KR20020091088A - 통신 네트워크에서 패킷 다중화를 위한 멀티레벨 스케줄링방법 - Google Patents

통신 네트워크에서 패킷 다중화를 위한 멀티레벨 스케줄링방법 Download PDF

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Abstract

전기통신 네트워크에 있어서 데이터 트래픽 관리를 위한 방법과 시스템이 제공된다. 통신 사용자 채널을 보다 효과적으로 이용하기 위해 최종 사용자 데이터 스트림을 집합한다. 대역폭을 다양한 사용자들의 데이터 스트림에 다이나믹하게 할당하여, 통신 비용을 효과적으로 줄인다. 시스템은 서비스 클래스 선택기와 복수의 스트림 선택기를 포함한다. 각 스트림 선택기는 단일 버짓 카테고리와 관련된다. 데이터는 최종 사용자에 의해 할당된 우선 순위에 따라 큐에 놓인다. 최종 사용자들과 최종 사용자들의 버짓 카테고리 가입에 의해 제공되는 트래픽에 응답하여 서비스 클래스 선택기와 하나의 스트림 선택기를 통해 데이터 패킷이 송신된다.

Description

통신 네트워크에서 패킷 다중화를 위한 멀티레벨 스케줄링 방법{MULTI-LEVEL SCHEDULING METHOD FOR MULTIPLEXING PACKETS IN A COMMUNICATIONS NETWORK}
사용자가 디지털 데이터 스트림을 송신하고자 할 때 고 대역폭 채널이 종종 요구된다. 흔히 데이터 스트림은 큰 지연을 허용할 수 없는 높은 우선 순위 데이터(예를 들어, 음성 통신)부터 낮은 우선 순위 데이터(예를 들어, 전자 메일)까지 분포하는 다른 우선 순위의 데이터를 포함한다.
통신 네트워크에 액세스하는 것은 전형적으로 네트워크 상의 노드에서 설비를 관리하는 전자 통신 서비스 공급자에 의해 제공된다. 일반적으로, 서비스 공급자는 다중 사용자에 대해 네트워크로의 액세스를 제공한다. 사용자는 다중 데이터 스트림을 제공할 수 있다. 충분한 커패시티(즉, 대역폭)을 보장하기 위하여, 사용자는 흔히 각 채널이 각각의 데이터 스트림의 최대 기대 대역폭 조건을 처리할 수 있는 별개의 채널을 계약한다. 전형적으로, 채널은 특정 통신과 관련된 물리적인트렁크, 시간 분할 다중화(time division multiplexing; TDM) 시스템에서의 시간 슬롯 할당 또는 주파수 분할 다중화 시스템에서의 특정 주파수(예를 들어, 광학 파장 분할 다중화(optical wavelength division multiplexing; WDM) 시스템에서의 파장 영역)이다.
다중 데이터 스트림을 갖는 사용자는 흔히 다중 개별 채널이 각 데이터 스트림의 최대 기대 대역폭을 지원하도록 배열하여야 한다. 흔히, 이들 채널은 최대 대역폭의 작은 부분에서 동작한다. 그 결과, 사용자는 요구되는 평균 대역폭을 크게 넘는 대역폭 커패시티를 개별 채널이 항상 최대 커패시티 근처에서 동작하는 경우 보다 높은 가격으로 구입하게 된다.
본 출원은 2000년 2월 8일자 미국 특허 출원번호 60/181,003호를 우선권으로 한다.
본 발명은 전자 통신 분야에 관한 것이고, 보다 자세하게는 집합 사용자 시스템에서 패킷 송신의 관리에 관한 것이다.
본 발명의 전술한 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면에 도시되고 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 보다 구체적인 설명을 통해 명백해질 것이다. 도면들은 반드시 실제 축척을 반영하고 있지는 않으며, 본 발명의 원리를 설명하는데 중점을 두었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 채널로 패킷을 멀티플렉싱하기 위한 시스템의 하이 레벨 블럭도이며,
도 2A 및 2B는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자에 대한 밴드폭 할당의 예로서 버짓 카테고리 가입(subscription) 및 노드 밴드폭 할당을 설명하는 도면이고,
도 3A 및 3B는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자에 대한 밴드폭 할당의 다른 예로서 버짓 카테고리 가입 및 노드 밴드폭 할당을 설명하는 도면이며;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 스트림 선택기를 위한 이벤트의 시퀀스를 나타내는 흐름도이고;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토큰 카운터를 나타내는 도면이며;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고객 송신 자격을 판정하기 위한 단계들의 시퀀스를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 전자통신 네트워크에서 데이터 송신(즉, 트래픽)의 관리 방법에 관한 것이다. 전용의 고정된 대역폭 통신 채널을 갖는 개별 최종 사용자 데이터 스트림을 지원하기 보다, 통신 채널의 보다 효과적인 이용을 위하여 데이터 스트림이 다른 최종 사용자 데이터 스트림과 다중화된다. 대역폭은 다양한 사용자에게 다이다믹하게 할당되어, 그들의 통신 비용을 효과적으로 줄인다. 전자 통신 공급자는 향상된 통계적 다중화와 관련하여 보다 높은 자원 활용을 하고 관련된 지원 비용의 감소로 인하여 이익을 얻는다.
본 발명은 패킷을 통신 네트워크로 다중화하기 위한 방법 및 다중화기에 관한 것이다.
일 실시예에서 다중화기는 소정의 클래스를 갖는 패킷, 패킷을 수신하는 수신기, 및 수신기와 통신하는 송신기를 포함한다. 송신기는 패킷의 소정의 버짓(budget)과 소정의 클래스에 응답하여 패킷을 송신한다. 본 실시예에서 소정의 버짓은 복수의 소정의 클래스를 포함한다. 또한 다른 실시예에서 다중화기는 송신기와 통신하는 통신 네트워크를 포함한다.
일 실시예에서 상기 방법은 소정의 클래스를 갖는 패킷을 수신하는 단계 및 패킷의 소정의 버짓과 소정의 클래스에 응답하여 패킷을 송신하는 단계를 포함한다. 본 실시예에서 소정의 버짓은 복수의 소정의 클래스를 포함한다. 소정의 클래스는 우선 순위 클래스일 수 있다. 다른 실시예에서 소정의 버짓은 복수의 버짓 중의 하나이다.
일 실시예에서, 상기 방법은 소정의 클래스를 갖는 패킷을 수신하는 단계와, 상기 패킷의 상기 소정의 클래스 및 소정의 버짓(budget)에 응답하여 통신 네트워크를 통해 상기 패킷을 송신하는 단계를 포함한다. 이 실시예에서 상기 소정의 버짓은 복수의 소정의 클래스를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 멀티플렉서는 서비스 클래스 선택기 및 복수의 스트림 선택기를 포함한다. 서비스 클래스 선택기는 복수의 입력 단자와 하나의 출력 단자를 갖는다. 각 스트림 선택기는 하나의 버짓 카테고리와 연관되며 복수의 입력 단자와 하나의 출력 단자를 갖는다. 각 스트림 선택기로부터의 한 입력 단자는 서비스 클래스 선택기와 통신한다. 서비스 클래스 선택기는 선택된 스트림 선택기로부터의 송신 요구에 응답하여 자신의 입력 단자들 중 하나로부터 스트림 선택기들 중 하나의 선택된 입력 단자로 패킷을 송신한다.
