JP2002094533A - ネットワークでの可変ビットレートデータの転送をスケジューリングするシステムおよび関連する方法 - Google Patents
ネットワークでの可変ビットレートデータの転送をスケジューリングするシステムおよび関連する方法Info
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- H04L12/00—Data switching networks
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 帯域幅利用および待ち時間配信を向上させ
る、（データオーバーケーブルシステムインターフェー
ス仕様）ＤＯＣＳＩＳ準拠ケーブルで、可変ビットレー
ト映像を転送するのに適切な、新規なサービス品質（Ｑ
ｏＳ）スケジューリングメカニズムを得ること。 【解決手段】 双方向のコンテンションおよび予約に基
づくネットワークで、データパケットを転送する方法で
あって、該ネットワークは、アップストリームチャンネ
ルパケットを受信し、ダウンストリームチャンネルパケ
ットを発生する、動作可能にリンクされたシステムコン
トローラ、および該ダウンストリームチャンネルパケッ
トを受信し、該アップストリームチャンネルパケットを
発生する、少なくとも１つの動作可能にリンクされた遠
隔端末を含む。
る、（データオーバーケーブルシステムインターフェー
ス仕様）ＤＯＣＳＩＳ準拠ケーブルで、可変ビットレー
ト映像を転送するのに適切な、新規なサービス品質（Ｑ
ｏＳ）スケジューリングメカニズムを得ること。 【解決手段】 双方向のコンテンションおよび予約に基
づくネットワークで、データパケットを転送する方法で
あって、該ネットワークは、アップストリームチャンネ
ルパケットを受信し、ダウンストリームチャンネルパケ
ットを発生する、動作可能にリンクされたシステムコン
トローラ、および該ダウンストリームチャンネルパケッ
トを受信し、該アップストリームチャンネルパケットを
発生する、少なくとも１つの動作可能にリンクされた遠
隔端末を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データパケットを
転送するネットワークスケジューリングプロトコルに関
する。より具体的には、本発明は、コンテンションおよ
び予約に基づくケーブルネットワークで可変ビットレー
トのデータを転送するネットワークシステムおよびスケ
ジューリングプロトコルに関する。
転送するネットワークスケジューリングプロトコルに関
する。より具体的には、本発明は、コンテンションおよ
び予約に基づくケーブルネットワークで可変ビットレー
トのデータを転送するネットワークシステムおよびスケ
ジューリングプロトコルに関する。
【０００２】
【従来の技術】データオーバーケーブルシステムインタ
ーフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）は、双方向ケーブルネ
ットワークを通じて、インターネットで、パケット化さ
れたデータを転送する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）規格
を規定する。ＤＯＣＳＩＳ規格の細部は、（ＤＯＣＳＩ
Ｓ ｖ１．０）無線周波数仕様に見受けられ得る。ＤＯ
ＣＳＩＳにおいて、ケーブルヘッドエンドのケーブルモ
デム端末システム（ＣＭＴＳ）、および顧客の構内のケ
ーブルモデム（ＣＭ）は、マルチポイント通信ネットワ
ークへのポイントを構成する。ＣＭＴＳおよび対応する
ＣＭは、パケット化されたデータを、インターネットで
トランスペアレントに搬送する転送代行者として機能す
る。ＤＯＣＳＩＳアーキテクチャは、インターネットプ
ロトコル（ＩＰ）データトラフィックを双方向ケーブル
データネットワークで搬送する、単純で効率的な様式を
提供する。
ーフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）は、双方向ケーブルネ
ットワークを通じて、インターネットで、パケット化さ
れたデータを転送する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）規格
を規定する。ＤＯＣＳＩＳ規格の細部は、（ＤＯＣＳＩ
Ｓ ｖ１．０）無線周波数仕様に見受けられ得る。ＤＯ
ＣＳＩＳにおいて、ケーブルヘッドエンドのケーブルモ
デム端末システム（ＣＭＴＳ）、および顧客の構内のケ
ーブルモデム（ＣＭ）は、マルチポイント通信ネットワ
ークへのポイントを構成する。ＣＭＴＳおよび対応する
ＣＭは、パケット化されたデータを、インターネットで
トランスペアレントに搬送する転送代行者として機能す
る。ＤＯＣＳＩＳアーキテクチャは、インターネットプ
ロトコル（ＩＰ）データトラフィックを双方向ケーブル
データネットワークで搬送する、単純で効率的な様式を
提供する。
【０００３】マルチメディアアプリケーションの発展
は、常に増大する、ケーブルデータネットワークからの
サービス補償の必要性に影響を及ぼす。これらのアプリ
ケーションには、ＩＰ電話法サービス用のボイスオーバ
ーＩＰ（ＶｏＩＰ）およびビデオオンデマンド用の圧縮
された映像オーバーＩＰ、テレビ会議、および画像編集
が含まれるが、これらは一例に過ぎない。特に、デジタ
ル映像転送および格納において広く受け入れられている
規格である動画専門家グループ（ＭＰＥＧ）規格に従っ
て復号化された映像は、衛星、ケーブル、および無線に
基づく映像配信システム、ならびコンピュータ撮像にお
いて利用可能性が幅広いことが見いだされる。しかし、
ＭＰＥＧ映像の映像バーストおよび可変ビットレート
（ＶＢＲ）の性質に起因して、ＩＰネットワークでの並
外れた品質のＭＰＥＧ映像の信頼できる転送は、より困
難になる。
は、常に増大する、ケーブルデータネットワークからの
サービス補償の必要性に影響を及ぼす。これらのアプリ
ケーションには、ＩＰ電話法サービス用のボイスオーバ
ーＩＰ（ＶｏＩＰ）およびビデオオンデマンド用の圧縮
された映像オーバーＩＰ、テレビ会議、および画像編集
が含まれるが、これらは一例に過ぎない。特に、デジタ
ル映像転送および格納において広く受け入れられている
規格である動画専門家グループ（ＭＰＥＧ）規格に従っ
て復号化された映像は、衛星、ケーブル、および無線に
基づく映像配信システム、ならびコンピュータ撮像にお
いて利用可能性が幅広いことが見いだされる。しかし、
ＭＰＥＧ映像の映像バーストおよび可変ビットレート
（ＶＢＲ）の性質に起因して、ＩＰネットワークでの並
外れた品質のＭＰＥＧ映像の信頼できる転送は、より困
難になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、帯域幅利用お
よび待ち時間配信を向上させる、（データオーバーケー
ブルシステムインターフェース仕様）ＤＯＣＳＩＳ準拠
ケーブルで、可変ビットレート映像を転送するのに適切
な、新規なサービス品質（ＱｏＳ）スケジューリングメ
カニズムが必要である。
よび待ち時間配信を向上させる、（データオーバーケー
ブルシステムインターフェース仕様）ＤＯＣＳＩＳ準拠
ケーブルで、可変ビットレート映像を転送するのに適切
な、新規なサービス品質（ＱｏＳ）スケジューリングメ
カニズムが必要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、双方向のコン
テンションおよび予約に基づくネットワークで、データ
パケットを転送する方法であって、上記ネットワーク
は、アップストリームチャンネルパケットを受信し、ダ
ウンストリームチャンネルパケットを発生する、動作可
能にリンクされたシステムコントローラ、および上記ダ
ウンストリームチャンネルパケットを受信し、上記アッ
プストリームチャンネルパケットを発生する、少なくと
も１つの動作可能にリンクされた遠隔端末を含み、上記
ネットワークは、アップストリームチャンネルにおける
データパケット転送をスケジューリングするための、上
記システムコントローラからダウンストリームチャンネ
ルにおける上記少なくとも１つの遠隔端末に、周期的に
割り当てられる許可を提供し、上記周期的に割り当てら
れる許可は、帯域幅サイズを有し、上記ネットワーク
は、上記少なくとも１つの遠隔端末のリクエストによっ
て、上記アップストリームチャンネルにおけるデータパ
ケット転送をスケジューリングするための、上記システ
ムコントローラから上記ダウンストリームチャンネルに
おける上記少なくとも１つの遠隔端末に、動的に割り当
てられる許可を提供し、上記動的に割り当てられる許可
は、リクエストされた帯域幅のサイズであり、上記方法
は、上記少なくとも１つの遠隔端末から、上記アップス
トリームチャネルを通じて転送される、パケットのスト
リームのデータパケットの帯域幅サイズが、上記周期的
に割り当てられる許可のサイズより大きいかどうかを判
定する工程と、大きい場合、上記動的に割り当てられる
許可をリクエストする工程であって、上記リクエストさ
れた、動的に割り当てられる許可が、上記データパケッ
トが上記周期的に割り当てられる許可のサイズを越える
分の帯域幅サイズと等しい帯域幅サイズである、工程
と、上記周期的に割り当てられる許可に応答して、上記
動的に割り当てられる許可リクエストと共に、上記デー
タパケットの第１の部分を転送する工程と、次の利用可
能な許可に応答して、上記データパケットの残りの部分
を転送する工程と、を包含する、方法であり、これによ
り上記課題が解決される。
テンションおよび予約に基づくネットワークで、データ
パケットを転送する方法であって、上記ネットワーク
は、アップストリームチャンネルパケットを受信し、ダ
ウンストリームチャンネルパケットを発生する、動作可
能にリンクされたシステムコントローラ、および上記ダ
ウンストリームチャンネルパケットを受信し、上記アッ
プストリームチャンネルパケットを発生する、少なくと
も１つの動作可能にリンクされた遠隔端末を含み、上記
ネットワークは、アップストリームチャンネルにおける
データパケット転送をスケジューリングするための、上
記システムコントローラからダウンストリームチャンネ
ルにおける上記少なくとも１つの遠隔端末に、周期的に
割り当てられる許可を提供し、上記周期的に割り当てら
れる許可は、帯域幅サイズを有し、上記ネットワーク
は、上記少なくとも１つの遠隔端末のリクエストによっ
て、上記アップストリームチャンネルにおけるデータパ
ケット転送をスケジューリングするための、上記システ
ムコントローラから上記ダウンストリームチャンネルに
おける上記少なくとも１つの遠隔端末に、動的に割り当
てられる許可を提供し、上記動的に割り当てられる許可
は、リクエストされた帯域幅のサイズであり、上記方法
は、上記少なくとも１つの遠隔端末から、上記アップス
トリームチャネルを通じて転送される、パケットのスト
リームのデータパケットの帯域幅サイズが、上記周期的
に割り当てられる許可のサイズより大きいかどうかを判
定する工程と、大きい場合、上記動的に割り当てられる
許可をリクエストする工程であって、上記リクエストさ
れた、動的に割り当てられる許可が、上記データパケッ
トが上記周期的に割り当てられる許可のサイズを越える
分の帯域幅サイズと等しい帯域幅サイズである、工程
と、上記周期的に割り当てられる許可に応答して、上記
動的に割り当てられる許可リクエストと共に、上記デー
タパケットの第１の部分を転送する工程と、次の利用可
能な許可に応答して、上記データパケットの残りの部分
