JP2006019860A - Frame read scheduling circuit and method - Google Patents

Frame read scheduling circuit and method Download PDF

Info

Publication number
JP2006019860A
JP2006019860A JP2004193471A JP2004193471A JP2006019860A JP 2006019860 A JP2006019860 A JP 2006019860A JP 2004193471 A JP2004193471 A JP 2004193471A JP 2004193471 A JP2004193471 A JP 2004193471A JP 2006019860 A JP2006019860 A JP 2006019860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
user
reading
priority class
read
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004193471A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3914941B2 (en
Inventor
慎一 ▲吉▼原
Shinichi Yoshihara
Yukihiro Yoshida
幸弘 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2004193471A priority Critical patent/JP3914941B2/en
Publication of JP2006019860A publication Critical patent/JP2006019860A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3914941B2 publication Critical patent/JP3914941B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit and a method for impartially distributing a band to each user in a frame read scheduling and bringing a read delay of a high priority connection frame to a low delay. <P>SOLUTION: The method includes: a first step of sharing received frames with each user and each class; a second step of monitoring and/or shaping the high priority class frames on the basis of preset information and aborting the frames in excess of a setting permissible amount; a third step of reading the frames of each class of each user shared to a low priority class by a preset scheduling method; and a fourth step of reading the low priority class frames and the frames shared to the high priority class, and the method stops reading of the read high priority class frame by the users for a time equivalent to the length of the high priority class frames read in the fourth step. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ネットワーク上のスイッチにおいて、複数のコネクションを集線又は多重する場合に、コネクション単位でフレームの読み出し順序を決定するフレーム読出スケジューリング回路及び方法に関する。   The present invention relates to a frame read scheduling circuit and method for determining a frame read order on a connection basis when a plurality of connections are concentrated or multiplexed in a switch on a network.

ネットワーク上で、Ethernet(登録商標)フレーム等を扱うスイッチにおいて、複数のコネクションを集線又は多重する場合に、各ユーザに対しては、公平な帯域分配を行い、かつ、ユーザ内の各コネクションに対しては、設定した優先度に応じて読出遅延時間に差を付けることが行われている。   When a plurality of connections are concentrated or multiplexed in a switch that handles Ethernet (registered trademark) frames on the network, fair bandwidth distribution is performed for each user, and each connection within the user is In some cases, the read delay time is differentiated according to the set priority.

ユーザ間で公平な帯域分配を行うには、例えば、WFQ(Weighted Fair Queuing)や、WRR(Weighted Round Robin)等の公平読出制御を用いて、各コネクションにフレームの読出権利であるトークンを与える方法がある。複数のコネクションに対して、個別にFIFO型バッファを用意し、バッファに蓄積した可変長フレームを読出す方法が、例えば、非特許文献1に記載されている。   In order to perform fair bandwidth distribution among users, for example, a method of giving a token that is a right to read a frame to each connection by using fair read control such as WFQ (Weighted Fair Queuing) and WRR (Weighted Round Robin). There is. For example, Non-Patent Document 1 describes a method of separately preparing a FIFO buffer for a plurality of connections and reading a variable-length frame stored in the buffer.

また、各コネクションにフレームの読出遅延時間に関する優先度を設定し、高優先コネクションのフレームほど先に読み出しを行う方法としては、例えば、優先度に基づく優先読出制御がある。   Further, as a method of setting a priority related to a frame read delay time for each connection and performing a read earlier for a frame of a higher priority connection, for example, priority read control based on the priority is available.

ユーザ間に分配する帯域の公平読出制御と、ユーザ内の複数コネクション間の優先読出制御を両立させるには、図1のように前段に、優先読出制御を行うユーザ内フレーム優先読出部14、後段に公平読出制御を行うユーザ間フレーム公平読出部15の二つの制御部を組み合わせることにより実現することができる。   In order to achieve both the fair read control of the bandwidth distributed among users and the priority read control among a plurality of connections within the user, the in-user frame priority read unit 14 that performs the priority read control as shown in FIG. This can be realized by combining two control units of the inter-user frame fair reading unit 15 that performs fair read control.

吉田幸弘、笠原康信、“イーサ多重分離装置における帯域公平割当機能の検討”、信学技法、CS2002−103、2002年11月Yukihiro Yoshida, Yasunobu Kasahara, “Examination of bandwidth fair allocation function in Ether demultiplexer”, Shingaku Techniques, CS2002-103, November 2002

しかし、上記の方法を用いた場合、ユーザ内では高優先コネクションのフレームを、低優先コネクションのフレームに対して、優先読み出しをすることができるが、異なるユーザの低優先コネクションのフレームに対して優先読み出しをすることはできない。このため、スイッチに収容するユーザ数が増加したときに、他ユーザの低優先コネクションのフレーム読み出しのために、長時間高優先コネクションのフレームを読み出すことができない状況が生じる。例えば、1Gbit/sの読出速度を有するスイッチにおいて、5000ユーザを集線し、他のユーザが同時に1500byteの低優先コネクションのフレームを送出している場合、高優先コネクションのフレームは、最大で60msの時間読み出しを待つこととなる。これでは、数ms程度の遅延しか許容できないトラフィックを収容することはできない。   However, when the above method is used, it is possible to preferentially read the frame of the high priority connection with respect to the frame of the low priority connection within the user, but give priority to the frame of the low priority connection of a different user. It cannot be read. For this reason, when the number of users accommodated in the switch increases, a situation occurs in which the frame of the high priority connection cannot be read for a long time due to the frame reading of the low priority connection of another user. For example, in a switch having a reading speed of 1 Gbit / s, when 5000 users are concentrated and other users are simultaneously sending frames of a low priority connection of 1500 bytes, the frame of the high priority connection is a maximum of 60 ms. It will wait for reading. In this case, traffic that can only tolerate a delay of about several ms cannot be accommodated.

従って、本発明は、フレーム読み出しスケジューリングにおいて、多くのユーザを収容する場合であっても、各ユーザに割り当てる帯域を予め設定した重みに基づいて公平に分配すると共に、高優先コネクションフレームの読出遅延を、従来の方法より低遅延とする回路及び方法を提供することを目的とする。   Therefore, according to the present invention, even when a large number of users are accommodated in the frame readout scheduling, the bandwidth allocated to each user is distributed fairly based on the preset weight, and the readout delay of the high priority connection frame is reduced. It is an object of the present invention to provide a circuit and a method that have a lower delay than conventional methods.

また、前記目的に加えて、帯域割れを防止して帯域の使用効率を高めることも目的とする。   In addition to the above object, another object of the present invention is to prevent band breakage and increase band use efficiency.

更に、多くのユーザ数を収容し、動的にコネクションを確立して通信を行う場合に、品質を確保する方法及び回路を提供することも目的とする。   It is another object of the present invention to provide a method and a circuit for ensuring quality when accommodating a large number of users and establishing communication dynamically for communication.

本発明におけるフレーム読出スケジューリング方法によれば、
1以上のコネクションを使用する1以上のユーザを収容し、各コネクションに設定された優先度及び各ユーザに設定された帯域分配比に基づいて、各コネクションに割当てる帯域を決定し、フレーム読み出しのためのスケジューリングを行う方法において、入力されたフレームに付与された情報及び/又はコネクションに対し予め設定された属性を参照して、ユーザごと及びクラスごとに、前記入力されたフレームの振り分けを行う第1のステップと、高優先クラスに振り分けられたフレームに対しては、予め設定された情報に基づいて監視及び/又は整形を行い、設定した許容量を超えるフレームを廃棄する第2のステップと、低優先クラスに振り分けられた、各ユーザのクラスごとのフレームを、予め設定されたスケジューリング法により読み出す第3のステップと、前記第3のステップで読み出された低優先クラスフレームと、高優先クラスに振り分けられたフレームとを、予め設定されたスケジューリング法により読み出す第4のステップとを有し、前記第3のステップでのフレーム読出において、前記第4のステップで読み出した高優先クラスフレーム長に相当する時間だけ、前記読み出した高優先クラスフレームのユーザの読み出しを停止、または、前記第4のステップで、読み出した高優先クラスフレーム長に相当する時間だけ第3のステップ全体を停止することを特徴とする。
According to the frame readout scheduling method of the present invention,
To accommodate one or more users who use one or more connections, determine the bandwidth to be allocated to each connection based on the priority set for each connection and the bandwidth distribution ratio set for each user, and for frame reading In the first scheduling method, the input frame is sorted for each user and each class by referring to information assigned to the input frame and / or a preset attribute for the connection. A second step of monitoring and / or shaping the frames allocated to the high priority class based on information set in advance and discarding frames exceeding the set allowable amount; The frames for each user class assigned to the priority class are determined according to a preset scheduling method. A third step of reading, and a fourth step of reading out the low priority class frame read in the third step and the frame allocated to the high priority class by a preset scheduling method In the frame reading in the third step, reading of the user of the read high priority class frame is stopped for a time corresponding to the high priority class frame length read in the fourth step, or the fourth step In this step, the entire third step is stopped for a time corresponding to the read high priority class frame length.

本発明のフレーム読出スケジューリング方法における他の実施形態によれば、
前記第3のステップで読み出されたフレームは、バッファに蓄積されることも好ましい。
According to another embodiment of the frame readout scheduling method of the present invention,
The frame read in the third step is also preferably stored in a buffer.

また、本発明のフレーム読出スケジューリング方法における他の実施形態によれば、
前記バッファに蓄積されたフレーム数に応じて、前記第3のステップでの読出動作を抑止又は加速させることも好ましい。
According to another embodiment of the frame readout scheduling method of the present invention,
It is also preferable to suppress or accelerate the reading operation in the third step according to the number of frames accumulated in the buffer.

更に、本発明のフレーム読出スケジューリング方法における他の実施形態によれば、
前記第2のステップにおいて、外部からの呼制御により高優先クラスフレームの監視、整形、廃棄制御を行うことも好ましい。
Furthermore, according to another embodiment of the frame readout scheduling method of the present invention,
In the second step, it is also preferable to perform high priority class frame monitoring, shaping, and discarding control by external call control.

