JP2001504316A

JP2001504316A - 通信ネットワーク内でスケジューリングを行うシステム，装置および方法

Info

Publication number: JP2001504316A
Application number: JP51318499A
Authority: JP
Inventors: ラスズシジク，チェスター・エー; リー，ファイ・チョウ; クラムタック，イムリッチ
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2001-03-27
Also published as: WO1999009689A1; GB9907893D0; GB2332601A; AU8496698A; CA2268784A1; DE19881333T1

Abstract

(57)【要約】通信ネットワーク内でスケジューリングを行うためのシステム，装置および方法は、各スケジューリング・ジョブを、スケジューリング・ジョブに関連するサービス・クラスにより、速度委託構成部分と速度可変構成部分とに分類する。所定の周期的間隔で反復されると、各速度委託構成部分に対して、その所定の遅延およびジター制約内で必要数の送信機会を提供する送信機会マップを作成することにより、速度委託構成部分がスケジューリングされる。マップ内の未使用送信機会を所定の方法で速度可変構成部分に割り当てることにより、速度可変構成部分がスケジューリングされる。

Description

【発明の詳細な説明】通信ネットワーク内でスケジューリングを行うシステム，装置および方法背景発明の分野本発明は、一般に通信システムに関し、さらに詳しくは、通信ネットワークにおける送信機会のスケジューリング（スケジュール決定）に関する。関連技術の説明今日の情報時代においては、増大し続ける通信消費者に対してサービス品質（ QoS:quality of service）を保証する高速通信の必要性が増加しつつある。そのために、通信ネットワークおよび技術は、現在および将来の需要に応えるために進化しつつある。特に、より多数のエンド・ユーザに到達する新しいネットワークが展開され、これらのネットワークの追加された帯域幅を効率的に利用するためにプロトコルが開発されつつある。すでに広く採用されており、当面は重要であり続けるであろう技術の１つに共有媒体ネットワークがある。共有媒体ネットワークとは、１つの通信チャネル（共有チャネル）が、複数のエンド・ユーザにより共有されるネットワークであり、異なるエンド・ユーザからの未調整の送信が互いに干渉することがある。通信ネットワークは通信チャネルの数が限られることが多いので、共有媒体ネットワークにより、単独の通信チャネル上に多くのエンド・ユーザがアクセスを得ることができ、それにより、残りの通信チャネルは他の目的のために用いることが可能になる。しかし、共有媒体ネットワークは、各エンド・ユーザがデータを間欠的に送信することで、他のエンド・ユーザが無音期間の間に送信することができるようにする場合にのみ実行可能である。共有媒体ネットワークにおける問題の１つは、各エンド・ユーザにQoSを保証しつつ共有チャネル上での衝突を回避するようにエンド・ユーザの送信をスケジューリング（スケジュール決定）することである。このスケジューリングの問題は、多数のエンド・ユーザに対応する場合に極めて複雑になる。かくして、スケジューリングの複雑性を軽減するスケジューリング・アーキテクチャが依然として必要である。図面の簡単な説明第１図は、本発明の好適な実施例による共有媒体ネットワークの一例を示すブロック図である。第２図は、本発明の好適な実施例によるヘッドエンド・ユニットおよびアクセス・インタフェースを示すブロック図である。第３図は、本発明の好適な実施例によるヘッドエンド・スケジューラ・アーキテクチャを示すブロック図である。第４図は、本発明の好適な実施例によるヘッドエンド・スケジューラの構成部分を示すブロック図である。第５Ａ図は、本発明の実施例によるタスク・フレーム・マップの一例を示す図である。第５Ｂ図は、本発明の好適な実施例によるタスク・フレーム・マップの一例を示す図である。第６図は、本発明の好適な実施例により複数のビンとして概念化されたタスク・フレーム・マップの一例を示す図である。第７図は、本発明の好適な実施例による要求，ジョブおよびタスク間の関係を総括するブロック図である。第８図は、本発明による送信機会スケジューリング論理を示す流れ図である。第９図は、本発明による速度委託構成部分のスケジューリング論理を示す流れ図である。詳細説明第１図は、本発明の好適な実施例による共有媒体ネットワーク１００の一例を示すブロック図である。共有媒体ネットワーク１００により、複数のエンド・ユーザ１１０LLL1LLL〜１１０LLLNLLLは、インターネットなどの遠隔の外部ネットワーク１０８にアクセスすることができる。共有媒体ネットワーク１００は、エンド・ユーザ１１０と外部ネットワーク１０８との間に情報を伝える導管として機能する。共有媒体ネットワーク１００は、外部ネットワーク１０８に結合されるヘッドエンド・ユニット（HU:HeadendUnit）１０２を備える。HU１０２は、共有される物理的媒体１０６により、複数のアクセス・インタフェース・ユニツト１０４LL L1LLL〜１０４LLLNLLL（AIU（Access Interface Unit）１０４と集合的に称する）と通信する。各エンド・ユーザ１１０は、AIU１０４を介して共有媒体ネットワーク１００とインタフェースする。１つのAIU１０４が１箇所または複数箇所のエンド・ユーザ１１０に対応する。共有物理媒体１０６は複数のチャネルを備え、そのチャネル上でHU１０２とAI U１０４との間に情報を転送することができる。好適な実施例においては、各チャネルは単方向である。すなわち、特定のチャネルがHU１０２からAIU１０４へ、あるいはAIU１０４からHU１０２へのいずれかに情報を伝える。HU１０２からAIU１０４に情報を伝えるチャネルを通常「ダウンストリーム・チャネル」と呼ぶ。AIU１０４からHU１０２に情報を伝えるチャネルを通常「アップストリーム・チャネル」と呼ぶ。代替の実施例においては、これら種々のアップストリームおよびダウンストリーム・チャネルはもちろん、たとえば、時分割多重／二重を介する同一の物理的チャネルの場合も、あるいはたとえば周波数分割多重／二重を介する異なる物理的チャネルの場合もある。好適な実施例においては、共有媒体ネットワーク１００は、共有物理媒体１０６が双方向のハイブリッド光ファイバ同軸ケーブル（HFC:hybrid fiber-optic a nd coaxial cable）ネットワークであるデータ・オーバ・ケーブル（DOC:data o ver cable）通信システムである。HU１０２は、通常「ケーブル・ルータ」と呼ばれるヘッドエンド装置である。AIU１０４は、ケーブル・モデムである。他の実施例においては、共有物理媒体１０６は、同軸ケーブル，光ファイバ・ケーブル，撚り線対ワイヤなどであり、さらにワイヤレスおよび衛星通信のための空中，大気または宇宙空間を含むこともある。共有媒体ネットワーク１００においては、ダウンストリーム・チャネルは約５０ＭＨｚ超の周波数帯域に位置する。特定のダウンストリーム・チャネル上にHU １０２により送信される情報はすべて、すべてのAIU１０４に到達するので、ダウンストリーム・チャネルはブロードキャスト・チャネルとして分類される。特定のダウンストリーム・チャネルにおいて受信するよう同調されるAIU１０４はいずれも情報を受信することができる。共有媒体ネットワーク１００において、アップストリーム・チャネルは約５ないし４２ＭＨｚの周波数帯域に位置する。各アップストリーム・チャネルは、連続する時間スロットに分割されるので、「スロット化チャネル」と呼ばれることが多い。スロットはユーザまたは制御情報を含むプロトコル・データ単位を伝えるために用いられ、さらにより小さな情報の単位を伝えるために用いられるミニスロットに分割されることがある。アップストリーム・チャネルは、特定の時刻に１つのスロットまたはミニスロット内で１つのAIU１０４しか送信を成功させることができないので共有チャネルとして分類され、そのためにアップストリーム・チャネルは複数のAIU１０４の間で共有しなければならない。