(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ（セルスロット）配置を行う手段を備え、前記配置を行う手段は、入力された帯域に関する設定パラメータを管理する帯域管理手段と、この帯域管理手段により与えられる前記設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定する帯域分配手段と、この帯域分配手段により与えられるＣＳ分配情報を基にセル配置を行うＣＳテーブル作成手段とを備えたセルスロットスケジューリング装置において、
前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、
前記帯域分配手段により与えられるＣＳ分配情報が前記帯域管理手段により与えられる帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整する分配帯域調整手段が設けられ、
前記ＣＳテーブル作成手段は、前記分配帯域調整手段により与えられる調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行う手段を備えた
ことを特徴とするセルスロットスケジューリング装置。
【請求項２】
前記設定パラメータは、割当単位長、帯域設定単位長、コネクション設定帯域、伝送方路設定帯域、セル遅延変動許容値、ＣＳ配置優先度により構成され、
前記コネクション設定帯域は、固定帯域、保証帯域、非保証高優先帯域、非保証低優先帯域、最大帯域から構成され、
前記伝送方路設定帯域は、合計固定帯域、合計保証帯域、非保証低優先用占有帯域、合計最大帯域から構成される
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項３】
前記分配手段は、
各コネクションの帯域要求に応じてＣＳ分配数を計算する手段と、
各コネクションのＣＳ分配数の合計が分配可能なＣＳ数を超えたときにＣＳ分配数の調整を行う手段と
を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項４】
前記帯域分配手段は、
１より大きい連続した割当単位により構成される帯域設定単位において各コネクションに対して割当てるＣＳ数を割当単位毎に分配する手段と、
ＣＳ分配数の異なる割当単位を帯域設定単位内で均等に分散させる手段と
を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項５】
（帯域設定単位内のＣＳ位置）＝［（帯域設定単位長）×ｉ／（設定帯域）］＋（オフセット）
ただし（ｉは０〜（設定帯域）−１）
の式を用いて帯域設定単位内の均等配置を行う手段を備えた請求項４記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項６】
（割当単位内のＣＳ数）＝［（（帯域設定単位内のＣＳ数）×（割当単位長）×ｊ＋（オフセット））／（帯域設定単位長）］−［（（帯域設定単位内のＣＳ数）×（割当単位長）×（ｊ−１）＋（オフセット））／（帯域設定単位長））］
ただし（ｊは１〜（帯域設定単位長）／（設定帯域））
の式を用いて帯域設定単位内でＣＳ数を均等に割当単位に分配を行う手段を備えた請求項４記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項７】
前記均等配置を行う手段および前記分配を行う手段で用いるオフセット値は０から帯域設定単位長を帯域設定単位内のＣＳ数で除した値から１を減じた値の間に存する請求項５または６記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項８】
前記均等配置を行う手段および前記分配を行う手段で用いるオフセット値に相当するＣＳ数分を帯域設定単位の最後尾に付与して分配を行うオフセット値相当ＣＳ数分配手段を備え、
このオフセット値相当ＣＳ数分配手段は、
前記均等配置を行う手段により帯域設定単位を超えて配置したＣＳ位置は、このＣＳ位置から帯域設定単位長を除いたＣＳ配置とみなして配置する手段と、
前記分配を行う手段により帯域設定単位を超えて分配したＣＳ数は、帯域設定単位の第一のＣＳを起点にオフセット値から１を減じたＣＳ位置に分配する手段と
を含む請求項５または６記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項９】
全コネクションのオフセット値または同一優先度のオフセット値または複数優先度でのオフセット値をそれぞれ均等に分散させる手段を備えた請求項５または６記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１０】
前記帯域分配手段は、１より大きい非整数倍の連続した割当単位により構成される帯域設定単位において割当単位と帯域設定単位の境界不整合を調整する手段を備え、
前記境界不整合を調整する手段は、
割当単位内での割当ＣＳ数または未割当てＣＳ割当数を帯域設定単位間で引き継ぐ手段と、
セル遅延変動値を帯域設定単位間で引き継ぐ手段と
を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１１】
前記帯域分配手段は、１より大きい割当単位により構成される帯域設定単位において割当単位内での未割当ＣＳ数および割当ＣＳ数を割当単位間で引き継ぐ手段を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１２】
前記分配帯域調整手段は、
各コネクションに割当てたＣＳ数の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視する手段と、
この監視する手段の監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段と
を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１３】
前記帯域情報は、各コネクションのＣＳ割当要求を含み、
前記分配帯域調整手段は、
前記ＣＳ割当要求にしたがって各コネクションに割当てたＣＳ数について複数のコネクション間における割当単位に対する割当ＣＳ数と設定帯域の不整合を監視する手段と、
この監視する手段の監視結果が不整合を示すときには不整合分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段と
を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１４】
前記分配帯域調整手段は、
割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、
これらの６つの手段を順次実行する手段と
を備え、
前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を割当単位毎に計算する手段により構成され、
前記割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、
割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数合計を下回らないように調整する手段と、
調整分の割当てＣＳ数が許容範囲内に収まることを監視する手段と
により構成され、
前記割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、
割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数が伝送方路での合計帯域を上回らないように調整する手段と、
割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数について最大帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と、
割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を下回らないように調整する手段と
により構成され、
前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、
割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を上回らないように調整する手段と、
割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数について保証帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と
により構成され、
前記割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数が伝送方路での最大帯域分の割当てＣＳ数を上回らないように調整する手段により構成され、
前記割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの保証帯域分の割当てＣＳ数より小さいときにその差分数以下になるように非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段により構成される
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１５】
前記分配帯域調整手段は、
割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における伝送方路での合計帯域の割当ＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、
割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、
これら６つの手段を順次実行する手段と
を備え、
前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を割当単位毎に計算する手段により構成され、
前記割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、
割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当ＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数合計を下回らないように調整する手段と、
調整分の割当ＣＳ数が許容範囲内に収まることを監視する手段と
により構成され、
前記割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、
割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数が伝送方路での合計帯域に当該コネクションの当該割当単位での固定帯域分を加え全コネクションの当該割当単位での固定帯域分を差し引いた帯域を上回らないように調整する手段と、
割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数について最大帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と、
割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を下回らないように調整する手段と、
割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数について保証帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と
