JP2003523134A - 通信ネットワークにおける多重パケットをマルチレベルスケジューリングする方法 - Google Patents

通信ネットワークにおける多重パケットをマルチレベルスケジューリングする方法

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Abstract

(57)【要約】 電気通信ネットワークにおけるデータトラフィックを管理する方法およびシステムを提供する。エンドユーザのデータストリームを統合することにより、通信路の効率的な利用を達成する。帯域幅を様々なユーザのデータストリームに動的に割り当て、ユーザの通信コストを効率的に削減する。本システムは、１クラスのサービスセレクタと複数クラスのストリームセレクタとを含む。各ストリームセレクタは、１つの予算カテゴリに関連付けられる。データは、エンドユーザによって署名された優先順位に従ってキューに置かれる。エンドユーザによって供給されたデータトラフィックおよびエンドユーザの予算カテゴリの署名に応答して、データパケットが１クラスのサービスセレクタを通してデータパケットのキューから送信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本出願は、２０００年２月８日付けの米国特許仮出願番号６０／１８１，００
３の出願に基づいて優先権を主張する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気通信の分野に関し、詳しくはユーザシステムの集合体におけるパ
ケット転送の管理に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
ユーザがデジタルデータストリームの転送を望む場合、しばしば広帯域幅の通
信路が必要となる。データストリームには、大きな遅延が許容されない高優先順
位のデータ（例えば音声通信など）から低優先順位のデータ（例えば電子メール
など）まで、様々な優先順位のデータが含まれる場合がある。
【０００４】 通信ネットワークに対するアクセス手段は、通常、電気通信サービスプロバイ
ダによって提供され、彼らがネットワーク上のノードの設備を保守している。一
般に、サービスプロバイダは、ネットワークに対するアクセス手段を複数のユー
ザに提供する。ユーザは、複数のデータストリームを供給する場合がある。十分
な容量（例えば帯域幅など）を確保するため、ユーザは、個々のデータストリー
ムに必要とされる最大予想帯域幅要件を扱うことのできる複数の個別の通信路を
契約する場合がある。通常、通信路は、特定の通信に関連する物理回線、時分割
多重（ＴＤＭ）システムにおいて割り当てられるタイムスロット、または、周波
数分割多重（ＦＤＭ）システムにおける特定の周波数（例えば光波長分割多重（
ＷＤＭ）システム波長領域など）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
複数のデータストリームを有するユーザは、各データストリームの最大予想帯
域幅を確保するために複数の個別の通信路を用意しなければならないことがある
。多くの場合、これらの通信路は最大帯域幅のごく一部で動作している。その結
果、ユーザは必要とされる平均帯域幅を大幅に越えて帯域幅容量を購入すること
になるので、これら個々の通信路が常に最大容量付近で動作していたときに比べ
てコストが高くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
特許請求をする発明は、電気通信ネットワークにおけるデータ転送（即ちトラ
フィック）を管理する方法に関するものである。個別のエンドユーザのデータス
トリームを専用の固定帯域幅の通信路でサポートするのではなく、データストリ
ームを他のエンドユーザのデータストリームと共に多重化することにより、通信
路の効率的な利用を達成する。帯域幅を様々なユーザに動的に割り当て、ユーザ
の通信コストを効率的に削減する。電気通信プロバイダは、統計的多重化の改良
に関連してリソースの利用効率が向上し、これに関連してサポートコストも低減
されるので、利益が得られる。
【０００７】 本発明は、複数のパケットを通信ネットワーク内に多重化するためのマルチプ
レクサおよび方法に関する。
【０００８】 一実施形態において、本マルチプレクサは、所定のクラスを有するパケットと
、該パケットを受信する受信器と、該受信器と通信する送信器とを含む。送信器
は、所定の予算および所定のクラスのパケットに応じてパケットを送信する。こ
の実施形態において、所定の予算には複数の所定のクラスが含まれる。他の実施
形態では、マルチプレクサには、送信器と通信する通信ネットワークも含まれる
。
【０００９】 一実施形態において、本方法は、所定のクラスを有するパケットを受信するス
テップと、所定の予算および所定のクラスのパケットに応じてパケットを送信す
るステップとを含む。この実施形態において、所定の予算には、複数の所定のク
ラスが含まれる。これらの所定のクラスは、優先順位クラスとすることができる
。さらに別の実施形態では、所定の予算は、複数の予算のうちの１つである。
【００１０】 一実施形態において、本方法は、所定のクラスを有するパケットを受信するス
テップと、所定の予算および所定のクラスのパケットに応じて通信ネットワーク
を介してパケットを送信するステップとを含む。この実施形態において、所定の
予算には、複数の所定のクラスが含まれる。
【００１１】 一実施形態において、本マルチプレクサは、１クラスのサービスセレクタと複
数クラスのストリームセレクタとを含む。１クラスのサービスセレクタは、複数
の入力端子および１つの出力端子を有する。各ストリームセレクタは、予算カテ
ゴリに関連付けられ、複数の入力端子および１つの出力端子を有する。各ストリ
ームセレクタの入力端子のうちの１つは、１クラスのサービスセレクタと通信す
る。１クラスのサービスセレクタは、選択されたストリームセレクタからの要求
に応じて、その入力端子のうちの１つからストリームセレクタのうちの１つの選
択された入力端子にパケットを送信する。
【００１２】 一実施形態において、本マルチプレクサは複数クラスのサービスキューを含み
、各キューがそのクラスのサービスセレクタの入力端子のうちの１つと通信して
いる。他の実施形態において、マルチプレクサは複数クラスのサービスセレクタ
を含む。各クラスのサービスセレクタは１つの出力端子および複数の入力端子を
有する。そのクラスのサービスセレクタの各出力端子はストリームセレクタの各
々の入力端子のうちの１つと通信している。さらに別の実施形態において、マル
チプレクサは、複数のストリームセレクタのうちの１つと通信する入力端子と、
出力端子とを有する。さらに別の実施形態において、マルチプレクサは、ストリ
ームセレクタの出力端子の１つと通信する入力端子およびレベルセレクタの入力
端子の１つと通信する出力端子を有する速度リミッタをさらに含む。
【００１３】 一実施形態において、本方法は、パケットを１クラスのサービスセレクタに受
信するステップと、ストリームセレクタからの送信適格権の利用可能性に応じて
前記パケットを該ストリームセレクタに割り当てるステップとを含む。さらに別
の実施形態において、本方法は、パケットを１クラスのサービスセレクタに受信
する前に該パケットを複数クラスのサービスキューのうちの１つに受信するステ
ップをさらに含む場合がある。他の実施形態において、本方法は、パケットがレ