本発明におけるフレーム読出スケジューリング回路によれば、
1以上のコネクションを使用する1以上のユーザを収容し、各コネクションに設定された優先度及び各ユーザに設定された帯域分配比に基づいて、各コネクションに割当てる帯域を決定し、フレーム読み出しのためのスケジューリングを行う回路において、入力されたフレームに付与された情報及び/又はコネクションに対し予め設定された属性を参照して、ユーザごと及びクラスごとに、前記入力されたフレームの振り分けを行うフレーム振分手段と、前記フレーム振分手段により振り分けられた、高優先クラスのフレームを入力とし、予め設定された情報に基づいて、該入力フレームの監視及び/又は整形を行い、設定した許容量を超えるフレームを廃棄する、ユーザごとのトラフィック監視/整形手段と、前記フレーム振分手段により振り分けられた、低優先クラスのフレームを入力とし、該入力フレームを、クラスごとに用意されたFIFO型バッファに蓄積する、ユーザごとのユーザ個別フレーム蓄積手段と、前記ユーザ個別フレーム蓄積手段に蓄積されたフレームを、予め設定されたスケジューリング法により、順次読み出す、ユーザごとのユーザ内低優先クラスフレーム読出手段と、各ユーザの前記トラフィック監視/整形手段からのフレームを入力とし、該入力フレームを、クラスごとに用意されたFIFO型バッファに蓄積する共用フレーム蓄積手段と、各ユーザの前記ユーザ内低優先クラスフレーム読出手段から、予め設定されたスケジューリング法により、順次フレームを読み出すユーザ間低優先クラスフレーム読出手段と、前記共用フレーム蓄積手段を通過するフレームの長さをユーザ毎に監視し、取得したフレーム長情報からユーザ毎の仮想フレームを生成し、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段に、前記生成した仮想フレームを挿入する仮想フレーム挿入手段と、前記共用フレーム蓄積手段と前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段から予め設定されたスケジューリング法により、フレームを読み出すクラス間フレーム読出手段と、前記共用フレーム蓄積手段及び/又は前記クラス間フレーム読出手段から取得するトラフィック情報に基づいて、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段の読出動作を抑止させるフレーム読出抑止手段とを有することを特徴とする。
According to the frame readout scheduling circuit of the present invention,
To accommodate one or more users who use one or more connections, determine the bandwidth to be allocated to each connection based on the priority set for each connection and the bandwidth distribution ratio set for each user, and for frame reading In the circuit that performs the scheduling, the frame allocation that distributes the input frame for each user and each class with reference to the information given to the input frame and / or the attribute set in advance for the connection. The high-priority class frame distributed by the distribution means and the frame distribution means is input, and the input frame is monitored and / or shaped based on preset information, exceeding the set allowable amount A traffic monitoring / shaping unit for each user that discards a frame, and the frame distribution unit The divided low priority class frames are input, and the input frames are stored in a FIFO buffer prepared for each class, and stored in the user individual frame storage means for each user and the user individual frame storage means. The frames from the low priority class frame reading means for each user, and the traffic monitoring / shaping means of each user, which are sequentially read out in accordance with a preset scheduling method, are input to the frames. Inter-user low-priority class frame that sequentially reads frames by means of a preset scheduling method from a shared frame accumulation unit that accumulates in a FIFO-type buffer prepared for each class and the intra-user low-priority class frame reading unit of each user Read means and the shared frame storage means A virtual frame insertion unit that monitors the length of each frame to be generated, generates a virtual frame for each user from the acquired frame length information, and inserts the generated virtual frame into the inter-user low priority class frame reading unit And inter-class frame reading means for reading frames by a preset scheduling method from the shared frame storage means and the inter-user low priority class frame reading means, and the shared frame storage means and / or the inter-class frame reading means Frame reading inhibiting means for inhibiting the reading operation of the inter-user low priority class frame reading means based on the traffic information obtained from the above.

本発明のフレーム読出スケジューリング回路における他の実施形態によれば、
前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段が読み出したフレームを蓄積する読出予約フレーム蓄積手段を有し、前記クラス間フレーム読出手段は、前記共用フレーム蓄積手段と前記読出予約フレーム蓄積手段とから予め設定されたスケジューリング法により、フレームを読み出すことも好ましい。
According to another embodiment of the frame readout scheduling circuit of the present invention,
The inter-user low-priority class frame reading unit includes a read reservation frame storage unit that stores a frame read, and the inter-class frame reading unit is preset by the shared frame storage unit and the read reservation frame storage unit. It is also preferable to read out the frame by the scheduling method.

また、本発明のフレーム読出スケジューリング回路における他の実施形態によれば、
前記読出予約フレーム蓄積手段に蓄積されたフレーム数を監視する読出予約フレーム数監視手段と、前記読出予約フレーム数監視手段からの指示で、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段の読出動作を加速させるフレーム読出加速手段とを有し、前記フレーム読出抑止手段は、前記読出予約フレーム数監視手段からの指示でも、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段の読出動作を抑止させることも好ましい。
According to another embodiment of the frame readout scheduling circuit of the present invention,
The read reservation frame number monitoring means for monitoring the number of frames stored in the read reservation frame storage means and the reading operation of the inter-user low priority class frame reading means are accelerated by an instruction from the read reservation frame number monitoring means. It is preferable that the frame reading acceleration means suppresses the reading operation of the inter-user low priority class frame reading means even in response to an instruction from the read reserved frame number monitoring means.

更に、本発明のフレーム読出スケジューリング回路における他の実施形態によれば、
外部からの呼制御によって高優先クラスフレームの制御実施の可否を決定し、前記トラフィック監視/整形手段に指示するコネクション確立制御手段を有することも好ましい。
Furthermore, according to another embodiment of the frame readout scheduling circuit of the present invention,
It is also preferable to have a connection establishment control means for determining whether or not the high priority class frame can be controlled by call control from the outside and instructing the traffic monitoring / shaping means.

フレーム読み出しスケジューリングにおいて、多くのユーザを収容する場合であっても、各ユーザに割り当てる帯域を予め設定した重みに基づいて公平に分配することと、高優先コネクションフレームの読出遅延を、従来の方法より減少させることを両立させる効果がある。   Even in the case of accommodating a large number of users in frame readout scheduling, the bandwidth allocated to each user is distributed fairly based on preset weights, and the readout delay of high-priority connection frames is reduced compared to the conventional method. This has the effect of reducing both.

また、読出対象ユーザの決定が間に合わないために帯域割れが発生するのを防止して、帯域の使用効率を高めることができる。   In addition, it is possible to prevent the occurrence of the band splitting because the determination of the read target user is not in time, and to increase the band use efficiency.

高優先クラストラフィックの合計帯域を一定に制限しながら、多くのユーザ数を収容し、動的にコネクションを確立して通信を行う場合においても、品質を確保することができる。   The quality can be ensured even when a large number of users are accommodated and the connection is dynamically established and communication is performed while the total bandwidth of the high priority class traffic is limited to a certain level.

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

(第一実施形態) 本実施形態は、コネクションの種類を、読出遅延時間を短くする必要がある高優先クラスと、それ以外の低優先クラスとに分類を行い、高優先クラスのフレームは、従来技術のように公平読出制御の対象とはせず、直接、優先読出制御の対象とすることで、高優先クラスフレームの読出遅延時間を短縮する。更に、高優先クラスフレームの通過量を、低優先クラスフレームを対象とする公平読出制御に反映させることで、ユーザ間の帯域分配の公平性を確保することを特徴とする。   (First Embodiment) In this embodiment, the types of connections are classified into a high priority class that requires a short read delay time and a low priority class other than that. Unlike the technology, it is not subject to fair read control, but is directly subject to priority read control, thereby shortening the read delay time of the high priority class frame. Further, the present invention is characterized in that the fairness of bandwidth distribution among users is ensured by reflecting the passing amount of the high priority class frame in the fair read control for the low priority class frame.

図2は、本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第一実施形態を示す図である。図2によると、フレーム読出スケジューリング回路は、フレーム振分部1と、トラフィック監視/制御部2と、ユーザ個別フレーム蓄積部3と、ユーザ内低優先クラスフレーム読出部4と、共用フレーム蓄積部5と、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6と、仮想フレーム挿入部7と、クラス間フレーム読出部8と、フレーム読出抑止部9とを有する。   FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a frame readout scheduling circuit according to the present invention. According to FIG. 2, the frame read scheduling circuit includes a frame distribution unit 1, a traffic monitoring / control unit 2, a user individual frame storage unit 3, an intra-user low priority class frame read unit 4, and a shared frame storage unit 5. An inter-user low-priority class frame reading unit 6, a virtual frame insertion unit 7, an inter-class frame reading unit 8, and a frame reading inhibiting unit 9.

フレーム振分部1は、フレーム読出スケジューリング回路に入力されたフレームに付与された情報及び/又はコネクションに予め設定された属性を参照して、前記フレームを、ユーザごと及びクラスごとに振分けを行う。クラスは、高優先クラスと低優先クラスに分類される。高優先クラスのフレームは、ユーザごとのトラフィック監視/整形部2に入力され、低優先クラスのフレームは、ユーザごとのユーザ個別フレーム蓄積部3に入力される。高優先クラス及び低優先クラスは、ユーザごとにそれぞれ複数設定することもできる。   The frame distribution unit 1 distributes the frame for each user and each class with reference to information given to the frame input to the frame read scheduling circuit and / or an attribute set in advance for the connection. Classes are classified into high priority classes and low priority classes. The high priority class frame is input to the traffic monitoring / shaping unit 2 for each user, and the low priority class frame is input to the user individual frame storage unit 3 for each user. A plurality of high priority classes and low priority classes can be set for each user.

トラフィック監視/整形部2は、入力された高優先クラスのフレームに対し、予め設定されたトラフィックの設定情報に基づき、監視(ポリシング)及び/又は整形(シェーピング)を行う。設定した許容量を超える過剰なフレームが入力された場合は、過剰分の廃棄を行う。   The traffic monitoring / shaping unit 2 performs monitoring (policing) and / or shaping (shaping) on the input high-priority class frame based on preset traffic setting information. When an excessive frame exceeding the set allowable amount is input, the excessive amount is discarded.

ユーザ個別フレーム蓄積部3は、クラスごとに備える個別FIFO型バッファを有し、入力された低優先クラスのフレームを、一時的に蓄積する。   The user individual frame accumulating unit 3 has an individual FIFO buffer provided for each class, and temporarily accumulates the input low priority class frames.

ユーザ内に複数の低優先クラスが存在する場合には、ユーザ個別フレーム蓄積部3の後段に配置されるユーザ内低優先クラスフレーム読出部4が、ユーザ個別フレーム蓄積部3からフレームを順次読み出すことで、集線又は多重を行う。ユーザ内低優先クラスフレーム読出部4が行う、ユーザ個別フレーム蓄積部3からの読出制御には、クラスのQoS(Quality of Service)ポリシーに応じて、優先読出制御又は公平読出制御が使用される。   When there are a plurality of low priority classes in the user, the user low priority class frame reading unit 4 arranged after the user individual frame storage unit 3 sequentially reads the frames from the user individual frame storage unit 3. Then, concentration or multiplexing is performed. For the read control from the user individual frame storage unit 3 performed by the low priority class frame reading unit 4 within the user, priority read control or fair read control is used according to the QoS (Quality of Service) policy of the class.