により構成され、
前記割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数が伝送方路での最大帯域分の割当ＣＳ数を上回らないないように調整する手段と
により構成され、
前記割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において伝送方路での合計帯域分のＣＳ数が各コネクションの保証帯域分の割当ＣＳ数より小さいときにはその差分数以下になるように非保証低優先用占有帯域の割当ＣＳ数を調整する手段と
により構成される
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１６】
前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、
前記分配帯域調整手段は、
前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段を備えた
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１７】
前記帯域情報は、単一コネクションにおける複数の帯域種別情報を含み、
前記分配帯域調整手段は、
複数の帯域種別により構成される単一コネクションに対して各帯域種別のセル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高い帯域種別から優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低い帯域種別については別の割当単位のＣＳに割当てるべき帯域種別とする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段を備えた
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１８】
前記分配帯域調整手段は、
前記帯域情報に基づいて割当てるＣＳ数について割当てるＣＳ数の最大帯域からの超過分を前借するＣＳ前借手段と、
割当てるＣＳ数を最大帯域により制限して別割当単位に割当てを行うＣＳ後貸手段と、
帯域設定単位内で前借および後貸によるＣＳ揺らぎを調整する手段と
を備えた
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項１９】
前記分配帯域調整手段は、
後段に接続する装置のバッファ長に基づいて割当てるＣＳ数の前借または後貸の制限値を計算する手段と、
この制限値に基づいてＣＳ数の前借または後貸を制限する手段と
を備えた
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項２０】
前記分配帯域調整手段は、
設定されたセル遅延変動許容値に基づいて割当てるＣＳ数の前借または後貸の制限値を計算する手段と、
この制限値に基づいてＣＳ数の前借または後貸を制限する手段と
を備えた
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項２１】
前記分配帯域調整手段は、後段に接続装置のバッファにて占有可能なセル数に基づいてＣＳ数の前借または後貸の制限値を計算する手段と、
この制限値に基づいてＣＳ数の前借または後貸を制限する手段と
を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項２２】
一つのコネクションに配置された余剰ＣＳ数を計算して当該一つのコネクションと他のコネクションとの余剰ＣＳ分配情報の比に応じて当該他のコネクションに余剰ＣＳ数のセル配置を行う手段を備えた請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項２３】
固定帯域分を除く保証帯域分の帯域設定単位でのＣＳ数を第一の余剰ＣＳ分配情報とし、
固定帯域分を除く保証帯域分の割当単位毎のＣＳ数を第二の余剰ＣＳ分配情報とし、
実割当セル数における余剰ＣＳ配置の数のコネクション間での比が前記第一の余剰ＣＳ分配情報の比に比べて少ないコネクションの前記第二の余剰ＣＳ分配情報のＣＳ数を増加させる手段と、
実割当セル数における余剰ＣＳ配置の数のコネクション間での比が前記第一の余剰ＣＳ分配情報の比に比べて多いコネクションの前記第二の余剰ＣＳ分配情報のＣＳ数を減少させる手段と
を備え、
前記第二の余剰ＣＳ分配情報によって余剰ＣＳの配置を行う手段を備えた
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項２４】
前記割当単位は、第一の割当単位と第二の割当単位とからなる割当単位であり、
前記帯域分配手段は、前記第一の割当単位に対して分配した後の残存ＣＳ数を以て前記第二の割当単位に分配する分配調整手段を含む
請求項１記載のセルスロットスケジューリング装置。
【請求項２５】
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、
複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ（セルスロット）配置を行う機能を実現させ、前記配置を行う機能として、入力された帯域に関する設定パラメータを管理する帯域管理機能と、この帯域管理機能により与えられる前記設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定する帯域分配機能と、この帯域分配機能により与えられるＣＳ分配情報を基にセル配置を行うＣＳテーブル作成機能とを実現させるプログラムにおいて、
前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、
前記帯域分配機能により与えられるＣＳ分配情報が前記帯域管理機能により与えられる帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整する分配帯域調整機能を実現させ、
前記ＣＳテーブル作成機能として、前記分配帯域調整機能により与えられる調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行う機能を実現させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項２６】
前記分配帯域調整機能として、
各コネクションに割当てたＣＳ数の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視する機能と、
この監視する機能の監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む機能と
を実現させる請求項２５記載のプログラム。
【請求項２７】
前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、
前記分配帯域調整機能として、
前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む機能を実現させる
請求項２５記載のプログラム。
【請求項２８】
請求項２５ないし２７のいずれかに記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。
【請求項２９】
複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ（セルスロット）配置を行う際に、帯域に関する設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定し、この分配数を含むＣＳ分配情報を基にセル配置を行うセルスロットスケジューリング方法において、
前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、
前記ＣＳ分配情報が前記帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整し、
この調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行う
ことを特徴とするセルスロットスケジューリング方法。
【請求項３０】
各コネクションに割当てたＣＳ数の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視し、
この監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む
請求項２９記載のセルスロットスケジューリング方法。
【請求項３１】
前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、
前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む
請求項２９記載のセルスロットスケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設定された帯域に基づき、収容するコネクションに対し、セル送出許可タイミングを示すＣＳ（セルスロット）を周期的に割当てるセルスロットスケジューリング装置（例えばＡＴＭ−ＰＯＮ(Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network)装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセルスロットスケジューリング装置では、帯域設定単位と割当単位とが同期している。従来の帯域設定単位と割当単位との関係を図６に示す。このため、セルスロットスケジューリング装置が帯域設定単位を基にしてＣＳのスケジューリングを行い、このスケジュールを割当単位の周期（割当周期）で繰り返すことにより、設定した帯域に基づいたセル数を割当周期毎に送出することを実現している。
【０００３】
割当単位は、セルスロットスケジュール装置が収容するコネクションに割当てる帯域が固定的に決まっており変化しないのであれば大きくすることができる。しかし、複数の収容コネクションの帯域使用状況に応じて動的に帯域を変化させる場合には、割当単位を大きくすると割当周期が長くなるため、割当帯域の変更要求に対して実際に帯域が変化するまでに要する応答遅延時間が大きくなる。セルスロットスケジューリング装置が収容するトラヒックの特性によっては、応答遅延時間が大きく要求帯域に達する時間が長いために空帯域があっても利用できない可能性がある。よって、帯域を動的に変動させる可能性があるならば、要求帯域に割当帯域を変化させるまでの応答遅延時間を短くする観点から、割当単位は小さい方が望ましい。
【０００４】
帯域の設定値の刻み値である帯域粒度は、（割当可能な帯域）／（帯域設定単位）として与えられるので、帯域設定単位が小さいと帯域粒度が粗くなる。セルスロットスケジューリング装置に対して入力する設定帯域が帯域粒度の倍数で与えられるのであれば、実際に割当てられる帯域である割当帯域は帯域粒度の整数倍として表すことができる。この場合には設定帯域と割当帯域との間の誤差は存在しない。しかし、一般的には設定帯域と割当帯域とは一致しないので、設定帯域と割当帯域との誤差を減らすためには帯域粒度を細かくする必要がある。帯域粒度を細かくする観点からは、帯域設定単位を大きくすることが望ましい。
【０００５】