ベルセレクタに送信される速度を調節するステップをさらに含む場合がある。さ
らに別の実施形態において、本方法は、パケットを送信する前にそのパケットの
適格性を判定するステップをさらに含む場合がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ユーザには、署名したサービスのクラスに従って帯域幅が割り当てられる。ユ
ーザは、通常、送信するデータの重要性（例えば優先順位など）および予想され
るトラフィックの量に従って、様々な予算カテゴリに署名する。したがって、ユ
ーザは、１０Ｍビット／秒の保証された帯域幅、１０Ｍビット／秒の調節された
帯域幅、および、２０の最善ウェイトに署名する場合がある。最善予算カテゴリ
のために利用することのできるあらゆる帯域幅は、ユーザの最善署名の相対的な
ウェイトに従って分散される。
【００１５】 図１を参照すると、ユーザデータストリーム１０’、１０’’、１０’’’（
まとめて１０で示す）の各々からのデータパケットは、複数のヘッダアナライザ
１４’、１４’’、１４’’’（まとめて１４で示す）のうちの対応する１つに
受信される。各ヘッダアナライザ１４は、ユーザデータストリーム１０からのデ
ータパケットのヘッダを読み取る。そして、ヘッダアナライザ１４は、このデー
タパケットをそのヘッダアナライザ１４と関連する３クラスのサービスキュー１
８’、２２’２６’、１８’’、２２’’、２６’’、１８’’’、２２’’’
、２６’’’（まとめて１８、２２、２６で示す）のうちの１つに渡す。
【００１６】 それぞれのクラスのサービスキュー１８，２２，２６は、高優先順位、中優先
順位および低優先順位からなるデータ優先順位のうちの１つに対応する。これを
例示する目的で、サービスキュー１８のクラスが高優先順位データに対応し、サ
ービスキュー２２のクラスが中優先順位データに対応し、サービスキュー２６の
クラスが低優先順位データに対応するものとする。ユーザデータストリーム１０
からのデータパケットは、そのデータパケットが高優先順位としてマークされて
いることをパケットヘッダが示す場合、高優先順位のサービスキュー１８に置か
れる。同様に、そのパケットが中優先順位または低優先順位としてマークされて
いることをパケットヘッドが示す場合、そのデータパケットは、中優先順位のサ
ービスキュー２２または低優先順位のサービスキュー２６に置かれる。
【００１７】 パケットは、いったんいずれか１クラスのサービスキュー１８，２２，２６に
入ったあと、１クラスのサービスセレクタ３０’、３０’’、３０’’’（まと
めて３０で示す）によってそのキュー１８、２２，２６から除去され、ストリー
ムセレクタ５０’、５０’’、５０’’’（全部を５０で示す）に提出される。
各クラスのサービスセレクタ３０は、それぞれ４本の線：high ready３４’、３
４’’、３４’’’（まとめて３４で示す）、ready３８’、３８’’、３８’
’’（まとめて３８で示す）、packet４２’、４２’’、４２’’’（まとめて
４２で示す）、および、transmit４４’、４４’’、４４’’’（まとめて４４
で示す）を用いてすべてのストリームセレクタ５０と通信する（分かりやすくす
るため、これら４本の線は、第１のクラスのサービスセレクタ３０のものしか描
かれていないことに注意して欲しい）。１クラスのサービスセレクタ３０は、ス
トリームセレクタ５０から命令を受けると、１クラスのサービスキュー１８、２
２、２６から前記パケットを除去して該パケットを前記ストリームセレクタ５０
のうちの１つに送信する。各ストリームセレクタ５０は、予算カテゴリ：保証（
guaranteed）、調整（regulated）または最善（best effort）のうちの１つに対
応している。例示のみの目的で、ストリームセレクタ５０’は保証予算に関連し
、ストリームセレクタ５０’’は調整予算に関連し、ストリームセレクタ５０’
’’は最善予算に関連している。ストリームセレクタ５０は、パケットをその対
応する予算カテゴリに送信するために利用することのできる何らかの帯域幅予算
が存在するか否かを判定する。
【００１８】 本システムが最大の柔軟性を示すのは、データパケットを前記クラスのサービ
スキュー１８、２２、２６からストリームセレクタ５０へ転送するときである。
各クラスのサービスキュー１８、２２、２６を唯一のストリームセレクタ５０’
、５０’’、５０’’’に関連づけることに代えて、本システムは、各クラスの
サービスセレクタ３０がパケットをいずれのストリームセレクタ５０’、５０’
’、５０’’’に送信すべきをインテリジェントに選択できるようにしている。
各クラスのサービスキュー１８、２２、２６をストリームセレクタ５０’、５０
’’、５０’’’から分離することによって、ユーザが異なるクラスのサービス
トラフィックフロー間でリソースを共有できるようにしている（例えば、高優先
順位のトラフィックに利用されていない保証予算を用いて中優先順位または低優
先順位のトラフィックを配送するなど）。
【００１９】 例えば、前記クラスのサービスキューの１８が高優先順位のパケットを既にキ
ューに入れていて、前記クラスのサービスキューの２２が中優先順位のパケット
を既にキューにいれている場合、前記クラスのサービスセレクタ３０は高優先順
位のパケットをキュー１８から第１のストリームセレクタ５０へ転送し、これに
よりユーザ１０からのパケット転送を可能にする。このストリームセレクタ５０
の予算は重要ではなく、すべてのパケットが第１の利用可能なストリームセレク
タ５０’を通して出て行く。
【００２０】 保証ストリームセレクタ５０’および調整ストリームセレクタ５０’’の両方
がパケットロスを許容するものであるならば、キュー１８のパケットは保証スト
リームセレクタ５０’を通して配送される。いずれのストリームセレクタ５０を
用いてパケットを送信するかを決めるため、ストリームセレクタ５０をスキャン
して転送に利用できる最初のストリームセレクタ５０を見付ける。このスキャン
は、まず、保証ストリームセレクタ５０’が利用可能であるか否かを判定し、次
に、調整ストリームセレクタ５０’’が利用可能であるか否かを判定する。保証
ストリームセレクタ５０’が第１のパケットの後すぐに第２のパケットを出力す
ることを許可しない場合、キュー２２のパケットは調整ストリームセレクタ５０
’’を通して渡すことができる。しかし、１クラスのサービスキュー１８が高優
先順位のパケットをキューに入れてなく、１クラスのサービスキュー２２が中優
先順位のパケットをキューに入れていた場合、１クラスのサービスセレクタ３０
は中優先順位のパケットを保証カテゴリストリームセレクタ５０’に転送する。
よって、ユーザのデータトラフィック間でサービス優先順位を保存しつつ、ユー
ザはそのユーザによって署名される最高の予算カテゴリが許可される。
【００２１】 データパケットがストリームセレクタ５０に転送されると、ストリームセレク
タ５０は、レベルセレクタ７４の命令に基づいてそのデータを送信する。ストリ
ームセレクタ５０’、５０’’はレベル速度調節器７０を通してレベルセレクタ
７４と通信する。レベル速度調節器７０は、調整カテゴリの過剰予約が実際に存
在しなければ、いくらかの最小帯域幅を最善予算カテゴリのために保存する。こ
の最小帯域幅をゼロに設定すると最善の欠乏を導く可能性があり、最終的には上
位のプロトコル層（例えばＴＣＰ）でタイムアウトが生じて、接続損失が生じる
。最善カテゴリに対応するストリームセレクタ５０’’’は、レベル速度調節器
を介することなくレベルセレクタ７４と直接通信する。ストリームセレクタ５０