特定のアップストリーム・チャネル上に２つ以上のAIU１０４が同時に送信すると衝突が起こり、それにより同時に送信するすべてのAIU１０４からの情報が変造される。複数のAIU１０４が単独のアップストリーム・チャネルを共有することができるようにするために、HU１０２およびAIU１０４は媒体アクセス制御（MAC:mediu m access control）プロトコルに参入する。MACプロトコルは、AIU１０４によるアクセスを調整するためのルールおよび手順の集合を共有チャネルに提供する。各AIU１０４はそのエンド・ユーザに代わりMACプロトコルに参入する。便宜上、MACプロトコルの各参入者を「MACユーザ」と呼ぶ。 MACユーザは、通常、特定のエンド・ユーザのアプリケーションに対応する接続を表す。詳述はしないが、MACユーザは同様のトラフィック特性を共有する接続の集合を表すこともある。多くの現在の通信ネットワークにおいては、各MAC ユーザは特定のトラフイック・パラメータとQoS要件とを有し、これらはMACユーザがネットワーク内で接続を開設すると承認されて、ネットワークにより保証される。たとえば、MACユーザは帯域幅の最小量の保証，送信するデータに関する最大転送遅延の保証またはHU１０２により与えられる送信機会の間の最小時間変動を必要とすることがある。非同期転送モード（ATM:Asynchronous Transfer Mo de）ネットワークなどのセル準拠ネットワークにおいては、各MACユーザの帯域幅要件を特徴化するためにいくつかのパラメータを用いる。特に、MACユーザにより生成されるトラフィックの種類を特徴化するためにATMトラフイック・デスクリプタの集合が用いられ、MACユーザにより要求されるネットワーク・サービスを特定するためにQoSパラメータの集合が用いられる。 ATMトラフイック・デスクリプタには、ピーク・セル速度（PCR:Peak Cell Rate），維持可能セル速度（SCR:Sustainable Cell Rate），最小セル速度（MCR:Minimum Cell Rate）および最大バースト寸法（MBS:Maxim um Burst Size）が含まれる。PCRは、MACユーザが生成する最大データ速度（セル数毎秒）の指標である。SCRは、MACユーザが生成する長期的な平均データ速度を表す。MCRは、MACユーザが必要とする最小データ速度（セル数毎秒）である。 MBSはMACユーザが生成するバーストの最大寸法（セル数）である。 QoSパラメータは、最大セル転送遅延（MaxCTD:Maximum Cell Transfer Delay ），セル遅延変動（CDV:Cell Delay Variation）およびセル損失率（CLR:Cell L oss Ratio）が含まれる。MaxCTDは、MACユーザが許容する最大遅延（下部構造の通信ネットワークのアクセス遅延および伝播遅延を含む）を特定する。CDVは、M ACユーザが許容するデータ送信機会間の最大時間変動を指定する。CLRは、MACユーザにより送信される全セルに対する損失セルの比として、MACユーザが許容する範囲でネットワークが失うことのできるセルを指定する。同様のトラフィック特性を有するMACユーザがサービス・カテゴリに分類される。ATMは、５つのサービス・カテゴリ、すなわち連続ビット速度（CBR:continu ous bitorate），リアルタイム可変ビット速度(RT-VBR:real-time variable bit rate），非リアルタイム可変ビット速度（NRT-VBR:non-real-time variable bit rate），使用可能ビット速度（A BR:available bit rate）および未指定ビット速度（UBR:unspecified bit rate ）を定義する。各MACユーザは、いずれかのサービス・カテゴリに分類される。 CBR接続は、固定ビット速度を有し、セルのリアルタイム配信を必要とするトラフィックにより特徴化される。CBRサービス・カテゴリのためのATMトラフイック・デスクリプタはPCRである。CBRサービス・カテゴリのためのQoSパラメータはMaxCTD，CDVおよびCLRである。 RT-VBR接続は、可変ビット速度を有し、セルのリアルタイム配信を必要とするトラフイックにより特徴化される。典型的なRT-VBR接続においては、接続上のトラフイックはPCRにおいてセルがバースト状に生成される期間と、セルが生成されない無音期間とを有する（音声およびリアルタイム・ビデオがRT-VBRトラフィックの良い例である）。RT-VBRサービス・カテゴリのためのATMトラフィック・デスクリプタはPCR，SCRおよびMBSである。RT-VBRサービス・カテゴリのためのQ oSパラメータはMaxCTD，CDVおよびCLRである。 NRT-VBR接続は、可変ビット速度（RT-VBR接続と同様の）を有するがセルのリアルタイム配信を必要としないトラフイックにより特徴化される。NRT-VBR接続は、通常は、低CLRを必要とする。 ABR接続は、最小セル速度を必要とするが、追加帯域幅が使用可能な場合にはそれを受け入れようとするトラフィックにより特徴化される。ABRサービス・カテゴリのためのATMトラフイック・デスクリプタはMCRおよびPCRである。MCRは、接続が必要とする保証最小セル速度である。PCRは、ネツトワークにより許される場合にその接続で送信することのできる最大セル速度である。その結果、ABR 接続の送信速度は、MCRとPCRとの間のどこかにある。ABRサービス・カテゴリに関しては、QoSパラメータは定義されない。ABR接続は、帰還を伴う流れ制御メカニズムに従属することが多い。このメカニズムは、ATM層転送特性の変化に応じてその速度を適応するための接続源を必要とする。 UBR接続は、いかなる帯域幅も保証されず、QoS要件を持たない。UBRサービス・カテゴリのためのATMトラフィック・デスクリプタはPCRである。PCRは、ネットワークにより許される場合にその接続で送信することのできる最大セル速度である。共有媒体ネットワーク１００で用いるためにいくつかの異なるMACプロトコルが開発された。これらのプロトコルは、一般に、無競合（contention-free）プロトコルと競合準拠（contention-based）プロトコルとして分類される。時分割多重接続（TDMA:time-division multiple-access）および円卓ポーリング（ round-robin polling）などの無競合プロトコルは、種々のスケジューリング方法により、アップストリーム・チャネル上で一度に１つのMACユーザにのみ送信することを許可することによって衝突を回避する。特定のリザベーション準拠プロトコルなどの競合準拠プロトコルは衝突を回避することはしないが、共有チャネル上で起こるすべての衝突を解消する。好適な実施例においては、MACプロトコルは、ポーリングおよび競合準拠リザベーションを組み合わせて用いてアップストリーム送信をスケジューリングする。競合準拠リザベーションは、HU１０２がMACユーザに帯域幅を割り振る前にリザベーションを行うことを要求する。HU１０２は、特殊な制御メッセージ（「エントリ・ポール・メッセージ」と呼ぶ）をダウンストリーム・チャネル上にAIU １０４に対して定期的に送信することにより、リザベーション機会を競合ミニスロットの形でMACユーザに提供する。MACユーザは、HU１０２により提供されるリザベーション機会に応じてリザベーション要求メッセージを送信することによりリザベーションを行う。それぞれのリザベーション機会は、通常、複数のMACユーザが競合ミニスロット内で送信することを許可するので、MACユーザはリザベーションを行うために競争しなければならない。すべてのMACユーザがリザベーションを行うことを求められるわけではない。リザベーションを行わずに定期的に帯域幅を割り当てられるMACユーザもある。第２図は、HU１０２とAIU１０４とをより詳細に示すブロック図２００である。ブロック図２００は、ダウンストリーム・チャネル２３０およびアップストリーム・チャネル２４０を介してAIU１０４の１つと通信状態にあるHU１０２を示す。