特許 7493679 タイムセンシティブネットワークを構成することを考慮してストリームのセットを処理する方法、及びタイムセンシティブネットワークシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-23

(45)【発行日】2024-05-31

(54)【発明の名称】タイムセンシティブネットワークを構成することを考慮してストリームのセットを処理する方法、及びタイムセンシティブネットワークシステム

(51)【国際特許分類】

   H04L 47/56 20220101AFI20240524BHJP

   H04L 45/42 20220101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

H04L47/56

H04L45/42

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023515984

(86)(22)【出願日】2021-04-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-11

(86)【国際出願番号】 JP2021016386

(87)【国際公開番号】W WO2022070489

(87)【国際公開日】2022-04-07

【審査請求日】2022-11-22

(31)【優先権主張番号】20306136.1

(32)【優先日】2020-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】503163527

【氏名又は名称】ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｃａｐｒｏｎｉｌａａｎ ４６， １１１９ ＮＳ Ｓｃｈｉｐｈｏｌ Ｒｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100122437

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 一宏

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(72)【発明者】

【氏名】ボノビル、エルベ

(72)【発明者】

【氏名】ボリスキン、アルテム

(72)【発明者】

【氏名】グレッセ、ニコラ

【審査官】和平 悠希

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０３５１３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０３６９１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０５７７６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１０３８３４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／００－１２／６６

Ｈ０４Ｌ ４１／００－１０１／６９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の終端局エンティティと動的ブリッジエンティティとに動作可能に接続された少なくとも集中型ネットワーク構成エンティティを備えるタイムセンシティブネットワークを構成することを考慮してストリーム要求のセットを処理する方法であって、
該方法は、前記複数の終端局エンティティの少なくとも一部からの及び／又は少なくとも一部へのストリーム要求のセットを取得すると、
前記集中型ネットワーク構成エンティティにおいて、少なくとも前記動的ブリッジエンティティから取得された初期タイムセンシティブネットワーク能力に基づいて、少なくとも前記複数の終端局エンティティのうちの１つの終端局エンティティから別の終端局エンティティへのネットワークを通じたパケットの送信及び受信の時刻を設定する初期タイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算することと、
以下のシーケンス、すなわち、
前記タイムセンシティブネットワークの少なくとも１つのエンティティによって、前記動的ブリッジエンティティのタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を更新することと、
少なくとも計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報に基づいて、動的ブリッジエンティティの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと、
次に、前記動的ブリッジエンティティの前記更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する前記情報が、前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供される場合には、前記情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供し、前記集中型ネットワーク構成エンティティにおいて、前記更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する前記提供された情報に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算し、該シーケンスを再開することと、
前記更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する前記情報が前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供されない場合には、該シーケンスを終了することと
を実行することと、
少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに基づいて、前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングのうちの１つに従って前記タイムセンシティブネットワークを構成するのか、又は、結果として得られる調整されたストリーム要求のセットに基づいて前記タイムセンシティブネットワークを構成することを考慮した少なくとも１つのストリーム要求の調整を要求するのかを判定することと
を含み、
前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報は、少なくとも、前記ストリーム要求のセットの少なくとも一部を満たすという観点からの前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度を表す性能指数関数の値に関する情報を含むこと、及び／又は
複数のタイムセンシティブネットワークスケジューリングが、前記シーケンスの以前の反復を通じて既に計算されている場合には、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの数を所定の閾値と比較することに更に基づいていること、及び／又は
前記ストリーム要求のセットの少なくとも１つの要求に応じて、該少なくとも１つの要求を満たすという観点からの少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度に関する情報を処理することと、前記少なくとも１つの要求を満たすという観点からの前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの前記合格度に関する前記情報に基づいて、前記動的ブリッジエンティティの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと
を含む方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報の少なくとも一部は、更に前記動的ブリッジエンティティに関連している請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する前記情報が前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供されると判定されると、前記更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する前記情報として、既定の内部構成のセットの中のランダムに選択された内部構成に関する情報を提供することを更に含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記動的ブリッジエンティティの既定のタイムセンシティブネットワーク構成のセットを取得することを更に含み、
前記初期タイムセンシティブネットワーク能力及びその後に更新された各タイムセンシティブネットワーク能力はそれぞれ、前記動的ブリッジエンティティの前記既定のタイムセンシティブネットワーク構成のセットのそれぞれの構成に対応する、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、前記集中型ネットワーク構成エンティティにおいて実行される請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、前記動的ブリッジエンティティにおいて実行される請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、前記動的ブリッジエンティティ及び前記集中型ネットワーク構成エンティティに動作可能に接続されたスタンドアロンエンティティにおいて実行される請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、前記動的ブリッジエンティティに組み込まれた第１のモジュールと、前記集中型ネットワーク構成エンティティに組み込まれた第２のモジュールとを備えるエンティティにおいて実行され、前記第１のモジュールは、前記第２のモジュールに動作可能に接続されている請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

少なくとも前記計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、
少なくとも前記計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する前記情報に基づいて、前記計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングの全体的な合格度を取り出すこと又は計算することと、
前記計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングの前記取り出された又は計算された全体的な合格度に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと
を含む請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

複数の終端局エンティティと動的ブリッジエンティティとに動作可能に接続された少なくとも集中型ネットワーク構成エンティティを備えるタイムセンシティブネットワークシステムであって、
前記集中型ネットワーク構成エンティティは、
前記複数の終端局エンティティの少なくとも一部からの及び／又は少なくとも一部へのストリーム要求のセットを取得すると、少なくとも前記動的ブリッジエンティティから取得された初期タイムセンシティブネットワーク能力に基づいて、少なくとも前記複数の終端局エンティティのうちの１つの終端局エンティティから別の終端局エンティティへのネットワークを通じたパケットの送信及び受信の時刻を設定する初期タイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算することと、
動的ブリッジエンティティの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する提供された情報を取得すると、該提供された情報に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算することと、
少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに基づいて、該少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングのうちの１つに従ってタイムセンシティブネットワークを構成するのか、又は、結果として得られる調整されたストリーム要求のセットに基づいて前記タイムセンシティブネットワークを構成することを考慮した少なくとも１つのストリーム要求の調整を要求するのかを判定することと
を行うように構成され、
該タイムセンシティブネットワークシステムの少なくとも１つのエンティティは、以下のシーケンス、すなわち、
前記動的ブリッジエンティティのタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を更新することと、
少なくとも計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報に基づいて、前記動的ブリッジエンティティの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと、
次に、前記更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する前記情報が、前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供される場合には、前記情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供し、該シーケンスを再開することと、
前記更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する前記情報が前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供されない場合には、該シーケンスを終了することと
を実行するように構成され、
前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報は、少なくとも、前記ストリーム要求のセットの少なくとも一部を満たすという観点からの前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度を表す性能指数関数の値に関する情報を含むこと、及び／又は
複数のタイムセンシティブネットワークスケジューリングが、前記シーケンスの以前の反復を通じて既に計算されている場合には、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの数を所定の閾値と比較することに更に基づいていること、及び／又は
前記ストリーム要求のセットの少なくとも１つの要求に応じて、該少なくとも１つの要求を満たすという観点からの少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度に関する情報を処理することと、前記少なくとも１つの要求を満たすという観点からの前記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの前記合格度に関する前記情報に基づいて、前記動的ブリッジエンティティの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を前記集中型ネットワーク構成エンティティに提供するかを判定することと
を含むタイムセンシティブネットワークシステム。

【請求項11】

処理ユニットがアクセス可能であるとともに、前記処理ユニットによって実行されると、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の方法を前記処理ユニットに実行させる１つ以上の記憶された命令シーケンスを含むコンピュータプログラム。

【請求項12】

メモリに動作可能に接続された処理ユニットを備える処理回路であって、該処理回路は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の方法を実行するように構成される処理回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電気通信の分野に属する。

【0002】

特に、無線ブリッジ、例えば３ＧＰＰ／５Ｇシステムを備えるワイヤラインタイムセンシティブ（ＴＳ：time-sensitive）ブリッジネットワーク等のタイムセンシティブネットワークを構成することを考慮してストリーム要求のセットを処理する方法が開示される。対応するタイムセンシティブネットワークシステム、そのようなシステムのエンティティ、コンピュータプログラム、コンピュータ可読記憶媒体及び処理回路が更に開示される。

【背景技術】

【0003】

高速で信頼できる通信・情報ネットワーキング、特に、タイムセンシティブネットワーキング（ＴＳＮ：time-sensitive networking）は、スマートファクトリ環境にとって不可欠である。このようなネットワーキングは、個々の生産ステップ並びに生産計画及びロジスティクスを密接に接続することによってファクトリにわたる統合を可能にする。

【0004】

求められている接続性を提供するために、産業ネットワークは、決定論的性能を必要とする機械及びサービスに対するリアルタイム制御に使用されるタイムセンシティブ（ＴＳ）トラフィックを含む様々なタイプのトラフィックをサポートする必要がある。

【0005】

タイムセンシティブネットワーキング（ＴＳＮ）は、決定論的遅延を有する産業ネットワークを提供してＴＳトラフィックをハンドリングするために、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑにおいて標準化されている。エンドツーエンド通信デッドライン及び限定ジッタが、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑｃｃに標準化されているように、ネットワーク内の全ての構成要素について生成されたストリームごと及びポートごとのゲート制御リストに関して、個々のフレーム及びストリームの時間同期及びＴＳＮスケジューリング等の複数のメカニズムを通じて保証される。

【0006】

当初、ＴＳＮネットワーキングは、センサ／コントローラとＩＴセンタとの間の高速通信をサポートすることが可能なワイヤラインネットワークを対象としていた。有線のセンサ及びアクチュエータから無線のセンサ及びアクチュエータへの移行は、移動性、拡張性、及びメンテナンスコスト削減等の付加的な利点をもたらす。

【0007】

無線デバイスをＴＳＮネットワークに接続するために、３ＧＰＰにおいて定義されているような無線伝送技術が必要である。

【0008】

有線技術と無線技術との間の統合は、規格互換性並びに（限定型）有線媒体及び（開放型）無線媒体を通じたデータ伝送の特質等のまだ十分に解決されていない複数の課題を提起する。

【0009】

以下の無線ネットワークの説明は、３ＧＰＰ／５Ｇネットワークに焦点を当てているが、この説明は、任意の無線通信システムに一般化することができる。

【0010】

いくつかのＴＳＮユースケースは、計算が複雑であり、全ネットワーク内の各構成要素のストリームごと及び／又はポートごとのゲート制御リストの多くの時間を要する計算を必要とする。この種のＴＳＮユースケースに対応するには、ネットワーク内の各構成要素の最良のネットワーク構成及びスケジュールを見つけるために、ネットワーク全体についての情報を収集することが可能な単一の集中型エンティティに計算を集中化することが有益である。そのようなモデルは、一般に集中型と呼ばれる。

