(57)【要約】【課題】  帯域効率の向上と遅延変動の減少の２つの要素に対応するトラヒックを同時にかつ効率よく収容する。【解決手段】  コネクション群に対する設定情報に基づいてコネクション群に対して一定周期ごとに割り当てる帯域を決定する手順と、設定情報に基づいてコネクション群に対して一定周期ごとに割り当てた帯域をコネクション群に適用するスケジューリング法ごとに分配し、それぞれ帯域効率向上スケジューリング法か遅延変動減少スケジューリング法かを判別する手順と、スケジューリング法の判別結果に応じてコネクション群に対して一定周期ごとに分配する帯域を算出し、同一コネクション群に対してタイムスロットを隣接して割り当てて帯域効率を向上させるスケジューリング手順と、コネクション群に割り当てるタイムスロットを分割して遅延変動を減少させるスケジューリング手順とを有する。【選択図】        図１
2005079625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のコネクションを収容するコネクション群に対して一定周期ごとに帯域を割り当てる帯域割当方法において、
前記コネクション群に対する割当帯域および遅延変動許容値に関する設定情報を取得して管理する手順と、
前記設定情報に基づいて、前記コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てる帯域を決定する手順と、
前記設定情報に基づいて、前記コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てた帯域を前記コネクション群に対して適用するスケジューリング法ごとに分配し、それぞれ帯域効率を向上させる帯域効率向上スケジューリング法とするか、または遅延変動を減少させる遅延変動減少スケジューリング法とするかを判別する手順と、
前記スケジューリング法の判別結果に応じて、前記コネクション群に対して一定周期ごとに分配する帯域を算出し、同一コネクション群に対してタイムスロットを隣接して割り当て、オーバヘッドを縮退させて帯域効率を向上させるスケジューリング手順と、
前記スケジューリング法の判別結果に応じて、前記コネクション群に割り当てるタイムスロットを分割して遅延変動を減少させるスケジューリング手順と
を有することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項２】
請求項１に記載の帯域割当方法において、
前記スケジューリング法を判別する手順は、常に一定帯域を割り当てて割当帯域が変動しない固定帯域を収容するコネクションの有無に応じて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項３】
請求項１に記載の帯域割当方法において、
前記スケジューリング法を判別する手順は、コネクション群に設定された遅延変動許容値に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項４】
請求項１に記載の帯域割当方法において、
前記スケジューリング法を判別する手順は、コネクション群に設定された割当優先度に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の帯域割当方法において、
前記スケジューリング法を判別する手順は、コネクション群に含まれるコネクションごとに適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別することを特徴とする帯域割当方法。
【請求項６】
１つ以上のコネクションを収容するコネクション群に対して一定周期ごとに帯域を割り当てる帯域割当回路において、
前記コネクション群に対する割当帯域および遅延変動許容値に関する設定情報を取得して管理する設定情報管理手段と、
前記設定情報に基づいて、前記コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てる帯域を決定する割当帯域決定手段と、
前記設定情報に基づいて、前記コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てた帯域を前記コネクション群に対して適用するスケジューリング法ごとに分配し、それぞれ帯域効率を向上させる帯域効率向上スケジューリング法とするか、または遅延変動を減少させる遅延変動減少スケジューリング法とするかを判別するスケジューリング法判別手段と、  前記スケジューリング法の判別結果に応じて、前記コネクション群に対して一定周期ごとに分配する帯域を算出し、同一コネクション群に対してタイムスロットを隣接して割り当て、オーバヘッドを縮退させて帯域効率を向上させる帯域効率向上スケジューリング手段と、