を転送する工程と、を包含する、方法であり、これによ
り上記課題が解決される。
【０００６】本発明の１つの局面は、上記少なくとも１
つの遠隔端末から、上記アップストリームチャネルを通
じて転送される、上記データパケットの残りの部分およ
びデータパケットのストリームの続くデータパケットの
結合された帯域幅サイズが、上記次の利用可能な許可の
サイズより大きいかどうかを判定する工程と、大きい場
合、上記許可に応答して、少なくとも上記データパケッ
トの残りの部分を転送する工程であって、上記許可が周
期的に割り当てられる許可である、工程と、さらなる動
的に割り当てられる許可を、上記少なくとも残りの部分
の転送と共にリクエストする工程であって、上記リクエ
ストされた、動的に割り当てられる許可が、上記データ
パケットの残りの部分および続くデータパケットが上記
次の利用可能な許可のサイズを越える分の帯域幅サイズ
である、工程と、次の利用可能な許可に応答して、少な
くとも上記続くデータパケットの残りの部分を転送する
工程と、をさらに包含する、上記に記載の方法である。
つの遠隔端末から、上記アップストリームチャネルを通
じて転送される、上記データパケットの残りの部分およ
びデータパケットのストリームの続くデータパケットの
結合された帯域幅サイズが、上記次の利用可能な許可の
サイズより大きいかどうかを判定する工程と、大きい場
合、上記許可に応答して、少なくとも上記データパケッ
トの残りの部分を転送する工程であって、上記許可が周
期的に割り当てられる許可である、工程と、さらなる動
的に割り当てられる許可を、上記少なくとも残りの部分
の転送と共にリクエストする工程であって、上記リクエ
ストされた、動的に割り当てられる許可が、上記データ
パケットの残りの部分および続くデータパケットが上記
次の利用可能な許可のサイズを越える分の帯域幅サイズ
である、工程と、次の利用可能な許可に応答して、少な
くとも上記続くデータパケットの残りの部分を転送する
工程と、をさらに包含する、上記に記載の方法である。
【０００７】本発明の１つの局面は、上記パケットのス
トリームのデータパケットの帯域幅サイズが、上記少な
くとも１つの遠隔端末のバッファに上記データパケット
を格納することによって、判定され、上記バッファのコ
ンテンツの帯域幅サイズを、少なくとも１つの帯域幅サ
イズ閾値と比較することによって、上記格納されたデー
タパケットの帯域幅サイズが判定される、上記に記載の
方法である。
トリームのデータパケットの帯域幅サイズが、上記少な
くとも１つの遠隔端末のバッファに上記データパケット
を格納することによって、判定され、上記バッファのコ
ンテンツの帯域幅サイズを、少なくとも１つの帯域幅サ
イズ閾値と比較することによって、上記格納されたデー
タパケットの帯域幅サイズが判定される、上記に記載の
方法である。
【０００８】本発明の１つの局面は、上記残りの部分
が、上記リクエストに対応する、上記動的に割り当てら
れる許可に応答して、転送される、上記に記載の方法で
ある。
が、上記リクエストに対応する、上記動的に割り当てら
れる許可に応答して、転送される、上記に記載の方法で
ある。
【０００９】本発明の１つの局面は、上記第１の部分の
帯域幅サイズが、上記周期的に割り当てられる許可のお
およその帯域幅サイズより小さいか、または等しい、上
記に記載の方法である。
帯域幅サイズが、上記周期的に割り当てられる許可のお
およその帯域幅サイズより小さいか、または等しい、上
記に記載の方法である。
【００１０】本発明の１つの局面は、上記パケットデー
タが、圧縮された映像データである、上記に記載の方法
である。
タが、圧縮された映像データである、上記に記載の方法
である。
【００１１】本発明の１つの局面は、上記映像が、動画
専門家グループ（ＭＰＥＧ）規格に従って圧縮される、
上記に記載の方法である。
専門家グループ（ＭＰＥＧ）規格に従って圧縮される、
上記に記載の方法である。
【００１２】本発明の１つの局面は、上記ネットワーク
が、データオーバーケーブルシステムインターフェース
（ＤＯＣＳＩＳ）に準拠している、上記に記載の方法で
ある。
が、データオーバーケーブルシステムインターフェース
（ＤＯＣＳＩＳ）に準拠している、上記に記載の方法で
ある。
【００１３】本発明の１つの局面は、上記リクエスト
が、上記第１の部分の転送の拡張されたヘッダに存在す
る、上記に記載の方法である。
が、上記第１の部分の転送の拡張されたヘッダに存在す
る、上記に記載の方法である。
【００１４】本発明は、双方向のコンテンションおよび
予約に基づくネットワークで、可変ビットレートデータ
パケットを転送する方法であって、上記ネットワーク
は、アップストリームチャンネルパケットを受信し、ダ
ウンストリームチャンネルパケットを発生する、動作可
能にリンクされたシステムコントローラ、および上記ダ
ウンストリームチャンネルパケットを受信し、上記アッ
プストリームチャンネルパケットを発生する、少なくと
も１つの動作可能にリンクされた遠隔端末を含み、上記
ネットワークは、アップストリームチャンネルにおける
データパケット転送をスケジューリングするための、上
記システムコントローラからダウンストリームチャンネ
ルにおける上記少なくとも１つの遠隔端末に、周期的に
割り当てられる許可を提供し、上記周期的に割り当てら
れる許可は、帯域幅サイズを有し、上記ネットワーク
は、上記少なくとも１つの遠隔端末のリクエストによっ
て、上記アップストリームチャンネルにおけるデータパ
ケット転送をスケジューリングするための、上記システ
ムコントローラから上記ダウンストリームチャンネルに
おける上記少なくとも１つの遠隔端末に、動的に割り当
てられる許可を提供し、上記動的に割り当てられる許可
は、リクエストされた帯域幅のサイズであり、上記方法
は、上記少なくとも１つの遠隔端末から、上記アップス
トリームチャンネルを通じて転送される、データパケッ
トのストリームの第１の可変ビットレートデータパケッ
トを、一定ビットレートパケット部分および可変ビット
レートパケット部分に分解する工程であって、上記一定
ビットレートパケット部分は、上記パケットのストリー
ムの平均ビットレートと実質的に等しい帯域幅サイズを
有する、工程と、上記分解されたパケットの帯域幅サイ
ズが、上記周期的に割り当てられる許可のサイズより大
きいかどうかを判定する工程と、大きい場合、動的に割
り当てられる許可をリクエストする工程であって、上記
リクエストされた、動的に割り当てられる許可が、上記
可変ビットレートパケット部分の帯域幅サイズと実質的
に等しい、工程と、周期的に割り当てられる許可に応答
して、上記一定ビットレートパケット部分を転送する工
程と、次の利用可能な許可に応答して、上記可変ビット
レートパケット部分を転送する工程と、を包含する、方
法であり、これにより上記課題が解決される。
予約に基づくネットワークで、可変ビットレートデータ
パケットを転送する方法であって、上記ネットワーク
は、アップストリームチャンネルパケットを受信し、ダ
ウンストリームチャンネルパケットを発生する、動作可
能にリンクされたシステムコントローラ、および上記ダ
ウンストリームチャンネルパケットを受信し、上記アッ
プストリームチャンネルパケットを発生する、少なくと
も１つの動作可能にリンクされた遠隔端末を含み、上記
ネットワークは、アップストリームチャンネルにおける
データパケット転送をスケジューリングするための、上
記システムコントローラからダウンストリームチャンネ
ルにおける上記少なくとも１つの遠隔端末に、周期的に
割り当てられる許可を提供し、上記周期的に割り当てら
れる許可は、帯域幅サイズを有し、上記ネットワーク
は、上記少なくとも１つの遠隔端末のリクエストによっ
て、上記アップストリームチャンネルにおけるデータパ
ケット転送をスケジューリングするための、上記システ
ムコントローラから上記ダウンストリームチャンネルに
おける上記少なくとも１つの遠隔端末に、動的に割り当
てられる許可を提供し、上記動的に割り当てられる許可
は、リクエストされた帯域幅のサイズであり、上記方法
は、上記少なくとも１つの遠隔端末から、上記アップス
トリームチャンネルを通じて転送される、データパケッ
トのストリームの第１の可変ビットレートデータパケッ
トを、一定ビットレートパケット部分および可変ビット
レートパケット部分に分解する工程であって、上記一定
ビットレートパケット部分は、上記パケットのストリー
ムの平均ビットレートと実質的に等しい帯域幅サイズを
有する、工程と、上記分解されたパケットの帯域幅サイ
ズが、上記周期的に割り当てられる許可のサイズより大
きいかどうかを判定する工程と、大きい場合、動的に割
り当てられる許可をリクエストする工程であって、上記
リクエストされた、動的に割り当てられる許可が、上記
可変ビットレートパケット部分の帯域幅サイズと実質的
に等しい、工程と、周期的に割り当てられる許可に応答
して、上記一定ビットレートパケット部分を転送する工
程と、次の利用可能な許可に応答して、上記可変ビット
レートパケット部分を転送する工程と、を包含する、方
法であり、これにより上記課題が解決される。
【００１５】本発明の１つの局面は、上記パケットのス
トリームのデータパケットの帯域幅サイズが、上記少な
くとも１つの遠隔端末のバッファに上記データパケット
を格納することによって、判定され、上記バッファのコ
ンテンツの帯域幅サイズを、少なくとも１つの帯域幅サ
イズ閾値と比較することによって、上記格納されたデー
タパケットの帯域幅サイズが判定される、上記に記載の
方法である。
トリームのデータパケットの帯域幅サイズが、上記少な
くとも１つの遠隔端末のバッファに上記データパケット
を格納することによって、判定され、上記バッファのコ
ンテンツの帯域幅サイズを、少なくとも１つの帯域幅サ
イズ閾値と比較することによって、上記格納されたデー
タパケットの帯域幅サイズが判定される、上記に記載の
方法である。
【００１６】本発明の１つの局面は、上記可変ビットレ
ートパケット部分が、上記リクエストに対応する、上記
動的に割り当てられる許可に応答して、転送される、上
記に記載の方法である。
ートパケット部分が、上記リクエストに対応する、上記
動的に割り当てられる許可に応答して、転送される、上
記に記載の方法である。
【００１７】本発明の１つの局面は、上記可変ビットレ
ートパケットデータが、圧縮された映像データである、
上記に記載の方法である。
ートパケットデータが、圧縮された映像データである、
上記に記載の方法である。
【００１８】本発明の１つの局面は、上記映像が、動画
専門家グループ（ＭＰＥＧ）規格に従って圧縮される、
上記に記載の方法である。
専門家グループ（ＭＰＥＧ）規格に従って圧縮される、
上記に記載の方法である。
【００１９】本発明の１つの局面は、上記ネットワーク
が、データオーバーケーブルシステムインターフェース
（ＤＯＣＳＩＳ）に準拠している、上記に記載の方法で
ある。
が、データオーバーケーブルシステムインターフェース
（ＤＯＣＳＩＳ）に準拠している、上記に記載の方法で
ある。
【００２０】本発明の１つの局面は、上記リクエスト
が、上記一定ビットレートパケットの拡張されたヘッダ
に存在する、上記に記載の方法である。
が、上記一定ビットレートパケットの拡張されたヘッダ
に存在する、上記に記載の方法である。
【００２１】本発明は、双方向のコンテンションおよび
予約に基づくケーブルネットワークの周期的に割り当て
られる許可のサイズを動的に調節する方法であって、上