すなわち、動的に帯域が変化するコネクションに対しては、各コネクションの状況を充分に見きわめる間もなく瞬間的にスケジューリングを行うことが求められ、また、設定帯域と割当帯域との誤差が少ないスケジューリングを行うためには、各コネクションの状況を充分に見きわめた上でスケジューリングを行うことが求められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のセルスロットスケジューリングを周期的に行うセルスロットスケジューリング装置では、複数のコネクション間の帯域割当を動的に行うために応答遅延時間を短くする場合には割当単位を小さくし、設定帯域と割当帯域との誤差が少ない帯域割当を行う場合には帯域設定単位を大きくした。この際に、従来は、帯域設定単位と割当単位とは同期していることが前提であり、いずれか一方を小さくし他方を大きくするといったことは全く考慮されていない。したがって、要求帯域に対する誤差の少ない動的な帯域割当を行うことが要求条件であった場合には、これを従来技術によって満足することは困難である。
【０００７】
本発明は、このような背景に行われたものであって、従来のセルスロットスケジューリングに比べて応答遅延時間を犠牲にすることなく帯域粒度を細かくし、従来よりも細かい帯域設定を可能とするとともに設定帯域と割当帯域との誤差を減らしたセルスロットスケジューリング装置およびプログラムおよび記録媒体および方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ配置を行う手段を備え、前記配置を行う手段は、入力された帯域に関する設定パラメータを管理する帯域管理手段と、この帯域管理手段により与えられる前記設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定する帯域分配手段と、この帯域分配手段により与えられるＣＳ分配情報を基にセル配置を行うＣＳテーブル作成手段とを備えたセルスロットスケジューリング装置である。
【０００９】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、前記帯域分配手段により与えられるＣＳ分配情報が前記帯域管理手段により与えられる帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整する分配帯域調整手段が設けられ、前記ＣＳテーブル作成手段は、前記分配帯域調整手段により与えられる調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行う手段を備えたところにある。
【００１０】
前記設定パラメータは、例えば、割当単位長、帯域設定単位長、コネクション設定帯域、伝送方路設定帯域、セル遅延変動許容値、ＣＳ配置優先度により構成され、前記コネクション設定帯域は、例えば、固定帯域、保証帯域、非保証高優先帯域、非保証低優先帯域、最大帯域から構成され、前記伝送方路設定帯域は、例えば、合計固定帯域、合計保証帯域、非保証低優先用占有帯域、合計最大帯域から構成される。
【００１１】
前記分配手段は、各コネクションの帯域要求に応じてＣＳ分配数を計算する手段と、各コネクションのＣＳ分配数の合計が分配可能なＣＳ数を超えたときにＣＳ分配数の調整を行う手段とを備えることが望ましい。
【００１２】
前記帯域分配手段は、１より大きい連続した割当単位により構成される帯域設定単位において各コネクションに対して割当てるＣＳ数を割当単位毎に分配する手段と、ＣＳ分配数の異なる割当単位を帯域設定単位内で均等に分散させる手段とを備えることが望ましい。この構成の場合には、
（帯域設定単位内のＣＳ位置）＝［（帯域設定単位長）×ｉ／（設定帯域）］＋（オフセット）
ただし（ｉは０〜（設定帯域）−１）
の式を用いて帯域設定単位内の均等配置を行う手段を備えることが望ましい。
【００１３】
あるいは、（割当単位内のＣＳ数）＝［（（帯域設定単位内のＣＳ数）×（割当単位長）×ｊ＋（オフセット））／（帯域設定単位長）］−［（（帯域設定単位内のＣＳ数）×（割当単位長）×（ｊ−１）＋（オフセット））／（帯域設定単位長））］
ただし（ｊは１〜（帯域設定単位長）／（設定帯域））
の式を用いて帯域設定単位内でＣＳ数を均等に割当単位に分配を行う手段を備えることもできる。ここで、［※］は、※の整数部分を意味するガウスの記号である。後者は、前者と比較すると、ＣＳ配置の代わりに割当単位毎のＣＳ数を用いるため、ＣＳ配置の選択幅があり、ＣＳ配置が容易である。
【００１４】
前記均等配置を行う手段および前記分配を行う手段で用いるオフセット値は０から帯域設定単位長を帯域設定単位内のＣＳ数で除した値から１を減じた値の間に存することが望ましい。これにより、オフセット値が帯域設定単位長の１／２としてしまうための帯域設定単位の前半にＣＳ配置位置がなくすなわちＣＳ数が０となり、かつ帯域設定単位を超過して実効的に配置が不可能となる不具合を防止できる。
【００１５】
あるいは、前記均等配置を行う手段および前記分配を行う手段で用いるオフセット値に相当するＣＳ数分を帯域設定単位の最後尾に付与して分配を行うオフセット値相当ＣＳ数分配手段を備え、このオフセット値相当ＣＳ数分配手段は、前記均等配置を行う手段により帯域設定単位を超えて配置したＣＳ位置は、このＣＳ位置から帯域設定単位長を除いたＣＳ配置とみなして配置する手段と、前記分配を行う手段により帯域設定単位を超えて分配したＣＳ数は、帯域設定単位の第一のＣＳを起点にオフセット値から１を減じたＣＳ位置に分配する手段とを含むこともできる。これにより、オフセット値の範囲を任意とし、なおかつ帯域設定単位を超過しても実効的に配置可能とすることができる。
【００１６】
あるいは、全コネクションのオフセット値または同一優先度のオフセット値または複数優先度でのオフセット値をそれぞれ均等に分散させる手段を備えることもできる。これにより、同一コネクションの割当単位のみならず全コネクションにおけるＣＳ分配を均等に行うことができる。
【００１７】
前記帯域分配手段は、１より大きい非整数倍の連続した割当単位により構成される帯域設定単位において割当単位と帯域設定単位の境界不整合を調整する手段を備え、前記境界不整合を調整する手段は、割当単位内での割当ＣＳ数または未割当ＣＳ数を帯域設定単位間で引き継ぐ手段と、セル遅延変動値を帯域設定単位間で引き継ぐ手段とを備えることが望ましい。
【００１８】
すなわち、本発明では、帯域粒度を細かくし、設定帯域と割当帯域との誤差を少なくするために、前記帯域設定単位の設定周期を前記割当単位の割当周期と比較して長く設定する。このままでは従来と同様に、動的に帯域を変化させる場合には、割当帯域の変更要求に対して実際に帯域が変化するまでに要する応答遅延時間が大きくなり不都合が発生する。そこで、本発明では、前記帯域分配手段により与えられるＣＳ分配情報が前記帯域管理手段により与えられる帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整する前記分配帯域調整手段を設けることにより、前記不都合を解決している。
【００１９】
あるいは、前記帯域分配手段は、１より大きい割当単位により構成される帯域設定単位において割当単位内での未割当ＣＳ数および割当ＣＳ数を割当単位間で引き継ぐ手段を備えてもよい。このように引き継ぐことにより、割当周期よりも長周期で観測したときに公平となるようにＣＳ分配を行うことができる。これにより、帯域使用効率を向上させることができ、ユーザにより多くの帯域を分配することができる。
【００２０】
具体的には、前記分配帯域調整手段は、各コネクションに割当てたＣＳ数の複数コネクションを収容する全体の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視する手段と、この監視する手段の監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段とを備えることが望ましい。
【００２１】
あるいは、前記帯域情報は、各コネクションのＣＳ割当要求を含み、前記分配帯域調整手段は、前記ＣＳ割当要求にしたがって各コネクションに割当てたＣＳ数について複数のコネクション間における割当単位に対する割当ＣＳ数と設定帯域の不整合を監視する手段と、この監視する手段の監視結果が不整合を示すときには不整合分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段とを備えることが望ましい。
【００２２】
前記分配帯域調整手段は、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、これらの６つの手段を順次実行する手段とを備え、前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を割当単位毎に計算する手段により構成され、前記割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数合計を下回らないように調整する手段と、調整分の割当てＣＳ数が許容範囲内に収まることを監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数が伝送方路での合計帯域を上回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数について最大帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を下回らないように調整する手段とにより構成され、前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を上回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数について保証帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数が伝送方路での最大帯域分の割当てＣＳ数を上回らないように調整する手段により構成され、前記割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの保証帯域分の割当てＣＳ数より小さいときにその差分数以下になるように非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段により構成されることが望ましい。
【００２３】
あるいは、前記分配帯域調整手段は、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での合計帯域の最大値分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当帯域毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、これら６つの手段を順次実行する手段とを備え、前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を割当単位毎に計算する手段により構成され、前記割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当ＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数合計を下回らないように調整する手段と、調整分の割当ＣＳ数が許容範囲内に収まることを監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数が伝送方路での合計帯域に当該コネクションの当該割当単位での固定帯域分を加え全コネクションの当該割当単位での固定帯域分を加えた帯域を上回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数について最大帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を下回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数について保証帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数が伝送方路での最大帯域分の割当ＣＳ数を上回らないないように調整する手段とにより構成され、前記割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において伝送方路での合計帯域分のＣＳ数が各コネクションの保証帯域分の割当ＣＳ数より小さいときにはその差分数以下になるように非保証低優先用占有帯域の割当ＣＳ数を調整する手段とにより構成されることもできる。これにより、動的な割当単位間での「前借」「後貸」を抑止し、セルスロットスケジューリング装置の処理負荷を軽減させることができる。
