JP2006246207A - パケットスケジューリング装置およびパケットスケジューリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 回線競合時、可変サイズのパケット転送時の各回線のデータ転送量の公平性を維持してデータパケットを転送する。
【解決手段】 入力回線からのパケットを、出力待ち行列において待ち行列化し、出力回線に空きが生じた場合、この待ち行列化されたパケットの先頭パケットを出力し、出力パケットのサイズおよび競合回線数に基づいて、パケット転送休止期間を決定する。この休止期間中は、出力待ち行列への対応の入力回線のパケットの転送は休止される。
【選択図】 図８

Description

この発明は、複数の回線からのパケットを共通のリンク（出力回線）を介して転送する際の各回線に対するパケットの転送の公平性を維持するためのスケジューリング装置およびスケジューリング方法に関する。

データ通信を行なう場合、データは、フレームまたはセルなどの形態で伝達される。フレームは、データを含む可変長のパケットと、宛先情報とを含むパケット先頭に付されるヘッダとを含む。このパケットの後部にも、誤り検出用のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）などが付される。

セルは、ＡＴＭ（非同期転送モード）セルが代表的であり、固定長のデータブロック（ペイロード）と、このデータブロック先頭に付されるヘッダとを含む。ＡＴＭセルは、たとえば５３バイトの固定長であり、情報信号をセルに組立てるのに要する遅延時間が小さく、高速で、情報信号を伝達することができる。このＡＴＭセルのヘッダには、チャネル番号（ラベル）およびデータ内の位置を示す情報が含まれている。

このようなパケット、フレームまたはセルでデータ通信を行なうことにより、データ伝送路における伝送データの多重化を行なうことができる。これにより、コンピュータ端末間などのデータ転送時において、バースト性（間欠性）の強いデータ通信を行なう場合、データ通信の行なわれない待機期間、別のチャネルのデータを伝達することができ、効率的にデータ伝送路を利用しデータ通信を行なうことができる。

なお、以下の説明において、ＩＰパケット（ＩＰネットワーク）およびフレームリレーなどにおいて用いられるフレームおよびパケット交換網において用いられるデータの塊（通信単位）を、「パケット」と称する。「セル」は、このパケットを構成する小さな固定長のデータブロックを示し、たとえばＡＴＭセルなどを示すものとして用いる。

データ通信を行なう場合、複数の回線（チャネル）が、多重化されて１つの物理的伝送路（通信リンク；出力回線）を介して伝達される。この多重化時において、データ通信が輻輳した場合、各回線に対して公平に通信リンクを利用してデータ通信を行なう必要がある。通常、通信要求のある回線に対して、所定の順序で通信許可を与えるラウンドロビン方式に従って、通信リンクの割当てが行なわれる。

このような通信リンクに対する各回線の使用の公平性を実現することを図る構成が、例えば、特許文献１（特開２００１−２１７８６８号公報）、特許文献２（特開２００２−０５７７０７号公報）および特許文献３（特開２００２−００９７７８号公報）に示されている。

特許文献１に示される構成においては、可変サイズのパケットを、各回線が公平に通信リンクを利用して転送するために、各回線に対してパケット格納部とパケット長格納部とパケット長カウンタとを設け、データ通信競合時、最小長のパケットの回線からデータ転送を許可する。この場合、パケット長カウンタは、各回線それぞれ共通に、転送したパケットサイズ分が加算され、転送を行なった回線のパケット長カウンタのカウント値がリセットされる。このカウント値とパケット長格納部に格納されるパケット長との差を比較し、最小値の回線から通信アクセスを許可する。パケット長の大きな回線の待ち時間を長くし、パケットサイズの小さな回線を先にデータ転送を行なわせることにより、この大きなサイズのパケットを転送する通信回線が長期にわたって通信リンクを占有しても、結果的に、各回線は、パケットサイズに応じた期間通信リンクを占有しており、各回線の通信リンクの占有の公平性を維持することを図る。

特許文献２に示される構成においては、転送速度などの提供サービスの異なるリンク間のデータ通信時において、各サービスに応じた保証レートに応じて重み付けを行なってスループット保証を実現する。すなわち、転送パケットを、サービスごとに分類し、実際の転送レートと保証レートとを比較し、保証レートに対応する重み付け転送レートを実現するように、重み付けラウンドロビン方式に従ってデータの転送を行なう。この特許文献２に示される構成においては、所定期間ごとに、パケットの伝達を監視して、実際のパケットフロー数を検出し、この検出されたパケットフロー数に基づいて、ユーザに割当てられる実際のデータ出力レートに対応するアクティブユーザフロー数を予め定められた平滑化パラメータに基づいて更新して、リンク出力レートを調整している。他リンクでの転送がボトルネックとなるパケットについても、同様、実際の転送状況に応じて出力レートの割当を調整している。

特許文献３に示される構成においては、セル転送時に、各仮想回線ＶＣごとに、転送セルを格納するバッファメモリと、最大許容帯域セル間隔値を示すＰＣＲ間隔値および最低保証帯域の比で表わされるＭＣＲカウンタ初期値（最低保証帯域カウンタ初期値）とを各ＶＣごとに格納するメモリと、ＰＣＲ（最大セル転送速度：Ｐｅａｋ Ｃｅｌｌ Ｒａｔｅ）間隔を初期値として、セル出力時の１タイムスロットごとに１ずつ減算するＰＣＲカウンタと、各バッファから読出が行なわれるごとにカウント値を１減算するＭＣＲカウンタとを設ける。同一タイムスロットで、読出すセルが競合した場合、その優先順位決定時、ＰＣＲ値とＭＣＲカウンタ値の積の最大値を最優先セルとして選択する。すなわち、競合発生時においては、ＰＣＲが大きくまた蓄積セル数が多いＶＣからセルを選択して転送する。ＰＣＲ条件を外して、空き条件が存在したために先読したタイムスロット分の時間は、次の先読部分の値を、先読スロット格納領域に格納し、ＰＣＲカウンタが初期化される。読出競合により、読出が遅らされた場合、その格納された先読スロット数を１減算する。読出競合時、複数の先読されたＶＣが存在する場合、格納された先読スロット数ではなく、単に、ＰＣＲの大きい方を選択する。常に、先読されていないＶＣが優先的に選択されて、セルの読出が行なわれる。それにより、各ＶＣにおいて、これらのＰＣＲおよびＭＣＲに応じた読出競合調停を行なって、データ転送の公平性を実現することを図る。
特開２００１−２１７８６８号公報 特開２００２−０５７７０７号公報 特開２００２−００９７７８号公報