は、４本の線：eligible５４’、５４’’、５４’’’（まとめて５４で示す）
、high-eligible５８’、５８’’、５８’’’（まとめて５８で示す）、packe
t６２’、６２’’、６２’’’（まとめて６２で示す）およびtransmit６８’
、６８’’、６８’’’（まとめて６８で示す）を用いてレベルセレクタ７４と
通信する。レベルセレクタ７４は、３本の線：eligible８２、packet８６および
transmit９０を用いてこのパケットをＭＡＣ層１００に送信する。一実施形態に
おいて、この転送は速度調節器７８を通して行なわれる。
【００２２】 動作時において、サービスキュー１８のクラスにおける高優先順位のパケット
の存在によって、サービスセレクタ３０のクラスは、high ready線３４をストリ
ームセレクタ５０に設定することにより転送することのできるパケットが存在す
ることを示す。続いて、利用可能な予算が存在するならば、ストリームセレクタ
５０は、high eligible線５４を設定することによりパケットを転送する準備が
できたことをレベルセレクタ７４に示す。続いて、レベルセレクタ７４はeligib
le線８２をＭＡＣ層１００に設定する。
【００２３】 ＭＡＣ層１００は、transmit線９０を設定してパケットの転送をレベルセレク
タ７４に通知する。そして、レベルセレクタ７４は、transmit線６６をストリー
ムセレクタ５０に設定する。同様にストリームセレクタ７４は、transmit線４８
をサービスセレクタ３０の階層に設定する。そして、サービスセレクタ３０の階
層は、パケットをサービスキュー１８の階層から除去し、線４２を用いてこれを
ストリームセレクタ５０に渡し、同様に線６２を用いてこれをレベルセレクタ７
４に渡す。レベルセレクタ７４は、線８６を用いてパケットをＭＡＣ層１００に
渡す。
【００２４】 本発明の一実施形態による帯域幅割り当ての例を示す図２Ａを参照すると、ユ
ーザＡ、ＢおよびＣは、保証、調整および最善の予算に対するユーザの署名を定
義する個々のサービスレベル承諾（ＳＬＡ）に入る。図に示した全てのパーセン
テージは、ノードの全帯域幅の相対的な部分を表している。ユーザＡは、保証予
算の下ではノード帯域幅の２５％を有し、調整予算の下ではノード帯域幅の０％
を有し、１の最善ウェイトを有する。ユーザＢは、保証予算の下ではノート帯域
幅の２５％を有し、調整予算の下ではノード帯域幅の０％を有し、４の最善ウェ
イトを有する。ユーザＣは、保証予算の下ではノード帯域幅の５０％を有し、調
整予算の下ではノード帯域幅の０％を有し、１の最善ウェイトを有する。すべて
のユーザＡ，ＢおよびＣが、ユーザの保証帯域幅によってサポートされ得るデー
タよりも多くのデータを同時に転送しようと試みると、各ユーザには、ユーザの
ＳＬＡによる記述に従って保証帯域幅が正確に割り当てられ、ノード帯域幅は保
証カテゴリトラフィックによって飽和される。その結果、最善予算セレクタを通
過するトラフィックはなくなる。その結果、ユーザＡ、ＢおよびＣの間転送され
るデータの割合は１：１：２になる。
【００２５】 図２Ｂを参照すると、ユーザＡがノード帯域幅の２０％で送信し、ユーザＢお
よびＣがそれぞれノード帯域幅の１００％で送信する場合、ユーザＡが利用する
ことのできない５％の余剰帯域幅は、ユーザＢおよびＣの最善署名の比率に従っ
て割り当てられる。よって、ユーザＡ、ＢおよびＣは、それぞれ全ノード帯域幅
の２０％、２９％および５１％を利用する。ユーザＢが利用する２９％は、２５
％が保証予算セレクタを通して配送され、４％が最善予算セレクタを通して配送
されるように分割される。ユーザＢが利用する５１％は、５０％が保証予算カテ
ゴリセレクタを通して配送され、１％が最善予算セレクタを通して配送されるよ
うに分割される。ユーザＢは、ノード帯域幅の１００％で送信することを試みて
いるが、ノード帯域幅の２９％しか割り当てられていないため、ユーザＢにより
供給される残りの７１％のトラフィックは、バッファリングされるか、あるいは
、バッファサイズによっては失われる。ユーザＢは、ユーザＢのデータの２９％
より多くが高優先順位のデータであるならば、高優先順位のデータしか失われる
ことはない。
【００２６】 上記の例では、ユーザＡ、ＢまたはＣの中で調整予算カテゴリに署名したユー
ザはいなかった。この例において、何らかのユーザＳＬＡにおける調整予算帯域
幅の何らかの割り当ては、過剰予約のために残された非保証帯域幅が存在しない
ので、果てしない過剰予約を表す。
【００２７】 本発明の一実施形態による帯域幅割り当ての別の例を示す図３Ａを参照すると
、ユーザＡは、保証予算用にノード帯域幅の１２．５％を有し、調整予算用にノ
ード帯域幅の２０％を有し、１の最善ウェイトを有する。ユーザＢは、保証予算
用にノード帯域幅の１２．５％を有し、調整予算用にノード帯域幅の２０％を有
し、４の最善ウェイトを有する。ユーザＣは、保証予算用にノード帯域幅の２５
％を有し、調整予算用にノード帯域幅の２０％を有し、１の最善ウェイトを有す
る。調整予算カテゴリに対する署名はノード帯域幅の６０％を表しているが、保
証予算を考慮した後は５０％しか利用することができないので、調整予算カテゴ
リの過剰予約は１２０％である。
【００２８】 図３Ｂを参照すると、ユーザＡ、ＢおよびＣのそれぞれが全ノード帯域幅の１
００％を必要とするトラフィックを提出する場合、保証予算の下で彼らにはそれ
ぞれ１２．５％、１２．５％および２５％が割り当てられる。全ノード帯域幅の
うちの残りの５０％は、調整割合２０：２０：２０に従って割り当てられ、各ユ
ーザＡ、ＢおよびＣには、全ノード帯域幅の約１６．６７％のさらなる帯域幅が
割り当てられる。その結果、最善セレクタは、まったく用いられることがなく、
全ノード帯域幅は、それぞれ２９．１７％、および、４１．６７％に従って、ユ
ーザＡ、ＢおよびＣに割り当てられる。
【００２９】 図３Ｃを参照すると、ユーザＡは何もデータを提出しないが、ユーザＢおよび
Ｃのそれぞれが全ノード帯域幅の１００％を提出する場合、ユーザＢには、その
保証予算および調整予算を通して３２．５％が割り当てられ、ユーザＣには、そ
の保証予算および調整予算を通して４５％が割り当てられる。全ノード帯域幅の
残りの２２．５％は、ユーザＢおよびＣの最善ウェイトの割合４：１にしたがっ
て、ユーザＢとユーザＣとの間で分割される。その結果、全ノード帯域幅の５０
．５％がユーザＢに割り当てられ、全ノード帯域幅の４９．５％がユーザＣに割
り当てられる。
【００３０】 ユーザＢが全ノード帯域幅の４０％のみを高優先順位のパケットで提出する場
合、１２．５％が保証予算セレクタを通して配送され、２０％が調整予算セレク
タを通して配送され、残りは最善セレクタを通して低優先順位のパケットで配送
される。
【００３１】 再び図１を参照すると、ストリームセレクタ５０のうちの１つは、パケットの
利用可能性、利用可能なパケットの優先順位および各ユーザ（クライアント）の
ＳＬＡに従って、パケットをキュー１８、２２、２６のうちの１つからＭＡＣ層
１００へ渡すことに用いられている。特に、レベルセレクタ７４は、送信するこ
とが適当なパケットを見付けるまですべてのストリームセレクタ５０を下降優先
順位でスキャンする。図４は、図１のストリームセレクタをスキャンするための
イベントのシーケンス示すフロー図である。ステップ２０２において、レベルセ
レクタ７４は、ストリームセレクタ５０をスキャンする前に、所定の更新時間Δ
