(57)【要約】【課題】競争遅延を考慮してｅ２ｅ遅延を低減することができる通信装置を提供する。【解決手段】通信ネットワークは、リンクで接続される複数のノードを有し、ＲＥ（無線装置）又はＲＥＣ（無線制御装置）との間のフローを転送する。各ノードは、ＲＥから、又は、転送経路において一つ前のノードから送信された複数のフローを受信する受信部と、転送経路において一つ先の他のノードに、受信部が受信したフローを、フローごとの優先順位に従って出力する出力部とを備える。フローごとの優先順位は、転送経路上の１以上のノードそれぞれにおけるフローの優先順位に基づいて算出される、複数のフローそれぞれのエンド・ツー・エンドの遅延のうち最大の遅延の値が最小となるように又は所定値を超えないように設定される。【選択図】図３
2018088580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンクにより接続される複数の通信装置を有し、複数のフローを転送する通信ネットワークにおける前記通信装置であって、
送信装置から、又は、転送経路において一つ前の他の前記通信装置から送信された複数のフローを受信する受信部と、
前記転送経路において一つ先の他の前記通信装置に、前記受信部が受信したフローを、前記フローごとの優先順位に従って出力する出力部とを備え、
前記フローごとの前記優先順位は、前記転送経路上の１以上の前記通信装置それぞれにおける前記フローの優先順位に基づいて算出される、複数の前記フローそれぞれのエンド・ツー・エンドの遅延のうち最大の前記遅延の値が最小となるように又は所定値を超えないように設定される、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記受信部が受信した前記フローをキューイングする複数の前記フローごとのキューと、
前記キューにキューイングされた前記フローを、前記フローの優先順位に応じて完全優先キューイング方式により読み出して前記出力部に出力するよう制御する制御部とを備え、
前記フローの前記エンド・ツー・エンドの遅延は、前記フローの前記転送経路上の１以上の前記通信装置における前記フローの順位遅延に基づいて算出され、
前記通信装置における前記フローの前記順位遅延は、前記通信ネットワークにおける最大バースト長と、当該フローの優先順位との乗算結果を、前記リンクの速度により除算して算出される、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記受信部が受信した前記フローをキューイングする複数の前記フローごとのキューと、
前記キューにキューイングされた前記フローを、重み付きラウンドロビン方式に従って読み出して前記出力部に出力するよう制御する制御部とを備え、
前記フローの前記エンド・ツー・エンドの遅延は、前記フローの前記転送経路上の１以上の前記通信装置における前記フローの順位遅延に基づいて算出され、
前記通信装置における前記フローの前記順位遅延は、前記通信ネットワークにおける最大バースト長と、当該フローの送信機会までの前記キューの読み出し回数の期待値との乗算結果を、前記リンクの速度により除算して算出され、
前記期待値は、前記重み付きラウンドロビン方式に用いられる複数の前記フローそれぞれの重みに基づいて算出される、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記受信部が受信した前記フローをキューイングする複数の前記フローごとのキューと、
前記キューにキューイングされた前記フローを、重み付きラウンドロビン方式に従って読み出して前記出力部に出力するよう制御する制御部とを備え、
前記フローの前記エンド・ツー・エンドの遅延は、前記フローの前記転送経路上の１以上の前記通信装置における前記フローの順位遅延に基づいて算出され、
前記通信装置における前記フローの前記順位遅延は、前記通信ネットワークにおける最大バースト長と、当該フローの送信機会までの前記キューの読み出し回数の最大値との乗算結果を、前記リンクの速度により除算して算出され、
前記最大値は、前記重み付きラウンドロビン方式に用いられる複数の前記フローそれぞれの重みに基づいて算出される、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アクセスネットワークにおいて、データの転送制御を行う通信装置は、転送される様々なトラヒックの集線を行い、これらのトラヒックを多重化した上で、エッジルータを通じてコアネットワークに転送する。コアネットワークは、通信事業者間を接続する大容量の基幹通信ネットワークである。各通信装置は、レイヤ２フレームに記載されたＣＯＳ（Class of Service）などの値を用いて優先度を識別し、ＶＬＡＮ  ＩＤ（Virtual Local Area Network Identifier）などのユーザ識別子を用いて送信元ユーザを識別する。
