特表 2024-521222 スケジューリングサイクルを調整する方法およびネットワークデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-28

(54)【発明の名称】スケジューリングサイクルを調整する方法およびネットワークデバイス

(51)【国際特許分類】

   H04L 47/56 20220101AFI20240521BHJP

【ＦＩ】

H04L47/56

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023574667

(86)(22)【出願日】2021-12-29

(85)【翻訳文提出日】2023-12-04

(86)【国際出願番号】 CN2021142635

(87)【国際公開番号】W WO2023123102

(87)【国際公開日】2023-07-06

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518056748

【氏名又は名称】新華三技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＮＥＷ Ｈ３Ｃ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100230086

【弁理士】

【氏名又は名称】譚 粟元

(72)【発明者】

【氏名】郭 道栄

【テーマコード（参考）】

5K030

【Ｆターム（参考）】

5K030GA02

5K030HA08

5K030HD03

5K030JA11

5K030KA02

5K030KX12

5K030KX13

5K030KX18

5K030MB06

(57)【要約】

本発明は、スケジューリングサイクルを調整する方法およびネットワークデバイスを提供する。当該方法は、第２のネットワークデバイスから送信されたパケットを受信した後、前記パケットが前記第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルを決定し、前記パケットが第１のネットワークデバイス上で受信されるときの受信スケジューリングサイクルを決定するステップと、第１のネットワークデバイス上の、送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定するステップであって、前記パケットは、目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱに対応する、ステップと、前記受信スケジューリングサイクルと前記目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定した場合、第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を初期時間長から目標時間長に調整するステップと、を含む。本発明の技術案により、決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルを動的に制御することで、ＣＳＱＦは厳密な周波数同期に依存せず、リンク伝送遅延の変動に適応できるようになり、広域ネットワークにおけるＣＳＱＦの適応性が大幅に向上する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スケジューリングサイクルを調整する方法であって、第１のネットワークデバイスに適用され、
第２のネットワークデバイスから送信されたパケットを受信した後、前記パケットが前記第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルを決定し、前記パケットが前記第１のネットワークデバイス上で受信されるときの受信スケジューリングサイクルを決定するステップと、
前記第１のネットワークデバイス上の、前記送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定するステップであって、前記パケットは、前記目標スケジューリングサイクルに対応するサイクルキュー（ＣＱ）に対応する、ステップと、
前記受信スケジューリングサイクルと前記目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定した場合、前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記初期時間長から目標時間長に調整するステップと、を含む、
ことを特徴とするスケジューリングサイクルを調整する方法。

【請求項2】

前記第１のネットワークデバイス上の、前記送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定するステップは、
前記第２のネットワークデバイスのノード識別子と、前記パケットに対応するエグレスインタフェース情報とを取得するステップと、
前記ノード識別子および前記エグレスインタフェース情報に基づいて、設定されたセッション情報テーブルを問い合せ、前記第２のネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクルに対応する関連スケジューリングサイクルを得るステップであって、前記セッション情報テーブルは、ノード識別子と、エグレスインタフェース情報と、関連スケジューリングサイクルとの間のマッピング関係を含む、ステップと、
前記送信スケジューリングサイクル、前記関連スケジューリングサイクル、および前記指定スケジューリングサイクルに基づいて、前記第１のネットワークデバイス上の、前記送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記受信スケジューリングサイクルと前記目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定するステップは、
前記受信スケジューリングサイクルが前記目標スケジューリングサイクルの前にあり、かつ、前記間隔サイクル数が第１の閾値より大きい場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定し、
前記受信スケジューリングサイクルが前記目標スケジューリングサイクルの後にあり、かつ、前記間隔サイクル数が第２の閾値より大きい場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記初期時間長から目標時間長に調整するステップは、
前記受信スケジューリングサイクルが前記目標スケジューリングサイクルの前にある場合、設定された時間長調整量に基づいて前記初期時間長に対して減少調整を行い、調整後の目標時間長を得、
前記受信スケジューリングサイクルが前記目標スケジューリングサイクルの後にある場合、当該時間長調整量に基づいて前記初期時間長に対して増加調整を行い、調整後の目標時間長を得るステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記初期時間長から目標時間長に調整するステップは、
前記初期時間長に対応する第１のクロックカウント数、設定された時間長調整量、および前記間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの総調整数Ｋを決定し、前記第１のネットワークデバイス上のＫ個の連続するスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記目標時間長に更新するステップを含み、
前記第１のネットワークデバイス上のＫ個の連続するスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記目標時間長に更新した後、
前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記目標時間長から前記初期時間長に更新するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１のネットワークデバイスは、クロック入力信号を受信するためのハードウェアタイマを含み、前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記初期時間長から目標時間長に調整するステップは、
前記ハードウェアタイマにより、前記クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し、前記クロック信号蓄積数が前記目標時間長に対応する第２のクロックカウント数に達したときにトリガ信号を生成するステップを含み、
ここで、前記トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの終了時刻とされ、かつ、前記トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルの開始時刻とされる、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記第１のネットワークデバイスは、クロック入力信号を受信するための制御ロジックと、前記初期時間長に対応する第１のクロックカウント数を記憶するための第１のレジスタと、設定された時間長調整量を記憶するための第２のレジスタとを含み、前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記初期時間長から目標時間長に調整するステップは、
前記制御ロジックにより、前記第１のクロックカウント数と前記時間長調整量とに基づいて、前記目標時間長に対応する第２のクロックカウント数を決定し、前記クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し、前記クロック信号蓄積数が前記第２のクロックカウント数に達したときにトリガ信号を生成するステップを含み、
ここで、前記トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの終了時刻とされ、かつ、前記トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルの開始時刻とされる、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記第１のネットワークデバイスは、スケジューリングサイクルの総調整数Ｋを記憶するための第３のレジスタを含み、さらに、
前記制御ロジックにより、前記第２のクロックカウント数に基づいてＫ個のトリガ信号を生成した後、前記クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し続け、前記クロック信号蓄積数が前記初期時間長に対応する前記第１のクロックカウント数に達したときにトリガ信号を生成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記第１のネットワークデバイスは、クロック入力信号を受信するためのハードウェアモジュールと、転送モジュールとを含み、前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記初期時間長から目標時間長に調整するステップは、
前記ハードウェアモジュールにより、クロック入力信号を受信するたびに、前記クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し、前記クロック信号蓄積数を前記ハードウェアモジュールのレジスタに格納するステップと、
現在のスケジューリングサイクルの開始時に、前記転送モジュールにより、前記目標時間長に対応する第２のクロックカウント数に基づいて、前記現在のスケジューリングサイクルのクロック信号目標数を決定するステップと、
前記転送モジュールにより、前記レジスタにクロック信号蓄積数を問い合わせ、得られたクロック信号蓄積数が前記クロック信号目標数に達した場合、前記現在のスケジューリングサイクルが終了したと判断し、前記現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルを現在のスケジューリングサイクルに更新するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記パケットは、テストパケットまたは決定論的フローに属するデータパケットであり、前記パケットがデータパケットである場合、さらに、
前記データパケットを前記目標スケジューリングサイクルに対応するサイクルキュー（ＣＱ）に格納し、前記目標スケジューリングサイクル内で、前記目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱ内のデータパケットを外部デバイスに送信するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