だけ待機する。まず、保証ストリームセレクタ５０’がパケットを送信すること
の適格性を判定する（ステップ２０４）。保証ストリームセレクタ５０’が適格
であったならば、パケットをキュー１８、２２、２６からＭＡＣ層１００へ送信
する（ステップ２０６）。その後、時間Δ後の時点でスキャンを再開する（ステ
ップ２０２）。もし保証ストリームセレクタ５０’が送信を行うのに不適格であ
ったならば、調整ストリームセレクタ５０’’の適格性を判定する（ステップ２
０８）。保証ストリームセレクタ５０’が適格であったならば、パケットを送信
し（ステップ２１０）、時間Δ後の時点でスキャンを再開する（ステップ２０２
）。ここでも調整ストリームセレクタ５０’’が送信を行うのに不適格であった
ならば、最善セレクタ５０’’’を用いた送信の適格性を次に判定する（ステッ
プ２１２）。同様に、最善セレクタ５０’’’が適格であったならば、パケット
を送信し（ステップ２１４）、そうでなければパケットは送信せず、時間Δ後の
時点でスキャンを再開する（ステップ２０２）。
【００３２】 ストリームセレクタ５０のそれぞれに対して１以上のトークンカウンタが用い
られ、トークンカウンタのそれぞれが予算カテゴリに対応している。これらのト
ークンカウンタは、ストリームセレクタが所定のクライアントからパケットを送
信することの適格性を判定するために用いられる。図５は、図１の通信回線マル
チプレクサ５のためのトークンカウンタ１０４’、１０４’’、１０４’’’、
１０４’’’’（まとめて１０４で示す）を示す概略図である。各トークンカウ
ンタ１０４はトークンカウンタ値を有し、トークンカウンタ値は、システムクロ
ックとデータパケットの送信との両方に応答して周期的に加算または除去される
。
【００３３】 各更新時刻において、トークンカウンタ値は、所定の更新値に従って各クライ
アントおよび各予算に対して増加すなわち記入される。各トークンカウンタ１０
４の更新値は通常、関連するクライアントの予算カテゴリに対する割り当てに応
じて決まる。例えば、第１のクライアントが第２のクライアントの保証割合の２
倍に署名した場合、第１のクライアントの保証トークンカウンタ１０４は通常、
毎回の更新の際に第２のクライアントの保証トークンカウンタ１０４の２倍の割
合で記入される。トークンカウンタ値が増加して所定値以上になると、そのクラ
イアントのキュー１８、２２，２６にあるパケットは、対応する予算カテゴリに
対して送信を行うことが適格となる。トークンカウンタ値が増加し続けて第２の
所定値に達すると、トークンカウンタ値を変更する際のトークンカウンタ値のさ
らなる記入は無効にされる。従って、トークンカウンタ１０４が第２の所定値に
達すると、データパケットが送信されるまでトークンカウンタはその値のままに
なる。一実施形態において、第１の所定値は第２の所定値と等しい。パケットが
送信された後、トークンカウンタ値はそのデータパケットの長さに比例した量だ
け減少させられる。
【００３４】 調整予算および最善予算は固定帯域幅の割り当てを提供しないので、これらの
予算カテゴリの適格性の判定には、アダプティブなトークンカウンタ１０４’’
’、１０４’’’’として実施される公正な方法が用いられる。固定帯域幅に対
応する保証予算、従って非アダプティブなトークンカウンタが必要とされる。な
ぜなら、保証ストリームセレクタ５０’および調整ストリームカウンタ５０’’
が適格ではなく、アダプティブトークンカウンタ１０４’’’’が最善予算に対
して用いられたときにのみ、最善ストリームセレクタ５０’’を用いてパケット
が送信されるからである。
【００３５】 所定値１０８はすべてのバケット１０４と共に用いられる。所定値１０８は、
それに関連する予算カテゴリによって異なる場合がある。トークンカウンタ値は
パケットが対応するセレクタ５０を通して送信されたときに減少されるので、前
のパケットが送信され終わった直後にキュー１８，２２，２６に到着するパケッ
トは、十分な時間が経過してトークンカウンタ値が再び所定値１０８に達するま
で同じセレクタ５０を通して送信することができない。この遅延を回避するため
、保証トークンカウンタ１０４’は高優先順位のパケットのために予約された第
２の所定値１１２を有する。この高優先順位しきい値１１２は、所定値よりも低
い値に設定される。
【００３６】 表１は、図５に示した実施例のトークンカウンタ１０４の送信適格性を判定す
るために使用されるビットインジケータを一覧にしている。ビットインジケータ
PktPendingおよびPktHiPendingは、パケットおよび高優先順位のパケットをクラ
イアントのキュー２２，２６および高優先順位のキュー１８にそれぞれ入れるこ
とができるか否かを示すものである。G_RegulatorEligibleおよびR_RegulatorEl
igibleは、保証トークンカウンタ１０４’および調整トークンカウンタ１０４’
’が所定値１０８と一致するか否かまたは超えているか否かをそれぞれ示すもの
である。同様に、R_FairnessEligibleおよびB_FairnessEligibleは、調整アダプ
ティブトークンカウンタ１０４’’’および最善アダプティブトークンカウンタ
１０４’’’’が所定値１０８に達しているか否かをそれぞれ示すものである。
G_RegulatorHiEligibleは、保証トークンカウンタ値が第２の所定値１１２を超
えているか否かを示すものである。G_Eligible、R_EligibleおよびB_Eligibleは
、他のビットインジケータとの論理的関係によって定義され、保証セレクタ、調
整セレクタおよび最善セレクタ５０’、５０’’、５０’’’がデータパケット
を送信するのに適格であるか否かをそれぞれ示すものである。
【表１】
【００３７】 図６は、クライアントが保証予算を用いてデータパケットおよび高優先順位の
パケットを送信することの適格性を判定するために使用される一連のステップの
実施例（図５および表１による実施例）を表すフロー図である。これらの適格性
は、G_RegulatorEligibleおよびG_RegulatorHiEligibleにそれぞれ得られる。ス
テップ３０２において、クライアントの保証トークンカウンタが、そのクライア
ントの保証割合トークン解像度を加算することにより記入される。保証割合トー
クン解像度は各クライアントについて異なり、通常はクライアントの保証帯域幅
割り当てに応じて決められる。保証トークンカウンタ値は、所定値１０８よりも
大きい場合、所定値に設定する（ステップ３０４）。G_RegulatorEligibleおよ
びG_RegulatorHiEligibleを論理FALSEに設定する（ステップ３０６）。保証トー
クンカウンタ値が第２の所定値１１２を超えている場合、G_RegulatorHiEligibl
eを論理TRUEに設定する（ステップ３０８）。保証トークンカウンタ値が所定値
１０８以上である場合、G_RegulatorEligibleの値を論理TRUEに設定する（ステ
ップ３１０）。現時点でスキャンされるべき１以上のクライアントが残っている
ならば、ステップ３０２に戻り、保証予算に対する適格性の判定を継続する。ク
ライアントは、次の２つの状態のうちのいずれかを満たすならば、保証予算を用
いて送信することが適格とされる：１）G_RegulatorEligibleがTRUEで、かつ、
クライアントのキュー１８、２２、２６のうちの１つに入れることのできるパケ
ットが存在する場合、２）G_RegulatorEligibleがTRUEで、かつ、高優先順位の