記周期的に割り当てられる許可の用いられていない部分
の平均帯域幅サイズを判定する工程と、リクエストされ
た、動的に割り当てられる許可の平均帯域幅サイズを判
定する工程と、上記周期的に割り当てられる許可の帯域
幅サイズを、測定されたサイズおよび少なくとも２つの
所定の閾値に基づいて調節する工程と、を包含する、方
法であり、これにより上記課題が解決される。
予約に基づくケーブルネットワークの周期的に割り当て
られる許可のサイズを動的に調節する方法であって、上
記周期的に割り当てられる許可の用いられていない部分
の平均帯域幅サイズを判定する工程と、リクエストされ
た、動的に割り当てられる許可の平均帯域幅サイズを判
定する工程と、上記周期的に割り当てられる許可の帯域
幅サイズを、測定されたサイズおよび少なくとも２つの
所定の閾値に基づいて調節する工程と、を包含する、方
法であり、これにより上記課題が解決される。
【００２２】本発明は、双方向のコンテンションおよび
予約に基づくネットワークで、データパケットを転送す
る方法を含む。ネットワークは、アップストリームチャ
ンネルパケットを受信し、ダウンストリームチャンネル
パケットを発生する、動作可能にリンクされたシステム
コントローラを含む。少なくとも１つの動作可能にリン
クされた遠隔端末が提供されて、ダウンストリームチャ
ンネルパケットが受信され、アップストリームチャンネ
ルパケットが発生される。ネットワークは、アップスト
リームチャンネルにおけるデータパケット転送をスケジ
ューリングするための、システムコントローラからダウ
ンストリームチャンネルにおける少なくとも１つの遠隔
端末に、周期的に割り当てられる許可を提供する。周期
的に割り当てられる許可は、固定された帯域幅サイズを
有する。また、ネットワークは、アップストリームチャ
ンネルにおけるデータパケット転送をスケジューリング
するための、少なくとも１つの遠隔端末のリクエストに
よって、システムコントローラからダウンストリームチ
ャンネルにおける少なくとも１つの遠隔端末に、動的に
割り当てられる許可を提供する。動的に割り当てられる
許可は、リクエストされた帯域幅のサイズである。
予約に基づくネットワークで、データパケットを転送す
る方法を含む。ネットワークは、アップストリームチャ
ンネルパケットを受信し、ダウンストリームチャンネル
パケットを発生する、動作可能にリンクされたシステム
コントローラを含む。少なくとも１つの動作可能にリン
クされた遠隔端末が提供されて、ダウンストリームチャ
ンネルパケットが受信され、アップストリームチャンネ
ルパケットが発生される。ネットワークは、アップスト
リームチャンネルにおけるデータパケット転送をスケジ
ューリングするための、システムコントローラからダウ
ンストリームチャンネルにおける少なくとも１つの遠隔
端末に、周期的に割り当てられる許可を提供する。周期
的に割り当てられる許可は、固定された帯域幅サイズを
有する。また、ネットワークは、アップストリームチャ
ンネルにおけるデータパケット転送をスケジューリング
するための、少なくとも１つの遠隔端末のリクエストに
よって、システムコントローラからダウンストリームチ
ャンネルにおける少なくとも１つの遠隔端末に、動的に
割り当てられる許可を提供する。動的に割り当てられる
許可は、リクエストされた帯域幅のサイズである。
【００２３】その方法は、少なくとも１つの遠隔端末か
ら、アップストリームチャネルを通じて転送される、パ
ケットのストリームのデータパケットの帯域幅サイズ
が、周期的に割り当てられる許可のサイズより大きいか
どうかを判定する工程を包含する。パケット帯域幅サイ
ズが周期的に割り当てられる許可のサイズより大きい場
合、動的に割り当てられる許可がリクエストされる。リ
クエストされた、動的に割り当てられる許可は、データ
パケットが周期的に割り当てられる許可のサイズを越え
る分の帯域幅サイズと等しい帯域幅サイズである。その
後、周期的に割り当てられる許可に応答して、データパ
ケットの第１の部分が転送される。次の利用可能な許可
に応答して、データパケットの残りの部分が転送され
る。
ら、アップストリームチャネルを通じて転送される、パ
ケットのストリームのデータパケットの帯域幅サイズ
が、周期的に割り当てられる許可のサイズより大きいか
どうかを判定する工程を包含する。パケット帯域幅サイ
ズが周期的に割り当てられる許可のサイズより大きい場
合、動的に割り当てられる許可がリクエストされる。リ
クエストされた、動的に割り当てられる許可は、データ
パケットが周期的に割り当てられる許可のサイズを越え
る分の帯域幅サイズと等しい帯域幅サイズである。その
後、周期的に割り当てられる許可に応答して、データパ
ケットの第１の部分が転送される。次の利用可能な許可
に応答して、データパケットの残りの部分が転送され
る。
【００２４】本発明の他の局面によると、少なくとも１
つの遠隔端末から、アップストリームチャンネルを通じ
て転送される、データパケットのストリームを、一定ビ
ットレートパケット部分および可変ビットレートパケッ
ト部分に分解する工程を包含する方法が提供される。一
定ビットレートパケット部分は、パケットのストリーム
の平均ビットレートと実質的に等しい帯域幅サイズを有
する。分解されたパケットの帯域幅サイズが、判定され
る。分解されたパケットの帯域幅サイズが、周期的に割
り当てられる許可のサイズより大きい場合、動的に割り
当てられる許可がリクエストされる。リクエストされ
た、動的に割り当てられる許可は、可変ビットレートパ
ケット部分の帯域幅サイズと実質的に等しい。その後、
周期的に割り当てられる許可に応答して、一定ビットレ
ートパケット部分が転送される。次の利用可能な許可に
応答して、可変ビットレートパケット部分が転送され
る。
つの遠隔端末から、アップストリームチャンネルを通じ
て転送される、データパケットのストリームを、一定ビ
ットレートパケット部分および可変ビットレートパケッ
ト部分に分解する工程を包含する方法が提供される。一
定ビットレートパケット部分は、パケットのストリーム
の平均ビットレートと実質的に等しい帯域幅サイズを有
する。分解されたパケットの帯域幅サイズが、判定され
る。分解されたパケットの帯域幅サイズが、周期的に割
り当てられる許可のサイズより大きい場合、動的に割り
当てられる許可がリクエストされる。リクエストされ
た、動的に割り当てられる許可は、可変ビットレートパ
ケット部分の帯域幅サイズと実質的に等しい。その後、
周期的に割り当てられる許可に応答して、一定ビットレ
ートパケット部分が転送される。次の利用可能な許可に
応答して、可変ビットレートパケット部分が転送され
る。
【００２５】周期的に割り当てられる許可のサイズが動
的に調節されて、周期的に割り当てられる許可の用いら
れていない部分の平均帯域幅サイズを判定し、リクエス
トされた、動的に割り当てられる許可の平均帯域幅サイ
ズを判定し、周期的に割り当てられる許可の帯域幅サイ
ズを、少なくとも２つの所定の閾値に関して測定された
サイズに基づいて調節することによってチャンネル割り
当てを改良する。
的に調節されて、周期的に割り当てられる許可の用いら
れていない部分の平均帯域幅サイズを判定し、リクエス
トされた、動的に割り当てられる許可の平均帯域幅サイ
ズを判定し、周期的に割り当てられる許可の帯域幅サイ
ズを、少なくとも２つの所定の閾値に関して測定された
サイズに基づいて調節することによってチャンネル割り
当てを改良する。
【００２６】
【発明の実施の形態】前述の要旨および本発明の好適な
実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面を
参照しながら読むことによって、より良く理解される。
本発明を例示するために、現在好適である実施形態を図
面に示す。しかし、本発明が、示した配置および手段と
寸分違わないものに限定されるわけではないことが理解
されるべきである。
実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面を
参照しながら読むことによって、より良く理解される。
本発明を例示するために、現在好適である実施形態を図
面に示す。しかし、本発明が、示した配置および手段と
寸分違わないものに限定されるわけではないことが理解
されるべきである。
【００２７】本明細書中で、簡便にするためにある特定
の用語が用いられるが、本発明を限定するものではな
い。用語「帯域幅サイズ」は、スケジューリングプロト
コル許可サイズのことをいい、許可サイズはバイトで割
り当てられ、バイト数は許可された帯域幅に対応すると
定義される。図面において、同一の参照符号は、いくつ
かの図面を通じて、同一の要素を示すために用いられ
る。
の用語が用いられるが、本発明を限定するものではな
い。用語「帯域幅サイズ」は、スケジューリングプロト
コル許可サイズのことをいい、許可サイズはバイトで割
り当てられ、バイト数は許可された帯域幅に対応すると
定義される。図面において、同一の参照符号は、いくつ
かの図面を通じて、同一の要素を示すために用いられ
る。
【００２８】サービス品質（ＱｏＳ）媒体アクセス制御
（ＭＡＣ）スケジューリングメカニズムには、可変ビッ
トレート（ＶＢＲ）トラフィック環境が提供され、コン
テンションおよび予約に基づくケーブルネットワークの
映像転送用の、ＱｏＳパラメータを補償する。求められ
るプロトコルは、好適には、ＤＯＣＳＩＳ準拠ネットワ
ークのコンテキストにおいて実現され、映像データ部分
に一定ビットレート（ＣＢＲ）チャンネルを割り当て
る。このチャンネルのレートは、概して、映像ストリー
ムの平均ビットレートより、低く維持される。映像デー
タの残りの部分の転送帯域幅のＶＢＲ部分は、オンデマ
ンドに割り当てられる。本発明のプロトコルは、より短
い待ち時間およびより高い帯域幅利用に関して、向上し
たＶＢＲ映像転送の性能をもたらす。
（ＭＡＣ）スケジューリングメカニズムには、可変ビッ
トレート（ＶＢＲ）トラフィック環境が提供され、コン
テンションおよび予約に基づくケーブルネットワークの
映像転送用の、ＱｏＳパラメータを補償する。求められ
るプロトコルは、好適には、ＤＯＣＳＩＳ準拠ネットワ
ークのコンテキストにおいて実現され、映像データ部分
に一定ビットレート（ＣＢＲ）チャンネルを割り当て
る。このチャンネルのレートは、概して、映像ストリー
ムの平均ビットレートより、低く維持される。映像デー
タの残りの部分の転送帯域幅のＶＢＲ部分は、オンデマ
ンドに割り当てられる。本発明のプロトコルは、より短
い待ち時間およびより高い帯域幅利用に関して、向上し
たＶＢＲ映像転送の性能をもたらす。
【００２９】ここで、より具体的に、図１を参照する
と、双方向ケーブルネットワーク環境５内のケーブルモ
デム端末システム（ＣＴＭＳ）または「システムコント
ローラ」と、少なくとも１つのケーブルモデム（ＣＭ）
または「遠隔端末」との間の、ダウンストリーム（矢印
ｄによって示す）およびアップストリーム（矢印ｕによ
って示す）方向の両方において、データパケット転送お
よびトラフィックを記述するインターフェース仕様およ
びプロトコルのセットに応じて、ネットワーク５は動作
する。ケーブル配信システムのネットワークトポロジー
は、基本的には、バス構造である樹状分岐アーキテクチ
ャ（ｔｒｅｅ ａｎｄ ｂｒａｎｃｈ ａｒｃｈｉｔｅ
ｃｔｕｒｅ）に類似する。理解され得るように、図１に
示すトポロジーは、簡略化されている。外部のネットワ