【０００３】
一方で近年、増加し続けるモバイルトラヒックを効率的に収容するため、多数のＲＥ（Radio Equipment：無線装置）を高密度で配置し、集約配置されたＲＥＣ（Radio Equipment Control：無線制御装置）に接続するＣ-ＲＡＮ（Centralized Radio Access Network）構成が検討されている。ＲＥ−ＲＥＣ間を繋ぐネットワークをフロントホールと呼び、これをレイヤ２スイッチにより低コストで構成するため、IEEE 802.1CMの標準化が進んでいる。
【０００４】
フロントホールのトラヒックについては、ＲＥ−ＲＥＣ間の転送に要するｅ２ｅ（end-to-end：エンド・ツー・エンド）遅延の要求条件が厳しく、例えばＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）では最大許容遅延が１００ｕｓと規定されている。ｅ２ｅ遅延の主な要素として、ブリッジでの転送処理に係る処理遅延、ブリッジ間の物理的な伝送に要する伝搬遅延、そしてパケット同士の競争遅延がある。ここでは、優先度が同じフロー間で起こるキューイング遅延を特に競争遅延と呼ぶ。例えば優先度が同じパケットが２つ同時にブリッジに入力し、これらが同じポートから出力される場合、一方のパケットの転送が完了するまでの時間、もう一方のパケットは転送開始まで待機する必要があり、ここで生じている遅延のことを指す。
【０００５】
また、今後モバイル網で利用されていく見込みのＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）方式では、ＲＥ−ＲＥＣ間の上りおよび下りトラヒック送信が時分割で行われる。このとき、各ＲＥの送信タイミングが同期することで、フロントホールネットワークでは、パケット間の競争が発生しやすい環境となる。
【０００６】
さらに、ＲＥとＲＥＣの間での機能分割についても、様々な手法が検討されている。これらの機能分割手法が採用された場合、データがパケット化され可変帯域となり、モバイルデータ量に応じたフロントホールデータ転送が行われる場合が考えられる。ＣＰＲＩを用いた場合には、フロントホールの転送データ量が固定であるため、各ＲＥの送信タイミングを予めずらしておく等の単純な手法により、パケット間の競争を避けることができた。一方で、可変帯域の場合には、この様な単純な手法を適用することができない、という課題がある。
【０００７】
レイヤ２スイッチによるフロントホールネットワークの構成については、リングプロトコルを用いたリングトポロジの他に、ＳＰＢ（Shortest Path Bridging）やIEEE 802.1Qcaなど、ＩＳ−ＩＳ（Intermediate System to Intermediate System）を利用しノード間で経路情報を交換して転送経路を決定することで、柔軟なネットワーク構成を実現する手法の利用が考えられる。特に、IEEE 802.1Qcaを用いた場合、利用するルーティングアルゴリズムに応じて、単純な最短経路以外の転送経路を設定して利用することが可能である。
【０００８】
ただし、従来のルーティングアルゴリズムにおいては、処理遅延や伝搬遅延を考慮してｅ２ｅ遅延を抑制するものが存在した一方で、パケット間の競争遅延を考慮して転送経路を設定することはできなかった。また、従来のキューイングやスケジューリングのアルゴリズムにおいては、競争遅延を考慮したものはなかった。
【０００９】
例えば、非特許文献１の技術を用いた場合、帯域と遅延保証を要するフローに対しての経路選択を行うＱｏＳ（Quality of Service）ルーティングが可能であるが、遅延保証においてフロー間の競争遅延を考慮することはできないという課題があった。
【００１０】