AIU１０４は、少なくとも１箇所のエンド・ユーザ１１０を支援する。HU１０２はダウンストリーム・チャネル２３０を介してデータおよび制御メッセージをAIU１０４に送信し、アップストリーム・チャネル２４０を介してリザベーション要求およびデータをAIU１０４から受信する。 HU１０２は接続マネージャ（CM:Connection Manager）２１５を備える。CM２１５はネットワークの接続参加制御の責を負う。さらに詳しくは、CM２１５は、ネツトワーク内で接続を開設しそれを終了する責を負う。エンド・ユーザ１１０などのエンド・ユーザがネットワーク上で通信することができるようにするには接続開設を行わねばならない。従って、エンド・ユーザ１１０がネットワークへの参加を要求すると、接続要求メッセージがCM２１５に転送される。接続要求メッセージは、接続に関する帯域幅およびQoS要件を、ATM サービス・カテゴリと、関連するATMトラフイック・デスクリプタおよびQoSパラメータの形で指定する。CM２１５は、接続を開設するか否かを決定し、それによって、ネットワークがエンド・ユーザ１１０の帯域幅およびQoS要件を満足することができるか否かに基づいて、エンド・ユーザ１１０がネットワークに参加することを許可する。 HU１０２はヘッドエンド・スケジューラ（HES:Headend Scheduler）２１４も備え、これはCM２１５と適応リザベーション・マネージャ（ARM:Adaptive Reser vation Manager）２１１とに結合される。HES２１４はCM２１５によりネットワークへの参加を許可されたエンド・ユーザに対する送信機会のスケジューリングを行う責を負う。CM２１５が接続を開設すると、CM２１５は、開設された接続に関する接続識別子と、ATMサービス・カテゴリと関連のATMトラフイック・デスクリプタおよびQoSパラメータとを含む接続設定メッセージをHES２１４に送る。同様にCM２１５が接続を終了させると、CM２１５は終了された接続に関する接続識別子を含む接続解放メッセージをHES２１４に送る。HES２１４は、CM２１５から受信される接続情報を、ARM２１１から受信される帰還情報と共に用いて、ARM２１１により送信される制御メッセージのタイミングを制御する。 ARM２１１は、HU１０２内にMACプロトコルを実現する責を負う。ARM２１１はリザベーション・マネージャ（RM:Reservation Manager）２１２および帰還コントローラ（FC:Feedback Controller）２１３を備える。RM２１２は、アップストリーム・チャネル２４０上で競合ミニスロットを監視して、各競合ミニスロットの競合の結果を判断する。RM２１２は、競合結果をFC２１３とHES２１４とに送る。FC２１３は、各優先度クラスに関する状態情報を維持し（異なるサービス品質に対応するために複数の優先度クラスが実現される場合）、各競合サイクルに関する競合ミニスロットの割当を決定し、ダウンストリーム・チャネル２３０上に送信される制御メッセージをフォーマットする。FC２１３は、特に、HES２１４から受信されるタイミング情報に基づき、制御メッセージ送信のタイミングを決定する。 AIU１０４は、エンド・ユーザ１１０とインタフェースするためのユーザ・インタフェース（UI:User Interface）２２５を備える。エンド・ユーザ１１０により送信されるデータはUI２２５により受信され、メモリ２２４に格納される。 UI２２５は、メモリ２２４内に、データの到着時刻を表示する時刻スタンプも格納する。 AIU１０４は、メモリ２２４に結合される制御メッセージプロセッサ（CMP:Con trol Messega Processor）２２２も備える。CMP２２２は、受信機２１１によりH U１０２から受信されるデータおよび制御メッセージを処理する責を負う。CMP２２２は、エンド・ユーザ１１０を代表してMACプロトコルにMACユーザとして参入する。第３図は、本発明の好適な実施例によるHES２１４アーキテクチヤを示すブロック図である。第３図に示されるように、HES２１４は要求待行列３０２を備える。HES２１４は、それぞれのATMサービス・カテゴリについて１つの要求待行列を維持する。CM２１５がMACユーザの参加を許可すると、CM２１５はHES２１４に要求を送る。この要求には、要求明細とサービス・カテゴリとが含まれる。要求明細には、要求に関わるMACユーザを識別する識別子と、送信機会を待つMACユーザの滞留セル数を標示する待行列深さとが含まれる。サービス・カテゴリは、MACユーザに関するATMサービス・カテゴリを標示する。要求は、サービス・カテゴリに応じて要求待行列内に入れられる。 MACユーザのリザベーションが成功する（あるいはリザベーションを行わずにM ACユーザに送信機会が与えられる）と、HES２１４はその要求をジョブに変換する。ジョブとは、基本的には、HES２１４によるスケジューリングを必要とする要求である。ジョブは、要求からの要求明細を含むジョブ明細が含まれ、さらに MACユーザに関するQoSパラメータも含まれる。ジョブは、ジョブ・バッファ３０４内の待行列に入れられる。また、HU１０２によって内部でエントリ・ポーリング・ジョブが作成される。エントリ・ポーリング・ジョブは、競合準拠リザベーション・メカニズムに対応する送信機会を必要とする。このような送信機会の各々について、HES１０２は１箇所以上のMACユーザがリザベーション要求（データではなく）を送信することを許可する。これらのリザベーション機会は定期的に与えられるので、送信すベきデータを有する各MA Cユーザは時宜を得てリザベーションを行うことができる。他のジョブと同様に、エントリ・ポーリング・ジョブもジョブ・バッファ３０４内の待行列に入れられる。ジョブ・バッフア３０４内の各ジョブは、対応するジョブ明細に標示されるサービス・カテゴリ，帯域幅およびQoS要件に基づきタスクまたはタスクの集合に変換される。各タスクは、アップストリーム・チャネル内で送信機会の割当を待つデータ単位（たとえばATMセル）に対応する。各タスクには関連するタスク明細があり、これが好適な送信スロットとタスクに関するCDV許容値を指定する。 HES２１４が、許可された各MACユーザがその帯域幅，遅延およびジター制約を満足させるための充分な送信機会を確保し受信することができるように、いくつかのタスクに送信機会を割り振らねばならない場合にスケジューリングの問題が起こる。異なる帯域幅とQoS要件を有する多くのMACユーザに対応する場合は、スケジューリングの問題は極めて複雑になる。 HES２１４は、アップストリーム・チャネル２４０を連続するデータ・スロットに分割し、各データ・スロットを特定のタスクに割り当てることによりデータ送信のスケジューリングを行う。従って、HES２１４は、各エントリ・ポール・メッセージ内に、特定のタスクに各データ・スロットを割り当てるフィールドを含む。便宜上、このフィールドを送信フレーム３０６と称する。送信フレーム３０６は、複数の連続スロットからなる。送信フレーム３０６内の各スロットは、アップストリーム・チャネル２４０上のデータ・スロットに対応する。送信フレーム３０６内の各スロットは、対応するデータ・スロットがMA Cユーザ情報の送信またはエントリ・ポーリングに関して予約（リザベーション）されるか否かを標示する。データ・スロットがMACユーザ情報の送信のために予約される場合は、送信フレーム３０６内のスロットは、さらに、どのMACユーザがデータ・スロット内に送信することを許されるかを標示する。第３図に示されるように、HES２１１４を簡略にする方法の１つは、スケジューリング問題を２つの副次的問題、すなわち帯域幅委託構成部分（committed ba ndwidth component）のスケジューリングを扱う問題と、帯域幅可変構成部分（v ariable bandwidth component）のスケジューリングを扱う問題とに分割することである。帯域幅委託構成部分とは、特定の期間内に所定量の送信機会を必要とする構成部分である。場合によっては、これらの送信機会を周期的な間隔で提供しなければならない。CBRトラフイックは、帯域幅委託アプリケーションの良い例であるが、これはHESがCVD制約内でPCRにおいてスロットの安定したストリームを提供しなければならないためである。 