ークへのインターネットアクセスおよび接続について、
ＣＭＴＳおよびＣＭは、１組のインターフェース仕様お
よびプロトコルによって規定されるように、ネットワー
ク５にわたってトランスペアレントにデータを転送す
る、転送代行者として機能を果たす。顧客構内機器（Ｃ
ＰＥ）、典型的にはパーソナルコンピュータは、対応す
るＣＭに動作可能にリンクされていることが示されてい
る。
と、双方向ケーブルネットワーク環境５内のケーブルモ
デム端末システム（ＣＴＭＳ）または「システムコント
ローラ」と、少なくとも１つのケーブルモデム（ＣＭ）
または「遠隔端末」との間の、ダウンストリーム（矢印
ｄによって示す）およびアップストリーム（矢印ｕによ
って示す）方向の両方において、データパケット転送お
よびトラフィックを記述するインターフェース仕様およ
びプロトコルのセットに応じて、ネットワーク５は動作
する。ケーブル配信システムのネットワークトポロジー
は、基本的には、バス構造である樹状分岐アーキテクチ
ャ（ｔｒｅｅ ａｎｄ ｂｒａｎｃｈ ａｒｃｈｉｔｅ
ｃｔｕｒｅ）に類似する。理解され得るように、図１に
示すトポロジーは、簡略化されている。外部のネットワ
ークへのインターネットアクセスおよび接続について、
ＣＭＴＳおよびＣＭは、１組のインターフェース仕様お
よびプロトコルによって規定されるように、ネットワー
ク５にわたってトランスペアレントにデータを転送す
る、転送代行者として機能を果たす。顧客構内機器（Ｃ
ＰＥ）、典型的にはパーソナルコンピュータは、対応す
るＣＭに動作可能にリンクされていることが示されてい
る。
【００３０】ＤＯＣＩＳ無線周波数（ＲＦ）仕様は、本
発明のネットワーク５について、物理的なインターフェ
ースおよび媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層プロトコルを
規定する。特に、ＭＡＣ層は、ＣＭがネットワーク５に
アクセスし、ＣＭＴＳがデータトラフィックを調整する
ように、帯域幅割り当て、サービスフロー、および支持
されるＱｏＳを規定する。
発明のネットワーク５について、物理的なインターフェ
ースおよび媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層プロトコルを
規定する。特に、ＭＡＣ層は、ＣＭがネットワーク５に
アクセスし、ＣＭＴＳがデータトラフィックを調整する
ように、帯域幅割り当て、サービスフロー、および支持
されるＱｏＳを規定する。
【００３１】このＭＡＣドメインにおいて、ＣＭＴＳ
は、ネットワーク帯域幅およびトラフィックを、アップ
ストリーム（ｕ）方向およびダウンストリーム（ｄ）方
向の両方で管理する。単数または複数のＣＭの帯域幅割
り当ては、周波数およびタイムスロット間隔の収集、い
わゆる周波数分割多重化、および時分割多重化に関し
て、ＣＭＴＳによって提供される。これらのタイムスロ
ット間隔は、転送機会とも呼ばれる。ダウンストリーム
チャンネルは、制御およびデータフレームを、ＣＭＴＳ
からＣＭに搬送し、アップストリームチャンネルにおい
て、ＣＭからＣＭＴＳにデータが転送される。ＣＭＴＳ
は、ダウンストリームで転送されるＭＡＣ管理メッセー
ジを通して、単数または複数のアップストリームチャン
ネルへのアクセスを制御する。ネットワーク５のＣＭと
ＣＭＴＳとの間に、アップストリームチャンネルを確立
および維持するために、１組のＭＡＣ管理メッセージが
規定される。
は、ネットワーク帯域幅およびトラフィックを、アップ
ストリーム（ｕ）方向およびダウンストリーム（ｄ）方
向の両方で管理する。単数または複数のＣＭの帯域幅割
り当ては、周波数およびタイムスロット間隔の収集、い
わゆる周波数分割多重化、および時分割多重化に関し
て、ＣＭＴＳによって提供される。これらのタイムスロ
ット間隔は、転送機会とも呼ばれる。ダウンストリーム
チャンネルは、制御およびデータフレームを、ＣＭＴＳ
からＣＭに搬送し、アップストリームチャンネルにおい
て、ＣＭからＣＭＴＳにデータが転送される。ＣＭＴＳ
は、ダウンストリームで転送されるＭＡＣ管理メッセー
ジを通して、単数または複数のアップストリームチャン
ネルへのアクセスを制御する。ネットワーク５のＣＭと
ＣＭＴＳとの間に、アップストリームチャンネルを確立
および維持するために、１組のＭＡＣ管理メッセージが
規定される。
【００３２】具体的には、ＣＭへのアップストリーム間
隔の割り当ては、ＣＭＴＳによって、ダウンストリーム
方向に周期的に転送されるＭＡＣマップメッセージ、図
２に示すマップメッセージの一部である帯域幅割り当て
データ構造を用いて達成される。帯域幅割り当て構造
は、本質的には、アップストリーム帯域幅を割り当てる
ＣＭＴＳのダウンストリーム信号である。マップメッセ
ージは、時間間隔のリスト、各間隔が搬送されることが
可能になるトラフィックのタイプ、および特定のケーブ
ルモデム（実際には、特定のＣＭ内の特定のサービスフ
ロー）を規定する識別子を含む。サービスフローは、所
定のＱｏＳクラスについて、ＣＭＴＳからＣＭへの、ま
たはＣＭからＣＭＴＳへの一方向のデータのフローとし
て規定される。図２において、サービス識別子（ＳＩ
Ｄ）は、ＭＡＣドメイン内で、特定のアップストリーム
サービスフローを識別し、内部使用コード（ＩＵＣ）
は、この間隔によって搬送されることが可能なトラフィ
ックのタイプを規定し、オフセットは、時間間隔を規定
する。
隔の割り当ては、ＣＭＴＳによって、ダウンストリーム
方向に周期的に転送されるＭＡＣマップメッセージ、図
２に示すマップメッセージの一部である帯域幅割り当て
データ構造を用いて達成される。帯域幅割り当て構造
は、本質的には、アップストリーム帯域幅を割り当てる
ＣＭＴＳのダウンストリーム信号である。マップメッセ
ージは、時間間隔のリスト、各間隔が搬送されることが
可能になるトラフィックのタイプ、および特定のケーブ
ルモデム（実際には、特定のＣＭ内の特定のサービスフ
ロー）を規定する識別子を含む。サービスフローは、所
定のＱｏＳクラスについて、ＣＭＴＳからＣＭへの、ま
たはＣＭからＣＭＴＳへの一方向のデータのフローとし
て規定される。図２において、サービス識別子（ＳＩ
Ｄ）は、ＭＡＣドメイン内で、特定のアップストリーム
サービスフローを識別し、内部使用コード（ＩＵＣ）
は、この間隔によって搬送されることが可能なトラフィ
ックのタイプを規定し、オフセットは、時間間隔を規定
する。
【００３３】ＤＯＣＳＩＳアップストリーム帯域幅割り
当て方式は、マップメッセージにおいて特定された転送
開始時刻は、ＣＭＴＳおよびＣＭクロックが同期してい
る場合にのみ、有用であるので、ＣＭＴＳと全てのＣＭ
との間に共通クロックを必要とする。このクロック情報
は、タイムスタンプ同期メッセージを通して、ＣＭＴＳ
によって周期的に転送される。ＣＭは、割り当てられた
間隔の初めに、データがＣＭＴＳに到達するように、正
確に転送のタイミングをとる能力を有する。これは、例
えば、（１）ＣＭＴＳによって転送されるグローバルク
ロックタイミング基準に同期させること、および（２）
いわゆるレンジングプロセスの間、初めのアップストリ
ーム転送で課せられた遅延オフセットを調節することに
よって達成され得る。
当て方式は、マップメッセージにおいて特定された転送
開始時刻は、ＣＭＴＳおよびＣＭクロックが同期してい
る場合にのみ、有用であるので、ＣＭＴＳと全てのＣＭ
との間に共通クロックを必要とする。このクロック情報
は、タイムスタンプ同期メッセージを通して、ＣＭＴＳ
によって周期的に転送される。ＣＭは、割り当てられた
間隔の初めに、データがＣＭＴＳに到達するように、正
確に転送のタイミングをとる能力を有する。これは、例
えば、（１）ＣＭＴＳによって転送されるグローバルク
ロックタイミング基準に同期させること、および（２）
いわゆるレンジングプロセスの間、初めのアップストリ
ーム転送で課せられた遅延オフセットを調節することに
よって達成され得る。
【００３４】ＤＯＣＳＩＳのより初期のバージョン（バ
ージョン１．０）において、アップストリーム方向にお
けるデータ転送について、１つのＱｏＳクラスのみ、す
なわち、「最善の努力」が支持される。より最近のバー
ジョンにおいて、ＤＯＣＳＩＳは、それぞれが特定のＱ
ｏＳを識別する、サービスフローのさらなるクラスを規
定することによって、アップストリームトラフィックお
よびダウンストリームトラフィックの両方において、そ
のＱｏＳ支持を強める。
ージョン１．０）において、アップストリーム方向にお
けるデータ転送について、１つのＱｏＳクラスのみ、す
なわち、「最善の努力」が支持される。より最近のバー
ジョンにおいて、ＤＯＣＳＩＳは、それぞれが特定のＱ
ｏＳを識別する、サービスフローのさらなるクラスを規
定することによって、アップストリームトラフィックお
よびダウンストリームトラフィックの両方において、そ
のＱｏＳ支持を強める。
【００３５】図３に、本発明のネットワーク５によって
用いられる、ＤＯＣＳＩＳサービス分類およびサービス
フローアーキテクチャを示す。ブリッジまたはルーター
のような上層エンティティからケーブルネットワークに
入力されるデータパケット３１０は、１組の適合するト
ラフィック基準に基づいて、ダウンストリーム分類器３
１２によって、サービスフローに分類される。その後、
これらの分類されたデータパケットは、その特定のサー
ビスフローのＱｏＳパラメータに基づいて、特定のＱｏ
Ｓに関連付けられ得る。ＱｏＳは、ＣＭおよびＣＭＴＳ
端末の両方で、データパケットを形成、監視、および／
または優先順位を付けることによって、保証され得る。
用いられる、ＤＯＣＳＩＳサービス分類およびサービス
フローアーキテクチャを示す。ブリッジまたはルーター
のような上層エンティティからケーブルネットワークに
入力されるデータパケット３１０は、１組の適合するト
ラフィック基準に基づいて、ダウンストリーム分類器３
１２によって、サービスフローに分類される。その後、
これらの分類されたデータパケットは、その特定のサー
ビスフローのＱｏＳパラメータに基づいて、特定のＱｏ
Ｓに関連付けられ得る。ＱｏＳは、ＣＭおよびＣＭＴＳ
端末の両方で、データパケットを形成、監視、および／
または優先順位を付けることによって、保証され得る。
【００３６】ＱｏＳパラメータは、アップストリーム分
類器３１４によって割り当てられるアップストリームサ
ービススケジューリングクラスパラメータ、およびいく
つかのさらなるトラフィックパラメータを含む。アップ
ストリームスケジューリングクラスは、例えば、特定の
帯域幅およびＣＭＴＳアップストリーム帯域幅スケジュ
ーラによって付着する待ち時間保証を規定し得る。ＣＭ
ＴＳは、対応するサービススケジューリングクラスのパ
ラメータおよびサービス仕様に基づいて、アップストリ
ーム帯域幅を、特定のアップストリームサービスフロー
に割り当てる。ＣＭＴＳによってフォーマットされたメ
ッセージは、メッセージをさらに分類し得る、任意の入
来分類器３１８を含むＣＭに転送される。ＣＭによって
受信されるメッセージは、ブリッジ、ルーター、または
クライアントアプリケーションのような上層エンティテ
ィ３２０に通過する。
類器３１４によって割り当てられるアップストリームサ
ービススケジューリングクラスパラメータ、およびいく
つかのさらなるトラフィックパラメータを含む。アップ
ストリームスケジューリングクラスは、例えば、特定の
帯域幅およびＣＭＴＳアップストリーム帯域幅スケジュ
ーラによって付着する待ち時間保証を規定し得る。ＣＭ