上述の特許文献１に示される構成においては、通信リンク（出力回線）に対するパケット転送競合時、できるだけサイズの小さなパケットを読出し、各チャネルが通信リンクを占有する時間の公平性を実現することを図る。この特許文献１に示される構成において、しかしながら、サイズの大きなパケットの待ち時間が長くなり、連続的に、サイズの小さなパケットが転送される回線が重点的に、パケットを転送することになり、全体としての、通信リンク専有率の公平性は保たれるものの、サイズの大きなパケットの遅延が大きくなり、遅延変動が大きくなる可能性がある。

また、特許文献２に示される構成においては、各回線のサービスの質に応じて重み付けを行ない、その重みを実際の転送状況およびサービスの質に応じて調整して、重み付けラウンドロビン方式に従ってデータ通信を行なっている。しかしながら、通信リンクへのデータ転送の競合時、単に、重み付けラウンドロビン方式で調停を行なって順次選択してデータ転送を行なっているだけである。このため、特許文献１と同様、この特許文献２は、ユーザフロー数の変動および網内のリンクの輻輳の度合いの変動に応じて、各ノードにおいて重みをダイナミックに変更して、パケット転送レートを制御し、これにより、保証レート以上のスループットを確保することを図る。しかしながら、この特許文献２に示される構成においては、同一のサービス間でパケット転送が競合した場合どのように調停を行なうかは明確に示していない。

また、特許文献３に示される構成においては、ＡＴＭセルなどの固定長パケットの転送の公平性を確保することを図る。しかしながら、この特許文献３に示される構成においては、ＡＴＭセルは、同一ＶＣから連続して読出すことは行なっておらず、競合時、各固定長パケット（ＡＴＭセル）をラウンドロビン方式に従って読出し、転送パケットが存在しない場合には空スロットを転送している。したがって、この場合、１つの同一の回線から連続的に固定長パケットを読出して転送することは行なっていない。したがって、たとえば、ＡＴＭセルが転送されるＡＤＳＬ（非対称加入者回線）の、フレーム（例えば、イーサネット（登録商標）ファイルと呼ばれるフレーム）の単位で転送するイーサネット（登録商標）等へのインタフェースを考えた場合、この特許文献３に示される構成を適用することはできない。

ネットワーク間でのデータ通信において、異なる通信形態のネットワークを相互接続することによりインターネットを構成することが広く一般に行なわれる。この場合、インターネットワーク層においてプロトコルが定められており、たとえば前述のＡＤＳＬをイーサネット（登録商標）に接続する場合、セルをパケットに変換して転送することが要求される。この場合、ＡＴＭセルの通信の公平性と同様、パケット変換後においても、その通信転送の公平性を維持する必要がある。上述の特許文献１から３においては、このようなＡＴＭセルベースでの公平性と同様の公平性を、パケット転送時において担保する構成については何ら考慮していない。

それゆえ、この発明の目的は、可変サイズのパケット転送時の各回線に対するデータ転送の公平性を確実に保証することのできるパケットスケジューリング装置およびパケットスケジューリング方法を提供することである。

この発明の他の目的は、セルベースでのデータ転送量の公平性をパケット転送時においても維持することのできるパケットスケジューリング装置およびパケットスケジューリング方法を提供することである。

この発明の第１の観点に係るパケットスケジューリング装置は、複数の第１の回線それぞれを介して転送されるパケットを各回線ごとに格納するパケット格納手段と、これら複数の第１の回線のうちの同時にパケットを転送する競合状態の回線を検出する競合回線検出手段と、このパケット格納手段において格納されたパケットのうち第１のパケットを複数の回線に共通に配置されるリンクを介して転送する出力制御部と、この第１のパケットのサイズを検出し、該検出サイズと競合回線数とを乗算し、この第１のパケットに対応する回線の出力制御部からの次の読出を、該乗算結果に基づいて算出されたサイクル遅延したサイクルに設定する公平性制御手段を備える。

この発明の第２の観点に係るパケットスケジューリング方法は、複数の回線を介して転送されるパケットの共通のリンクへの転送時に競合が生じた場合、このリンクに転送されるパケットのサイズと競合回線数とを乗算し、該転送パケットの回線からの次のパケットのリンクへの転送タイミングを、乗算結果求められたサイクル数後に設定するステップを備える。

競合回線数とパケットサイズとの乗算したサイクルだけパケット転送後通信リンクの占有を停止させることにより、通信の競合時において、通信リンクの占有時間を各回線に対して平均化することかでき、各回線に対する通信の公平性を保証することができる。

特に、セルベースのデータをパケットに変換して転送する場合、パケットのサイズが、そのセルの数に対応するため、セルベースでの転送量の公平性をパケット転送時においても維持することができる。

［実施の形態１］
図１は、この発明が適用されるデータ通信システムの構成を概略的に示す図である。図１においては、複数の通信回線ＳＬ１−ＳＬｎが、網インターフェイス（ノード）１を介して共通の通信リンクＬＫに結合される。通信回線ＳＬ１−ＳＬｎは、サイズが可変なパケットをセルに分割して転送する回線であり、一方、通信リンクＬＫは、所定の範囲内でサイズが可変なパケットを転送する。一例として、通信回線ＳＬ１−ＳＬｎは、ＡＤＳＬ（非対称デジタル加入者回線）であり、パケットが、ＡＴＭ（非同期転送モード）セルに分割されて転送される。一方、通信リンクＬＫは、たとえばイーサネット（登録商標）であり、データは、ＭＡＣ（メディアアクセコントロール）フレームと呼ばれる所定のフォーマットを有するフレーム形態で転送される。この網インターフェイス１へは、たとえば、ＰＰＰｏＥ（ポイント・ツー・ポイント・プロトコル・オーバー・イーサネット（登録商標））などの通信手順に従って、通信回線ＳＬ１−ＳＬｎから伝達されるセルベースのパケットがイーサネット（登録商標）フレームの形態に変換されて転送される。

今、この網インターフェイスに対し、図２に示すように、通信回線ＳＬ１―ＳＬｎのうちの回線ＳＬＡ−ＳＬＣからのパケットが網インターフェイス１を介して転送される状態を考える。この状態で、今、回線ＳＬＡから時刻ｔ０にパケットＡ１が到着し、時刻ｔ１にパケットＢ１が回線ＳＬＢを介して到着し、また時刻ｔ２において、パケットＣ１が回線ＳＬＣを介して到着した場合を考える。ここで、パケットが到着した状態は、「１パケットを構成するセルがすべて揃った状態」を考える。したがって、セルは、回線ＳＬＡ−ＳＬＣそれぞれを介して、並列に転送される。パケットＡ１が５個のセルで構成され、パケットＢ１が３個のセルで構成され、パケットＣ１が、２個のセルで構成される。パケットのサイズを、セルの数で規定する。