ネットワークデバイスであって、プロセッサと、機械可読記憶媒体とを含み、
前記機械可読記憶媒体には前記プロセッサによって実行可能な機械実行可能命令が記憶されており、
前記プロセッサは、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法を実施するように機械実行可能命令を実行するために使用される、ことを特徴とするネットワークデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は通信技術の分野に関し、特に、スケジューリングサイクルを調整する方法およびネットワークデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

決定論的ネットワーク（ＤｅｔＮｅｔ：Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、ネットワークドメインにおいてベアラサービスに対して決定論的サービス機能を提供することができる。これらの決定論的サービス機能は、遅延、パケット損失率などを含み得る。タイムセンシティブネットワーキング（ＴＳＮ：Ｔｉｍｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）は、ローカルエリアネットワークに基づいて実現される決定論的ネットワークである。ＴＳＮでは、サイクリックキューイングと転送（ＣＱＦ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｑｕｅｕｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）を使用することで、転送層での決定論的伝送を保証し、ベアラサービスに対して決定論的サービス機能を提供する。説明を簡単にするために、決定論的ネットワークで伝送される決定論的サービス機能（遅延やパケット損失率など）を持つサービスフローを決定論的フローと呼ぶ。決定論的フローとは異なる他のサービスフローについては、ベストエフォート方式で転送することができる。従って、決定論的フローとは異なる他のサービスフローをベストエフォートフローと呼ぶ。

【発明の概要】

【0003】

本発明は、スケジューリングサイクルを調整する方法を提供し、当該方法は、第１のネットワークデバイスに適用され、
第２のネットワークデバイスから送信されたパケットを受信した後、前記パケットが前記第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルを決定し、前記パケットが第１のネットワークデバイス上で受信されるときの受信スケジューリングサイクルを決定するステップと、
前記第１のネットワークデバイス上の、前記送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定するステップであって、前記パケットは、前記目標スケジューリングサイクルに対応するサイクルキューＣＱに対応する、ステップと、
前記受信スケジューリングサイクルと前記目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定した場合、前記第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を前記初期時間長から目標時間長に調整するステップと、を含む。

【0004】

本発明は、ネットワークデバイスを提供し、当該ネットワークデバイスは、プロセッサと、機械可読記憶媒体とを含み、
前記機械可読記憶媒体にはプロセッサによって実行可能な機械実行可能命令が記憶されており、
前記プロセッサは、本発明の上記実施形態に開示されるスケジューリングサイクルを調整する方法を実施するように機械実行可能命令を実行するために使用される。

【発明の効果】

【0005】

以上の技術的解決手段からわかるように、本発明の実施形態では、サイクル指定キューイングと転送（ＣＳＱＦ：Ｃｙｃｌｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ Ｑｕｅｕｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）に基づいて決定論的ネットワークのパケット伝送を実現し、決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルの実際の時間長を調整する（すなわち、初期時間長から目標時間長まで調整する）ことにより、決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルを動的に制御する。これにより、ＣＳＱＦは厳密な周波数同期に依存せず、リンク伝送遅延の変動に適応できるようになり、広域ネットワークにおけるＣＳＱＦの適応性が大幅に向上する。ＣＳＱＦを実現することで、進行中の伝送サービスに影響を与えることなく、決定論的伝送能力を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の一実施形態によるＣＳＱＦの動作原理を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態によるＣＳＱＦとＣＱＦの比較を示す概略図である。

【図3A】本発明の一実施形態によるスケジューリングサイクルのマッピング関係を示す概略図である。

【図3B】本発明の一実施形態によるスケジューリングサイクルのマッピング関係を示す概略図である。

【図3C】本発明の一実施形態によるスケジューリングサイクルのマッピング関係を示す概略図である。

【図4】本発明の一実施形態によるスケジューリングサイクルを調整する方法を示すフローチャートである。

【図5A】本発明の一実施形態によるＣＳＱＦのスケジューリングサイクルの分割を示す概略図である。

【図5B】本発明の一実施形態によるＣＳＱＦのスケジューリングサイクルの分割を示す概略図である。

【図6A】本発明の一実施形態によるスケジューリングサイクルを示す概略図である。

【図6B】本発明の一実施形態によるスケジューリングサイクルを示す概略図である。

【図6C】本発明の一実施形態によるスケジューリングサイクルを示す概略図である。

【図7A】本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの構成および処理フローを示す概略図である。

【図7B】本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの構成および処理フローを示す概略図である。

【図7C】本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの構成および処理フローを示す概略図である。

【図7D】本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの構成および処理フローを示す概略図である。

【図7E】本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの構成および処理フローを示す概略図である。

【図7F】本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの構成および処理フローを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

ＴＳＮ（Ｔｉｍｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）は、ローカルエリアネットワークに基づいて実現される決定論的ネットワークである。ＴＳＮでは、ＣＱＦ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｑｕｅｕｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）を使用することで、転送層での決定論的伝送を保証し、ベアラサービスに対して決定論的サービス機能を提供する。もちろん、ＣＱＦは決定論的サービスを提供するための一例に過ぎず、他の方法で転送層での決定論的伝送を保証してもよく、ここでは限定しない。本実施形態では、ＣＳＱＦに近い技術としてＣＱＦを例にとって説明する。ＣＱＦの基本的な動作原理は、各ネットワークデバイスのエグレス（ｅｇｒｅｓｓ）インタフェースが２つのキューに関連付けられ、時間的領域を２つのサイクルに分割し、この２つのキューはこの２つのサイクルで送受信を交互に行うものである。例えば、この２つのキューをそれぞれキューＱ１とキューＱ２とし、この２つのサイクルをそれぞれサイクルＴ０とサイクルＴ１とする。サイクルＴ０では、キューＱ１が送信を行い、キューＱ２が受信を行い（キューＱ１の受信はオフ、キューＱ２の受信はオン、キューＱ１の送信はオン、キューＱ２の送信はオフ）、サイクルＴ１では、キューＱ１が受信を行い、キューＱ２が送信を行う。このように、キューＱ１とキューＱ２は、奇数サイクルと偶数サイクルで送受信を交互に行うことができる。