CDV制約は、一定の間隔でスロット（すなわち定期的な送信機会）を提供することにより満足することができる。帯域幅可変構成部分とは、送信機会に対する需要に融通がきき、特定の期間内に所定量の送信機会を必要としない構成部分である。UBRトラフィックが、帯域幅可変アプリケーションの良い例であるが、これはHES２１４がMACユーザに対して、いかなる帯域幅をも保証せず、そのためにMA Cユーザは余剰の帯域幅が使用可能な場合にHES２１４の便宜なときに帯域幅を割り振ってもらうことができるためである。好適な実施例は、各要求を速度委託構成部分（committed-rate component）と速度可変構成部分（variable-rate component）とに分けることによってこのアーキテクチャの利点を活かす。要求によっては、１つの構成部分（すなわち速度委託または速度可変）のみを有するものと、両構成部分を有するものとがある。速度委託構成部分は、速度委託ジョブ３０８に変換され、速度可変構成部分は速度可変ジョブ３１０に変換される。速度委託構成部分スケジューラ３１２を用いて速度委託ジョブ３０８のスケジューリングを行い、速度可変構成部分スケジューラ３１４を用いて速度可変ジョブ３１０のスケジューリングを行う。各スケジューラは、個別の構成部分に適するスケジューリング規則を適応する。ポール発生器３１６は、速度委託構成部分スケジューラ３１２および速度可変構成部分スケジューラ３１４からのタスクを、送信フレーム３０６に配置する。速度委託ジョブは送信フレーム３０６内にスロットを保証される。速度可変ジョブには、速度委託ジョブに割り当てられない送信フレーム３０６内の余分なスロットが提供される。 CBRサービス・カテゴリは、速度委託構成部分のみを含む。CBR MACユーザは、 CBR接続が終了するまでPCRにおいて連続的に定期的な送信機会を割り振られる。送信機会はMACユーザの遅延およびジター制約内で割り振られる。 RT-VBRサービス・カテゴリには速度委託構成部分のみが含まれる。本明細書に全文が参考文献として含まれる、１９９７年８月１４日出願の米国暫定特許出願第６０／０５５，６５８号「System，Device，And Method For Scheduling In A Communication Network」に、RT-VBRトラフイックをスケジューリングするためのいくつかの代替実施例が開示される。１１ページ１６行目から始まる１つの実施例は、特定のRT-VBR接続をCBR接続であるかのように取り扱う。これは、特定のRT-VBR接続、詳しくは所定の閾値を超えるSCRのPCRに対する比率を伴う接続（「CBR状」接続と称する）には適切であるが、他のRT-VBR接続（「バースト状」接続と称する）には不充分である。「バースト状」RT-VBRトラフイックをスケジューリングする２つの方法が開示される。１２ページ１５行目から始まる第１実施例においては、MACユーザがアクティブである間はRT-VBR MACユーザには、PCRにおいて定期的な送信機会が割り振られ、MACユーザが非アクティブの場合はゼロ速度において割り振られる。１４ページ１３行目から始まる第２実施例においては、RT-VBR MACユーザには、MACユーザがアクテイブの間はPCRにおいて定期的な送信機会が割り振られ、MACユーザが非アクティブの間は低速度（好ましくはSCR）において割り振られる。「バースト状」RT-VBR接続に関する帯域幅要件は可変するが、「バースト状」RT-VBR接続は速度可変構成部分を含まないことに注目すべきである。これは、RT-VBRMAC ユーザが依然として、特定の期間内に所定量の送信機会を必要とするためである。送信機会はMACユーザの遅延およびジター制約内で割り振られる。 NRT-VBRサービス・カテゴリは速度委託構成部分と速度可変構成部分の両方を含む。NRT-VBR MACユーザには、SCRにおいて（すなわち速度委託構成部分）送信機会が割り振られ、MACユーザによる送信のための待行列に入れられたデータ量が所定の閾値を超える（すなわち速度可変構成部分）場合は、追加の送信機会が割り振られる。MACユーザによるHES２１４に対する待行列深さ情報の信号化は、たとえば、状況情報をデータ送信と共に含める（「ピギーバッキング」と呼ばれることが多い）ことにより行うことができる。NRT-VBRについては、速度委託構成部分に関する特定の遅延およびジター制約はない。 ABRサービス・カテゴリは速度委託構成部分と速度可変構成部分の両方を含む。ABRユーザには、MCRにおいて（すなわち速度委託構成部分）送信機会が割り振られ、速度委託ジョブに対する割当後に使用可能な送信機会があれば、追加の送信機会が割り振られる（すなわち速度可変構成部分）。ABRについては、速度委託構成部分に関する特定の遅延およびジター制約はない。 UBRサービス・カテゴリは速度可変構成部分のみを含む。UBRユーザには、「残りの」送信機会がある場合には、それが割り振られる。ユーザ要求と同様に、エントリ・ポーリング・ジョブも速度委託構成部分と速度可変構成部分とに分類される。好適な実施例においては、エントリ・ポーリング・ジョブは定期的なリザベーション機会を提供する速度委託構成部分と、追加のリザベーション機会を提供する速度可変構成部分の両方を含む。この追加のリザベーション機会は、衝突解消中のMACプロトコル性能を改善することができるがオプションである。代替の実施例においては、エントリ・ポーリング・ジョブは速度委託構成部分のみを含む。異なる帯域幅とQoS要件を持つ多重クラス・ユーザに関するスケジューリング方法の１つがVaitzblit他（以下Vaitzblitと称する）により１９９６年６月１８日に出願された米国特許第５，５２８，５１３号「Scheduling and Admission C ontrol Policy for a Continuous Media Server」に教示される。連続媒体ファイル・サーバーに適応するVaitzbli tの特許によれば、３つのクラスのユーザが対応される：すなわち汎用，リアルタイムおよび等時（isochronous）である。汎用クラスは優先度の低いバックグランド処理に適する差替タスク（preemptivetasks）を支援する。しかし、このクラスには最小限のCPU処理量が保証されるだけである。リアルタイム・クラスは、処理能力の保証と遅延の制限とを必要とするユーザを表す。このクラスは差し替えられはしないが、より優先度の高いユーザをスケジューリングする差替ウィンドウが提供される。等時クラスは、定期的な送信と処理能力に関する性能保証と待ち時間の制限と低ジターとを必要とするユーザを表す。 Vaitzblitによれば、等時タスクに最高優先度が与えられ、最初にスケジューリングされる。それにリアルタイム・クラスと、汎用クラスとが続く。等時タスクは周期的に実行され、各タスクに関して設定されるタイマ割込によって起動される。等時タスクがスケジューリングされた後で、スケジューラは、重み付け円卓法（weighted round-robinscheme）を用いてリアルタイム・タスクと汎用タスクとを交互に行う。異なる速度を必要とするユーザに関係する等時タスクには、速度単調的にさらに優先権が与えられる。すなわち、より高い速度を有するユーザにより高い優先権がある。これらのタスクは周期的に実行され、対応する時間的期間に関して設定されるタイマ割込により起動される。スケジューラは等時タスクが優先度が下がる順に配列される準備済み待行列から等時タスクを実行する。等時タスクがサーバーに到着すると、準備済み待行列内の適当な場所に挿入される。等時タスクは周期タイマが経過する毎に到着する。参加を許可された等時タスクのすべてについて個別期間毎に独自の周期タイマが存在する。同一の期間を持つすべての等時タスクは、その期間に関連するタイマが経過すると実行される。等時タスクがサーバーに到着すると、スケジューラは現在実行中のタスクを差し替える必要があるか否かを判定する。現在実行中のタスクが到着したタスクよりも優先度が低い場合は、待行列の先頭から着信するタスクにより、次の差替ウィンドウにおいて差し替えられる。