キュー１８に入れることのできる高優先順位のパケットが存在する場合。
【００３８】 調整予算カテゴリを用いて送信することの適格性は、調整トークンカウンタ１
０４’’と調整アダプティブトークンカウンタ１０４’’’との両方を検査する
ことにより判定される。調整トークンカウンタ１０４’’が記入される速度は、
クライアントのＳＬＡに定義されたクライアントの調整予算により異なる。アダ
プティブトークンカウンタ１０４’’’が記入される速度は、調整予算の使用を
試みるトラフィックに応じて決まる。調整予算カテゴリは、クライアントが利用
可能な調整帯域幅を余分に確保することを意図するものであるから、調整予算カ
テゴリに対して大量のトラフィックを生成する複数のクライアントは、割り当て
られた帯域幅の合計を超える帯域幅が必要になる可能性がある。その結果、デー
タパケットが転送を待っている間にバッファが一杯になる可能性があり、後続の
データパケットが失われることになる。調整予算カテゴリに基づいてユーザに対
して公平を保証するため、アダプティブトークンカウンタ１０４’’’、１０４
’’’’の速度が記入される（即ちアダプティブ速度が減少される）。こうした
環境下では、Stressと呼ばれるパラメタを用いてバックログまたはユーザ負荷を
特徴付ける。一実施形態では、Stressは、調整予算を通して送信することが適格
であるクライアントの数として定義される。過剰予約が問題にならないこと（例
えばStressがゼロに等しい）をStress値が示す場合、アダプティブ速度はクライ
アントの調整速度以上である。
【００３９】 調整トークンカウンタ１０４’’、１０４’’’は、第２の所定値１１２との
比較を行わないことを除き、保証トークンカウンタ１０４’について上述したの
と同様の一連のステップを使用して検査される（即ち、ステップ３０８に対応す
る同等のステップは存在しない）。調整トークンカウンタ１０４’’が所定値１
０８よりも小さい場合、R_RegulatorEligibleは論理TRUEに設定される。同様に
、調整アダプティブトークンカウンタ１０４’’’が所定値１０８以上である場
合、R_RateFairnessEligibleは論理TRUEに設定される。クライアントは、次の３
つの条件をすべて満たすならば、その調整予算を用いて送信することが適格であ
るとされる：（１）R_RegularEligibleがTRUE、（２）R_RateFairnessEligible
がTRUE、（３）PktPendingがTRUEまたはPktHiPendingがTRUE。
【００４０】 最善予算カテゴリの適格性は、最善アダプティブトークンカウンタ１０４’’
’’を検査することにより判定される。このトークンカウンタ１０４’’’’は
、調整アダプティブカウンタ１０４’’’について上述したステップを用いて検
査される。最善アダプティブトークンカウンタ１０４’’’’の増加速度は、St
ressを増加させることに応じて減少される。調整予算のStressパラメタと最善予
算のStressパラメタは、別々に定義することができる。一実施形態において、調
整予算に用いられるStressは調整予算について適格なクライアントの数として定
義され、最善予算に用いられるStressは最善予算を通して送信することが適格で
あるクライアントの数として定義される。最善アダプティブトークンカウンタ１
０４’’’’が所定値１０８以上であるならば、B_RateFairnessEligibleは論理
TRUEに設定される。クライアントは、B_RateFairnessEligibleがTRUEであり、か
つ、そのクライアントのキュー１８、２２、２６のうちの１つに入れることので
きるパケットが存在するならば、その最善予算を用いて送信することが適格であ
るとされる。
【００４１】 例として、表２は３つのクライアントに対するＳＬＡ割り当てを定義している
。クライアントＡは、１ミリ秒当たり１０００オクテット（即ち１０００ ８ビ
ットバイト）の保証速度に署名している。クライアントＢは、１ミリ秒当たり２
０００オクテットの保証速度および１ミリ秒当たり５０００オクテットの調整速
度に署名している。クライアントＣは１ミリ秒当たり３０００オクテットの保証
速度、１ミリ秒当たり９０００オクテットの調整速度および１の最善ウェイトに
署名している。クライアントＡおよびクライアントＢはいずれも最善割り当てに
は署名していない。この例の場合、すべてのクライアントが１０００オクテット
長のパケットを送信し、最大パケットは２０００オクテット長である。
【表２】
【００４２】 表３は、表２に定義されたクライアントのパケット転送の例を示す時刻表であ
る。Ａ（Ｇ）、Ｂ（Ｇ）およびＣ（Ｇ）の見出しをつけた列は、クライアントＡ
、ＢおよびＣに対する保証トークンカウンタ値にそれぞれ対応している。Ｂ（Ｒ
）、Ｂ（Ａ）、Ｃ（Ｒ）およびＣ（Ａ）と見出しをつけた列は、クライアントＢ
およびＣのそれぞれに対する調整トークンカウンタ値およびアダプティブトーク
ンカウンタ値にそれぞれ対応している。Stressは、調整予算および最善予算の下
で送信することが適格なクライアントの数を示している。この例の場合、所定値
は０であり、第２の所定値は−２０００である。
【表３】
【００４３】 この例の場合、動作速度は１ミリ秒当たり１００イベント（動作）である。パ
ケットが保証ストリームセレクタ５０を通して送信された後、対応する保証トー
クンカウンタは、そのパケット×長さ解像度だけ減少させられる。Ａには１００
０オクテット／ｍｓが割り当てられるので、保証トークンカウンタ値は、１ミリ
秒につき１回、所定値に達するはずである。クライアントＡの速度トークン解像
度を１０に設定して、このトークンカウンタ増加速度を達成している。従って、
Ａのトークンカウンタ値は、送信後に１０００だけ減らされ、１００回の動作（
１．００ｍｓ）後に元の値に戻る。クライアントＢおよびＣのトークン速度解像
度も、同様に判定される。クライアントＡ、ＢおよびＣについてのトークン速度
解像度が表４に一覧されている。−２０００の高優先順位しきい値（即ち第２の
所定値）は、保証トークンカウンタに対してのみ設定され、２０００オクテット
の最大パケットサイズに基づいている。
【表４】
【００４４】 この例の場合、時刻＝０の時点で、３つのクライアントすべてはアクティブか
つ未処理（飽和）であり、クライアントＡおよびＢが高優先順位のパケットのみ
を有し、クライアントＣが低優先順位のパケットのみを有する。ノード速度は１
００００オクテット／ｍｓであり、従ってパケットは約０．１ｍｓに１回送信さ
れる。クライアントＡおよびＢの両方が高優先順位のパケットを送信する可能性
があるが、保証セレクタ５０は、これらのクライアントのうちの一方を選択して
直列方式（ラウンドロビン方式）で配送することしかできない。各送信の後、対
応する保証トークンカウンタが１０００だけ減少させられる。従って、クライア
ントＡがパケットを送信した後、０．１ｍｓ後にクライアントＢはパケットを送
信する。この交互の送信シーケンスは、クライアントＡおよびＢの保証トークン
カウンタ値が−２０００より大きい限り継続される。
【００４５】 時刻＝０．６ｍｓの時点で、クライアントＡおよびＢは、いずれも高優先順位
しきい値より大きい保証トークンカウンタ値を持たない。クライアントＣは、そ
の保証予算を用いて低優先順位のパケットを最後に送信することができる。時刻
＝０．７ｍｓの時点で、クライアントＢは−１８００の保証トークンカウンタ値