일 실시예에 있어서, 상기 멀티플렉서는 서비스 선택기 클래스의 입력 단자들 중 하나와 각각 통신하는 복수의 서비스 클래스 큐를 포함한다. 다른 실시예에서, 멀티플렉서는 복수의 서비스 클래스 선택기를 포함한다. 서비스 클래스 선택기들의 각각은 하나의 출력 단자와 복수의 입력 단자를 갖는다. 서비스 클래스 선택기의 각 출력 단자는 각 스트림 선택기의 입력 단자들 중 하나와 통신한다. 또다른 실시예에 있어서, 멀티플렉서는 복수의 스트림 선택기 중 각각과 통신하는 입력 단자 및 출력 단자를 갖는 레벨 선택기를 포함한다. 또다른 실시예에서 멀티플렉서는 스트림 선택기들의 각 출력 단자와 통신하는 입력 단자들을 가지며 레벨 선택기의 각 입력 단자와 통신하는 출력 단자들을 갖는 레이트 리미터(rate limiter)를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 서비스 클래스 선택기 내에서 패킷을 수신하는 단계와 스트림 선택기로부터 송신 자격 권한 송신의 가능성에 응답하여 스트림 선택기에 패킷을 할당하는 단계를 포함한다. 또다른 실시예에서, 상기 방법은 서비스 클래스 선택기 내에서 패킷 수신에 앞서 복수의 서비스 클래스의 큐 중 하나로의 패킷을 수신하는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 방법은 레벨 선택기로 송신되는 패킷의 레이트를 조정하는 단계를 포함한다. 또다른 실시예에서, 상기 방법은 패킷을 송신하기 전에 패킷의 자격을 판정하는 단계를 포함한다.
사용자에게는 가입되는 서비스 클래스에 따른 대역폭이 할당된다. 사용자는 통상 송신될 데이터의 중요도(즉, 우선 순위) 및 예상되는 트래픽량에 따라, 다양한 버짓 카테고리에 가입한다. 따라서, 사용자는 10 메가비트/초의 보증 대역폭, 10 메가비트/초의 조절 대역폭, 및 최선 노력 가중치(best effort weight) 20으로 가입할 수 있다. 상기 최선 노력형의 버짓 카테고리에 가능한 대역폭은 그들의 최선 노력 가입의 상대적 가중치에 따라 사용자에게 분배된다.
도 1에 따르면, 사용자 데이터 스트림(10', 10'', 10''')(일반적으로 10) 각각으로부터의 데이터 패킷은 복수의 헤더 분석기(14', 14'', 14''')(일반적으로 14) 중의 각 하나에 의해 수신된다. 각 헤더 분석기(14)는 사용자 스트림(10)으로부터 데이터 패킷의 헤더를 판독한다. 그 후, 분석기(14)는 상기 헤더 분석기(14)와 관련된 서비스 클래스 큐(18', 22', 26', 18'', 22'',26'', 18''', 22''', 26''')(일반적으로 18, 22, 26) 중 하나로 상기 데이터 패킷을 보낸다.
서비스 클래스 큐(18, 22, 26)의 각각은 데이터 우선 순위(높은 우선 순위, 중간 우선 순위, 및 낮은 우선 순위) 중 하나에 대응한다. 예시를 위해, 서비스 클래스 큐(18)는 높은 우선 순위 데이터에 대응하며, 서비스 클래스 큐(22)는 중간 우선 순위 데이터에 대응하며, 서비스 클래스 큐(26)는 낮은 우선 순위 데이터에 대응할 것이다. 사용자 스트림(10)으로부터의 데이터 패킷의 헤더가 상기 데이터 패킷이 높은 우선 순위로서 마크되었음을 가리킨다면, 헤더 분석기(14)는 상기 패킷을 높은 우선 순위의 서비스 큐에 놓을 것이다. 유사하게, 상기 패킷 헤더가 상기 패킷이 중간 우선 순위 혹은 낮은 우선 순위로서 마크되었음을 가리킨다면, 상기 패킷은 중간 우선 순위 서비스 큐(22) 혹은 낮은 우선 순위 서비스 큐(26)에 놓일 것이다.
일단 상기 패킷이 서비스 클래스 큐(18, 22, 26) 중 하나에 있다면, 상기 패킷은 스트림 선택기(50', 50'', 50''')(일반적으로 50)로 보내기 위해 상기 큐(18, 22, 26)로부터 서비스 클래스 선택기(30', 30'', 30''')(일반적으로 30)에 의해 삭제된다. 서비스 클래스 선택기(30) 각각은 4개의 라인 방식(하이 레디(34', 34'', 34''')(일반적으로 34), 레디(38', 38'', 38''')(일반적으로 38), 패킷(42', 42'', 42''')(일반적으로 42), 및 송신(44', 44'', 44''')(일반적으로 44)으로 모든 스트림 선택기(50)와 통신한다(명백하게 하기 위해, 제1 서비스 클래스 선택기(30)의 상기 4개의 라인(34,38,42,44)만이 명시적으로 도시되어 있다). 서비스 클래스 선택기(30)는 서비스 클래스 큐(18, 22, 26)로부터 상기 패킷을 제거하고, 스트림 선택기(50)에 의해 지시받았을 때 상기 스트림 선택기(50) 중 하나로 상기 패킷을 송신한다. 각 스트림 선택기(50)는 버짓 카테고리(보증, 조절, 혹은 최선 노력) 중 각각에 대응한다. 예시적 목적만으로, 스트림 선택기(50')는 보증 버짓과 관련되고, 스트림 선택기(50'')는 조절 버짓과 관련되고, 스트림 선택기(50''')는 최선 노력 버짓과 관련된다. 스트림 선택기(50)는 그 대응되는 버짓 카테고리에서 상기 패킷을 송신하기 위해 가능한 임의의 대역폭 버짓이 존재하는지 여부를 판단한다.
서비스 클래스 큐(18, 22, 26)에서 스트림 선택기(50)로의 데이터 패킷의 전달에 있어, 상기 시스템이 가장 큰 유연성을 보여준다. 서비스 클래스 큐(18, 22, 26) 각각을 하나의 고유한 스트림 선택기(50', 50'', 50''')와 관련시키는 대신, 본 시스템은 상기 패킷을 보내기 위해 서비스 클래스 선택기(30)가 어느 스트림 선택기(50', 50'', 50''')로 보낼지를 선택하는 것을 가능하게 한다. 스트림 선택기(50', 50'', 50''')로부터의 서비스 클래스 큐(18, 22, 26)의 분리로 사용자는 상이한 클래스의 서비스 트래픽 흐름들 간의 자원을 공유할 수 있게된다.(예를 들어, 중간 혹은 낮은 우선 순위의 트래픽을 전달하기 위해 높은 우선 순위의 트래픽에 의해 사용되지 않은 사용 보증 버짓).