共用フレーム蓄積部5は、FIFO型バッファを有し、各ユーザのトラフィック監視/整形部2からの高優先クラスフレームを一時的に蓄積する。   The shared frame storage unit 5 has a FIFO buffer, and temporarily stores the high priority class frames from the traffic monitoring / shaping unit 2 of each user.

ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6は、予め設定した帯域分配比に基づき、公平読出制御により、各ユーザのユーザ内低優先クラスフレーム読出部4からフレームを読み出す。   The inter-user low-priority class frame reading unit 6 reads a frame from the intra-user low-priority class frame reading unit 4 of each user by fair read control based on a preset bandwidth distribution ratio.

仮想フレーム挿入部7は、共用フレーム蓄積部5に蓄積されるフレームの長さを、ユーザごとに監視し、取得したフレーム長情報を基に、仮想フレームを生成する。生成した仮想フレームは、仮想フレームの元となったフレームが、クラス間フレーム読出部8により読み出されるタイミングで、ユーザ内低優先クラスフレーム読出部4からのフレームに優先して、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に挿入される。   The virtual frame insertion unit 7 monitors the length of the frame stored in the shared frame storage unit 5 for each user, and generates a virtual frame based on the acquired frame length information. In the generated virtual frame, the inter-user low-priority class is given priority over the frame from the intra-user low-priority class frame reading unit 4 at the timing when the frame that is the source of the virtual frame is read by the inter-class frame reading unit 8. It is inserted into the frame reading unit 6.

クラス間フレーム読出部8は、共用フレーム蓄積部5及びユーザ間低優先クラスフレーム読出部6から、優先読出制御又は公平読出制御によってフレームを読み出す。   The interclass frame reading unit 8 reads frames from the shared frame accumulating unit 5 and the low priority class frame reading unit 6 between users by priority read control or fair read control.

フレーム読出抑止部9は、共用フレーム蓄積部5及び/又はクラス間フレーム読出部8から取得するトラフィック情報に基づいて、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作を停止又は抑止させる。トラフィック情報としては、共用フレーム蓄積部5を通過する高優先クラスフレームの長さ、または、クラス間フレーム読出部8が出力帯域を減らす場合のその量等である。   The frame reading inhibiting unit 9 stops or inhibits the operation of the inter-user low priority class frame reading unit 6 based on the traffic information acquired from the shared frame accumulating unit 5 and / or the interclass frame reading unit 8. The traffic information includes the length of the high-priority class frame that passes through the shared frame storage unit 5 or the amount when the inter-class frame reading unit 8 reduces the output bandwidth.

フレーム読出スケジューリング回路でユーザに割当てる帯域と優先クラスとの関係について説明する。図3は、全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、帯域分配の例を示す図である。本分配例は、ユーザごとに帯域分配比を決め、これに基づいて各ユーザへの分配帯域を決定するものである。そして、各ユーザに分配した帯域の中から高優先クラスに優先して帯域を割当て、残りの帯域を低優先クラスに割当てる。高優先クラスに最大帯域を設定した場合、これを超える高優先クラスのトラフィックのうち、超過した部分のフレームは廃棄される。   The relationship between the bandwidth allocated to the user by the frame readout scheduling circuit and the priority class will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of bandwidth distribution in a case where the bandwidth of all classes is fairly distributed among users. In this distribution example, a band distribution ratio is determined for each user, and a distribution band to each user is determined based on the band distribution ratio. Then, the bandwidth allocated to each user is assigned with priority over the high priority class, and the remaining bandwidth is assigned to the low priority class. When the maximum bandwidth is set in the high priority class, the excess part of the higher priority class traffic exceeding this is discarded.

前記帯域分配法は、ユーザが複数クラスを含む回線を、単一サービスとして契約する場合に適用することが望ましい。   The band distribution method is preferably applied when a user contracts a line including a plurality of classes as a single service.

図4は、全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作例を示すフローチャートである。図4において、Tは一度に与えるトークン長(バイト)であり、Mは次検索の繰上げを許容する最小バイト数であり、XHiはユーザ#iの高優先クラスの読出バイト数であり、XLiはユーザ#iの低優先クラスの読出超過バイト数であり、TCは使用可能な残りトークン長である。ここで、高優先クラスの読出バイト数XHiは、高優先クラスの使用帯域を、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作に反映させるためのもので、具体的には、仮想フレーム挿入部7によりユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に通知されるものである。また、低優先クラスの読出超過バイト数XLiは、前回までに読み出したフレームのうち与えられたトークン長を超えた部分を表す。   FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the inter-user low priority class frame reading unit 6 when the bandwidth of all classes is fairly distributed among users. In FIG. 4, T is the token length (bytes) given at one time, M is the minimum number of bytes that allows the next search to be advanced, XHi is the number of read bytes of the high priority class of user #i, and XLi is It is the number of read excess bytes of the low priority class of user #i, and TC is the remaining token length that can be used. Here, the number of read bytes XHi of the high-priority class is for reflecting the use band of the high-priority class in the operation of the inter-user low-priority class frame reading unit 6. Specifically, the virtual frame insertion unit 7 By this, the inter-user low priority class frame reading unit 6 is notified. Further, the number of excessive read bytes XLi of the low priority class represents a portion of the frames read up to the previous time that exceeds the given token length.

まず、WRR等のスケジューリング手段により、次に読み出すユーザを決定し、固定長Tバイトのトークンを与える。ユーザ#iが選択された場合、図4に示すフローを実行する。   First, a user to be read next is determined by scheduling means such as WRR, and a token having a fixed length of T bytes is given. When user #i is selected, the flow shown in FIG. 4 is executed.

(S401) ユーザ#iのユーザ内低優先クラスフレーム読出部4からの読み出し対象フレームがあることを確認する。   (S401) It is confirmed that there is a frame to be read from the in-user low priority class frame reading unit 4 of the user #i.

(S402) 読み出し対象フレームがない場合、ユーザ#iの高優先クラスの読出バイト数XHiと、ユーザ#iの低優先クラスの読出超過バイト数XLiとの和が、次検索の繰上げを許容する最小バイト数Mより大きいことを確認する。次読出対象のフレームを検索するのには一定時間がかかるので、Mは最長検索時間に読出可能なバイト数より大きくなければならない。   (S402) When there is no frame to be read, the sum of the number of read bytes XHi of the high priority class of user #i and the number of read excess bytes XLi of the low priority class of user #i is the minimum that allows the next search to be advanced Confirm that the number of bytes is larger than M. Since it takes a certain time to search for the next frame to be read, M must be larger than the number of bytes that can be read during the longest search time.

(S403) 使用可能な残りトークン長TCに、トークン長Tを代入する。   (S403) The token length T is substituted for the remaining remaining token length TC.

(S404、S405、S406) TCとXHiを比較し、TCがXHi以下の場合は、XHiを減算することによりユーザに与えたトークンを使い切るので終了する。TCがXHiより大きい場合は、TCからXHiを減算する。これによりXHiは0となる。   (S404, S405, S406) TC and XHi are compared. If TC is less than or equal to XHi, the token given to the user is depleted by subtracting XHi, and the process ends. If TC is greater than XHi, XHi is subtracted from TC. As a result, XHi becomes zero.

(S407、S408、S409) TCとXLiを比較し、TCがXLi以下の場合は、XLiを減算することによりユーザに与えたトークンを使い切るので終了する。TCがXLiより大きい場合は、TCからXLiを減算する。これによりXLiは0となる。   (S407, S408, S409) TC and XLi are compared, and when TC is less than or equal to XLi, the token given to the user is depleted by subtracting XLi, and the process ends. When TC is larger than XLi, XLi is subtracted from TC. As a result, XLi becomes zero.

(S410、S411) ユーザ#iのユーザ内低優先クラスフレーム読出部4からの読み出し対象フレームがあることを確認し、読み出し対象フレームがある場合には、Lに読み出し対象フレームの長さを代入し、フレームの読み出しを行う。   (S410, S411) It is confirmed that there is a read target frame from the low priority class frame reading unit 4 for the user #i, and if there is a read target frame, the length of the read target frame is substituted for L. Read out the frame.

(S412、S413,S414) TCとLを比較し、LがTC未満であれば、TCからLを減算し、S410に戻る。LがTC以上であれば、LからTCを減算した値を、低優先クラスの読出超過バイト数としてXLiに代入する。   (S412, S413, S414) TC and L are compared. If L is less than TC, L is subtracted from TC, and the process returns to S410. If L is equal to or greater than TC, the value obtained by subtracting TC from L is substituted into XLi as the number of read excess bytes in the low priority class.

(S415) S410で、ユーザ#iに読み出し対象フレームがない場合は、TCに相当する読み出し時間分だけ、次検索のタイミングを繰り上げる。   (S415) In S410, when there is no frame to be read by user #i, the timing of the next search is advanced by the read time corresponding to TC.

上記フローを実行することにより、図3に示す、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6を通過しない高優先クラスの使用帯域を含めた、ユーザ間の公平な帯域分配を実現できる。   By executing the above flow, it is possible to realize fair bandwidth distribution among users including the use bandwidth of the high priority class that does not pass through the inter-user low priority class frame reading unit 6 shown in FIG.

また、図4のフローにいくつかの制限を加えることで、フローを簡略化できる。図5は、全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6での簡略化した動作例を示すフローチャートである。ここでは、図4のフローに対して、一度に与えるトークン長Tを最小フレーム長と同じとし、次検索の繰上げを許容する最小バイト数MをTと同じとしている。   In addition, the flow can be simplified by adding some restrictions to the flow of FIG. FIG. 5 is a flowchart illustrating a simplified operation example in the inter-user low priority class frame reading unit 6 when the bandwidth of all classes is fairly distributed among users. Here, in the flow of FIG. 4, the token length T given at one time is the same as the minimum frame length, and the minimum number of bytes M that allows the next search to be carried forward is the same as T.

図4と比較し、S410,S412,S413及びS415を削除することができる。図4のS415での検索時間の繰上げが不要となるので、検索周期を一定とすることができ、実装が容易となる効果がある。   Compared with FIG. 4, S410, S412, S413, and S415 can be deleted. Since it is not necessary to advance the search time in S415 in FIG. 4, the search cycle can be made constant, and the mounting is easy.