【００２４】
すなわち、前記帯域設定単位の設定周期が前記割当単位の割当周期と比較して長いと、その設定周期の間に各コネクションからの割当要求が多数累積する。この累積した割当要求にしたがってＣＳを割当てると、各コネクションに割当てたＣＳ数が前記制限帯域を超過してしまう場合がある。このような場合には、超過分のＣＳを別の割当単位に割当てる処置を行う。これにより、設定周期を割当周期と比較して長く設定することにより生じる弊害を解決することができる。
【００２５】
さらに、前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、前記分配帯域調整手段は、前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段を備えることが望ましい。
【００２６】
あるいは、前記帯域情報は、単一コネクションにおける複数の帯域種別情報を含み、前記分配帯域調整手段は、複数の帯域種別により構成される単一コネクションに対して各帯域種別のセル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高い帯域種別から優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低い帯域種別については別の割当単位のＣＳに割当てるべき帯域種別とする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む手段を備えることが望ましい。
【００２７】
前記分配帯域調整手段は、前記帯域情報に基づいて割当てるＣＳ数について割当てるＣＳ数の最大帯域からの超過分を前借するＣＳ前借手段と、割当てるＣＳ数を最大帯域により制限して別割当単位に割当てを行うＣＳ後貸手段と、帯域設定単位内で前借および後貸によるＣＳ揺らぎを調整する手段とを備えることが望ましい。
【００２８】
前記分配帯域調整手段は、後段に接続する装置のバッファ長に基づいて割当てるＣＳ数の前借または後貸の制限値を計算する手段と、この制限値に基づいてＣＳ数の前借または後貸を制限する手段とを備えることが望ましい。
【００２９】
あるいは、前記分配帯域調整手段は、設定されたセル遅延変動許容値に基づいて割当てるＣＳ数の前借または後貸の制限値を計算する手段と、この制限値に基づいてＣＳ数の前借または後貸を制限する手段とを備えることが望ましい。
【００３０】
あるいは、前記分配帯域調整手段は、後段に接続装置のバッファにて占有可能なセル数に基づいてＣＳ数の前借または後貸の制限値を計算する手段と、この制限値に基づいてＣＳ数の前借または後貸を制限する手段とを備えることもできる。これにより、ＡＴＭ装置における後段の接続装置のバッファ溢れによるセル廃棄を抑止することができる。
【００３１】
すなわち、前記帯域設定単位の設定周期が前記割当単位の割当周期と比較して長いと、コネクションが割当要求を行ってから実際に割当てが行われるまでの時間が長くなる。そこで、セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ数割当優先度が高いコネクションについては、優先的に割当てを行い、できるだけ速やかにセル転送が実行できるように配慮する。その代わりに、セル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ数割当優先度が低いコネクションについては、現在、割当てを行っている割当単位のＣＳが既に割当満了のときには別の割当単位に繰り越すという処置を行う。これにより、設定周期を割当周期と比較して長く設定することにより生じる弊害を解決することができる。
【００３２】
これにより、従来のセルスロットスケジューリングに比べて応答遅延時間を犠牲にすることなく帯域粒度を細かくし、従来よりも細かい帯域設定を可能とするとともに設定帯域と割当帯域との誤差を減らしたセルスロットスケジューリング装置を実現することができる。
【００３３】
あるいは、前記帯域管理手段により与えられる前記設定パラメータに基づく帯域情報を基に確保ＣＳ分配情報と未分配の余剰ＣＳを割当てるための余剰ＣＳ分配情報とを作成する帯域分配手段を備えることもできる。これにより、割当単位毎に分配されるＣＳ数が少ない場合でも余剰ＣＳ分配情報の保持するＣＳ数比にて余剰ＣＳ割当をすることができる。
【００３４】
あるいは、一つのコネクションに配置された余剰ＣＳ数を計算して当該一つのコネクションと他のコネクションとの余剰ＣＳ分配情報の比に応じて当該他のコネクションに余剰ＣＳ数のセル配置を行う手段を備えることもできる。
【００３５】
すなわち、固定帯域分を除く保証帯域分の帯域設定単位でのＣＳ数を第一の余剰ＣＳ分配情報とし、固定帯域分を除く保証帯域分の割当単位毎のＣＳ数を第二の余剰ＣＳ分配情報とすれば、割当単位毎に分割したＣＳ数を重みとする第二の余剰ＣＳ分配情報を用いるため、長大なＷＲＲの重み付けテーブルを用いる必要がなくなる。
【００３６】
あるいは、固定帯域分を除く保証帯域分の帯域設定単位でのＣＳ数を第一の余剰ＣＳ分配情報とし、固定帯域分を除く保証帯域分の割当単位毎のＣＳ数を第二の余剰ＣＳ分配情報とし、実割当セル数における余剰ＣＳ配置の数のコネクション間での比が前記第一の余剰ＣＳ分配情報の比に比べて少ないコネクションの前記第二の余剰ＣＳ分配情報のＣＳ数を増加させる手段と、実割当セル数における余剰ＣＳ配置の数のコネクション間での比が前記第一の余剰ＣＳ分配情報の比に比べて多いコネクションの前記第二の余剰ＣＳ分配情報のＣＳ数を減少させる手段とを備え、前記第二の余剰ＣＳ分配情報によって余剰ＣＳの配置を行う手段を備えることもできる。これにより、小さなＷＲＲの重み付けテーブルを用いることができる。
【００３７】
あるいは、前記割当単位は、第一の割当単位と第二の割当単位とからなる割当単位であり、前記帯域分配手段は、前記第一の割当単位に対して分配した後の残存ＣＳ数を以て前記第二の割当単位に分配する分配調整手段を含むこともできる。このように、第一の割当単位を用いる帯域種別での分配後の残りのＣＳを第二の割当単位を用いる帯域種別へのＣＳ分配に用いるため、異なる割当単位を用いても割当単位で簡易な調整手段を用いて整合性の取れたセルスロットスケジューリングが可能となる。
【００３８】
本発明の第二の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ配置を行う機能を実現させ、前記配置を行う機能として、入力された帯域に関する設定パラメータを管理する帯域管理機能と、この帯域管理機能により与えられる前記設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定する帯域分配機能と、この帯域分配機能により与えられるＣＳ分配情報を基にセル配置を行うＣＳテーブル作成機能とを実現させるプログラムである。
【００３９】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、前記帯域分配機能により与えられるＣＳ分配情報が前記帯域管理機能により与えられる帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整する分配帯域調整機能を実現させ、前記ＣＳテーブル作成機能として、前記分配帯域調整機能により与えられる調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行う機能を実現させるところにある。
【００４０】
前記分配帯域調整機能として、各コネクションに割当てたＣＳ数の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視する機能と、この監視する機能の監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む機能とを実現させることが望ましい。
【００４１】
さらに、前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、前記分配帯域調整機能として、前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度の高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度の低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む機能を実現させることが望ましい。
【００４２】
本発明の第三の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体である。本発明のプログラムは前記情報処理装置読み取り可能な本発明の記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置はこの記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。
【００４３】
これにより、コンピュータ装置等の情報処理装置により、従来のセルスロットスケジューリングに比べて応答遅延時間を犠牲にすることなく帯域粒度を細かくし、従来よりも細かい帯域設定を可能にするとともに設定帯域と割当帯域との誤差を減らしたセルスロットスケジューリング装置を実現することができる。
【００４４】
本発明の第四の観点は、複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ配置を行う際に、帯域に関する設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定し、この分配数を含むＣＳ分配情報を基にセル配置を行うセルスロットスケジューリング方法である。
【００４５】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、前記ＣＳ分配情報が前記帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整し、この調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行うところにある。
【００４６】
前記帯域情報は、各コネクションのＣＳ割当要求を含み、各コネクションに割当てたＣＳ数の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視し、この監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込むことが望ましい。
【００４７】
さらに、前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込むことが望ましい。
【００４８】
