信または出リンクにおけ る複数のセルのための伝送時間をス ケジューリングする方法のためのステップの一実施形態を示すフローチャートで ある。 図４は、本発明に係わる通信ネットワークのための発信リンクにおける複数の セルのための送信または伝送時間をスケジューリングするための事象スケジュー ラのブロック図である。 図５は、本発明に係わる通信ネットワークのための発信リンクにおける複数の セルのための送信または伝送時間をスケジューリングするための事象スケジュー ラの機能図である。 図６は、本発明に係わる通信ネットワークのための発信リンクにおける複数の セルのための送信または伝送時間をスケジューリングする方法のステップの他の 実施形態を示すフローチャートである。 図７は、セルをベースとしたスイッチまたは交換機において定ビットレート（ ＣＢＲ）、利用可能なまたは可用ビットレート（アベイラブルビットレート：Ａ ＢＲ）、可変ビットレート（ＶＢＲ）、および特定または規定されないビットレ ート（ＵＢＲ）のパケットトラフィックにおいて本発明の方法を利用するための 付加的なステップを示す。 図８は、セルをベースとしたスイッチまたは交換機において定ビットレート（ ＣＢＲ）のパケットトラフィックで本発明の方法を利用するための付加的なステ ップを示す。 図９は、ＣＢＲ接続のための図８の特定のステップを使 用するスケジューラの動作のためのタイムラインを示す。 図１０は、セルをベースとしたスイッチまたは交換機において特定または規定 されないビットレート（ＵＢＲ）のパケットトラフィックにおいて本発明の方法 を利用するための付加的なステップを示す。 図１１は、セルをベースとしたスイッチまたは交換機において利用可能なビッ トレート（ＡＢＲ）のパケットトラフィックで本発明の方法を利用するための付 加的なステップを示す。 図１２は、ＡＢＲ接続のための図１１の特定のステップを使用するスケジュー ラの動作のためのタイムラインを示す。 図１３は、セルをベースとしたスイッチまたは交換機において可変ビットレー ト（ＶＢＲ）パケットトラフィックで本発明の方法を利用するための付加的なス テップを示す。 図１４は、本発明に係わる優先度デコードのためのステップの一実施形態を示 すフローチャートである。 好ましい実施形態の詳細な説明 ＡＴＭはネットワークデータ伝送システムおよび方法論／プロトコルでありか つ１９９３年にプレンティスホール（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ）により出版 された、ＡＴＭフォーラムによる、「ＡＴＭユーザーネットワークインタフェー ス仕様（ＡＴＭ Ｕｓｅｒ−Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉ ｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」、３．０版、およびＡＴＭ フォーラムによって著された関連する仕様書および他の出版物に述べられている 。ＡＴＭは、音声／オーディオ、データおよびビデオのような、多様な情報トラ フィック形式を可能にしＡＴＭトラフィックソースおよびデスティネイションの 間でそこを通る仮想接続またはバーチャル接続（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃ ｔｉｏｎｓ：ＶＣ）において共通の伝送経路およびスイッチング要素を効率的に 共用できるようにする。すべてのＡＴＭトラフィックは規定されたヘッダ（ネッ トワークを通してセルをスイッチングする制御のためにＡＴＭネットワークによ って解釈される）およびペイロード（ユーザデータを含み、ネットワークにより 解釈されない）を有する固定サイズのユーザセルへとフォーマットされ、従って 多様な伝送レートを複雑な同期機能なしに収容することができる。ＡＴＭは遅延 、ジッタおよびセル喪失に対する種々の許容量、および帯域幅またはスループッ トに対する種々の要求を備えた多様なトラフィックをサポートする可能性を有す る。 この点において、ＡＴＭネットワークは、定ビットレート（ＣＢＲ）、可変ビ ットレート（ＶＢＲ）、アベイラブルまたは可用（Ａｖａｉｌａｂｌｅ）ビット レート（ＡＢＲ）および非特定または非規定（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ）ビット レート（ＵＢＲ）を含む、数多くのトラフィックサービスカテゴリをサポートす るよう規定されている。前記 異なるサービスカテゴリは各々種々の形式のソース（ｓｏｕｒｃｅｓ）によって 放出されるセルの時間系列を記述する関連するＡＴＭトラフィックパラメータを 有する。ＣＢＲソースは以下の２つのトラフィック記述、すなわち、ソースがセ ルを放出する最大レートである、ピークセルレート（ＰＣＲ）、およびセルのジ ッタ、または（時間的に）一様な間隔のセルからの変動の量であるセル遅延変動 （ＣＤＶ）によって記述される。ＶＢＲソースはＰＣＲ、ＰＣＲに等しいレート で（その後のアイドル期間の前に）送られるセルの最大数である最大バーストサ イズ（ＭＢＳ）、およびおおざっぱに長時間の平均セルレートと等価な耐えられ るあるいは維持または持続可能なセルレート（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｃｅｌ ｌ Ｒａｔｅ：ＳＣＲ）によって記述される。ＡＢＲソースはＰＣＲおよびＡＢ Ｒソースがネットワークと契約したまたは請け負った最小セルレートである（す なわち、ＡＢＲは常に少なくともＭＣＲと同じ大きさのレートでセルを放出でき る）最小セルレート（ＭＣＲ）によって記述される。さらに、ＡＢＲソースはＰ ＣＲとＭＣＲとの間にある実用セルレート（Ａｃｔｕａｌ Ｃｅｌｌ Ｒａｔａ ：ＡＣＲ）で動作することができる。ＡＣＲはネットワークによって（呼の期間 にわたり）明示的にまたは明確に（ｅｘｐｌｉｃｉｔｌｙ）制御される。ＵＢＲ ソースはトラフィック記述（ｔｒａｆｆｉｃ ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒｓ）を持た ず、かつ従ってＵＢＲソ ースのふるまいまたは動作は（ネットワークにとって）まったく規定されずかつ 知られない。 一般に、ＡＴＭシステムアーキテクチャはＡＴＭネットワークがこれらの種々 のサービスカテゴリからのトラフィックを、種々のトラフィックソースに対する 特定のサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＱｏＳ）保証を 請け負いまたは保証する一方で、単一の共通の物理的ネットワークリンク（伝送 媒体）上に混合することができるように設計される。ＣＢＲソースは、ネッワー クがすべてのセルを保証された最大セル遅延（あるセルがソースで放出された時 間と該セルがデスティネイションに伝達される時間との間の最大時間）をもって 、小さなセル喪失比（Ｃｅｌｌ Ｌｏｓｓ Ｒａｔｉｏ：ＣＬＲ）をもって、か つデスティネイションにおける特定されたＣＤＶ’（この場合ＣＤＶ’は通常ソ ースのＣＤＶのオーダであり、通常いくらか大きい）および特定された保証ＣＬ Ｒをもって、すべてのセルを最終のデスティネイションに伝達するそのトラフィ ック契約（トラフィックパラメータのＰＣＲおよびＣＤＶによって記述される） をソースが超過しなければ、ＡＴＭネットワークによって保証され、この場合典 型的なＣＬＲは１０^-3〜１０^-12のオーダにある。 ＶＢＲソースは、ソースがそのトラフィック契約（トラフィックパラメータＰ ＣＲ，ＳＣＲおよびＭＢＳによって記述される）を超えなければ、ネットワーク がすべてのセ ルを小さなＣＬＲによってかつ保証される平均セル転送遅延、これはおおざっぱ にいってネットワークを通る平均遅延に等価である、をもって最終的なデスティ ネイションに伝達すれば、保証される。 