次に、高優先クラスの使用帯域をユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に反映させない場合を考える。図6は、低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、帯域分配例を示す図である。本分配例は、各ユーザの高優先クラスの帯域を割り当てた後に、残った帯域を低優先クラス用帯域とし、ユーザ間で帯域分配比に基づいて分配する帯域を決定するものである。図3での分配例と同様に、高優先クラスのトラフィックが、ユーザごとに設定する最大帯域を超える場合には、超過した部分のフレームは廃棄される。よって、高優先クラスのトラフィックの合計が最大帯域の合計を超過することはない。   Next, let us consider a case where the use band of the high priority class is not reflected in the inter-user low priority class frame reading unit 6. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of bandwidth distribution in the case where the low-priority class bandwidth is fairly distributed among users. In this distribution example, after assigning the high-priority class band of each user, the remaining band is set as the low-priority class band, and the band to be distributed among users is determined based on the band distribution ratio. Similar to the distribution example in FIG. 3, when the high priority class traffic exceeds the maximum bandwidth set for each user, the excess portion of the frame is discarded. Therefore, the total of the high priority class traffic does not exceed the maximum bandwidth.

この帯域分配法は、ユーザが高優先クラスの回線と、低優先クラスの回線を独立して契約する場合に適用することが望ましい。   This band distribution method is desirably applied when a user contracts a high priority class line and a low priority class line independently.

ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6が、低優先クラスの帯域のみの公平性を確保する場合には、読出帯域の超過を起こさないようにするため、分配する帯域は、分配可能な全帯域から高優先クラスで使用した帯域を差し引いたものである必要がある。このため、高優先クラスでフレームを読み出すときには、フレーム読出抑止部9が、読み出しに要する時間だけユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作を停止させる。   When the inter-user low-priority class frame reading unit 6 ensures fairness only in the low-priority class band, the distribution band is determined from all the distributable bands so as not to exceed the read band. It is necessary to subtract the bandwidth used in the high priority class. For this reason, when reading a frame in the high priority class, the frame reading suppression unit 9 stops the operation of the inter-user low priority class frame reading unit 6 for the time required for reading.

図7は、低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の停止動作例を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a stop operation example of the low priority class frame reading unit 6 between users when the low priority class bandwidth is fairly distributed among users.

(S701、S702,S705) 高優先クラスフレームの読み出しの有無を判別し、読み出す場合は、読み出し対象フレームの長さLを、ユーザ#iの高優先クラスの読出バイト数XHiに加算する。読み出しがない場合は、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6は、低優先クラスの読み出し動作を実行する。   (S701, S702, S705) Whether or not the high priority class frame is read is determined. When reading, the length L of the read target frame is added to the read byte count XHi of the high priority class of user #i. When there is no reading, the inter-user low priority class frame reading unit 6 executes a low priority class read operation.

(S703、S704) ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6は、XHiに相当する時間だけ、低優先クラスの読み出し動作を停止する。その後、XHiに0を代入する。   (S703, S704) The inter-user low priority class frame reading unit 6 stops the low priority class read operation for a time corresponding to XHi. Thereafter, 0 is substituted into XHi.

図5で示したように、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の処理をトークン長刻みで行うことによって、実装を簡易化することができる。ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の処理をトークン長刻みで行う場合、図7のフローも同様に、時間管理を簡易化することができる。   As shown in FIG. 5, implementation can be simplified by performing the processing of the inter-user low priority class frame reading unit 6 in increments of token length. When the processing of the low priority class frame reading unit 6 between users is performed in increments of token length, the flow of FIG. 7 can also simplify time management.

図8は、低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6での簡略化した停止動作例を示すフローチャートである。ここで、int(x)は、実数xを小数部切捨てにより整数化する関数である。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of a simplified stop operation in the low priority class frame reading unit 6 between users when the low priority class bandwidth is fairly distributed among users. Here, int (x) is a function that converts the real number x into an integer by rounding down the fractional part.

図7と比較すると、図8は、S803において、XHiを超えないTの倍数をSとし、S804において、Sに相当する読み出し時間だけ、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作を停止している。S805において、XHiからSを減算し、残りは次回の高優先クラスフレーム読出時に反映する。   Compared with FIG. 7, FIG. 8 shows that the multiple of T not exceeding XHi is set to S in S803, and the operation of the inter-user low priority class frame reading unit 6 is stopped for the reading time corresponding to S in S804. Yes. In S805, S is subtracted from XHi, and the rest is reflected at the next high priority class frame reading.

図9は、低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作例を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the low priority class frame reading unit 6 between users when the low priority class bandwidth is fairly distributed among users.

図4と比較すると、与えられるトークンから高優先クラスの読み出しバイト数を減算して反映させる部分がなくなっており、低優先クラスの中だけで帯域分配の公平性を確保する。   Compared with FIG. 4, there is no part to reflect the number of read bytes of the high-priority class from the given token, and the fairness of bandwidth distribution is ensured only in the low-priority class.

次に、高優先クラスを2種類に分類し、使用帯域をユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に反映させる動作の有無が、同一ユーザ内で混在する場合を考える。2種類の高優先クラスのうち、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に使用帯域を反映させないクラスを高優先クラス#1、使用帯域を反映させるクラスを高優先クラス#2とする。   Next, let us consider a case where the presence / absence of an operation for classifying the high priority class into two types and reflecting the use band in the inter-user low priority class frame reading unit 6 is mixed within the same user. Of the two types of high-priority classes, a class that does not reflect the used bandwidth in the inter-user low-priority class frame reading unit 6 is referred to as a high-priority class # 1, and a class that reflects the used bandwidth is referred to as a high-priority class # 2.

図10は、高優先クラス#2及び低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、帯域分配例を示す図である。本分配例は、各ユーザの高優先クラス#1の帯域を割当てた後に、残った帯域を高優先クラス#2及び低優先クラス用の帯域とし、ユーザ間で帯域分配比に基づいて、分配する帯域を決定するものである。各ユーザに分配した帯域の中から高優先クラス#2に優先して帯域を割当て、残りの帯域は低優先クラスに割りてを行う。図3の場合と同様に、高優先クラス#1のトラフィック及び高優先クラス#2のトラフィックがユーザごとに設定する最大帯域を超える場合には、超過した部分のフレームは廃棄される。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of bandwidth distribution when the bandwidths of the high priority class # 2 and the low priority class are fairly distributed among users. In this distribution example, after allocating the band of the high priority class # 1 of each user, the remaining band is set as a band for the high priority class # 2 and the low priority class, and distributed among users based on the band distribution ratio. The band is determined. Of the bandwidths distributed to each user, the bandwidth is assigned with priority over the high priority class # 2, and the remaining bandwidth is assigned with the low priority class. Similar to the case of FIG. 3, when the traffic of the high priority class # 1 and the traffic of the high priority class # 2 exceed the maximum bandwidth set for each user, the excess portion of the frame is discarded.

本帯域分配法は、ユーザが高優先クラス#1の回線と、高優先クラス#2+低優先クラスの回線とを独立して契約する場合に適用することが望ましい。   It is desirable to apply this band distribution method when the user contracts the high priority class # 1 line and the high priority class # 2 + low priority class line independently.

高優先クラス#2+低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作を示すフローチャートは、図4で高優先クラスに対して行っている操作を、高優先クラス#2に対して行う操作へと置き換えたものである。また、高優先クラス#1の使用帯域は、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6での動作には反映されないので、高優先クラス#1の使用帯域分だけユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作を停止する必要がある。高優先クラス#2+低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の停止動作を示すフローチャートは、図7の高優先クラスに対して行っている操作を、高優先クラス#1に対して行う操作へと置き換えたものである。   The flowchart showing the operation of the inter-user low-priority class frame reading unit 6 when the high-priority class # 2 + and the low-priority class bandwidth is fairly distributed among users shows the operations performed on the high-priority class in FIG. , Replaced with an operation performed on the high-priority class # 2. In addition, since the use band of the high priority class # 1 is not reflected in the operation of the inter-user low priority class frame reading unit 6, the use band of the high priority class # 1 corresponds to the use band of the high priority class # 1. It is necessary to stop operation. The flowchart showing the stop operation of the low priority class frame reading unit 6 between users when the bandwidth of the high priority class # 2 + low priority class is fairly distributed among users is the operation performed for the high priority class of FIG. Is replaced with an operation performed on the high priority class # 1.

本実施形態により、フレーム読出スケジューリングにおいて、多くのユーザを収容する場合であっても、各ユーザに割り当てる帯域を予め設定した重みに基づいて公平に分配することと、高優先コネクションフレームの読出遅延を、従来の方法より減少させることを両立させる効果がある。   According to the present embodiment, even when a large number of users are accommodated in the frame read scheduling, the bandwidth allocated to each user is distributed fairly based on a preset weight, and the read delay of the high priority connection frame is reduced. There is an effect of both reducing the conventional method.

(第二実施形態) 図2のフレーム読出スケジューリング回路の構成において、共用フレーム蓄積部5を、高優先クラスフレームが通過すると、通過したフレーム長に相当する時間だけ、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の読み出し動作を停止している。ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6が、フレームを読み出すときに、読出対象が仮想フレームであれば、仮想フレームの長さに相当するフレームを読み出したものとして、トークンとして与えられる読出権利を消費する。しかし、実際にはフレームの実体が無いので、帯域割れを生じさせないためには、瞬時に次の読出対象のユーザを検索して決定しなければならない。つまり、1回の検索時間内に読出対象ユーザを2回以上決定することになる。そこで、クラス間フレーム読出部8における、高優先クラスフレームの読出タイミングと、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6における読出停止動作のタイミングを非同期とし、1回の検索時間内の読出対象ユーザの検索を1回に限定することで、十分な読出対象ユーザの検索時間を確保することができる。   (Second Embodiment) In the configuration of the frame readout scheduling circuit of FIG. 2, when a high-priority class frame passes through the shared frame storage unit 5, a low-priority class frame readout unit between users for a time corresponding to the passed frame length. 6 is stopped. If the read target is a virtual frame when the inter-user low priority class frame reading unit 6 reads a frame, it assumes that a frame corresponding to the length of the virtual frame has been read and consumes the read right given as a token. . However, since there is actually no frame entity, in order not to cause a bandwidth breakdown, it is necessary to instantaneously search and determine the next user to be read. That is, the user to be read is determined twice or more within one search time. Therefore, the reading timing of the high-priority class frame in the inter-class frame reading unit 8 and the timing of the reading stop operation in the low-priority class frame reading unit 6 between users are made asynchronous, and the search for the user to be read within one search time is performed. By limiting to one time, it is possible to secure a sufficient search time for the user to be read.