前記スケジューリング法の判別結果に応じて、前記コネクション群に割り当てるタイムスロットを分割し、遅延変動を減少させる遅延変動減少スケジューリング手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【請求項７】
請求項６に記載の帯域割当回路において、
前記スケジューリング法判別手段は、常に一定帯域を割り当てて割当帯域が変動しない固定帯域を収容するコネクションの有無に応じて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成であることを特徴とする帯域割当回路。
【請求項８】
請求項６に記載の帯域割当回路において、
前記スケジューリング法判別手段は、コネクション群に設定された遅延変動許容値に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成であることを特徴とする帯域割当回路。
【請求項９】
請求項６に記載の帯域割当回路において、
前記スケジューリング法判別手段は、コネクション群に設定された割当優先度に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成であることを特徴とする帯域割当回路。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載の帯域割当回路において、
前記スケジューリング法判別手段は、コネクション群に含まれるコネクションごとに適用するスケジューリング法として、前記帯域効率向上スケジューリング法または前記遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成であることを特徴とする帯域割当回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上のコネクションを収容するコネクション群に対して、１つの伝送路の帯域を一定周期ごとに割り当てる帯域割当方法および帯域割当回路に関する。特に、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ.984シリーズに記載されているＧ−ＰＯＮ（Gigabit-capable Passive Optical Network)において、動的に上り帯域を割り当てる帯域割当方法および帯域割当回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定周期ごとに割り当てる帯域のスケジューリングを行う際には、２つの要素が考慮される。１つめの要素は、割当可能な帯域に対して、オーバヘッドを除いた伝送対象フレームのために使用可能な帯域の比率を表す帯域効率が高いことである（以下「要素Ａ」という）。帯域効率を高くすることにより、同一の物理帯域に対して伝送可能なフレーム数を増やすことができる。
【０００３】
２つめの要素は、一定周期内に各コネクション群に割り当てられるタイムスロットが分散してスケジューリングされることである（以下「要素Ｂ」という）。これは、タイムスロットが偏在していると出力トラヒックの遅延変動が大きくなるので、タイムスロットを分散してスケジューリングすることにより遅延変動を小さくするものである。
【０００４】
例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ.983シリーズに記載されている従来のＢ−ＰＯＮ（Broadband Passive Optical Network)では、ＰＯＮ区間の伝送フレームとして、固定長のＡＴＭ（（Asynchronous Transfer Mode）セルをタイムスロットに割り当てる。このため、Ｂ−ＰＯＮでは、セルの並び方によりセルごとに付加されるオーバヘッドの大きさが変わることはない。これは、セルのスケジューリングに要素Ａが影響しないことは意味する。一方、遅延変動を減らすためには、コネクション群ごとにセルを均等分散させることが望ましい。したがって、Ｂ−ＰＯＮの場合は、要素Ｂのみに基づいたスケジューリングを行えばよいことになる。
【特許文献１】特開２００３−１５２７９１号公報（請求項４〜９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｂ−ＰＯＮに対してＧ−ＰＯＮでは、可変長のＧＴＣ（G-PON Transmission Convergence) フレームをタイムスロットに割り当てる。このＧＴＣフレームは、図２に示すように、ＧＴＣフレームごとに付与されるオーバヘッドとして、ＧＴ（Guard Time) およびＰＬＯｕ（Physical Layer Overhead Upstream) があり、ペイロードごとに付与されるオーバヘッドとしてＰＣＢｕ（Physical Control Block Upstream)がある。ペイロードには、イーサネット（登録商標）フレームやＡＴＭセルなどを格納することができる。また、同一ユーザが複数のペイロードを連続して送出する場合には、図２(2) に示すように後続のペイロードにはＰＬＯｕを付与せず、ＰＣＢｕを介して複数のペイロードを同一のＧＴＣフレームに格納することができる。これにより、全帯域に対するオーバヘッド（ＧＴおよびＰＬＯｕ）の比率を減らすことができ、要素Ａを満足する。