また、非特許文献２の技術を用いた場合、パケット送信機会についてフロー間の重み付けをすることが可能であるが、競争遅延を考慮してｅ２ｅ遅延を低減するためのスケジューリングを実行することはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Qingming Ma and Peter Steenkiste，"Quality-of-Service Routing for Traffic with Performance guarantees"，Building QoS into Distributed Systems，Springer，1997年，p. 115-126
【非特許文献２】Manolis Katevenis and Costas Courcoubetis，"Weighted Round-Robin Cell Multiplexing in a General-Purpose ATM Switch Chip"，IEEE Journal on selected Areas in Communications，1991年，vol. 9，no. 8，p. 1265-1279
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記事情に鑑み、本発明は、競争遅延を考慮してｅ２ｅ遅延を低減することができる通信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、リンクにより接続される複数の通信装置を有し、複数のフローを転送する通信ネットワークにおける前記通信装置であって、送信装置から、又は、転送経路において一つ前の他の前記通信装置から送信された複数のフローを受信する受信部と、前記転送経路において一つ先の他の前記通信装置に、前記受信部が受信したフローを、前記フローごとの優先順位に従って出力する出力部とを備え、前記フローごとの前記優先順位は、前記転送経路上の１以上の前記通信装置それぞれにおける前記フローの優先順位に基づいて算出される、複数の前記フローそれぞれのエンド・ツー・エンドの遅延のうち最大の前記遅延の値が最小となるように又は所定値を超えないように設定される。
【００１４】
本発明の一態様は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信した前記フローをキューイングする複数の前記フローごとのキューと、前記キューにキューイングされた前記フローを、前記フローの優先順位に応じて完全優先キューイング方式により読み出して前記出力部に出力するよう制御する制御部とを備え、前記フローの前記エンド・ツー・エンドの遅延は、前記フローの前記転送経路上の１以上の前記通信装置における前記フローの順位遅延に基づいて算出され、前記通信装置における前記フローの前記順位遅延は、前記通信ネットワークにおける最大バースト長と、当該フローの優先順位との乗算結果を、前記リンクの速度により除算して算出される。
【００１５】
本発明の一態様は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信した前記フローをキューイングする複数の前記フローごとのキューと、前記キューにキューイングされた前記フローを、重み付きラウンドロビン方式に従って読み出して前記出力部に出力するよう制御する制御部とを備え、前記フローの前記エンド・ツー・エンドの遅延は、前記フローの前記転送経路上の１以上の前記通信装置における前記フローの順位遅延に基づいて算出され、前記通信装置における前記フローの前記順位遅延は、前記通信ネットワークにおける最大バースト長と、当該フローの送信機会までの前記キューの読み出し回数の期待値との乗算結果を、前記リンクの速度により除算して算出され、前記期待値は、前記重み付きラウンドロビン方式に用いられる複数の前記フローそれぞれの重みに基づいて算出される。
【００１６】
本発明の一態様は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信した前記フローをキューイングする複数の前記フローごとのキューと、前記キューにキューイングされた前記フローを、重み付きラウンドロビン方式に従って読み出して前記出力部に出力するよう制御する制御部とを備え、前記フローの前記エンド・ツー・エンドの遅延は、前記フローの前記転送経路上の１以上の前記通信装置における前記フローの順位遅延に基づいて算出され、前記通信装置における前記フローの前記順位遅延は、前記通信ネットワークにおける最大バースト長と、当該フローの送信機会までの前記キューの読み出し回数の最大値との乗算結果を、前記リンクの速度により除算して算出され、前記最大値は、前記重み付きラウンドロビン方式に用いられる複数の前記フローそれぞれの重みに基づいて算出される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、競争遅延を考慮してｅ２ｅ遅延を低減することができる通信装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態による通信ネットワークの構成例を示す図である。