図11は、本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第二実施形態を示す図である。図2の構成のユーザ間低優先クラスフレーム読出部6とクラス間フレーム読出部8の間に、読出予約フレーム蓄積部10が配置される構成となっている。本実施形態は、クラス間フレーム読出部8がフレームの読出を行うまで、読出予約フレーム蓄積部10に、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6からのフレームをバッファリングすることを特徴とする。   FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of the frame readout scheduling circuit according to the present invention. A read reserved frame storage unit 10 is arranged between the inter-user low priority class frame reading unit 6 and the interclass frame reading unit 8 having the configuration shown in FIG. The present embodiment is characterized in that the frame from the inter-user low priority class frame reading unit 6 is buffered in the read reserved frame storage unit 10 until the inter-class frame reading unit 8 reads the frame.

ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6は、クラス間フレーム読出部8と同一速度でフレームの読み出しを行う。高優先クラスのフレームが、共用フレーム蓄積部5を通過すると、仮想フレーム挿入部7は仮想フレームを生成する。そして、前記仮想フレームと同一ユーザがトークンを付与されてフレーム読出権利を得たときに、仮想フレーム挿入部7はユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に仮想フレームを挿入し、フレーム読出処理を行う。このとき、仮想フレームは、読み出す実体がないので、仮想フレーム長に相当する読出時間だけユーザ間低優先クラスフレーム読出部6は、停止することになる。   The inter-user low priority class frame reading unit 6 reads frames at the same speed as the inter-class frame reading unit 8. When the frame of the high priority class passes through the shared frame storage unit 5, the virtual frame insertion unit 7 generates a virtual frame. When the same user as the virtual frame is granted a token and obtains the right to read the frame, the virtual frame inserting unit 7 inserts the virtual frame into the inter-user low priority class frame reading unit 6 and performs a frame reading process. . At this time, since there is no entity to read out the virtual frame, the inter-user low priority class frame reading unit 6 is stopped for the reading time corresponding to the virtual frame length.

図12は、全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する帯域分配方法において、低優先クラスのみにフレームがある場合のスケジューリング例を示す図である。(a)は、簡略化したフレーム読出スケジューリング回路の構成図であり、(b)は、スケジューリング例である。   FIG. 12 is a diagram showing an example of scheduling in the case where there is a frame only in the low priority class in the band distribution method in which the bandwidth of all classes is distributed fairly among users. (A) is a block diagram of a simplified frame readout scheduling circuit, and (b) is an example of scheduling.

図12(a)のユーザごとに用意されたバッファは、図11の、ユーザ個別フレーム蓄積部3と、ユーザ内低優先クラスフレーム読出部4に対応する。図12(a)のWRRは、図11のユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に対応し、図12(a)の例では、WRR(重み付きラウンドロビン:Weighted Round Robin)制御によりスケジューリングしている。図12(a)のPQは、図11の共用フレーム蓄積部5に対応し、RQは、読出予約フレーム蓄積部10に対応する。図12(a)のSPは、図11のクラス間フレーム読出部8に対応し、図12(a)の例では、優先読出制御によりスケジューリングしている。各ユーザトラフィックは高優先クラスと低優先クラスに分類でき、高優先クラスのフレームは、PQへ蓄積し、低優先クラスのフレームは、WRRで読み出され、RQに蓄積する。PQとRQに蓄積したフレームは、SPによりスケジューリングされて読み出される。WRRの前段に備えるユーザごとのバッファにはフレームが蓄積しており、フレーム内の数値はフレーム長を示すものとする。   The buffer prepared for each user in FIG. 12A corresponds to the user individual frame storage unit 3 and the in-user low priority class frame reading unit 4 in FIG. The WRR in FIG. 12 (a) corresponds to the inter-user low priority class frame reading unit 6 in FIG. 11, and in the example of FIG. 12 (a), scheduling is performed by WRR (weighted round robin) control. Yes. The PQ in FIG. 12A corresponds to the shared frame storage unit 5 in FIG. 11, and the RQ corresponds to the read reservation frame storage unit 10. The SP in FIG. 12A corresponds to the interclass frame reading unit 8 in FIG. 11, and scheduling is performed by priority read control in the example of FIG. Each user traffic can be classified into a high priority class and a low priority class. The frames of the high priority class are accumulated in the PQ, and the frames of the low priority class are read out by the WRR and accumulated in the RQ. The frames accumulated in PQ and RQ are scheduled and read by SP. Frames are stored in the buffer for each user provided in the preceding stage of WRR, and the numerical value in the frame indicates the frame length.

図12(b)は、WRRとSPの読出スケジュール例であり、横軸が時間軸である。点線は、各ユーザに与えられるトークン(読出権利)時間の区切りを示している。ここでは、トークン時間を、フレーム長で1500と等しい時間であるものとする。   FIG. 12B is an example of a read schedule of WRR and SP, and the horizontal axis is the time axis. A dotted line indicates a token (reading right) time interval given to each user. Here, it is assumed that the token time is equal to 1500 in frame length.

フレーム送出が点線で示した時刻を経過すると、超過分を、該当ユーザに次回与えられるトークンから差し引く。図12(b)では、超過分を、フレームの下に負数で示している。また、各ユーザの読出比率(WRRで各ユーザに与える重み)は、等しいものとする。   When the frame transmission passes the time indicated by the dotted line, the excess is subtracted from the token given to the user next time. In FIG. 12B, the excess is indicated by a negative number below the frame. Also, the read ratio of each user (weight given to each user by WRR) is assumed to be equal.

WRRによって、まず、ユーザ#Aが選択されたものとする。ユーザ#Aからは、最初の読み出しで800+1500=2300フレームが読み出され、よって800フレームが超過となる。WRRで読み出したフレームはRQに蓄積される。次にユーザ#Bが選択され、1200+1500=2700フレームが読み出され、1200フレームが超過となり、次に、ユーザ#Cが選択され、800+800=1600フレームが読み出され、100フレームが超過となる。   It is assumed that user #A is first selected by WRR. From the user #A, 800 + 1500 = 2300 frames are read by the first reading, and thus 800 frames are exceeded. Frames read by WRR are stored in RQ. Next, user #B is selected, 1200 + 1500 = 2700 frames are read and 1200 frames are exceeded, then user #C is selected, 800 + 800 = 1600 frames are read, and 100 frames are exceeded.

次のユーザ#Aからの読み出しでは、前回の超過分800に相当する時間分だけ読出動作は停止される。ユーザ#Aのトークンは、700残っているが、ユーザ#Aには、読出対象フレームがないため、WRRによる次読出ユーザ検索のタイミングを繰り上げる。次のユーザ#Bの読み出しでも、同様に、前回の超過分の1200に相当する時間だけ読出動作は停止され、残りトークンは300となる。これを使って1500フレームを読み出すため、1200フレームの超過となる。次のユーザ#Cの読み出しでも、同様に、前回の超過分の100に相当する時間だけ読出動作は停止され、残りトークンは1400フレームとなる。これを使って1200フレームを読み出す。これにより、ユーザ#Cの、読み出し対象フレームがなくなるので、WRR検索を200フレームに相当する時間だけ繰り上げる。   In reading from the next user #A, the reading operation is stopped for a time corresponding to the previous excess 800. Although 700 tokens remain for user #A, since user #A has no frame to be read, the timing of the next read user search by WRR is advanced. Similarly, in the reading of the next user #B, the reading operation is stopped for a time corresponding to the previous excess 1200, and the remaining tokens are 300. Since 1500 frames are read out using this, it exceeds 1200 frames. Similarly, in the next user #C reading, the reading operation is stopped for a time corresponding to 100 of the previous excess, and the remaining tokens are 1400 frames. Using this, 1200 frames are read out. As a result, there is no frame to be read by user #C, so the WRR search is advanced by a time corresponding to 200 frames.

次のユーザ#Aには、読み出し対象フレームはないためスキップし、次のユーザ#Bから読み出しを行う。ユーザ#Bには、前回の超過分1200フレームがあるのでトークンの値は300フレームとなる。   The next user #A skips because there is no frame to be read, and reads from the next user #B. Since user #B has the previous excess of 1200 frames, the token value is 300 frames.

一方、SPは、RQに蓄積したフレームを順に読み出していく。図12(b)に、SPから読み出されるフレームの様子を示す。WRRのフレーム読み出し終了時刻と、SPのフレーム読み出し終了時刻は一致するので、帯域割れは発生しない。   On the other hand, the SP sequentially reads the frames accumulated in the RQ. FIG. 12B shows a state of a frame read from the SP. Since the WRR frame read end time and the SP frame read end time coincide with each other, no band splitting occurs.

図13は、全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する帯域分配方法において、高優先クラスのみにフレームがある場合のスケジューリング例を示す図である。(a)は、簡略化したフレーム読出スケジューリング回路の構成図であり、(b)は、スケジューリング例である。   FIG. 13 is a diagram showing an example of scheduling in the case where there is a frame only in the high priority class in the bandwidth distribution method for fairly distributing the bandwidth of all classes among users. (A) is a block diagram of a simplified frame readout scheduling circuit, and (b) is an example of scheduling.

高優先クラスがPQを通過すると、仮想フレームとしてWRRに反映されるが、同一ユーザについて複数のフレームを反映するときには、フレーム長を合算して反映する。ユーザ#Aには、合計で4200フレームが仮想フレームとして反映されているので、このうち1回に与えられる読出権利である1500フレームに相当する時間だけ読出停止とする。同様に、ユーザ#Bには、合計で1600フレームが仮想フレームとして反映されており、ユーザ#Cには、合計で2300フレームが仮想フレームとして反映されているので、それぞれ、1500フレームに相当する時間だけ読出停止とする。   When the high priority class passes the PQ, it is reflected in the WRR as a virtual frame. However, when a plurality of frames are reflected for the same user, the frame length is added and reflected. Since a total of 4200 frames are reflected as virtual frames for user #A, reading is stopped for a time corresponding to 1500 frames, which is the right to be read at one time. Similarly, a total of 1600 frames are reflected as a virtual frame for user #B, and a total of 2300 frames are reflected as a virtual frame for user #C. Only reading is stopped.

次のユーザ#Aには、まだ仮想フレームが2700フレーム残っているため1500フレームに相当する時間だけ読出停止となるが、ユーザ#Bの残り仮想フレームは100フレームのみであるので、100フレームに相当する時間だけ読出停止とする。ユーザ#Bには、読出対象フレームがないため、WRR検索を1400フレームに相当する時間だけ繰り上げる。ユーザ#C及びユーザ#Aも同様に、残りの仮想フレームの処理をすることにより、高優先クラストラフィックをWRRに反映することができる。   Since the next user #A still has 2700 virtual frames remaining, reading is stopped for a time corresponding to 1500 frames, but since the remaining virtual frames of user #B are only 100 frames, this corresponds to 100 frames. The reading is stopped only for the time to be performed. Since user #B has no frame to be read, the WRR search is advanced by a time corresponding to 1400 frames. Similarly, the user #C and the user #A can reflect the high priority class traffic on the WRR by processing the remaining virtual frames.