ＡＢＲソースは、ソースがそのトラフィック契約（トラフィックパラメータＰ ＣＲおよびＭＣＲによって記述される）を超えなければ、かつソースが（ＡＢＲ 基準動作によって）明確なレートのネットワークフィードバックに適切に応答し 、そのＡＣＲをそれに応じて調整すれば、そしてネットワークがすべてのセルを 小さなＣＬＲによって最終的なデスティネイションに伝達すれば、保証される。 さらに、ＡＢＲソースは、ネットワークによって、利用可能なネットワーク容量 がある特定の瞬時的時間の間にセルを放出することができるすべてのＡＢＲソー スの間で「公平に（ｆａｉｒｌｙ）」共用されれば、保証される。 ＣＢＲおよび実時間ＶＢＲトラフィックカテゴリはスループットおよび遅延に 対する正確に規定された要求と共に、例えば回路エミュレーションおよび娯楽品 質（ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ）のビデオのような用途に向 けられることを意図している。ＵＢＲトラフィックカテゴリは最小のサービス要 求と共にデータファイルを転送するような用途を意図している。ＵＢＲトラフィ ックはサポートされるが、ＵＢＲ接続に対するサービスの保証はない。もしＣＢ Ｒ，ＶＢＲおよびＡＢＲトラフィックの間 で割り当てた後にネットワークのいずれかのＡＴＭリンクまたはＡＴＭネットワ ークにおいて帯域幅が利用可能であれば、ＵＢＲトラフィックが収容されること になる。ネットワークオペレータはまたＵＢＲソースのためにある割合のネット ワーク容量が確保されることを無償でまたは好意により保証することができる。 ＡＢＲトラフィックサービスカテゴリはスループットおよび遅延に対する不確 かな要求を備えた用途、特にある形式のデータソース（データアプリケーション ）からのトラフィックであって、要求されるＳＣＲまたはＭＢＳのような、ある 特定の組のトラフィックパラメータ、または特定の保証されるＱｏＳパラメータ （最大および／または平均セル遅延のような）が容易に規定できないもの、を経 済的にサポートすることを意図している。現在考えられているＡＢＲサービスカ テゴリの性質および制約についてはさらに、ここに参照のため導入される、エフ ・ボノミ（Ｆ．Ｂｏｎｏｍｉ）による「可用ビットレートサービス（Ｔｈｅ Ａ ｖａｉｌａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）」、５３バイト（５３ Ｂｙｔｅｓ）（ＡＴＭフォーラムニュースレター）、ｖ．３，ｎ．４、１９９５ 年１０月、に説明されている。サービスカテゴリ、トラフィックパラメータ、お よびサービス品質パラメータに関するさらなる情報は、ここに参照のため導入さ れる、「トラフィック管理仕様（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｐ ｅ ｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」、バージョン４．０、ＡＴＭフォーラム／９５−００ １３Ｒ１０）ストロー・ボート（Ｓｔｒａｗ Ｖｏｔｅ）、１９９５年２月、に 見ることができる。 本発明はイベントまたは事象スケジューラ（ｅｖｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ ）、すなわち、カレンダキュー（ｃａｌｅｎｄａｒ ｑｕｅｕｅ）、または事象 スケジューリング方法を使用することによって同じ物理的リンクまたは媒体上に 複数のサービスカテゴリを混合する問題を解決する。前記事象スケジューラはソ フトウエア、ハードウエアおよびファームウエアで実施できる。 事象（ｅｖｅｎｔ）はキューからセルを除去しかつＡＴＭネットワークのリン クによる該セルのその後の送信のプロセスとして定義される。タスクは「スケジ ューリングされた（ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ）」事象として定義される。タスクオブ ジェクトは、所望の実行時間、タスクが実行されるときどのデータキューがサー ビスされるかを示すキュー識別子、すなわち、キューＩＤ、およびタスク優先度 のような、それと関連する所定の数のパラメータを有する。すなわち、実行を待 っている数多くの係属中のタスクがあり得る。ある特定の瞬間におけるタスクの 実行は事象と等価である。 図１の、参照数字１００は、本発明に係わる事象スケジューラを有する事象駆 動（ｅｖｅｎｔ−ｄｒｉｖｅｎ）Ｖ Ｐ／ＶＣ（仮想経路／仮想接続）（またはバーチャルパス／バーチャル接続）マ ルチプレクサのブロック図である。セルはＶＰ／ＶＣルーティングユニット１０ ２、典型的にはマルチプレクサ、に到達しかつセルヘッダにおける情報に従って 、セルマルチプレクサを使用して複数のキュー１０４の内のあるキューに導かれ る。セルが到達したときキューが現在空でない場合には、該セルは該キューに加 えられる。該キューが空（ｅｍｐｔｙ）である場合は、該セルは該キューに加え られ、かつ最初のまたは第１の事象１１０をスケジューリングする要求が事象ス ケジューラ１０８に対して行われる。 この要求はタスクが発生されかつ事象スケジューラ内に記憶される（キューイ ングされる）結果となる。各々のタスクは典型的には、少なくとも、最も早い実 行時間を示す所望の実行時間、キュー識別（ＩＤ）フィールド、および優先度フ ィールドを含む。タスクは該タスクに関連する時間スタンプに等しいかあるいは それより大きな時間に実行される。優先度フィールドは同じ時間スタンプ内のタ スクの間の競合を解決するために使用される（すなわち、最も高い優先度のタス クが始めに実行することになる）。キュ−ＩＤフィールドはタスクが実行される 場合にどのデータキューがサービスされるかを特定する情報を含む。事象スケジ ューラの出力は事象１１４から構成される。事象は事象スケジューラがタスクを 実行したときに発生される。事 象はキュー番号（キューＩＤ）を含む。事象は次にセルマルチプレクサ１０６に 送られる。セルマルチプレクサはキュ−ＩＤによって示されるキューからセルを 要求し、該セルはセルマルチプレクサ１０６を介して発信または出（ｏｕｔｇｏ ｉｇ）ＡＴＭポートヘ送られ、かつセルを除去した後に該キューを調べて該キュ ーが空であるか否かを判定する。キューが空でない場合は、セルマルチプレクサ は要求を送り、該要求はキューＤを含む。最適のスケジュラを展開するのに必要 な他の情報、例えばキューにおける次のセルのセル喪失優先度（ｃｅｌｌ ｌｏ ｓｓ ｐｒｉｏｒｉｔｙ：ＣＬＰ）ビット、も送ることができる。ＣＬＰビット はネッワークが混雑しておりかついくらかのセルが放棄される必要があるかもし れない場合に該セルが高い優先度と考えられるべきかあるいは低い優先度のセル と考えられるべきかを示す。 事象スケジューラ１０８はそれがタスクを実行する場合に事象１１４を発生す る。事象は特定のキューからのセルに対する要求である。 事象をスケジューリングするための要求は典型的には２つの外部ソース、例え ば、ＶＰ／ＶＣルーティングサブシステム（エンキューイングプロセス：ｅｎｑ ｕｅｕｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）およびセル多重化サブシステム（デキューイン グプロセス：ｄｅｑｕｅｕｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、から受信される。