また、時刻ｔ４にパケットＢ２が回線ＳＬＢを介して到着し、時刻ｔ６において、回線ＳＬＣを介してパケットＣ２が到着し、時刻ｔ７において、パケットＡ２が到着する。パケットＢ２は２つのセルで構成され、パケットＣ２が３つのセルで構成され、パケットＡ２が２つのセルで構成される。

このようなパケットの転送時、ＡＴＭセルを転送する場合には、セルレベルの公平性の見地からラウンドロビン方式に従って、各回線が順次選択されてセルの転送が行なわれる。したがって、図３（Ａ）において示すように、回線ＳＬＡのパケットＡ１の先頭セルが時刻ｔ０において出力されると、次に、時刻ｔ１においては、回線ＳＬＢのパケットＢ１の先頭セルが出力され、時刻ｔ２において、回線ＳＬＣからのパケットＣ１の先頭セルが出力される。以後、これらの回線ＳＬＡ−ＳＬＣに順次セル出力権が与えられてセルの転送が行なわれる。

しかしながら、この通信リンクＬＫが、パケット（フレーム）形態でデータを転送するため、パケットレベルで、通信リンクＬＫに対する各回線のデータ転送の公平性を維持する必要がある。

この場合、図３の（Ｂ）に示すように、パケットＡ１が、５個のセルで構成されており、パケットレベルでの転送時には、パケットＡ１を構成する５個のセルを連続して時刻ｔ０から時刻ｔ４において伝達する。ＡＴＭセルレベルでは、競合回線数が３であり、３サイクルに１回セル転送が行なわれるため、ＡＴＭセルベースでの転送時には、これらの５個のセルの転送のためには、３×５＝１５サイクル必要とされる。したがって、時刻ｔ０から５個のセルで構成されるパケットＡ１を転送した場合、回線ＳＬＡからの次のパケットＡ２を転送する時刻は、１５サイクル経過した後の時刻ｔ１５となり、時刻ｔ５から時刻ｔ１５までの期間、この回線ＳＬＡのセル出力を休止させる。すなわち、パケットの転送量レベルでの公平性を確保するためには、各回線においてパケットとパケットとの間のサイクル時間が、「パケット長（セルの数）×競合回線数」となるように、各回線ごとにパケット間隔を調整する。

この場合、回線ＳＬＢおよびＳＬＣにおいては、それぞれパケットの転送開始タイミングがパケット到着時間より遅れており、また、回線の休止期間において他回線で転送されるパケットのサイズ（パケット長）が異なるため、このパケットサイズの変動により、設定された休止期間より前後して対応の回線のパケットを転送する場合があり、この、この設定された休止期間の終了期間（基本時刻）を、時間的に前後にずらす調整を行なう必要がある。

例えば、図２において、回線ＳＬＢにおいては、パケットＢ１が時刻ｔ１に到着したものの、そのパケットＢ１の先頭セルの転送開始が、図３（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５である。今、仮に、図４（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５が、回線ＳＬＢの基準時刻（休止期間の終了時間）である状態を想定する。この場合、図４（Ａ）に示すように、回線ＳＬＢのパケットＢ１の３セルは、３×３＝９サイクルを転送に必要とする。現実には、パケットの形態で伝達されるため、パケットＢ１のセルが、時刻ｔ５からｔ７の３サイクルにおいて連続的に出力される。このとき、回線ＳＬＢの基準時刻は、図４（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５から９サイクル後の時刻ｔ１４となる。

しかしながら、図４（Ｂ）に示すように、この回線ＳＬＢの休止期間において回線ＳＬＣの転送するパケット数が少なく、空き状態が生じた場合には、回線ＳＬＢが次のパケットＢ２の先頭セルを時刻ｔ１３から出力する。すなわち、回線ＳＬＢにおいて１サイクル早いサイクルで、次のパケットが読出される。この場合、このパケットＢ２の次の基準時刻は、競合回線数が３であり、パケットＢ２のセル数が２であるため、時刻ｔ１３から６サイクル分時刻ｔ１９となる。しかしながら、この前倒しで１サイクル早い期間に、通信リンクを占有しているため、公平性の見地から次の基準時刻を１サイクル遅らせ、時刻ｔ２０を、次の回線ＳＬＢの読出サイクル（基準時刻）に設定する。

また、別の例として、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１が、この回線ＳＬＢの基準時刻の場合を考える。この場合、時刻ｔ５において、回線ＳＬＢからパケットＢ１が読出されており、基準時刻から、４サイクル遅れてパケットの読出が行なわれている。したがって、この回線ＳＬＢに対しては、時刻ｔ５から９サイクル経過後の時刻ｔ１４が、競合回線数とパケットサイズとの単純な積計算に基づく基準時刻となるものの、先の基準時刻からの遅れ４サイクルを考慮して、休止期間を、この遅れ分短くし、次の基準時刻（補正基準時刻）を、時刻ｔ５から５サイクル経過後の時刻ｔ１０に設定する。この場合、回線ＳＬＣにおける休止期間が存在している場合、回線ＳＬＢからパケットＢ２の先頭セルが順次読出される。

次に、図６（Ａ）および（Ｂ）を参照して、連続的にパケットの転送が行われており、回線ＳＬＡの基準時刻ＲＦＡ０が時刻ｔ０であり、回線ＳＬＢの基準時刻ＲＦＢ０が時刻ｔ１であり、回線ＳＬＣの基準時刻ＲＦＣ０が時刻ｔ２の状態を考える。回線ＳＬＡのパケットＡ１転送後の次の基準時刻ＲＦＡ１は、時刻ｔ１５であり、時刻ｔ５から時刻ｔ１５の間は、回線ＳＬＡの休止期間である。

一方、回線ＳＬＢのパケットＢ１は、その基準時刻ＲＦＢ０から４サイクル遅れた時刻ｔ５から、その先頭セルが読出されており、期間ＤＬＢの４サイクル遅れて読出が行われている。この場合、パケットＢ１については、この遅延サイクル数ＤＬＢ分の４サイクル期間、次の基準時刻を前倒しにし、時刻ｔ１０が、回線ＳＬＢに対する次の基準時刻ＲＦＢ１に設定される。

一方、回線ＳＬＣにおいては、パケットＣ１が到達した最初の基準時刻ＲＦＣ０が時刻ｔ２であり、パケットＣ１の先頭セルは、時刻ｔ８において読出される。したがって、基準時刻ＲＦＣ０に対する遅延サイクルＤＬＣとして、６サイクル存在する。この場合、パケットＣ１の読出した後の基準時刻は、遅延期間ＤＬＣだけ前倒しにされるため、時刻ｔ１４からこの遅延サイクル数ＤＬＣ前の時刻ｔ８が、次のパケットに対する基準時刻ＲＦＣ１となる。このとき、パケットＣ１が読出されているため、続いて、次のパケットＣ２が読出される。このパケットＣ２は、基準時刻ＲＦＣ１より、２サイクル遅れており、この２サイクルの遅れＴＣを考慮して、このパケットＣ２についての次の基準時刻算出時、その休止期間が期間ＴＣだけ短くされる。