これにより、従来のセルスロットスケジューリングに比べて応答遅延時間を犠牲にすることなく帯域粒度を細かくし、従来よりも細かい帯域設定を可能にするとともに設定帯域と割当帯域との誤差を減らしたセルスロットスケジューリング方法を実現することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明実施例のセルスロットスケジューリング装置を図１ないし図４を参照して説明する。ここで、コネクションとは、ＯＳＩ(Open System Interconnection)で用いる論理的通信路であるところのコネクションまたはパス、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)でのＶＰ(Virtual Path)、ＡＴＭでのＶＣ(Virtual Channel)、Ｂ−ＰＯＮ(Broadband-passive Optical Network)でのＴ−ＣＯＮＴ(Transmission Container)を含む。図１は本発明実施例のセルスロットスケジューリング装置のブロック構成図である。図２は本発明実施例の帯域設定単位と割当単位との関係を示す図である。図３は分配帯域調整フロー（その１）を示すフローチャートである。図４は分配帯域調整フロー（その２）を示すフローチャートである。
【００５０】
本発明は、複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ配置を行う手段を備え、前記配置を行う手段は、図１に示すように、制御端末１から入力された帯域に関する設定パラメータを管理する帯域管理手段２と、この帯域管理手段２により与えられる前記設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定する帯域分配手段３と、この帯域分配手段３により与えられるＣＳ分配情報を基にＣＳテーブル作成指示手段６からのＣＳテーブル作成要求にしたがってセル配置を行うＣＳテーブル作成手段５とを備えたセルスロットスケジューリング装置である。セル読出手段７はこのＣＳテーブルにしたがって実際のセル読出しを実行する。
【００５１】
ここで、本発明の特徴とするところは、図２に示すように、前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、帯域分配手段３により与えられるＣＳ分配情報が帯域管理手段２により与えられる帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整する分配帯域調整手段４が設けられ、ＣＳテーブル作成手段５は、分配帯域調整手段４により与えられる調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行うところにある。
【００５２】
具体的には、前記帯域情報は、各コネクションのＣＳ割当要求を含み、分配帯域調整手段４は、図３に示すように、前記ＣＳ割当要求にしたがって各コネクションに割当てたＣＳ数の複数コネクションを収容する全体の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視し（Ｓ１、Ｓ２）、この監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む（Ｓ３）。ＣＳテーブル作成手段５はこのＣＳ分配情報に基づきＣＳテーブルを作成する。ここでは別の割当単位は隣接する割当単位とする。
【００５３】
さらに、前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、分配帯域調整手段４は、図４に示すように、前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い（Ｓ４、Ｓ５）、当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む（Ｓ６、Ｓ７）。ＣＳテーブル作成手段５はこのＣＳ分配情報に基づきＣＳテーブルを作成する。ここでは別の割当単位は隣接する割当単位とする。
【００５４】
本発明のセルスロットスケジューリング装置は、情報処理装置としてのコンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、複数コネクションに対して帯域設定単位で設定される各コネクションの設定帯域に基づいて割当単位毎に帯域分配およびＣＳ配置を行う機能を実現させ、前記配置を行う機能として、入力された帯域に関する設定パラメータを管理する帯域管理機能と、この帯域管理機能により与えられる前記設定パラメータに基づく帯域情報を基にして分配あるいは配置対象である複数コネクションに対してセル送出許可タイミングを示すＣＳの分配数を決定する帯域分配機能と、この帯域分配機能により与えられるＣＳ分配情報を基にセル配置を行うＣＳテーブル作成機能とを実現させる本発明のプログラムを前記コンピュータ装置にインストールすることによって実現できる。
【００５５】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記帯域設定単位は１より大きい連続した割当単位により構成され、前記帯域分配機能により与えられるＣＳ分配情報が前記帯域管理機能により与えられる帯域情報に対して整合がとれているか否かを判定し不整合な場合には調整する分配帯域調整機能を実現させ、前記ＣＳテーブル作成機能として、前記分配帯域調整機能により与えられる調整済みのＣＳ分配情報を基にセル配置を行う機能を実現させるところにある。
【００５６】
前記帯域情報は、各コネクションのＣＳ割当要求を含み、前記分配帯域調整機能として、前記ＣＳ割当要求にしたがって各コネクションに割当てたＣＳ数の制限帯域に対する超過を前記割当単位毎に監視する機能と、この監視する機能の監視結果が超過を示すときにはその超過分のＣＳを別の割当単位に割当てるべきＣＳとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む機能とを実現させる。
【００５７】
さらに、前記帯域情報は、各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値を含み、前記分配帯域調整機能として、前記各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値にしたがって当該セル遅延変動許容値が小さいまたはＣＳ配置優先度が高いコネクションから優先してＣＳに割当てを行い当該割当単位のＣＳが既に割当満了のときにはセル遅延変動許容値が大きいまたはＣＳ配置優先度が低いコネクションについては別の割当単位のＣＳに割当てるべきコネクションとする旨を前記ＣＳ分配情報に書込む機能を実現させる。
【００５８】
本発明のプログラムは前記コンピュータ装置が読み取り可能な本発明の記録媒体に記録されることにより、前記コンピュータ装置はこの記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記コンピュータ装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。
【００５９】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【００６０】
（第一実施例）
ＣＳの割当を行う最小単位である割当単位が３００ＣＳで構成されるＡＴＭ装置があるとする。割当単位と帯域設定単位との大きさが等しい場合には、設定帯域は１（ＣＳ／割当周期）となる。１ＣＳとして５３ＢｙｔｅのＡＴＭセルを扱い、１割当周期が１ｍｓであるならば、帯域設定粒度は、
５３×８×１０００／１０００＝４２４ｋ（ｂｉｔ／ｓ）
となる。このＡＴＭ装置で１０００ｋ（ｂｉｔ／ｓ）の帯域割当を実現しようとした場合には、１割当周期あたり３ＣＳの割当を行い、
４２４ｋ×３＝１２７２ｋ（ｂｉｔ／ｓ）
として設定を行う必要がある。また、この場合には、
（１２７２−１０００）／１０００×１００＝２７．２％
となり、設定帯域には理想帯域に対して２７．２％の誤差が生じる。この誤差が大きくなると無駄な帯域割当が増加することになり、帯域の使用率が低下する。設定帯域が小さい場合には、設定帯域に対する誤差が大きくなる確率が高くなるので、複数の小帯域ユーザでＡＴＭ装置を共用すると積算される誤差の影響が大きく現れることになる。
【００６１】
ここで、本発明では、このＡＴＭ装置の帯域設定単位を長周期化する。帯域設定単位を１００周期分とすると、帯域設定粒度は、
５３×８×１０００／１０００×１００＝４．２４ｋ（ｂｉｔ／ｓ）
となる。上記の例と同様に１０００ｋ（ｂｉｔ／ｓ）の帯域割当を実現しようとした場合には、１割当周期当り２３６ＣＳの割当を行い、
４．２４ｋ×２３６＝１０００．６４ｋ（ｂｉｔ／ｓ）
として設定を行うことになる。また、この場合には、
（１０００．６４−１０００）／１０００×１００＝０．０６４％
となり、設定帯域の理想帯域に対する誤差は、帯域設定単位を長周期化しない場合に比べて小さくなる。
【００６２】
帯域設定単位の長周期化により以下の効果が期待できる。設定帯域の理想帯域に対する誤差を小さくすることで、過剰割当分の不公平により生じるユーザ間の不公平性が低減されることになる。無駄な帯域割当が減少することから帯域の使用効率が向上する。なお、本セルスロットスケジューリング装置で示すセルは、パケットまたはフレームに置き換えても同様の効果を有する。
【００６３】
（第二実施例）
帯域設定単位の長周期化を行うことにより、設定帯域が１（ＣＳ／割当周期）未満にする帯域割当が可能となる。第一実施例で示した割当単位が３００ＣＳで構成されるＡＴＭ装置において、設定帯域を０．５（ＣＳ／割当周期）として与える場合を考える。
【００６４】
１割当周期のみの帯域割当を考える場合には、割当てる帯域は分配するＣＳ数として表すことができる。ＣＳ数は必ず整数として与えられるため、小数による帯域割当ができない。しかし複数周期を考えたとき、あるＣＳが５０％の確率で占有されるならば、平均的には０．５ＣＳの帯域が割当てられていると考えることができる。帯域設定単位を１００周期分とするならば、１００周期のうちに５０回の頻度でＣＳを占有することで０．５（ＣＳ／割当周期）を実現することができる。帯域設定単位の長周期化により、従来よりも細かい帯域設定が可能となる。
【００６５】
（第三実施例）
第二実施例で示した割当単位が３００ＣＳで構成されるＡＴＭ装置において０．５（ＣＳ／割当周期）で帯域割当を行う場合を考える。
【００６６】
帯域設定単位を２０周期分だとすると帯域設定単位の時間内に１０回の頻度でＣＳを占有することになるので、これを２０周期分の割当単位毎のＣＳ数で示すと、例えば
１１１１１１１１１１００００００００００
として配置することができる。しかし、これではＣＳ配置数が帯域設定単位内で偏在しており、コネクション間のＣＳ分配数の不公平につながる。そこで、帯域設定単位内におけるＣＳ分配数の均等分散を行うことにより、
１０１０１０１０１０１０１０１０１０１０
として配置することができる。
【００６７】
このような配置を行うことにより、帯域設定単位内におけるセル遅延変動を低減することができる。
【００６８】
（第四実施例）
第一実施例で示した割当単位が３００ＣＳで構成されるＡＴＭ装置について、帯域設定単位が１０．５周期分と割当単位の非整数倍で与えられる場合を考える。
【００６９】
設定帯域が２１ＣＳだとすると、個々の割当単位には２ＣＳずつ割当てられることになる。帯域設定単位内では、
（帯域設定単位内のＣＳ位置）＝［（帯域設定単位長）×ｉ／（設定帯域）］＋（オフセット）
ただし（ｉは０〜（設定帯域）−１）