ＴＳは、対応するサービススケジューリングクラスのパ
ラメータおよびサービス仕様に基づいて、アップストリ
ーム帯域幅を、特定のアップストリームサービスフロー
に割り当てる。ＣＭＴＳによってフォーマットされたメ
ッセージは、メッセージをさらに分類し得る、任意の入
来分類器３１８を含むＣＭに転送される。ＣＭによって
受信されるメッセージは、ブリッジ、ルーター、または
クライアントアプリケーションのような上層エンティテ
ィ３２０に通過する。
【００３７】同様に、ネットワーク５の各ＣＭは、１組
の適合トラフィック基準に基づいて、上層エンティティ
３２０から受信したパケットをサービスフローに分類す
るアップストリーム分類器３１６を含む。各々のＣＭＴ
ＳおよびＣＭは、図３の項目３２２および３２４に示す
ように、ＭＡＣ管理メッセージをパケットヘッダにおい
て、付着させ得る。
の適合トラフィック基準に基づいて、上層エンティティ
３２０から受信したパケットをサービスフローに分類す
るアップストリーム分類器３１６を含む。各々のＣＭＴ
ＳおよびＣＭは、図３の項目３２２および３２４に示す
ように、ＭＡＣ管理メッセージをパケットヘッダにおい
て、付着させ得る。
【００３８】ＤＯＣＳＩＳは、ＤＯＣＳＩＳフレーム構
造内のリアルタイムアップストリームデータ転送に関連
する、２つの重要なスケジューリングクラスを採用す
る。これらの２つのサービスクラスは、非要求型許可サ
ービス（ＵＧＳ）およびリアルタイムポーリングサービ
ス（ｒｔＰＳ）である。
造内のリアルタイムアップストリームデータ転送に関連
する、２つの重要なスケジューリングクラスを採用す
る。これらの２つのサービスクラスは、非要求型許可サ
ービス（ＵＧＳ）およびリアルタイムポーリングサービ
ス（ｒｔＰＳ）である。
【００３９】非要求型許可サービス（ＵＧＳ）クラス、
または「周期的割り当て許可」が規定されて、アップス
トリームチャンネルでの一定ビットレート（ＣＢＲ）デ
ータ転送を支持する。周期的データ転送機会は、このサ
ービスフローに割り当てられる。名前が示すように、Ｕ
ＧＳスケジューリングクラス内のサービスフローは、周
期的にリクエストする必要なしに、転送機会を得る。Ｄ
ＯＣＳＩＳ仕様において規定されるＵＧＳの目的は、特
定リアルタイムトラフィックフローの特定アップストリ
ーム転送機会を確保することである。
または「周期的割り当て許可」が規定されて、アップス
トリームチャンネルでの一定ビットレート（ＣＢＲ）デ
ータ転送を支持する。周期的データ転送機会は、このサ
ービスフローに割り当てられる。名前が示すように、Ｕ
ＧＳスケジューリングクラス内のサービスフローは、周
期的にリクエストする必要なしに、転送機会を得る。Ｄ
ＯＣＳＩＳ仕様において規定されるＵＧＳの目的は、特
定リアルタイムトラフィックフローの特定アップストリ
ーム転送機会を確保することである。
【００４０】図４は、ＣＭおよびＣＭＴＳを示す水平線
にわたる矢印がアップストリーム転送およびダウンスト
リーム転送を表す、ＣＭ−ＣＭＴＳの対によるＵＧＳス
ケジューリングサービス実行の例示的なタイミング図で
ある。このサービスクラスについて規定されるＱｏＳパ
ラメータは、周期的に割り当てられる許可サイズ（ＭＭ
＃）、「Ｔ」で示される、連続的な許可の間の、公称許
可間隔、および許容許可ジッタである。ＣＭＴＳは、連
続的な許可の間の公称許可間隔と共に、非要求型許可サ
イズのデータ許可間隔を、ＵＧＳサービスフローに割り
当てる。例えば、６４Ｋｂｐｓパルス符号変調（ＰＣ
Ｍ）音声（ＣＢＲ）データストリームは、ＵＧＳサービ
スフローを、以下のものと共に用いて転送され得る。
にわたる矢印がアップストリーム転送およびダウンスト
リーム転送を表す、ＣＭ−ＣＭＴＳの対によるＵＧＳス
ケジューリングサービス実行の例示的なタイミング図で
ある。このサービスクラスについて規定されるＱｏＳパ
ラメータは、周期的に割り当てられる許可サイズ（ＭＭ
＃）、「Ｔ」で示される、連続的な許可の間の、公称許
可間隔、および許容許可ジッタである。ＣＭＴＳは、連
続的な許可の間の公称許可間隔と共に、非要求型許可サ
イズのデータ許可間隔を、ＵＧＳサービスフローに割り
当てる。例えば、６４Ｋｂｐｓパルス符号変調（ＰＣ
Ｍ）音声（ＣＢＲ）データストリームは、ＵＧＳサービ
スフローを、以下のものと共に用いて転送され得る。
【００４１】１）１０ミリセカンドの公称許可間隔およ
び８０バイトの許可サイズ、または ２）２０ミリセカンドの公称許可間隔および１６０バイ
トの許可サイズ許容許可ジッタは、両方の場合におい
て、公称許可間隔の半分に設定され得る。
び８０バイトの許可サイズ、または ２）２０ミリセカンドの公称許可間隔および１６０バイ
トの許可サイズ許容許可ジッタは、両方の場合におい
て、公称許可間隔の半分に設定され得る。
【００４２】ＶＢＲ映像トラフィックの場合、ＵＧＳ許
可間隔の帯域幅の必要条件は、映像のＶＢＲ性質に起因
して、通常、転送時間においては、既知でない。結果と
して、ビットストリームのＣＢＲ割り当てピークストリ
ームに基づく、最大ビットレートは、ネットワークを十
分に活用しないが、平均ビットレートＣＢＲ割り当て
は、不十分なネットワーク遅延およびジッタを引き起こ
し得、パケット損失をも引き起こし得る。
可間隔の帯域幅の必要条件は、映像のＶＢＲ性質に起因
して、通常、転送時間においては、既知でない。結果と
して、ビットストリームのＣＢＲ割り当てピークストリ
ームに基づく、最大ビットレートは、ネットワークを十
分に活用しないが、平均ビットレートＣＢＲ割り当て
は、不十分なネットワーク遅延およびジッタを引き起こ
し得、パケット損失をも引き起こし得る。
【００４３】ＤＯＣＳＩＳリアルタイムポーリングサー
ビスクラス（ｒｔＰＳ）または「動的に割り当てられる
許可」の意図は、リアルタイムトラフィックフローにつ
いてアップストリーム転送機会を確保することである。
これらのサービスフローは、ネットワーク輻輳とは関係
なく、周期的な転送機会を受けるが、これらのサービス
フローがイナクティブである場合、転送機会を他のサー
ビスフローに解放する。このサービスは、アップストリ
ームチャンネルでの映像データのようなＶＢＲデータを
支持し得る。ｒｔＰＳスケジューリングクラスのサービ
スフローは、アップストリーム帯域幅リクエストが転送
され得る、周期的リクエスト機会を割り当てられる。基
本的に、ＣＭは、リクエスト機会によってポーリングさ
れて、そのデータの即時アップストリーム帯域幅必要条
件について見出される。
ビスクラス（ｒｔＰＳ）または「動的に割り当てられる
許可」の意図は、リアルタイムトラフィックフローにつ
いてアップストリーム転送機会を確保することである。
これらのサービスフローは、ネットワーク輻輳とは関係
なく、周期的な転送機会を受けるが、これらのサービス
フローがイナクティブである場合、転送機会を他のサー
ビスフローに解放する。このサービスは、アップストリ
ームチャンネルでの映像データのようなＶＢＲデータを
支持し得る。ｒｔＰＳスケジューリングクラスのサービ
スフローは、アップストリーム帯域幅リクエストが転送
され得る、周期的リクエスト機会を割り当てられる。基
本的に、ＣＭは、リクエスト機会によってポーリングさ
れて、そのデータの即時アップストリーム帯域幅必要条
件について見出される。
【００４４】図５は、ＣＭおよびＣＭＴＳを示す水平線
にわたる矢印が、それぞれ、アップストリーム転送およ
びダウンストリーム転送を表す、ＣＭ−ＣＭＴＳの対に
よるｒｔＰＳサービススケジューリングのタイミング図
である。ＣＭが、第２のマップ間隔の間、データの第１
のユニット（パケット＃１）を転送することに留意され
たい。矢印ＸＭＩＴによって示される、パケット＃１の
転送は、ＣＭＴＳが、矢印ＲＥＱによって示される、第
１のマップ間隔（時間＝Ｔ＋１０）の間、前のリクエス
トに基づいて、アップストリーム帯域幅を割り当てるこ
とを待つ必要がある。
にわたる矢印が、それぞれ、アップストリーム転送およ
びダウンストリーム転送を表す、ＣＭ−ＣＭＴＳの対に
よるｒｔＰＳサービススケジューリングのタイミング図
である。ＣＭが、第２のマップ間隔の間、データの第１
のユニット（パケット＃１）を転送することに留意され
たい。矢印ＸＭＩＴによって示される、パケット＃１の
転送は、ＣＭＴＳが、矢印ＲＥＱによって示される、第
１のマップ間隔（時間＝Ｔ＋１０）の間、前のリクエス
トに基づいて、アップストリーム帯域幅を割り当てるこ
とを待つ必要がある。
【００４５】サービスのこのクラスに関連するＱｏＳパ
ラメータは、連続的なリクエスト機会と許容ポールジッ
タとの間の公称ポーリング間隔（δ）である。ＣＭＴＳ
は、連続的なリクエスト機会の間の公称ポーリング間隔
を有するｒｔＰＳサービスフローのリクエスト間隔を割
り当てる。ＣＭは、データの実際の転送のアップストリ
ーム帯域幅をリクエストするように、これらのリクエス
ト機会を用い得る。例えば、６．４Ｍｂｐｓの平均ビッ
トレートの映像ストリームは、ｒｔＰＳサービスフロー
において、リクエスト機会が１０ミリセカンドごとに許
可されて、転送され得る。この場合、ＣＭは、平均で８
０００バイトのデータ転送機会をリクエストする。
ラメータは、連続的なリクエスト機会と許容ポールジッ
タとの間の公称ポーリング間隔（δ）である。ＣＭＴＳ
は、連続的なリクエスト機会の間の公称ポーリング間隔
を有するｒｔＰＳサービスフローのリクエスト間隔を割
り当てる。ＣＭは、データの実際の転送のアップストリ
ーム帯域幅をリクエストするように、これらのリクエス
ト機会を用い得る。例えば、６．４Ｍｂｐｓの平均ビッ
トレートの映像ストリームは、ｒｔＰＳサービスフロー
において、リクエスト機会が１０ミリセカンドごとに許
可されて、転送され得る。この場合、ＣＭは、平均で８
０００バイトのデータ転送機会をリクエストする。
【００４６】ＣＭに到達する各パケットが帯域幅リクエ
ストを転送する次のリクエスト機会を待つ必要があり、
転送される前にデータ許可を待つ必要があるので、この
サービスフローは、本質的に、高い待ち時間を有する。
ストを転送する次のリクエスト機会を待つ必要があり、
転送される前にデータ許可を待つ必要があるので、この
サービスフローは、本質的に、高い待ち時間を有する。
【００４７】（ＩＩ非要求型許可ピギーバックリクエス
トサービス（ＵＧＰＲＳ））ＶＢＶ技術を利用するハー
ドウェアエンコーダによって符号化される典型的なＭＰ
ＥＧ映像シーケンスを、図６に示す。同じ映像トレース
の拡大図を図６Ａに示す。デジタル映像符号化の圧倒的
多数は、（１）より重要な一定ビットレート（ＤＣ）成
分６００の存在、（２）フレームサイズの残留変動可能
性による、無視され得ない、さらなるバースト成分６１
０によって特徴付けられ得る。
トサービス（ＵＧＰＲＳ））ＶＢＶ技術を利用するハー
ドウェアエンコーダによって符号化される典型的なＭＰ
ＥＧ映像シーケンスを、図６に示す。同じ映像トレース
の拡大図を図６Ａに示す。デジタル映像符号化の圧倒的
多数は、（１）より重要な一定ビットレート（ＤＣ）成
分６００の存在、（２）フレームサイズの残留変動可能
性による、無視され得ない、さらなるバースト成分６１
０によって特徴付けられ得る。
【００４８】固定されたレート（ＤＣ）およびバースト
成分へのデジタル映像の分解に基づいて、本発明は、圧
縮されたデジタル映像の効率的なＱｏＳ転送を提供する
ことを意図する、新たなＤＯＣＳＩＳ ＭＡＣ層スケジ
ューリング原理（サービスクラス）を提供する。
成分へのデジタル映像の分解に基づいて、本発明は、圧