【図２】同実施形態による通信ネットワーク構成例における転送経路設定例を示す図である。
【図３】同実施形態による通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態による通信装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の実施形態は、通信装置におけるトラヒック制御技術に関し、特に、優先度が同じフロー間で起こるキューイング遅延である競争遅延を考慮して通信のフロー（信号）間の転送のスケジューリングを行い、ｅ２ｅ（end-to-end）遅延の最悪値を低減する技術に関する。なお、ｅ２ｅは、通信を行う両端の２台の装置間を結ぶ経路全体、または、通信を行うそれら両端の２台の装置を意味する。
【００２０】
そこで、フロントホールネットワークを構成する通信装置又はその通信装置の管理装置は、フロントホールネットワークに流入するフロントホールトラヒックの各フローに対して予め設定された転送経路の情報に基づいて各フローのｅ２ｅ遅延を推定し、この各フローのｅ２ｅ遅延の最悪値を最小化するように、各リンクでフロー間のスケジューリングを行う。フロントホールネットワークとは、無線装置（ＲＥ：Radio Equipment）と、無線制御装置（ＲＥＣ：Radio Equipment Controls）とを接続するネットワークであり、フロントホールトラヒックとは、ＲＥとＲＥＣとの間の通信のトラフィックである。
まず、図１、２、３を用いて本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態による通信ネットワーク１００の構成例を示す図である。同図に示す通信ネットワーク１００においては、リンクを介してリング状に接続されたｎ台（ｎは２以上の整数）のノード１がフロントホールネットワークを構成している。ノード１は、通信装置の一例である。ノード１は、フロントホールネットワークにおいて、フロントホールブリッジとして動作する。このフロントホールネットワークのトポロジは任意とすることができ、リングプロトコルまたはＩＳ−ＩＳ（Intermediate System to Intermediate System）等のルーティングプロトコルを用いて、転送経路設定が行われる。各ノード１には、リンクを介して無線装置２（以下、「ＲＥ２」と記載する。）又は無線制御装置３（以下、「ＲＥＣ３」と記載する。）が接続される。以下では、ｎ台のノード１をそれぞれ、ノード１−１〜１−ｎと記載し、ノード１−ｉ（ｉは１以上ｎ−１以下の整数）に接続されるＲＥ２を、ＲＥ２−ｉと記載する。ノード１−ｎには、ＲＥＣ３が接続される。
【００２２】
図２は、図１に示す通信ネットワーク１００のフロントホールネットワーク構成における各ＲＥ２とＲＥＣ３との間のフローの転送経路の設定例を表している。図２に示す例の場合、ＲＥ２−ｉ（ｉは１以上（ｎ−１）以下の整数）からＲＥＣ３へ送信されるフローには、ノード１−ｉ、ノード１−（ｉ＋１）、…、ノード１−ｎを経由してＲＥＣ３に接続される経路が設定される。例えば、ＲＥ２−１からＲＥＣ３へのフローには、ノード１−１、ノード１−２、…、ノード１−ｎを経由してＲＥＣ３に接続される経路が設定される。
【００２３】
同図では、簡単のためＲＥ２からＲＥＣ３に向かう経路についてのみ表記しているが、ＲＥＣ３から各ＲＥ２へは逆の経路を取る。以下では、ＲＥ２−ｉ（ｉは１以上（ｎ−１）以下の整数）からＲＥＣ３への経路を通るフロントホールトラヒックをフローＦｉと記載する。フローの識別は、送信データに設定されたＶＬＡＮ−ＩＤ等を用いて行うことが考えられる。
【００２４】
図３は、上記の転送経路設定例におけるノード１の構成とフロー処理を表す。各ノード１は、制御部１０と、受信部１１と、フローごとのキューｑと、送信部１２とを有する。
【００２５】
制御部１０は、各部を制御する。制御部１０は、各キューｑからのフローの出力の順序やタイミングの制御なども行う。受信部１１は、リンクを介して伝送されたフローを受信する。以下では、ＲＥ２からのフローを受信する受信部１１を受信部１１−１と記載し、他のノード１からのフローを受信する受信部１１を受信部１１−２と記載する。