の式を用いることにより均等にＣＳを分散配置することができる。ここで、［※］は、※の整数部分を意味するガウスの記号である。しかし、一部の割当単位では複数の帯域設定単位に属することになるため、隣接する帯域設定単位間で割当て済みのＣＳ配置に関する情報を渡す必要がある。
【００７０】
本実施例において１割当単位内に２つの帯域設定単位が０．５周期分ずつ属している場合には、前帯域設定単位分として１ＣＳ、後帯域設定単位分として１ＣＳずつ割当て、１割当単位分の合計が他割当単位における割当てＣＳ数に等しくなるように調整する。また、ＣＳ配置位置についても前後の帯域設定単位間で調整を行い、帯域設定単位の境界においてもセル遅延変動の値が許容範囲を超えないように調整する。以上の処理により、各コネクション間の公平性を保ったまま帯域設定単位を割当帯域の非整数倍で与えることが可能になる。
【００７１】
（第五実施例）
第一実施例で示した割当単位が３００ＣＳで構成されるＡＴＭ装置を考える。ＡＴＭ装置により与えられる帯域は複数のユーザで共用するものとする。ユーザ帯域を帯域の使用状況に応じて動的に変更し、ユーザ間で割当要求された帯域の総和が割当可能な帯域を越える場合には、帯域の競合が発生することになる。帯域競合が発生した場合には、何らかのポリシーに基づいてユーザ間の帯域分配を行うことになる。競合分の帯域分配を帯域設定単位において設定される帯域に基づいて行われるとする。実現手段の一例としては、帯域設定単位に割当てられたＣＳ数比を用いたＷＲＲ(Weighted Round Robin)がある。すなわち、複数の帯域設定単位でそれぞれ割当てられたＣＳ数が異なる場合には、割当てられたＣＳ数比を重みとして複数の帯域設定単位にＷＲＲにより競合分の帯域分配を行う。また、複数の帯域設定単位で割当てられたＣＳ数が等しい場合には、複数の帯域設定単位に競合分の帯域分配が均等に行われる。
【００７２】
この設定帯域における理想帯域に対する誤差は、各ユーザに分配される帯域の不公平を招くことになる。帯域設定単位の長周期化により、各ユーザの帯域分配を行う際に用いる比が理想帯域比に近くなるので、長周期化を行わない場合に比べて分配帯域の公平性を確保することができる。
【００７３】
（第六実施例）
スケジューリング対象である複数コネクションに割当てる帯域の特性（例えば、優先度やセル遅延変動許容値）が同一ではなく異なっている場合には、各々の帯域の特性を満足する必要がある。例えば収容する複数のコネクションについて、長周期で与えられる帯域設定単位における保証帯域を割当周期毎に分配する場合に、設定する帯域を（帯域設定単位／割当単位）の整数倍で与えなければ割当単位毎に分配する保証帯域のＣＳ数がばらつくことになる。複数のコネクションを多重する場合には割当単位毎に分配するＣＳ数のばらつきが積算される。しかし、帯域設定単位の周期において、送出可能なセルが存在する限り、各コネクションの保証帯域は与えられなければならない。
【００７４】
各コネクションに設定されるセル遅延変動許容値によっては理想的なＣＳ位置からのずれの許容範囲が大きいものがある。そこで、理想位置からのずれの許容範囲が小さいものを優先して理想位置近傍に配置を行い、許容範囲が大きいものは理想的なＣＳ位置がある割当単位に隣接する割当単位に配置する。これによりセル遅延変動許容値を遵守しながら保証帯域分のＣＳをコネクションに与えることができる。
【００７５】
（第七実施例）
複数の帯域種別により構成されるコネクションを考える。帯域種別には、要求の有無に関わらず常に帯域を割当てられる固定帯域、要求がある場合には必ず帯域割当を行う保証帯域、帯域の割当てが保証されていない非保証帯域等がある。
【００７６】
これらの帯域種別の各々について帯域設定を行う場合には、各帯域種別分の割当てＣＳ数を帯域設定単位で均等に分散させた場合においても、割当単位毎にみると各帯域種別分の割当てＣＳ数の総和であるコネクションの割当てＣＳ数分波には偏りが生じる可能性がある。各割当単位においてコネクションに割当て可能な割当てＣＳ数は最大帯域により制限されるので、セル遅延変動許容値の小さい帯域種別を優先してＣＳの割当てを行うものとする。これにより各帯域種別のセル遅延変動を遵守しながら割当単位毎にコネクション単位でも均等にＣＳを配置することができる。
【００７７】
（第八実施例）
割当単位が３００ＣＳ、帯域設定単位が１０周期分で構成されるＡＴＭ装置について、設定帯域を７ＣＳとする場合を考える。
【００７８】
帯域設定単位内では均等に帯域を分散させるべきであるので、
（帯域設定単位内のＣＳ位置）＝［（帯域設定単位長）×ｉ／（設定帯域）］＋オフセット
ただし、（ｉは０〜（設定帯域）−１）
の式により、帯域設定単位内３０００ＣＳにおけるＣＳ配置位置は、
０、４２８、８５７、１２８５、１７１４、２１４２、２５７１
となる。ここで、［※］は、※の整数部分を意味するガウスの記号である。なお、オフセットは０としている。ＣＳ間の間隔は４２８または４２９であり、配置されたＣＳが帯域設定単位内で均等に配置される。
【００７９】
さらに、別コネクションが先程と同様に設定帯域を７ＣＳとした場合には、前記の式で示したオフセットを与えることでコネクション間の配置済みＣＳが偏在することを防止することができる。例えばオフセットを２１４とするとＣＳ配置位置は、
２１４、６４２、１０７１、１４９９、１９２８、２３５６、２７８５
となる。
【００８０】
１ＣＳに対しては１コネクションのみしか配置することができない。前記の式により計算されるＣＳ配置位置に既に別コネクションが配置済みである場合には、セル遅延変動許容値による制限範囲内で空いているＣＳを探すことになる。このことより、配置するＣＳ位置を帯域設定単位で均等に分散させることは、後から配置するコネクションのセル遅延変動を低減する効果がある。
【００８１】
（第九実施例）
ＡＴＭ装置に複数の帯域種別を含む単一コネクションを収容する場合を考える。コネクションには保証帯域および最大帯域が設定されているものとする。保証帯域は要求がある場合には必ず帯域割当を行う帯域であり、最大帯域はコネクションが使用可能な最大の帯域である。最大帯域は保証帯域の他に帯域割当を保証しない非保証帯域を含むため、常に、
保証帯域≦最大帯域
の関係を満足している必要がある。しかし、保証帯域と最大帯域との設定値が近接していた場合には、帯域設定単位内で保証帯域と最大帯域の割当ＣＳ数とを割当単位毎に均等分配しようとすると、
保証帯域≦最大帯域
の関係を満足できるとは限らない。例えば、割当単位が３００ＣＳ、帯域設定単位が１０周期分で構成されるＡＴＭ装置を考える。このＡＴＭ装置に保証帯域が２５ＣＳ、最大帯域が２６ＣＳのコネクションを設定する。帯域設定単位でみると、
保証帯域≦最大帯域
を満足しているにも関わらず。割当単位の割当ＣＳ数でみると、
保証帯域  ３  ２  ３  ２  ３  ２  ３  ２  ３  ２
最大帯域  ３  ３  ２  ３  ２  ３  ３  ２  ３  ２
となり、３および５周期目で
保証帯域≦最大帯域
を満足しない割当単位が発生する。このような
保証帯域≦最大帯域
の関係を満足しないＣＳを割当てないようにするならば、保証帯域を満足できないことになる。そこで保証帯域と最大帯域との位相のずれによる帯域割れを解消するために、割当単位を超えた割当てＣＳ数の調整を行い、常に
保証帯域≦最大帯域
の関係が維持できるようにする。以下に２つの調整方法を示す。
【００８２】
コネクションに含まれる保証帯域がセル遅延変動に厳しい場合には、保証帯域を補正するとセル遅延変動許容値の規定を満たせなくなる可能性が高い。このような場合には各割当単位における最大帯域分の割当てＣＳ数を保証帯域分の割当てＣＳ数に合わせて補正し、最大帯域分の割当てＣＳ数に対して超過する分を前借して割当てる。そして、次割当周期以降で前借分のＣＳ数を本来の割当てＣＳ数より減少させる。
【００８３】
次に、コネクションに含まれる保証帯域がセル遅延変動に厳しくない場合には、各割当単位における保証帯域分の割当てＣＳ数を補正する。このような場合には各割当単位における保証帯域分の割当てＣＳ数を最大帯域分の割当てＣＳ数に合わせて補正し、保証帯域分が最大帯域分を超過する割当周期では、保証帯域分の割当てＣＳ数に合わせてＣＳ数を制限する。保証帯域分の不足ＣＳ数については後貸分として次周期以降の割当単位で本来の割当てＣＳ数より増加させる。
【００８４】
以上の仕組みにより保証帯域を遵守することが可能となる。
【００８５】
（第十実施例）
第九実施例に示したＡＴＭ装置において、各割当単位における最大帯域分の割当てＣＳ数を補正することにより、
保証帯域≦最大帯域
の関係を満足させる場合には、規定間隔以下のバースト状態でセルが送出される可能性がある。このことは後段の伝送方路に影響を与える可能性がある。そこで、バーストの影響を吸収するために後段のＡＴＭ装置においてシェーピング（セル間隔調整）を行い、セル間隔が規定間隔以上になるようにすることができる。シェーピング可能なバーストセル数は後段に接続されるＡＴＭ装置のバッファ長に基づく。よって後段のＡＴＭ装置のバッファ長により制限を設けることにより、各割当単位における最大帯域分の割当てＣＳ数を増加させる補正を行うことができる。
【００８６】
（第十一実施例）
第九実施例に示したＡＴＭ装置において、各割当単位における保証帯域分の割当てＣＳ数を補正することにより、
保証帯域≦最大帯域
の関係を満足させる場合には、この保証帯域分のＣＳを使用する帯域種別に対するセル遅延変動が大きくなる可能性がある。この帯域種別のセル遅延変動が設定されたセル遅延変動許容値を超えた場合には、後段に接続するＡＴＭ装置において廃棄や再マーキング（優先度変更）の対象となり得る。よって保証帯域分の割当てＣＳの移動範囲に制限を設けることにより、設定されたＱｏＳを満足させながら帯域補正を行うことができる。
【００８７】
（第十二実施例）
第三実施例で説明した割当単位が３００ＣＳで構成されるＡＴＭ装置において１．５（ＣＳ／割当周期）帯域割当を行う場合を考える。帯域設定単位を２０周期分だとすると帯域設定単位の時間内に３０回の頻度でＣＳ数を占有することになる。ここで、
（割当単位内のＣＳ数）＝［（（帯域設定単位内のＣＳ数）×（割当単位長）×ｊ＋（オフセット））／（帯域設定単位長）］−［（（帯域設定単位内のＣＳ数）×（割当単位長）×（ｊ−１）＋（オフセット））／（帯域設定単位長））］
ただし（ｊは１〜（帯域設定単位長）／（設定帯域））
の式を用いることにより、
１２１２１２１２１２１２１２１２１２１２または
２１２１２１２１２１２１２１２１２１２１と
ＣＳ配置数が帯域設定単位内で偏在することなく均等分散を行うことができる。ここで、［※］は、※の整数部分を意味するガウスの記号である。このような配置を行うことにより、帯域設定単位内におけるセル遅延変動を低減させることができる。
【００８８】
第十二実施例は、第八実施例と比べてＣＳ配置の代わりに割当単位毎のＣＳ数を用いるため、ＣＳ配置の選択幅があるためＣＳ配置が容易である特徴を有する。また、ＣＳ位置を指定する場合には、コネクション間で同一のＣＳ位置を指定する衝突が発生した場合に、衝突を回避する演算が必要となるが、本実施例ではＣＳ位置を指定しないため、衝突回避の演算が不要となる効果がある。
【００８９】
（第十三実施例）
第十三実施例は、第八実施例または第十二実施例で用いた式のオフセット値を０から帯域設定単位長を帯域設定単位内のＣＳ数で除した値から１を減じた値の間に制限することに特徴がある。
【００９０】
このため、オフセット値が帯域設定単位長の１／２としてしまうための帯域設定単位の前半にＣＳ配置位置がなくすなわちＣＳ配置数が０となり、かつ帯域設定単位を超過して実効的に配置が不可能となる不具合を抑止することができる。
【００９１】
（第十四実施例）
第十四実施例は、第八実施例または第十二実施例で用いた式のオフセット値の範囲を任意とし、なおかつ帯域設定単位を超過しても実効的に配置可能とするところに特徴がある。