예를 들어, 서비스 클래스 큐(18)가 높은 우선 순위의 패킷을 대기열에 놓고, 서비스 클래스 큐(22)가 대기열에 놓인 중간 우선 순위 패킷을 가진다면, 서비스 클래스 선택기(30)는 큐(18)로부터 사용자(10)로부터의 패킷 송신을 가능하게 하는 제 1 스트림 선택기(50)로 높은 우선 순위의 패킷을 송신할 것이다. 이 스트림 선택기(50)의 버짓은 중요하지 않으며, 제 1의 가능한 스트림 선택기(50')를 통해 모든 패킷이 나가게 된다.
만일 보증 스트림 선택기(50') 및 조절 스트림 선택기(50'') 모두가 패킷이 통과하도록 허용한다면, 큐(18) 내의 패킷은 보증 스트림 선택기(50')를 통하여 전달될 것이다. 패킷을 송신하기 위해 어떤 스트림 선택기(50)를 사용하는지를 결정하기 위해서, 스트림 선택기들(50)을 스캔하여 송신을 위하여 제 1의 가능한 스트림 선택기(50)를 찾는다. 스캔은 먼저 보증 스트림 선택기(50')가 이용 가능한지 여부를 결정하고 그런 다음 조절 스트림 선택기(50'')가 이용 가능한지 여부를 결정한다. 보증 스트림 선택기(50')가 제 1 패킷 직후에 제 2 패킷이 떠나는 것을 허용하지 않는다고 한다면, 큐(22) 내의 패킷은 보증 스트림 선택기(50'')를 통과할 것이다. 그러나, 만일 서비스 클래스 큐(18)가 높은 우선 순위의 패킷을 대기시키지 않고 서비스 클래스 큐(22)가 중간 우선 순위의 패킷을 대기시킨다면, 서비스 클래스 선택기(30)는 중간 우선 순위의 패킷을 보증된 카테고리 스트림 선택기(50')에 송신할 것이다. 따라서 사용자는 사용자가 가입한 이용 가능한 최고의 버짓 카테고리를 사용할 수 있으면서, 동시에 사용자의 데이터 트래픽 중에서서비스 우선 순위의 클래스를 보존할 수 있을 것이다.
일단 데이터 패킷이 스트림 선택기(50)에 송신되면, 스트림 선택기(50)는 레벨 선택기(74)의 지시 하에 데이터를 송신한다. 스트림 선택기들(50', 50'')은 레벨 레이트 조정기(70)를 통하여 레벨 선택기(74)와 통신한다. 레벨 레이트 조정기(70)는 조정된 카테고리의 초과 예약이 실제로 있을 경우에는 존재하지 않는 최선 노력의 버짓 카테고리를 위한 소정의 최소 대역폭을 보존한다. 이 최소 대역폭을 0으로 설정하면 최선의 노력 궁핍(starvation)이 초래될 수 있고, 이는 결국 상위 프로토콜 층(예를 들면, TCP)에서의 타임아웃과 그 결과로 접속의 손실을 초래할 수 있을 것이다. 최선 노력의 카테고리에 대응하는, 스트림 선택기(50''')는 레벨 레이트 조정기(70)의 중재 없이 레벨 선택기(74)와 직접 통신한다. 스트림 선택기들(50)은 4개의 라인: 즉, 적격 54', 54'', 54'''(포괄적으로 54)와, 매우 적격 58', 58'', 58'''(포괄적으로 58)과, 패킷 62', 62'', 62'''(포괄적으로 62)와, 송신 68', 68'', 68'''(포괄적으로 68)을 이용하여 레벨 선택기(74)와 통신한다. 레벨 선택기(74)는 3개의 라인: 즉, 적격 82와, 패킷 86과, 송신 90을 이용하여 패킷을 MAC 층(100)에 송신한다. 일 실시예에서 이 송신은 레이트 조정기(78)를 통하여 일어난다.
동작 중, 서비스 클래스 큐(18) 내에 높은 우선 순위 패킷이 존재할 경우 서비스 클래스 선택기(30)는 스트림 선택기(50)에 대하여 하이 레디 라인(high ready line)(34)을 세팅함으로써 송신용으로 이용 가능한 패킷이 있다는 것을 나타내게 된다. 이 경우, 만일 이용 가능한 버짓이 있다면, 스트림 선택기(50)는 매우 적격라인(54)을 세팅함으로써 패킷이 송신 준비가 되어 있음을 레벨 선택기(74)에 나타낸다. 이 경우 레벨 선택기(74)는 MAC 층(100)에 대하여 적격 라인(82)을 세팅한다.
MAC 층(100)은 송신 라인(90)을 세팅하여 패킷을 송신할 것을 레벨 선택기(74)에 통보한다. 이 경우 레벨 선택기(74)는 스트림 선택기(50)에 대하여 송신 라인(66)을 세팅한다. 이 경우 스트림 선택기(74)는 서비스 클래스 선택기(30)에 대하여 송신 라인(48)을 세팅한다. 이 경우 서비스 클래스 선택기(30)는 서비스 클래스 큐(18)로부터 패킷을 제거하고 그것을 라인(42)에 의해 스트림 선택기(50)에 전달하고, 스트림 선택기(50)는 그것을 라인(62)을 경유하여 레벨 선택기(74)에 전달한다. 레벨 선택기(74)는 그 패킷을 라인(86)을 경유하여 MAC 층(100)에 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대역폭 할당의 예로서 도 2a를 참조하면, 사용자 A, B, C는 보증되고, 조정된 최선 노력의 버짓에 대한 그들의 신청을 정의하는 개개의 서비스 레벨 협정(service level agreements; SLAs)에 들어간다. 도면에 표시한 모든 퍼센티지는 노드의 총 대역폭의 상대적 부분을 나타낸다. 사용자 A는 보증된 버짓 하에서 노드 대역폭의 25%, 조정된 버짓 하에서 노드 대역폭의 0%와 최선 노력의 가중치 1을 갖는다. 사용자 B는 보증된 버짓 하에서 노드 대역폭의 25%, 조정된 버짓의 0%와 최선 노력의 가중치 4를 갖는다. 사용자 C는 보증된 버짓 하에서 노드 대역폭의 50%, 조정된 버짓의 0%와 최선 노력의 가중치 1을 갖는다. 만일 모든 사용자 A, B, C가 동시에 그들의 보증된 대역폭에 의해 지원될 수있는 것보다 많은 데이터를 송신하려고 한다면, 각각의 사용자에게는 그들의 SLA에 의해 기술된 것과 같은 보증된 대역폭이 할당되고 노드 대역폭은 보증된 카테고리 트래픽에 의해 포화된다. 그 결과, 최선 노력의 버짓 선택기를 통하여 아무런 트래픽도 전달되지 않는다. 따라서, 사용자들 A, B, C 사이에 송신된 데이터의 비율은 1:1:2가 된다.