【０００６】
しかし、このためにユーザごとに割り当てるタイムスロットが偏在すると遅延変動が大きくなり、要素Ｂを満足しなくなる。この場合、リアルタイム性が要求される音声や映像などの品質が劣化する。一方、要素Ｂを満足させるためにタイムスロットを分割して分散させると、分割したＧＴＣフレームごとにオーバヘッド（ＧＴ＋ＰＬＯｕ）が必要になるので、帯域効率が低下して要素Ａを満足しなくなる。この場合、ファイル転送などのスループットが低下する。
【０００７】
本発明は、Ｇ−ＰＯＮの上り帯域におけるタイムスロットスケジューリングのように、帯域効率の向上と遅延変動の減少というトレードオフの関係にある２つの要素が考慮されるネットワークにおいて、各要素に対応するトラヒックを同時にかつ効率よく収容することができる帯域割当方法および帯域割当回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、１つ以上のコネクションを収容するコネクション群に対して一定周期ごとに帯域を割り当てる帯域割当方法において、コネクション群に対する割当帯域および遅延変動許容値に関する設定情報を取得して管理する手順と、設定情報に基づいて、コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てる帯域を決定する手順と、設定情報に基づいて、コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てた帯域をコネクション群に対して適用するスケジューリング法ごとに分配し、それぞれ帯域効率を向上させる帯域効率向上スケジューリング法とするか、または遅延変動を減少させる遅延変動減少スケジューリング法とするかを判別する手順と、スケジューリング法の判別結果に応じて、コネクション群に対して一定周期ごとに分配する帯域を算出し、同一コネクション群に対してタイムスロットを隣接して割り当て、オーバヘッドを縮退させて帯域効率を向上させるスケジューリング手順と、スケジューリング法の判別結果に応じて、コネクション群に割り当てるタイムスロットを分割して遅延変動を減少させるスケジューリング手順とを有する。
【０００９】
また、スケジューリング法を判別する手順は、常に一定帯域を割り当てて割当帯域が変動しない固定帯域を収容するコネクションの有無に応じて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別するようにしてもよい（請求項２）。
【００１０】
また、スケジューリング法を判別する手順は、コネクション群に設定された遅延変動許容値に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別するようにしてもよい（請求項３）。
【００１１】
また、スケジューリング法を判別する手順は、コネクション群に設定された割当優先度に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別するようにしてもよい（請求項４）。
【００１２】
また、スケジューリング法を判別する請求項２〜４の手順は、コネクション群に含まれるコネクションごとに適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別するようにしてもよい（請求項５）。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、１つ以上のコネクションを収容するコネクション群に対して一定周期ごとに帯域を割り当てる帯域割当回路において、コネクション群に対する割当帯域および遅延変動許容値に関する設定情報を取得して管理する設定情報管理手段と、設定情報に基づいて、コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てる帯域を決定する割当帯域決定手段と、設定情報に基づいて、コネクション群に対して一定周期ごとに割り当てた帯域をコネクション群に対して適用するスケジューリング法ごとに分配し、それぞれ帯域効率を向上させる帯域効率向上スケジューリング法とするか、または遅延変動を減少させる遅延変動減少スケジューリング法とするかを判別するスケジューリング法判別手段と、スケジューリング法の判別結果に応じて、コネクション群に対して一定周期ごとに分配する帯域を算出し、同一コネクション群に対してタイムスロットを隣接して割り当て、オーバヘッドを縮退させて帯域効率を向上させる帯域効率向上スケジューリング手段と、スケジューリング法の判別結果に応じて、コネクション群に割り当てるタイムスロットを分割して遅延変動を減少させる遅延変動減少スケジューリング手段とを備える。