回線ＳＬＢにおいても、同様、次のパケットｂ２は、基準時刻ＲＦＢ１よりも、３クロックサイクル期間遅れており、この遅れサイクルＴＢだけ、次の基準時刻の休止期間が短くされる。

これにより、基準時刻の早い回線から順次読出すことにより、パケット転送時のデータ転送量に関して、ＡＴＭセルレベルと同様の公平性を実現することができる。

図７は、基準時補正処理のさらに他の態様を示す図である。今、ある回線において、基準時刻ＲＦａに対し、別の回線が、サイズの大きなパケットを送出しており、遅延サイクルＤＬだけ遅れて、パケットの先頭セルが送出された状態を考える。このセルが２個であり、このセルに対する回線の休止期間が時刻ｔａとなり、この遅延サイクル数ＤＬだけ補正して補正後の基準時刻が、時刻ＲＦｂ０となった状態を考える。この時刻ＲＦｂ０は、既に経過した時刻であり、２つのセルを送出した時点に次の基準時刻ＲＦｂを設定する。この基準時刻ＲＦｂおよびＲＦｂ０の時間差ＤＬｘは、この回線の基準時刻ＲＦｂの次の基準時刻算出時に、減算要素として用いられる。すなわち、パケット送出時、基準時刻からのずれが大きく、１回の調整で、その基準時刻の補正を行なうことができない場合、未調整分のサイクル数は、順次繰越される。

図８は、この発明の実施の形態１に従うパケットスケジューリング装置の状態遷移を示す図である。図８において、各回線ごとに設けられるＡＴＭセルバッファなどの優先キューにおいてパケットが到達するのを待つ。このアイドル状態ＳＴ１は、１パケットのセルが到達するのを待つ状態である。１パケットのセルが到達した場合、そのパケットを各回線に対応して設けられる対応の出力待ち行列に登録し、待機状態ＳＴ２に遷移する。この出力待ち行列は、１例として、１回線当り１パケットのみを格納し、出力すべきパケットが存在するときのみ、この出力待ち行列に出力パケットが登録される。図８においては、この出力待ち行列において回線ＳＬＢおよびＳＬＣのパケットＢ１およびＣ１がそれぞれ登録されている状態を示す。

然しながら、基準時刻順にパケットが、出力待ち行列に格納されても良い。また、各回線ごとの出力待ち行列を並列に設け、基準時刻に従って、対応の回線の出力待ち行列のパケットが選択されても良い。

この待機状態ＳＴ２は、待ち行列状態で、他回線の出力が完了するのを待つ状態であり、この待機状態ＳＴ２の待ち時間が、パケット送出が基準時刻よりも後にずれた場合のずれの時間に対応する。他回線の出力が完了すると、自身の基準時刻に到達し、対応の回線の出力待ち行列の先頭に登録されているパケットが出力される。出力状態ＳＴ３に遷移する。図８においては、パケットＡ１が出力されている状態を示す。

なお、このアイドル状態ＳＴ１から出力待ち行列へのパケットの登録時、他回線が出力するパケットが存在せず、また待ち行列が空の場合には、待ち停留時間０で、即座に、出力状態ＳＴ３に遷移する。この出力状態ＳＴ３においては、１パケット分のセルが順次出力され、１パケットの送出が完了すると、休止状態ＳＴ４に遷移する。

休止状態ＳＴ４は、データ転送量の公平性確保のためのパケット転送サイクル間隔を調整する期間である。前回のパケット出力時の待機時間が大きかった場合、この休止が不要な場合が存在する。この場合、休止状態ＳＴ４での停留時間０で、即座に、待機状態ＳＴ２に遷移する。また、出力待ち行列が空であり、また出力中の回線も存在しない場合、休止時間の残り量が最も少ない回線が、次の出力対象として選択される。この動作は、パケット出力が基準時刻よりも前倒しになった場合に相当し、休止時間の残りが、次の休止期間（基準時刻）算出時に加算される。

休止時間が経過した後、各回線に対応て設けられる優先キューにおいて送出可能なパケットが存在する場合、その送出可能なパケットを出力待ち行列に登録して、待機状態ＳＴ２へ遷移する。送出可能なパケットが存在しない場合、アイドル状態ＳＴ１に遷移し、パケット到達を待つ。

また、休止状態ＳＴ４において、休止状態期間が完了した回線から送出可能なパケットが出力待ち行列に登録されるため、パケット到達順でなく、各パケットサイズおよび待機時間を考慮して、出力リンクの占有時間の公平性を確保する。

図９は、この発明の実施の形態１に従う網インターフェイス内に設けられるパケット転送制御を行なうパケットスケジューリング装置の構成を概略的に示す図である。図９においては、１つの回線に対するパケットスケジューリング部の構成を示す。この図９に示すパケットスケジューリング装置が、各回線ごとに設けられる。

図９において、パケットスケジューリング装置は、図示しない優先キューにおいて形成されたパケットデータを入力する入力制御部１０と、入力制御部１０からのパケット入力指示に従って入力制御部１０を介してパケットデータを転送するバッファコントローラ１２と、バッファコントローラ１２からのパッケージ転送指示に従って、転送されたパッケージを格納するパケットバッファ１４と、入力制御部１０からのパケット転送指示に従って、出力すべきパケットのサイズを検出するとともに、出力タイミングを調整する公平性制御部１６と、公平性制御部１６からの基準時刻到達指示に従って、バッファコントローラ１２を介してパケットバッファ１４からのパケットを転送する出力制御部１８を含む。この出力制御部１８は、また、他回線が出力を待っているかを判定し、出力競合が解消するまで、データ出力を待ち合わせる。

公平制御部１６は、設定された基準時刻に到達しかつパケットバッファ１４に転送パケットが存在する場合、この先頭パケットをバッファコントローラ１２を介して出力制御部１８に転送する。また、このとき、基準時刻到達前に、出力回線が空き状態となると、出力制御回路１８はパケットバッファ１４からのパケットをバッファコントローラ１２を介して読出して出力回線に転送する。この前倒しの期間は、また、公平制御部１６に報知され、次の基準時刻算出時に加算される。

出力制御部１８は、他回線の出力状況を監視し、他回線がデータを対応の出力リンク（通信リンク）に転送中となりデータ転送の競合状態が発生した場合、その競合回線数を検出し、その検出した競合回線数を公平性制御部１６へ与える。公平性制御部１６は、この出力制御部１８での待ち時間およびこの転送パケットのサイズに基づいて、次のパケット転送時の基準時刻を設定する。この場合、公平性制御部１６は、１例として、パケットサイズＰＺと競合回線数ＣＰとの積ＰＺ・ＣＰからパケットサイズを引いた数をカウント値とするダウンカウンタで構成され、対応のパケット出力完了後、各クロックサイクルごとにこのカウント値を１減分する。これにより、基準時刻の検出を行うことができる。