縮されたデジタル映像の効率的なＱｏＳ転送を提供する
ことを意図する、新たなＤＯＣＳＩＳ ＭＡＣ層スケジ
ューリング原理（サービスクラス）を提供する。
【００４９】前述したように、概して、ＵＧＳスケジュ
ーリングは、リアルタイムトラフィックのより短い待ち
時間を提供する。アップストリーム帯域幅が固定され、
呼び出し設定時間で、ＵＧＳサービスフローについて確
保される必要があるので、ＵＧＳサービスクラスは、Ｃ
ＢＲトラフィックによりよく適合する。ＶＢＲトラフィ
ックの場合、固定された容量チャンネルが、即時帯域幅
必要条件の予期されない増加に付いていくことが不可能
なので、これは、確保された帯域幅の利用の減少、また
は急激なペイロードの損失につながる。ｒｔＰＳスケジ
ューリングは、ＶＢＲデータについてより良好な帯域幅
利用を提供するが、より長い待ち時間を生成する。ｒｔ
ＰＳの場合、各データパケットは、ＣＭがアップストリ
ーム帯域幅をリクエストし、その後、ＣＭＴＳがアップ
ストリーム帯域幅リクエストに応答するまで待つため、
リクエスト機会を待つ。
ーリングは、リアルタイムトラフィックのより短い待ち
時間を提供する。アップストリーム帯域幅が固定され、
呼び出し設定時間で、ＵＧＳサービスフローについて確
保される必要があるので、ＵＧＳサービスクラスは、Ｃ
ＢＲトラフィックによりよく適合する。ＶＢＲトラフィ
ックの場合、固定された容量チャンネルが、即時帯域幅
必要条件の予期されない増加に付いていくことが不可能
なので、これは、確保された帯域幅の利用の減少、また
は急激なペイロードの損失につながる。ｒｔＰＳスケジ
ューリングは、ＶＢＲデータについてより良好な帯域幅
利用を提供するが、より長い待ち時間を生成する。ｒｔ
ＰＳの場合、各データパケットは、ＣＭがアップストリ
ーム帯域幅をリクエストし、その後、ＣＭＴＳがアップ
ストリーム帯域幅リクエストに応答するまで待つため、
リクエスト機会を待つ。
【００５０】当然、新たなスケジューリングサービス
が、ＵＧＳの待ち時間より短くないとしても、ＵＧＳの
待ち時間に近い待ち時間を、ｒｔＰＳに特有、またはよ
り良好なチャンネル利用と共に提供することが所望され
る。新たなスケジューリングサービスのこれらの所望の
特徴を満たすために、ｒｔＰＳにおいて現在行われてい
るように、リクエスト機会を待つＣＭに関連する長い遅
延を消去して、ＣＭＴＳへの転送のリクエストを発行
し、続いてＣＭによってデータ許可を待つことが重要に
なる。映像データのＶＢＲ部分の許可リクエストを、非
要求型データ転送と共に、「ピギーバック」または同時
に転送することによって、上記の遅延を消去し、また、
チャンネル利用を増加させ得る。本発明は、新たなスケ
ジューリングサービスメカニズム、非要求型許可ピギー
バックリクエストサービス（ＵＧＰＲＳ）を提供する。
が、ＵＧＳの待ち時間より短くないとしても、ＵＧＳの
待ち時間に近い待ち時間を、ｒｔＰＳに特有、またはよ
り良好なチャンネル利用と共に提供することが所望され
る。新たなスケジューリングサービスのこれらの所望の
特徴を満たすために、ｒｔＰＳにおいて現在行われてい
るように、リクエスト機会を待つＣＭに関連する長い遅
延を消去して、ＣＭＴＳへの転送のリクエストを発行
し、続いてＣＭによってデータ許可を待つことが重要に
なる。映像データのＶＢＲ部分の許可リクエストを、非
要求型データ転送と共に、「ピギーバック」または同時
に転送することによって、上記の遅延を消去し、また、
チャンネル利用を増加させ得る。本発明は、新たなスケ
ジューリングサービスメカニズム、非要求型許可ピギー
バックリクエストサービス（ＵＧＰＲＳ）を提供する。
【００５１】ネットワーク５のＣＭ−ＣＭＴＳの対によ
るＵＧＰＲＳサービス実行の例示的なタイミング図を、
図７に示す。ＣＭＴＳは、ピギーバックされたリクエス
トを処理し、マップメッセージによって示される、対応
するデータ許可を発行する。図７に示す例において、Ｃ
Ｍのキューにおける第１のデータユニット（１）は、非
要求型許可の帯域幅に適合する。第２のデータユニット
（２）の帯域幅サイズが、利用可能な非要求型許可より
大きいので、従って、パケット（２ａ）の一部が、矢印
ＰＢによって示される、残りの断片（２ｂ）のサイズの
ピギーバックされたリクエストと共に転送される。次の
マップメッセージ（すなわち、ＭＭ＃３）において、Ｃ
ＭＴＳは、ピギーバックされたリクエストに応答して、
非要求型許可およびさらなる転送機会を割り当てる。そ
の後、断片（２ｂ）および（３ａ）は、矢印ＵＧによっ
て示される非要求型許可において転送され、断片（３
ｂ）および（４）は、矢印ＲＧによって示されるリクエ
ストされた許可において転送される。
るＵＧＰＲＳサービス実行の例示的なタイミング図を、
図７に示す。ＣＭＴＳは、ピギーバックされたリクエス
トを処理し、マップメッセージによって示される、対応
するデータ許可を発行する。図７に示す例において、Ｃ
Ｍのキューにおける第１のデータユニット（１）は、非
要求型許可の帯域幅に適合する。第２のデータユニット
（２）の帯域幅サイズが、利用可能な非要求型許可より
大きいので、従って、パケット（２ａ）の一部が、矢印
ＰＢによって示される、残りの断片（２ｂ）のサイズの
ピギーバックされたリクエストと共に転送される。次の
マップメッセージ（すなわち、ＭＭ＃３）において、Ｃ
ＭＴＳは、ピギーバックされたリクエストに応答して、
非要求型許可およびさらなる転送機会を割り当てる。そ
の後、断片（２ｂ）および（３ａ）は、矢印ＵＧによっ
て示される非要求型許可において転送され、断片（３
ｂ）および（４）は、矢印ＲＧによって示されるリクエ
ストされた許可において転送される。
【００５２】従って、提案されるスケジューリングサー
ビスは、転送または「呼び出し設定」時刻での、ストリ
ームの平均ビットレート必要条件のある特定の断片を確
保する。この確保された部分は、ＵＧＳサービスに関連
するものと類似する周期的な間隔（τ）で、ＣＭＴＳに
よってサービスフローに割り当てられる。サービスのこ
の部分は、非要求型、または「周期的に」割り当てられ
る許可として示される。
ビスは、転送または「呼び出し設定」時刻での、ストリ
ームの平均ビットレート必要条件のある特定の断片を確
保する。この確保された部分は、ＵＧＳサービスに関連
するものと類似する周期的な間隔（τ）で、ＣＭＴＳに
よってサービスフローに割り当てられる。サービスのこ
の部分は、非要求型、または「周期的に」割り当てられ
る許可として示される。
【００５３】アップストリーム帯域幅は、データの残り
のＶＢＲ部分をリクエストし、その後、図８に示すよう
に、拡張されたＭＡＣヘッダ規定を用いて、ピギーバッ
クされて、確保した帯域幅においてデータが転送され
る。拡張されたヘッダは、典型的には、ＣＭのサービス
識別子（ＳＩＤ)８１０、バイトにおいて動的に割り当
てられる許可のリクエストされる帯域幅サイズ８１２、
ヘッダフラグ８１４（セット＝１）、および可変長８１
６を含む。また、ピギーバックリクエストは、リクエス
ト、アップストリームプライバシー、およびＤＯＣＳＩ
Ｓ ＭＡＣ層の拡張されたヘッダ素子が断片化されたア
ップストリームプライバシーにおいて提供され得る。し
かし、本発明は、動的に割り当てられる可変許可サイズ
がリクエストされ得る、ヘッダおよび拡張されたヘッダ
を有する固定された許可サイズパケットを採用する任意
のシステムに適用可能である。
のＶＢＲ部分をリクエストし、その後、図８に示すよう
に、拡張されたＭＡＣヘッダ規定を用いて、ピギーバッ
クされて、確保した帯域幅においてデータが転送され
る。拡張されたヘッダは、典型的には、ＣＭのサービス
識別子（ＳＩＤ)８１０、バイトにおいて動的に割り当
てられる許可のリクエストされる帯域幅サイズ８１２、
ヘッダフラグ８１４（セット＝１）、および可変長８１
６を含む。また、ピギーバックリクエストは、リクエス
ト、アップストリームプライバシー、およびＤＯＣＳＩ
Ｓ ＭＡＣ層の拡張されたヘッダ素子が断片化されたア
ップストリームプライバシーにおいて提供され得る。し
かし、本発明は、動的に割り当てられる可変許可サイズ
がリクエストされ得る、ヘッダおよび拡張されたヘッダ
を有する固定された許可サイズパケットを採用する任意
のシステムに適用可能である。
【００５４】ＵＧＰＲＳサービススケジューリングクラ
スに関連する、提案されるＱｏＳパラメータは、確保さ
れたアップストリーム帯域幅の非要求型許可サイズ
（Ｄ）、連続的なこのような許可の間の公称許可間隔
（ｔ）、および許容許可ジッタである。ポーリング間隔
または許可ポールジッタは、リクエストが別個のリクエ
スト転送機会において送信される代わりにピギーバック
されるので、ＵＧＰＲＳパラメータの組の一部としては
規定されない。ＣＭＴＳは、非要求型許可サイズのデー
タ許可を、２つの連続的なデータ許可の間の公称許可間
隔で、割り当てる。より多くのアップストリーム帯域幅
が必要とされる場合、ＣＭは、データ許可スロット内の
リクエストをピギーバックし、ＣＭＴＳは、適切にサイ
ズを定められたアップストリームデータ転送機会を割り
当てることによって応答する。
スに関連する、提案されるＱｏＳパラメータは、確保さ
れたアップストリーム帯域幅の非要求型許可サイズ
（Ｄ）、連続的なこのような許可の間の公称許可間隔
（ｔ）、および許容許可ジッタである。ポーリング間隔
または許可ポールジッタは、リクエストが別個のリクエ
スト転送機会において送信される代わりにピギーバック
されるので、ＵＧＰＲＳパラメータの組の一部としては
規定されない。ＣＭＴＳは、非要求型許可サイズのデー
タ許可を、２つの連続的なデータ許可の間の公称許可間
隔で、割り当てる。より多くのアップストリーム帯域幅
が必要とされる場合、ＣＭは、データ許可スロット内の
リクエストをピギーバックし、ＣＭＴＳは、適切にサイ
ズを定められたアップストリームデータ転送機会を割り
当てることによって応答する。
【００５５】ＵＧＰＲＳサービスの非要求型割り当ての
値（Ｄ／ｔ）は、チャンネル利用と転送待ち時間との間
のトレードオフを決定する。非要求型ＵＧＰＲＳ割り当
ての典型的な範囲は、映像ストリームの（０．３−１．
１）平均ビットレートである。
値（Ｄ／ｔ）は、チャンネル利用と転送待ち時間との間
のトレードオフを決定する。非要求型ＵＧＰＲＳ割り当
ての典型的な範囲は、映像ストリームの（０．３−１．
１）平均ビットレートである。
【００５６】ＶＢＲ ＭＰＥＧストリームを、ＵＧＰＲ
Ｓを用いて、６．４Ｍｂｐｓの平均ビットレートで転送
する例を考慮する。以下のサービスの割り当てが、一例
として用いられ得る。
Ｓを用いて、６．４Ｍｂｐｓの平均ビットレートで転送
する例を考慮する。以下のサービスの割り当てが、一例
として用いられ得る。
【００５７】・８０００バイトの非要求型許可サイズの
２０ミリセカンドの公称許可間隔での非要求型許可、お
よびデータの残りのＶＢＲ部分についてのピギーバック
されたリクエストを用いる、初期的な３．２Ｍｂｐｓ ・測定に基づく、非要求型割り当ての用意 ＵＧＰＲＳの非要求型部分で、平均ビットレートより少
ない、帯域幅を確保することによって、チャンネルの非
要求型部分の高い利用が確かになり得ることが明らかで
ある。リクエスト機会の消去は、チャンネル利用をさら
に向上させる。一方、公称ポーリング間隔の間、ＣＭＴ
Ｓから帯域幅をリクエストする代わりに、ストリームの
ＶＢＲ部分について、ピギーバックリクエストを用いる
ことによって、短い待ち時間が保証され得る。非要求型