【００１４】
また、スケジューリング法判別手段は、常に一定帯域を割り当てて割当帯域が変動しない固定帯域を収容するコネクションの有無に応じて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成としてもよい（請求項７）。
【００１５】
また、スケジューリング法判別手段は、コネクション群に設定された遅延変動許容値に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成としてもよい（請求項８）。
【００１６】
また、スケジューリング法判別手段は、コネクション群に設定された割当優先度に基づいて、コネクション群に対して適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成としてもよい（請求項９）。
【００１７】
また、請求項７〜９に記載のスケジューリング法判別手段は、コネクション群に含まれるコネクションごとに適用するスケジューリング法として、帯域効率向上スケジューリング法または遅延変動減少スケジューリング法を判別する構成としてもよい（請求項１０）。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の帯域割当方法および帯域割当回路は、帯域効率向上と遅延変動減少の各要素に対応するトラヒックを同時にかつ効率よく収容することができる。
【００１９】
また、それぞれ帯域保証や遅延変動許容値などの特性が規定されている１つ以上のコネクションを収容するコネクション群に帯域を割り当てる場合、コネクションごとに適用するスケジューリング法を判別することにより、それぞれのコネクションに対する要求条件を同時に満足することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態：請求項１，６）
図１は、本発明の帯域割当回路の第１の実施形態を示す。図において、本実施形態の帯域割当回路は、設定情報管理部１、割当帯域決定部２、スケジューリング法判別部３、遅延変動減少スケジューリング部４および帯域効率向上スケジューリング部５により構成される。
【００２１】
設定情報管理部１は、外部端末からコネクション、コネクション群、および伝送路等に関する帯域や遅延変動許容値などの設定値を入力し、帯域割当回路内で参照できる形式の設定情報に変換して割当帯域決定部２およびスケジューリング法判別部３に送出する。
【００２２】
割当帯域決定部２は、コネクション群ごとに割り当てるタイムスロット数を一定周期（スケジューリング周期）ごとに決定する。動的な帯域割当を行っている場合には、各コネクション群に割り当てるタイムスロット数は、スケジューリング周期ごとに変動する。
【００２３】
スケジューリング法判別部３は、コネクション群に設定された設定情報に基づいて、スケジューリング時に適用するスケジューリング法として、遅延変動減少スケジューリング法と帯域効率向上スケジューリング法のいずれか一方とするか、または両方とするかを判別する。その判別結果は、遅延変動減少スケジューリング部４および帯域効率向上スケジューリング部５に通知され、指定されたスケジューリング部が該当するコネクション群のスケジューリングを行う。ここでは、割当帯域決定部２で決定された各コネクション群の割当帯域について適用するスケジューリング法ごとに分配し、遅延変動減少スケジューリング周期におけるコネクション群の割当帯域と、帯域効率向上スケジューリング周期におけるコネクション群の割当帯域を決定する。
【００２４】
この装置をＧ−ＰＯＮの上り帯域に適用した場合、帯域効率向上スケジューリング部５は図２(2) に示すように、同一コネクション群に対するタイムスロットを連続して配置することにより、複数のペイロードを同一のＧＴＣフレーム内に収容する。これにより、ＧＴやＰＬＯｕのようなＧＴＣフレームに付加されるオーバヘッドの全帯域に対する比率を下げ、帯域効率を向上させることができる。一方、遅延変動減少スケジューリング部４は、遅延変動許容値を満足させるために最小限のＧＴＣフレーム分割を行う。このように各スケジューリング部で各々スケジューリングを行った結果は併合され、タイムスロット配置マップとして出力される。
【００２５】
（第２の実施形態：請求項２，７）
第２の実施形態におけるスケジューリング法判別部３は、判別対象のコネクション群に常に一定帯域を割り当てて割当帯域が変動しない占有的な割り当てを行う帯域が含まれているか否かを基準とすることを特徴とする。
【００２６】