ある事 象をスケジューリングする ための要求は事象スケジューラの内部におけるタスクオブジェクト（ｔａｓｋ ｏｂｊｅｃｔ）の発生を生じる結果となる。任意の特定の瞬間において、各々の データキューは事象スケジューラ内部における多くて１つの関連するタスクオブ ジェクト、すなわち、係属中のタスクを有する。従って、キューが空である場合 は、事象スケジューラの内側で待機する関連する係属中のタスクはない。もしキ ューが空でなければ、事象スケジューラには１つのかつ１つだけの関連する係属 中のタスクがある。任意の瞬間における事象スケジューラのタスクの最大数はキ ューの数に等しく、かつ事象スケジューラにおけるタスクの最小数はゼロである 。 タスクを発生しかつ実行するために、事象をスケジューリングし／再スケジュ ーリングする要求、この場合該要求はキューＩＤを含む、が事象スケジューラに 送られる。典型的には、前記キューＩＤは関連するキューのためのシェイパー（ ｓｈａｐｅｒ）に関連する所定の組のリーキーバケットパラメータへのインデク スとして使用される。リーキーバケット（ｌｅａｋｙ ｂｕｃｋｅｔ）アルゴリ ズムは技術的に知られておりかつ「ＡＴＭユーザーネットワークインタフェース 仕様（ＡＴＭ Ｕｓｅｒ−Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ）」、Ｒｅｖ３．０、ＡＴＭフォーラム、ＰＴＲプレンティス・ ホール、１９９３年、７７〜８９ページ、に規定されて いる。次に、リーキーバケット様の（ｌｅａｋｙ ｂｕｃｋｅｔ−ｌｉｋｅ）ア ルゴリズムが実行されて「所望のタスク実行時間（ｄｅｓｉｒｅｄ ｔａｓｋ ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）」およびタスク優先度を提供する。一般に、す べてのサービスカテゴリに対して、計算された所望のタスク実行時間は仮想接続 （ＶＣ）に対する次のデータセルを該ＶＣに関連するトラフィック契約に違反す ることなく伝送するために許容される最も早い（ｅａｒｌｉｅｓｔ）時間である 。例えば、ＣＢＲサービスカテゴリに対しては、ＰＣＲおよびＣＤＶはセルの時 間系列の間の時間的な必要な間隔を特定または規定する。ＶＢＲサービスカテゴ リに対しては、ＰＣＲ，ＳＣＲおよびＭＢＳトラフィックパラメータは適合する （ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ）トラフィックソースを特定または規定する。所望の実 行時間、タスク優先度、およびキューＩＤを示す暗黙的な（ｉｍｐｌｉｃｉｔ） 時間スタンプを含む、タスクデータオブジェクトは実時間タスクスケジューラ／ カレンダキューに入力される。実時間タスクスケジューラは所望のタスク実行時 間までタスクオブジェクトを記憶する。セルカウンタ２２０、すなわち、実時間 クロックが係属中のタスクの所望の時間まで増分したとき、実時間タスクスケジ ューラは係属中のタスクを対応する優先度キューへ移動させる。各々のセルクロ ックにおいて、優先度デコーダ／マルチプレクサは、例えば、ヘッドオブライン 優先度（ｈｅａｄ ｏｆ ｌｉｎｅ ｐｒｉｏｒｉｔｙ：ＨＯＬＰ）を使用して優先度キューから単一のタ スクを除去する。キューＩＤは外部インタフェースを通ってセルマルチプレクサ へと渡される。従って、事象スケジューラは事象の時間系列（ｔｉｍｅ ｓｅｒ ｉｅｓ ｏｆ ｅｖｅｎｔｓ）をセルマルチプレクサへと送り、この場合一連の 事象はそれぞれのＶＰＣ／ＶＣＣ（仮想経路接続／仮想回路接続）に対する所定 のトラフィック契約を満たす有効なシーケンスのセルを特定する一組のキューＩ Ｄである。トラフィックシェイパー計算は所望のタスク実行時間ユニット２０４ において実施される。 図２の参照数字２００は、本発明に係わる事象スケジューラのブロック図であ る。本発明の好ましい実施形態では、セルは１つまたはそれ以上のセルメモリに おける接続ごとのデータキューに入れられる（ｅｎｑｕｅｕｅｄ）。次に、「最 初の到達（ｆｉｒｓｔ ａｒｒｉｖａｌ）」セルがスケジューラの外部インタフ ェース２０２へと放送されそれによってスケジューラが最初の要求をスケジュー リングするようにされる。「最初の到達」セルは空のデータキューに到達したセ ルとして定義される。次に、到達時間の歴史またはヒストリ（ｈｉｓｔｏｒｙ） 、過去の伝送時間、サービスカテゴリ、および現在の状態の情報が使用されて次 のセルのための「最も早い（ｅａｒｌｉｅｓｔ）」伝送時間を計算し（２０４） 、この伝送時間は実時間タスクスケジューラ２０６に挿入される。典型的にはキ ューＩＤは関 連するキュー１０４に対するシェイパーのために使用される所定の組のリーキー バケットパラメータ２０８へのインデクスとして使用される。実時間タスクスケ ジューラは所望のタスク実行時間（最も早い時間：ＴＩＭＥ ＥＡＲＬＩＥＳＴ ）までタスクオブジェクトを格納または記憶する。セルカウンタ２２０、すなわ ち、実時間クロック、が係属中のタスクの所望の時間まで増分したとき、実時間 タスクスケジューラは該係属中のタスクを優先度キューまたは優先キューへと移 動する。実時間タスクスケジューラ２０６の出力は一組の優先または優先度タス クキュー２１０へとソーティングされる。優先または優先度タスクキューは次に ヘッドオブライン優先度方式で、または優先度デコーダ／マルチプレクサ２１２ を使用してＷＲＲ方式でサービスされてタスク出力２１４を外部インタフェース ２１６に提供する。外部インタフェース２１６は該セルに対する要求をセルマル チプレクサ１０６に送る。サービスの選択肢は実施の複雑さおよび製品の要求の トレードオフに基づいている。 各々の送信または伝送セルスロットに対し、最も高い優先度のタスクが選択さ れかつ適切なデータキューにサービスするための、すなわち、特定のキューから １つのデータセルをフェッチするための要求を発生するために使用される。キュ ーが空でない場合は、セルカウンタ２２０に従って、同じキューからの次のセル に対する「最も早い」送信 時間の計算が決定される。 図３の参照数字３００は、本発明に係わる通信ネットワークのための発信また は出リンク（ｏｕｔｇｏｉｎｇ ｌｉｎｋ）において複数のセルのための送信時 間をスケジューリングする方法のステップの１実施形態を示すフローチャートで ある。該方法は、Ａ）接続ごとのキューに複数のセルを格納するためのメモリコ ントローラを有するセルバッファメモリを使用する段階３０２、およびＢ）少な くとも１つの前のセルの前の実際の送信時間に基づき複数のセルに対する送信時 間をスケジューリングするために複数サービスカテゴリのスケジューラを使用す る段階３０４を含む。典型的には、前記通信ネットワークは非同期転送モードネ ットワークである。セルバッファメモリは入口ポート（ｉｎｇｒｅｓｓ ｐｏｒ ｔ）、出口ポート（ｅｇｒｅｓｓ ｐｏｒｔ）、または中央バッファード交換機 の中央メモリに配置することができる。 図４の参照数字４００は、本発明に係わる通信ネットワークのための出または 発信リンクにおける複数のセルのための送信時間をスケジューリングするための 事象スケジューラのブロック図である。該事象スケジューラは、前記複数のセル を受けるよう結合された、メモリコントローラを有し接続ごとのキューにセルを 格納し、最初の事象をスケジューリングし、かつ事象を再スケジューリングする ための少なくとも第１のセルバッファメモリ４０２、そして前 記少なくとも第１のセルバッファメモリに結合され、前のセルの前の実際の送信 時間に基づき複数のセルに対する送信時間をスケジューリングするための少なく とも第１の複数サービスカテゴリスケジューラ４０４を含んでいる。前記通信ネ ットワークは非同期転送モードネットワークである。