【００９２】
そのために、第十四実施例は、帯域分配手段３で用いるオフセット値に相当するＣＳ数分を帯域設定単位の最後尾に付与して分配を行い、第四実施例で帯域設定単位を越えて配置したＣＳ位置は、ＣＳ位置から帯域設定単位長を除いたＣＳ配置とみなして配置し、第十二実施例で帯域設定単位を越えて分配したＣＳ数は、帯域設定単位の最初ＣＳを起点にオフセット値から１を減じたＣＳ位置に分配する。以上示したように第十四実施例は、任意のオフセット値設定で実効的なＣＳ配置が可能である。
【００９３】
（第十五実施例）
第十五実施例は、第八実施例または第十二実施例で説明した式を用いたセルスロットスケジューリング装置で、全コネクションのオフセット値または同一優先度のオフセット値または複数優先度でのオフセット値を均等に分配することを特徴とする。このため、同一コネクションの割当単位のみならず全コネクションにおけるＣＳ分配を均等に行うことができる。
【００９４】
（第十六実施例）
第十六実施例は分配帯域調整手段４に関する実施例である。第十六実施例の分配帯域調整手段４は、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段と、これらの６つの手段を順次実行する手段とを備え、前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を割当単位毎に計算する手段により構成され、前記割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数合計を下回らないように調整する手段と、調整分の割当てＣＳ数が許容範囲内に収まることを監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数が伝送方路での合計帯域を上回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数について最大帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当てＣＳ数を下回らないように調整する手段とにより構成され、前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの最大帯域分の割当てＣＳ数を上回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数について保証帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当てＣＳ数が伝送方路での最大帯域分の割当てＣＳ数を上回らないように調整する手段により構成され、前記割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において伝送方路での合計帯域分の割当てＣＳ数が各コネクションの保証帯域分の割当てＣＳ数より小さいときにその差分数以下になるように非保証低優先用占有帯域分の割当てＣＳ数を調整する手段により構成される。
【００９５】
以下に、第十六実施例の分配帯域調整手段４の動作を説明する。ここで、各コネクションの固定帯域をＦＸＢ＿ｉ、各コネクションの保証帯域をＧＵＢ＿ｉ、各コネクションの最大帯域をＭＡＢ＿ｉ、伝送方路での合計帯域の最大値をＤＡＢ＿ＰＯＮ、伝送方路の非保証低優先専用帯域をＢＦＢ＿ＰＯＮとし、それぞれの割当単位におけるＣＳ数とし、「＿ｉ」は個別のコネクションを表すとする。第十六実施例では、帯域設定単位から割当単位にＣＳ数を分配する際に、各値がそれぞれ次に示す式を満たすように動作する。
【００９６】
ＤＡＢ＿ＰＯＮ≧ΣＧＵＢ＿ｉ≧ΣＦＸＢ＿ｉ
ΣＧＵＢ≧ＧＵＢ＿ｉ
ΣＦＸＢ≧ＦＸＢ＿ｉ
ＤＡＢ＿ＰＯＮ≧ＭＡＢ＿ｉ≧ＧＵＢ＿ｉ≧ＦＸＢ＿ｉ
この関係を満たすために、以下の手順にて帯域設定単位のＣＳを各割当単位に分配する（以下、展開と呼ぶ）。
Ｓｔｅｐ１：ＦＸＢ＿ｉの展開
ΣＦＸＢがＤＡＢ＿ＰＯＮを超過しないように展開する。
Ｓｔｅｐ２：ＤＡＢ＿ＰＯＮの展開
方路の合計帯域に関する許容バースト値以下でΣＦＸＢ＿ｉを下回る割当単位がないように展開する。
Ｓｔｅｐ３：ＭＡＢ＿ｉの展開
最大帯域に関するセル遅延変動許容値を超過せず、ＤＡＢ＿ＰＯＮを上回る割当単位がなく、ＦＸＢ＿ｉを下回る割当単位がなくなるように展開する。
Ｓｔｅｐ４：ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉの展開
保証帯域に関するセル遅延変動許容値を超過せず、ＭＡＢ＿ｉを上回る割当単位がないように展開する。
Ｓｔｅｐ５：Σ（ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉ）の展開
ＤＡＢ＿ＰＯＮを上回る割当単位がないように展開する。上回る場合は、Σ（ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉ）がＤＡＢ＿ＰＯＮを下回る割当単位でありかつ
ＭＡＢ＿ｉ−ＧＵＢ＿ｉ＞０
であるコネクションの
ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉ
の再展開をして実施する。さらに、
ＭＡＢ＿ｉ−ＧＵＢ＿ｉ＝０
のために再展開が不能である場合は、ＧＵＢ＿ｉの変更に応じてＭＡＢ＿ｉを再展開して実施する。
Ｓｔｅｐ６：ＢＦＢ＿ＰＯＮの展開
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ΣＧＵＢ＿ｉ＞０
の割当単位に
ＤＡＢ＿ＰＯＮ≧ＢＦＢ＿ＰＯＮ＋ΣＧＵＢ＿ｉ
を満たすように展開する。
【００９７】
以上の動作により、各コネクションのＦＸＢ＿ｉの配置揺らぎは、高々１ＣＳに抑制することができ、ΣＦＸＢの配置揺らぎは、高々コネクション数以下となる。Ｓｔｅｐ１により、方路の合計帯域に関するバースト性は高々コネクション数分のＣＳとなる。また、Ｓｔｅｐ２により、ＭＡＢ＿ｉがＤＡＢ＿ＰＯＮを超過することがなくなるために、ＭＡＢ＿ｉとして割当可能なＣＳがＤＡＢ＿ＰＯＮ超過に伴う割当制限がなく、他コネクションのトラヒック導通がない場合は、最大帯域道通が可能となる。さらに、ＧＵＢ＿ｉがＭＡＢ＿ｉを超過することがなくなるため、ＭＡＢ＿ｉ超過に伴うＧＵＢ＿ｉ割当不足がなくなる。
【００９８】
第十六実施例は、帯域設定単位上でのＣＳを各割当単位に展開し、かつ固定テーブルによるＣＳ分配処理の簡素化を行う場合に対処した実施例である。以下に、固定テーブルによるＣＳ分配処理の簡素化について示す。ＣＳ分配をする際には、各コネクションに対して設定した帯域（固定帯域、保証帯域、最大帯域）を基にして割当単位毎に分配するＣＳ数を求める。
【００９９】
設定帯域を与えるときに基準とする設定帯域単位が割当単位と異なる場合には、割当単位に割当てるＣＳ数を計算しなければならない。固定帯域については、帯域使用の有無に関わらずＣＳを割当てることから、固定帯域を基に帯域設定単位長の固定的なＣＳ配置テーブルをあらかじめ用意することが可能である。しかし、固定分を除く保証帯域分と最大帯域については、ＣＳ割当要求に応じて割当てるため、各コネクションに対して実際に割当てられるＣＳ数は不定であり、ＣＳ配置位置をあらかじめ求めることができない。ただし、各割当単位におけるＣＳ数の上限値はあらかじめ求めることができるので、この上限値をコネクション毎に固定テーブルとして持つことにより処理を簡素化することができる。
【０１００】
この固定テーブルを使用する場合には、割当単位毎のＣＳ数に端数が発生すると問題が発生する。ＣＳ数の端数は、方路で許容される合計帯域の最大値と、全コネクションの固定帯域総和、全コネクションの保証帯域総和、各コネクションの固定帯域、各コネクションの保証帯域、各コネクションの最大帯域に現れる。端数が現れた場合の問題について図５に示す。
【０１０１】
図５は６４割当単位からなる帯域設定単位にて各割当単位に対するＣＳ数の展開を表しており、図５（ａ）はＭＡＢ＿ｉ、図５（ｂ）はＦＸＢ＿ｉ、図５（ｃ）は、（ａ）（ｂ）から導かれる割当可能ＣＳ数をそれぞれ表している。ここで、当該コネクションのＭＡＢ＿ｉ＝ＦＸＢ＿ｉ＝９６［ＣＳ／割当単位］とした。この場合に、ＭＡＢ＿ｉの制限により、図５（ｃ）に示すように、割当単位全体での割当可能ＣＳ数は６４ＣＳとなり、保証帯域の割当が実現できない。他の値の間でも同様の影響がある。
【０１０２】
第十六実施例は、帯域設定単位上でのＣＳを各割当単位に展開する際に、割当単位毎のＣＳ数に端数の影響を抑止するために、方路で許容される合計帯域の最大値と、全コネクションの固定帯域総和、全コネクションの保証帯域総和、各コネクションの固定帯域、各コネクションの保証帯域、各コネクションの最大帯域のそれぞれの値に対して、各割当単位毎に大小関係を同期させることが可能である。そのために、動的な割当単位間での「前借」「後貸」を抑止し、セルスロットスケジューリング装置の処理負荷を軽減させることができる。
【０１０３】
（第十七実施例）
第十七実施例は分配帯域調整手段４の実施例である。第十七実施例の分配帯域調整手段４は、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での合計帯域の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当帯域毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、割当単位毎における伝送方路での非保証低優先占有帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段と、これら６つの手段を順次実行する手段とを備え、前記割当単位毎における各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を割当単位毎に計算する手段により構成され、前記割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎における伝送方路での合計帯域分の割当ＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数合計を下回らないように調整する手段と、調整分の割当ＣＳ数が許容範囲内に収まることを監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数が伝送方路での合計帯域に当該コネクションの当該割当単位での固定帯域分を加え全コネクションの当該割当単位での固定帯域分を差し引いた帯域を上回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数について最大帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段と、割当単位毎において各コネクションの最大帯域分の割当ＣＳ数が各コネクションの固定帯域分の割当ＣＳ数を下回らないように調整する手段と、割当単位毎において各コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数について保証帯域に関するセル遅延変動許容値への適合性を監視する手段とにより構成され、前記割当単位毎における全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において全コネクションの固定帯域分を除いた保証帯域分の割当ＣＳ数が伝送方路での最大帯域分の割当ＣＳ数を上回らないないように調整する手段とにより構成され、前記割当単位毎における伝送方路での非保証低優先用占有帯域分の割当ＣＳ数を調整する手段は、割当単位毎において伝送方路での合計帯域分のＣＳ数が各コネクションの保証帯域分の割当ＣＳ数より小さいときにはその差分数以下になるように非保証低優先用占有帯域の割当ＣＳ数を調整する手段とにより構成される。