Ｇ−ＰＯＮで上り帯域を複数のユーザに割り当てる場合、一定の帯域を固定的に割り当てる方法と、共用している帯域をユーザの帯域要求申告に応じて動的に割り当てる方法がある。動的に帯域の割り当てを行う場合は、帯域要求申告の手続きや各ユーザへの帯域分配手続きが必要なために、固定的に帯域の割り当てを行う場合に対して、帯域の割り当てまでの遅延時間が大きくなる。そこで、固定帯域を収容するコネクション群に対しては、該当コネクション群に設定されている遅延変動許容値を満足するスケジューリング周期を遅延変動減少スケジューリング周期として設定する。同様に、固定帯域を収容しないコネクション群に対しては、該当コネクション群に設定されている遅延変動許容値を満足するスケジューリング周期を帯域効率向上スケジューリング周期として設定する。
【００２７】
さらに、固定帯域の厳しい遅延変動許容値を満足するため、遅延変動減少スケジューリング周期を帯域効率向上スケジューリング周期に比べて短くする。また、それぞれのスケジューリング周期内では、帯域効率を向上させるために同一ユーザに割り当てるタイムスロットは連続させる。これにより、固定帯域の厳しい遅延変動許容値を満足しながら、帯域効率を向上させることができる。
【００２８】
（第３の実施形態：請求項３，８）
第３の実施形態におけるスケジューリング法判別部３は、判別対象のコネクション群に設定されている遅延変動許容値により、スケジューリング周期を変動させることを特徴とする。
【００２９】
本実施例では、コネクション群に設定されている遅延変動許容値が個々に異なる場合を想定する。複数のユーザがそれぞれ遅延変動許容値の異なる固定帯域を有する場合であっても、各々の遅延変動許容値を満足するスケジューリング周期を設定し、この周期内でタイムスロットを連続配置することにより、遅延変動許容値を満足しながら帯域効率を向上させることができる。
【００３０】
また、タイムスロットのスケジューリング処理を簡素化するために、遅延変動許容値が近接しているコネクション群をグループ化し、各グループごとに同一のスケジューリング周期を用いるようにしてもよい。
【００３１】
（第４の実施形態：請求項４，９）
第４の実施形態におけるスケジューリング法判別部３は、判別対象のコネクション群に設定されている割当優先度により、スケジューリング周期を変動させることを特徴とする。
【００３２】
例えば、割当帯域を割当優先度を与えた非固定帯域として割り当て、それぞれ保証帯域と非保証帯域とする。このとき、割当優先度の高い保証帯域の場合には短いスケジューリング周期を設定し、割当優先度の低い非保証帯域の場合には長いスケジューリング周期を設定することにより、割当優先度の高いコネクション群の遅延変動を小さくしながら帯域効率を向上させることができる。
【００３３】
（第５の実施形態：請求項５，１０）
コネクション群は１つ以上のコネクションを収容しており、これらのコネクションにはそれぞれ帯域保証や遅延変動許容値などの特性が規定されている。コネクション群に帯域を割り当てる場合、収容するコネクションの特性を満足するようにするためには、第２〜第４の実施形態に示すように、コネクション群全体で同一のスケジューリング法を適用して同じ特性とする。この場合、収容するコネクションに規定されている条件の中で、特定の条件を選択してコネクション群全体に適用する。例えば、図３に示すようにコネクション群に収容されるコネクションの１つでも遅延変動減少スケジューリング法による帯域割当（Ｈ）を選択するものがあれば、コネクション群全体としてそのスケジューリング法を適用する。これは、制御が容易な反面、満足できない条件がでてくる可能性がある。例えば、遅延変動の減少効果を重視すると、帯域効率が低下する場合である。
【００３４】
第５の実施形態におけるスケジューリング法判別部３は、判別対象のコネクション群に含まれるコネクションごとに適用するスケジューリング法を判別することを特徴とする。
【００３５】
本実施形態は、コネクション群を要求する特性ごとに分類し、それぞれに異なるスケジューリング法を適用する。すなわち、コネクション群の割当帯域を分割し、収容コネクションの要求条件に基づいてスケジューリング法を混在させてスケジューリングを行う。図３の例では、コネクション＃３相当のみが遅延変動減少スケジューリング法による帯域割当（Ｈ）を行い、他のコネクションに対しては帯域効率向上スケジューリング法による帯域割当（Ｌ）を行う。これは、制御は複雑になるが、それぞれのコネクションに対する要求条件を同時に満足することができる。
【００３６】
例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ.984においてＴ−ＣＯＮＴ（Transmission Container) のタイプ５として定義されるコネクション群のように、固定帯域と非固定帯域を同一のコネクション群に収容する場合、帯域は単一のコネクション群に対して割り当てを行うが、コネクション群の中で固定帯域と非固定帯域を実現する必要がある。本実施例では、コネクションごとに適用するスケジューリング法を判別することにより、遅延変動許容値の小さい固定帯域のみに対してスケジューリング周期を短くし、非固定帯域はより帯域効率を向上させるために長いスケジューリング周期を用いる。