差し替えられたタスクは、そのタスクに関する待行列の先頭に入れられる。これは、以前に実行されていた速度委託タスクであるために、待行列内で待機する全タスクのうち最高の優先度を持つとされるからである。データ単位保留送信に対応するVaitzblitによるタスクのスケジューリングは、そのリアルタイムの差替に欠点を持つ。とりわけ、差替が行われると帯域幅と QoS保証を行うことが困難になる。また、各速度が異なるタイマを用いるために多数の異なる速度が存在する場合、等時タスクのスケジューリングに関するタイマ管理が煩わしくなることがある。本発明の好適な実施例は、タスクのスケジューリングを行うのに非差替スケジューリング法を用いる。詳しくは、速度委託構成部分スケジューラ３１２が送信機会のマップを作成する。これは、周期的間隔で繰り返されると各速度委託ジョブに任意の遅延およびジター制約内で要求される帯域幅を提供する。このマップは、速度委託ジョブの帯域幅およびQoS要件に基づき初期化されるいくつかのスロットによって構成される。特定のジョブ集合に関して作成されると、マップはジョブが追加されるか、ジョブが削除される、あるいは既存のジョブの帯域幅および／またはQoS要件が変更されるまで変わらないのが普通である。送信機会のマップを作成することにより、速度委託ジョブをリアルタイムではなく、フレーム毎に演繹的にスケジューリングすることができる。通常、マップ内のすべてのスロットが速度委託ジョブのスケジューリングに用いられるわけではない。速度委託ジョブのスケジューリングに用いられないスロットは、速度可変ジョブの割振に使用することができる。送信機会マップは、定義により、スロット割当の反復可能パターンを有する。長い送信サイクルを避けるために最も小さな反復可能パターンを用いることが望ましい。最も小さな反復可能パターンが１つのエントリ・ポール・メッセージ内に伝えるには大きすぎる場合は、マップをより小さい等しい部分（タスク・フレームと称する）に分割することができる。ポール発生器は、各送信フレーム３０６内に１つのタスク・フレームを備える。第４図は、本発明の好適な実施例によるHES２１４の構成部分を示すブロック図である。第４図に示されるように、速度委託構成部分スケジューラ３１２は、マッパ４０２と複数のタスク・フレーム４０４とを備える。マッパ４０２は、速度委託ジョブ３０８をタスクに変換し、そのタスクをタスク・フレーム４０４内に配置する。その方法については下記に詳述する。速度可変成分スケジューラ３１４は、優先度決定装置（Prioritizer）４０６とタスク待行列４０８とを備える。優先度決定装置４０６は速度可変ジョブ３１０をタスクに変換し、タスクをタスク待行列４０８内に配置する。優先度決定装置４０６は、好ましくは、重み付け円卓法規則を用いて速度可変ジョブ３１０の優先度を決定する。重み付け円卓法スケジューリングに用いられる重みは、ATM サービス・カテゴリ，待行列深さおよび速度可変ジョブ３１０の他の関連特性の関数とすることができ、時間の経過と共に変化する。ポール発生器３１６は、各送信フレーム３０６内に１つのタスク・フレーム４０４を備える。ポール発生器３１６は、厳格な円卓法に基づき複数のタスク・フレーム４０４から１つのタスク・フレーム４０４を選択する。次にポール発生器３１６は、送信フレーム３０６内の任意の空きスロットをタスク待行列４０８からの速度可変タスクで、好ましくは早いもの順に埋める。本発明の主要な要素は、速度委託ジョブ３０８をタスク・フレーム４０４内にスケジューリングすることである。マップを構成するスロット数は、一般に、システムが支援する個別の帯域幅要件の集合の関数である。帯域幅要件が最も低いジョブが、システムが支援する互いに異なる期間の整数倍である期間を有するとき、最低帯域幅のジョブがマップ内でスロットの反復パターンのための最も長い期間を有することになり、他のすべてのジョブは同じ期間内に反復可能なパターンを有することになる。ある実施例においては、反復可能パターンを集合的に構成するタスク・フレーム４０４の数は、最も高い帯域幅要件を有するタスク・フレーム４０４の数によって決まり、好ましくは、各速度委託ジョブ３０８が１つのタスク・フレーム４０４につき１つ以内のスロットを割り振られるように選択される。毎秒セル数の形の各速度委託ジョブ３０８に関する速度Ｒを、送信スロット数の形の送信期間Ｓに変換することができる（すなわち１つのセルがＳスロット毎に送信されなければならない。ただしＳは整数でなくともよい）。ｔを、１つの送信スロット内に１つのセルを送信するのにかかる時間を秒で示す値とすると、期間をＳ＊ｔ（秒）とすることができる。速度Ｒを正確に満足するためには、１つのセルを各期間で送信しなければならない。従って、R^*S^*t＝１である。すなわち期間Ｓは1/(R^*t)から導かれる。1/(R^*t)が整数であるとすると、周期的各セル送信は直接スロット境界に一致する。しかし、1/(R^*t)が整数でない場合は、セル送信は1/(R^*t)の期間でスケジューリングすることはできない。これは周期的各セル送信がスロット境界と直接一致しないためである。１つの代替例はＳを1/(R^*t)の「最低値」に等しく設定することである（すなわち1/(R^*t)より小さい最大整数）。この結果として、送信機会は速度Ｒに対応するのに必要とされるよりも頻繁にスケジューリングされる。この概算誤差の示すものは、セルによってはデータの全負荷を伝えないものがあり、従って適当に「アイドル・ビット」を埋め込まねばならないということである。第２の代替例はＳを1/(R^*t)の「最高値」に等しく設定することである（すなわち1/(R^*t)より大きい最小整数）。この結果として、送信機会は速度Ｒに対応するのに必要とされるよりも低い頻度でスケジューリングされる。この概算誤差の示すものは、セルによってはその遅延およびジター制約内にバッファされ、あるいは送信されないとなくなることがあるということである。好適な実施例は、 1/(R^*t)が整数でない場合はＳを1/(R^*t)の「最低値」になるよう選択する。本発明により、すべての速度委託ジョブ３０８が共通の送信速度Ｒを有する場合、上記により決定される寸法Ｓのマップをスケジューリングに用いることができる。この場合、各ユーザはマップ内に１つのスロットを必要とする（すなわち各ユーザが１期間につき１つのスロットを要する）。ユーザに割り当てられるスロットの位置は、その遅延およびジター制約に依存する。すべてのユーザが同じ周期性を共有するので、寸法Ｓのタスク・フレーム４０４が１つしか必要とされない。上記の非差替スケジューリング法を用いて、異なる送信速度を有するユーザに対応することができる。速度委託ジョブに関わる異なる速度はそれぞれ上記の方法で期間に書き換えることができる。速度委託ジョブに関わる異なる速度の集合を｛R1,R2,...Rm｝とし、対応する異なる期間を｛S1,S2,...Sm｝とする。ここで S＊をSi（ただしi=1,2,...m）の最小公倍数（LCM）とする。寸法S＊のタスク・フレームが用いられると、タスク・フレーム４０４内の送信パターンは反復可能パターンであり、しかも最小の反復可能パターンであることが保証される。各個別の期間が最大期間S_maxの整数除数であるとすると、S_maxは単に個別期間の集合のLCMとなり、寸法Sのタスク・フレームを用いることができる。一般に、個別期間の集合間のLCMであるS＊はS_maxよりかなり大きくなる。寸法S＊のタスク・フレームを用いると、一部のユーザの遅延制約を満足することができなくなる。好適な実施例の１つは、Si（ただしi=1,2,...m）の最小数である寸法S_minのフレームを用いて、各タスク・フレーム内に少なくとも１つの割当が依然としてあるようにすることである。この方法で、不必要に遅延するユーザがなくなる。より小さなフレームを用いると、マップ内のタスク・フレーム４０４の数はＫ＝S^*/S_minとなる。上記のスケジューリング法を例を挙げて実証することができる。この例では、スケジューリングすべきジョブが３つある。ジョブ番号１は期間４を有する。ジョブ番号２は期間８を有する。ジョブ番号３は期間１６を有する。上記の記数法を用いると、スケジューリングの問題をS_max=16，S_min=4およびS^*=16（すなわち４，8,１６のＬCM）とモデル化することができる。