なお、入力制御部１０へは、図示しない優先キューにおいてパケットが順次格納され、１つの送信パケットのみがパケットバッファ１４に転送されるように説明している。しかしながら、これに代えて、パケットバッファ１４は、ＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストアウト）型のバッファ回路で構成され、到着順のパケットを順次格納して順次読出す構成が用いられてもよい。

図１０は、図９に示すパケットスケジューリング装置の動作を示すフロー図である。以下、図１０を参照して、図９に示すパケットスケジューリング装置の動作について説明する。なお、以下の説明においては、パケットバッファ１４が、各回線ごとに対して設けられる優先キューであり、出力待ち行列は、出力制御部１８において形成される構成を想定する。

まず、入力制御部１０は、対応の回線からパケットが伝達されたかを監視する（ステップＳ１）。パケットが到達した場合、入力制御部１０は、バッファコントローラ１２へ、このパケットデータをパケット到達指示とともに与える。バッファコントローラ１２は、この入力制御部１０から与えられるパケットデータを、順次格納する（ステップＳ２）。

次いで、入力制御部１０からのパケット到達指示に従って、出力制御部１８は、出力データリンクに、他回線が、パケットデータを出力中であるかを監視する（ステップＳ３）。この他回線が出力リンクを使用していない場合には、出力制御部１８が、基準時刻到達前に、このパケットバッファ１４に格納された先頭パケットを出力リンクに出力する（ステップＳ４）。

一方、他回線が出力中の場合には、公平制御部１６は、出力待機中（競合中）の回線数を検出する。出力制御部１８は、公平性制御部１６からの情報に基づいて、基準時刻が到達したかを判定する（ステップＳ５）。基準時刻が到達したとき、他回線が出力中の場合には、この他回線の出力が完了するまで待つ（ステップＳ６）。

一方、他回線の出力が完了すると、出力制御部１８は、このバッファコントローラ１２を介してパケットバッファ１４に格納された先頭パケット（出力制御部１８において出力待ち行列化されたパケット）を出力する（ステップＳ４）。また、ステップＳ４において、パケットデータが出力制御部１８を介して出力された場合、公平性制御部１６は、そのパケットのサイズと基準時刻と競合回線数とに基づいて、待機時間（休止期間）を検出する（ステップＳ７）。この待機時間（休止期間）は、ステップＳ７において、パケットデータを出力した場合の前倒しの負の待機時間および他回線出力中（ステップＳ６）のために待ち合わせた待機時間（すなわち正の待機時間）両者を含む。このパケットバッファの先頭パケットの出力後、公平性制御部１６は、パケットサイズ、競合回線数および待機時間とに基づいて、次の基準時刻（休止期間）を設定する（ステップＳ８）。

この休止期間の設定後、送信パケットが存在するかを判定する（ステップＳ９）。送信パケットが存在する場合、再び、ステップＳ３へ戻り、送信パケットが存在しない場合、ステップＳ１へ戻り、次のパケットの到達を待つ。

以上の構成により、各回線ごとに、他の回線のパケットサイズおよび使用状況に応じて、公平にデータ転送量を各回線に割当てて、パケットを転送することができる。

なお、この各回線ごとにパケットスケジューリング装置を設ける場合、出力競合回線数を検出する構成としては、パケットバッファにパケットが格納される場合、フラグを出し、各回線ごとに、他回線からのこのパケット存在フラグを検出することにより、出力競合回線数を識別することができる。また、これに代えて、出力制御部１８において、出力待ち行列化されたパケットが存在するとき、各出力制御部１８が、出力パケットが存在することを示すフラグを立てて、図示しない制御回路において競合回線数を検出して、公平性制御部１６に、その競合回線数情報を与えるように構成されても良い。

図１１は、図９に示すパケットスケジューリング装置における１つの回線からの出力リンクに対するパケット転送動作を模式的に示す図である。図１１においては、入力回線ＳＬｉとして、ＡＤＳＬが一例として示され、また出力リンクＬＫとして、ＧｂＥ（ギガビットイーサネット（登録商標））が一例として示される。本実施の形態１のスケジュールング装置が適用される入力回線および出力リンクは、これらに限定されない。この図１１に示す動作においては、パケットバッファ１４は、出力待ち合わせ行列であり、対応の回線の先頭パケットを図示しない優先キューから格納する。

図１１において、パケットバッファ部１４において、パケット♯１が格納されると、このパケット♯１は、出力制御部１８により、他回線の出力競合により競合が解消するまで待ち合わせる。この競合状態が解消すると、出力制御部１８は、パケット♯１を出力リンクＧｂＥに出力する。一方、公平性制御部１６は、この出力制御部１８における待機時間と出力競合回線数とパケット♯１のサイズとに基づいて、次のパケットの送出抑制期間を決定する。この抑制期間中に、次のパケット♯２が伝達され、パケットバッファ部１４に格納されると、パケット送出抑制期間（休止期間）が完了するまで、パケットバッファ部１４において、このパケット♯２が格納される。休止期間が完了すると、出力制御部１８は、また、他回線の出力競合状態に応じて、競合が解消するまで待ち合わせ、競合解消時、このパケット♯２を出力リンクＧｂＥに伝達する。このパケット♯２についても、公平性制御部１６は、パケット♯２のサイズおよび待機時間に基づいて、また競合回線数情報に基づいて、パケット送出抑制期間を決定する。

パケット♯３は、この休止期間完了後に到達しており、パケットバッファ部１４から出力制御部１８へ転送され、出力制御部１８は、他回線との競合開始まで待ち合わせた後、パケット♯３を出力リンクＧｂＥに出力する。公平性制御部１６は、また、このパケット♯３のサイズ、出力競合回線数および待機時間に基づいて、次のパケット送出抑制期間（休止期間）を決定する。

これにより、パケット単位でデータを転送する場合、ＡＴＭセルベースと同様の公平性をパケットレベルにおいても維持することができる。

なお、基準時刻は、出力回線における競合が解消されたときに、その最小値にリセットされる構成が用いられればよい。

また、上述の説明において、パケットバッファが優先キューとして形成され、優先キューの１つの先頭パケットが、出力制御部に転送される構成が用いられても良い。

［変更例］
図１２は、この発明の実施の形態１の変更例に従うパケットスケジューリング装置の構成を概略的に示す図である。図１２において、パケットスケジューリング装置は、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎそれぞれを介して与えられるパケットを格納する入力部２０と、この入力部２０に格納されたパケットを、順次、公平性制御部２４の制御の下に出力する出力制御部２２を含む。