【0011】

ＩＥＥＥ８０２．１ＱｃｃにおいてワイヤラインＴＳＮについて提案されたそのような構成ループを図１に概略的に示すとともに、詳細なワークフローを図２に表す。

【0012】

そのような集中型モデルでは、集中型ユーザ構成（ＣＵＣ：Centralized User Configuration）エンティティ（３）が、終端局（ＥＳ：end station）（１）を発見し（１０）、ＥＳ能力（ES capabilities）及びユーザ要件を取り出し（１１、１２）、ストリーム要求のセットを作成する（１３）ことによってこの終端局内にＴＳＮ機能（TSN features）を構成する。この構成情報は、その後、集中型ネットワーク構成（ＣＮＣ：Centralized Network Configuration）エンティティ（２）に提供される（１４）。

【0013】

ＣＮＣは、ネットワーク物理トポロジにアクセスする（１５）場合もあるし（既にアクセス可能である場合）、ネットワーク物理トポロジを発見する（１６）場合もある。ＣＮＣは、ネットワーク上の全てのブリッジのＴＳＮ能力に更にアクセスする（１７）場合もあるし（既にアクセス可能である場合）、これらのＴＳＮ能力を読み取る（１８）場合もある。

【0014】

ＣＮＣは、必要とされる全ての構成情報を取得すると、スケジュールを生成し（１９）、このスケジュールは、ストリーム要求のセットの要件の準拠について検査される（２０）。この検査に合格した（successful）場合には、ＣＵＣは、全ての終端局を準備し（２２）、ＣＮＣは、全てのブリッジをＴＳＮストリーム用に構成する（２３）。ＣＮＣは、ネットワークの物理トポロジの全景及び全てのブリッジの能力を有する。

【0015】

ＣＮＣが、ＣＵＣによって提供される全てのストリーム要求の要件を満たすスケジュールを見つけることができない場合には、初期ストリーム要求を調整する（２１）ステップを含むＴＳＮ構成ループの新たな反復が開始される。

【0016】

図１における実施形態は、ネットワーク物理トポロジ及び全ての構成要素（＝ブリッジ）のＴＳＮ能力が固定され、トラフィック負荷から独立していることを前提とする。有線構成要素のこの静的な性質は、初期の（又は調整された）ストリーム要求に対応する合格したスケジュールを生成するのに必要とされる反復数がいくつであっても、ＣＮＣがネットワーク物理トポロジ及びブリッジＴＳＮ能力を一度だけ読み取り、その後、これらのデータをＴＳＮスケジューリング手順に使用することを可能にする。

【0017】

原理上、この実施形態は、５Ｇネットワークの内部機能がＣＮＣから隠されていることを条件として、ＴＳＮネットワークと５Ｇネットワークとの間のシームレスな統合を可能にする。これは、例えば、いわゆるＴＳＮトランスレータ（ＴＴ：TSN Translator）エンティティを使用して行うことができる。このエンティティは、（例えば３ＧＰＰによって定義される）無線ネットワークによって理解される仕様パラメータに関して（例えばＩＥＥＥ８０２．１によって定義される）ＣＮＣによって提供されるＴＳＮコマンドの変換及びその逆の変換によって、データ及び制御情報の双方についてＣＮＣと５ＧＳとの間の双方向通信を可能にする。これによって、ＣＮＣは、通常の有線ＴＳＮブリッジと同じ特性を有する仮想ＴＳＮブリッジと同様に５ＧＳを取り扱うことが可能になる。

【0018】

ＴＴの使用は、ＴＳＮと５ＧＳとの間の統合を簡単にするが、その性能特性が、静的な有線ブリッジの性能特性と異なり、トラフィック負荷と、このトラフィックをサポートするために５ＧＳによって使用される無線リソース割り当て（ＲＡ：resource allocation）とに依存する５ＧＳを構成する手段を提供しない。

【0019】

この動的な性質は、無線ブリッジ、特に３ＧＰＰ／５ＧＳに本来備わっている。なぜなら、そのような仮想ブリッジのポート間の全ての内部リンクが共有無線媒体を通るためである。ストリーム衝突をもたらす異なるポート間のクロストークを回避するために、トラフィック負荷の関数である５ＧＳの異なるＴＳＮ能力をもたらす異なるＲＡ技法及び時間／周波数多重化技法が使用される。

【0020】

これは、少なくとも、異なるＲＡ割り当てを通じて利用可能である５ＧＳの異なる可能な内部構成の中での適切な内部構成の選択に関係するものにおいて、図１及び図２に表されるネットワーク構成手順を非効率にする。

【0021】

異なるＲＡを選択する自由は、有線ＴＳＮブリッジにおいて利用可能でない機敏性を５ＧＳに提供する。しかしながら、現在、これらの付加的な自由度は、既存のＴＳＮ構成手順の限界に起因してＣＮＣがアクセス可能でない。

【0022】

ワイヤラインＴＳＮネットワークと５ＧＳネットワークとの間の効果的な統合のボトルネックとなるこれらの問題を解決するのに利用可能な解決策はこれまでのところ存在しない。これらの問題は、５ＧＳ無線ブリッジを備えるいずれのＴＳＮネットワークにも本来備わっており、より一般的には、２つの異なるＴＳＮ能力に関連した少なくとも２つの異なる内部構成をサポートすることを特徴とする少なくとも１つの動的構成要素を備えるいずれのＴＳＮネットワークにも本来備わっている。

【0023】

上記で説明したように、５ＧシステムがＴＳＮネットワークの内部において最良の状態で使用されることを確実にすることが非常に望ましい。

【0024】

ＴＳＮネットワークに使用される確立されたＴＳＮ構成手順及びスケジューリング手順は、各構成要素を、一定のままであり、当該構成要素に対するトラフィック負荷から独立しているそのＴＳＮ能力を記述するパラメータの単一のセットによって特徴付けることができるという意味で、全ての構成要素（リンク及びブリッジ）が静的であることを前提とする。この前提は、一般に、有線リンク及び有線ブリッジには当てはまるが、通常、トラフィック負荷に依存する可変のＴＳＮ能力と、必要とされるトラフィック負荷をサポートするために上記構成要素によって使用される内部構成とを有することを特徴とする無線構成要素には当てはまらない。これは、ワイヤライン（例えばＩＥＥＥ８０２．１）と無線ネットワーク（例えば３ＧＰＰ／５Ｇ）との間の効果的な統合のボトルネックを生み出す。

【0025】

より具体的には、確立されたＴＳＮ構成・スケジューリング方法は、無線構成要素の異なる内部構成を評価する手段をＣＮＣに提供しないのに対して、この無線構成要素は、通常、実際のトラフィック負荷ではなく、仮定的な最悪の場合のシナリオについて定義されたそのＴＳＮ能力の控え目な値を提供する。これは、全体的なエンドツーエンド（ｅ２ｅ：end-to-end）遅延に影響を及ぼし、無線ネットワークが最良の状態で動作することを妨げ、これは最終的にはＴＳＮネットワークの性能に全体として悪影響を与える。

【0026】

従来技術の上述の制約は、少なくとも１つの動的構成要素を備えるいずれのハイブリッドＴＳＮネットワークにも本来備わっていることに留意されたい。この動的構成要素は、異なる内部構成に関連した少なくとも２つの異なるＴＳＮ能力を有することを特徴とする。上記制約を解決することは、意図した使用に応じてＴＳＮ能力を適応させる能力を有することを特徴とする動的構成要素（有線又は無線）を備える次世代のＴＳＮネットワークへの道を開くことができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0027】

本発明は、添付の独立請求項によって定義される。本明細書に開示される概念の更なる特徴及び利点が以下の記載において示される。

【0028】

本発明の目的は、上記の限界を克服することである。

【課題を解決するための手段】

【0029】

したがって、ここで、複数の終端局エンティティと動的ブリッジエンティティとに動作可能に接続された少なくとも集中型ネットワーク構成エンティティを備えるタイムセンシティブネットワークを構成することを考慮してストリーム要求のセットを処理する方法であって、
方法は、複数の終端局エンティティの少なくとも一部からの及び／又は少なくとも一部へのストリーム要求のセットを取得すると、
－集中型ネットワーク構成エンティティにおいて、少なくとも動的ブリッジエンティティから取得された初期タイムセンシティブネットワーク能力に基づいて、少なくとも複数の終端局のうちの１つの終端局から別の終端局へのネットワークを通じたパケットの送信及び受信の時刻を設定する初期タイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算することと、
－以下のシーケンス、すなわち、
・少なくとも計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報に基づいて、動的ブリッジの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと、
・次に、動的ブリッジの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報が、集中型ネットワーク構成エンティティに提供される場合には、上記情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供し、集中型ネットワーク構成エンティティにおいて、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する提供された情報に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算し、シーケンスを再開することと、
・更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報が集中型ネットワーク構成エンティティに提供されない場合には、シーケンスを終了することと
を実行することと、
－少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに基づいて、上記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングのうちの１つに従ってタイムセンシティブネットワークを構成するのか、又は、結果として得られる調整されたストリーム要求のセットに基づいてタイムセンシティブネットワークを構成することを考慮した少なくとも１つのストリーム要求の調整を要求するのかを判定することと
を含む方法が開示される。

【0030】

上記シーケンスは、上記ＴＳＮネットワーク内の動的構成要素（例えば、無線動的ブリッジ）の新たなＴＳＮ能力を検査しなければならないか否かの知的選択を可能にする新たな論理機能の形態の確立されたＴＳＮ構成手順知的選択の変更形態である。この選択は、ＴＳＮ－ＣＮＣスケジューラの出力によって少なくとも駆動され、上記ＴＳＮネットワーク全体としての性能の改善を目標とする。タイムセンシティブネットワークでは、動的ブリッジエンティティが、複数の終端局との通信を可能にするエンティティであり、そのＴＳＮ能力はトラフィック負荷に応じて変化する。例えば、動的ブリッジエンティティは、所与のトラフィック負荷を最良にサポートするようにその無線リソース割り当てを適応させるように構成することができる。

【0031】

知的選択を可能にする論理機能の実施態様は、スタンドアロンノード、ＣＮＣ若しくは動的ブリッジ（ＤＢ：dynamic bridge）内に統合されたもの、又は分割され、これらの２つのノード内で部分的に実施されたものである。この実施態様によれば、論理機能は、ＣＮＣ及び／又はＤＢの基本的な知識又はより完全な知識にアクセスすることができる。この知識は、例えば、新たなインタフェース及びシグナリングを通じて収集される。より多くの知識が取得されるほど、選択はより知的なものとなる。