図14は、全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する帯域分配方法において、高優先クラスと低優先クラスの両方にフレームがある場合のスケジューリング例を示す図である。(a)は、簡略化したフレーム読出スケジューリング回路の構成図であり、(b)は、スケジューリング例である。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of scheduling in a case where there are frames in both the high priority class and the low priority class in the band distribution method in which the bandwidth of all classes is distributed fairly among users. (A) is a block diagram of a simplified frame readout scheduling circuit, and (b) is an example of scheduling.

ユーザ#Aについては、高優先クラスで合計2000のフレームがPQを通過しているので、最初のWRR検索で、1500フレームに相当する時間だけ読出停止となる。次のユーザ#Bでは、1200+1500=2700フレームの読み出しを行い、1200フレームの超過となる。次のユーザ#Cでは、800+800=1600フレームの読み出しを行い、100フレームの超過となる。   For user #A, a total of 2000 frames in the high-priority class have passed PQ, so reading is stopped for a time corresponding to 1500 frames in the first WRR search. The next user #B reads 1200 + 1500 = 2700 frames and exceeds 1200 frames. The next user #C reads 800 + 800 = 1600 frames and exceeds 100 frames.

次のユーザ#Aでは、500フレームに相当する時間だけ読出停止となり、残りの1000フレームの読出権利を用いて、800+1500=2300フレームの読み出を行う。結果として1300フレームの超過となる。ここで、ユーザ#Aの高優先クラスフレーム800フレームが、新たにPQに到着することにより、ユーザ#Aの超過分は、2100フレームとなる。同様にユーザ#Bの高優先クラスフレーム1500フレームが、新たにPQに到着することにより、ユーザ#Bの超過分は、2700フレームとなる。次のユーザ#Bの読み出しでは、超過分のうち1500フレームに相当する時間だけ読出停止となり、超過分は1200フレームとなる。次のユーザ#Cでは、超過分である100フレームに相当する時間だけ読出停止とし、残りの読出権利1400フレームを用いて、1200フレームを読み出す。200フレームの読出権利が余るが、ユーザ#Cには、読出対象フレームがないので、WRR検索を200フレームに相当する時間だけ繰り上げる。   The next user #A stops reading for a time corresponding to 500 frames, and reads 800 + 1500 = 2300 frames using the remaining 1000 frames. As a result, it exceeds 1300 frames. Here, when the high priority class frame 800 of user #A newly arrives at PQ, the excess of user #A is 2100 frames. Similarly, when the user #B 1500 high priority class frame arrives at the PQ anew, the excess of the user #B becomes 2700 frames. In reading of the next user #B, reading is stopped only for a time corresponding to 1500 frames of the excess, and the excess is 1200 frames. The next user #C stops reading for a time corresponding to the excess 100 frames, and reads 1200 frames using the remaining 1400 frames for reading. Although the user has the right to read 200 frames, the user #C has no frame to be read, so the WRR search is advanced by a time corresponding to 200 frames.

次のユーザ#Aでは、超過分のうち1500フレームに相当する時間だけ読出停止となり、ユーザ#Bでは、超過分である1200フレームに相当する時間だけ読出停止となる。ユーザ#Bからは、残りの300フレームの読出権利を用いて1500フレームを読み出し、1200フレームの超過となる。   The next user #A stops reading for the time corresponding to 1500 frames of the excess, and the user #B stops reading for the time corresponding to 1200 frames which is the excess. From user #B, 1500 frames are read out using the remaining 300 frames of read right, and the number exceeds 1200 frames.

次にユーザ#Aが選択されたとき、超過分の600フレームに相当する時間だけ読出停止とし、ユーザ#Aには、他に読出対象フレームがないのでWRR検索を900フレームに相当する時間だけ繰り上げる。同様に、ユーザ#Bでは、1200フレームに相当する時間だけ読出停止とし、ユーザ#Bには、他に読出対象フレームがないのでWRR検索を300フレームに相当する時間だけ繰り上げる。   Next, when the user #A is selected, the reading is stopped for a time corresponding to the excess 600 frames, and since the user #A has no other frames to be read, the WRR search is advanced by a time corresponding to 900 frames. . Similarly, the user #B stops reading for a time corresponding to 1200 frames, and the user #B has no other read target frame, so the WRR search is advanced by a time corresponding to 300 frames.

第二実施形態においては、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6と、クラス間フレーム読出部8の読出動作を非同期とすることができ、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6が次に読み出すべきユーザのフレームを予め決定することができる。これは、読出対象ユーザの決定が間に合わないことで、帯域割れが発生することを防止する効果がある。   In the second embodiment, the reading operations of the inter-user low priority class frame reading unit 6 and the inter-class frame reading unit 8 can be made asynchronous, and the inter-user low priority class frame reading unit 6 should read next. Frames can be determined in advance. This has the effect of preventing the occurrence of band breakage due to the inability to determine the read target user in time.

尚、読出予約フレーム蓄積部10は、必ずしも実フレームを蓄積する必要はなく、読出対象のフレーム情報のみを保持しても良い。このような実装とすることで、バッファとして必要なメモリ量及びフレーム蓄積に伴う処理遅延時間を減らすことができる。   Note that the read reservation frame storage unit 10 does not necessarily store actual frames, and may hold only frame information to be read. With such an implementation, it is possible to reduce the amount of memory required as a buffer and the processing delay time associated with frame accumulation.

(第三実施形態) 本実施形態は、読出予約フレーム蓄積部10のフレーム蓄積状態を監視し、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6におけるフレーム読出速度を調整することを特徴としている。   (Third Embodiment) This embodiment is characterized in that the frame storage state of the read reservation frame storage unit 10 is monitored and the frame reading speed in the low priority class frame reading unit 6 between users is adjusted.

図15は、本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第三実施形態を示す図である。図15によると、フレーム読出スケジューリング回路は、図11の構成に加えて、読出予約フレーム数監視部11と、フレーム読出加速部12とを有する。読出予約フレーム数監視部11は、読出予約フレーム蓄積部10のフレーム蓄積状態を監視する。フレーム読出加速部12は、読出予約フレーム数監視部11からの指示に基づき、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に対して、フレーム読出速度の加速を指示する。フレーム読出抑止部9は、同様に、読出予約フレーム数監視部11からの指示に基づき、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6に対して、フレーム読出速度の抑止を指示する。   FIG. 15 is a diagram showing a third embodiment of the frame readout scheduling circuit according to the present invention. According to FIG. 15, the frame readout scheduling circuit has a readout reserved frame number monitoring unit 11 and a frame readout acceleration unit 12 in addition to the configuration of FIG. The read reservation frame number monitoring unit 11 monitors the frame storage state of the read reservation frame storage unit 10. The frame reading acceleration unit 12 instructs the inter-user low priority class frame reading unit 6 to accelerate the frame reading speed based on the instruction from the reading reserved frame number monitoring unit 11. Similarly, the frame readout inhibiting unit 9 instructs the inter-user low priority class frame readout unit 6 to inhibit the frame readout rate based on the instruction from the readout reserved frame number monitoring unit 11.

図15において、クラス間フレーム読出部8は、共用フレーム蓄積部5から高優先クラスフレームを、読出予約フレーム蓄積部10から低優先クラスフレームを読み出す。例えば、クラス間フレーム読出部8のスケジューリング法として優先読出制御を適用する場合、高優先クラスフレームがバースト状になると、非優先である低優先クラスのフレームは、読出予約フレーム蓄積部10で読み出されることを待つこととなる。第二実施形態で示したように、高優先クラスのフレームの導通と、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6での読出停止動作が非同期になると、読出予約フレーム蓄積部10に、低優先クラスフレームが蓄積していく。読出予約フレーム蓄積部10の長さは有限なので、蓄積するフレーム数が読出予約フレーム蓄積部10の長さを超過すると、フレーム廃棄が発生する。ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6が、ユーザごとに公平な帯域分配をしてフレームを読み出していても。フレーム廃棄が発生すると公平性が崩れてしまう。また、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6が伝送帯域と同一の速度でフレームを読み出している場合には、フレーム廃棄によって帯域割れを起こしてしまう。   In FIG. 15, the interclass frame reading unit 8 reads a high priority class frame from the shared frame storage unit 5 and a low priority class frame from the read reservation frame storage unit 10. For example, when priority reading control is applied as a scheduling method of the interclass frame reading unit 8, when the high priority class frame is in a burst state, the non-priority low priority class frame is read by the read reserved frame storage unit 10. I will wait. As shown in the second embodiment, when the continuity of the frame of the high priority class and the reading stop operation in the low priority class frame reading unit 6 between users become asynchronous, the low priority class frame is stored in the read reserved frame storage unit 10. Will accumulate. Since the length of the read reservation frame storage unit 10 is finite, if the number of frames to be stored exceeds the length of the read reservation frame storage unit 10, frame discarding occurs. Even if the inter-user low priority class frame reading unit 6 reads a frame by performing fair bandwidth distribution for each user. When frame discard occurs, fairness is lost. Further, when the inter-user low priority class frame reading unit 6 reads out a frame at the same speed as the transmission band, the band is broken due to frame discard.

上記問題の回避のため、読出予約フレーム蓄積部10に、読出抑止開始閾値、読出抑止終了閾値、読出加速開始閾値及び読出加速終了閾値を設け、読出予約フレーム蓄積部10におけるフレーム蓄積量と比較することによって、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の状態を遷移させる。   In order to avoid the above problem, the read reservation frame accumulation unit 10 is provided with a read inhibition start threshold, a read inhibition end threshold, a read acceleration start threshold, and a read acceleration end threshold, and is compared with the frame accumulation amount in the read reservation frame accumulation unit 10. As a result, the state of the inter-user low priority class frame reading unit 6 is changed.

図16は、読出予約フレーム蓄積部10の状態に基づく、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の状態遷移図である。尚、各閾値の関係は、読出抑止開始閾値≧読出抑止終了閾値≧読出加速終了閾値≧読出加速開始閾値とする。   FIG. 16 is a state transition diagram of the inter-user low priority class frame reading unit 6 based on the state of the read reservation frame accumulating unit 10. The relationship between the threshold values is: read inhibition start threshold ≧ read inhibition end threshold ≧ read acceleration end threshold ≧ read acceleration start threshold.

ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の状態として、通常状態、抑止状態、抑止解除状態及び加速状態を定義する。前記状態は、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6が、ユーザ内低優先クラスフレーム読出部4からフレームを読み出す速度と、読出抑止によって読み出せなかった時間に相当する読出権利の未読出分とにより分類したものである。   As states of the low priority class frame reading unit 6 between users, a normal state, a suppression state, a suppression release state, and an acceleration state are defined. The state depends on the speed at which the inter-user low-priority class frame reading unit 6 reads a frame from the intra-user low-priority class frame reading unit 4 and the unread portion of the read right corresponding to the time that cannot be read due to the read inhibition. It is classified.

通常状態とは、未読出分はなく通常読み出しを行っている状態である。抑止状態とは、未読出分があり読出抑止を行っている状態である。抑止解除状態とは、未読出分があり、通常読出を行っている状態である。加速状態とは、未読出分があり加速読出を行っている状態である。ここで、加速読出とは、通常読出に比べ、例えば通常の2倍の読出権利を与えるといったように、一度に与える読出権利が多い状態である。加速読出時においても、ユーザごとに分配する帯域比は変わらないため、ユーザごとの帯域分配の公平性は確保できる。   The normal state is a state in which normal reading is performed with no unread portion. The suppression state is a state where there is an unread portion and reading suppression is performed. The suppression release state is a state where there is an unread portion and normal reading is being performed. The acceleration state is a state where there is an unread portion and acceleration reading is performed. Here, accelerated reading is a state in which more reading rights are given at one time, for example, giving twice the reading right than normal reading. Even during accelerated reading, since the bandwidth ratio to be distributed for each user does not change, the fairness of the bandwidth distribution for each user can be ensured.

まず、通常状態を初期状態とする。通常状態において、フレーム蓄積量が読出抑止開始閾値より大きくなると抑止状態に遷移する。抑止状態では、読出抑止を行っているため、未読出分が増加する。抑止状態において、フレーム蓄積量が読出抑止終了閾値より小さくなると、抑止解除状態に遷移する。抑止解除状態において、フレーム蓄積量が読出抑止開始閾値より大きくなると、抑止状態に遷移し、フレーム蓄積量が読出加速開始閾値より小さくなると、加速状態に遷移する。加速状態では、読出時に与える読出権利が多くなり、通常状態と比較して増えた読出権利を未読出分から減算するため、未読出分は減少する。加速状態において、フレーム蓄積量が、読出加速終了閾値より大きくなると、抑止解除状態に遷移し、フレーム蓄積量の多寡に関わらず、未読出分が0となった場合には、通常状態に遷移する。   First, let the normal state be the initial state. In the normal state, when the frame accumulation amount becomes larger than the reading inhibition start threshold, the state is changed to the inhibition state. In the inhibited state, since reading is inhibited, the unread amount increases. When the frame accumulation amount becomes smaller than the reading inhibition end threshold value in the inhibition state, the state changes to the inhibition cancellation state. When the frame accumulation amount becomes larger than the reading inhibition start threshold value in the inhibition release state, the state changes to the inhibition state, and when the frame accumulation amount becomes smaller than the reading acceleration start threshold value, the state changes to the acceleration state. In the acceleration state, the read right to be given at the time of reading increases, and the read right increased compared with the normal state is subtracted from the unread portion, so the unread portion decreases. In the acceleration state, when the frame accumulation amount becomes larger than the reading acceleration end threshold value, the state shifts to the suppression release state, and when the unread portion becomes 0 regardless of the amount of the frame accumulation amount, the state transitions to the normal state. .

第三実施形態においては、有限の長さを持つ読出予約フレーム蓄積部10に蓄積するフレーム数が増加し、蓄積可能なフレーム数を超える場合でも、ユーザごとに割り当てる帯域の公平性を確保する効果及びユーザ間低優先クラスフレーム読出部6から読み出すフレーム数が減少して帯域割れが発生するのを防止する効果がある。   In the third embodiment, even when the number of frames stored in the read reservation frame storage unit 10 having a finite length increases and exceeds the number of frames that can be stored, the effect of ensuring the fairness of the bandwidth allocated to each user In addition, the number of frames read from the inter-user low-priority class frame reading unit 6 is reduced, thereby preventing the occurrence of band breakage.

(第四実施形態) 本実施形態は、呼制御によって高優先クラスの動的な帯域制御を行うことを特徴としている。   (Fourth Embodiment) This embodiment is characterized in that dynamic bandwidth control of a high priority class is performed by call control.

図17は、本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第四実施形態を示す図である。図17によると、フレーム読出スケジューリング回路は、図2の構成に加えて、コネクション確立制御部13を有する。コネクション確立制御部13は、外部からの呼制御情報に基づいて、一定数までのユーザのフレームは導通させ、それ以外のユーザフレームは非導通とし、または、一定帯域以下に抑制するようにといった、制御実施の可否を決定し、トラフィック監視/整形部2に指示する。   FIG. 17 is a diagram showing a fourth embodiment of the frame readout scheduling circuit according to the present invention. According to FIG. 17, the frame read scheduling circuit has a connection establishment control unit 13 in addition to the configuration of FIG. Based on the call control information from the outside, the connection establishment control unit 13 conducts up to a certain number of user frames, and other user frames are non-conducted, or suppressed to a certain band or less. Decide whether to implement control and instruct the traffic monitoring / shaping unit 2.

外部の認証サーバと組み合わせることにより、特定の条件、例えば、コンテンツを購入したコミュニティの構成であるといった条件によって認証したユーザのみに、帯域を与えるなどの制御が可能となる。また、外部からの呼制御情報に基づいて制御する代わりに、コネクション確立制御部13が、高優先クラスフレームの状態から、ユーザフレームの導通の可否を判別することもできる。   By combining with an external authentication server, it is possible to perform control such as giving a band only to a user who has been authenticated by a specific condition, for example, a condition such as a configuration of a community that has purchased content. Further, instead of performing the control based on the call control information from the outside, the connection establishment control unit 13 can determine whether or not the user frame can be conducted from the state of the high priority class frame.

第四実施形態においては、高優先クラストラフィックの合計帯域を一定に制限しながら、多くのユーザ数を収容でき、コネクションを確立して通信を行う場合の品質を確保することができる。   In the fourth embodiment, it is possible to accommodate a large number of users while restricting the total bandwidth of the high priority class traffic to a certain level, and to ensure the quality when establishing communication and performing communication.

従来技術によるフレーム読出スケジューリング回路を示す図である。It is a figure which shows the frame read scheduling circuit by a prior art. 本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第一実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st embodiment of the frame read scheduling circuit by this invention. 全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、帯域分配例を示す図である。It is a figure which shows the example of a bandwidth distribution in the case of carrying out fair distribution of the bandwidth of all the classes between users. 全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the low priority class flame | frame reading part 6 between users when all the zone | bands are equally distributed among users. 全クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6での簡略化した動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the simplified operation example in the low priority class flame | frame reading part 6 between users when all the zone | bands are equally distributed among users. 低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、帯域分配例を示す図である。It is a figure which shows the example of band distribution in the case of carrying out fair distribution of the band of a low priority class between users. 低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の停止動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of a stop operation | movement of the low priority class flame | frame reading part 6 between users when the band of a low priority class is equally distributed between users. 低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6での簡略化した停止動作例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an example of a simplified stop operation in the inter-user low priority class frame reading unit 6 when the low priority class bandwidth is fairly distributed among users. 低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the low priority class flame | frame reading part 6 between users in the case of carrying out fair distribution of the band of a low priority class between users. 高優先クラス#2及び低優先クラスの帯域をユーザ間で公平分配する場合の、帯域分配例を示す図である。It is a figure which shows the example of a bandwidth distribution in the case of carrying out fair distribution of the bandwidth of high priority class # 2 and a low priority class between users. 本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第二実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd embodiment of the frame read scheduling circuit by this invention. 低優先クラスのみにフレームがある場合のスケジューリング例を示す図である。It is a figure which shows the example of a scheduling in case there exists a frame only in a low priority class. 高優先クラスのみにフレームがある場合のスケジューリング例を示す図である。It is a figure which shows the example of a scheduling when there exists a frame only in a high priority class. 高優先クラスと低優先クラスの両方にフレームがある場合のスケジューリング例を示す図である。It is a figure which shows the example of a scheduling in case a frame exists in both a high priority class and a low priority class. 本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第三実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd embodiment of the frame read scheduling circuit by this invention. 読出予約フレーム蓄積部10の状態に基づく、ユーザ間低優先クラスフレーム読出部6の状態遷移図である。FIG. 6 is a state transition diagram of the inter-user low priority class frame reading unit 6 based on the state of the read reserved frame storage unit 10. 本発明によるフレーム読出スケジューリング回路の第四実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th embodiment of the frame read scheduling circuit by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 フレーム振分部
2 トラフィック監視/整形部
3 ユーザ個別フレーム蓄積部
4 ユーザ内低優先クラスフレーム読出部
5 共用フレーム蓄積部
6 ユーザ間低優先クラスフレーム読出部
7 仮想フレーム挿入部
8 クラス間フレーム読出部
9 フレーム読出抑止部
10 読出予約フレーム蓄積部
11 読出予約フレーム数監視部
12 フレーム読出加速部
13 コネクション確立制御部
14 ユーザ内フレーム優先読出部
15 ユーザ間フレーム公平読出部
16 ユーザ内フレーム公平読出部
1 Frame distribution part
2 Traffic monitoring / shaping unit 3 User individual frame accumulating unit 4 Intra-user low priority class frame reading unit 5 Shared frame accumulating unit 6 Inter-user low priority class frame reading unit 7 Virtual frame inserting unit 8 Interclass frame reading unit 9 Frame reading suppression Section 10 Reserved reserved frame storage section 11 Reserved reserved frame number monitoring section 12 Frame reading acceleration section 13 Connection establishment control section 14 Intra-user frame priority reading section 15 Inter-user frame fair reading section 16 Intra-user frame fair reading section

Claims (8)