【００２６】
キューｑは、受信部１１が受信したフローを一時的に蓄積するキューイングを行い、送信部１２に出力する。以下では、ノード１−ｉ（ｉは１以上の整数）が備えるキューｑのうち、フローＦｊ（ｊは１以上ｉ以下の整数）をキューイングするキューｑをキューｑｉｊと記載する。送信部１２は、キューｑｉ１〜ｑｉｉから出力されたフローを、リンクを介して接続される他のノード１又はＲＥＣ３に出力する。
【００２７】
ノード１におけるフローの転送動作について説明する。
例えば、ＲＥ２−１からフローＦ１が出力される。ノード１−１の受信部１１−１は、フローＦ１を受信してキューｑ１１に入力する。送信部１２は、キューｑ１１が出力したフローＦ１を、ノード１−２と接続されるリンクに出力する。
【００２８】
また、ＲＥ２−２からフローＦ２が出力される。ノード１−２の受信部１１−１は、ＲＥ２−２から転送されたフローＦ２を受信してキューｑ２２に入力する。また、ノード１−２の受信部１１−２は、転送経路における１つ前のノード１−１から転送されたフローＦ１を受信してキューｑ２１に入力する。ここで、ノード１−２の制御部１０は、キュー読み出し順位として、キューｑ２１を１位、キューｑ２２を２位とあらかじめ設定しておき、ＳＰＱ（strict priority queuing：完全優先キューイング）方式によってキューｑ２１、キューｑ２２のそれぞれからフローを読み出すよう制御する。ＳＰＱでは、優先度の高いキューにあるフローは、そのキューより低い優先度の他のキューにあるフローよりも必ず優先して送信される。ノード１−２の出力部は、キューｑ２１から読み出されたフローＦ１、及び、キューｑ２２から読み出されたフローＦ２を、ノード１−３と接続されるリンクに出力する。
【００２９】
上記のように、ノード１−ｉの受信部１１−１は、ＲＥ２−ｉから送信されたフローＦｉを受信し、キューｑｉｉに入力する。また、ノード１−ｉの受信部１１−２は、転送経路における一つ前のノード１−（ｉ−１）から送信されたフローＦ１〜Ｆ（ｉ−１）を受信し、受信したフローＦｊ（ｊは１以上（ｉ−１）以下の整数）をキューｑｉｊに入力する。ノード１−ｉの制御部１０は、フローごとのキューイングを実行し、キューｑｉ１、キューｑｉ２、…、キューｑｉｉの順に設定された読み出し順位に従って、ＳＰＱ方式によりフローの読み出しタイミングのスケジューリングを行う。ノード１−ｉの送信部１２は、キューｑｉ１〜ｑｉｉのそれぞれから読み出されたフローＦ１〜Ｆｉを、転送経路における一つ先のノード１−（ｉ＋１）又はＲＥＣ３に出力する。
【００３０】
ここで、順位遅延およびｅ２ｅ遅延について説明する。各フローのｅ２ｅ遅延を処理遅延、伝搬遅延、順位遅延、その他遅延の合計値として表す。
【００３１】
処理遅延とは、フローの転送経路上の各ノード１における転送処理に要する遅延時間の積算値である。例えば、図２に示す転送経路設定の場合、ＲＥ２−ｋ（ｋは１以上（ｎ−１）以下の整数）からＲＥＣ３へのフローＦｋの処理遅延は、ノード１−ｋ、ノード１−（ｋ＋１）、…、ノード１−ｎのそれぞれが転送処理に要する遅延時間の合計である。
【００３２】
伝搬遅延とは、フローの転送経路上のノード間リンクの物理的な伝搬に必要な遅延時間の積算値である。例えば、図２に示す転送経路設定の場合、上記のフローＦｋの伝搬遅延は、ノード１−ｋとノード１−（ｋ＋１）との間のリンク、ノード１−（ｋ＋１）とノード１−（ｋ＋２）との間のリンク、…、ノード１−（ｎ−１）とノード１−ｎとの間のリンクのそれぞれにおいてフローＦｋの伝搬に必要な遅延時間の合計である。ＲＥ２−ｋとノード１−ｋとの間のリンク、ノード１−ｎとＲＥＣ３との間のリンクにおいてフローＦｋの伝搬に必要な遅延時間を伝搬遅延に含めてもよい。その他遅延は、プレイアウトバッファ遅延等を指す。
【００３３】
なお、各リンクの伝搬遅延が不明な場合には、これを除いて各フローのｅ２ｅ遅延を計算することも可能である。各ノード１の具体的な処理遅延が不明な場合には、あらかじめ適当な値を設定し、その値とホップ数との積により処理遅延の合計値を求めてもよい。
【００３４】