一般に、前記セルバッファ メモリはスイッチまたは交換機の入口ポート、スイッチまたは交換機の出口ポー ト、または前記交換機が中央でバッファリングされる交換機の中央メモリに配置 される。 前記メモリコントローラ４０２は典型的には以下の能力、すなわち、１）複数 の論理セルデータキューの間のメモリ割当、２）ＶＣごとのおよび／またはサー ビスカテゴリごとのセルデータキューを実施するためのリンクリスト処理、およ び３）取り決められたトラフィック契約と適合しないソースから発信されたセル のマーキングおよび／または放棄を含むことができる渋滞または混雑制御メカニ ズム、の内の１つまたはそれ以上を含む。 前記複数サービスまたはマルチサービスカテゴリスケジューラ４０４は典型的 には各々のセルの所望の送信時間を計算しかつタスクを出力するための計算ユニ ット２０４、計算ユニット２０４に結合され前記所望の送信時間を使用して前記 所望の送信時間にタスクを発生しかつ該タスクを一組の優先度タスクキュー２１ ０に入れるための少なくとも第１の実時間タスクスケジューラ２０６、前記少な くと も第１の実時間タスクスケジューラ２０６に結合されある送信機会（ｔｒａｎｓ ｍｉｓｓｉｏｎ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）に、多くても１つのタスクを前記一 組の優先度タスクキューから除去しかつある特定のセルキューにサービスを行う ためメモリコントローラ４０２に要求を出力するための優先度デコーダ／ＭＵＸ ２１２を含む。セルクロック２１８は典型的には前記実時間タスクスケジュー ラ２０６、優先度デコーダ／ＭＵＸ、およびセルカウンタ２２０に結合されて前 記優先度デコーダ／ＭＵＸに対し前記優先度キューから単一のタスクを除去する ために通知を行う。前記セルカウンタ２２０は、係属中のタスクの所望の時間ま で増分されたとき、実時間スケジューラ２０６に対し係属中のタスクを対応する 優先度キューへと移動するよう通知する実時間クロックである。前記セルカウン タの値「タイムナウ（現在時間：Ｔｉｍｅ Ｎｏｗ）」もまた計算ユニット２０ ４に入手できるようにされてセルの所望の送信時間「タイムアーリエスト（最も 早い時間：Ｔｉｍｅ Ｅａｒｌｉｅｓｔ）」を計算する。 図５の参照数字５００は、本発明に係わる通信ネットワークのための出または 発信リンクによる複数のセルのための送信時間または伝送時間をスケジューリン グする事象スケジューラの機能図である。メモリコントローラ４０２はセルバッ ファメモリ４０２を仮想接続ごとのキュー５０８へと区分けする。図５において は、１つの論理キューのみ が示されているが（明瞭化のため）、特定の実施形態においては、メモリコント ローラは典型的にはメモリを複数の論理キューに区分けし、この場合該キューは 仮想接続ごとに１つのキューとするか、あるいは多分、サービスカテゴリごとに １つのキューとすることができる。他の可能性も存在する。さらに、セルバッフ ァメモリ４０２の論理データキュー５０８への区分けは固定長さのキューとする ことができ、あるいはメモリコントローラ４０２がよく知られたリンクリストデ ータ構造を使用して動的またはダイナミックメモリ割当能力を含む場合に可変長 のキューとすることができる。 セル５０２がセルメモリ４０２に到着したとき、メモリコントローラは該セル を論理キュー５０８に格納するか、あるいは該セルを放棄するかの決定を行う。 セルを放棄する動作は該セルをセルバッファメモリ４０２に格納しないことによ って実施される。これは結果として最終的なデスティネイションに関する限りネ ッワークによるセルの「喪失（ｌｏｓｓ）」となり、かつ可能な場合には避けら れるべきである。放棄の決定は、例えば、論理データキュー５０８に許容されて いる最大長さを指定する単なるまたは単純なしきい値５１０に基づくことができ る。もし該データセルを格納することが該キューに対してしきい値５１０によっ て指定された最大キュー長さを超えさせることになれば、該セルは放棄され、そ うでなければ、該セルはセルバ ッファメモリに格納される。放棄の決定はまた選択的なものとすることができる 。例えば、もしセル５０２がＣＬＰ（セル放棄優先度ビット）を含んでいれば、 該セル５０２のＣＬＰビットの状態が結果としてメモリコントローラ４０２が２ つの異なるキューしきい値（すなわち、５１０または５１２）の内の１つを使用 してセル５０２が論理キュー５０８に格納されるべきか否かを決定することにな る。例えば、セル５０２が到着したときセル（５０４；５０６）が既にセルキュ ー５０８に格納されている図５に示された場合を考える。もしセル５０２におけ るＣＬＰビットが“１”であれば、メモリコントローラはしきい値５１２を使用 して放棄の決定を行い、かつ結果として得られる決定はセルを放棄することにな る。もしセル５０２のＣＬＰビットが“０”に等しければ、メモリコントローラ は該しきい値５１０を使用して放棄の決定を行い、かつ結果としての決定はセル を格納することになる。 図５において、スケジューラ５１４は論理データキュー５０８からのセルの伝 送（または送信または転送）時間を管理支配しまたは歩調をつける（ｐａｃｅｓ ）「クロック（ｃｌｏｃｋ）」として示されている。論理的には、スケジューラ はセルバッファからセルをフェッチする装置とみることができる。 図６の参照数字６００は、本発明に係わる通信ネットワークに対する出または 発信リンク（ｏｕｔｇｏｉｎｇ ｌ ｉｎｋ）における複数のセルのための伝送時間をスケジューリングまたは予定す る方法のステップの他の実施形態を示すフローチャートである。該方法は、Ａ） メモリコントローラによって、セルを少なくとも１つのセルメモリにおける複数 の接続ごとのデータキューに入れる（またはエンキューイングを行う）（または 、もしデータキューが混雑しておれば放棄する）段階（６０２）であって、各々 のキューはキューＩＤを有するもの、Ｂ）メモリコントローラによって、データ キューがメモリコントローラが該セルをキューに入れる直前に空である場合に、 少なくとも１つのマルチサービスカテゴリのスケジューラに対し、最初の到着が 生じたことを通知する段階（６０４）、Ｃ）前記マルチサービスカテゴリのスケ ジューラの計算ユニットによって、接続ごとの（ｐｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ）コンテクストメモリに格納された接続に関連するサービスカテゴリおよび現在 の状態の情報を使用して、最も早い送信または伝送時間「タイムアーリエスト（ ＴＩＭＥ ＥＡＲＬＩＥＳＴ）」および更新された「優先度インデクス（ＰＲＩ ＯＲＩＴＹ ＩＮＤＥＸ）」を計算し（６０６）かつ現在の状態の情報を更新し かつ接続ごとのコンテクストメモリに格納する段階、Ｄ）前記計算ユニットによ って、「タスク（ｔａｓｋ）」を発生する段階（６０８）であって、該タスクは ，Ｄ１）キューＩＤ、Ｄ２）「タイムアーリエスト」、およびＤ３）「優先度イ ンデクス」を含むもの、Ｅ） 前記タスクを少なくとも第１のカレンダキューの１つに挿入する段階（６１０） 、Ｆ）前記カレンダキューによって、前記計算された「タイムアーリエスト」に おいて、複数の優先度タスクキューの内の１つに前記タスクを格納する段階（６ １２）、Ｇ）優先度タスクデコーダによって、ある時間機会（ｔｉｍｅ ｏｐｐ ｏｒｔｕｎｉｔｙ）に従って「タイムアーリエスト」に等しいかまたはより大き い時間に、優先度タスクキューからタスクを除去し（６１４）かつメモリコント ローラに対し要求を発生する段階、Ｈ）メモリコントローラによってセルをキュ ーから外し（ｄｅｑｕｅｕｉｎｇ）（６１６）かつ該セルを伝送する段階、Ｉ） メモリコントローラによって、より多くのセルが伝送されるべく残っている場合 に、マルチサービスカテゴリのスケジューラに接続ごとのキューが空でないこと を通知する段階（６１８）、Ｊ）計算ユニットによって、該接続に関連する現在 の状態の情報およびサービスカテゴリに基づき更新された「タイムアーリエスト 」および更新された「優先度インデクス」を計算し（６２０）、かつ現在の状態 の情報を更新しかつパーコネクションまたは接続ごとのコンテクストメモリに格 納する段階、Ｋ）前記接続ごとのキューが空でない場合に、前記計算ユニットに よって、接続に対する前記更新された「タイムアーリエスト」を使用して新しい タスクを発生し（６２２）かつステップＥに戻り、かつそうではなく、接続ごと のキューが空である場合は、メ モリコントローラによって前記通知を待機し（６０４）かつステップＣに戻る段 階を含む。 