【0008】

ＣＱＦでは、１ホップのパケット伝送を１サイクルで行うことが必要である。パケットはあるネットワークデバイスのあるサイクルで受信され、次のサイクルで送信される。次のホップのネットワークデバイスは、次のサイクルで当該パケットを受信し、以降も同様である。このように、サイクルＴが決められた値であるとき、経路上のパケットの伝送遅延（エンドツーエンド伝送遅延）が決定される。当該伝送遅延の最小値は（Ｈ－１）＊Ｔであり、最大値は（Ｈ＋１）＊Ｔである。ここで、Ｈは経路上で通過するネットワークデバイスの総数を表すホップ数である。

【0009】

ＣＱＦはローカルエリアネットワークに基づく技術であり、広域ネットワークでは実現できない。広域ネットワークの決定論的伝送を実現するために、ＣＱＦに基づいてサイクル指定キューイングと転送（ＣＳＱＦ：Ｃｙｃｌｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ Ｑｕｅｕｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）が提案されている。ＣＳＱＦは、セグメントルーティング（ＳＲ：Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｒｏｕｔｉｎｇ）やＳＲｖ６と組み合わせて使用され、広域ネットワークの決定論的伝送を実現する。ここで、ＳＲはマルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ：Ｍｕｌｔｉ－Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ベースのＳＲであってもよく、ＳＲｖ６はＩＰＶ６ベースのＳＲｖ６であってもよい。

【0010】

図１は、ＣＳＱＦの動作原理を示す概略図である。コントローラ１０は、送信能力、インタフェース、サイクル数、ノード内の最大ジッタなど、各ネットワークデバイスの情報を収集するために使用される。送信側と受信側との間の決定論的伝送要求に対して、コントローラ１０は、計算によって十分な伝送リソースがあると判断した場合、伝送経路を割り当て、伝送経路の情報をエッジノードに配布する。図１に示すように、送信側と受信側との間の伝送経路は、ネットワークデバイス１１－ネットワークデバイス１２－ネットワークデバイス１３－ネットワークデバイス１４であってもよく、当該伝送経路のエッジノード（すなわち、最初のネットワークデバイス）はネットワークデバイス１１である。ネットワークデバイス１１は、転送すべきパケット（ｐａｃｋｅｔ）を受信すると、伝送経路上のネットワークデバイスのノード識別子（例えば、ＳＲｖ６のセグメント識別子（ＳＩＤ：Ｓｅｇｍｅｎｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）における位置（Ｌｏｃａｔｏｒ））、ネットワークデバイスのエグレスインタフェースや各ネットワークデバイスで送信されるサイクルなど、伝送経路上の各ネットワークデバイスの情報をパケットに付加する。このように、パケットがあるネットワークデバイスに到着すると、当該ネットワークデバイスは、対応するインタフェースとサイクルの情報を取得し、当該パケットを当該サイクルに対応するキューに格納することができる。各ネットワークデバイスは、各キュー内のパケットを一定のサイクルに従って周期的に送信してもよく、すなわち、各キューが１サイクルに対応し、当該サイクルで当該キュー内のパケットを送信してもよい。ネットワークデバイスのサイクルが一定の方法に基づいているため、ネットワークデバイス１１では、送信側の各パケットの指定サイクルが決まっており、各ネットワークデバイス上の送信側から受信側までのパケット転送のサイクルも決まっている。従って、パケット全体の遅延も決まっており、決定論的伝送が実現される。

【0011】

以上から分かるように、ＣＳＱＦとＣＱＦの実現プロセスは類似しており、両者の違いは、以下の点である。ＣＳＱＦでは、少なくとも３つのキュー（例えば、３つ、６つ、８つ、９つ、１０つ、１２つ、１５つのキューなど）が必要であり、各サイクルで、１つのキューのみが送信状態にあり、他のキューは受信状態にある。ＣＱＦでは、各ネットワークデバイスのサイクルが位相同期を含めて厳密に同期していることが要求されるのに対し、ＣＳＱＦでは、周波数同期のみが要求され、位相同期が要求されない。また、あるホップの伝送遅延が１サイクル内に収まらない場合、次のサイクルの伝送キューを指定することができ、これにより、広域ネットワーク内の異なるネットワークデバイスの伝送遅延に適応する。

【0012】

図２は、ＣＳＱＦとＣＱＦの比較を示す概略図である。ＣＱＦについては、あるパケットの伝送プロセスにおいて、ネットワークデバイス１１がサイクル１で当該パケットを送信し、ネットワークデバイス１２がサイクル１で当該パケットを受信してサイクル２で当該パケットを送信し、ネットワークデバイス１３がサイクル２で当該パケットを受信してサイクル３で当該パケットを送信し、ネットワークデバイス１４がサイクル３で当該パケットを受信してサイクル４で当該パケットを送信する。ＣＳＱＦについては、ＣＳＱＦが３つのキューを必要とすることを例に、あるパケットの伝送プロセスにおいて、ネットワークデバイス１１がサイクル１で当該パケットを送信し、ネットワークデバイス１２がサイクル１またはサイクル２で当該パケットを受信してサイクル３で当該パケットを送信し、ネットワークデバイス１３がサイクル３で当該パケットを受信してサイクル４で当該パケットを送信し、ネットワークデバイス１４がサイクル４またはサイクル５で当該パケットを受信してサイクル６で当該パケットを送信する。

【0013】

ＣＳＱＦの実現プロセスでは、各ネットワークデバイスが一定の長さをサイクルとするタイムスライスで分割し、決定論的サービスフローに対して統一的なフロースケジューリングを行うことにより、決定されたタイムスライスでフローが転送されるため、パケット全体の遅延が決定されることを保証できる。伝送経路上の各ネットワークデバイスについて、送信時間が特定のタイムスライス内に制限されることで、当該ネットワークデバイス上のパケットの遅延ジッタが決定される。ネットワークデバイスの数が増えても、前のネットワークデバイスのジッタが次のネットワークデバイスのジッタ遅延に影響することはない。もちろん、ネットワークデバイスの総数が増加すると、パケット転送の総遅延も増加する。パケットが通過する経路の距離が増加すると、パケット転送の総遅延も増加する可能性がある。