順位遅延は、以下の定義による。すなわち、あるノード１においてフローＦｋに設定されたフローの順位をｒ、フロントホールにおける最大バースト長をｍ、リンク速度をｅとした場合、そのノード１における順位ｒのフローＦｋの順位遅延ｄｒｋ＝ｍｒ／ｅである。これは、各ノード１において順位に応じてフローがキューイングされ得る最大の時間を表している。優先順位が１位のフローについても、他のフローが転送中であれば、この転送終了を待つ必要があるため、上式を適用できる。この順位遅延は、各リンクごとに加算される値である。例えば、図２に示す転送経路設定の場合、上記のフローＦｋの順位遅延は、ノード１−ｋにおけるフローＦｋの順位遅延ｄｒｋ、ノード１−（ｋ＋１）におけるフローＦｋの順位遅延ｄｒｋ、…、ノード１−ｎにおけるフローＦｋの順位遅延ｄｒｋの合計である。
【００３５】
次に、読み出し順位の付け方について説明する。読み出し順位の設定は、各ノード１で個別に行ってもよく、複数のノード１を集中管理して行ってもよい。個別に設定を行う場合は、制御部１０が読み出し順位の設定を行うが、集中管理を行う場合、各ノード１と接続される管理装置（図示せず）が読み出し順位の設定を行う。以下では、各ノード１の制御部１０が読み出し順位の設定を行うものとして説明する。
【００３６】
まず、制御部１０は、転送経路設定情報から各フローについて予め設定された転送経路を取得する。制御部１０は、各ノード１における各フローの順位を表すｒを変数として、前述のｅ２ｅ遅延の定義式をフローごとに立式する。制御部１０は、これらの式を用いて、各フローのｅ２ｅ遅延の最大値（最悪値）を最小化するように、各ノード１における各フローの読み出し順位を定める。また、各フローのｅ２ｅ遅延が一定の値を超えないようにする、という順位の定め方もある。このとき、具体的な順位の定め方としては、線形計画法を用いる手法があるが、他にモンテカルロ法などを用いてもよく、ｅ２ｅ遅延が大きいフローの順位を順次上げていく手法を用いてもよい。
【００３７】
この方法によって、制御部１０は、各フローに設定された転送経路の情報に基づき、競争遅延を考慮して各フローのｅ２ｅ遅延を推定する。その上で、制御部１０は、各フローに最適な順位付けを行い、これに従ってフロー間のスケジューリングを行うことで、ｅ２ｅ遅延を低減することができる。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
図４を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の通信ネットワークの構成は、ノード１に代えて、図４に示すノード１ａを備える点を除き、図１に示す第１の実施形態と同様である。
【００３９】
図４は、本実施形態によるノード１ａの構成を示すブロック図であり、図３に示す第１の実施形態のノード１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態のノード１ａと第１の実施形態のノード１とが異なる点は、制御部１０に代えて、制御部１０ａを備える点である。同図では、ｉ台目のノード１ａを、ノード１ａ−ｉと記載している。
【００４０】
第２の実施形態は、ほぼ第１の実施形態と同様であるが、以下の点が異なる。すなわち、制御部１０ａは、ＳＰＱの代わりに重み付きラウンドロビン（ＷＲＲ）を用いて、キューｑからのフローの出力を制御する点が異なる。ノード１ａ−ｉ（ｉは１以上（ｎ−１）以下の整数）のＷＲＲにおけるフローＦ１〜Ｆｉそれぞれの重みをｗ１〜ｗｉとおき、ｗ１からｗｉまでの和をＷとする。重みをｗ１〜ｗｉは、Ｆ１〜Ｆｉの読み出しの優先順位に応じた値である。フローＦｋ（ｋは１以上ｉ以下の整数）の重みはｗｋであり、フローＦｋ以外の重みの合計値は（Ｗ−ｗｋ）である。このとき、送信機会が重みに従って確率的に与えられると近似すると、フローＦｋが入力してから、次にフローＦｋに送信機会が与えられるまでの読み出し回数の期待値Ｅｋは、Ｅｋ＝（ｗｋ＋１）／（Ｗ−ｗｋ＋１）と近似できる。これは、くじ引きにおける非復元抽出の期待値と同じである。よって、順位遅延の計算において、順位遅延ｄｒｋ＝ｍｒ／ｅとする代わりに、ｄｒｋ＝ｍＥｋ／ｅとする。この方法により、ＷＲＲを用いて、平均的な順位遅延の値を考慮したスケジューリングが可能となる。
【００４１】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、以下の点を除き、第２の実施形態と同様である。すなわち、次にフローＦｋに送信機会が与えられるまでの読み出し回数の期待値Ｅｋの代わりに、その最大回数Ｍｋを用いる。Ｍｋは、Ｗ−ｗｋとして表される。この方法により、ＷＲＲを用いた際に、順位遅延が最大となる場合を考慮したスケジューリングが可能となる。
【００４２】