【0032】

この知的選択によって、ＴＳＮスケジューリングが不合格である（fail）場合にＣＵＣに戻って当初のストリーム要求を調整し、要件が満たされた場合に全体的なＴＳＮ構成を適用するという通常のプロセスを進める前に、動的ブリッジ（ＤＢ）の見つけられた最良の構成を適用することが可能になる。上記方法は、より一般的な意味では、限られた共有リソースにアクセスすることができ、これらの共有リソースの異なる再分割によって提供される異なるネットワーキング能力に関連した少なくとも２つの異なる内部構成を有することを特徴とする動的構成要素を備える情報ネットワークにおける知的リソース管理の方法とみなすことができる。

【0033】

異なる選択肢に関するより詳細な内容を以下に提供する。

【0034】

本発明の予想される主な利点は、少なくとも動的ブリッジ（ＤＢ）を備えるハイブリッドＴＳＮネットワークの全体的な性能の改善が、当該ＤＢの適切な内部構成の選択によって達成されることである。

【0035】

更なる利点は、スケジューリング手順のタイミングの縮小が、確立されたＴＳＮスケジューリング手順の内部にＤＢ構成ループを導入することによって達成されることである。

【0036】

一例において、ストリーム要求のセットを処理することは、
－選択されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報を取得することと、
－上記取得された情報に基づいて、計算されて選択されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに従ってタイムセンシティブネットワークを構成するのか、又は、ストリーム要求のセットの少なくとも一部の調整を要求するのか否かを判定することと
を含む。

【0037】

これによって、計算されたＴＳＮスケジューリングに関する情報が事前設定基準を満たす場合に限り、動的ブリッジの見つかった最良の構成の上記計算されたＴＳＮスケジューリングに従ってタイムセンシティブネットワークを構成することが可能になる。

【0038】

一例において、初期タイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報は、少なくとも、ストリーム要求のセットの少なくとも一部を満たすという観点からの初期タイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度（degree of success）を表す性能指数関数の値に関する情報を含む。

【0039】

一例において、少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報は、ストリーム要求のセットに応じた上記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの全体としての合格度を表すパラメータを含む。例えば、各パラメータは、全体として考慮される上記ＴＳＮスケジューリング手順の「合格度」を表す単一の２値の合格／不合格パラメータ又は単一の実数値パラメータとすることができる。

【0040】

一例において、少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報は、パラメータのセットを含み、各パラメータは、ストリーム要求のセットのうちの対応するストリーム要求に応じた上記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度を表す。例えば、パラメータは、ストリームごとの上記スケジューリングの「合格度」を表す値（２値又は実数）のセットとすることができる。

【0041】

一例において、少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報の少なくとも一部は、動的ブリッジエンティティに更に関係するものである。

【0042】

例えば、ＴＳＮスケジューリングに関する上記取得された情報は、少なくとも上記ＤＢの少なくとも１つのポートについて生成されるような情報等のＴＳＮスケジューリング自体に関する情報（例えば、ゲート制御リスト、ストリームごとの優先度等）も含むことができる。その結果、この例では、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報をＣＮＣに提供するかの決定は、ストリームを処理するときの動的ブリッジエンティティの役割に関する情報に基づく。例えば、上記で説明したように、少なくとも１つのストリーム要求が満たされていないことを示す情報を取得することは、いくつかの実施の形態において、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報がＣＮＣに提供されるべきであると判定するのに十分なものとすることができる。一方、他の実施の形態において、ＴＳＮスケジューリング自体に関する追加の情報を更に取得することも可能とすることができる。そのような追加の情報の例は、問題となるストリームが動的ブリッジを実際に通過するかを含むことができる。そのような追加の情報を使用するとき、追加の論理条件を定義することができる。例えば、
－問題となるストリームが動的ブリッジを通過する場合には、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力がＣＮＣに提供されるべきと判定することができ、
－逆に、問題となるストリームが動的ブリッジを通過しない場合には、更なる更新されたタイムセンシティブネットワーク能力をＣＮＣに提供することなく、シーケンスを終了すべきと判定することができる。

【0043】

上記例は、計算されたＴＳＮスケジューリングが、ストリーム要求のセットの十分な数の要求を十分に満たすことに合格した場合にのみ、動的ブリッジの見つかった最良の構成の上記計算されたＴＳＮスケジューリングに従ってタイムセンシティブネットワークを構成することを可能にする。

【0044】

一例において、方法は、複数のタイムセンシティブネットワークスケジューリングが、シーケンスの以前の反復を通じて既に計算されている場合には、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの数を所定の閾値と比較することに更に基づくことを更に含む。

【0045】

一例において、少なくとも計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、
－少なくとも計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報に基づいて、計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングの全体的な合格度に関する情報を取り出し、処理し、又は計算することと、
－計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングの全体的な合格度に関する取り出された情報、処理された情報又は計算された情報に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと、
を含む。

【0046】

取り出された合格度、処理された合格度又は計算された合格度は、計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングの不合格／合格の結果とすることができる。そのような結果は、集中型ネットワーク構成エンティティによって求められて提供され、動的ブリッジの検査された構成とともに記憶することができる。そのような結果を記憶することは、長期統計に役立てることができる。

【0047】

取り出された合格度又は計算された合格度は、不合格／合格の大域的な結果よりも詳細な情報を含むことができる。そのような場合には、不合格／合格の結果の計算は、同じエンティティによって実行することができ、「計算された最後のタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報」として直ちに使用して、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することができる。

【0048】

より一般的には、ＤＢの新たなＴＳＮ能力を与えないとの決定は、以下の基準のうちの１つを満たす結果とすることができる。

【0049】

基準は、ＴＳＮスケジューリングに関する取得された情報が、計算された最後のＴＳＮスケジューリングの合格を示すこととすることができる。基準は、ＴＳＮスケジューリングに関する情報に関する性能指数（ＦｏＭ：figure of Merit）結果が所定の閾値を越えることとすることができる。

【0050】

これらの基準のうちの一方を満たすことによって、ストリーム要求のセットに関連した要件が満たされるとすぐにＴＳＮスケジューリングループは終了し、ＴＳＮ構成プロセスを直ちに開始することが可能になる。

【0051】

基準は、新たな試行的構成の最大数に達することとすることができる。そのような基準によって、可能なＴＳＮスケジューリングを計算するために許容される処理時間に制限時間を設定する効果が得られる。

【0052】

一例において、方法は、ストリーム要求のセットの少なくとも１つの要求に応じて、上記少なくとも１つの要求を満たすという観点からの少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度に関する情報を処理することと、
上記少なくとも１つの要求を満たすという観点からの上記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度に関する上記情報に基づいて、動的ブリッジの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと
を更に含む。

【0053】

例えば、ネットワークは、集中型ユーザ構成（ＣＵＣ）エンティティを備えることができ、ＴＳＮスケジューリングに関する取り出された不合格／合格情報は、集中型ユーザ構成エンティティにフィードバックすることができる。

【0054】

次に、合格がフィードバックされた場合には、集中型ユーザ構成エンティティは、例えば、ストリーム要求のセットの有効性を確認することができる。

【0055】

逆に、見つかった最良の構成について全体的な不合格がフィードバックされた場合には、集中型ユーザ構成エンティティは、例えば、求められている接続性に達することを可能にするスケジューリングを計算する見込みを高めるために、ストリーム要求のセットを変更することができる。

【0056】

一例において、方法は、動的ブリッジエンティティの既定のタイムセンシティブネットワーク構成のセットを取得することを更に含み、初期タイムセンシティブネットワーク能力及びその後に更新された各タイムセンシティブネットワーク能力はそれぞれ、動的ブリッジエンティティの既定のタイムセンシティブネットワーク構成のセットのそれぞれの構成に対応する。

【0057】

実際、動的ブリッジのＴＳＮ能力は、動的ブリッジのＴＳＮ構成から取得することができる。

【0058】

動的ブリッジの全ての可能なＴＳＮ構成を考慮すると、動的ブリッジの特定の更新されたＴＳＮ能力を選択する方法を、少なくとも計算された最後のＴＳＮスケジューリングに関する利用可能な情報の性質に応じて異なって実行することができる。

【0059】

少なくとも計算された最後のＴＳＮスケジューリングに関する不合格の表示のみ、合格の表示のみ、又は大域的性能指数関数のみが、集中型ネットワーク構成エンティティから取得された場合には、集中型ネットワーク構成エンティティに提供される更新されたＴＳＮ能力は、既定のＴＳＮ構成セットのうちの或るセットの中から選択することができる。

【0060】

或いは、集中型ネットワーク構成エンティティに提供される更新されたＴＳＮ能力は、事前に選択されたＴＳＮ構成セットのうちのランダムのセットの中から選択することができる。すなわち、一例において、方法は、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報が集中型ネットワーク構成エンティティに提供されると判定されると、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報として、既定の内部構成のセットの中のランダムに選択された内部構成に関する情報を提供することを更に含む。内部構成は、少なくとも、動的ブリッジの内部にある１つ以上の記憶ユニットに記憶された構成である。

【0061】

或いは、集中型ネットワーク構成エンティティに提供される更新されたＴＳＮ能力は、例えば、遺伝的アルゴリズム手法に基づく最適化アルゴリズムを使用することと、既に検査された動的ブリッジ構成についての情報を使用することとによって取得することができる。例えば、１回目のパラメータ摂動は、パラメータ摂動の効果を記憶することと、上記パラメータ摂動からの最良のＴＳＮ構成を次回のパラメータ摂動の新たな開始点として選ぶこととに基づくことができる。換言すれば、一例において、この方法は、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報が集中型ネットワーク構成エンティティに提供されると判定すると、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報として、最適化アルゴリズムの結果に基づいて既定のタイムセンシティブネットワーク構成のセットの中から選択された構成に関する情報を提供することを更に含む。

【0062】

ストリームごとの情報又は非２値合格度等のより多くの情報が、集中型ネットワーク構成エンティティから取得される場合には、いくつかの追加の可能性を使用して、集中型ネットワーク構成エンティティに提供される更新されたＴＳＮ能力を選択することができる。

【0063】

一例において、最適化アルゴリズムは、
－動的ブリッジの所与の構成について、ストリーム要求のセットの少なくとも１つのストリーム要求を満たすという観点からの所与のタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度に関する情報を取得することと、
－上記取得された情報に基づいて、動的ブリッジの所与の変更された構成について計算される変更されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの、ストリーム要求のセットの少なくとも１つの要求に応じた合格度に関する情報を予測することと、
－上記予測された情報に基づいて、最適化アルゴリズムの結果として、動的ブリッジの所与の変更された構成に対応する更新されたタイムセンシティブネットワーク能力を出力することと
を行うように構成されたエンティティにおいて実施される。