【0014】

最後のネットワークデバイスでは、パケットは決定されたタイムスライス内にのみ送受信され、つまり、最後のネットワークデバイス上のパケットのジッタ範囲は、１つの決定されたタイムスライス内に制限される。

【0015】

ＣＳＱＦは広域ネットワークでの決定論的伝送を実現し、ベアラサービスに対して決定論的サービス機能を提供することができるが、先行技術では、各ネットワークデバイスがどのようにＣＳＱＦを実現するかについての合理的な解決策がない。

【0016】

例えば、ＣＳＱＦのスケジューリングサイクルは、周波数同期を満たす必要があり、そうでなければ、時間の経過とともに累積誤差が発生し、上流と下流のネットワークデバイス間のスケジューリングサイクルの無効につながる。図３Ａは、周波数の非同期による累積誤差の発生を示す概略図である。ネットワークデバイス１とネットワークデバイス２にはそれぞれ独立したクロックソースがあり、ネットワークデバイス１とネットワークデバイス２との間に同期イーサネット（ＳｙｎｃＥ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）メカニズムおよび高精度時刻同期プロトコル（ＰＴＰ：Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ハードウェアサポートがない、すなわち、ネットワークデバイス１とネットワークデバイス２との間でクロック同期を行うことができないと仮定する。このため、ネットワークデバイス１とネットワークデバイス２との間に周波数差がある場合、それぞれのクロックソースを用いてＣＳＱＦのスケジューリングサイクルを実現する際に、ネットワークデバイス１とネットワークデバイス２のスケジューリングサイクル長が異なることになる。この差は非常に小さいが、時間の経過と誤差の累積に伴い、スケジューリングサイクルのマッピング関係が変化し、最終的に遅延ジャンプが発生し、比較的大きなジッタが発生する。

【0017】

さらに、リンクが熱膨張（カテナリーサギングとも呼ばれる）の影響を受けた場合、ブロードバンド銅線（例えば、ケーブルネットワーク）の長さも、昼と夜の温度の影響を受け、最大２０％の変化をもたらす可能性がある。その結果、ネットワークデバイス間の伝送遅延が変化し、これによりスケジューリングサイクルのマッピング関係が変化し、最終的に遅延ジャンプが発生し、比較的大きなジッタが発生する可能性がある。

【0018】

図３Ｂは、ネットワークデバイス間のスケジューリングサイクルのマッピング関係を示す概略図である。ネットワークデバイス１のスケジューリングサイクルａ０とネットワークデバイス２のスケジューリングサイクルｂ３とはマッピング関係にある。すなわち、ネットワークデバイス１がスケジューリングサイクルａ０で送信したパケットは、ネットワークデバイス２によって、スケジューリングサイクルｂ３に対応するサイクルキュー（ＣＱ：Ｃｙｃｌｅ Ｑｕｅｕｅ）に格納されてもよい。また、スケジューリングサイクルａ０でネットワークデバイス１が送信したパケットがネットワークデバイス２に到着したとき、ネットワークデバイス２がスケジューリングサイクルｂ２をスケジューリングしている場合、パケットをスケジューリングサイクルｂ３に対応するＣＱに格納することができる。したがって、上記のマッピング関係は合理的である。

【0019】

ネットワークデバイス１とネットワークデバイス２との間のスケジューリングサイクルの周波数は同期しておらず、連続的に累積されるため、一定の時間が経過した後、図３Ｃに示すように、ネットワークデバイス１がスケジューリングサイクルａ０で送信したパケットがネットワークデバイス２に到着したとき、ネットワークデバイス２がスケジューリングサイクルｂ４をスケジューリングしている場合、パケットをスケジューリングサイクルｂ３に対応するＣＱに格納することができない。すなわち、上記のマッピング関係は合理的ではなく、スケジューリングサイクルａ０とスケジューリングサイクルｂ３とのマッピング関係が無効になる。要約すると、誤差の累積により、ネットワークデバイス１とネットワークデバイス２間のスケジューリングサイクルが対応しなくなり、大きなジッタや輻輳パケットロスが発生する可能性がある。これにより、ＣＳＱＦの実現が理論的な効果を得ることができず、ＣＳＱＦが使用できなくなる可能性がある。

【0020】

例示的に、ＣＳＱＦキューは、送信キュー（ＳＱ：Ｓｅｎｄｉｎｇ Ｑｕｅｕｅ）、受信キュー（ＲＱ：Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｑｕｅｕｅ）、および許容キュー（ＴＱ：Ｔｏｌｅｒａｔｉｎｇ Ｑｕｅｕｅ）を含み得る。ＳＱはＣＳＱＦで送信されているキューであり、ＲＱはＣＳＱＦで受信されているキューである。受信したパケットがジッタなどによってＲＱに正常に入らない場合に、ＴＱに入る。本実施形態では、説明の便宜上、ＳＱ、ＲＱ、ＴＱを総称してＣＱと呼ぶ。すなわちスケジューリングサイクルはＣＱに対応する。

【0021】

例示的に、スケジューリングサイクルは、スケジューリングタイムスロットとも呼ばれる。例えば、上記各スケジューリングサイクルは、スケジューリングタイムスロットであってもよく、これに限定されない。本実施形態では、説明の便宜上、スケジューリングサイクルを例に説明する。

【0022】

マッピング関係の無効の問題に対して、本発明の実施形態は、ＣＳＱＦに基づく広域決定論的ネットワークの実現方法を提供し、当該方法により、スケジューリングサイクル間のマッピング関係の無効を回避し、ＣＳＱＦが厳密な周波数同期に依存せず、リンク伝送の遅延変動に適応することができる。これにより、広域ネットワークにおけるＣＳＱＦの適応性を大幅に向上させ、また、ＣＳＱＦを実現することで決定論的伝送能力を提供することができる。

【0023】

本発明の一実施形態は、スケジューリングサイクルを調整する方法を提供する。当該方法は、ＣＳＱＦを用いて決定論的ネットワークを実現するシステムに適用でき、スシステムは、複数のネットワークデバイス（ネットワークデバイスは、ネットワークノードまたは転送ノードとも呼ばれる）を含み得、２つの隣接するネットワークデバイスを、第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスと呼び、第２のネットワークデバイスは、パケットを第１のネットワークデバイスに送信する。図４は、スケジューリングサイクルを調整する方法示すフローチャートである。当該方法は、第１のネットワークデバイスに適用でき、以下のステップを含み得る。