第５Ａ図に示されるある実施例においては、寸法S*=16の単独のタスク・フレームが用いられる。これにより、タスク・フレーム内の送信パターンが反復可能パターンであり、しかも最小の反復可能パターンであることが保証される。この場合、ジョブ番号１にはタスク・フレーム内の４つのスロットが割り振られ、ジョブ番号２にはタスク・フレーム内の２つのスロットが割り振られ、ジョブ番号３にはタスク・フレーム内の１つのスロットが割り振られる。第５Ｂ図に示される好適な実施例においては、寸法S_min=4のタスク・フレームが用いられる。最小反復パターンはS^*=16スロットであるので、K=4個のタスク・フレームが必要である。この場合、ジョブ番号１には各タスク・フレーム内の１つのスロットが、ジョブ番号２には１つおきのタスク・フレーム内の１つのスロットが、ジョブ番号３には５つおきのタスク・フレーム内の１つのスロットが割り振られる。速度委託ジョブ３０８をタスク・フレーム４０４内にスケジューリングする場合、遅延およびジター制約を有するジョブをスケジューリングすることは、遅延およびジター制約のないジョブをスケジューリングするよりも困難である。これは、遅延およびジター制約によって、マップ内のどのスロットを特定のタスクに用いることができるかあるいはできないか（すなわちどのスロットが遅延およびジター制約に関わり、どのスロットが関わらないか）が決定されるためである。また、速度委託ジョブ３０８をタスク・フレーム４０４内にスケジューリングする場合に、帯域幅の高いジョブをスケジューリングすることは帯域幅の低いジョブをスケジューリングすることよりも一般的に難しい。従って、第４図に示されるように、好適な実施例は速度委託ジョブ３０８をＱＯＳジョブ４１０（すなわち遅延およびジター制約を有するジョブ）と非ＱＯＳジョブ４１２（すなわち遅延およびジター制約のないジョブ）とに分類する。ＱＯＳジョブ４１０は、そのデータ速度要件に応じて優先度が決定され、速度の最も高いジョブに最も高い優先権が与えられる。同様に非QOSジョブ４１２はそのデータ速度要件に応じて優先度が決定され、速度の最も高いジョブに最も高い優先権が与えられる。このような速度単調的な待行列規則は、等時タスクのスケジューリングに関するVaitzblitの方法における準備済み待行列に関する速度単調的な待行列規則と同様である。速度委託構成部分スケジューラ３１２は、まず、最も優先度の高いジョブから、各ジョブが、必要とされる遅延およびジター制約内でその必要とする帯域幅を割り振られるようにQOSジョブ４１０をスケジューリングする。これらのジョブに関しては、タスク・フレーム４０４内でスロットを割り振る問題を、１種のビン・パッキング問題としてモデル化することができる。第６図に示されるように、複数のタスク・フレーム４０４をいくつかのビンと概念化することができる。ジターが許されない場合は、各タスク・フレーム４０４の１つのスロットで構成される各「列」が１つのビンに相当する。ジターが許される場合は、複数の隣接する「列」が１つのビンに相当する。 D.S.Johnson，A.Demers，J.D.Ullman,M.R.Garey，R.L.GrahamによるWorst-Cas e Performance Bounds For Simple One-Dimensional Packing Algorithm（Socie ty for Industrial and Applied Mathematics Journal of Computing，Vol.3，N o.4）（１９７４年１２月発行）に一次元パッキング・アルゴリズムが論じられる。ダイナミック・パッキングに対応する、より複雑なビン・パッキング問題はE.G.Coffman,Jr.，M.R.Carey ,D.S.JohnsonによるDynamic Bin Packing（Society for Industrial and Applie d Mathematics Journal of Computing，Vol．12，No.2）（１９８３年５月発行）に論じられる。要するに、ビン・パッキングの問題は、通常、寸法の異なる複数の品物を一定の空間内にパッキングする問題である。一般に、まず最も大きな品物をパッキングし、それから、より小さなもので埋めてゆくことにより満足のゆく結果が得られる。（時間費用がかかり、複雑になっても）品物を取り出し、再配置し、再パックすることを可能にすることによって改善された結果が得られる。速度委託構成部分スケジューラ３１２が直面するビン・パッキング問題は、ダイナミック・ビン・パッキング問題と匹敵する。これは異なる帯域幅要件を有する複数のジョブを一定数のスロット内に「パッキングする」ことを必要とする。速度委託構成部分スケジューラ３１２は、通常、最も優先度の高いジョブの帯域幅およびQoS要件を満たすようにビンをパッキングし、帯域幅要件が下がる順に残りのジョブで埋める。タスク・フレーム４０４内でスロットを割り振る場合、スロットはタスク・フレーム４０４の各列に均等に分配されることが好ましい。速度委託構成部分スケジューラ３１２が使用可能なスロットを用いてジョブの遅延およびジター要件を満たすことができないことがあれば、速度委託構成部分スケジューラ３１２はスロットの割振を変更する。たとえば、速度委託構成部分スケジューラ３１２は、１スロットから既存の割振を許容される近隣のスロット（すなわち対応するジョブの遅延およびジター制約内のスロット）に移動させて、スケジューリングされるジョブのジター制約内にあるスロットを解放することがある。最悪の場合、速度委託構成部分スケジューラ３１２はジョブの一部または全部を取り出して、再配置し、再パッキングしなければならない。上記のパッキング問題と実践的解決策の詳細な公式化は本発明の範囲を超える。 QOSジョブ４１０がスケジューリングされると、速度委託構成部分スケジューラ３１２は、優先度の最も高いジョブから、各ジョブに必要とされる帯域幅が割り振られるように非QOSジョブ４１２をスケジューリングする（遅延およびジターは問題とならない）。非QOSジョブ４１２に関するスロットの分布はあまり重要ではないが、非QOSジョブもタスク・フレーム４０４全体に均等に分布されることが好ましい。これにより、速度可変ジョブ３１０に使用することのできる均等に一定数の空きスロットを各送信フレーム３０６に提供する。ポール発生器３１６により生成される各送信フレーム３０６がエントリ・ポール・メッセージ内でMACユーザに対し送信される。送信すべきデータを有するMAC ユーザは、指定されるデータ・スロット内に送信することを許される。HU１０２はデータ・スロットを監視して、MACユーザの状況を判断する。送信機会を与えられるとデータを送信するMACユーザは、通常「アクティブ」であると考えられる。送信機会を与えられてもデータを送信しないMACユーザは、通常「非アクティブ」であると考えられる（MACユーザがリザベーションを行うことを求められない場合は、MACユーザは「アクティブ」であると見なされ、この限りではない）。しかし、HU１０２には追加のMACユーザ状況情報が使用可能である。たとえば、データを送信するMACユーザは、送信すべきデータをさらに有するか（「ピギーバッキング」と称されることが多い）否かの指標を備えることがある。MACユーザが送信すべきデータを持たないという指標を用いて、MAC ユーザがデータを送信しても「非アクティブ」状況であることを標示することがある。 HES２１４は、通常、「アクティブ」MACユーザに送信機会を提供し続ける。HE S２１４は、「非アクティブ」MACユーザには送信機会の提供を停止するのが普通である。後者の場合、HES２１４は、関連ジョブが「達成された（達成済み）」と見なし、ジョブ・バッファ３０４から関連ジョブを排除（削除）する。MACユーザに関連のジョブは、一定のアイドル条件が満たさせると「達成された」と見なされる。このアイドル条件は、ATMサービス・カテゴリおよびジョブのQoS要件に関して定義される。 CBR，NRT-VBRおよびABRジョブに関しては、対応する接続が終了すると、またその場合に限り、「達成された」と見なさされる。そうでない場合は、ジョブ（またはジョブ群）はジョブ・バッファ３０４内に留まり、MACユーザは引き続き帯域幅の割振を受ける。 