図７の参照数字７００は、セルをベースとしたスイッチまたは交換機において 定ビットレート（ＣＢＲ）、可用ビットレート（ＡＢＲ）、可変ビットレート（ ＶＢＲ）、および指定されないビットレート（ＵＢＲ）パケットトラフィックに おいて本発明の方法を使用するための付加的なステップを示す。パケット交換機 における定ビットレート、ＣＢＲ、のパケットトラフィックに対して、ステップ ６２０は接続ごとのコンテクストメモリに格納された接続に関連する状態情報、 実時間クロック「タイムナウ」または「今の時間」（ＴＩＭＥ ＮＯＷ）の現在 の値、および接続のための取り決められたトラフィックパラメータ（ＰＣＲ，Ｃ ＤＶ）の１つまたはそれ以上の所定の関数を使用して「タイムアーリエスト」を 更新する段階（７０２）を含む。パケット交換機における利用可能なまたは可用 ビットレート、ＡＢＲ、パケットトラフィックに対しては、以下のステップ（７ ０４）がステップ６２０に含まれ、すなわち、Ａ）その接続に対する取り決めら れたトラフィックパラメータ（すなわち、取り決められたＰＣＲおよびＭＣＲ） 、実時間クロック「タイムナウ」の現在の値および前記接続ごとのコンテクスト メモリに格納された関連する所定の状態情報（例えば、前に計算された「タイム アーリエスト」）の所定の関数を使用して「タイムアーリエスト」を更新 する段階、Ｂ）リーキーバケットアルゴリズムのような、所定のアルゴリズムを 使用してパケットマルチプレクサの出力における実際の送信または伝送パケット レートがその接続に対する取り決められた最小パケットレート、ＭＣＲ、より低 下しているか否かを判定する段階、そしてＣ）「優先度インデクス」を前記段階 Ｂにおいて決定された実際のパケットレートの所定の関数として少なくとも２つ の異なる優先レベルの内の１つに設定する段階が含まれる。パケット交換機にお ける可変ビットレート、ＶＢＲ、パケットトラフィックに対しては、以下のステ ップ（７０６）がステップ６２０に含まれ、すなわち、Ａ）所定のアルゴリズム を使用して前記パケットマルチプレクサの出力における実際の伝送パケットレー トがその接続に対する取り決められた耐え得るパケットレート、ＳＣＲ、より低 下しているか否かを判定する段階、Ｂ）所定のアルゴリズムを使用して前記パケ ットマルチプレクサの出力における実際の伝送パケットレートがその接続に対す るバースト限界、ＭＢＳ、を超えているか否かを判定する段階、Ｃ）その接続に 対する取り決められたトラフィックパラメータ（ＰＣＲ，ＣＤＶ，ＳＣＲ，ＭＢ Ｓ）、実時間クロック「タイムナウ」の現在の値、上のステップＡおよびＢの出 力、および前記接続ごとのコンテクストメモリに格納されたその接続に対する所 定の関連する状態情報の内の１つまたはそれ以上の所定の関数を使用して「タイ ムアーリエスト」を更新する段 階、そしてＤ）ステップＡおよびＢにおいて決定されたパケットマルチプレクサ の出力における実際の伝送パケットレートの所定の関数として前記「優先度イン デクス」を少なくとも２つの異なる優先度レベルの１つに設定する段階が含まれ る。パケット交換機におけるＵＢＲパケットトラフィックに対しては、ステップ ６２０は「タイムアーリエスト」を「タイムナウ」とパケット期間または周期を 加えたものへと更新する段階（７０８）を含み、この場合パケット周期または期 間はピークパケットレートの逆数であり、かつ前記ステップ６２０は更新された 「タイムアーリエスト」を接続ごとのコンテクストメモリに格納する段階を含む 。 また、図８の参照数字８００に示されるように、セルをベースとした交換機に おいて定ビットレート（ＣＢＲ）パケットトラフィックに対しては、以下のステ ップが含まれ、すなわち、Ａ）ステップ６０６において、最初のセルの到着に際 して、「タイムナウ」が実時間クロックの出力であるとし、「タイムナウ」が「 タイムアーリエスト」より大きい場合、「タイムアーリエスト」を「タイムナウ 」に等しくなるよう更新する段階（８０２）、および更新された「タイムアーリ エスト」を接続ごとのコンテクストメモリに格納する段階、およびＢ）ステップ ６２０において、セル周期またはセル期間がピークセルレートの逆数とし、「タ イムアーリエスト」を「タイムアーリエスト」とセル 期間または周期を加えたものに更新する段階（８０４）、および更新された「タ イムアーリエスト」を接続ごとのコンテクストメモリに格納する段階を含む。図 ６のステップ６０６および６２０の「優先度インデクス」の値は典型的には固定 されたＣＢＲ−優先度値に初期化されかつ不変に留まっている。 図９の参照数字９００は、ＣＢＲ接続に対する図８の特定のステップを使用し たスケジューラの動作のためのタイムライン（ｔｉｍｅｌｉｎｅ）を示す。矢印 ９０２，９０４，９０６，９０８および９１０はセルの到達または到着時間を示 し、この場合時間は左から右へと進ものと仮定する。図８の最初のステップ８０ ２において、最初の到達９０２に際して、「タイムナウ」は前に計算されたまた は初期化された「タイムアーリエスト」より大きいものと想定され、「タイムア ーリエスト」９１２がセル９１０が到達したときに「タイムナウ」の値にセット される。時間ゼロに到達したセル９０２は実際の時間９２０に伝送されるものと して示されている。伝送時間または送信時間９２０はスケジューリングされた時 間または予定された時間９１２よりやや後になるよう示されている。これはスケ ジューラ２００における優先度キュー２１０における可能な競合のために生じる 。しかしながら、典型的には優先度デコーダ２１２において最も高い優先度を有 するＣＢＲトラフィッククラスに対しては、スケジューリングされた時間９１２ と実際の伝送時間９２０との間の遅延は小さくなるよう設計することができる。 セルが伝送される、実際の伝送時間９２０において、「タイムアーリエスト」が 図８（８０４）の第２のステップごとに「タイムアーリエスト」とＰＣＲの逆数 の時間を加えたものに更新される。従って、第２のセル９０４に対する計算され た「タイムアーリエスト」は１／ＰＣＲの期間の後である（９１４）。このプロ セスはデータキューが空になるまで続けられる。この説明では、５つのセルがキ ューに到達するものとして示され、かつ５つの計算された「タイムアーリエスト 」および５つの実際の伝送時間が図示されている。図示された顕著な特徴は次の とおりである。すなわち、１）スケジューラはセルがかなりのセルジッタと共に 到達した場合でもほとんど完全に均等な間隔の時間インターバル（１／ＰＣＲ） で伝送される意味においてＣＢＲトラフィックを平滑化する（ｓｍｏｏｔｈｅｓ ）。これはＶＣセルごとのキュー（ｐｅｒ ＶＣ ｃｅｌｌ ｑｕｅｕｅ）を使 用し、少しのセルをバッファリングし（図９に示されたセル長さに注目）、およ び一様な間隔でスケジューリングされた伝送時間（タイムアーリエスト）でセル に歩調をつけるスケジューラを使用することによって可能になる。