도 2B를 참조하면, 사용자 A가 노드 대역폭의 20％로 송신하고, 사용자 B 및 사용자 C가 각각 노드 대역폭의 100％로 송신하는 경우, 사용자 A가 사용하지 않는 5％의 잔여 대역폭은, 사용자 B 및 사용자 C의 최선 노력의 가입 비율에 따라 할당된다. 따라서, 사용자 A, B 및 C는 각각 총 노드 대역폭의 20％, 29％, 51％를 사용한다. 사용자 B가 이용하는 29％는, 25％는 보증 버짓 셀렉터를 통해 전달되고, 4％는 최선 노력 버짓 셀렉터를 통해 전달되도록 분할된다. 사용자 C가 이용하는 51％는, 50％는 보증 버짓 카테고리 셀렉터를 통해 전달되고, 1％는 최선 노력 버짓 셀렉터에 의해 전달되도록 분할된다. 사용자 B는 노드 대역폭의 100％로 송신하기를 시도하지만, 노드 대역폭의 29％만이 그에 할당되고, 사용자 B에 의해 제공되는 트래픽의 71％는 사용 가능한 버퍼 사이즈에 따라 버퍼링되거나 손실된다. 사용자 B는, 자신의 데이터의 29％ 이상이 높은 우선 순위의 데이터인 경우에, 높은 우선 순위의 데이터만을 상실한다.
상기 예에서, 사용자 A, B 및 C 중 누구도 조절된 버짓 카테고리에 가입하지 않았다. 초과 예약을 위해 남아있는 비보증 대역폭은 존재하지 않기 때문에, 본 예에서 사용자 SLA 중 임의의 사용자에 대한 조절된 버짓 대역폭의 임의의 할당은무한대를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대역폭 할당의 다른 예를 나타낸 도 3A를 참조하면, 사용자 A는 그 보증된 버짓에 대한 노드 대역폭의 12.5％, 그 조절된 버짓에 대한 노드 대역폭의 20％, 및 1의 최선 가중치를 갖는다. 사용자 B는 보증된 버짓에 대한 노드 대역폭의 12.5％, 그 조절된 버짓에 대한 노드 대역폭의 20％ 및 4의 최선 노력의 가중치를 갖는다. 사용자 C는 그 보증된 버짓에 대한 노드 대역폭의 25％, 그 조절된 버짓의 노드 대역폭의 20％ 및 1의 최선 노력의 가중치를 갖는다. 조절된 버짓 카테고리에 대한 가입은 노드 대역폭의 60％를 나타내고, 한편 보증된 버짓의 비율을 계산하고 나면 50％만이 존재하므로, 조절된 버짓 카테고리 초과 가입은 120％가 된다.
도 3B를 참조하면, 사용자 A, B, C가 각각 총 노드 대역폭의 100％를 요구하는 트래픽을 제출하는 경우, 이들은 각각 자신의 보증된 버짓하에서, 12.5％, 12.5％ 및 25％를 할당받는다. 총 노드 대역폭의 나머지 50％는 조절된 비율인 20 : 20 : 20에 따라 할당되기 때문에, 각 사용자 A, B, C는 총 노드 대역폭의 약 16.67％를 할당받는다. 따라서, 최선 노력 셀렉터는 절대로 이용되지 않으며, 총 노드 대역폭은 사용자 A, B, C에게 각각 29.17％, 29.17％, 41.67％로 분배된다.
도 3C를 참조하면, 사용자 A는 어떠한 데이터도 제출하지 않지만, 사용자 B, C가 각각 총 노드 대역폭의 100％를 제출하는 경우, 사용자 B는 그 보증되고 조절된 버짓을 통해 32.5％를 할당받고, 사용자 C는 그 보증되고 조절된 버짓을 통해 45％를 할당받는다. 총 노드 대역폭의 나머지 22.5％는 최선 가중치 비율인 4 : 1에 따라 사용자 B와 C에 분배된다. 따라서, 총 노드 대역폭의 50.5％는 사용자 B에게 할당되고, 총 노드 대역폭의 49.5％는 사용자 C에게 할당된다.
사용자 B가 높은 우선 순위 패킷에 전체 노드 대역폭의 단지 40% 만을 보낸다면, 12.5%는 보증된 버짓 선택기를 통해 전달되고, 20%는 조절된 버짓 선택기를 통해 전달되며, 그 나머지는 보다 낮은 우선 순위 패킷으로 최선 노력 선택기를 통해 전달된다.
다시 도 1을 참조하면, 스트림 선택기(50) 중 하나는 패킷의 유효성, 이용 가능한 패킷의 우선 순위 및 각 사용자(고객)에 대한 SLA에 따라 큐(18, 22, 26) 중 하나로부터 MAC층(100)으로 패킷을 통과시키는데 사용된다. 특히, 레벨 선택기(74)는 패킷을 송신하기에 적합한 스트림 선택기(50)를 찾을 때까지, 하향 우선 순위의 순서로 모든 스트림 선택기(50)를 스캔한다. 도 4는 도 1의 스트림 선택기(50)를 스캔하는 이벤트의 시퀀스를 도시하는 순서도이다. 202 단계에서, 레벨 선택기(74)는 스트림 선택기(50)를 스캔하기 전에, 선정된 갱신 시간 △ 동안 대기한다. 우선, 패킷을 송신하기 위한 보증된 스트림 선택기(50')의 자격이 결정된다(단계 204). 보증된 스트림 선택기(50')가 적격이라면, 패킷은 대기열(18, 22, 26)에서 MAC 층(100)으로 송신된다. 그 다음 스캔은 시간 △ 이후에 재개된다(202 단계). 보증 스트림 선택기(50')가 송신에 적합하지 않다면, 조절 스트림 선택기(50'')의 자격이 결정된다(단계 208). 조절된 선택기(50')가 적격이라면, 패킷은 송신되고(210 단계) 스캔은 시간 △ 이후에 재개된다(202 단계). 다시, 조절된 스트림 선택기(50'')가 송신을 위해 적합하지 않다면, 최선 노력 선택기(50''')를 사용하는 송신에 대한 자격이 그 다음에 결정된다(단계 212). 유사하게, 최선 노력 선택기(50''')가 적격이라면, 패킷이 송신되고(단계 214), 그렇지 않다면 어떠한 패킷도 송신되지 않으며 스캔는 시간 △ 이후에 재개된다(단계 202).
하나 이상의 토큰 카운터를 각 스트림 선택기(50)에 대해 사용하고, 이들 각각은 버짓 카테고리에 대응한다. 토큰 카운터는 주어진 고객으로부터 패킷을 송신하기 위한 선택기의 자격을 결정하는데 사용된다. 도 5는 도 1의 통신 트렁크 멀티플렉서(5)에 대한 토큰 카운터(104', 104'', 104''', 104'''')(일번적으로 104))를 개념적으로 설명한 것이다. 각각의 토큰 카운터(104)는 시스템 클록 및 데이터 패킷의 송신 모두에 응답하여, 주기적으로 토큰들을 추가 또는 삭제함으로써 갱신되는 토큰 카운터 값을 갖는다.