【0064】

その結果、単一のストリーム又はストリームのセットの所定のサブセットのサービス品質を最適化するＴＳＮ構成を選択することが可能である。

【0065】

一例において、最適化アルゴリズムは、
－タイムセンシティブネットワークの他のエンティティと比較して、終端局間の遅延に対してより高い寄与を有するタイムセンシティブネットワーク内の少なくとも１つのエンティティを特定することと、
－上記特定されたエンティティに基づいて、ストリーム要求のセットの少なくとも１つのストリーム要求を選択することと、
－動的ブリッジの所与の構成について、上記少なくとも１つの選択されたストリーム要求を満たすという観点からの所与のタイムセンシティブネットワークスケジューリングの合格度に関する情報を取得することと、
－上記取得された情報に基づいて、動的ブリッジの所与の変更された構成について計算される変更されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングの、ストリーム要求のセットの上記選択された少なくとも１つの要求に応じた合格度に関する情報を予測することと、
－上記予測された情報に基づいて、最適化アルゴリズムの結果として、動的ブリッジの所与の変更された構成に対応する更新されたタイムセンシティブネットワーク能力を出力することと
を行うように構成されたエンティティにおいて実施される。

【0066】

例えば、少なくとも１つのストリームのｅ２ｅ遅延に対して最大の部分的寄与を生み出すネットワーク内の構成要素を特定することができる。次に、この構成要素が動的ブリッジによってサービス提供される場合には、対応するサービス提供される終端局を特定することができる。集中型ネットワーク構成エンティティに提供される更新されたＴＳＮ能力は、上記終端局にサービス提供する少なくとも１つのストリームパスの動的ブリッジの性能を特に改善することを考慮して選択することができる。この性能の改善は、例えば動的ブリッジ内のレイテンシの削減を指すことができる。

【0067】

例えば、動的ブリッジが、５Ｇシステムである場合には、終端局は、ユーザ機器（ＵＥ：user equipment）に関連付けられ、このＵＥのパラメータは、変更することができる（リソース割り当て、ハンドオーバ、サービス品質等）。

【0068】

同様に、全てのストリームを考慮して、ｅ２ｅ遅延に対して最も高い寄与を有するＤＢによってサービス提供される構成要素を特定することができる。次に、集中型ネットワーク構成エンティティに提供される更新されたＴＳＮ能力は、上記構成要素によってサービス提供されるストリームパスの動的ブリッジの性能を特に改善することを考慮して選択することができる。

【0069】

同様に、集中型ネットワーク構成エンティティから取得された情報から計算された優先度に従って、動的ブリッジによってサービス提供される２つの（又はそれよりも多くの）構成要素の性能を最適化することが可能である。

【0070】

一例において、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することは、集中型ネットワーク構成エンティティにおいて実行される。

【0071】

したがって、意思決定は、集中型ネットワーク構成エンティティに記憶された情報にフルアクセスすることができるエンティティによって行われる。そのような記憶された情報は、計算されたＴＳＮスケジューリング結果に関する情報（ネットワーク内の全ての要素のゲート制御リスト等）、及び／又はネットワークに関する情報（トポロジ及び全ての静的な構成要素のＴＳＮ能力等）、及び／又はＴＳＮスケジューリング自体、及び／又はＴＳＮスケジューリング手順に関連したメリット関数の結果を含むことができる。

【0072】

意思決定を行うエンティティは、利用可能な構成のセット又は動的ブリッジの現在の構成パラメータ等の情報を動的ブリッジから取得するために動的ブリッジエンティティとの外部リンク及び特定のシグナリングを更に有する。

【0073】

一例において、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、動的ブリッジにおいて実行される。

【0074】

そのような例では、意思決定は、動的ブリッジに記憶された情報にフルアクセスすることができ、したがって、動的ブリッジの可能な構成にフルアクセスすることができるエンティティによって行われる。このエンティティは、ストリームごとのスケジューリングの不合格／合格インジケータ若しくは「合格度」、又はＴＳＮスケジューリング自体に関する情報（例えば、ゲート制御リスト、ストリームごとの優先度）、又は動的ブリッジの現在の構成パラメータ）等の任意の計算されたＴＳＮスケジューリングに関する情報を取得するために、集中型ネットワーク構成エンティティとの外部リンクを更に有する。

【0075】

一例において、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、動的ブリッジ及び集中型ネットワーク構成エンティティに動作可能に接続されたスタンドアロンエンティティにおいて実行される。

【0076】

そのようなスタンドアロンノードは、集中型ネットワーク構成エンティティ及び動的ブリッジの双方への外部リンクを有し、既存のネットワークにトランスペアレントに適合することができる。

【0077】

一例において、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かの判定は、動的ブリッジに組み込まれた第１のモジュールと、集中型ネットワーク構成エンティティに組み込まれた第２のモジュールとを備えるエンティティにおいて実行され、第１のモジュールは、第２のモジュールに動作可能に接続されている。

【0078】

第１のモジュールと第２のモジュールとの間のリンクは内部リンクである。

【0079】

そのようなエンティティは、動的ブリッジのどのＴＳＮ構成が次に検査されるべきかをより正確に予測するとともに、ストリーム要求のセットに関連した要件を満たす合格した構成を見つけるために検査される可能な構成の数を削減するために、集中型ネットワーク構成エンティティに記憶された情報と、動的ブリッジに記憶された情報との双方にフルアクセスすることができる。

【0080】

複数の終端局エンティティと動的ブリッジエンティティとに動作可能に接続された少なくとも集中型ネットワーク構成エンティティを備えるタイムセンシティブネットワークシステムであって、
集中型ネットワーク構成エンティティは、
複数の終端局エンティティの少なくとも一部からの及び／又は少なくとも一部へのストリーム要求のセットを取得すると、少なくとも動的ブリッジエンティティから取得された初期タイムセンシティブネットワーク能力に基づいて、少なくとも複数の終端局のうちの１つの終端局から別の終端局へのネットワークを通じたパケットの送信及び受信の時刻を設定する初期タイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算することと、
動的ブリッジの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する提供された情報を取得すると、提供された情報に基づいて、更新されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングを計算することと、
少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングに基づいて、上記少なくとも１つの計算されたタイムセンシティブネットワークスケジューリングのうちの１つに従ってタイムセンシティブネットワークを構成するのか、又は、結果として得られる調整されたストリーム要求のセットに基づいてタイムセンシティブネットワークを構成することを考慮した少なくとも１つのストリーム要求の調整を要求するのか否かを判定することと
を行うように構成され、
タイムセンシティブネットワークシステムの少なくとも１つのエンティティは、以下のシーケンス、すなわち、
少なくとも計算された最後のタイムセンシティブネットワークスケジューリングに関する情報に基づいて、動的ブリッジの更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供するか否かを判定することと、
次に、更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報が、集中型ネットワーク構成エンティティに提供される場合には、上記情報を集中型ネットワーク構成エンティティに提供し、シーケンスを再開することと、
更新されたタイムセンシティブネットワーク能力に関する情報が集中型ネットワーク構成エンティティに提供されない場合には、シーケンスを終了することと
を行うように構成されるタイムセンシティブネットワークシステムが更に開示される。

【0081】

処理ユニットがアクセス可能であるとともに、処理ユニットによって実行されると、上記方法を処理ユニットに実行させる１つ以上の記憶された命令シーケンスを含むコンピュータプログラムが更に開示される。

【0082】

メモリに動作可能に接続された処理ユニットを具備する処理回路であって、上記方法を実行するように構成された処理回路が更に開示される。

【図面の簡単な説明】

【0083】

【図1】完全集中型モデルに対応する通常のＴＳＮ構成ループを示す図である。

【図2】図１の例によるＴＳＮスケジューリングワークフローのフローチャートである。

【図3】確立されたＴＳＮ構成手順の提案された変更形態の一例を示すフローチャートである。

【図4】論理機能によってトリガされる動的ブリッジ構成ループの一例を含む変更されたワークフローを示す図である。

【図5】タイムセンシティブネットワークを構成することを考慮してストリーム要求を処理する方法の一例のフローチャートである。

【図6】図５の方法を実行するように構成されたエンティティの処理回路の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0084】

本開示は、包括的には、ＴＳＮネットワークを構成することを考慮してストリーム要求のセットを処理する方法に関する。本開示の枠組みでは、ＴＳＮネットワークは、少なくとも２つの終端局（１）と、集中型ネットワーク構成エンティティ（ＣＮＣ）（２）と、動的構成要素（５）、例えば無線ブリッジ、例えば３ＧＰＰ／５Ｇシステム（５ＧＳ：5G system）とを備える。１つの実施形態において、ＴＳＮネットワークは、終端局（ＥＳ）と、それらの能力と、ユーザ要件とを発見し、それらの遅延決定論的ＴＳＮ機能を構成する任意選択のノードである集中型ユーザ構成（ＣＵＣ）エンティティ（３）も備えることができる。同様に、ＣＮＣは、ネットワークインフラストラクチャ（例えば、ブリッジ）の能力を発見し、それらの機能を構成する。

【0085】

全ての構成要素（＝ブリッジ）が（ＴＳＮパラメータの単一のセット、例えばポートごと又はポートペアごとの最小／最大遅延、によって定義される固定されたＴＳＮ能力を有することを特徴とすることができるという意味で）固定された構成を有することを前提とするＴＳＮ構成手順に関する従来技術と異なり、本開示は、少なくとも２つの異なるＴＳＮ能力をサポートすることが可能な新世代のいわゆる動的構成要素（＝ブリッジ）を目標とする。

【0086】

一般的に言えば、動的ブリッジは、他のポート（又はストリーム）に利用可能なリソースの量を削減して或る１つのポート（又はストリーム）に優先して再割り当てすることができる限られたリソース（例えば、限られた周波数帯域幅によって特徴付けられるデータ伝送に使用される無線媒体又は限られた量によって特徴付けられるメモリ）にアクセスすることを特徴とすることができる。そのようなＤＢは、有線技術又は無線技術に依拠することができる。

【0087】

いくつかの実施形態において、そのような動的ブリッジ（ＤＢ）は、そのＴＳＮ能力が、保証されたサービス品質（ＱｏＳ：quality of service）を有する要求されたデータトラフィックをサポートするためにこのＤＢによって選択された無線リソース割り当て（ＲＡ）に応じて変化することができる無線ネットワーク（例えば３ＧＰＰ／５ＧＳ等）を表すことができる。

【0088】

当業者は、異なるＴＳＮ能力に関連した少なくとも２つの異なる内部構成をサポートできることを一般に特徴とする他のタイプの動的構成要素（有線又は無線）を更に想像することができる。