RT-VBRジョブは、上記のようにRT-VBRジョブに対応するために用いられる方法に応じて、削除を必要とする場合としない場合とがある。ある実施例においては、RT-VBRジョブは「アクティブ」である間はPCRにおいて、「非アクティブ」のときはゼロにおいて帯域幅を割り振られる。このようなRT-VBRジョブは、MACユーザがリザベーションに成功すると「アクティブ」と見なされ、MACユーザが所定数の連続送信機会（たとえば２つ）に応答してデータを送信することに失敗すると、「非アクティブ」と見なされる。さらに、このようなRT-VBRジョブはMAC ユーザが「非アクティブ」の場合は「達成済み」と見なされる。本実施例においては、RT-VBRジョブは、MACユーザが「アクティブ」になるとジョブ・バッファ３０４に動的に追加され、MACユーザが「非アクティブ」になるとジョブ・バッファ３０４から削除される。代替の実施例においては、RT-VBRジョブには、「アクティブ」の間はPCRにおいて、「非アクティブ」の場合はより低い（ゼロではない）速度において帯域幅が割り振られる。このようなRT-VBRジョブは常に（接続が存在する限り）「アクティブ」と見なされる。本実施例においては、RT-VBRジョブは無期限にジョブ・バッファ３０４内に留まるが、このようなRT-VBRジョブの相対的優先度（上記の帯域幅要件に基づく）は速度が変わるたびに変わることがある。このような速度変更により、速度委託構成部分スケジューラ３１２は新しい速度情報に基づきタスク・フレーム４０４を更新することを促される。 UBRユーザに関しては、ジョブは滞留データがない場合は「達成された」と見なされる。エントリ・ポーリング・ジョブは常にアクティブであるので、削除されることはない。ジョブがジョブ・バッフア３０４から削除されると、要求に再変換され、適切な要求待行列３０２内に入れられる。同時に、ジョブに対応するすべてのタスクがタスク・フレーム４０４および／またはタスク待行列２０８から削除される。たとえば接続が終了するなど、要求そのものが「達成された」場合は、その要求は要求待行列３０２から削除される。第７図は、本発明の好適な実施例による要求，ジョブおよびタスク間の関係を総括するブロック図である。CM２１５からの新規要求７０２は、要求待行列３０２内に入れられる。要求７０２は新規ジョブ７０４に変換され、ジョブ・バッファ３０４に格納される。また、エントリ・ポーリング・ジョブ７０６がジョブ・バッファ３０４に格納される。ジョブ７０４，７０６は、タスク７０８に変換され、これに送信機会が割り振られる。達成済みジョブ７１０はジョブ・バッファ３０４から削除され、要求に再変換されて、要求待行列３０２内に入れられる。達成済み要求７１２が要求待行列３０２から削除される。第８図は、本発明により送信機会をスケジューリングする論理を示す流れ図である。この論理は段階８０２で始まり、段階８０４において、複数のスケジューリング・ジョブの各々を速度委託構成部分と速度可変構成部分とに分類する。速度委託構成部分は、特定の時間量内に所定数の送信機会を必要とし、速度可変構成部分は特定の時間量内に不定数の送信機会を必要とする。論理は、所定の周期的間隔で反復されると各速度委託構成部分に、その所定の遅延およびジター制約内で必要数の送信機会を提供する送信機会マップを作成することにより速度委託構成部分のスケジューリングを行う。これが段階８０６である。論理は、段階８０８において、所定の方法により速度可変構成部分にマップ内の未使用送信機会を割り当てることにより、速度可変構成部分のスケジューリングを行う。論理は段階８９９で終了する。第９図は、本発明により速度委託構成部分をスケジューリングする論理を示す流れ図である。論理は段階９０２で始まり、段階９０４において、速度委託構成部分を遅延およびジター制約を必要とする速度委託構成部分と、遅延およびジター制約を必要としない速度委託構成部分とに分類する。本論理は、段階９０６において帯域幅要件に基づき、遅延およびジター制約を必要とする速度委託構成部分の優先度を決定し、段階９０８において帯域幅要件に基づき遅延およびジター制約を必要としない速度委託構成部分の優先度を決定する。次に論理は段階９１０において、遅延およびジター制約を必要とする速度委託構成部分を、優先度の順にマップ内に割り付け、次に段階９１２において遅延およびジター制約を必要としない速度委託構成部分を優先度の順にマップ内に割り付ける。論理は段階９９９で終了する。本明細書に説明されるすべての論理は、個別の構成部品，集積回路構成，電界プログラミング可能ゲート・アレイ（FPGA:Field Programmable Gate Array）またはマイクロプロセッサなどのプログラミング可能論理素子と組み合わせて用いられるプログラミング可能論理を用いて、あるいはこれらの組合せを含むその他の任意の手段により具現化することができる。プログラミング可能論理は、読取専用メモリ・チップ，コンピュータ・メモリ，ディスクなどの有形の媒体またはその他の格納媒体に一時的あるいは恒久的に固定することができる。プログラミング可能論理は、搬送波内に実現されるコンピュータ・データ信号内に固定して、プログラミング可能論理をコンピュータ・バスまたは通信ネットワークなどのインタフェースを介して送信することもできる。これらすべての実施例は、本発明の範囲に入るものとする。本発明は、本質または本質的特性から逸脱せずに他の特定の形態において実現することもできる。開示される実施例は、あらゆる観点において、説明のためのものに過ぎず、制約するものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者クラムタック，イムリッチアメリカ合衆国テキサス州ダラス、ナンバー325，フランクフォード・ロード7575

Claims

【特許請求の範囲】１．共有媒体通信ネットワーク内に分布するユーザの集団により生成される複数のスケジューリング・ジョブに関して送信機会をスケジューリングする方法であって、送信機会は中央コントローラを介して予約され、本方法が：複数のスケジューリングジョブの各々を、一定の時間量内に所定数の送信機会を必要とする速度委託構成部分と、前記一定の時間量内に不定数の送信機会を必要とする速度可変構成部分とに分類する段階；所定の周期的間隔で反復されると、その所定の遅延およびジター制約内で必要数の送信機会を各速度委託構成部分に提供する送信機会マップを作成することによって前記速度委託構成部分のスケジューリングを行う段階；および前記マップ内の未使用送信機会を、所定の方法により前記速度可変構成部分に割り当てることによって、前記速度可変構成部分のスケジューリングを行う段階；によって構成されることを特徴とする方法。２．前記速度委託構成部分をスケジューリングする前記段階が；前記速度委託構成部分を遅延およびジター制約を必要とする速度委託構成部分と、遅延およびジター制約を必要としない速度委託構成部分とに分類する段階；帯域幅要件に基づき、遅延およびジター制約を必要とする前記速度委託構成部分の優先度を決定する段階；帯域輻要件に基づき、遅延およびジター制約を必要としない前記速度委託構成部分の優先度を決定する段階；遅延およびジター制約を必要とする前記速度委託構成部分を、優先度の順に前記マップ内に割り付ける段階；および続いて、遅延およびジター制約を必要としない前記速度委託構成部分を、優先度の順に前記マップ内に割り付ける段階；によって構成されることを特徴とし、前記速度可変構成部分のスケジューリングを行う前記段階が：前記速度可変構成部分を前記マップ内の未使用スロット内に、重み付け円卓法スケジューリング規則を用いて割り付ける段階であって、前記重み付け円卓スケジューリングに用いられる前記重みがATMサービス・カテゴリ，待行列深さおよび前記速度可変構成部分の他の関連特性の関数であり、時間と共に変化することを特徴とする請求項１記載の方法。３．