각각의 갱신 시간에서, 토큰 카운터 값들은 소정의 갱신 값들에 따라, 각각의 고객 및 각각의 버짓에 대해 증가 또는 크레디트(credit)된다. 각각의 토큰 카운터(104)에 대한 갱신 값은 일반적으로 개별 버짓 카테고리에 대한 관련 고객의 SLA 할당에 응답하여 결정된다. 예를 들어, 제1 고객이 제2 고객의 보증된 비율의 두 배로 가입한다면, 제1 고객의 보증된 토큰 카운터(104)는 통상적으로 각각의 갱신에서 제2 고객 것의 두 배 비율로 크레디트된다. 토큰 카운터 값이 증가하여 소정의 값 이상을 가진다면, 그 고객의 큐(18, 22, 26)의 패킷은 대응하는 버짓 카테고리를 위한 송신에 적합하게 된다.
토큰 카운터 값이 계속 증가하여 제 2의 소정값에 도달하게 되면, 이 토큰카운터의 값을 변경함에 있어서 토큰 카운터(104)를 크레디트하는 것도 효과적이지 못하다. 따라서, 토큰 카운터(104)가 제 2의 소정값에 도달하는 경우, 데이터 패킷의 송신시까지 그 값에 머물러 있게 된다. 일 실시예로서, 제1 소정값은 제2 소정값과 동일하다. 패킷이 송신된 후, 토큰 카운터 값은 데이터 패킷의 길이에 비례하는 양만큼 감소된다.
조절된 버짓과 최선 노력의 버짓은 고정된 대역폭의 할당을 제공하지 않으므로, 적응형 토큰 카운터(104''', 104'''')로 구현된 정당성 메커니즘을 이용하여 이들 할당 카테고리의 자격을 판단한다. 보증된 버짓은 고정된 대역폭에 대응하므로 적응형 토큰 카운터를 필요로 하지 않는다. 보증 및 조절 스트림 선택기(50' 및 50'')가 적격이 아닌 경우에는 패킷들이 최선 노력의 스트림 선택기(50''')에 의해서만 송신되므로, 적응형 토큰 카운터(104'''')만이 최선 노력 할당용으로 사용된다.
모든 할당(104)에 대해서 소정의 값(108)이 사용된다. 이 소정값(108)은 관련 할당 카테고리에 따라서 바뀔 수 있다. 패킷이 대응하는 선택기(50)를 통하여 송신되는 경우 토큰 카운터 값이 감소하므로, 이전 패킷이 송신된 바로 직후에 큐(18, 22, 26)에 도착하는 패킷은, 토큰 카운터 값이 다시 소정값(108)에 도달할 정도의 충분한 시간이 경과할 때까지는, 동일한 선택기(50)를 통하여 송신될 수 없다. 이러한 지연을 방지하기 위하여, 보증 토큰 카운터(104')는 높은 우선 순위 패킷용으로 제 2의 소정값(112)을 갖는다. 이 높은 우선 순위 임계값(112)은 더 낮은 소정의 값으로 설정된다.
표 1은 도 5에 나타낸 실시예에서의 토큰 카운터(104)의 송신 적격성을 판단하는데 사용되는 비트 식별자를 나타내고 있다. 비트 식별자 PktPending 및 PktHiPending은 각각 패킷 및 높은 우선 순위 패킷이 각각 고객의 큐(22, 26) 및 높은 우선 순위 큐(18)에서 사용 가능한지 여부를 표시하는 것이다. G_RegulatorEligible 및 R_RegulatorEligible은 각각 보증 토큰 카운터(104') 및 조절 토큰 카운터(104'')가 소정값(108) 이상인지의 여부를 표시하는 것이다. 마찬가지로, R_FairnessEligible 및 B_FainessEligible은 각각 조절 적응형 토큰 카운터(104''') 및 최선 노력 적응형 토큰 카운터(104'''')가 소정값(108)에 도달하였는지의 여부를 표시하는 것이다. G_RegulatorHiEligible은 보증 토큰 카운터 값이 제 2 소정값(112)을 초과하는지의 여부를 표시하는 것이다. G_Eligible, R_Eligible 및 B_Eligible은 다른 비트 식별자와의 논리 관계에 의해 정의되는 것으로, 각각 보증, 조절 및 최선 노력 선택기(50', 50'', 50''')가 데이터 패킷을 송신하기에 적격인지의 여부를 지시하는 것이다.
비트 식별자 값
PktPending 큐내에 패킷이 존재하는 경우 TRUE
PktHiPending 큐내에 높은 우선 순위 캐킷이 존재하는 경우 TRUE
G_RegulatorEligible 보증 버킷 ≥0인 경우 TRUE
R_RegulatorEligible 조절 버킷 ≥0인 경우 TRUE
R_FairnessEligible 적응형 버킷 ≥0인 경우 TRUE
B_FairnessEligible 최선 노력 버킷 ≥0인 경우 TRUE
G_RegulatorHiEligible 보증 버킷 ＞-2000인 경우 TRUE
G_Eligible =(G_RegulatorEligible AND G_PktPending) OR(G_RegulatorHiEligible AND G_HiPktPending)
R_Eligible =R_RegulatorEligible AND PktPending ANDR_RateFairnessEligible
B_Eligible =PktPending AND B_RateFairnessEligible
도 6은 보증된 버짓을 이용하여 높은 우선 순위의 데이터 패킷과 데이터 패킷 송신을 위하여 고객의 자격을 판정하는데 사용되는 일련의 단계를 나타낸 (도 5 및 표 1에 따른) 일 실시예의 순서도를 도시한 것이다. 이들 자격은 각각 G_RegulatorEligible 및 G_RegulatorHiEligible로 주어진다.
302 단계에서 고객에 대한 보증된 토큰 카운터 값은 고객에 대한 보증된 레이트의 토큰 결과를 가산함으로써 크레디트된다. 보증된 레이트의 토큰 결과는 각 고객마다 변할 수 있고 통상적으로 고객의 보증된 대역폭 할당에 따라 결정된다. 만일 보증된 토큰 카운터값이 소정값(108)보다 더 큰 경우, 소정값과 동일하게 설정된다(304 단계). G_RegulatorEligible 과 G_RegulatorHiEligible의 값은 논리 FALSE로 초기화된다(306 단계). 만일 보증된 토큰 카운터값이 제 2 소정값(112)을 초과하는 경우, G_RegulatorHiEligible의 값은 논리 TRUE로 설정된다( 308 단계). 만일 보증된 토큰 카운터값이 소정값(108)과 동일하거나 이보다 큰 경우, G_RegulatorEligible의 값은 논리 TRUE와 동일하게 설정된다(310 단계). 만일 하나 이상의 고객가 현재 스캔되도록 남아 있다면, 보증된 버짓에 대한 자격의 결정은 302 단계로 복귀함으로써 이어진다. 고객는 다음 2가지 조건들 중 하나가 충족된다면 보증된 버짓을 사용하여 송신할 자격이 있다: 1) G_RegulatorEligible이 TRUE이고 고객 큐들(18, 22, 26) 중 하나에서 이용 가능한 패킷이 있거나, 2) G_RegulatorHiEligible이 TRUE이고 고객의 높은 우선 순위 큐(18)에서 이용 가능한 높은 우선 순위의 패킷이 있다.