1以上のコネクションを使用する1以上のユーザを収容し、各コネクションに設定された優先度及び各ユーザに設定された帯域分配比に基づいて、各コネクションに割当てる帯域を決定し、フレーム読み出しのためのスケジューリングを行う方法において、
入力されたフレームに付与された情報及び/又はコネクションに対し予め設定された属性を参照して、ユーザごと及びクラスごとに、前記入力されたフレームの振り分けを行う第1のステップと、
高優先クラスに振り分けられたフレームに対しては、予め設定された情報に基づいて監視及び/又は整形を行い、設定した許容量を超えるフレームを廃棄する第2のステップと、
低優先クラスに振り分けられた、各ユーザのクラスごとのフレームを、予め設定されたスケジューリング法により読み出す第3のステップと、
前記第3のステップで読み出された低優先クラスフレームと、高優先クラスに振り分けられたフレームとを、予め設定されたスケジューリング法により読み出す第4のステップとを有し、
前記第3のステップでのフレーム読出において、前記第4のステップで読み出した高優先クラスフレーム長に相当する時間だけ、前記読み出した高優先クラスフレームのユーザの読み出しを停止、または、前記第4のステップで、読み出した高優先クラスフレーム長に相当する時間だけ第3のステップ全体を停止することを特徴とするフレーム読出スケジューリング方法。
To accommodate one or more users who use one or more connections, determine the bandwidth to be allocated to each connection based on the priority set for each connection and the bandwidth distribution ratio set for each user, and for frame reading In the method of scheduling,
A first step of allocating the input frame for each user and for each class with reference to information and / or attributes set in advance for the connection given to the input frame;
A second step of monitoring and / or shaping the frames allocated to the high priority class based on information set in advance and discarding frames exceeding the set allowable amount;
A third step of reading out frames for each user class allocated to the low priority class by a preset scheduling method;
A fourth step of reading out the low-priority class frame read in the third step and the frame allocated to the high-priority class by a preset scheduling method;
In the frame reading in the third step, the user reading of the read high priority class frame is stopped for a time corresponding to the high priority class frame length read in the fourth step, or the fourth step A frame reading scheduling method characterized in that, in the step, the entire third step is stopped for a time corresponding to the read high priority class frame length.
前記第3のステップで読み出されたフレームは、バッファに蓄積されることを特徴とする請求項1に記載のフレーム読出スケジューリング方法。   The frame read scheduling method according to claim 1, wherein the frame read in the third step is stored in a buffer. 前記バッファに蓄積されたフレーム数に応じて、前記第3のステップでの読出動作を抑止又は加速させることを特徴とする請求項2に記載のフレーム読出スケジューリング方法。   3. The frame read scheduling method according to claim 2, wherein the read operation in the third step is suppressed or accelerated according to the number of frames accumulated in the buffer. 前記第2のステップにおいて、外部からの呼制御により高優先クラスフレームの監視、整形、廃棄制御を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のフレーム読出スケジューリング方法。   4. The frame read scheduling method according to claim 1, wherein in the second step, monitoring, shaping, and discard control of a high-priority class frame are performed by external call control. 5. 1以上のコネクションを使用する1以上のユーザを収容し、各コネクションに設定された優先度及び各ユーザに設定された帯域分配比に基づいて、各コネクションに割当てる帯域を決定し、フレーム読み出しのためのスケジューリングを行う回路において、
入力されたフレームに付与された情報及び/又はコネクションに対し予め設定された属性を参照して、ユーザごと及びクラスごとに、前記入力されたフレームの振り分けを行うフレーム振分手段と、
前記フレーム振分手段により振り分けられた、高優先クラスのフレームを入力とし、予め設定された情報に基づいて、該入力フレームの監視及び/又は整形を行い、設定した許容量を超えるフレームを廃棄する、ユーザごとのトラフィック監視/整形手段と、
前記フレーム振分手段により振り分けられた、低優先クラスのフレームを入力とし、該入力フレームを、クラスごとに用意されたFIFO型バッファに蓄積する、ユーザごとのユーザ個別フレーム蓄積手段と、
前記ユーザ個別フレーム蓄積手段に蓄積されたフレームを、予め設定されたスケジューリング法により、順次読み出す、ユーザごとのユーザ内低優先クラスフレーム読出手段と、
各ユーザの前記トラフィック監視/整形手段からのフレームを入力とし、該入力フレームを、クラスごとに用意されたFIFO型バッファに蓄積する共用フレーム蓄積手段と、
各ユーザの前記ユーザ内低優先クラスフレーム読出手段から、予め設定されたスケジューリング法により、順次フレームを読み出すユーザ間低優先クラスフレーム読出手段と、
前記共用フレーム蓄積手段を通過するフレームの長さをユーザ毎に監視し、取得したフレーム長情報からユーザ毎の仮想フレームを生成し、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段に、前記生成した仮想フレームを挿入する仮想フレーム挿入手段と、
前記共用フレーム蓄積手段と前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段から予め設定されたスケジューリング法により、フレームを読み出すクラス間フレーム読出手段と、
前記共用フレーム蓄積手段及び/又は前記クラス間フレーム読出手段から取得するトラフィック情報に基づいて、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段の読出動作を抑止させるフレーム読出抑止手段とを有することを特徴とするフレーム読出スケジューリング回路。
To accommodate one or more users who use one or more connections, determine the bandwidth to be allocated to each connection based on the priority set for each connection and the bandwidth distribution ratio set for each user, and for frame reading In the circuit that performs scheduling,
Frame distribution means for distributing the input frame for each user and for each class with reference to information and / or a predetermined attribute assigned to the input frame and a connection;
The frame of the high priority class distributed by the frame distribution means is used as an input, and the input frame is monitored and / or shaped based on preset information, and frames exceeding the set allowable amount are discarded. , Traffic monitoring / shaping means for each user,
User-specific frame storage means for each user, which receives a frame of a low priority class distributed by the frame distribution means, and stores the input frame in a FIFO buffer prepared for each class;
In-user low priority class frame reading means for each user, which sequentially reads out the frames stored in the user individual frame storage means by a preset scheduling method;
Shared frame storage means for receiving a frame from the traffic monitoring / shaping means of each user as input and storing the input frame in a FIFO buffer prepared for each class;
Inter-user low priority class frame reading means for sequentially reading frames by a preset scheduling method from the intra-user low priority class frame reading means of each user;
The length of the frame passing through the shared frame storage unit is monitored for each user, a virtual frame for each user is generated from the acquired frame length information, and the generated virtual frame is transmitted to the low priority class frame reading unit between users. Virtual frame insertion means for inserting
Inter-class frame reading means for reading a frame by a preset scheduling method from the shared frame storing means and the inter-user low priority class frame reading means;
Frame reading inhibiting means for inhibiting the reading operation of the inter-user low priority class frame reading means based on traffic information acquired from the shared frame accumulating means and / or the interclass frame reading means. Frame readout scheduling circuit.
前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段が読み出したフレームを蓄積する読出予約フレーム蓄積手段を有し、
前記クラス間フレーム読出手段は、前記共用フレーム蓄積手段と前記読出予約フレーム蓄積手段とから予め設定されたスケジューリング法により、フレームを読み出すことを特徴とする請求項5に記載のフレーム読出スケジューリング回路。
Read reservation frame storage means for storing frames read by the low priority class frame reading means between users,
6. The frame reading scheduling circuit according to claim 5, wherein the interclass frame reading means reads a frame from the shared frame storing means and the read reserved frame storing means by a preset scheduling method.
前記読出予約フレーム蓄積手段に蓄積されたフレーム数を監視する読出予約フレーム数監視手段と、
前記読出予約フレーム数監視手段からの指示で、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段の読出動作を加速させるフレーム読出加速手段とを有し、
前記フレーム読出抑止手段は、前記読出予約フレーム数監視手段からの指示でも、前記ユーザ間低優先クラスフレーム読出手段の読出動作を抑止させることを特徴とする請求項6に記載のフレーム読出スケジューリング回路。
Read reserved frame number monitoring means for monitoring the number of frames stored in the read reserved frame storage means;
Frame reading acceleration means for accelerating the reading operation of the inter-user low priority class frame reading means in response to an instruction from the reading reserved frame number monitoring means;
7. The frame reading scheduling circuit according to claim 6, wherein the frame reading inhibiting means inhibits the reading operation of the inter-user low priority class frame reading means even in accordance with an instruction from the reading reserved frame number monitoring means.
外部からの呼制御によって高優先クラスフレームの制御実施の可否を決定し、前記トラフィック監視/整形手段に指示するコネクション確立制御手段を有することを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載のフレーム読出スケジューリング回路。
8. A connection establishment control means for determining whether or not to execute control of a high priority class frame by external call control and instructing the traffic monitoring / shaping means. The frame readout scheduling circuit described.
JP2004193471A 2004-06-30 2004-06-30 Frame readout scheduling circuit and method Active JP3914941B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004193471A JP3914941B2 (en) 2004-06-30 2004-06-30 Frame readout scheduling circuit and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004193471A JP3914941B2 (en) 2004-06-30 2004-06-30 Frame readout scheduling circuit and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006019860A true JP2006019860A (en) 2006-01-19
JP3914941B2 JP3914941B2 (en) 2007-05-16

Family

ID=35793730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004193471A Active JP3914941B2 (en) 2004-06-30 2004-06-30 Frame readout scheduling circuit and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3914941B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113438691A (en) * 2021-05-27 2021-09-24 翱捷科技股份有限公司 TAS frame processing method and device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113438691A (en) * 2021-05-27 2021-09-24 翱捷科技股份有限公司 TAS frame processing method and device
CN113438691B (en) * 2021-05-27 2024-01-05 翱捷科技股份有限公司 TAS frame processing method and device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3914941B2 (en) 2007-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3278865B2 (en) Traffic control method
KR100431191B1 (en) An apparatus and method for scheduling packets by using a round robin based on credit
US8000247B2 (en) Bandwidth management apparatus
US6959002B2 (en) Traffic manager for network switch port
US5675573A (en) Delay-minimizing system with guaranteed bandwidth delivery for real-time traffic
US5751709A (en) Adaptive time slot scheduling apparatus and method for end-points in an ATM network
US8160085B2 (en) System and method for dynamically allocating buffers based on priority levels
US6721796B1 (en) Hierarchical dynamic buffer management system and method
US8553543B2 (en) Traffic shaping method and device
US8218437B2 (en) Shared shaping of network traffic
US9112818B1 (en) Enhanced tail dropping in a switch
US20020174279A1 (en) Fair weighted queuing bandwidth allocation system for network switch port
US6097698A (en) Cell loss balance system and method for digital network
JP2004525538A (en) Dynamic traffic management on shared media
JP5040732B2 (en) Dynamic bandwidth allocation method and dynamic bandwidth allocation apparatus
US10263906B2 (en) Flow scheduling device and method
JPH11112527A (en) Node equipment
US8228797B1 (en) System and method for providing optimum bandwidth utilization
JPH09149051A (en) Packet transfer device
JP2009290297A (en) Communication device and control method for communication device
US20200044985A1 (en) Voq-based network switch architecture using multi-stage arbitration fabric scheduler
Soni et al. Quantum assignment for QoS-aware AFDX network with deficit round robin
Mowbray et al. Capacity reservation for multimedia traffic
JP3914941B2 (en) Frame readout scheduling circuit and method
JP5416168B2 (en) Communication device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060718

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061128

R155 Notification before disposition of declining of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R155

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070205

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3914941

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350