割り当てのサイズを決定する方法を、以下で説明する。
従って、ポーリング結果の欠如は、ｒｔＰＳの利用より
高く、ＵＧＳの利用より大幅に高い、チャンネル利用に
つながる。
２０ミリセカンドの公称許可間隔での非要求型許可、お
よびデータの残りのＶＢＲ部分についてのピギーバック
されたリクエストを用いる、初期的な３．２Ｍｂｐｓ ・測定に基づく、非要求型割り当ての用意 ＵＧＰＲＳの非要求型部分で、平均ビットレートより少
ない、帯域幅を確保することによって、チャンネルの非
要求型部分の高い利用が確かになり得ることが明らかで
ある。リクエスト機会の消去は、チャンネル利用をさら
に向上させる。一方、公称ポーリング間隔の間、ＣＭＴ
Ｓから帯域幅をリクエストする代わりに、ストリームの
ＶＢＲ部分について、ピギーバックリクエストを用いる
ことによって、短い待ち時間が保証され得る。非要求型
割り当てのサイズを決定する方法を、以下で説明する。
従って、ポーリング結果の欠如は、ｒｔＰＳの利用より
高く、ＵＧＳの利用より大幅に高い、チャンネル利用に
つながる。
【００５８】（ＩＩＩ．測定に基づく動的ＵＧＰＲＳ非
要求型チャンネル割り当て）ＵＧＰＲＳは、非要求型割
り当てが、平均ビットレート範囲の（０．３〜１．１）
倍内に維持される場合、高いチャンネル利用（＞０．９
５）を提供する。より大きい非要求型割り当てによっ
て、映像フレーム待ち時間が低減されるというさらなる
利点と共に、ＵＧＰＲＳ利用が低くなる。所与の映像ス
トリームについて、高いチャンネル利用および許容可能
な待ち時間を提供するためには、非要求型ＵＧＰＲＳ割
り当てが、何でなければならないのかという問題点が残
る。本発明は、２つの変数、すなわち、（１）非要求型
チャンネル割り当て、および（２）ＣＭからのピギーバ
ックされたリクエストに応答して、ＣＭＴＳによって許
可された、さらなる量のトラフィックの周期的な測定に
基づいて、非要求型割り当てを動的に調節する簡略的な
方式を提供する。これらの測定は、アクティブなＵＧＰ
ＲＳセッションの各々について、ＣＭＴＳによって行わ
れ得る。あるいは、より良好なＣＭＴＳ拡張性を提供す
るため、各ＣＭは、これらの測定を行い、拡張されたヘ
ッダの非要求型許可同期化ヘッダ素子（ＵＧＳＨ）を用
いることによって、新たな非要求型割り当て（すなわ
ち、Ｄの新たな値）についてＣＭＴＳに通知し得る。
要求型チャンネル割り当て）ＵＧＰＲＳは、非要求型割
り当てが、平均ビットレート範囲の（０．３〜１．１）
倍内に維持される場合、高いチャンネル利用（＞０．９
５）を提供する。より大きい非要求型割り当てによっ
て、映像フレーム待ち時間が低減されるというさらなる
利点と共に、ＵＧＰＲＳ利用が低くなる。所与の映像ス
トリームについて、高いチャンネル利用および許容可能
な待ち時間を提供するためには、非要求型ＵＧＰＲＳ割
り当てが、何でなければならないのかという問題点が残
る。本発明は、２つの変数、すなわち、（１）非要求型
チャンネル割り当て、および（２）ＣＭからのピギーバ
ックされたリクエストに応答して、ＣＭＴＳによって許
可された、さらなる量のトラフィックの周期的な測定に
基づいて、非要求型割り当てを動的に調節する簡略的な
方式を提供する。これらの測定は、アクティブなＵＧＰ
ＲＳセッションの各々について、ＣＭＴＳによって行わ
れ得る。あるいは、より良好なＣＭＴＳ拡張性を提供す
るため、各ＣＭは、これらの測定を行い、拡張されたヘ
ッダの非要求型許可同期化ヘッダ素子（ＵＧＳＨ）を用
いることによって、新たな非要求型割り当て（すなわ
ち、Ｄの新たな値）についてＣＭＴＳに通知し得る。
【００５９】提案されている方法を、以下のように、図
９のフローチャートにおいて示す。初期的な非要求型割
り当ては、工程１において、平均ビットレートに設定さ
れる。その後、ウィンドウ時間機会＝（マップ間隔のＮ
倍（例えば、Ｎ＝５））か否かの判定を、工程２におい
て示す。そうである場合、工程３において、ＵＧＰＲＳ
の非要求型部分の用いられていないバイトの平均数が測
定される。同時に、工程４において、ｒｔＰＳまたは
「ピギーバック」リクエストで転送されるバイトの平均
数が決定される。工程５において、用いられていないＵ
ＧＳバイトの平均数が、閾値よりも大きい場合、所定の
閾値と比較される。次のウィンドウについて、工程６に
おいて、非要求型割り当てからバイト数×レート低減定
数（０〜１の間で選択される）が減算される。同時に、
工程７において、ピギーバックリクエストチャンネル部
分により転送される平均バイト数×レート増大定数が、
非要求型割り当てに加算される。従って、工程８におい
て、２つの定数（増大および低減）は、非要求型割り当
てがいかに早く、映像ストリームの動的帯域幅必要条件
における変化の記録を採るかを制御する。発明者は、許
容できる「動的」ＵＧＰＲＳ性能に備える、０．５のレ
ート低減定数および１．０のレート増大定数を決定し
た。
９のフローチャートにおいて示す。初期的な非要求型割
り当ては、工程１において、平均ビットレートに設定さ
れる。その後、ウィンドウ時間機会＝（マップ間隔のＮ
倍（例えば、Ｎ＝５））か否かの判定を、工程２におい
て示す。そうである場合、工程３において、ＵＧＰＲＳ
の非要求型部分の用いられていないバイトの平均数が測
定される。同時に、工程４において、ｒｔＰＳまたは
「ピギーバック」リクエストで転送されるバイトの平均
数が決定される。工程５において、用いられていないＵ
ＧＳバイトの平均数が、閾値よりも大きい場合、所定の
閾値と比較される。次のウィンドウについて、工程６に
おいて、非要求型割り当てからバイト数×レート低減定
数（０〜１の間で選択される）が減算される。同時に、
工程７において、ピギーバックリクエストチャンネル部
分により転送される平均バイト数×レート増大定数が、
非要求型割り当てに加算される。従って、工程８におい
て、２つの定数（増大および低減）は、非要求型割り当
てがいかに早く、映像ストリームの動的帯域幅必要条件
における変化の記録を採るかを制御する。発明者は、許
容できる「動的」ＵＧＰＲＳ性能に備える、０．５のレ
ート低減定数および１．０のレート増大定数を決定し
た。
【００６０】当業者であれば、発明の広い概念から逸脱
することなく、上記の実施形態を改変し得ることを理解
する。例えば、提案されるＱｏＳスケジューリングサー
ビスクラスは、ＤＯＣＳＩＳ双方向ネットワークにおい
て用いられることが開示されているが、類似のトラフィ
ック環境におけるＶＢＲ映像転送にも適用可能である。
従って、本発明が、開示されている特定の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の意図および範囲内の改
変例を含むように意図されていることが理解される。
することなく、上記の実施形態を改変し得ることを理解
する。例えば、提案されるＱｏＳスケジューリングサー
ビスクラスは、ＤＯＣＳＩＳ双方向ネットワークにおい
て用いられることが開示されているが、類似のトラフィ
ック環境におけるＶＢＲ映像転送にも適用可能である。
従って、本発明が、開示されている特定の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の意図および範囲内の改
変例を含むように意図されていることが理解される。
【００６１】双方向のコンテンションおよび予約に基づ
くネットワークで、データパケットを転送する方法が提
供される。ネットワークは、アップストリームチャンネ
ルパケットを受信し、ダウンストリームチャンネルパケ
ットを発生する、動作可能にリンクされたシステムコン
トローラを含む。少なくとも１つの動作可能にリンクさ
れた遠隔端末が含まれて、ダウンストリームチャンネル
パケットが受信され、アップストリームチャンネルパケ
ットが発生される。システムコントローラは、アップス
トリームチャンネルにおけるデータパケット転送をスケ
ジューリングするために、ダウンストリームチャンネル
における少なくとも１つの遠隔端末に、周期的に割り当
てられる許可を提供する。周期的に割り当てられる許可
は、固定された帯域幅サイズを有する。また、システム
コントローラは、アップストリームチャンネルにおける
データパケット転送をスケジューリングするために、少
なくとも１つの遠隔端末のリクエストによって、ダウン
ストリームチャンネルにおける少なくとも１つの遠隔端
末に、動的に割り当てられる許可を提供する。動的に割
り当てられる許可は、リクエストされた帯域幅のサイズ
である。少なくとも１つの遠隔端末から、アップストリ
ームチャネルを通じて転送される、パケットのストリー
ムのデータパケットの帯域幅サイズが判定され、周期的
に割り当てられる許可のサイズより大きい場合、動的に
割り当てられる許可がリクエストされる。動的に割り当
てられる許可は、データパケットが周期的に割り当てら
れる許可のサイズを越える分の帯域幅サイズと等しい帯
域幅サイズになるようにリクエストされる。周期的に割
り当てられる許可に応答して、データパケットの第１の
部分が動的に割り当てられる許可のリクエストとともに
転送される。次の利用可能な許可に応答して、データパ
ケットの残りの部分が転送される。
くネットワークで、データパケットを転送する方法が提
供される。ネットワークは、アップストリームチャンネ
ルパケットを受信し、ダウンストリームチャンネルパケ
ットを発生する、動作可能にリンクされたシステムコン
トローラを含む。少なくとも１つの動作可能にリンクさ
れた遠隔端末が含まれて、ダウンストリームチャンネル
パケットが受信され、アップストリームチャンネルパケ
ットが発生される。システムコントローラは、アップス
トリームチャンネルにおけるデータパケット転送をスケ
ジューリングするために、ダウンストリームチャンネル
における少なくとも１つの遠隔端末に、周期的に割り当
てられる許可を提供する。周期的に割り当てられる許可
は、固定された帯域幅サイズを有する。また、システム
コントローラは、アップストリームチャンネルにおける
データパケット転送をスケジューリングするために、少
なくとも１つの遠隔端末のリクエストによって、ダウン
ストリームチャンネルにおける少なくとも１つの遠隔端
末に、動的に割り当てられる許可を提供する。動的に割
り当てられる許可は、リクエストされた帯域幅のサイズ
である。少なくとも１つの遠隔端末から、アップストリ
ームチャネルを通じて転送される、パケットのストリー
ムのデータパケットの帯域幅サイズが判定され、周期的
に割り当てられる許可のサイズより大きい場合、動的に
割り当てられる許可がリクエストされる。動的に割り当
てられる許可は、データパケットが周期的に割り当てら
れる許可のサイズを越える分の帯域幅サイズと等しい帯
域幅サイズになるようにリクエストされる。周期的に割
り当てられる許可に応答して、データパケットの第１の
部分が動的に割り当てられる許可のリクエストとともに
転送される。次の利用可能な許可に応答して、データパ
ケットの残りの部分が転送される。
【００６２】
【発明の効果】本発明により、帯域幅利用および待ち時
間配信を向上させる、（データオーバーケーブルシステ
ムインターフェース仕様）ＤＯＣＳＩＳ準拠ケーブル
で、可変ビットレート映像を転送するのに適切な、新規
なサービス品質（ＱｏＳ）スケジューリングメカニズム
が得られた。
間配信を向上させる、（データオーバーケーブルシステ
ムインターフェース仕様）ＤＯＣＳＩＳ準拠ケーブル
で、可変ビットレート映像を転送するのに適切な、新規
なサービス品質（ＱｏＳ）スケジューリングメカニズム