を有し、高優先順位のパケットを送信できるようになる。
【００４６】 時刻＝０．８ｍｓの時点で、クライアントＡ、ＢおよびＣは、自身の保証予算
を使い果たし、従って、ＢおよびＣの調整カテゴリが次に送信するクライアント
を決める。ノードが過剰予約されている（即ちStressがゼロより大きい）ので、
クライアントＢおよびＣは、パケットを自身が要求した速度で供給することがで
きなくなる。通信回線マルチプレクサ５は、その速度をアダプティブトークンカ
ウンタに記入された速度（即ちアダプティブ動作速度）に低下させることにより
応答する。パケットは調整予算の下でクライアントＢから送信され、Ｂはもはや
調整予算の下で適格ではないので、Stressが１まで減少される。時刻０．８５ｍ
ｓの時点で、クライアントＢの調整トークンカウンタ値は、速度の増加の差に起
因して、調整アダプティブトークンカウンタ値よりも高速に増加している。
【００４７】 時刻＝０．９ｍｓの時点で、クライアントＣは、他のすべてのクライアント予
算がそれらのしきい値よりも小さいので、調整予算を通してパケットを送信する
。時刻＝１．０ｍｓの時点で、クライアントＣは、対応するトークンカウンタ値
がゼロしきい値まで回復しているので、保証予算を通してパケットを送信する。
時刻表にはさらなる時間が含まれ、中継線マルチプレクサ５の動作原理をさらに
例示している。
【００４８】 ここまで特定の好ましい実施形態を参照しつつ本発明を詳しく提示および説明
してきたが、当業者には、付記した特許請求の範囲に規定される本発明の思想お
よび範囲から外れることなく形態および細部に様々な変更を施せることが分かる
はずである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に従って通信路上でパケットを多重化するシステムの高レ
ベルブロック図である。
【図２Ａ〜２Ｂ】 本発明の一実施形態に従って帯域幅を複数のユーザに割り当てる例についての
予算カテゴリ署名およびノード帯域幅割り当てをそれぞれ示す図である。
【図３Ａ〜３Ｃ】 本発明の一実施形態に従って帯域幅を複数のユーザに割り当てる別の例につい
ての予算カテゴリ署名およびノード帯域幅割り当てを示す図である。
【図４】 本発明の一実施形態に従ってストリームセレクタをスキャンするためのイベン
トのシーケンスを示すフロー図である。
【図５】 本発明の一実施形態によるトークンカウンタを示す図である。
【図６】 本発明の一実施形態に従ってクライアント送信適格性を判定するためのステッ
プのシーケンスを示すフロー図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１５年３月６日（２００３．３．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項８】 前記送信器と通信する通信ネットワークをさらに含み、該通信ネットワークが
前記送信器から送信されたパケットを受信する、請求項７のパケット多重化シス
テム。
【請求項９】 通信路マルチプレクサであって、 １クラスのサービスセレクタ出力端子および複数クラスのサービスセレクタ
入力端子を有する１クラスのサービスセレクタと、 複数のストリームセレクタであって、該複数のストリームセレクタのそれぞ
れがストリームセレクタ出力端子および複数のストリームセレクタ入力端子を有
し、該ストリームセレクタ入力端子のそれぞれ1つが前記クラスのサービスセレ
クタ出力端子と通信する、複数のストリームセレクタと、 からなり、 前記複数のストリームセレクタのそれぞれが複数の予算カテゴリのうちの1
つに関連し、 複数のストリームセレクタのうちの選択された１つから前記クラスのサービ
スセレクタへの要求に応答して、前記クラスのサービスセレクタが複数の前記ク
ラスの入力端子のうちの1つから受信したパケットを前記複数のストリームセレ
クタ入力端子のうちの選択された１つに送信する、通信路マルチプレクサ。
【請求項１０】 前記複数のストリームセレクタが３つのストリームセレクタを含み、前記３つ
のストリームセレクタのうちの１つが最善予算と関連し、前記３つのストリーム
セレクタのうちの１つが調整配送予算と関連し、前記３つのストリームセレクタ
のうちの１つが保証帯域幅予算と関連している、請求項９の通信路マルチプレク
サ。
【請求項１１】 複数クラスのサービスキューをさらに含み、前記クラスのサービスキューのそ
れぞれが前記複数のクラスのサービスセレクタ入力端子のうちの対応する１つと
通信する、請求項９の通信路マルチプレクサ。
【請求項１２】 出力端子および複数のレベルセレクタ入力端子を有するレベルセレクタをさら
に含み、該レベルセレクタ入力端子のそれぞれが前記複数のストリームセレクタ
のうちの対応する１つの前記ストリームセレクタ出力端子と通信している、請求
項９の通信路マルチプレクサ。
【請求項１３】 複数クラスのサービスセレクタをさらに含み、各クラスのサービスセレクタが
１クラスのサービスセレクタ出力端子と複数クラスのサービスセレクタ入力端子
とを有し、各クラスのサービスセレクタ出力端子が前記複数のストリームセレク
タの複数のストリームセレクタ入力端子と通信する、請求項１１の通信路マルチ
プレクサ。
【請求項１４】 速度リミッタをさらに含み、該速度リミッタが複数の速度リミッタ入力端子お
よび複数の速度リミッタ出力端子を有し、前記速度リミッタ入力端子のそれぞれ
が対応するストリームセレクタの出力端子と通信し、前記速度セレクタ出力端子
のそれぞれが前記複数のレベルセレクタ入力端子のうちの対応する１つと通信す
る、請求項１２の通信路マルチプレクサ。
【請求項１５】 通信ネットワークであって、 １クラスのサービスセレクタ出力端子および複数クラスのサービスセレク
タ入力端子を有する１クラスのサービスセレクタと、 複数のストリームセレクタであって、該ストリームセレクタのそれぞれが
ストリームセレクタ出力端子および複数のストリームセレクタ入力端子を有し、
該複数のストリームセレクタのストリームセレクタ入力端子のうちの１つが前記
クラスのサービスセレクタ出力端子と通信する、複数のストリームセレクタと、 出力端子および複数のレベルセレクタ入力端子を有するレベルセレクタで
あって、前記複数のレベルセレクタ入力端子のそれぞれが前記ストリームセレク
タ出力端子の対応する１つと通信する、レベルセレクタと、 からなる通信路マルチプレクサと、 複数クラスのサービスキューであって、前記クラスのサービスキューのそれぞ
れが前記複数クラスのサービスセレクタ入力端子のうちの対応する１つと通信す
る、複数クラスのサービスキューと、 通信パケットストリームを受信するためのヘッダアナライザ入力端子および複
数のヘッダアナライザ出力端子を有するヘッダアナライザであって、前記ヘッダ
アナライザ出力端子のそれぞれが前記複数クラスのサービスキューのうちの対応
する１つと通信する、ヘッダアナライザと、 前記レベルセレクタ出力端子と通信するＭＡＣ入力端子を有するＭＡＣインタ
フェースと、 からなり、 前記複数のストリームセレクタのそれぞれが複数の予算カテゴリのうちの１つ
と関連し、 前記クラスのサービスセレクタは、前記複数のストリームセレクタのうちの選
択された１つから前記クラスのサービスセレクタで受信した要求に応答して、パ
ケットを前記複数のサービスキューのうちの１つから前記複数のストリームセレ
クタ入力端子のうちの選択された１つへ送信する、通信ネットワーク。
【請求項１６】 速度リミッタをさらに含み、該速度リミッタが複数の速度リミッタ入力端子お