入力部２０は、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎそれぞれに対して設けられ、ＦＩＦＯ態様で与えられたパケットを格納するキューバッファＱＢ１−ＱＢｎを含む。これらのキューバッファＱＢ１−ＱＢｎは、それぞれパケット単位で与えられたセルベースのパケットを格納する。

出力制御部２２は、キューバッファＱＢ１−ＱＢｎそれぞれから転送される先頭パケットを格納する出力パケットキュー２２ａと、この出力パケットキュー２２ａに格納されたパケットを公平性制御部２４の制御の下に選択して出力リンクＬＫに出力する出力回路２２ｂを含む。出力パケットキュー２２ａには、各回線ごとに出力パケットキューメモリが設けられ、各入力回線ごとに、１つのパケットが、対応の出力パケットキューメモリに格納される（送信パケットが存在するとき）。

公平性制御部２４は、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎそれぞれに対して設けられる基準時刻カウンタＣＮＴ１−ＣＮＴｎと、これらの基準時刻カウンタＣＮＴ１−ＣＮＴｎの基準時の最小値を検出する最小値検出回路２４ａと、出力パケットキュー２２ａからの出力パケットの回線情報およびそこにおける待機期間情報に基づいて、出力回路２２ｂからの出力時休止期間を検出する待機期間／パケットサイズ検出回路２４ｂを含む。

この最小値検出回路２４ａは、出力競合時、基準時刻カウンタＣＮＴ１−ＣＮＴｎの最小のカウント値（最先の基準時刻）に対応する入力回線の出力パケットを選択するように、出力パケットキュー２２ａの出力パケットを選択する。出力回路２２ｂは、出力リンクＬＫが送信可能なとき、この出力パケットキュー２２ａから与えられたパケットを転送する。

待機期間／パケットサイズ検出回路２４ｂは、出力パケットキュー２２ａにおいて各回線が待機している期間をそのパケットサイズとともに検出する。出力競合回線数は、この出力パケットキュー２２ａにおいて、各回線ごとに設けられた出力キューメモリにおいて、出力パケットが格納されているキューメモリを識別することにより検出される。これらの情報に基づいて、パケットとパケットの間のサイクル数が算出され、対応の送出されたパケットに対応する入力回線に対する基準時刻カウンタＣＮＴｉのカウント値が更新される。

基準時刻カウンタＣＮＴ１−ＣＮＴｎは、出力パケットキュー２２ａが空になると、初期値にリセットされる。すべての基準時刻カウンタＣＮＴ１−ＣＮＴｎが初期値にリセットされている状態では、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎにおいては、到達順序で、出力パケットキューへ、パケットが転送される。また、これらの基準時刻カウンタＣＮＴ１−ＣＮＴｎにおいて、１つの転送サイクルでずれを吸収することができない場合には、その未吸収部分は、オーバフロー値またはアンダーフロー値として保持され、次のサイクルにおいてこれらの未吸収値が再度考慮されて、基準時刻の算出が行われる。

なお、この出力リンクＬＫが、イーサネット（登録商標）の場合、他の出力回路（別のＬＡＮなど）が接続され、通信リンクＬＫが別のＬＡＮなどの使用により、待機状態になる場合がある。この場合、この入力回線ＳＬ１−ＳＬｎは、すべて同じ待ち合わせ時間を持つため、この出力リンクＬＫの他回線（ＬＡＮ等）の出力による遅延は考慮されない。これにより、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎについてのパケットレベルでの公平性を確保するように、出力リンクＬＫへの転送を監視制御することができる。

なお、基準時刻カウンタＣＮＴ１−ＣＮＴｎは、正および負の符号を有するアップ／ダウンカウンタで構成されてもよく、またアンダーフロー値は別のレジスタに格納される構成が利用されてもよい（１つの出力サイクルで、標準時刻のずれの調整を行なうことができない場合に備えて）。

以上のように、この発明の実施の形態１に従えば、各出力リンクに対する入力リンクを、パケットのサイズおよび競合回線数に基づいて、休止期間すなわちパケットとパケットの間の転送期間を決定しており、セルレベルのデータ転送の公平性をパケットレベルでの転送においても保証することができ、たとえばセルベースでデータを転送するＡＤＳＬなどをパケットベースでデータを転送するＥＡＲＴＨＥＮＥＴ（イーサネット（登録商標））に接続してデータを転送する場合において、データ転送量の公平性を維持することができる。

なお、上述の説明においては、入力パケットは、セルベースで転送されている。しかしながら、この入力パケットは、ＩＰ（インターネットプロトコル）パケットのように、サイズ可変のパケットの形態で与えられ、セルベースでなくてもよい。この場合、パケットのサイズは、パケットの転送クロックサイクル数により検出することができる。

［実施の形態２］
図１３は、この発明の実施の形態２に従う網インターフェイス１の構成を概略的に示す図である。図１３において、網インターフェイス１は、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎを介して伝達されるデータパケットを順次その出力順序を調整して出力するデータ出力処理装置３０と、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎを介して伝達される音声データをＩＰパケットに変換し、かつその音声パケットＶＰＫの出力順序を調整して出力する音声出力処理装置３２と、これらのデータ出力処理装置３０および音声出力処理装置３２からのパケットＤＰＫおよびＶＰＫを受け、その出力競合を調停して出力回線（通信リンク）ＬＫに伝達する出力伝送制御装置３４を含む。

音声出力処理装置３２は、たとえばゲートウェイを含み、回線ＳＬ１−ＳＬｎから伝達される音声データをパケットに変換する。この音声出力処理装置３２は、また、実施の形態１に示す網インターフェイスのデータ出力制御部と同様の構成を備え、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎからの音声データの競合時、音声パケットの出力順序をデータ転送量が公平となるように、公平性制御を行なって、出力パケットＶＰＫを生成する。

出力伝送制御装置３４は、この音声出力処理装置３２からの音声パケットＶＰＫを、データ出力処理装置３０からのデータパケットＤＰＫよりも優先順位を高くし、データパケットＤＰＫと音声パケットＶＰＫの競合時、出力中のデータパケットＤＰＫの伝送が完了すると、優先的に、音声パケットＶＰＫを出力する。

データ出力処理装置３０は、先の実施の形態１と同様の構成を備え、かつ、さらに、出力伝送制御装置３４における待ち合わせ期間に従って、データパケットＤＰＫの基準時刻を、音声パケットＶＰＫの出力転送期間による待機時間分調整する。