また、２）メ モリコントローラによって実施されるＶＣデータごとのキュー（パーＶＣデータ キュー：ｐｅｒ ＶＣ ｄａｔａ ｑｕｅｕｅｓ）およびスケジューラの組合せ はまたデータネットワークに おける種々のトラフィックソースを分離し、それらのトラフィック契約に従うソ ースがそれらのトラフィック契約に違反するソースによって影響されないことを 保証する。これは図９から３つの近接した間隔のセル（９０４，９０６および９ ０８）が到達したときキュー長さに何が起こるかを注目することによって観察で きる。キュー長さは増大し始める。図示された場合においては（図９）、キュー 長さは大きな値まで成長し続けることはなく、それはいくつかのセルの期間にわ たる平均セルレートはＰＣＲを超えないからである。しかしながら、ある耐えら れる期間の間ＰＣＲを超えるレートであるソースが送信し続ければ、キュー長さ は成長し続け、それはスケジューラは発信または出レートを取り決められたＰＣ Ｒに制限しないからである。もしメモリコントロールがキューのしきい値５１０ を小さな値（ＣＢＲサービスカテゴリに対する少しのセル）にセットすれば、メ モリコントローラは適合しない（ｎｏｎ−ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）ソースからのセ ルを放棄することになる。 図１０の参照数字１０００に示されるように、セルをベースとした交換機にお ける指定されないまたは未指定のビットレート（ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ ｂｉ ｔ ｒａｔｅ：ＵＢＲ）パケットトラフィックに対して、以下のステップが含ま れる。すなわち、Ａ）ステップＣにおいて、「タイムナウ」が「タイムアーリエ スト」より大きい、最初のセ ルの到着に際して、「タイムアーリエスト」を「タイムナウ」に等しくなるよう 更新し（１００２）、この場合「タイムナウ」は実時間クロックの出力であり、 かつ更新された「タイムアーリエスト」を接続ごとのコンテクストメモリに格納 する段階、およびＢ）ステップＪにおいて、「タイムアーリエスト」を「タイム ナウ」とセル期間または周期を加えたものへと更新し（１００４）、この場合セ ル周期または期間はピークセルレートの逆数であり、かつ更新された「タイムア ーリエスト」を接続ごとのコンテクストメモリに格納する段階が含まれる。図６ のステップ６０６および６２０の「優先度インデクス」の値は典型的には固定さ れたＵＢＲ−優先度値に初期化されかつ不変に留まっている。 図１１の参照数字１１００に示されるように、セルをベースとした交換機にお ける利用可能なまたは可用ビットレート（ａｖａｉｌａｂｌｅ ｂｉｔ ｒａｔ ｅ：ＡＢＲ）パケットに対しては、以下のステップが含まれる。 Ａ）図６のステップＣ（６０６）において、最初のセルの到着に際して、「タ イムナウ」は「タイムアーリエスト」より大きく、 Ａ１）「タイムアーリエスト」を「タイムナウ」に等しくなるよう更新す る段階（１１０２）であって、この場合「タイムナウ」は実時間クロックの出力 であるもの、および更新された「タイムアーリエスト」を接続ごとのコ ンテクストメモリに格納する段階、そして Ａ２）「リセットフラグ（ＲＥＳＥＴ ＦＬＡＧ）」を接続ごとのコンテ クストメモリにおいて「真（ＴＲＵＥ）」に設定する段階、 Ｂ）ステップＪ（６２０）において、以下のステップ（１１０４）、すなわち 、 Ｂ１）以下のステップ（Ｂ１ａ−Ｂ１ｂ）の内の１つ、すなわち、 Ｂ１ａ）「リセットフラグ」が「真」に等しい場合、「リセットフラ グ」を「偽（ＦＡＬＳＥ）」にセットしかつ「しきい値（ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ） 」を「タイムアーリエスト」プラス接続ごとのコンテクストメモリにおける｛所 定の最小セルレートの逆数の所定の定数倍｝に等しくセットする段階、そして Ｂ１ｂ）「リセットフラグ」が「偽」に等しい場合、「しきい値」を 「しきい値」と最小セルレートの所定の逆数とを加えたものに等しくセットする 段階、 の内の１つ、 Ｂ２）「タイムアーリエスト」を「タイムナウ」とセル周期または期間を 加えたものに更新する段階（１００６）であって、セル周期または期間はピーク セルレートの逆数であるもの、および更新された「タイムアーリエスト」を接続 ごとのコンテクストメモリに格納する段階、そして Ｂ３）ステップＩ（６１８）において接続ごとのセルキューが空でないこ とが通知された場合に、以下のステップ（１００６）、 Ｂ３ａ）「タイムナウ」が「しきい値」より大きい場合に、「優先度 インデクス」を高い優先度のＡＢＲタスクキューを示す値に設定する段階、 Ｂ３ｂ）「タイムナウ」が「しきい値」より小さいかまたは等しい場 合に、 Ｂ３ｂ１）「優先度インデク」を通常の優先度のＡＢＲタスクキ ューを示す値に設定する段階、そして Ｂ３ｂ２）「しきい値」が「タイムナウ」プラス｛所定の最小セ ルレートの逆数で乗算された所定の定数｝より大きい場合に、「しきい値」を「 タイムナウ」と｛前記所定の最小セルレートの逆数によって乗算された定数｝を 加えたものに等しく設定する段階、 を含んでいる。 図１２の参照数字１２００は、ＡＢＲ接続に対する図１１の特定のステップを 使用したスケジューラの動作のためのタイムラインを示している。ＡＢＲトラフ ィックパラメータＰＣＲ（ピークセルレートを指定する）およびＭＣＲ（ネット ワークによって保証される最小セルレートを指定する）がＡＢＲに適用可能であ る。図１２は、セル到着時間Ｃ１６０，Ｃ１６１，…，Ｃ１６６においてキュー に到 着する７つのセルのデータバーストを示している。図１１２最初のステップ（１ １０２）において、最初の到着Ｃ１６０に際して「タイムナウ」は前に計算され たまたは初期化された「タイムアーリエスト」より大きいものと想定され、「タ イムアーリエスト」Ｃ１７０はセルＣ１６０が到着したとき「タイムナウ」の値 にセットされる。最初のセルは実際に時間Ｃ１８０において伝送される。前述の ように、これは種々の接続の間の優先度キュー２１０における競合のためこれは しばしば予定された時間Ｃ１７０よりも遅くなる。特に、ＡＢＲ接続に対して、 スケジューリングされたまたは予定された送信時間Ｃ１７０，Ｃ１７１，…，Ｃ １７６と実際の送信または伝送時間Ｃ１８０，Ｃ１８１，…，Ｃ１８５との間の 時間はかなり大きくなり、かつ（図示のごとく）ＡＢＲが典型的には優先度デコ ーダ２１２においてより低い優先度を与えられるという事実のため可変となり得 る。 最初のセルが実際に伝送されたとき、Ｃ１８０、リセットフラグは「真」であ り（１１０４）、結果としてしきい値変数を「タイムアーリエスト」とＭＣＲの 逆数を所定の定数倍したものを加えたものにセットし、その結果しきい値変数の 時間Ｃ１９０への最初の設定を生じる。スケジューラはまた新しい「タイムアー リエスト」Ｃ１７１を計算する。スケジューラは実際の送信時間Ｃ１８０におけ る実時間クロック「タイムナウ」を「しきい値」変数Ｃ１９０ の今計算した値と比較することによりＡＢＲタスクの優先度を決定する。もし該 しきい値がより大きければ、優先度はノーマル＿ＡＢＲ＿優先度（Ｎｏｒｍａｌ ＿ＡＢＲ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）にセットされ、そうでなければ優先度は「ハイ＿ ＡＢＲ＿優先度（Ｈｉ＿ＡＢＲ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ）」にセットされる。図１１ に示される「最初の（ｆｉｒｓｔ）」セルに対し、優先度は「ノーマル（Ｎｏｒ ｍａｌ）」にセットされ、それは「しきい値」Ｃ１９０が「タイムナウ」Ｃ１８ ０より大きいからである。 