【0024】

ステップ４０１において、第２のネットワークデバイスから送信されたパケットを受信した後、パケットが第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルを決定し、パケットが第１のネットワークデバイス上で受信されるときの受信スケジューリングサイクルを決定する。

【0025】

例示的に、パケットが第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルについて、当該パケットが当該送信スケジューリングサイクル内に第２のネットワークデバイスによって送信されることを表す。例えば、第２のネットワークデバイスがあるスケジューリングサイクルで当該パケットを送信する場合、区別の便宜上、このスケジューリングサイクルを送信スケジューリングサイクルと呼ぶことができる。また、パケットが第１のネットワークデバイス上で受信されるときの受信スケジューリングサイクルについて、当該パケットが当該受信スケジューリングサイクル内に第１のネットワークデバイスによって受信されることを表す。例えば、第１のネットワークデバイスは、あるスケジューリングサイクルで第２のネットワークデバイスから送信されたパケットを受信する場合、区別の便宜上、このスケジューリングサイクルを受信スケジューリングサイクルと呼ぶことができる。

【0026】

例示的に、第２のネットワークデバイスは指定スケジューリングサイクルでパケットを送信し、第１のネットワークデバイスは、パケットが第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルが指定スケジューリングサイクルであると決定する。例えば、第２のネットワークデバイスはスケジューリングサイクルａ０で固定的にパケットを送信する（スケジューリングサイクルａ０でのみパケットを送信する）場合、第２のネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ０である。これに基づいて、第１のネットワークデバイスは、当該送信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ０であると決定する。あるいは、第２のネットワークデバイスは、パケットを送信する際に、送信スケジューリングサイクルのサイクル情報（サイクル識別子など）をパケットに付加し、第１のネットワークデバイスは、パケットが第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルが当該サイクル情報に対応するスケジューリングサイクルであると決定する。例えば、第２のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルａ０でパケットを送信する場合、スケジューリングサイクルａ０のサイクル情報をパケットに付加してもよい。これに基づいて、第１のネットワークデバイスは、当該送信スケジューリングサイクルが当該サイクル情報に対応するスケジューリングサイクルａ０であると決定する。

【0027】

例示的に、第１のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスから送信されたパケットを受信した後、第１のネットワークデバイス上で実行されているスケジューリングサイクルを決定し、このスケジューリングサイクルは、パケットが第１のネットワークデバイス上で受信されるときの受信スケジューリングサイクルである。例えば、第１のネットワークデバイスはパケットを受信したとき、第１のネットワークデバイス上でスケジューリングサイクルｂ２が実行されている場合、受信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ２であると決定してもよい。

【0028】

ステップ４０２において、第１のネットワークデバイス上の、当該送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定する。ここで、パケットは目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱに対応し、例えば、パケットは目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱに格納される。

【0029】

例示的に、第２のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルと第１のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルとの間のマッピング関係を事前に設定してもよい。例えば、第２のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルａ０と第１のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルｂ３とがマッピング関係にある場合、第２のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルａ０においてパケットを送信する場合、パケットがスケジューリングサイクルｂ３に対応するＣＱに格納される必要があることを表す。これに基づいて、第１のネットワークデバイスは、パケットが第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルを決定した後、当該送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定することができる。例えば、送信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ０である場合、目標スケジューリングサイクルはスケジューリングサイクルｂ３となる。

【0030】

可能な一実施形態では、第１のネットワークデバイスは、ノード識別子（例えば、ネットワークデバイスの一意の識別子）と、エグレスインタフェース情報（例えば、第１のネットワークデバイスのエグレスインタフェース識別子）と、関連スケジューリングサイクルとの間のマッピング関係を含むセッション情報テーブルを維持してもよい。当該関連スケジューリングサイクルは、当該ノード識別子に対応するネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクルに対応する関連スケジューリングサイクルである。すなわち、指定スケジューリングサイクルで送信されたパケットは、この関連スケジューリングサイクルに対応するＣＱに格納される。

【0031】

これに基づいて、第１のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスから送信されたパケットを受信した後、第２のネットワークデバイスのノード識別子と、当該パケットに対応するエグレスインタフェース情報（当該パケットがこのエグレスインタフェース情報に対応するエグレスインタフェースを介して送信されることを表す）とを取得してもよい。例えば、当該パケットから当該ノード識別子と当該エグレスインタフェース情報を解析する。第１のネットワークデバイスは、当該ノード識別子および当該エグレスインタフェース情報に基づいて、設定されたセッション情報テーブルを問い合せ、第２のネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクルに対応する関連スケジューリングサイクルを得る。例えば、セッション情報テーブルには、ノード識別子と、エグレスインタフェース情報と、関連スケジューリングサイクルとの間のマッピング関係が含まれているため、当該セッション情報テーブルを問い合わせることにより、関連スケジューリングサイクルを取得することができる。

【0032】

第１のネットワークデバイスは、送信スケジューリングサイクル、関連スケジューリングサイクル、および指定スケジューリングサイクルに基づいて、第１のネットワークデバイス上の、当該送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定する。ここで、送信スケジューリングサイクルと指定スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数は、目標スケジューリングサイクルと関連スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数と等しくてもよい。例えば、第２のネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクルをスケジューリングサイクルａ０とし、第１のネットワークデバイスの関連スケジューリングサイクルをスケジューリングサイクルｂ３とすると、第２のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルａ０でパケットを送信する場合、すなわち、送信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ０であり、送信スケジューリングサイクルと指定スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数が０である場合、目標スケジューリングサイクルはスケジューリングサイクルｂ３となる。また、別の例として、第２のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルａ１でパケットを送信する場合、すなわち、送信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ１であり、送信スケジューリングサイクルと指定スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数が１である場合、目標スケジューリングサイクルはスケジューリングサイクルｂ４となる。

【0033】

可能な一実施形態では、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスに送信するパケットについて、当該パケットはテストパケットまたは決定論的フローに属するデータパケットであってもよい。当該パケットがデータパケットである場合、当該データパケットは目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱに格納されてもよい。目標スケジューリングサイクルで、当該目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱ内のデータパケットを外部デバイスに送信する。