【0089】

ＤＢのＴＳＮ能力は、このＤＢのポートごとの独立遅延及び依存遅延の最小値及び最大値、並びにこのＤＢを隣接する構成要素と接続する全てのリンクについて定義される伝送遅延等のＴＳＮパラメータのセットを使用して記述することができる。ＤＢのＴＳＮ能力は、ネットワークによってサポートされる各トラフィックタイプについてこのＤＢのポート又はポートペアごとの決定論的データパス、レイテンシ、及びパケット遅延変動（ジッタ）を定義するのに必要な他の任意の情報に関して更に記述することができる。

【0090】

ＤＢのＴＳＮ能力は、各内部構成について推定することができる。ＤＢのＴＳＮ能力は、このＤＢによってサポートされるＴＳＮサービス及び非ＴＳＮサービスの双方に関するトラフィック負荷に更に依存し得る。ブリッジＴＳＮ能力が、ＤＢの内部機能の構成に基づいて変化する場合に、ＴＳＮ能力は、ＤＢの現在の内部構成に従って戻される。

【0091】

以下、用語「内部構成」は、ポートごと又はポートペアごとの最小／最大遅延、ジッタ、帯域幅等のＴＳＮパラメータのセットによって記述されるそのＴＳＮ能力を最終的に定義するＤＢの内部機能の構成を表すのに使用される。

【0092】

「内部構成」は、合格したＴＳＮスケジュールが見つかり、実行されるときに、ＣＮＣによってＤＢに課される「ＴＳＮ構成」と異なることに留意されたい）。「内部構成」と異なり、ＣＮＣによって提供されるＴＳＮ構成は、ポートごと及び／又はストリームごとに、例えば、ゲート制御リストに関して記述された命令を含む。

【0093】

いくつかの実施形態において、ＤＢは、コアネットワークと、このコアネットワークに接続された少なくとも１つの基地局と、無線通信リンクを使用することによってこの少なくとも１つの基地局に接続される少なくとも２つのＵＥ（ユーザ機器）とを備えることを特徴とする無線ブリッジとして動作する３ＧＰＰ／５Ｇシステム（５ＧＳ）を表す。このＵＥは、上記無線ブリッジのイングレスポート及びイグレスポートとして動作する。ＤＢは、５ＧＳの内部設定をＣＮＣから隠すことが可能なＴＳＮネットワークトランスレータ（ＴＴ）エンティティを更に備えることができる。

【0094】

そのような無線ブリッジは、例えば、ファクトリオートメーション（ＦＡ：factory automation）ユースケースを対象として有線ＴＳＮネットワーク内に統合することができる。そのような困難なユースケースの要件を満たすために、集中型構成モデルが、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑｃｃにおいて提案されており、図２に示すようなＣＵＣエンティティ及びＣＮＣエンティティによって実行される一連のステップを特徴とする。

【0095】

より具体的には、集中型モデルでは、集中型ユーザ構成（ＣＵＣ）エンティティが、最初に、終端局（ＥＳ）を発見し、ＥＳ能力及びユーザ要件を取り出し、これらの終端局にＴＳＮ機能を構成する。構成情報は、その後、集中型ネットワーク構成（ＣＮＣ）エンティティに提供され、集中型ネットワーク構成（ＣＮＣ）エンティティは、ネットワークの物理トポロジ（すなわち、構成要素、各構成要素のポートの数、構成要素間のリンクの長さ／速度／帯域幅等）を発見し、各ブリッジのＴＳＮ能力（例えば、ポートごとの依存遅延及び独立遅延並びにトラフィックタイプ）を読み取り、この情報を使用して、ＣＵＣによって提供される少なくとも１つのストリーム要求を満たすことを目的として、ネットワークのＴＳＮドメイン内の各構成要素のポートごと及び／又はストリームごとのスケジュールを生成する。

【0096】

これらを行うことに成功した場合には、上記スケジュールは、２つの追加のステップの完了後にタイムセンシティブ通信に使用される。これらの２つの追加のステップは、ＣＵＣ及びＣＮＣによってそれぞれ実行され、ＣＮＣによって生成された上記合格したＴＳＮスケジューリングに従ってＥＳ及びブリッジを構成するステップである。

【0097】

或いは、ＣＮＣが、ＣＵＣによって提供される全てのストリーム要求を満たすスケジュールを見つけることができない場合には、初期ストリーム要求を調整するステップを含むＴＳＮ構成手順の追加の反復が開始される。この調整は、通常、少なくとも１つのストリームのエンドツーエンド（ｅ２ｅ）遅延の緩和に関係するものである。

【0098】

集中型モデルは、通常、ＣＮＣが、ネットワーク（ＮＷ）の物理トポロジの全景及びネットワークのＴＳＮドメイン内の全ての構成要素のＴＳＮ能力についての全景を有することを前提とする。全ての構成要素が静的であるとの前提の下で、ＮＷ発見のステップ及び静的なブリッジＴＳＮ能力の読み出しのステップは、ＣＵＣによって提供される新たな（又は調整された）ストリーム要求ごとに一度だけ完了することができる。時間のために、これらの２つのステップ（すなわち、発見及び読み出し）は、ネットワークの物理トポロジが或る目的で変更されない限り、その後の反復中は通常、スキップされる。

【0099】

この確立された手順は、ＣＮＣが、異なるＴＳＮ能力をもたらすＤＢの内部機能の構成についての情報を取得する手段を提供していない。その上、この確立された手順は、ＣＮＣが、異なるＴＳＮ能力によって特徴付けられるこれらの異なる内部構成を検査し、全体として最も効率的なＴＳＮスケジューリングをもたらすＴＳＮ能力を見つける手段を提供していない。

【0100】

これらの限界は、ＤＢが、ＴＳＮネットワーク内に統合されたときに最良の状態で動作することを妨げ、結果として、ＴＳＮネットワーク性能を全体として劣化させる。

【0101】

これらの制約を克服するために、少なくともＤＢを備えるＴＳＮネットワークを構成する新たな方法が、ＤＢ構成ループに対する制御を可能にする新たな論理機能（４）に基づいて提案される。変更されたＴＳＮ構成手順の論理方式を図３に示す。変更されたＴＳＮ構成手順のワークフローを図４に示す。

【0102】

ＣＮＣが上記ＤＢの異なるＴＳＮ能力に関連したいくつかのＴＳＮスケジューリングの試行を実行し（２７）、次に、その後の実行のために上記ＤＢの見つかった最良の構成を選択することを可能にするＤＢ構成ループに対する制御を可能にする新たな論理機能（Ｆ１）（４）が導入される。

【0103】

上記論理機能は、ＴＳＮスケジューリングに関する情報、特に、異なるＴＳＮ能力によって記述される上記ＤＢの異なる内部構成についてＣＮＣによって実行されるＴＳＮスケジューリング手順の合格度についての情報を取得し、その後、この情報に基づいて、上記ＤＢの新たな構成が検査されるべきか（否か）を決定する（２５）能力を有することを特徴とする。

【0104】

いくつかの実施形態において、上記Ｆ１は、ＣＮＣが上記ＤＢの全て（又は少なくともいくつか）の可能なＴＳＮ能力を順次読み取って評価することを可能にするサイクル演算子（例えばＤｏループ又はＤｏ ｗｈｉｌｅループ）によって表すことができる。

【0105】

Ｆ１によってトリガされる上記ＤＢ構成ループの終了条件は、例えば、既定の反復数又はＴＳＮスケジューリング手順に関する論理イベントとすることができる。
・前者（すなわち最大反復数）は、任意に又は上記ＤＢによってサポートされる可能なＴＳＮ能力の最大数に関して定めることができる。
・後者（すなわち論理イベント）は、ＣＮＣによって実行されるＴＳＮスケジューリング手順に関する性能指数（ＦｏＭ）関数の値に関連付けることができる。

【0106】

いくつかの実施形態において、これは、合格又は不合格の２値イベントとすることができる。

【0107】

或いは、これは、上記ＦｏＭ関数の値又は収束率に関連付けられた閾値の達成とすることができる。

【0108】

合格の場合には、上記ＤＢの現在の試行的構成を、図２に示す確立されたワークフローに沿ったその後の実行に使用することができる。

【0109】

一方、不合格の場合には、上記論理機能Ｆ１は、ＣＮＣが上記ＤＢの新たなＴＳＮ能力を読み取り（２６）、上記ＤＢを通過する少なくとも１つのストリームのＴＳＮスケジューリングを再計算する（２４）ステップを含むＤＢ構成ループの新たな反復をトリガすることができる。

【0110】

上述したように、ＣＮＣによって計算されるＴＳＮスケジューリングに関する情報は、論理機能Ｆ１がＤＢ構成ループの新たな反復をトリガするのか又はループを終了するのかを決定するために使用することができる。計算されるＴＳＮスケジューリングに関する情報についてのより詳細な内容は、以下で提供される。

【0111】

次に図５を参照する。図５は、ＴＳＮネットワークを構成することを考慮してストリーム要求を処理する一例示的な方法を示している。

【0112】

初期時点において、ＣＮＣは、１つ以上のＤＢからストリーム要求のセットを取得する（ＯＢＴ ＲＥＱ（Ｓ１））。これらの１つ以上のＤＢは、初期ＴＳＮ能力に関連した初期構成を有する。ＣＮＣは、１つ以上のＤＢの初期時点におけるＴＳＮ能力を更に取得する。

【0113】

ストリーム要求のセットを取得すると、ＣＮＣは、１つ以上のＤＢの初期ＴＳＮ能力に基づいて、初期ＴＳＮスケジューリングを計算する（ＣＭＰ ＩＮＩＴ（Ｓ２））。初期ＴＳＮスケジューリングは、ＴＳＮネットワークにおける異なる終端局間の送信／受信の時刻のスケジューリングである。

【0114】

初期ＴＳＮスケジューリングを計算することは、論理機能Ｆ１がＴＳＮネットワークのどのエンティティにおいて実施されていても、論理機能Ｆ１によって案内されるシーケンス又はループを開始する（ＩＮＩＴ ＳＥＱ（Ｓ３））ことにも対応する。

【0115】

シーケンス又はループの最初の反復は、１つ以上のＤＢの更なるＴＳＮ能力をＣＮＣに提供するか否か、換言すれば、１つ以上のＤＢが異なる構成を有する場合に当該１つ以上のＤＢの可能性のあるＴＳＮ能力をＣＮＣに通知するか否かを判定する（ＤＥＴ ＰＲＯＶ（Ｓ４））ことを含む。