よび複数の速度リミッタ出力端子を有し、前記複数の速度リミッタ入力端子のそ
れぞれが前記複数のストリームセレクタのうちの１つの前記ストリームセレクタ
出力端子と通信する、請求項１５の通信ネットワーク。
【請求項１７】 速度調節器をさらに含み、該速度調節器が速度調節器入力端子および速度調節
器出力端子を有し、前記速度調節器入力端子が前記レベルセレクタ出力端子と通
信し、前記速度調節器出力端子が前記ＭＡＣ入力端子と通信する、請求項１５の
通信ネットワーク。
【請求項１８】 前記ＭＡＣインタフェースがノード準備出力端子を有し、前記速度調節器出力
端子がノード要求入力端子を有し、前記速度調節器は、前記ＭＡＣインタフェー
スにより前記ノード準備出力端子に供給される信号の少なくとも一部に応答して
、パケットを前記速度調節器出力端子に供給する、請求項１７の通信ネットワー
ク。
【請求項１９】 前記ＭＡＣアドレスインタフェースは、速度調節器入力端子を有する速度調節
器を含み、前記速度調節器入力端子が前記ＭＡＣ入力端子である、請求項１５の
通信ネットワーク。
【請求項２０】 パケットを多重化する方法であって、該パケットのそれぞれが１クラスのサー
ビスを有するものにおいて、 パケットを１クラスのサービスセレクタに受信するステップと、 前記複数のストリームセレクタのうちの１つから前記クラスのサービスセレク
タへの送信適格権の利用可能性に応じて、前記パケットを複数のストリームセレ
クタのうちの１つに割り当てるステップと、 からなる方法。
【請求項２１】 前記パケットを前記クラスのサービスセレクタに受信する前に前記パケットを
複数クラスのサービスキューのうちの１つに受信するステップをさらに含む、請
求項２０の方法。
【請求項２２】 前記パケットを送信するステップはレベルセレクタパケット要求にも責任を負
う、請求項２０の方法。
【請求項２３】 前記パケットを前記レベルセレクタに送信するときの速度を調節するステップ
をさらに含む、請求項２２の方法。
【請求項２４】 前記送信適格権の利用可能性は、前記複数のストリームセレクタへのパケット
の事前の割り当てに責任を負う、請求項２０の方法。
【請求項２５】 前記パケットの送信の前に前記パケットの送信適格権利を判定するステップを
さらに含む、請求項２２の方法。
【請求項２６】 複数のユーザからの通信パケットを多重化する方法であって、該パケットのそ
れぞれが優先順位クラスを有するものにおいて、 複数のユーザが少なくとも第１の予算カテゴリに署名するステップであって 、前記複数のユーザの各々が前記第１の予算カテゴリに関連するウェイトと少な くとも１つのトークンカウンタとを有し、該トークンカウンタが前記ユーザの適 格性及び前記ユーザ間でのバンド幅の分配を決めるウェイトを示すものである、 ステップと、 前記複数のユーザのうちの少なくとも一人が前記第１のカテゴリについて適 格である場合、その適格なユーザに関連する前記第１の予算カテゴリトークンカ ウンタを、彼らに関連する署名されたウェイトに比例して低速化するステップと 、 前記複数のユーザの中に第１の予算カテゴリについて適格なユーザが一人も いない場合、前記複数のユーザに関連する第１の予算カテゴリトークンカウンタ を、彼らに関連する署名されたウェイトに比例して加速するステップと、 からなる方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ゼイタク，ロバート，マーティン イスラエル国76286・レホボト，ゴード ン・ストリート・38 Ｆターム(参考） 5K030 HA08 HB17 JA01 KA03 KX18 LA03 LC01 LC09

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パケットを多重化する方法であって、 所定のクラスを有するパケットを受信するステップと、 複数の所定のクラスからなる所定の予算および前記パケットの所定のクラス
    に応じて前記パケットを送信するステップと、 からなる方法。
  2. 【請求項２】 前記所定のクラスが優先順位クラスである、請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記所定の予算が複数の予算のうちの1つである、請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記複数の優先順位クラスが順番を有し、前記パケットが該優先順位クラスの
    順番に従って送信される、請求項２の方法。
  5. 【請求項５】 前記優先順位クラスの順番が予算依存である、請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 パケットを多重化する方法であって、 所定のクラスを有するパケットを受信するステップと、 複数の所定のクラスからなる所定の予算および前記パケットの所定のクラス
    に応じて前記パケットを通信ネットワークを介して送信するステップと、 からなる方法。
  7. 【請求項７】 前記所定のクラスがネットワーク優先順位クラスである、請求項６の方法。
  8. 【請求項８】 前記所定の予算が複数の予算のうちの1つである、請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 前記複数のネットワーク優先順位クラスが順番を有し、前記パケットは該ネッ
    トワーク優先順位クラスの順番に従って送信される、請求項７の方法。
  10. 【請求項１０】 パケット多重化システムであって、 所定のクラスを有するパケットと、 前記パケットを受信する受信器と、 前記受信器と通信し、複数の所定のクラスからなる所定の予算および前記パ
    ケットの所定のクラスに応じて前記パケットを送信する送信器と、 からなるパケット多重化システム。
  11. 【請求項１１】 前記送信器と通信する通信ネットワークをさらに含み、該通信ネットワークが
    前記送信器から送信されたパケットを受信する、請求項１０のパケット多重化シ
    ステム。
  12. 【請求項１２】 通信路マルチプレクサであって、 １クラスのサービスセレクタ出力端子および複数クラスのサービスセレクタ
    入力端子を有する１クラスのサービスセレクタと、 複数のストリームセレクタであって、該複数のストリームセレクタのそれぞ
    れがストリームセレクタ出力端子および複数のストリームセレクタ入力端子を有
    し、該ストリームセレクタ入力端子のそれぞれ1つが前記クラスのサービスセレ
    クタ出力端子と通信する、複数のストリームセレクタと、 からなり、 前記複数のストリームセレクタのそれぞれが複数の予算カテゴリのうちの1
    つに関連し、 複数のストリームセレクタのうちの選択された１つから前記クラスのサービ
    スセレクタへの要求に応答して、前記クラスのサービスセレクタが複数の前記ク
    ラスの入力端子のうちの1つから受信したパケットを前記複数のストリームセレ
    クタ入力端子のうちの選択された１つに送信する、通信路マルチプレクサ。
  13. 【請求項１３】 前記複数のストリームセレクタが３つのストリームセレクタを含み、前記３つ
    のストリームセレクタのうちの１つが最善予算と関連し、前記３つのストリーム
    セレクタのうちの１つが調整配送予算と関連し、前記３つのストリームセレクタ
    のうちの１つが保証帯域幅予算と関連している、請求項１２の通信路マルチプレ
    クサ。