【０１０４】
以下に第十七実施例の分配帯域調整手段４の動作を説明する。ここで、各コネクションの固定帯域をＦＸＢ＿ｉ、各コネクションの保証帯域をＧＵＢ＿ｉ、各コネクションの最大帯域をＭＡＢ＿ｉ、伝送方路での合計帯域の最大値をＤＡＢ＿ＰＯＮ、伝送方路の非保証低優先用占有帯域をＢＦＢ＿ＰＯＮとし、それぞれの割当単位におけるＣＳ数とし、「＿ｉ」は個別のコネクションを表すとする。第十六実施例では、帯域設定単位から割当単位にＣＳ数を分配する際に、各値がそれぞれ次に示す式を満たすように動作する。
【０１０５】
ＤＡＢ＿ＰＯＮ≧ΣＧＵＢ＿ｉ≧ΣＦＸＢ＿ｉ
ΣＧＵＢ≧ＧＵＢ＿ｉ
ΣＦＸＢ≧ＦＸＢ＿ｉ
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ΣＦＸＢ＋ΣＦＸＢ＿ｉ≧
ＭＡＢ＿ｉ≧ＧＵＢ＿ｉ≧ＦＸＢ＿ｉ
この関係を満たすために、以下の手順にて帯域設定単位のＣＳを各割当単位に分配する（以下、展開と呼ぶ）。
Ｓｔｅｐ１：ＦＸＢ＿ｉの展開
ΣＦＸＢがＤＡＢ＿ＰＯＮを超過しないように展開する。
Ｓｔｅｐ２：ＤＡＢ＿ＰＯＮの展開
方路の合計帯域に関する許容バースト値以下でΣＦＸＢ＿ｉを下回る割当単位がないように展開する。
Ｓｔｅｐ３：ＭＡＢ＿ｉの展開
最大帯域に関するセル遅延変動許容値を超過せず、
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ΣＦＸＢ＋ΣＦＸＢ＿ｉ
を上回る割当単位がなく、ＦＸＢ＿ｉを下回る割当単位がなくなるように展開する。
Ｓｔｅｐ４：ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉの展開
保証帯域に関するセル遅延変動許容値を超過せず、ＭＡＢ＿ｉを上回る割当単位がないように展開する。
Ｓｔｅｐ５：Σ（ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉ）の展開
ＤＡＢ＿ＰＯＮを上回る割当単位がないように展開する。上回る場合は、Σ（ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉ）がＤＡＢ＿ＰＯＮを下回る割当単位でありかつ
ＭＡＢ＿ｉ−ＧＵＢ＿ｉ＞０
であるコネクションの
ＧＵＢ＿ｉ−ＦＸＢ＿ｉ
の再展開をして実施する。さらに、
ＭＡＢ＿ｉ−ＧＵＢ＿ｉ＝０
のために再展開が不能である場合は、ＧＵＢ＿ｉの変更に応じてＭＡＢ＿ｉを再展開して実施する。
Ｓｔｅｐ６：ＢＦＢ＿ＰＯＮの展開
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ΣＧＵＢ＿ｉ＞０
の割当単位に
ＤＡＢ＿ＰＯＮ≧ＢＦＢ＿ＰＯＮ＋ΣＧＵＢ＿ｉ
を満たすように展開する。
【０１０６】
以上の動作により、第十六実施例と同様に、動的な割当単位間での「前借」「後貸」を抑止し、セルスロットスケジューリング装置の処理負荷を軽減させることができる。
【０１０７】
（第十八実施例）
第十八実施例は、第十六実施例の動作ステップに加えて第七のステップとして、割当単位毎に非保証低優先用占有帯域の割当を受けないコネクションは、当該コネクションの各割当単位のＭＡＢ＿ｉに、
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ＢＦＢ＿ＰＯＮ
を超過するＭＡＢ＿ｉがある場合に当該割当単位のＭＡＢ＿ｉの値を
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ＢＦＢ＿ＰＯＮ
とすることを特徴とする。これにより、非保証低優先用占有帯域の割当を受けないコネクションが非保証低優先用占有帯域を使用することなしに、最大帯域の導通が可能となる。
【０１０８】
（第十九実施例）
第十九実施例は、第十七実施例の動作ステップに加えて第七のステップとして、割当単位毎に非保証低優先用占有帯域の割当を受けないコネクションは、当該コネクションの各割当帯域のＭＡＢ＿ｉに
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ＢＦＢ＿ＰＯＮ−ΣＦＸＢ＋ＦＸＢ＿ｉ
を超過するＭＡＢ＿ｉがある場合に当該割当単位のＭＡＢ＿ｉの値を
ＤＡＢ＿ＰＯＮ−ＢＦＢ＿ＰＯＮ−ΣＦＸＢ＋ＦＸＢ＿ｉ
とすることを特徴とする。これにより、非保証低優先用占有帯域の割当を受けないコネクションが非保証低優先用占有帯域を使用することなしに、最大帯域の導通が可能となる。
【０１０９】
（第二十実施例）
第二十実施例は、第十七実施例に示したＡＴＭ装置で、方路の合計帯域の最大値は、後段の接続装置のバッファにて占有可能なセル数に基づいて設定することを特徴とする。このため、第二十実施例のＡＴＭ装置は、後段の接続装置のバッファ溢れによるセル廃棄を抑止することができる。
【０１１０】
（第二十一実施例）
第二十一実施例の余剰ＣＳ分配情報は固定帯域分を除く保証帯域分の帯域設定単位でのＣＳ数を第一の余剰ＣＳ分配情報とし、固定帯域分を除く保証帯域分の割当単位毎のＣＳ数を第二の余剰分配情報とする。帯域分配手段３は、第二の余剰ＣＳ分配情報に基づいて余剰ＣＳをコネクションに割当て、コネクション毎の余剰ＣＳ割当数を計数する。余剰ＣＳ割当数と第一の余剰ＣＳ分配情報とを比較し、第一の余剰ＣＳ分配情報のＣＳ数比に余剰ＣＳ割当を行っているコネクションと割当要求を有するコネクションで余剰ＣＳ割当のないコネクションとの余剰ＣＳ割当数が第一の余剰ＣＳ分配情報の比に近付くように、割当要求を有するコネクションで余剰ＣＳ割当のないコネクションにＣＳを割当てることを特徴とする。
【０１１１】
ここで、余剰ＣＳ割当のあるコネクションの割当余剰ＣＳ数に、当該余剰ＣＳ割当のあるコネクションの第一の余剰ＣＳ分配情報と割当要求を有するコネクションで余剰ＣＳ割当のないコネクションの余剰ＣＳ分配情報との比を乗じた値が１となった後に、割当要求を有するコネクションで余剰ＣＳ割当のないコネクションに余剰ＣＳを１ＣＳ割当てるとする場合には、割当要求を有するコネクションで余剰ＣＳ割当のないコネクションに１ＣＳを割当てるか、第一の余剰ＣＳ分配情報の比になるか、当該余剰ＣＳ割当のないコネクションの割当要求がなくなった場合に計数しているコネクション毎の余剰ＣＳ割当数をリセットする。
【０１１２】
第二十一実施例は、例えば割当単位毎に分割したＣＳ数を重みとする第二の余剰ＣＳ分配情報を用いるために、長大なＷＲＲの重み付けテーブルを用いない効果がある。
【０１１３】
（第二十二実施例）
第二十二実施例の特徴は分配情報にある。第二十二実施例の分配情報は、固定帯域分を除く保証帯域分の帯域設定単位でのＣＳ数を第一の余剰ＣＳ分配情報とし、固定帯域分を除く保証帯域分の割当単位毎のＣＳ数を第二の余剰ＣＳ分配情報とし、実割当セル数における余剰ＣＳ配置の数のコネクション間での比が前記第一の余剰ＣＳ分配情報の比に比べて少ないコネクションの前記第二の余剰ＣＳ分配情報のＣＳ数を増加させ、実割当セル数における余剰ＣＳ配置の数のコネクション間での比が前記第一の余剰ＣＳ分配情報の比に比べて多いコネクションの前記第二の余剰ＣＳ分配情報のＣＳ数を減少させ、前記第二の余剰ＣＳ分配情報によって余剰ＣＳの配置を行う手段を備える。このため、第二十二実施例は、小さなＷＲＲの重み付けテーブルを用いることが可能となる。
【０１１４】
（第二十三実施例）
第二十三実施例の特徴は、割当単位が第一の割当単位と第二の割当単位とからなる割当単位であり、帯域分配手段３は、前記第一の割当単位に対して分配した後の残存ＣＳ数を以て前記第二の割当単位に分配する分配調整手段を含む。
【０１１５】
第二十三実施例は、第十六実施例の帯域種別を用いたセルスロットスケジューリング装置に適用することを想定する。ＣＢＲ等のセル遅延変動許容値の小さなトラヒックを収容するための固定帯域に帯域設定単位長を有する第一の割当単位を適用し、ＣＢＲよりも緩和されたセル遅延変動許容値を有するトラヒックを収容するその他の帯域を帯域設定単位長よりも短い割当単位長を有する第二の割当単位とする。第二十三実施例では、第一の割当単位を用いた固定帯域は割当単位間で発生する可能性のあるＣＳ配置間隔の変動を帯域設定単位で分配することで軽減することが可能であり、第二の割当単位を用いたその他の帯域は短い割当単位長を用いることでＣＳ分配数の変更を速やかにすることができる。また、第一の割当単位を用いて帯域種別での分配後の残りのＣＳを第二の割当単位を用いる帯域種別へのＣＳ配分に用いるため、異なる割当単位を用いても割当単位で簡易な調整手段を用いて整合性のとれたセルスロットスケジューリングが可能となる。
【０１１６】
（第二十四実施例）
第二十四実施例は、ＣＳを分配する際に帯域設定単位における各コネクションの保証帯域から固定帯域を減じたＣＳ数比で割当を行う。第五実施例との差異は、第五実施例では帯域をＣＳ数比で除した値により分配するＣＳ数を求めたのに対して、第二十四実施例では割当順を記録したＷＲＲテーブルを用いることにより割当を行う。
【０１１７】
ここで、余剰ＣＳ分配のように割当てるＣＳ数が少ない場合を考える。コネクション＃１とコネクション＃２があり、それぞれ帯域設定単位で２ＣＳと３ＣＳの重み付けがされているとする。余剰ＣＳが４ＣＳである場合には、それぞれ１ＣＳと２ＣＳとが分配される。これは元の設定帯域の比である２：３からずれる問題がある。そこで、第二十四実施例におけるＣＳ分配は、設定帯域比でＣＳ割当権を分配して並べたＷＲＲテーブルを用意する。先程の例では、テーブルの中身は次のようになる。
【０１１８】
＃２  ＃１  ＃２  ＃１  ＃２
このテーブルのポインタが指し示すコネクション情報にしたがってＣＳを割当てるコネクション順を決定し、ＣＳを割当てたらポインタを次に移動する。ポインタは割当ウィンドウ毎にリセットすることなく次割当単位に引き継ぐことで、全コネクションに対して均等にＣＳを分配することができる。ＷＲＲテーブルにおける各コネクションのＣＳ割当権の配置順は、コネクション毎にテーブル全体にわたって均等分散させることにより、割当単位間における分配ＣＳ数の偏りを防止することができる。
【０１１９】
第二十四実施例は、割当対象となるＣＳ数によらずＷＲＲテーブル長の周期で割当ＣＳ比により分配することができる効果がある。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来のセルスロットスケジューリングに比べて応答遅延時間を犠牲にすることなく帯域粒度を細かくし、従来よりも細かい帯域設定を可能にするとともに設定帯域と割当帯域との誤差を減らしたセルスロットスケジューリング装置および方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のセルスロットスケジューリング装置のブロック構成図。
【図２】本発明実施例の帯域設定単位と割当単位との関係を示す図。
【図３】分配帯域調整フロー（その１）を示すフローチャート。
【図４】分配帯域調整フロー（その２）を示すフローチャート。
【図５】第十六実施例の端数が現れた場合の問題を説明するための図。
【図６】従来の帯域設定単位と割当単位との関係を示す図。
【符号の説明】
１  制御端末
２  帯域管理手段
３  帯域分配手段
４  分配帯域調整手段
５  ＣＳテーブル作成手段
６  ＣＳテーブル作成指示手段
７  セル読出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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