以上説明した実施形態によれば、通信ネットワークは、リンクにより接続される複数の通信装置を有し、複数のフローを転送する。通信装置は、例えば、ノード１、１ａである。通信装置において、受信部は、送信装置から、又は、転送経路において一つ前の他の通信装置から送信された複数のフローを受信し、送信部は、転送経路において一つ先の他の通信装置に、受信部が受信したフローを、フローごとの優先順位に従って出力する。送信装置は、例えば、ＲＥ２である。各通信装置における複数のフローそれぞれの優先順位は、転送経路上の１以上の通信装置それぞれにおける優先順位に基づいて算出される、複数のフローそれぞれのエンド・ツー・エンドの遅延のうち最大の遅延の値が最小となるように又は所定値を超えないように設定される。あるフローのエンド・ツー・エンドの遅延の最大値は、そのフローの転送経路上の通信装置におけるそのフローの順位遅延と他の遅延との合計値であり、順位遅延は、各フローの優先順位に基づき算出される。
【００４３】
また、通信装置は、受信部が受信したフローをキューイングする複数のフローごとのキューと、キューにキューイングされたフローを、フローの優先順位に応じた順番で読み出して出力部に出力するよう制御する制御部とを備えてもよい。あるフローのエンド・ツー・エンドの遅延は、そのフローの転送経路上の１以上の通信装置におけるそのフローの順位遅延に基づいて算出される。通信ネットワークにおける最大バースト長がｍ、リンクの速度がｅである場合、ある通信装置における順位ｒのフローＦｋ（ｋは１以上の整数）の順位遅延ｄｒｋはｍｒ／ｅにより算出される。
【００４４】
また、通信装置は、受信部が受信したフローをキューイングする複数のフローごとのキューと、キューにキューイングされたフローを、優先度に応じた重み付きラウンドロビン方式に従って読み出して出力部に出力するよう制御する制御部とを備えてもよい。あるフローのエンド・ツー・エンドの遅延は、そのフローの転送経路上の１以上の通信装置におけるそのフローの順位遅延に基づいて算出される。通信ネットワークの最大バースト長がｍ、リンクの速度がｅ、フローＦｋ（ｋは１以上ｉ以下の整数）の送信機会までのキューの読み出し回数の期待値がＥｋである場合、ある通信装置におけるフローＦｋの順位遅延ｄｒｋはｍＥｋ／ｅにより算出される。期待値Ｅｋは、重み付きラウンドロビン方式に用いられる複数のフローＦ１〜Ｆｉそれぞれの重みｗ１〜ｗｉに基づいて（ｗｋ＋１）／（Ｗ−ｗｋ＋１）算出される。Ｗは、ｗ１〜ｗｉの合計値である。また、期待値Ｅｋに代えて、フローＦｋの送信機会までのキューの読み出し回数の最大値Ｍｋ＝Ｗ−ｗｋを用いてもよい。
【００４５】
上述した実施形態によれば、フロントホールネットワークを構成する通信装置、又は、複数の通信装置を管理する管理装置は、優先度が同じ各フローのｅ２ｅ遅延を、そのフローに予め設定された転送経路を伝搬したときの処理遅延、伝搬遅延、順位遅延、その他遅延からなる合計値により推定する。順位遅延は、転送経路上の各通信装置におけるフローの優先順位に基づき算出される。通信装置又は管理装置は、算出した各フローのｅ２ｅ遅延の最悪値が最小又は所定以下となるように、各通信装置におけるフローの優先順位を決定する。このように、通信装置又は管理装置は、各フローに設定された経路情報と、優先度が同じフロー間で起こるキューイング遅延である競争遅延を考慮した最適な順位づけを用いて、フロー間のスケジューリングを行う。これにより、低遅延化への耐性が強いフロントホールネットワークの構築が可能となる。
【００４６】
上述した実施形態における制御部１０、１０ａ、又は、管理装置の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００４７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
複数の通信装置により通信のフローを伝送する通信ネットワークに利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１−１〜１−ｎ、１ａ−１〜１ａ−５…ノード
２−１〜２−（ｎ−１）…無線装置（ＲＥ）
３…無線制御装置（ＲＥＣ）
１０、１０ａ…制御部
１１−１、１１−２…受信部
１２…送信部
１００…通信ネットワーク
ｑ１１、ｑ２１〜ｑ２２、ｑ３１〜ｑ３３、ｑ４１〜ｑ４４、ｑ５１〜ｑ５５…キュー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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