  14. 【請求項１４】 複数クラスのサービスキューをさらに含み、前記クラスのサービスキューのそ
    れぞれが前記複数のクラスのサービスセレクタ入力端子のうちの対応する１つと
    通信する、請求項１２の通信路マルチプレクサ。
  15. 【請求項１５】 出力端子および複数のレベルセレクタ入力端子を有するレベルセレクタをさら
    に含み、該レベルセレクタ入力端子のそれぞれが前記複数のストリームセレクタ
    のうちの対応する１つの前記ストリームセレクタ出力端子と通信している、請求
    項１２の通信路マルチプレクサ。
  16. 【請求項１６】 複数クラスのサービスセレクタをさらに含み、各クラスのサービスセレクタが
    １クラスのサービスセレクタ出力端子と複数クラスのサービスセレクタ入力端子
    とを有し、各クラスのサービスセレクタ出力端子が前記複数のストリームセレク
    タの複数のストリームセレクタ入力端子と通信する、請求項１４の通信路マルチ
    プレクサ。
  17. 【請求項１７】 速度リミッタをさらに含み、該速度リミッタが複数の速度リミッタ入力端子お
    よび複数の速度リミッタ出力端子を有し、前記速度リミッタ入力端子のそれぞれ
    が対応するストリームセレクタの出力端子と通信し、前記速度セレクタ出力端子
    のそれぞれが前記複数のレベルセレクタ入力端子のうちの対応する１つと通信す
    る、請求項１５の通信路マルチプレクサ。
  18. 【請求項１８】 通信ネットワークであって、 １クラスのサービスセレクタ出力端子および複数クラスのサービスセレク
    タ入力端子を有する１クラスのサービスセレクタと、 複数のストリームセレクタであって、該ストリームセレクタのそれぞれが
    ストリームセレクタ出力端子および複数のストリームセレクタ入力端子を有し、
    該複数のストリームセレクタのストリームセレクタ入力端子のうちの１つが前記
    クラスのサービスセレクタ出力端子と通信する、複数のストリームセレクタと、 出力端子および複数のレベルセレクタ入力端子を有するレベルセレクタで
    あって、前記複数のレベルセレクタ入力端子のそれぞれが前記ストリームセレク
    タ出力端子の対応する１つと通信する、レベルセレクタと、 からなる通信路マルチプレクサと、 複数クラスのサービスキューであって、前記クラスのサービスキューのそれぞ
    れが前記複数クラスのサービスセレクタ入力端子のうちの対応する１つと通信す
    る、複数クラスのサービスキューと、 通信パケットストリームを受信するためのヘッダアナライザ入力端子および複
    数のヘッダアナライザ出力端子を有するヘッダアナライザであって、前記ヘッダ
    アナライザ出力端子のそれぞれが前記複数クラスのサービスキューのうちの対応
    する１つと通信する、ヘッダアナライザと、 前記レベルセレクタ出力端子と通信するＭＡＣ入力端子を有するＭＡＣインタ
    フェースと、 からなり、 前記複数のストリームセレクタのそれぞれが複数の予算カテゴリのうちの１つ
    と関連し、 前記クラスのサービスセレクタは、前記複数のストリームセレクタのうちの選
    択された１つから前記クラスのサービスセレクタで受信した要求に応答して、パ
    ケットを前記複数のサービスキューのうちの１つから前記複数のストリームセレ
    クタ入力端子のうちの選択された１つへ送信する、通信ネットワーク。
  19. 【請求項１９】 速度リミッタをさらに含み、該速度リミッタが複数の速度リミッタ入力端子お
    よび複数の速度リミッタ出力端子を有し、前記複数の速度リミッタ入力端子のそ
    れぞれが前記複数のストリームセレクタのうちの１つの前記ストリームセレクタ
    出力端子と通信する、請求項１８の通信ネットワーク。
  20. 【請求項２０】 速度調節器をさらに含み、該速度調節器が速度調節器入力端子および速度調節
    器出力端子を有し、前記速度調節器入力端子が前記レベルセレクタ出力端子と通
    信し、前記速度調節器出力端子が前記ＭＡＣ入力端子と通信する、請求項１９の
    通信ネットワーク。
  21. 【請求項２１】 前記ＭＡＣインタフェースがノード準備出力端子を有し、前記速度調節器出力
    端子がノード要求入力端子を有し、前記速度調節器は、前記ＭＡＣインタフェー
    スにより前記ノード準備出力端子に供給される信号の少なくとも一部に応答して
    、パケットを前記速度調節器出力端子に供給する、請求項２０の通信ネットワー
    ク。
  22. 【請求項２２】 前記ＭＡＣアドレスインタフェースは、速度調節器入力端子を有する速度調節
    器を含み、前記速度調節器入力端子が前記ＭＡＣ入力端子である、請求項１８の
    通信ネットワーク。
  23. 【請求項２３】 パケットを多重化する方法であって、 複数のパケットを有するデータストリームを受信し、該パケットのそれぞれ
    が優先順位を有するものであるステップと、 前記複数のパケットのうちの１つを該パケットの優先順位に応じて１クラス
    のキューに割り当てるステップと、 前記クラスのサービスキューへの要求に応じて前記複数のパケットのうちの
    １つを送信するステップと、 からなる方法。
  24. 【請求項２４】 前記クラスのサービスキューに送信する前記要求は前記クラスのサービスキュ
    ーからのパケット準備に責任を負う、請求項２３の方法。
  25. 【請求項２５】 前記クラスのサービスキューに送信する前記要求はストリームセレクタから受
    信される、請求項２３の方法。
  26. 【請求項２６】 前記クラスのサービスキューに送信するネットワーク上のトラフィックに責任
    を負う、請求項２３の方法。
  27. 【請求項２７】 パケットを多重化する方法であって、該パケットのそれぞれが１クラスのサー
    ビスを有するものにおいて、 パケットを１クラスのサービスセレクタに受信するステップと、 前記複数のストリームセレクタのうちの１つから前記クラスのサービスセレク
    タへの送信適格権の利用可能性に応じて、前記パケットを複数のストリームセレ
    クタのうちの１つに割り当てるステップと、 からなる方法。
  28. 【請求項２８】 前記パケットを前記クラスのサービスセレクタに受信する前に前記パケットを
    複数クラスのサービスキューのうちの１つに受信するステップをさらに含む、請
    求項２７の方法。
  29. 【請求項２９】 前記パケットを送信するステップはレベルセレクタパケット要求にも責任を負
    う、請求項２７の方法。
  30. 【請求項３０】 前記パケットを前記レベルセレクタに送信するときの速度を調節するステップ
    をさらに含む、請求項２９の方法。
  31. 【請求項３１】 前記送信適格権の利用可能性は、前記複数のストリームセレクタへのパケット
    の事前の割り当てに責任を負う、請求項２７の方法。
  32. 【請求項３２】 前記パケットの送信の前に前記パケットの送信適格権利を判定するステップを
    さらに含む、請求項２９の方法。
  33. 【請求項３３】 通信パケットを多重化する方法であって、該パケットのそれぞれが１クラスの
    サービスを有するものにおいて、 パケット転送の速度を判定するステップと、 物理回線の中で前記パケットに割り当てられる通信路帯域幅を変更するステ
    ップと、 からなる方法。
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