【0116】

１つ以上のＤＢの更なるＴＳＮ能力をＣＮＣに提供するか否かを判定することは、計算された初期ＴＳＮスケジューリングに関する情報に基づく。

【0117】

例えば、ループは、多くとも所与の回数繰り返されるように設計することができる。換言すれば、ループの反復ごとに、計算されたスケジューリングのカウントを１つずつインクリメントすることができる。この点に関して、計算された初期ＴＳＮスケジューリングに関する情報は、計算されたスケジューリングのカウントの初期値とすることができる。

【0118】

例えば、ループは、最後に検査されたＴＳＮスケジューリングがストリーム要求のセットに関連した事前設定要件に準拠していない限り繰り返されるように設計することができる。これらの要件は、一般に、パケット喪失、レイテンシ、ジッタ等のインジケータといった１つ以上の通信品質インジケータを伴うことができる。論理機能Ｆ１を実施するエンティティへの入力として利用可能な情報に応じて、通信品質インジケータは、全ての終端局の間の全体的な通信に関係するものとすることもできるし、対応するストリームにそれぞれ関係するものとすることもできる。

【0119】

この点に関して、計算された初期ＴＳＮスケジューリングは、論理機能Ｆ１が上記事前設定要件の準拠に関して評価することができ、評価の結果は、計算された初期ＴＳＮスケジューリングに関する情報を形成する。

【0120】

更なるＴＳＮ能力がＣＮＣに提供されるべきと判定された場合には、論理機能（Ｆ１）は、１つ以上のＤＢに関する更新されたＴＳＮ能力をＣＮＣに提供するように命令する（ＰＲＯＶ ＵＰＤ（Ｓ５））。これらの更新された能力は、ループの以前の反復中に検査されていないＤＢの構成に対応する。

【0121】

次に、更新されたＴＳＮ能力に基づいて、ＣＮＣは、更新されたＴＳＮスケジューリングを計算する（ＣＭＰ ＵＰＤ（Ｓ６））。

【0122】

この計算は、ループの後続の反復を開始する。

【0123】

ループの各後続の反復は、１つ以上のＤＢの更なるＴＳＮ能力をＣＮＣに提供するか否かを、計算された最新のＴＳＮスケジューリングに関する情報に基づいて判定する（ＤＥＴ ＰＲＯＶ（Ｓ４））ことを含む。

【0124】

上述したように、ループは、例えばストリーム要求のセットに関連した要件との準拠に関する基準、又は、例えば検査されるＤＢ構成の最大数に関する基準に基づいて終了することができる。

【0125】

そのような場合には、１つ以上のＤＢの更なるＴＳＮ能力をＣＮＣに提供することなく、シーケンスを終了する（ＥＮＤ ＳＥＱ（Ｓ７））と判定される。

【0126】

ストリーム要求のセットは、その後、１つ以上のＤＢの見つかった最良の構成、すなわち最良のサービス品質を可能にする構成に対応する計算されたＴＳＮスケジューリングに従って処理することができる（ＰＲＯＣ ＲＥＱ（Ｓ８））。

【0127】

見つかった最良の構成が、要件に沿ったものである場合には、１つ以上のＤＢは、それに応じてＣＮＣによって構成される（ＣＦＧ ＴＳＮ（Ｓ８ａ））。

【0128】

逆に、検査された構成のいずれも、要件との準拠を与えるものでない場合には、構成検索手順は、入力として使用されていたストリーム要求のセットについて不合格であったことになる。その結果、ストリーム要求のセットを調整し（ＡＤＪ ＲＥＱ（Ｓ８ｂ））、手順全体を繰り返すことを要求することができる。

【0129】

次に図６を参照する。図６は、上記論理機能Ｆ１を実施する処理回路の一例を示している。この処理回路は、ＣＮＣに組み込むこともできるし、ＤＢに組み込むこともできるし、スタンドアロンノードを形成することもできる。

【0130】

処理回路は、メモリＭＥＭ（１０２）及び１つ以上の通信インタフェースＣＯＭ（１０３）に動作可能に接続された処理ユニットＣＰＵ（１０１）を備える。

【0131】

メモリは、処理ユニットがアクセス可能であるとともに、処理ユニットによって実行されると、処理ユニットに上記論理機能Ｆ１を実行させる１つ以上の記憶された命令シーケンスを含むプログラムの命令を含む。

【0132】

１つ以上の通信インタフェースＣＯＭは、処理回路がＣＮＣ及び１つ以上のＤＢの双方と通信することを可能にする。

【0133】

ＴＳＮスケジューリングに関する情報
いくつかの実施形態において、ＴＳＮスケジューリングに関する情報は、ＴＳＮスケジューリング手順の結果を全体として表す２値の合格／不合格の性能指数（ＦｏＭ）関数の単一の値、例えば、
Ｐ＝１（全てのストリーム要求が満たされている場合）、及び
Ｐ＝０（少なくとも１つのストリーム要求が満たされていない場合） （１）
を含むことができる。

【0134】

或いは、ＴＳＮスケジューリングに関する情報は、ＴＳＮスケジューリングの合格度を全体として表す実数値パラメータを含むことができる。例えば、Ｎ個のストリームの場合に、これは以下の式として定義することができる。

【数1】

ここで、Ｐ_ｎは、合格ステータス又は不合格ステータスについてそれぞれ１又は０に等しいストリームごとの２値関数である。

【0135】

式（２）において提供される定義によれば、ＴＳＮスケジューリングの全体としての合格基準は、Ｎ個の全てのストリーム要求の合格ステータスに対応するＰ＝１として定義することができるのに対して、ＴＳＮスケジューリングの全体としての不合格基準は、少なくとも１つのストリーム要求の不合格に対応するＰ＜１として定義される。

【0136】

別の実施形態において、ＴＳＮスケジューリングに関する情報は、要求されたエンドツーエンド（ｅ２ｅ）遅延とＴＳＮスケジュールによって提供されるエンドツーエンド（ｅ２ｅ）遅延との間の比、すなわち、

【数2】

に関して定義されたストリームごとの「合格度」を表す値（２値又は実数）のセットを含むことができる。ここで、ｎ＝１，２，．．．，Ｎは、ストリーム番号である。

【0137】

式（３）において提供される定義によれば、ストリームごとの合格基準及び不合格基準は、それぞれＰ_ｎ≧１及びＰ_ｎ＜１として定義される。

【0138】

さらに、ＴＳＮスケジューリングに関する情報は、少なくとも上記ＤＢの少なくとも１つのポート、又は上記ＤＢ及び上記ＤＢを通過するストリームのパスにおける少なくとも別の構成要素、又はＤＢ及びＴＳＮドメイン内の少なくとも別の構成要素について生成されるようなＴＳＮスケジュール自体についての情報（例えば、ゲート制御リスト、ストリームごとの優先度等）を更に含むことができる。この補足情報は、例えば、以下の式の各ストリームの全体的なｅ２ｅ遅延への各構成要素の部分的な寄与を推定するのに使用することができる。

【数3】

ここで、ｋ（ｎ）は、第ｎのストリームのパスにおける構成要素の参照番号であり、Ｋ（ｎ）は、第ｎのストリームパスに沿った構成要素の全数であり、Ｄ_{ｋ（ｎ），ｎ}は、第ｎのストリームにおけるｋ（ｎ）の構成要素によって誘発される総遅延である（これらの構成要素は、通常はブリッジであり、ブリッジは、ブリッジに関連した内部の「処理」遅延、「待ち行列」遅延及びフレーム長依存遅延、並びに隣接するブリッジを接続するリンクに関連した「伝播遅延」等のフレーム長に依存する遅延を、フレーム長から独立した遅延に加えた遅延を伴う）。

【0139】

一般に、ｋ（ｎ）が１つのＤＢに関するものであるとき（ｋ（ｎ）＝ｋＤＢ）、遅延Ｄ_{ｋＤＢ，ｎ}は相互依存し、例えば、以下の式等の制約によって結び付けられる。

【数4】

ここで、Ｎは、上記ＤＢを通過するストリームの総数である。

【0140】

その場合に、上記ＤＢを通って流れる全てのストリームの性能指数は相互依存し、すなわち、１つのＤ_{ｋＤＢ，ｎ}値に影響を与えるＤＮのいくつかの内部機能を変化させ、結果的に第ｎのストリームの性能指数を変化させると、少なくとも別の１つのＤ_{ｋＤＢ，ｎ}値も変化し、結果的に他のストリームの性能指数も変化することを理解することができる。このタイプの制約を使用する一例は、本明細書の後のセクションにおいて式（１０）に関連して提供される。

【0141】

実世界では、ＤＢの異なる内部構成が同じＴＳＮ能力をもたらす可能性があるので、状況は、もちろん、より複雑である。同時に、上記ＤＢの内部構成における単一の機能の変化が、１つのポート（又はストリームに関連したポートペア）又は複数のポートのＴＳＮ能力に影響を及ぼす可能性がある。

【0142】

しかしながら、本質的なことは、共有リソースが限られているので、このリソースのより大きな部分を１つのポート／ストリームに属するものとすることが、全てのポートを「相互依存」させる他のポート／ストリームに利用可能なリソースをより少なくすることを必然的にもたらすということである。共有リソースの量に応じて、他のシステムパラメータに対する単一のパラメータの摂動の影響は異なる可能性がある。すなわち、使用中の共有リソースの部分が大きいほど、影響はより強くなると予想することができる。

【0143】

ポートごと及び構成要素ごとのスケジューリングされた遅延についての情報を全ての構成要素のＴＳＮ能力と組み合わせると、構成要素ごと及びストリームごとの全体としての累積遅延の観点からの改良の可能性を、例えば、以下のように更に推定することができる。

【数5】

【数6】

ここで、

【数7】

及び

【数8】

は、第ｋの構成要素を通過する第ｎのストリームに関連したポートごと及び／又はポートペアごとの最小遅延及び最大遅延である。

【0144】

構成要素の改良の可能性が０であることは、当該構成要素が最良の状態で動作することを意味することに留意されたい。

【0145】

構成要素の改良の可能性は、各ポートを通過する複数のストリーム及び各ポート上の累積トラフィック負荷に関するポートごとの情報を更に考慮することができる。

【0146】

最後に、改良の可能性は、ＴＳＮスケジュールについても全体として、例えば、ネットワークのＴＳＮドメイン内の全ての構成要素の改良の可能性の加重和として推定することができる。

【0147】

式（７）に提供されるストリームごとの改良の可能性の例示的な定義は、合格したストリーム要求（ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔＰｏｔｅｎｔｉａｌＳｔｒｅａｍ（ｎ）∈［０，１］によって特徴付けられる）及び不合格のストリーム要求（ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔＰｏｔｅｎｔｉａｌＳｔｒｅａｍ（ｎ）＜０又は＞１によって特徴付けられる）の双方について有効であり、したがって、ＴＳＮスケジューリング全体としての全体的な不合格及び全体的な合格をもたらすＤＢの異なる構成を区別又はランキングするために２値の合格基準（例えば式（１）又は（２））と組み合わせて効果的に使用することができることに留意されたい。