図１４は、図１３に示す網インターフェイスの１つの回線に関連するパケットＤＰＫおよびＶＰＫの出力動作を模式的に示す図である。今、図１４に示すように、１つの入力回線ＡＤＳＬ（ＳＬ１−ＳＬｎのいずれか）において、データパケット♯１および♯２が順次与えられた状態を考える。パケット♯１が、出力制御部へ転送され、他回線との出力競合により待ち合わせた後、出力される。公平性制御部において、出力競合の回線数および転送パケット数をもとに、休止期間を決定する。この休止期間が完了する前に、音声データＶｏＩＰ１が与えられと、出力伝送制御装置３４は、この音声パケットＶｏＩＰ１を、優先的に出力する。音声出力処理装置３２においては、この音声データについても、他回線からの音声パケットとの競合処理を行なっており、この音声パケットＶｏＩＰ１においても、他回線の音声出力との競合により待ち時間（音声パケットのサイズと競合回線数との乗算値により与えられる）が生じている。この音声パケットＶｏＩＰ１の伝送により、パケット♯２に対する休止期間には、この音声パケットＶｏＩＰ１を転送した分（パケットサイズと競合回線数の乗算値）が加算される。したがって、このパケット♯２に対する休止期間が長くなる。この休止期間中に、再び、音声パケットＶｏＩＰ２、およびＶｏＩＰ３がそれぞれ与えられ、データパケットの転送に対して優先的に、それぞれ出力される（他回線との音声データの出力競合を解消して）。

これらの音声データパケットＶｏＩＰ２、およびＶｏＩＰ３の転送により、さらに、データパケット♯２に対する休止期間がこれらの音声パケットＶｏＩＰ２およびＶｏＩＰ３を転送した分長くされる。公平性制御部において休止期間が完了したと判定されると、このデータパケット♯２が出力制御部へ転送され、出力制御部において、他回線との出力競合による待ち時間を経過した後、出力リンクＧｂＥに、このデータパケット♯２が転送される。

したがって、ＩＰ電話などにおいては音声データは、遅延をできるだけ小さくして転送することが要求されるため、優先的に出力する。この優先度の高いパケットの送出時、優先度の低いパケット（データパケット）に対する休止期間が、その優先度の高いパケットを転送した分加算される。

この場合、音声パケットＶｏＩＰの転送レートがデータパケットの転送レートと異なる場合、音声パケットの転送に要したクロックサイクル数（待合せ期間を考慮する）を検出して、休止期間を計算する。

以上のように、これらの優先順位の異なる層それぞれにおいて、出力競合処理を行ない、さらに、優先度の高いデータを優先的に転送することにより、これらの優先順位の異なるデータそれぞれのデータ転送量の公平性を維持しつつ効率的にデータ転送を行なうことができる。

この実施の形態２における音声出力処理装置３２の構成としては、実施の形態１において示される図９または図１２に示す構成を利用して、図１０に示す動作フローに従って処理を実行する。

音声データＶｏＩＰ（ＶＰＫ）は、この出力回線ＬＫに割当てられた速度よりも遅い出力レートで、すなわち、広い間隔で出力される。

図１５は、図１３に示すデータ出力処理装置３０および出力伝送制御装置３４の構成の一例を概略的に示す図である。音声出力処理装置３２は、図９または図１２に示すデータ処理装置と同様の構成を備え、各回線ごとに音声データの出力制御を行なって、データ転送量の公平性を維持する。

図１５において、データ出力処理装置３０は、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎそれぞれに対して設けられるキューバッファを含み、与えられたパケットを順次格納するパケットキューバッファ２０と、パケットキューバッファ２０から読出されたパケットデータを格納する出力パケットキューを含み、先頭パケットから順次出力する出力制御部２２と、この出力制御部２２において待機した期間およびパケットサイズに基づいて、対応の回線に対する休止期間を算出する休止期間算出部４４と、各回線ごとに、休止期間を決定し基準時刻を保持する基準時刻保持部４０と、基準時刻保持部４０の最先の基準時刻を検出し、対応の回線のキューバッファからのパケットを出力制御部２２へ転送する最先時刻検出部４２と、音声データ出力時の待ち合わせ時間を検出する待ち時間検出部４６とを含む。

パケットキューバッファ２０は、図１２に示す構成と同様、入力回線ＳＬ１−ＳＬｎそれぞれに対応して設けられるパケットキューを含み、各対応の入力回線から与えられたパケットをＦＩＦＯ態様で格納する。最先時刻検出部４２は、基準時刻保持部４０に保持される各回線ごとの基準時刻のうち最先の基準時刻に対応するキューバッファの内容を読出し出力制御部２２へ与える。

休止期間算出部４４は、この出力制御部２２において待ち行列化されたパケットがデータパケットＤＰＫとして出力されたとき、そのサイズおよび待ちサイクル数を検出して、休止期間を算出し、その算出した時刻に従って基準時刻保持部４０における対応の回線の基準時刻を更新する。この基準時刻保持部４０は、たとえば、各入力回線ごとに設けられるカウンタを含み、各カウンタのカウント値が、この休止期間算出部４４で算出された休止期間分そのカウント値が更新される。

出力伝送制御装置３４は、データパケットＤＰＫを伝送するデータ伝送部５０と、音声データパケットＶＰＫを伝送する音声伝送部５２を含む。このデータ伝送部５０は、音声伝送部５２が、音声データパケットＶＰＫを入力したとき、対応のデータパケットＤＰＫの送出後、待機状態となり、音声伝送部５２に、その音声データパケットＶＰＫを伝送させる。待ち時間検出部４６は、このデータ伝送部５０における、音声データパケットＶＰＫの伝送による待ち時間を検出し、基準時刻保持部４０に保持される各回線の基準時刻を、その待ち時間だけ更新する（加算する）。

また、音声伝送部５２は、データ伝送部５０がデータパケットＤＰＫを送出している途中に、音声データＶＰＫを受けた場合、この出力中のデータパケットＤＰＫの送出完了を待つ。この場合、音声伝送部５２は、データパケットＤＰＫの出力による待ち合わせ期間、各音声パケットＶＰＫに対する基準時刻の更新が行われてもよい。

以上のように、この発明の実施の形態２に従えば、優先順位の異なるデータ、においてそれぞれ各優先度の層それぞれにおいて公平性制御を行ない、かつ優先度の高いデータを優先的に出力するとともに、優先度の低いデータパケットに対して、その待ち合わせ期間を考慮して公平性制御（基準時刻の変更）を行なっている。従って、優先順位が階層的なネットワークシステムにおいて、データ転送の優先順位を維持しつつ、各優先順位の異なる層それぞれにおいてパケット転送量の公平性を維持することができる。

上述の説明においては、データパケットおよび音声パケットを、ＡＤＳＬからＧｂＥ（ギガビットイーサネット（登録商標））へ転送する網インターフェイスの部分について説明している。しかしながら、このデータパケットは、セルベースで転送されず、ＩＰパケットの形態で転送されてもよい。