図１２は、種々の変数の想定される時間的進展を示している。第３および第４ のセルに対しては、予定された送信時間（Ｃ１７２およびＣ１７３）と実際の送 信時間（Ｃ１８２およびＣ１８３）の間に大きな時間遅延があることに注意を要 する。これはセルを送信し始めた（ＶＢＲソースのような）より高い優先度のト ラフィックソースによって、あるいは同じポートを通してセルを送信し始める複 数の他のＡＢＲソースによって引き起こされこの場合結果として優先度キュー２ １０における競合を生じる。実際の送信時間Ｃ１８３において、スケジューラが 実際の現在時間Ｃ１８３をしきい値Ｃ１９３のちょうど計算された値と比較した とき、実際の「タイムナウ」は「しきい値」より大きく、従ってスケジューラは このＡＢＲ接続の平均セルレートはその接続に対する保証されたＭＣＲよりも低 下していることを検出し、その結果このＡＢＲ接続に対する優先度Ｃ１ ５０は瞬間的に「ハイ＿ＡＢＲ＿優先度」へと増大され、これは優先度デコーダ ２１２におけるこの接続の優先度を増大させる。これはスケジューラが接続がそ の最小セルレートに適合しまたはその最小セルレートを超過することを検出する までその後の予定された送信時間（Ｃ１７４およびＣ１７５）と実際の送信時間 （Ｃ１８４およびＣ１８５）の間の遅延を低減し、前記検出した時間にスケジュ ーラは優先度を図示のごとく「ノーマル」へと低減することになる。 図１３の参照数字１３００に示されるように、セルをベースとした交換機にお いて可変ビットレート（ＶＢＲ）パケットトラフィックに対して、以下のステッ プを行なうことができる。 Ａ）ステップ６０６（１３０２）において、最初のセルの到着に際して、「タ イムナウ（ＴＩＭＥ ＮＯＷ）」は「タイムアーリエスト（ＴＩＭＥ ＥＡＲＬ ＩＥＳＴ）」より大きく、 Ａ１）「タイムアーリエスト」を「タイムナウ」に等しく更新する段階であっ て、「タイムナウ」は実時間クロックの出力であるもの、および接続ごとのコン テクストメモリに更新された「タイムアーリエスト」を格納する段階、そして Ａ２）接続ごとのコンテクストメモリにおいて「リセットフラグ（ＲＥＳＥＴ ＦＬＡＧ）」を「真（ＴＲＵＥ）」 にセットする段階、 Ｂ）ステップ６２０（１３０４）において、 Ｂ１）「リセットフラグ」が「真」に等しい場合、 Ｂ１ａ）「リセットフラグ」を「偽（ＦＡＬＳＥ）」にセットする段階、 そして Ｂ１ｂ）前記接続ごとのコンテクストメモリにおいて「しきい値（ＴＨＲ ＥＳＨＯＬＤ）」を「タイムアーリエスト」と［所定の耐えられるセルレートの 逆数の所定の定数倍］とを加えたものに等しくセットする段階、 Ｂ１ｃ）理論的な送信時間ＴＴＴが「タイムナウ」より小さい場合、ＴＴ Ｔ＝「タイムナウ」にセットし、かつ「リセットフラグ」が「偽」に等しい場合 、「しきい値」を「しきい値」と前記所定の耐えられるセルレート（ＳＣＲ）の 逆数を加えたものに等しくセットする段階、 Ｂ２）「タイムアーリエスト」を「タイムナウ」プラスセル周期または期間（ ｃｅｌｌ ｐｅｒｉｏｄ）に更新する段階であって、前記セル周期または期間は 所定のピークセルレート（ＰＣＲ）の逆数であるもの、および前記接続ごとのコ ンテクストメモリに更新された「タイムアーリエスト」を格納する段階、そして Ｂ３）ステップ６１８において接続ごとのセルキューが空であることが通知さ れた場合に、 Ｂ３ａ）理論的な送信時間（ＴＴＴ）をＴＴＴの値と前記耐えられるセル レート（ＳＣＲ）の逆数を加えたも のに更新する段階、および該更新されたＴＴＴを前記接続ごとのコンテクストメ モリに格納する段階、 Ｂ３ｂ）以下のステップＢ３ｂ１〜Ｂ３ｂ２、 Ｂ３ｂ１）「タイムナウ」が「しきい値」より大きい場合、「優先度 インデクス（ＰＲＩＯＲＩＴＹ ＩＮＤＥＸ）」を高い優先度のＶＢＲタスクキ ューを示す値にセットする段階、そして Ｂ３ｂ２）「タイムナウ」が「しきい値」より小さいかまたは等しい 場合、 Ｂ３ｂ２ａ）前記「優先度インデクス」を通常の優先度のＶＢＲ タスクキューを示す値にセットする段階、 Ｂ３ｂ２ｂ）「しきい値」が「タイムナウ」プラス所定の耐えら れるセルレート（ＳＣＲ）の逆数の所定の定数倍より大きい場合、「しきい値」 を「タイムナウ」プラス所定の耐えられるセルレート（ＳＣＲ）の逆数の所定の 定数倍にセットする段階、 Ｂ３ｂ２ｃ） 「タイムアーリエスト」がＴＴＴから所定の最大 バーストサイズ定数ＴＭＢＳを引いたものより小さい場合、「タイムアーリエス ト」をＴＴＴから所定の最大バーストサイズ定数ＴＭＢＳを引いたものに等しく セットする段階、 が含まれる。 図１４の参照数字１４００は、本発明に係わる優先度デ コードのためのステップの一実施形態を示すフローチャートである。該ステップ は、Ａ）１組の優先度タスクキューおよび前記タスクキューの出力におけるヘッ ドオブライン優先度デコーダ／デマルチプレクサを使用する段階（１４０２）、 Ｂ）１組の優先度タスクキューおよびヘッドオブライン優先度および重み付けさ れたラウンドロビンキューイング規律（ｒｏｕｎｄ ｒｏｂｉｎ ｑｕｅｕｉｎ ｇ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓ）の組み合わせを提供するよう構成された優先度デ コーダ／デマルチプレクサを使用する段階（１４０４）を含む。 本発明はその精神および本質的な特性から離れることなく他の特定の形式で実 施することができる。説明された実施形態は例示的なものにすぎずかつ制限的な ものでないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は前述の説明よ りはむしろ添付の請求の範囲によって示される。該請求の範囲の意味および等価 な範囲内にある全ての変更はそれらの範囲内に含まれるべきものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，Ｂ Ａ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ， ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．通信ネットワークのための発信または出リンクによる複数のパケットのた めの伝送時間をスケジューリングする方法であって、 Ａ）前記複数のパケットを格納するためのメモリコントローラを有するパケッ トバッファメモリを使用する段階、そして Ｂ）前のパケットの前の実際の伝送時間に基づき前記複数のパケットに対する 伝送時間をスケジューリングするための複数サービスカテゴリのスケジューラを 使用する段階、 を具備する通信ネットワークのための発信または出リンクによる複数のパケッ トのための伝送時間をスケジューリングする方法。 ２．