조절된 버짓 카테고리를 이용하여 송신할 자격은 규정된 토큰 카운터(104'')와 조절된 적응형 토큰 카운터(104''') 모두를 조사함으로써 결정된다. 조절된 토큰 카운터(104''')가 크레디트되는 레이트는 SLA에 정의된 고객의 규정된 버짓에 따라 변화한다. 적응형 토큰 카운터(104''')가 크레디트되는 레이트는 조절된 버짓을 사용하도록 시도되는 트래픽에 따라 결정된다. 조절된 버짓 카테고리가 활용가능한 규정된 밴드폭 이상 고객의 가입을 받기 때문에, 조절된 버짓 카테고리에 대한 높은 크기의 트래픽을 생성하는 다수의 고객는 종종 전체 할당된 조절된 밴드폭을 초과하는 대역폭 요건을 요구할 수 있다. 그 결과, 버퍼들은 데이타 패킷이 송신 대기하는 동안 채워질 수 있고 다음 데이타 패킷은 상실될 것이다. 조절된 버짓 카테고리 하에서 사용자에게 공평성을 보장하기 위하여, 적응형 토큰 카운터(104''', 104'''')가 크레디트되는 레이트(즉, 적응성 레이트)이 느려진다. 스트레스로 명명되는 파라미터는 그러한 환경하에서 주문 잔고 또는 사용자 로드를 특정화하는데 사용된다. 일 실시예에서 스트레스는 조절된 버짓을 통해 송신할 자격이 있는 고객의 수로 정의된다. 만일 스트레스값이 과도한 예약이 문제가 없다고 가리키는 경우(예를 들면, 스트레스가 제로인 경우), 적응성 레이트는 고객의 조절된 레이트 이상이다.
조절된 토큰 카운터(104'', 104''')는 제 2 소정값(112)과의 비교를 제외하고(즉, 308 단계에 대응하는 등가 단계없이) 보증된 토큰 카운터(104')에 대해 상술한 것과 유사한 단계의 시퀀스를 사용하여 조사된다. 만일 조절된 토큰 카운터(104'')가 소정값(108) 이상인 경우, R_RegulatorEligible은 논리 TRUE로 설정되고, 만일 조절된 적응성 토큰 카운터(104''')가 소정값(108)보다 큰 경우, R_RateFairnessEligible은 논리 TRUE로 설정된다. 고객는 만일 다음 3가지 조건모두가 충족되는 경우 조절된 버짓을 사용하여 송신할 자격이 있다: (1) R_RegulatorEligible이 TRUE이고, (2) R_RateFairnessEligible이 TRUE이며, (3) PktPending이 TRUE이거나 PktHiPending이 TRUE인 경우.
최선 노력 버짓 카테고리의 적격은 최선 노력 적응성 토큰 카운터(104'''')를 조사함으로써 결정된다. 토큰 카운터(104'''')는 조절된 적응성 토큰 카운터(104''')에 대해 상술한 단계를 사용하여 조사된다. 최선 노력 적응성 토큰 카운터(104'''')의 크레티트 레이트는 스트레스의 증가에 따라 감소한다. 조절된 스트레스 파라미터와 최선 노력 버짓은 상이하게 정의될 수 있다. 일 실시예에서 조절된 버짓에 사용된 스트레스는 조절된 버짓에 적격인 고객의 수로서 정의되고 최선 노력 버짓에 사용된 스트레스는 최선 노력 버짓을 통해 송신하기에 적격인 고객의 수로서 정의된다. 최선 노력 적응성 토큰 카운터(104'''')의 값이 소정값(108)과 동일하거나 이보다 큰 경우, B_RateFairnessEligible이 논리 TRUE로 설정된다. 고객은 만일 B_RateFairnessEligible이 TRUE이고 고객의 큐들(18, 22, 26) 중 하나에서 이용 가능한 패킷이 있다면 최선 노력 버짓을 사용하여 송신하기에 적격이다.
일례로서, 테이블 2는 3명의 고객에 대한 SLA 할당을 정의한다. 고객 A는 1000분의 1초당 1,000 octets(즉, 1,000 8-bit bytes)의 보증된 레이트로 기재한다. 고객 B는 1,000분의 1초당 2,000 octets의 보증된 레이트와 1,000분의 1초당 5,000 octets의 보증된 레이트로 기재한다. 고객 C는 1,000분의 1초당 3,000 octets의 보증된 레이트, 1,000분의 1초당 9,000 octets의 조절된 레이트 및 1의최선 노력의 가중치로 기재한다. 고객 A 또는 고객 B 누구도 최선 노력의 할당을 기재하지 않는다. 이 예에서, 모든 고객은 1,000 octets 길이의 패킷을 송신하고 최대 패킷은 2,000 octets 길이이다.
고객 보증된 레이트(OCTETS/MS) 조절된 레이트(OCTETS/MS)
A 1000 0
B 2000 5000
C 3000 9000
표 3은 표 2에서 정의된 고객에 대한 패킷 송신의 예시적인 예를 나타내는 타임라인이다. 행에 이름 붙여진 A(G), B(G), 및 C(G)는 각기 고객 A, B 및 C의 보증된 토큰 카운터값에 대응한다. 행에 이름 붙여진 B(R), B(A), C(R) 및 C(A)는 각기 고객 B와 C에 대한 각각의 조절된 적응성 토큰 카운터값에 대응한다. 스트레스는 조절된 최선 노력 버짓하에서 송신하기에 적격인 고객의 수를 나타낸다. 이 예에서, 소정값은 0이고 제2 소정값은 -2000이다.
이 예에서, 틱 속도는 밀리세컨드 당 100회(틱)이다. 패킷이 보증된 스트림 선택기(50)을 통해 송신된 후, 대응하는 보증 토근 카운터는 길이 레졸루션 (resolution)의 몇배가 되는 패킷 길이로 감소된다. A가 1,000 octets/ms로 할당되기 때문에, 보증 토큰 카운터의 값은 각 밀리세컨드 당 한번씩 미리 결정된 값에 도달해야 한다. 고객 A에 대한 속도 토큰 레졸루션은 10으로 맞추어져 이 토큰 카운터가 신뢰하는 속도를 얻게 된다. 따라서, A에 대한 보증된 토큰 카운터값은 송신 이후 1000이 줄어 100틱(1.00ms)이후에는 원래 값으로 복귀한다. 고객 B와 C에 대한 토큰 속도 레졸루션도 유사하게 결정된다. 고객 A, B, C에 대한 토큰 속도 레졸루션이 표 4에 나열되어 있다. -2000의 높은 우선 순위 임계치(즉, 제 2 소정값)을 보증 토큰 카운터에만 맞추는데, 이는 2000 octet의 최대 패킷 크기에 기초하는 것이다.