【0034】

例えば、決定論的ネットワークのパケット伝送プロセスでは、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスとの間でパケットをやり取りしてもよい。例えば、第２のネットワークデバイスは、ベストエフォートフローに属するデータパケットを第１のネットワークデバイスに送信してもよく、決定論的フローに属するデータパケットを第１のネットワークデバイスに送信してもよい。ベストエフォートフローに属するデータパケットについて、本実施形態では説明を省略する。決定論的フローに属するデータパケットについて、第１のネットワークデバイスは、当該データパケットを受信した後、当該データパケットを目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱに格納してもよい。目標スケジューリングサイクルでは、当該目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱ内のデータパケットを外部デバイスに送信する。これに基づいて、本実施形態では、当該データパケットに基づいてスケジューリングサイクルの調整プロセスをトリガし、すなわち、図４に示すプロセスに基づいてスケジューリングサイクルの調整を実行する。

【0035】

別の例として、本実施形態では、スケジューリングサイクルを調整するために、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスにテストパケットを送信し、第１のネットワークデバイスは当該テストパケットに基づいてスケジューリングサイクルの調整プロセスをトリガし、すなわち、図４に示すプロセスに基づいてスケジューリングサイクルの調整を実行してもよい。この場合、第１のネットワークデバイスは、テストパケットを目標スケジューリングサイクルに対応するＣＱに格納する必要がなく、テストパケットを外部デバイスに送信することもない。このテストパケットは、第１のネットワークデバイスでスケジューリングサイクルの調整プロセスをトリガするためにのみ用いられる。

【0036】

ステップ４０３において、受信スケジューリングサイクルと目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定した場合、第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を、当該初期時間長から目標時間長に調整する。すなわち、実際の時間長が目標時間長に更新される。

【0037】

例示的に、受信スケジューリングサイクルと目標スケジューリングサイクルとが決定した後、受信スケジューリングサイクルと目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数を決定し、当該間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があるかどうかを決定してもよい。スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定した場合、当該初期時間長を目標時間長に調整し、すなわち、スケジューリングサイクルの実際の時間長を、初期時間長から目標時間長に更新する。スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がないと決定した場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を変更しない、すなわち、スケジューリングサイクルの実際の時間長は初期時間長のままである。

【0038】

例示的に、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの前にあり（つまり、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルより早く）、かつ、当該間隔サイクル数が第１の閾値より大きい場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定し、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの前にあり、かつ、当該間隔サイクル数が第１の閾値より大きくない場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がないと決定する。受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの後にあり（つまり、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルより遅く）、かつ、当該間隔サイクル数が第２の閾値より大きい場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定し、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの後にあり、かつ、当該間隔サイクル数が第２の閾値より大きくない場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がないと決定する。ここで、第１の閾値と第２の閾値は同じであっても異なっていてもよい。第１の閾値は、０、１、２などであってもよく、特に限定されない。また、第２の閾値は、０、１、２などであってもよく、特に限定されない。なお、以降の実施形態では、説明の便宜上、第１の閾値と第２の閾値は１であることを例に説明する。

【0039】

例示的に、初期時間長を目標時間長に調整する際、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの前にある場合、設定された時間長調整量（経験に基づいて設定されてもよい）に基づいて初期時間長に対して減少調整を行い、調整後の目標時間長を得、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの後にある場合、当該時間長調整量に基づいて初期時間長に対して増加調整を行い、調整後の目標時間長を得る。

【0040】

例えば、受信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ２であり、目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３である場合、間隔サイクル数が１であり、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの前にある。間隔サイクル数１が第１の閾値１より大きくないため、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がない。

【0041】

別の例として、受信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ１であり、目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３である場合、間隔サイクル数が２であり、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの前にある。間隔サイクル数２が第１の閾値１より大きいため、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がある。

【0042】

この場合、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの前にあるため、時間長調整量に基づいて当該初期時間長に対して減少調整を行い、調整後の目標時間長を得てもよい。すなわち、目標時間長は当該初期時間長と当該時間長調整量との差であってもよい。

【0043】

また、例えば、受信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ４であり、目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３である場合、間隔サイクル数が１であり、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの後にある。間隔サイクル数１が第２の閾値１より大きくないため、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がない。

【0044】

別の例として、受信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ５であり、目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３である場合、間隔サイクル数が２であり、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの後にある。間隔サイクル数２が第２の閾値１より大きいため、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がある。

【0045】

この場合、受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの後にあるため、時間長調整量に基づいて当該初期時間長に対して増加調整を行い、調整後の目標時間長を得てもよい。すなわち、目標時間長は当該初期時間長と当該時間長調整量との和であってもよい。

【0046】

例示的に、第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長が初期時間長である場合、第１のネットワークデバイスは、スケジューリングサイクルｂ１、スケジューリングサイクルｂ２、スケジューリングサイクルｂ３、．．．を順次含むと仮定し、スケジューリングサイクルｂ１の終了時刻とスケジューリングサイクルｂ１の開始時刻との間の間隔が当該初期時間長であり、スケジューリングサイクルｂ２の終了時刻とスケジューリングサイクルｂ２の開始時刻（スケジューリングサイクルｂ２の開始時刻は、スケジューリングサイクルｂ１の終了時刻である）との間の間隔が当該初期時間長である。以降も同様である。

【0047】

第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長が目標時間長である場合、スケジューリングサイクルｂ１の終了時刻とスケジューリングサイクルｂ１の開始時刻との間の間隔が当該目標時間長であり、スケジューリングサイクルｂ２の終了時刻とスケジューリングサイクルｂ２の開始時刻との間の間隔が当該目標時間長である。以降も同様である。

【0048】

例示的に、初期時間長に対応する第１のクロックカウント数、設定された時間長調整量、および間隔サイクル数に基づいて、スケジューリングサイクルの総調整数Ｋを決定し、第１のネットワークデバイス上のＫ個の連続するスケジューリングサイクルの実際の時間長を目標時間長に更新してもよい（すなわち、初期時間長から目標時間長に更新する）。Ｋ個の連続するスケジューリングサイクルの実際の時間長を目標時間長に更新した後、第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルの実際の時間長を初期時間長に更新（すなわち、目標時間長から初期時間長に更新する）してもよい。

【0049】

例えば、総調整数Ｋは、Ｋ＝第１クロックカウント数＊間隔サイクル数／時間長調整量という式で決定することができる。なお、上記式は一例であり、これに限定されない。総調整数Ｋを取得した後、Ｋ個の連続するスケジューリングサイクルの実際の時間長を目標時間長に更新してもよい。