【0148】

ＴＳＮスケジューリング手順の全体的合格／不合格の取り出し又は計算
論理機能によって受信されるＴＳＮスケジューリングに関する情報のタイプに応じて、ＴＳＮスケジューリングに関する全体的な合格／不合格情報の取り出し又は計算を行うことができる。

【0149】

・例えば式（１）又は（２）によって定義される、例えばＴＳＮスケジューリング全体としての合格／不合格を表す２値ＦｏＭ関数の場合に、上記全体的な合格／不合格情報は、Ｐの値から直接取り出すことができる。

【0150】

・或いは、ＴＳＮスケジュールしか利用可能でない場合には、式（４）を使用して各ストリームについてｅ２ｅ遅延を最初に計算することができ、その後、ストリームごとに、要求されたｅ２ｅ遅延と比較することができる。最後に、全てのｎについてＰｎ≧１である場合に、全体的な合格を取り出すことができる。

【0151】

１つの実施形態において、検査されたＤＢ構成のうちの最良のものを見つけるために、全ての試行（上記ＤＢの異なるＴＳＮ能力について行われる）の結果を記憶し、その後に使用することができる。ＴＳＮスケジューリング手順の全体的な合格／不合格基準は、その後、少なくとも検査された最良のＤＢ構成について上記で説明したように取り出すか又は計算することができる。検査された最良のＤＢ構成が十分に良好なもの（例えばＴＳＮスケジューリング全体としての全体的な合格をもたらす）と考えられる場合には、この最良のＤＢ構成は、その後の実行に使用される。一方、検査されたＤＢ構成のいずれもが、全てのストリーム要求を同時に満たすことができない場合に、このことは、ＴＳＮスケジューリング全体としての不合格とみなされる。確立されたワークフロー［２］によれば、そのような場合には、ＣＮＣは、不合格ステータスをＣＵＣに返し、ＣＵＣは、ストリーム要件の調整及びＴＳＮスケジューリング手順の新たな反復の開始を決定することができる。

【0152】

１つの実施形態において、終端局（ＥＳ）を発見することと、ＥＳ能力及びユーザ要件を取り出すことと、上記終端局にＴＳＮ機能を構成することとが可能な少なくとも１つの集中型ユーザ構成（ＣＵＣ）エンティティをネットワークに設けることは有益であり得る。上記ＣＵＣは、取り出された（又は計算された）合格／不合格情報を論理機能から更に受信することができ、受信された情報に応じて、ＣＮＣによって生成された合格したスケジュールを使用する終端局を構成するのか、又は、ストリーム要求を調整し、ＴＳＮ構成手順の新たな反復を開始するのかを決定することができる（図４参照）。

【0153】

１つの実施形態において、ＴＳＮスケジューリングに関する情報を収集し、この情報を選択プロセスのガイドに使用することによって、論理機能Ｆ１のインテリジェンスを更に改善することができる。

【0154】

特に、スケジューリング手順全体としての合格を記述するＦｏＭ関数の単一の値の代わりに、ＴＳＮスケジューリングに関する上記情報は、ストリームごとの上記スケジュールの「合格度」を表す値（２値又は実数）のセットを含むことができる。さらに、上記情報は、ＴＳＮスケジューリングが少なくとも上記ＤＢの少なくとも１つのポートについて生成されているときは、ＴＳＮスケジューリング自体に関する情報（ポートごとのゲート制御リスト、ストリームごとの優先度等）を含むことができる。この追加の情報は、Ｆ１が、上記ＤＢの次の試行的構成を選択するために及び／又は少なくとも１つのＤＢ構成（例えば、検査された最良のもの又は最後のもの）の合格／不合格ステータスを計算するために使用することができる。

【0155】

ＴＳＮスケジューリング手順の合格度を記述する２値ＦｏＭ関数及び実数値ＦｏＭ関数の定義の実施態様例は、本明細書の前のセクションで提供されている。

【0156】

ＤＢ構成ループの終了条件
選択された実施形態に応じて、Ｆ１によって制御されるＤＢ構成ループの異なる終了基準を使用することができる。

【0157】

１つの実施形態において、終了基準は、ＤＢ構成ループの最大反復数の観点から定義することができる。最大反復数に達すると、Ｆ１は、少なくとも１つの検査された構成のＴＳＮスケジューリング手順の合格／不合格基準を取り出すか又は計算し、それに応じてＣＵＣに通知する。この実施形態は、全ての（又は少なくとも最良の）ＤＢ構成を記憶することに有利に依拠することができる。

【0158】

或いは、終了基準は、論理条件に基づいて定義することができる。

【0159】

１つの実施形態において、ＴＳＮスケジューリングに関する取得情報が、ＴＳＮスケジューリング手順の全体的な合格を示している場合には、ＣＮＣにＤＢの新たなＴＳＮ能力を提供しないとの決定をＦ１によって行うことができる。そのような場合には、現在の試行的ＤＢ構成は、十分に良好なものとみなすことができ、その後の実行に使用することができる。

【0160】

例えば、ＴＳＮスケジューリングに関する情報が、式（１）又は（２）によって定義されるＦｏＭ関数の２値のみを含む場合には、終了条件は、Ｐ＝１として定義することができる。

【0161】

別の実施形態において、終了基準は、ＴＳＮスケジューリング手順全体としての又はストリームごとの「合格度」を記述する性能指数（ＦｏＭ）関数の実数値について定義することができる。

【0162】

例えば、ＦｏＭ関数の改善の停滞（stagnation）、例えば、

【数9】

が、全体的な不合格をもたらす所与の不合格の反復数について観測された場合には、ＣＮＣにＤＢの新たなＴＳＮ能力を提供しないとの決定をＦ１によって行うことができる。ここで、Ｐ（）は、式（２）によって定義されるＦｏＭ関数であり、ｉは、反復数であり、Ｍは、考慮される任意の過去の反復数であり、δ_ｐは、Ｍ回の反復中のＰ（）の相対的な改良の観点から定義される収束率に関する任意の閾値パラメータである。

【0163】

一方、一連の合格した試行の後に、ＤＢの新たなＴＳＮ能力をＣＮＣに提供しないとの決定も、遅延の観点から又はＦｏＭの相対的な改善の観点から定義されるＴＳＮスケジューリングの改善率に関連した停滞基準に基づいてＦ１によって行うことができる。

【0164】

さらに、性能指数及び停滞基準は、ＴＳＮ性能インジケータ（ｅ２ｅ遅延等）の観点からではなく、このＴＳＮスケジューリングをタイムアウェア通信に使用するアプリケーションに関するサービス品質（ＱｏＳ）の観点から定義することができる。例えば、上記アプリケーションがビデオストリーミングに関係している場合には、上記ＱｏＳは、ビデオのフレームレート又は解像度に関連付けることができる。ファクトリオートメーション（ＦＡ）の場合には、上記ＱｏＳは、ロボット運動制御の反応時間に関連付けることができる。

【0165】

１つの実施形態において、合格したＤＢ構成（例えば、式（２）においてＰ＝１によって特徴付けられる）の比較及びランキングを、少なくとも１つの構成要素（式（５））又は少なくとも１つのストリーム（式（６）についてそれぞれ求められた改良の可能性に基づいて行うことができる。そのような場合に、ＴＳＮスケジューリングの改良の停滞基準は、所与の反復数中のＴＳＮスケジューリングの改良の可能性の反復減少の観点から定義することができる。

【数10】

ここで、Ｉ（）は、構成要素の改良の可能性（式（６））若しくはストリームの改良の可能性（式（７））、又は全ての構成要素の改良の可能性の総和として定義されるＴＳＮスケジューリング全体としての改良の可能性であり、ｉは、反復数であり、Ｍは、考慮される任意の反復数であり、δ_ｉは、最後のＭ回の反復中のＩ（）の相対的な改良の観点から定義される改良の可能性の収束率に関する任意の閾値パラメータである。

【0166】

閾値終了条件が満たされているとき／場合に、Ｆ１は、少なくとも１つの検査された内部構成（例えば、最良のもの又は最後のもの）のＴＳＮスケジューリング手順の全体的な合格／不合格ステータスを取り出し（又は計算し）、それに応じてＣＵＣに通知する。

【0167】

上記と同じく、この実施形態には、検査された全ての（又は少なくとも最良又は最後の）ＤＢ構成に関する情報を記憶し、例えば、この情報を使用して、ＦｏＭ関数の進展に対するＤＢパラメータ摂動の影響を計算する手段を更に設けることができる。

【0168】

同様に、（ＤＢの異なるＴＳＮ能力を記述する）ＴＳＮパラメータの摂動と、ＴＳＮスケジューリング手順の合格度を記述するＦｏＭ関数との間の相関は、いくつかの可能なＤＢの内部構成の中からのＤＢの次の各試行的内部構成の知的選択によってＴＳＮスケジューリング全体としての品質の絶え間ない改良を目的とした最適化ルーチンの実施を可能にする。この改良は、例えば、式（２）によって記述されるような要求されたストリームの総数に対する合格したストリームの数の比の観点から特徴付けることができる。

【0169】

或いは、上記改良は、少なくとも１つのストリーム（例えば、式（３）によって定義されるＰ_ｎの最大値によって特徴付けられるストリーム）のｅ２ｅ遅延削減の観点から記述することができる。

【0170】

１つの実施形態において、少なくとも１つのＴＳＮパラメータの反復的な調節と、ＴＳＮスケジューリング手順の合格度（例えば式（２）によって定義される）に関連したＦｏＭ関数の値及び／又は上記ＤＢ若しくは全体的なＴＳＮスケジューリング全体としての改良の可能性に対するパラメータ変化の影響の観測とを通じて、簡単な勾配型最適化方法を実施することができる。

【0171】

この実施形態は、（例えば各制御パラメータのランダム選択又は最大値若しくは最小値に基づく）初期推測と、（例えばマルチパラメータＦｏＭ関数の偏導関数に基づく）検索方向のスマート選択と、（例えばＦｏＭ勾配に基づく）適応ステップ長とを選択する異なる方法を使用して更に強化することができる。

【0172】

或いは、上記最適化手順は、ＤＢのＴＳＮ能力を記述するＴＳＮパラメータの擬似ランダム摂動を特徴とし、この摂動の効果を推定し、以前に検査された構成のうちの１つを次回のパラメータ摂動の新たな開始点として使用する大域的（例えば遺伝的）最適化方法に基づくことができる。