【００３７】
以下、図４に示すフローチャートを参照し、具体的なスケジューリング例について説明する。なお、このフローチャートは、図１に示す割当帯域決定部２、スケジューリング法判別部３、遅延変動減少スケジューリング部４および帯域効率向上スケジューリング部５における一連の処理内容に対応する。
【００３８】
図４において、遅延変動減少スケジューリング法による割当帯域を（Ｈ）、帯域効率向上スケジューリング法による割当帯域を（Ｌ）と表記する。
ｉは帯域割当対象のコネクション群の識別番号（１〜ｍ、ｍは総数）、
ｊは帯域効率向上スケジューリング周期内における遅延変動減少スケジューリング周期の位置（１〜ｎ、ｎは総数）、
ＢＷMAX は帯域効率向上スケジューリング周期において割り当て可能な最大帯域、
ＢＷ(H+L)iは帯域効率向上スケジューリング周期におけるコネクション群＃ｉの割当帯域、
ＢＷ(H)iは同スケジューリング周期におけるコネクション群＃ｉの割当帯域（Ｈ）、
ＢＷ(L)iは同スケジューリング周期におけるコネクション群＃ｉの割当帯域（Ｌ）、
ＢＷ(H+L)TOTAL,jは遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊにおける全コネクション群＃ｉの割当帯域の合計、
ＢＷ(H+L)i,jは同スケジューリング周期＃ｊにおけるコネクション群＃ｉの割当帯域、  ＢＷ(H)i,jは同スケジューリング周期＃ｊにおけるコネクション群＃ｉの割当帯域（Ｈ）、
ＢＷ(L)i,jは同スケジューリング周期＃ｊにおけるコネクション群＃ｉの割当帯域（Ｌ）である。
【００３９】
ここでは、帯域割当回路に収容するコネクション群の総数ｍを８とし、これらのコネクション群をそれぞれユーザ＃１〜＃８とする。割当対象の帯域は全体で１Ｇbit/s とする。ユーザ＃１，＃２，＃５，＃６は、それぞれ50Ｍbit/s を低遅延変動コネクションとして設定し、遅延変動減少スケジューリングを行う。残りの帯域は、全ユーザ間で公平に分配するものとし、帯域効率向上スケジューリングを行う。帯域効率向上スケジューリング周期に含まれるタイムスロットは40000Byte とする。
【００４０】
(1) 割当帯域決定部２は、各コネクション群＃ｉに対して割り当てる帯域ＢＷ(H+L)iを決定する。ここでは、低遅延変動コネクションが50×４＝200Ｍbit/s分であるので、それ以外の帯域を８コネクション群で分割すると、１コネクション群分は（1000−200)／８＝100 Ｍbit/s となる。よって、ユーザ＃１，＃２，＃５，＃６には 150Ｍbit/s 、ユーザ＃３，＃４，＃７，＃８には 100Ｍbit/s ずつ割り当てられる。コネクション群に割り当てる帯域の合計は、全帯域ＢＷMAX （１Ｇbit/s ）を越えることはない。
【００４１】
(2) スケジューリング法判別部３は、(1) で決定したコネクションごとに割り当てた帯域に相当するタイムスロットをスケジューリング法ごとに分配する。ユーザ＃１，＃２，＃５，＃６に対しては、50Ｍbit/s 分のタイムスロット（帯域効率向上スケジューリング周期あたり2000Byte）に遅延変動減少スケジューリング法を適用し、残りの 100Ｍbit/s 分のタイムスロット（帯域効率向上スケジューリング周期あたり4000Byte）に帯域効率向上スケジューリング法を適用することを決定する。ユーザ＃３，＃４，＃７，＃８に対しては、それぞれ 100Ｍbit/s 分のタイムスロット（帯域効率向上スケジューリング周期あたり4000Byte）に帯域効率向上スケジューリング法を適用することを決定する。
【００４２】
(3) 全帯域を帯域効率向上スケジューリング周期に含まれる遅延変動減少スケジューリング周期数ｎで除算し、遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊに含まれるタイムスロットＢＷ(H+L)TOTAL,jを算出する。図５の例では、帯域効率向上スケジューリング周期が２つの遅延変動減少スケジューリング周期から構成されるので、遅延変動減少スケジューリング周期に含まれるタイムスロットは、帯域効率向上スケジューリング周期に含まれるタイムスロットの半分で20000Byte となる。
【００４３】
(4) １つの遅延変動減少スケジューリング周期あたりに分配する全低遅延変動コネクションのタイムスロットの合計を算出する。帯域効率向上スケジューリング周期に含まれる全低遅延変動コネクション（ユーザ＃１，＃２，＃５，＃６）のタイムスロットの合計は8000Byteなので、8000／２＝4000Byteを遅延変動減少スケジューリングの対象とする。
【００４４】