【0050】

例えば、第１のネットワークデバイスは、スケジューリングサイクルｂ１、スケジューリングサイクルｂ２、スケジューリングサイクルｂ３、．．．を順次含み、スケジューリングサイクルｂ１の実際の時間長が初期時間長であると仮定する。これに基づいて、スケジューリングサイクルｂ１においてスケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定し、初期時間長を目標時間長に調整する場合、スケジューリングサイクルｂ２の実際の時間長は目標時間長となり、スケジューリングサイクルｂ３の実際の時間長は目標時間長となる。このように、連続するＫ個のスケジューリングサイクル（すなわち、スケジューリングサイクルｂ２から始まるＫ個のスケジューリングサイクル）の実際の時間長が目標時間長となった後、次回、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定し、当該初期時間長を目標時間長に調整するまで、Ｋ＋１番目のスケジューリングサイクルの実際の時間長を初期時間長に更新し、各スケジューリングサイクルの実際の時間長は初期時間長となる。

【0051】

以下では、スケジューリングサイクルの調整プロセスについて、具体的な応用シナリオと合わせて説明する。

【0052】

図５Ａは、ＣＳＱＦのスケジューリングサイクルの分割を示す概略図である。第１のネットワークデバイスについて、ＳＱはスケジューリングサイクルｂ０に対応する送信キューであり、ＲＱはスケジューリングサイクルｂ０の直後のケジューリングサイクルｂ１に対応する受信キューであり、ＴＱはスケジューリングサイクルｂ１の直後のスケジューリングサイクルｂ２に対応する許容キューである。

【0053】

上記の応用シナリオでは、ジッタなどの原因により、スケジューリングサイクルのマッピング関係が無効になる可能性がある。例えば、第２のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルａ０が第１のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルｂ１に対応する場合、第２のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルａ０で送信したパケットに対して、第１のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルｂ０で当該パケットを受信した場合、当該パケットをスケジューリングサイクルｂ１に対応するＲＱに格納することができる。しかし、第１のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルｂ２で当該パケットを受信した場合、当該パケットをスケジューリングサイクルｂ１に対応するＲＱに格納することはできない。このため、スケジューリングサイクルａ０とスケジューリングサイクルｂ１とのマッピング関係は無効になる。

【0054】

以上の知見から、本発明の実施形態では、スケジューリングサイクルの実際の時間長を調整することにより、スケジューリングサイクルのマッピング関係の無効を回避する。図５Ｂは、ＣＳＱＦのスケジューリングサイクルの分割を示す概略図である。当該応用シナリオでは、ＣＳＱＦは、例えば、１０個のスケジューリングサイクルに対応する１０個のキューを含む。第２のネットワークデバイスの１０個のスケジューリングサイクルは、スケジューリングサイクルａ０、スケジューリングサイクルａ１、スケジューリングサイクルａ２、．．．、スケジューリングサイクルａ９であり、第１のネットワークデバイスの１０個のスケジューリングサイクルは、スケジューリングサイクルｂ０、スケジューリングサイクルｂ１、スケジューリングサイクルｂ２、．．．、スケジューリングサイクルｂ９である。もちろん、ＣＳＱＦのキューの数が３以上である限り、１０以上であっても１０以下であってもよい。

【0055】

当該応用シナリオでは、パケットが第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ０であり、第１のネットワークデバイス上のスケジューリングサイクルａ０に対応する目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３であると仮定する。すなわち、スケジューリングサイクルａ０とスケジューリングサイクルｂ３とはマッピング関係にある。もちろん、上記のマッピング関係は一例に過ぎず、これに限定されない。なお、区別の便宜上、目標スケジューリングサイクルをＡｎｃｈｏｒと表記し、ここでＡｎｃｈｏｒはスケジューリングサイクルｂ３である。

【0056】

Ａｎｃｈｏｒを基準として、ある程度の範囲で前後方向に拡張して、合理的なジッタ区間とする。例えば、第１の閾値のスケジューリングサイクルで前方に拡張し、第１の閾値をＪｉｔｔｅｒ１とし、Ｊｉｔｔｅｒ１の値を１とし、第２の閾値のスケジューリングサイクルで後方に拡張し、第２の閾値をＪｉｔｔｅｒ２とし、Ｊｉｔｔｅｒ２の値を１としてもよい。このように、合理的なジッタ区間は、スケジューリングサイクルｂ２、スケジューリングサイクルｂ３、スケジューリングサイクルｂ４である。

【0057】

一定の時間が経過した後、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスに送信したパケットについて、当該パケットが第１のネットワークデバイスに到着したとき、第１のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルｂ２、スケジューリングサイクルｂ３、またはスケジューリングサイクルｂ４をスケジューリングしている場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がないことを示す。当該パケットが第１のネットワークデバイスに到着したとき、第１のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルｂ１をスケジューリングしている場合、パケットが到着するスケジューリングサイクルが相対的に前方にあり、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があることを示す。例えば、パケットが到着するスケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ２、スケジューリングサイクルｂ３、またはスケジューリングサイクルｂ４になるように、スケジューリングサイクルの初期時間長を短くする。当該パケットが第１のネットワークデバイスに到着したとき、第１のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルｂ５、スケジューリングサイクルｂ６、またはスケジューリングサイクルｂ７をスケジューリングしている場合、パケットが到着するスケジューリングサイクルが相対的に後方にあり、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があることを示す。例えば、パケットが到着するスケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ２、スケジューリングサイクルｂ３、またはスケジューリングサイクルｂ４になるように、スケジューリングサイクルの初期時間長を増加する。

【0058】

ここで、スケジューリングサイクルｂ０とスケジューリングサイクルｂ１など、合理的なジッタ区間より前のスケジューリングサイクルについて、これらのスケジューリングサイクルが位置する領域を前方調整区間と呼び、Ａｒｅａ１と表記する。また、スケジューリングサイクルｂ５、スケジューリングサイクルｂ６、およびスケジューリングサイクルｂ７など、合理的なジッタ区間より後のスケジューリングサイクルについて、これらのスケジューリングサイクルが位置する領域を後方調整区間と呼び、Ａｒｅａ２と表記する。

【0059】

大幅な調整による隣接パケット間の過度なジッタを避けるために、本実施形態では、プログレッシブ（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）調整の方式を用いて、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整してもよい。すなわち、スケジューリングサイクルの総調整数Ｋを決定し、Ｋ個のスケジューリングサイクルを経て初期時間長の調整を完了する。スケジューリングサイクルの初期時間長をＣとし、単位をｔｉｃｋｓ（クロックカウント単位）とし、受信スケジューリングサイクルと目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数をＴｓＮｕｍとし、各スケジューリングサイクルで調整するｔｉｃｋｓ（時間長調整量）をＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔとする。スケジューリングサイクルの初期時間長を増加する必要がある場合、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔは正の値であり、スケジューリングサイクルの初期時間長を減少する必要がある場合、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔは負の値である。これに基づいて、スケジューリングサイクルの総調整数をＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒとし、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒ＝Ｃ＊ＴｓＮｕｍ／｜Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ｜となる。