고객 보증 토큰속도 레졸루션 조절 토큰속도 레졸루션 적응 토큰속도 레졸루션 제 2 소정값
A 10 0 0 -2000
B 20 50 50 -2000
C 30 90 90 -2000
이 예에서 시간=0일때, 세 고객 모두가 액티브이고 백로그(포화)되며, 고객 A,B는 고 우선 패킷만을 가지며 고객 C는 낮은 우선 순위 패킷만을 가진다. 노드 속도가 10,000 octets/ms이므로, 패킷은 약 0.1ms마다 한번씩 송신된다. 고객 A와 B모두는 높은 우선 순위 패킷을 보내지만, 보증 선택기(50)는 연속적인(라운드 로빈) 방식으로 전달하기 위하여 그들 중 하나만을 선택한다. 따라서 고객 A가 패킷을 송신하고 0.1ms후에 고객 B가 패킷을 송신한다. 고객 A와 B에 대한 보증 토큰카운터 값이 -2000이상으로 남아있는 한 이러한 순환적인 송신 순서가 계속된다.
시간=0.6ms에서 고객 A나 고객 B나 높은 우선 순위 임계값 이상의 보증 토큰 카운터 값을 가질 수 없다. 고객 C는 보증 버짓을 사용하여 더 낮은 우선 패킷을 최종으로 송신하게 된다. 시간=0.7ms에서 고객 B는 -1800의 보증 토큰 카운터 값을 가지고 이제 고 우선 패킷을 송신할 수 있게 된다.
시간=0.8ms에서 고객 A, B, C는 그들의 보증 버짓을 다 써버리고 따라서 B와 C에 대한 조절 카테고리가 다음 송신자를 결정한다. 노드가 과예약되어(즉, 스트레스가 0이상), 고객 B와 C는 요구되는 속도로 패킷을 공급할 수 없을 것이다. 적응 토큰 카운터가 크레디트되는 속도(즉, 적응 틱 속도)를 늦춤으로써 통신 트렁크 멀티플렉서(5)가 응답한다. 조절 버짓하에서 고객 B로부터 송신되는 패킷과 스트레스가 1로 줄게 되는데, B가 더이상 조절 버짓하에서 적합하지 않기 때문이다. 시간 0.85ms에서 크레디트 속도의 차이때문에 고객 B의 조절 토큰 카운터 값이 조절 적응 토큰 카운터 값보다 빠르게 증가한다.
시간=0.9ms에서 모든 다른 고객 버짓이 임계값 이하이기 때문에 고객 C는 조절 버짓을 통해 패킷을 송신한다. 시간=1.0ms일때 고객 C는 패킷을 보증 버짓을 통해 송신하는데, 대응하는 토큰 카운터 값이 0 임계값으로 회복되었기 때문이다. 통신 트렁크 멀티플렉서(5)의 작동 원리를 또한 설명하기 위하여 부가 시간을 타임라인에 포함한다.
특정 실시예와 관련하여 발명을 기술하고 도시하였으나, 첨부된 청구항에 의해 정의되는 발명의 사상과 범위내에서 다양한 형태로 기술이 이해되어야 한다.

Claims (33)

  1. 패킷을 다중화하는 방법에 있어서,
    소정의 클래스를 가지는 패킷을 수신하는 단계, 및
    복수의 소정의 클래스를 포함하는 소정의 버짓에 응답하여, 그리고 상기 패킷의 상기 소정의 클래스에 응답하여 상기 패킷을 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정의 클래스는 우선 순위 클래스인 패킷 다중화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정의 버짓은 복수의 버짓 중의 하나인 패킷 다중화 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 복수의 우선 순위 클래스는 순서를 가지고 있으며, 상기 패킷은 상기 우선 순위 클래스의 순서에 따라 송신되는 패킷 다중화 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 우선 순위 클래스의 순서는 버짓에 의존하는 패킷 다중화 방법.
  6. 패킷을 다중화하는 방법에 있어서,
    소정의 클래스를 갖는 패킷을 수신하는 단계, 및
    복수의 소정의 클래스를 포함하는 소정의 버짓에 응답하여, 그리고 상기 패킷의 소정의 클래스에 응답하여 통신 네트워크 상에 상기 패킷을 송신하는 단계
    를 포함하는 패킷 다중화 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 소정의 클래스는 네트워크 우선 순위 클래스인 패킷 다중화 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소정의 버짓은 복수의 버짓 중 하나인 패킷 다중화 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 네트워크 우선 순위 클래스는 순서를 가지고 있고, 상기 패킷은 상기 네트워크 우선 순위 클래스의 상기 순서에 따라 상기 네트워크 상으로 송신되는 방법.
  10. 패킷 다중화 시스템에 있어서,
    소정의 클래스를 가지는 패킷,
    상기 패킷을 수신하는 수신기, 및
    상기 수신기와 통신하는 송신기 -상기 송신기는 복수의 소정의 클래스를 포함하는 소정의 버짓에 응답하여, 그리고 상기 패킷의 상기 소정의 클래스에 응답하여 상기 패킷을 송신함-
    를 포함하는 패킷 다중화 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 송신기와 통신하는 통신 네트워크를 더 포함하고, 상기 통신 네트워크는 상기 송신기로부터 송신된 상기 패킷을 수신하는 패킷 다중화 시스템.
  12. 통신 트렁크 다중화기에 있어서,
    서비스 클래스 선택기 출력 단자와 복수의 서비스 클래스 선택기 입력 단자를 갖는 서비스 클래스 선택기; 및
    복수의 스트림 선택기 - 상기 복수의 스트림 선택기 각각은 스트림 선택기 출력 단자와 복수의 스트림 선택기 입력 단자들을 갖고, 상기 스트림 선택기 입력 단자들 각각 중 하나는 상기 서비스 클래스 선택기 출력 단자와 통신함 -
    을 포함하고,
    상기 복수의 스트림 선택기 각각은 복수의 버짓 카테고리 중의 하나와 관련되고,
    상기 서비스 클래스 선택기는, 상기 복수의 스트림 선택기들 중의 선택된 하나로부터 상기 서비스 클래스 선택기에 대해 송신하라는 요청에 응답하여, 상기 복수의 서비스 클래스 입력 단자 중 하나로부터 수신된 패킷을 상기 복수의 스트림 선택기 입력 단자 중 상기 선택된 하나에 송신하는 통신 트렁크 다중화기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 스트림 선택기들은 세개의 스트림 선택기들을 포함하고, 상기 세개의 스트림 선택기들 중의 하나는 최선 노력의 버짓에 관련되고, 상기 세개의 스트림 선택기들 중의 하나는 조절된 전달 버짓에 관련되고, 상기 세개의 스트림 선택기들 중의 하나는 보증된 대역폭 버짓에 관련되는 통신 트렁크 다중화기.
  14. 제12항에 있어서,
    복수의 서비스 클래스 큐를 더 포함하고, 상기 서비스 클래스 큐 각각은 상기 복수의 서비스 클래스 선택기 입력 단자 각각과 통신하는 통신 트렁크 다중화기.
  15. 제12항에 있어서,
    출력 단자와 복수의 레벨 선택기 입력 단자를 갖는 레벨 선택기를 더 포함하고, 상기 레벨 선택기 입력 단자 각각은 상기 복수의 스트림 선택기 각각의 상기 스트림 선택기 출력 단자와 통신하는 통신 트렁크 다중화기.