が得られた。
【図１】図１は、マルチポイント通信ネットワークへの
ポイントの平面図である。
ポイントの平面図である。
【図２】図２は、図１のネットワークのダウンストリー
ム信号の帯域幅割り当ての構造の図である。
ム信号の帯域幅割り当ての構造の図である。
【図３】図３は、図１のネットワークの好適なサービス
フローアーキテクチャのブロック図である。
フローアーキテクチャのブロック図である。
【図４】図４は、図１のネットワークの非要求型許可サ
ービス（ＵＧＳ）のタイミング図である。
ービス（ＵＧＳ）のタイミング図である。
【図５】図５は、図１のネットワークのリアルタイムポ
ーリングサービス（ｒｔＰＳ）のタイミング図である。
ーリングサービス（ｒｔＰＳ）のタイミング図である。
【図６】図６は、ＭＰＥＧ復号化された映像信号のフレ
ーム数対バイト数のグラフである。
ーム数対バイト数のグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、図６のＭＰＥＧ復号化された映像
信号のフレーム数対バイト数の拡大図である。
信号のフレーム数対バイト数の拡大図である。
【図７】図７は、本発明による、スケジューリングプロ
トコルのタイミング図である。
トコルのタイミング図である。
【図８】図８は、本発明の好適な実施形態による、アッ
プストリーム信号の媒体アクセスコントロール層のデー
タ構造の図である。
プストリーム信号の媒体アクセスコントロール層のデー
タ構造の図である。
【図９】図９は、本発明の好適な実施形態による、非要
求型許可サービス（ＵＧＳ）を動的に調節する方法のフ
ローチャートである。
求型許可サービス（ＵＧＳ）を動的に調節する方法のフ
ローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サシャ ナラヤナン アメリカ合衆国 ペンシルベニア 19020, ベンサレム， ニューゲート コート 437ビー (72)発明者 マシュクーマー ラティ アメリカ合衆国 カリフォルニア 95008, キャンベル， アパートメント ナンバ ー４， サウス バスコム アベニュー 3685 (72)発明者 クン シ アメリカ合衆国 ニュージャージー 08536， プレインスボーロ， パドック ドライブ 20 Ｆターム(参考） 5C064 AA01 AA02 AD01 AD08 AD09 AD14 BA01 BA02 BC10 BD02 BD13 5K033 BA14 BA15 CC01
Claims (17)
- 【請求項１】 双方向のコンテンションおよび予約に基
づくネットワークで、データパケットを転送する方法で
あって、該ネットワークは、アップストリームチャンネ
ルパケットを受信し、ダウンストリームチャンネルパケ
ットを発生する、動作可能にリンクされたシステムコン
トローラ、および該ダウンストリームチャンネルパケッ
トを受信し、該アップストリームチャンネルパケットを
発生する、少なくとも１つの動作可能にリンクされた遠
隔端末を含み、該ネットワークは、アップストリームチ
ャンネルにおけるデータパケット転送をスケジューリン
グするための、該システムコントローラからダウンスト
リームチャンネルにおける該少なくとも１つの遠隔端末
に、周期的に割り当てられる許可を提供し、該周期的に
割り当てられる許可は、帯域幅サイズを有し、該ネット
ワークは、該少なくとも１つの遠隔端末のリクエストに
よって、該アップストリームチャンネルにおけるデータ
パケット転送をスケジューリングするための、該システ
ムコントローラから該ダウンストリームチャンネルにお
ける該少なくとも１つの遠隔端末に、動的に割り当てら
れる許可を提供し、該動的に割り当てられる許可は、リ
クエストされた帯域幅のサイズであり、該方法は、 該少なくとも１つの遠隔端末から、該アップストリーム
チャネルを通じて転送される、パケットのストリームの
データパケットの帯域幅サイズが、該周期的に割り当て
られる許可のサイズより大きいかどうかを判定する工程
と、大きい場合、 該動的に割り当てられる許可をリクエストする工程であ
って、該リクエストされた、動的に割り当てられる許可
が、該データパケットが該周期的に割り当てられる許可
のサイズを越える分の帯域幅サイズと等しい帯域幅サイ
ズである、工程と、 該周期的に割り当てられる許可に応答して、該動的に割
り当てられる許可リクエストと共に、該データパケット
の第１の部分を転送する工程と、 次の利用可能な許可に応答して、該データパケットの残
りの部分を転送する工程と、を包含する、方法。 - 【請求項２】 前記少なくとも１つの遠隔端末から、前
記アップストリームチャネルを通じて転送される、前記
データパケットの残りの部分およびデータパケットのス
トリームの続くデータパケットの結合された帯域幅サイ
ズが、前記次の利用可能な許可のサイズより大きいかど
うかを判定する工程と、大きい場合、 該許可に応答して、少なくとも該データパケットの残り
の部分を転送する工程であって、該許可が周期的に割り
当てられる許可である、工程と、 さらなる動的に割り当てられる許可を、該少なくとも残
りの部分の転送と共にリクエストする工程であって、該
リクエストされた、動的に割り当てられる許可が、該デ
ータパケットの残りの部分および続くデータパケットが
該次の利用可能な許可のサイズを越える分の帯域幅サイ
ズである、工程と、 次の利用可能な許可に応答して、少なくとも該続くデー
タパケットの残りの部分を転送する工程と、をさらに包
含する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記パケットのストリームのデータパケ
ットの帯域幅サイズが、前記少なくとも１つの遠隔端末
のバッファに該データパケットを格納することによっ
て、判定され、該バッファのコンテンツの帯域幅サイズ
を、少なくとも１つの帯域幅サイズ閾値と比較すること
によって、該格納されたデータパケットの帯域幅サイズ
が判定される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記残りの部分が、前記リクエストに対
応する、前記動的に割り当てられる許可に応答して、転
送される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記第１の部分の帯域幅サイズが、前記
周期的に割り当てられる許可のおおよその帯域幅サイズ
より小さいか、または等しい、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記パケットデータが、圧縮された映像
データである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記映像が、動画専門家グループ（ＭＰ
ＥＧ）規格に従って圧縮される、請求項６に記載の方
法。 - 【請求項８】 前記ネットワークが、データオーバーケ
ーブルシステムインターフェース（ＤＯＣＳＩＳ）に準
拠している、請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 前記リクエストが、前記第１の部分の転
送の拡張されたヘッダに存在する、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項１０】 双方向のコンテンションおよび予約に
基づくネットワークで、可変ビットレートデータパケッ
トを転送する方法であって、該ネットワークは、アップ
ストリームチャンネルパケットを受信し、ダウンストリ
ームチャンネルパケットを発生する、動作可能にリンク
されたシステムコントローラ、および該ダウンストリー
ムチャンネルパケットを受信し、該アップストリームチ
ャンネルパケットを発生する、少なくとも１つの動作可
能にリンクされた遠隔端末を含み、該ネットワークは、
アップストリームチャンネルにおけるデータパケット転
送をスケジューリングするための、該システムコントロ
ーラからダウンストリームチャンネルにおける該少なく
とも１つの遠隔端末に、周期的に割り当てられる許可を
提供し、該周期的に割り当てられる許可は、帯域幅サイ
ズを有し、該ネットワークは、該少なくとも１つの遠隔
端末のリクエストによって、該アップストリームチャン
ネルにおけるデータパケット転送をスケジューリングす
るための、該システムコントローラから該ダウンストリ
ームチャンネルにおける該少なくとも１つの遠隔端末
に、動的に割り当てられる許可を提供し、該動的に割り
当てられる許可は、リクエストされた帯域幅のサイズで
あり、該方法は、 該少なくとも１つの遠隔端末から、該アップストリーム
チャンネルを通じて転送される、データパケットのスト
リームの第１の可変ビットレートデータパケットを、一
定ビットレートパケット部分および可変ビットレートパ
ケット部分に分解する工程であって、該一定ビットレー
トパケット部分は、該パケットのストリームの平均ビッ
トレートと実質的に等しい帯域幅サイズを有する、工程
と、 該分解されたパケットの帯域幅サイズが、該周期的に割
り当てられる許可のサイズより大きいかどうかを判定す
る工程と、大きい場合、 動的に割り当てられる許可をリクエストする工程であっ
て、該リクエストされた、動的に割り当てられる許可
が、該可変ビットレートパケット部分の帯域幅サイズと
実質的に等しい、工程と、 周期的に割り当てられる許可に応答して、該一定ビット
レートパケット部分を転送する工程と、 次の利用可能な許可に応答して、該可変ビットレートパ
ケット部分を転送する工程と、を包含する、方法。 - 【請求項１１】 前記パケットのストリームのデータパ
ケットの帯域幅サイズが、前記少なくとも１つの遠隔端
末のバッファに該データパケットを格納することによっ
て、判定され、該バッファのコンテンツの帯域幅サイズ
を、少なくとも１つの帯域幅サイズ閾値と比較すること
によって、該格納されたデータパケットの帯域幅サイズ
が判定される、請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記可変ビットレートパケット部分
が、前記リクエストに対応する、前記動的に割り当てら
れる許可に応答して、転送される、請求項１０に記載の
方法。 - 【請求項１３】 前記可変ビットレートパケットデータ
が、圧縮された映像データである、請求項１０に記載の
方法。 - 【請求項１４】 前記映像が、動画専門家グループ（Ｍ
ＰＥＧ）規格に従って圧縮される、請求項１３に記載の
方法。 - 【請求項１５】 前記ネットワークが、データオーバー
ケーブルシステムインターフェース（ＤＯＣＳＩＳ）に
準拠している、請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記リクエストが、前記一定ビットレ
ートパケットの拡張されたヘッダに存在する、請求項１
０に記載の方法。 - 【請求項１７】 双方向のコンテンションおよび予約に
基づくケーブルネットワークの周期的に割り当てられる
許可のサイズを動的に調節する方法であって、 該周期的に割り当てられる許可の用いられていない部分
の平均帯域幅サイズを判定する工程と、 リクエストされた、動的に割り当てられる許可の平均帯
域幅サイズを判定する工程と、 該周期的に割り当てられる許可の帯域幅サイズを、測定
されたサイズおよび少なくとも２つの所定の閾値に基づ
いて調節する工程と、を包含する、方法。
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