【0173】

簡単な説明例を以下に示す。

【0174】

システム内の唯一のＤＢに関連したインデックスｋＤＢを考える。このＤＢは、本来的には、いくつかの端末間でリソースを共有する基地局によって定義されるものと仮定する。１つの端末ｎの遅延は、

【数11】

として求められる。ここで、Ｌ_ｎは、第ｎのストリームについて送信される情報のペイロードであり、Ｆ_ｎ（α_ｎ）は、リソースの一部分αｎを割り当てられたときに第ｎのストリームに関連した端末のペアに関するデータレート関数である。ここで、セル内の端末にリンクされたストリームが存在しない場合には、この端末にリソースは割り当てられていないと仮定する。伝送リソースが十分に使用され、いくつかの端末間で共有されることを条件として、ストリーム間制約を例えばΣα_ｎ＝１として設定することができる。最適化問題は、その場合に、例えば、少なくとも最大のｅ２ｅ遅延によって特徴付けられるストリームのｅ２ｅ遅延を削減することを目的とするＤＢの内部構成の検索として記述される。

【数12】

【0175】

実数値を使用することによってリソースを割り当てることができるとき、この最適化問題は、勾配降下等の最適化理論を使用することによって解くことができる。

【0176】

リソースが基本ブロックに分割されるとき、これは、例えば遺伝的アルゴリズムを使用して解くことができる組み合わせ最適化問題である。

【0177】

もちろん、セルラーシステムは、以下のようにより複雑である。
・１つの端末のレートは、割り当てられたリソースの量の関数だけでなく、（無線チャネル上でのＯＦＤＭ伝送の本質的な特性として）時間及び周波数におけるどのリソースが割り当てられるのかの関数でもある。
・いくつかの基地局が１つのＤＢ内に存在する場合があり、このことは、各端末がこれらの基地局の中からの１つの基地局にアタッチしなければないことを必要とする。このアタッチメントパラメータは、調節可能であり、セルごとの端末の数、アタッチされた基地局へのリンクの品質、セル間の干渉が無線リンク品質に影響を及ぼし、結果的に伝送のレート及び遅延に影響を及ぼすので、遅延に影響を及ぼす。

【0178】

この簡単な例から、ＤＢがストリームの遅延の間の相互依存をどのように生み出し、ＴＳＮネットワークの特定の最適化を必要とするのかが分かる。

【0179】

ＣＮＣにＤＢの新たなＴＳＮ能力を提供するとのＦ１によって行われる肯定的な決定
上記ＤＢの新たなＴＳＮ能力を検査する必要性に関して肯定的な決定がＦ１によって行われた場合には、可能な能力の中で上記新たな能力を選択するのに利用可能ないくつかの選択肢がある。

【0180】

いくつかの実施形態において、ＤＢの新たなＴＳＮ能力は、当該ＤＢの可能なＴＳＮ能力の中からＦ１によって任意に又はランダムに選択することができる。或いは、上記ＤＢの全ての可能なＴＳＮ能力を順次検査することができる。これらの２つの実施形態は、Ｆ１が、上記ＤＢによってサポートされる異なるＴＳＮ能力についての情報を取得可能であることを要する。これらの異なるＴＳＮ能力は、ＴＳＮパラメータの異なるセット、例えば、ポートごとの依存遅延及び独立遅延の最小値及び最大値によって特徴付けられる。異なるセットは、少なくとも１つのＴＳＮパラメータの値が異なる可能性がある。

【0181】

以下の説明例は、検査される特定のＴＳＮ能力を選択する可能な方法を詳述している。

【0182】

Ｆ１による新たな試行的ＴＳＮ能力の選択は、参照番号を使用して行うこともできるし（上記参照番号を上記ＤＢのＴＳＮパラメータの一意のセットと照合することを可能にするＦ１とＤＢとの間で利用可能な標準的なインタフェースが存在することを条件とする）、ＴＳＮパラメータの完全なセットを使用して行うこともできる。１つの実施形態において、Ｆ１は、ＴＳＮパラメータのセットをＤＢに提供することができ、このＤＢは、ＴＳＮパラメータのセットを適用するだけである。

【0183】

１つの実施形態において、各ＴＳＮパラメータの変動の範囲を所与の数のサンプル、例えば２ｓ個のサンプルにサンプリングすることが有益であり得る。ここで、ｓは任意の整数である。

【0184】

この方法の利点は、そのようなサンプリング方法が、各ＴＳＮパラメータの変動の範囲の絶対値についての知識を必要としないことである。代わりに、この方法は、パラメータの値及びサンプリング方法（例えば、均一な規則的メッシュに基づくもの）のみを必要とする。これらの２つのパラメータは、仕様によって定義することもできるし、ＣＮＣ又はＦ１又はＤＢによって任意に選択することもできる。サンプリング方法がどのようなものであっても、（上記ＤＢの異なるＴＳＮ能力を符号化する）可能なパラメータ組み合わせの総数は、以下の式として定義することができる。

【数13】

ここで、Ｎ_{ｐａｒａｍ}は、ポートごとのＴＳＮパラメータの総数であり、Ｎ_ｐｏｒｔは、上記ＤＢのポートの総数である。前者は、通常、仕様から判明するのに対して、後者は、ネットワーク発見ステップ中にＣＮＣによって読み取られる。

【0185】

１つの実施形態において、所与の数のＴＳＮ能力を事前に選択することが有益であり得る。例えば、事前に選択された能力のセット（すなわちショートリスト）は、全ての可能な構成のより大きなセットの代表例とみなされる所与の数の構成を含むことができる。例えば、これは、異なるストリームにサービス提供する異なるポート又は異なるポートペアに優先度を与えるＴＳＮ能力のセットとすることができる。このセットは、ＤＢの全てのポートに等しいＴＳＮ能力を提供する構成を用いて更に補足することができる。

【0186】

更に別の実施形態において、上記ＤＢのＴＳＮ能力のそのような事前に選択されたセットは、例えば、ネットワーク全体としてのＴＳＮスケジューリング手順のより高い合格度をもたらす可能性がある基準に従ってＦ１によって選択された最も見込みのある構成を含むことができる。上記合格度は、例えば、ＤＢのＴＳＮ能力とＴＳＮスケジューリング手順の合格度との間の相関を確立することを可能にするＤＢ及び／又はＣＮＣエンティティのソフトウェアモデルを使用して取得されるＰ_ｎの対応する値（ストリームごとの合格／不合格ステータスを表す）とともに式（２）を使用して推定される。そのようなソフトウェアモデルは、ＤＢの所与のＴＳＮ能力についてＦｏＭ関数の少なくとも粗い推定を提供することが可能なＣＮＣの軽量版を表すことができる。

【0187】

最後に、事前に選択された構成のセット又は全ての可能な構成の中から新たな試行的構成を選択するランダムな方法及び総当り方法に加えて、より知的な手順は、一般に、以下のことを特徴とする局所的（例えば勾配）最適化方法又は大域的（例えば遺伝的）最適化方法に基づいて実施することができる。
－ＴＳＮパラメータのセットによって特徴付けられるＤＢの第１の試行的ＴＳＮ能力を選択し、ＦｏＭ関数によって特徴付けられるＴＳＮスケジューリング手順の合格度に関する情報を取得することであって、上記情報は、ＴＳＮスケジューリング手順の実行後にＣＮＣから又はソフトウェアモデルから取得されることと、
－パラメータの最初のセットと少なくとも１つのパラメータ値の値が異なるＴＳＮパラメータの別のセットによって特徴付けられる第２の試行的構成を選択し、当該第２の構成についてＦｏＭ関数によって特徴付けられるＴＳＮスケジューリング手順の合格度に関する情報を取得することと、
－ＦｏＭ関数に対する上記少なくとも１つのパラメータの変化の影響を評価することと、
上記第１の構成及び上記第２の構成のうちの少なくとも一方を次回のパラメータ摂動の開始点として使用すること。

【0188】

論理機能の実施
論理機能の実施に利用可能ないくつかの選択肢がある。

【0189】

例えば、論理機能は、ＣＮＣとＤＢとの間のスタンドアロンノードとして実施することもできるし、ＣＮＣに組み込むこともできるし、ＤＢに組み込むこともできるし、ＣＮＣとＤＢとの間で分割することもできる。

【0190】

選択された実施態様がどのようなものであっても、上記論理機能は、ホストエンティティとの（例えば、ＣＮＣにおいて実施された場合にはＣＮＣへの）内部リンクを有することを前提とする。この内部リンクは、上記ホストエンティティに関する情報へのフルアクセスを可能にする。論理機能は、ホストエンティティと異なる別のエンティティとの外部リンクを有することを更に前提とする。この外部リンクは、特定のインタフェース又はシグナリングを通じて上記別のエンティティに（部分的又は完全に）関する情報を取得するのに使用される。

【0191】

論理機能が、ＣＮＣとＤＢとの間のスタンドアロンノードとして実施される場合には、論理機能は、双方のエンティティとの外部リンクを有するべきである。

【0192】

一方、論理機能が、ＣＮＣとＤＢとの間で分割される場合には、論理機能は、双方のエンティティへの内部リンクと、当該論理機能のサブブロック間、すなわち、ＣＮＣに組み込まれたＦ１-ＣＮＣとＤＢに組み込まれたＦ１－ＤＢとの間の内部リンクとを有することができる。

【0193】

Ｆ１によって完全に（内部リンクの場合）又は少なくとも部分的に（外部リンクの場合）アクセス可能とすることができるＣＮＣに関する情報は、以下のものを含む。
－ＦｏＭ関数に関する情報と、上記ＤＢ及びネットワークのＴＳＮドメイン内の他の全ての構成要素のスケジュール自体とを含むＴＳＮスケジューリングに関する情報、
－終端局ＴＳＮ能力、ストリーム要求、ストリームごとのｅ２ｅレイテンシ及びデッドライン等を含む、ストリーム要求に関する情報、
－ＮＷ物理トポロジと、全ての静的な構成要素のＴＳＮ能力とを含むネットワークに関する情報、
－ＤＢの所与のＴＳＮ能力のＴＳＮスケジューリング手順の合格度を推定することを可能にするＣＮＣのソフトウェアモデルに関する情報。

【0194】

Ｆ１によって完全に（内部リンクの場合）又は少なくとも部分的に（外部リンクの場合）アクセス可能とすることができるＤＢに関する情報は、以下のものを含む。
－ＤＢのトポロジに関する情報、例えばポートの数及び隣接する構成要素へのリンク数、
－ＤＢのＴＳＮ能力に関する情報、
－ＤＢの現在の構成に関する情報、
－そのＴＳＮ能力に対するパラメータ摂動の影響を予測することを可能にするＤＮのソフトウェアモデルに関する情報。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】