  16. 제14항에 있어서,
    복수의 서비스 클래스 선택기를 더 포함하고, 상기 서비스 클래스 선택기 각각은 서비스 클래스 선택기 출력 단자와 복수의 서비스 클래스 선택기 입력 단자를 갖고, 상기 서비스 클래스 선택기 출력 단자 각각은 상기 복수의 스트림 선택기 각각의 상기 복수의 스트림 선택기 입력 단자 중의 하나와 통신하는 통신 트렁크 다중화기.
  17. 제15항에 있어서,
    레이트 제한기를 더 포함하고, 상기 레이트 제한기는 복수의 레이트 제한기 입력 단자와 복수의 레이트 제한기 출력 단자를 갖고, 상기 레이트 제한기 입력 단자 각각은 각 스트림 선택기의 출력 단자와 통신하고, 상기 레이트 제한기 출력 단자 각각은 상기 복수의 레벨 선택기 입력 단자 각각과 통신하는 통신 트렁크 다중화기.
  18. 통신 네트워크에 있어서,
    통신 트렁크 다중화기 - 상기 통신 트렁크 다중화기는
    서비스 클래스 선택기 출력 단자와 복수의 서비스 클래스 선택기 입력 단자를 갖는 서비스 클래스 선택기,
    복수의 스트림 선택기 - 상기 복수의 스트림 선택기 각각은 스트림 선택기 출력 단자와 복수의 스트림 선택기 입력 단자를 갖고, 상기 복수의 스트림 선택기 각각의 상기 스트림 선택기 입력 단자 중의 하나는 상기 서비스 클래스 선택기 출력 단자와 통신함 -, 및
    출력 단자와 복수의 레벨 선택기 입력 단자를 갖는 레벨 선택기 - 상기 복수의 레벨 선택기 입력 단자 각각은 상기 스트림 선택기 출력 단자 각각과 통신함 -
    를 포함함 -;
    복수의 서비스 클래스 큐 - 상기 서비스 클래스 큐 각각은 상기 복수의 서비스 클래스 선택기 입력 단자 각각과 통신함 -;
    통신 패킷 스트림을 수신하기 위한 헤더 분석기 입력 단자와, 제각기 상기 복수의 서비스 클래스 큐 각각과 통신하는 복수의 헤더 분석기 출력 단자를 갖는 헤더 분석기; 및
    상기 레벨 선택기 출력 단자와 통신하는 MAC 입력 단자를 갖는 MAC 인터페이스
    를 포함하고,
    상기 복수의 스트림 선택기 각각은 복수의 버짓 카테고리 중 하나와 관련되고,
    상기 서비스 클래스 선택기는, 상기 복수의 스트림 선택기 중의 선택된 하나로부터 상기 서비스 클래스 선택기에 수신된 송신하라는 요청에 응답하여, 상기 복수의 서비스 큐 중 하나로부터의 패킷을 상기 복수의 스트림 선택기 입력 단자 중의 상기 선택된 하나에 송신하는 통신 네트워크.
  19. 제18항에 있어서,
    복수의 레이트 리미터 입력 단자와 복수의 레이트 리미터 출력 단자를 구비한 레이트 리미터를 더 포함하고, 상기 복수의 레이트 리미터 입력 단자의 각각은 상기 복수의 스트림 선택기 중 한 선택기의 상기 스트림 선택기 출력 단자와 통신하는 통신 네트워크.
  20. 제18항에 있어서,
    레이트 조절기 입력 단자와 레이트 조절기 출력 단자를 구비한 레이트 조절기를 더 포함하고, 상기 레이트 조절기 입력 단자는 상기 레벨 선택기 출력 단자와 통신하고, 상기 레이트 조절기 출력 단자는 상기 MAC 입력 단자와 통신하는 통신 네트워크.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 MAC 인터페이스는 노드 레디 출력 단자를 구비하고, 상기 레이트 조절기는 노드 요청 입력 단자를 구비하며, 상기 레이트 조절기는 상기 노드 레디 출력 단자에서 상기 MAC 인터페이스에 의해 제공되는 신호에 적어도 부분적으로 응답하여 상기 레이트 조절기 출력 단자에서 패킷을 제공하는 통신 네트워크.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 MAC 인터페이스는 레이트 조절기 입력 단자를 구비한 레이트 조절기를포함하고, 상기 레이트 조절기 입력 단자는 상기 MAC 입력 단자인 통신 네트워크.
  23. 패킷 다중화 방법에 있어서,
    우선 순위를 각기 가진 복수의 패킷을 구비한 데이터 스트림을 수신하는 단계,
    서비스 클래스 큐에 그 우선 순위에 응답하여 상기 복수의 패킷 중 한 패킷을 할당하는 단계, 및
    상기 서비스 클래스 큐에 대해 송신하라는 요청에 응답하여 상기 복수의 패킷 중 상기 한 패킷을 송신하는 단계
    를 포함하는 패킷 다중화 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 서비스 클래스 큐에 대해 송신하라는 상기 요청은 상기 서비스 클래스 큐로부터 준비된 패킷에 응답하는 패킷 다중화 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 서비스 클래스 큐에 대해 송신하라는 상기 요청은 스트림 선택기로부터 수신되는 패킷 다중화 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 서비스 클래스 큐에 대해 송신하라는 상기 요청은 통신 네트워크 상의 트래픽에 응답하는 패킷 다중화 방법.
  27. 서비스 클래스를 각자 가진 패킷들을 다중화하는 방법에 있어서,
    서비스 클래스 선택기에서 패킷을 수신하는 단계, 및
    복수의 스트림 선택기 중 한 선택기로부터 상기 서비스 클래스 선택기에 대한 송신 적격권의 유효성에 응답하여, 상기 복수의 스트림 선택기 중 상기 한 선택기에 상기 패킷을 할당하는 단계
    를 포함하는 패킷 다중화 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 서비스 클래스 선택기에서 상기 패킷을 수신하기 전에 복수의 서비스 클래스 큐 중 하나 내에 상기 패킷을 수신하는 단계를 더 포함하는 패킷 다중화 방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 패킷을 송신하는 단계는 레벨 선택기 패킷 요청에도 응답하는 패킷 다중화 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 패킷이 상기 레벨 선택기로 송신되는 레이트를 조절하는 단계를 더 포함하는 패킷 다중화 방법.
  31. 제27항에 있어서, 상기 송신 적격권의 유효성은 상기 복수의 스트림 선택기에 대한 패킷의 우선 순위 할당에 응답하는 패킷 다중화 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 패킷을 송신하기 전에 송신될 상기 패킷의 적격을 판정하는 단계를 더 포함하는 패킷 다중화 방법.
  33. 서비스 클래스를 각기 가진 통신 패킷들을 다중화하는 방법에 있어서,
    패킷 송신 레이트를 결정하는 단계, 및
    물리적 트렁크 내에서 상기 패킷에 할당된 채널 대역폭을 수정하는 단계
    를 포함하는 통신 패킷 다중화 방법.
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