また、音声データがＶｏＩＰで伝達される場合、データパケットよりも、音声データパケットＶｏＩＰの転送時の優先順位を高くしている。しかしながら、たとえば電子メールなどの遅延が特に問題とならないデータパケットに対して、さらに優先順位を低くするなど３層以上の優先順位の階層構造とし、各層において、公平性制御を行ない、優先度の高い層のデータを、優先的に出力する構成が利用されてもよい。

また、データ伝送路としては、イーサネット（登録商標）およびＡＤＳＬに限定されず、一般のネットワークシステムおよびＩＰネットワークにおいても本発明を、網インターフェイスとして適用することができる。

この発明が適用されるネットワークの構成の一例を概略的に示す図である。 この発明の実施の形態１におけるデータパケットの競合状態を示す図である。 この発明の実施の形態１におけるセルレベルおよびパケットレベルでの公平性を維持したデータ転送シーケンスを示す図である。 この発明の実施の形態１における基準時刻の更新のシーケンスの一例を示す図である。 この発明の実施の形態１における基準時刻に従ったパケット転送シーケンスを示す図である。 この発明の実施の形態１における基準時刻変更シーケンスを説明する図である。 この発明の実施の形態１における基準時刻算出シーケンスを示す図である。 この発明の実施の形態１におけるパケット転送の状態遷移を示す図である。 この発明の実施の形態１におけるパケットスケジューリング装置の構成の一例を示すずである。 図９に示すパケットスケジューリング装置の動作を示すフロー図である。 この発明の実施の形態１における１つの回線におけるデータパケットの転送シーケンスを示す図である。 この発明の実施の形態１の変更例に従うパケットスケジューリング装置の構成の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２に従う網インターフェイスの構成を概略的に示す図である。 この発明の実施の形態２における１つのデータ回線に関するデータパケットの転送シーケンスを示す図である。 図１３に示すデータ出力処理装置および出力伝送制御装置の構成の一例を概略的に示す図である。

符号の説明

１ 網インターフェイス、１０ 入力制御部、１２ バッファコントローラ、１４ パケットバッファ、１６ 公平性制御部、１８ 出力制御部、２０ 入力制御部、２２ 出力制御部、２４ 公平性制御部、３０ データ出力処理装置、３２ 音声出力処理装置、３４ 出力伝送制御装置、４０ 基準時刻保持部、４２ 最先時刻検出部、４４ 休止期間算出部、４６ 待ち時間検出部。

Claims (9)

1. 複数の第１の回線それぞれを介して転送されるパケットを回線ごとに格納するパケット格納手段、
   前記複数の第１の回線のうちの並行してパケットを転送する競合状態の回線の数を検出する競合回線検出手段、
   前記パケット格納手段において格納されたパケットのうちの第１のパケットを前記複数の回線に共通に配置されるリンクを介して転送する出力制御部、および
   前記第１のパケットのサイズを検出し、該検出サイズと競合回線数とを乗算し、該乗算結果に基づいて算出されたサイクル遅延したサイクルを前記第１のパケットに対応する回線の出力制御部からの次の読出に対する基準時刻として設定する公平性制御部を備える、パケットスケジューリング装置。
2. 前記公平性制御部は、さらに、
   前記出力制御部からの第１のパケット同一回線からの次のパケットの前記リンクへの転送時点と前記設定された基準時刻とのずれを検出するずれ検出手段と、
   前記検出手段により前記次のパケットの出力が、前記基準時刻よりも遅延して出力されたことが検出されると、前記検出手段により検出された遅延サイクル数分、前記同一回線からの次の読出の基準時刻を速くする出力調整手段とをさらに備える、請求項１記載のパケットスケジューリング装置。
3. 前記公平性制御部は、さらに、
   各前記第１の回線に対応して配置され、対応の第１の回線を介して伝達されたパケットが前記出力制御部を介して前記リンクに出力するまでのサイクルを監視する出力監視手段と、
   前記出力監視手段により前記公平性制御部により設定された基準時刻より早い読出が検出されると、該早い読出サイクル分、対応の第１の回線の次の読出サイクルを遅延するように前記基準時刻を調整する出力調整手段をさらに備える、請求項１記載のパケットスケジューリング装置。
4. 前記リンクに結合され、前記複数の第１の回線を介して転送されるパケットよりも優先度の高くかつ互いに異なる回線を介して転送されるパケットをそれぞれ格納する第２のパケット格納手段、
   前記複数の第２パケット格納手段に格納されたパケットのうち同時にパケットを転送する競合状態の回線を検出する第２の競合回線検出手段、
   前記第２のパケット格納手段において格納されたパケットのうちの第２のパケットを前記リンクを介して転送する第２の出力手段、
   前記第２のパケットのサイズを検出し、該検出サイズと前記第２の競合回線検出手段により検出された競合回線数とを乗算する第２の読出制御手段、
   前記第２のパケットに対応する回線の次の読出を規定する基準時刻として前記第２の読出制御手段により算出されたサイクル分、遅延したサイクルに設定する第２の出力制御手段、および
   前記第２の出力手段の転送パケットを優先的に前記リンクに転送する転送調整手段をさらに備える、請求項１記載のパケットスケジューリング装置。
5. 前記転送調整手段により調整されたサイクルを前記第１の出力制御手段の基準時刻に加算する優先調整手段をさらに備える、請求項４記載のパケットスケジューリング装置。
6. 前記転送調整手段は前記第２のパケットの設定された基準時刻からのずれたサイクル分、前記第２のパケットの次の読出タイミングを規定する基準時刻に対して調整する手段を備える、請求項４または５記載のパケットスケジューリング装置。
7. 複数の回線からのパケットを共通のリンクへ転送するパケットのスケジューリング方法であって、
   前記複数の回線を介して転送されるパケットが、前記共通のリンクへの転送時に競合するとき、前記リンクに転送されたパケットのサイズと競合回線数とを乗算し、該転送パケットの回線からの次のパケットの前記リンクへの転送タイミングを前記乗算サイクル後に設定するステップを備える、パケットスケジューリング方法。
8. 前記パケットの前記リンクへの転送が、前記設定された転送タイミングと異なるとき、前記パケットを送出した回線からの次のパケット読出タイミングを、そのずれた分だけ、反対方向に調整するステップをさらに備える、請求項７記載のパケットスケジューリング方法。
9. 前記複数のパケットは、互いに優先順位の異なる複数種類のパケットを含み、
   優先順位の異なるパケットの前記リンクへの出力の競合時、優先順位の高いパケットを前記リンクへ優先的に出力し、かつ優先順位の低いパケットの次の読出サイクルを前記優先順位の高いパケットを出力した分遅延するステップをさらに備える、請求項７記載のパケットスケジューリング方法。

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