分類およびスケジューリングを行う前記段階が：各連続ビット速度スケジューリング・ジョブを、遅延およびジター制約を必要とする速度委託構成部分のみに分類し、各連続ビット速度スケジューリング・ジョブの前記速度委託構成部分に関する送信機会を、その所定の遅延およびジター制約内の所定のピーク・セル速度においてスケジューリングする段階；各リアルタイム可変ビット速度スケジューリングジョブを、遅延およびジター制約を必要とする速度委託構成部分のみに分類する段階；および各リアルタイム可変ビット速度スケジューリング・ジョブの前記速度委託構成部分に関する送信機会をその所定の遅延およびジター制約内で所定のピーク・セル速度においてスケジューリングする段階；各リアルタイム可変ビット速度スケジューリング・ジョブの前記速度委託構成部分に関する送信機会を、前記速度委託構成部分がアクティブのときはその所定の遅延およびジター制約内の所定のピーク・セル速度において、また前記速度委託構成部分が非アクティブの場合はゼロ速度においてスケジューリングする段階；および各リアルタイム可変ビット速度スケジューリング・ジョブの前記速度委託構成部分に関する送信機会を、前記速度委託構成部分がアクティブのときはその所定の遅延およびジター制約内の所定のピーク・セル速度において、また前記速度委託構成部分が非アクティブの場合はそれよりも低い（非ゼロの）速度においてスケジューリングする段階；のうち１つの段階によって構成される段階；非リアルタイム可変ビット速度スケジューリング・ジョブを、遅延およびジター制約を必要としない速度委託構成部分と速度可変構成部分とに分類し、各非リアルタイム可変ビット速度スケジューリング・ジョブの前記速度委託構成部分に関する送信機会を、その所定の維持可能セル速度においてスケジューリングし、送信すべきデータの滞留に基づいてその所定の維持可能セル速度を超える追加の送信機会が必要とされる場合はいつでも、各非リアルタイム可変ビット速度スケジューリング・ジョブの前記速度可変構成部分に関する送信機会をスケジューリングする段階；使用可能ビット速度スケジューリング・ジョブの各々を遅延およびジター制約を必要としない速度委託構成部分と速度可変構成部分とに分類し、使用可能ビット速度スケジューリング・ジョブの各々の前記速度委託構成部分に関する送信機会を、その所定の最小セル速度においてスケジューリングし、使用可能なビット速度スケジューリング・ジョブの各々の前記速度可変構成部分に関する送信機会を、その所定のピーク・セル速度までスケジューリングする段階各未指定ビット速度スケジューリング・ジョブを速度可変構成部分のみに分類し、送信機会が使用可能な場合はいつでも、各未指定ビット速度スケジューリング・ジョブの前記速度可変構成部分に関する送信機会をスケジューリングする段階；および各エントリ・ポーリング・スケジューリング・ジョブを速度委託構成部分および速度可変構成部分の両方に分類し、前記エントリ・ポーリング・スケジューリング・ジョブの前記速度委託構成部分に関する送信機会を定期的間隔でスケジューリングし、送信機会が使用可能な場合はいつでも、前記エントリ・ポーリング・スケジューリング・ジョブの前記速度可変構成部分に関する送信機会をスケジューリングする段階；によって構成されることを特徴とする請求項２記載の方法。４．各速度委託構成部分が送信期間を有し、前記マップが異なる速度委託構成部分に関する前記送信期間の最小公倍数に少なくとも等しい所定数のスロットによって構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。５．前記マップが所定寸法の複数のタスク・フレームによって構成され、各速度委託ジョブが１つのタスク・フレームにつき２つ以上のスロットを割り振られず、未使用スロットが一度に１タスク・フレームずつ速度可変構成部分に割り振られることを特徴とする請求項４記載の方法。６．送信機会の割当を含むエントリ・ポール・メッセージを生成する段階によってさらに構成され、前記マップが複数のタスク・フレームを備え、前記エントリ・ポール・メッセージを生成する前記段階が：前記エントリ・ポール・メッセージ内の前記数のタスク・フレームのうちの１つを備える段階；および前記タスク・フレーム内の未使用送信機会を、所定の方法により前記速度可変構成部分に割り当てる段階；によって構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。７．コンピュータ使用可能な媒体内にコンピュータ読取可能なプログラム・コード手段を有する前記媒体によって構成され、共有媒体通信ネットワーク内に分布するユーザの集団により生成される複数のスケジューリング・ジョブに関して送信機会をスケジューリングする装置であって、送信機会が中央コントローラにより予約され、前記コンピュータ読取可能プログラム・コード手段が：複数のスケジューリング・ジョブの各々を一定の時間量内に所定数の送信機会を必要とする速度委託構成部分と前記一定の時間量内に不定数の送信機会を必要とする速度可変構成部分とに分類するコンピュータ読取可能プログラム・コード手段；所定の周期的間隔で反復されると、その所定の遅延およびジター制約内で必要数の送信機会を各速度委託構成部分に提供する送信機会マップを作成することによって前記速度委託構成部分のスケジューリングを行うコンピュータ読取可能プログラム・コード手段；および前記マップ内の未使用送信機会を、所定の方法により前記速度可変構成部分に割り当てることによって、前記速度可変構成部分のスケジューリングを行うコンピュータ読取可能プログラム・コード手段；によって構成されることを特徴とする装置。８．搬送波内に具現化されるコンピュータ・データ信号であって、通信ネットワークにおいて送信機会をスケジューリングするコンピュータ読取可能プログラム・コード手段が前記コンピュータ・データ信号内に具現され、前記コンピュータ読取可能プログラム・コード手段が：複数のスケジューリング・ジョブの各々を一定の時間量内に所定数の送信機会を必要とする速度委託構成部分と前記一定の時間量内に不定数の送信機会を必要とする速度可変構成部分とに分類するコンピュータ読取可能プログラムコード手段；所定の周期的間隔で反復されると、その所定の遅延およびジター制約内で必要数の送信機会を各速度委託構成部分に提供する送信機会マップを作成することによって前記速度委託構成部分のスケジューリングを行うコンピュータ読取可能プログラム・コード手段；および前記マップ内の未使用送信機会を、所定の方法により前記速度可変構成部分に割り当てることによって、前記速度可変構成部分のスケジューリングを行うコンピュータ読取可能プログラム・コード手段；によって構成されることを特徴とするコンピュータ・データ信号。９．通信ネットワーク内で送信機会をスケジューリングするスケジューラであって：複数のスケジューリング・ジョブの各々を一定の時間量内に所定数の送信機会を必要とする速度委託ジョブと前記一定の時間量内に不定数の送信機会を必要とする速度可変ジョブとに分類する論理を含む分類論理；前記分類論理に動作可能に結合される速度委託構成部分スケジューラであって、前記速度委託構成部分スケジューラは、所定の周期的間隔で反復されると、その所定の遅延およびジター制約内で必要数の送信機会を各速度委託ジョブに提供する送信機会マップを作成する論理を含むマッパによって構成される速度委託構成部分スケジューラ；および前記分類論理に動作可能に結合され、前記速度可変ジョブの優先度を決定する論理を含む優先度決定装置によって構成される速度委託構成部分スケジューラ；によって構成されることを特徴とするスケジューラ。１０．共有媒体を介してアクセス・インタフェース・ユニットと通信を行うヘッドエンド・ユニットであって、送信機会をスケジューリングするスケジューラを有し、前記スケジューラが：複数のスケジューリング・ジョブの各々を一定の時間量内に所定数の送信機会を必要とする速度委託ジョブと前記一定の時間量内に不定数の送信機会を必要とする速度可変ジョブとに分類する論理を含む分類論理；前記分類論理に動作可能に結合される速度委託構成部分スケジューラであって、所定の周期的間隔で反復されると、その所定の遅延およびジター制約内で必要数の送信機会を各速度委託ジョブに提供する送信機会マップを作成する論理を含むマッパによって構成される前記速度委託構成部分スケジューラ；および前記分類論理に動作可能に結合され、前記速度可変ジョブの優先度を決定する論理を含む優先度決定装置によって構成される速度委託構成部分スケジューラ；によって構成されることを特徴とするシステム。