(5) １つの遅延変動減少スケジューリング周期あたりに分配する低遅延変動コネクションのタイムスロットを算出する。帯域効率向上スケジューリング周期に含まれる低遅延変動コネクションのタイムスロットは各々2000Byteなので、2000／２＝1000Byteずつを各遅延変動減少スケジューリングの対象とする。
【００４５】
(6) 各遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊに(5) で求めた低遅延変動コネクションのタイムスロットの配置を行う。各遅延変動減少スケジューリング周期に、ユーザ＃１，＃２，＃５，＃６をそれぞれ1000Byteずつのタイムスロットを配置する。なお、ここではユーザ番号の小さいものから順に配置するものとする。
【００４６】
(7) 高帯域効率コネクションのタイムスロットをスケジューリングするために必要な変数ｉ，ｊを初期化する。
【００４７】
(8) 遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊに配置可能な空き帯域があるか、すなわち未配置のタイムスロットが存在するか確認する。
【００４８】
(9) 遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊにタイムスロットの空きがあれば、ユーザ＃ｉの高帯域効率コネクションのタイムスロットを配置する。遅延変動減少スケジューリング周期＃１には 20000−4000＝16000Byte の空きがあるので、ユーザ＃１，＃２，＃３，＃４が4000Byteずつタイムスロットを配置する。同様に、遅延変動減少スケジューリング周期＃２でもユーザ＃５，＃６，＃７，＃８が4000Byteずつタイムスロットを配置する。タイムスロットの配置は、同一の遅延変動減少スケジューリング周期内ではユーザ番号の小さいものから順に配置するものとする。
【００４９】
(10)遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊでユーザ＃ｉのタイムスロットの配置が完了したことを確認する。配置が完了した場合は(11)で次のユーザ＃ｉを配置対象とする。配置が完了しない場合や、(8) で遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊにタイムスロットの空きがなければ、(12)で次の遅延変動減少スケジューリング周期＃ｊにタイムスロットを配置する。
【００５０】
(13)タイムスロット配置の継続条件を確認し、条件を満たしていれば継続してタイムスロット配置を行い（(8) に戻り）、満たしていなければ配置処理を終了する。
【００５１】
以上の処理により、図５に示すようなタイムスロット配置マップを生成することができる。すなわち、ユーザ＃１，＃２，＃５，＃６が遅延変動許容値の小さい固定帯域を有しているものとすると、遅延変動許容値の大きい非固定帯域を収容するコネクションは、長周期の帯域効率向上スケジューリング周期内にタイムスロットを配置するが、遅延変動許容値の小さい固定帯域を収容するコネクションは、短周期の遅延変動減少スケジューリング周期内にタイムスロットを配置する。さらに、ユーザ＃１の固定帯域コネクションと非固定帯域コネクションのように、同一コネクション群に属するタイムスロットが隣接した場合には、オーバヘッドを削減するためにユーザ＃１に対して割り当てる単一の領域とする。
【００５２】
なお、本実施例ではスケジューリング法の判断基準を固定帯域と非固定帯域として説明したが、判断基準をコネクションごとに設定される遅延変動許容値（実施例３）または割当優先度（実施例４）としてもよい。
【００５３】
また、本実施例は１つのコネクション群に対して複数のスケジューリング法を適用しているが、フローチャートの(2) で１つのコネクション群に対して適用するスケジューリング法を１つに限定して適用すれば、実施例２〜４に対応するフローチャートとしても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の帯域割当回路の第１の実施形態を示す図。
【図２】Ｇ−ＰＯＮの上りＧＴＣフレームの構成例を示す図。
【図３】コネクション群に対するスケジューリング法適用方法の違いを説明する図。
【図４】本発明の帯域割当方法の処理手順の一例を示す図。
【図５】本発明によるスケジューリング結果（タイムスロット配置マップ）の一例を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１  設定情報管理部
２  割当帯域決定部
３  スケジューリング法判別部
４  遅延変動減少スケジューリング部
５  帯域効率向上スケジューリング部
【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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