以下のステップ、 Ａ）メモリコントローラによって、前記パケットを少なくとも１つのパケット メモリにおける複数の接続ごとのデータキューに入れる段階であって、各々のキ ューはキューＩＤを有するもの、 Ｂ）前記メモリコントローラによって、データキューが前記メモリコントロー ラがパケットをキューに入れる直前に空である場合に、少なくとも１つのマルチ サービスカテゴリのスケジューラに対し最初の到着が生じたことを通知する段階 、 Ｃ）前記マルチサービスカテゴリのスケジューラの計算ユニットによって、接 続ごとのコンテクストメモリに格納された接続に関連するサービスカテゴリおよ び現在の状態情報を使用して、最も早い伝送時間「タイムアーリエスト」および 更新された「優先度インデクス」を計算し、かつ現在の状態情報を更新しかつ接 続ごとのコンテクストメモリに格納する段階、 Ｄ）前記計算ユニットによって、「タスク」を発生する段階であって、該タス クは、 Ｄ１）キューＩＤ、 Ｄ２）前記「タイムアーリエスト」、および Ｄ３）前記「優先度インデクス」、 を含むもの、 Ｅ）前記タスクを少なくとも第１のカレンダキューの１つに挿入する段階、 Ｆ）前記カレンダキューによって、前記計算された「タイムアーリエスト」に おいて、前記タスクを複数の優先度タスクキューの１つに格納する段階、 Ｇ）優先度タスクデコーダによって、ある時間機会に従って「タイムアーリエ スト」に等しいかまたはより大きい時間に、前記優先度タスクキューからタスク を除去しかつ前記メモリコントローラで要求を発生する段階、 Ｈ）前記メモリコントローラによって前記パケットをキューから除去しかつ該 パケットを伝送する段階、 Ｉ）前記メモリコントローラによってさらに送信すべきパケットが残っている 場合、前記マルチサービスカテゴリのスケジューラに対し前記接続ごとのキュー が空でないことを通知する段階、 Ｊ）前記計算ユニットによって、サービスカテゴリおよび前記接続に関連する 現在の状態情報に基づき更新された「タイムアーリエスト」および更新された「 優先度インデクス」を計算し、かつ現在の状態情報を更新しかつ前記接続ごとの コンテクストメモリに格納する段階、 Ｋ）前記接続ごとのキューが空でない場合、前記計算ユニットによって、接続 のために前記更新された「タイムアーリエスト」を使用して新しいタスクを発生 しかつステップＥに戻り、かつそうではなく、前記接続ごとのキューが空である 場合は、前記メモリコントローラによる通知を待機しかつステップＣに戻る段階 、 を具備する、請求項１に記載の方法。 ３．パケット交換機における定ビットレート、ＣＢＲ、パケットトラフィック に対し、前記接続に対する取り決められたトラフィックパラメータ、前記実時間 クロック「タイムナウ」の現在の値、および前記接続ごとのコンテクストメモリ に格納された前記接続に関連する状態情報の所定の関数を使用して「タイムアー リエスト」を更新する段階を含む、請求項２に記載の方法。 ４．パケット交換機におけるＵＢＲパケットトラフィッ クに対して、以下のステップ、 Ａ）前記段階Ｃにおいて、最初のパケット到着に際して、「タイムナウ」が「 タイムアーリエスト」より大きい場合、「タイムアーリエスト」を「タイムナウ 」に等しく更新する段階であって、「タイムナウ」は実時間クロックの出力であ るもの、そして接続ごとのコンテクストメモリに更新された「タイムアーリエス ト」を格納する段階、そして Ｂ）前記段階Ｊにおいて、「タイムアーリエスト 」を「タイムナウ」プラスパケット周期または期間に更新する段階であって、該 パケット周期または期間は所定のピークパケットレートの逆数であるもの、そし て更新された「タイムアーリエスト」を前記接続ごとのコンテクストメモリに格 納する段階、 を含む、請求項２に記載の方法。 ５．パケット交換機におけるアベイラブルビットレート、ＡＢＲ、パケットト ラフィックに対して、以下のステップ、 Ａ）前記段階Ｊにおいて、前記接続に対する前記取り決められたトラフィック パラメータ、実時間クロック「タイムナウ」の現在の値、および前記接続ごとの コンテクストメモリに格納された関連する所定の状態情報の所定の関数を使用し て「タイムアーリエスト」を更新する段階、 Ｂ）前記段階Ｊにおいて、リーキーバケットアルゴリズムのような、所定のア ルゴリズムを使用して、前記接続に対し、前記パケットマルチプレクサの出力に おける実際の 伝送パケットレートが前記取り決められた最小パケットレートより低く低下して いるかを判定する段階、そして Ｃ）前記段階Ｊにおいて、前記「優先度インデクス」を前記段階Ｂにおいて決 定された実際のパケットレートの所定の関数として少なくとも２つの異なる優先 度レベルの１つに設定する段階、 を含む、請求項２に記載の方法。 ６．パケット交換機における可変ビットレート、ＶＢＲ、パケットトラフィッ クに対し、以下のステップ、 Ａ）前記段階Ｊにおいて、前記パケットマルチプレクサの出力における実際の 伝送パケットレートがその接続に対する取り決められた耐えられるパケットレー ト、ＳＣＲ、より低く低下したか否かを判定するために所定のアルゴリズムを使 用する段階、 Ｂ）前記段階Ｊにおいて、前記パケットマルチプレクサの出力における実際の 伝送パケットレートがその接続に対するバースト限界、ＭＢＳ、を超えたか否か を判定するために所定のアルゴリズムを使用する段階、 Ｃ）前記段階Ｊにおいて、前記接続に対する取り決められたトラフィックパラ メータ、実時間クロック「タイムナウ」の現在の値、前記段階ＡおよびＢの出力 、および前記接続ごとのコンテクストメモリに格納された前記接続に対する所定 の関連する状態情報の所定の関数を使用して「タイムアーリエスト」を更新する 段階、 Ｄ）前記段階Ｊにおいて、前記段階ＡおよびＢにおいて決定されたパケットマ ルチプレクサの出力における前記実際の伝送パケットレートの所定の関数として 少なくとも２つの異なる優先度レベルの１つに前記「優先度インデクス」を設定 する段階、 を含む、請求項２に記載の方法。 ７．前記優先度デコードは、 Ａ）１組の優先度タスクキューおよび前記タスクキューの出力におけるヘッド オブライン優先度デコーダ／デマルチプレクサを使用する段階、 Ｂ）ヘッドオブライン優先度および重み付けされたラウンドロビンキューイン グ規律の組み合わせを提供するよう構成された優先度デコーダ／デマルチプレク サおよび１組の優先度タスクキューを使用する段階、 の内の１つを含む、請求項２に記載の方法。 ８．通信ネットワークのための発信または出リンクによる複数のパケットの伝 送時間をスケジューリングするための事象スケジューラであって、 Ａ）前記複数のパケットを受けるよう結合され、前記パケットを接続ごとのキ ューに格納し、最初の事象をスケジューリングし、かつ事象を再スケジューリン グするためのメモリコントローラを有する少なくとも第１のパケットバッファメ モリ、そして Ｂ）前記少なくとも第１のパケットバッファメモリに結 合され、前のパケットの前の実際の伝送時間に基づき前記複数のパケットのため の伝送時間または送信時間をスケジューリングするための少なくとも第１の複数 サービスカテゴリのスケジューラ、 を具備する通信ネットワークのための発信または出リンクによる複数のパケッ トの伝送時間をスケジューリングするための事象スケジューラ。 ９．前記複数サー・ビスカテゴリのスケジューラは、 Ａ）各々のパケットの所望の伝送時間を計算しかつタスクを出力する、計算ユ ニット、 Ｂ）前記計算ユニットに結合され、前記所望の伝送時間にタスクを発生するた めに前記所望の伝送時間を使用しかつ前記タスクを１組の優先度タスクキューに 入れるための少なくとも第１のカレンダキュー、 Ｃ）前記少なくとも第１のカレンダキューに結合され、ある送信機会において 、前記１組の優先度タスクキューから多くても１つのタスクを除去しかつ特定の パケットキューにサービスするために前記メモリコントローラに要求を出力する ための優先度デコーダ／ＭＵＸ、 を具備する請求項８に記載の事象スケジューラ。 １０．通信ネットワークのための発信または出リンクによる複数のパケットの ための伝送時間をスケジューリングするためのコンピュータプログラムを表わす 実行可能な命令によって符号化されたコンピュータメモリであって、前 記実行可能な命令は、 Ａ）前記複数のパケットを格納するためのメモリコントローラを有するパケッ トバッファメモリを使用する段階、 そして Ｂ）前のパケットの前の実際の伝送時間に基づき前記複数のパケットに対する 伝送時間をスケジューリングするために複数サービスカテゴリのスケジューラを 使用する段階、 を具備する、コンピュータメモリ。