【0060】

スケジューリングサイクルを生成するタイマのクロック周波数が１Ｇであり、すなわち各ｔｉｃｋが１ｎｓであると仮定する。１ｎｓ毎（すなわち各ｔｉｃｋ）に１つのクロック信号が生成される。スケジューリングサイクルの初期時間長を３０ｕｓとすると、３００００個のｔｉｃｋｓのカウントは１スケジューリングサイクルに対応する。したがって、Ｃは３００００であり、初期時間長に対応する第１のクロックカウント数を表す。受信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ１であり、目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３である場合、受信スケジューリングサイクルと目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数は２であり、すなわちＴｓＮｕｍは２である。

【0061】

受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの前にあり、間隔サイクル数２が第１の閾値１より大きいため、時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔに基づいて、初期時間長に対して減少調整を行ってもよい。例えば、スケジューリングサイクルの初期時間長を短くし、すなわち、タイマによりカウントされたｔｉｃｋｓを減らす。毎回調整されたＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔが－１０００であるとすると、「－」は初期時間長に対して減少調整を行うことを意味し、初期時間長が３００００個のｔｉｃｋｓに対応する場合、減少調整後の目標時間長は２９０００個のｔｉｃｋｓに対応する。

【0062】

例示的に、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ、Ｃ、およびＴｓＮｕｍに基づいて、スケジューリングサイクルの総調整数Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒは、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒ＝Ｃ＊ＴｓＮｕｍ／｜Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ｜＝３００００＊２／１０００＝６０という方法で決定される。以上により、各スケジューリングサイクルを、初期時間長３０ｕｓから目標時間長（３０ｕｓ－１ｕｓ）に調整してもよく、６０回の調整後、総調整時間長は２９ｕｓ＊６０＝１．７４ｍｓとなる。スケジューリングサイクルの調整プロセスを１．７４ｍｓに延長すると、各スケジューリングサイクルは１０００ｎｓ減少し、マクロレベルではほとんど知覚できない。このため、スケジューリングサイクルの変化によるパケットジッタは無視できる。

【0063】

受信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ５であり、目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３である場合、受信スケジューリングサイクルと目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数は２であり、すなわちＴｓＮｕｍは２である。

【0064】

受信スケジューリングサイクルが目標スケジューリングサイクルの後にあり、間隔サイクル数２が第２の閾値１より大きいため、時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔに基づいて、初期時間長に対して増加調整を行ってもよい。例えば、スケジューリングサイクルの初期時間長を長くし、すなわち、タイマによりカウントされたｔｉｃｋｓを増加する。毎回調整されたＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔが＋１０００であるとすると、「＋」は初期時間長に対して増加調整を行うことを意味し、初期時間長が３００００個のｔｉｃｋｓに対応する場合、増加調整後の目標時間長は３１０００個のｔｉｃｋｓに対応する。

【0065】

例示的に、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ、Ｃ、およびＴｓＮｕｍに基づいて、スケジューリングサイクルの総調整数Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒは、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒ＝Ｃ＊ＴｓＮｕｍ／｜Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ｜＝３００００＊２／１０００＝６０という方法で決定される。以上により、各スケジューリングサイクルを、初期時間長３０ｕｓから目標時間長（３０ｕｓ＋１ｕｓ）に調整してもよく、６０回の調整後、総調整時間長は３１ｕｓ＊６０＝１．８６ｍｓとなる。スケジューリングサイクルの調整プロセスを１．８６ｍｓに延長すると、各スケジューリングサイクルは１０００ｎｓ増加し、マクロレベルではほとんど知覚できない。このため、スケジューリングサイクルの変化によるパケットジッタは無視できる。

【0066】

上記スケジューリングサイクルの調整プロセスにより、第２のネットワークデバイスがスケジューリングサイクルａ０で送信したパケットに対して、当該パケットが第１のネットワークデバイスに到着したとき、第１のネットワークデバイスの受信スケジューリングサイクルを基準点Ａｎｃｈｏｒ（すなわち、目標スケジューリングサイクル）付近に調整することができ、すなわち、合理的なジッタ範囲区間を維持することができる。

【0067】

以下、スケジューリングサイクルの調整プロセスの有効性と制約を分析する。図６Ａは、通常のスケジューリングサイクルを示す概略図である。決定論的フローのスケジューリングのためのＣＰＵの送信時間が２時間単位、各送信スケジューリングサイクルが１６時間単位、ポートにおける決定論的フローの送信時間が８時間単位、ポートにおけるベストエフォートフローの送信時間が８時間単位を占める。図６Ｂは、スケジューリングサイクルを１時間単位で前方に調整すること示す概略図である。前方に調整することは、スケジューリングサイクルの時間長を短くすること、すなわち、スケジューリングサイクルで転送される決定論的フローのパケットを減らすことに相当する。各スケジューリングサイクルの調整量が非常に小さいこと、転送の確定性を保証するために、各スケジューリングサイクルに割り当てられる決定論的フローにマージンがあること、調整の導入により、累積誤差が一方向に累積され続けることはないこと、などの理由により、機能的には、決定論的フローのパケットがスケジューリングサイクルで完全に送信されないケースは発生しない。図６Ｃは、スケジューリングサイクルを１時間単位で後方に調整すること示す概略図である。後方に調整することは、スケジューリングサイクルの時間長を長くすること、すなわち、スケジューリングサイクルで転送される決定論的フローのパケット数を増やすことに相当する。機能的には、決定論的フローのパケットがスケジューリングサイクルで完全に送信されないケースは発生しない。要約すると、前方調整も後方調整も、周期的なスケジューリングと転送の機能には影響しない。

【0068】

可能な一実施形態では、第２のネットワークデバイスは上流（アップストリーム）ノードであり、第１のネットワークデバイスは下流（ダウンストリーム）ノードである。第２のネットワークデバイスは、例えば、テストパケットを第１のネットワークデバイスに送信する。第２のネットワークデバイスは、一定のサイクルでテストパケットを送信し、第２のネットワークデバイスは、スケジューリングサイクルａ０で固定的にテストパケットを送信する。つまり、各スケジューリングサイクルａ０において、テストパケットを第１のネットワークデバイスに送信する。

【0069】

第１のネットワークデバイスは、テストパケットを受信した後、テストパケットが第２のネットワークデバイス上で送信されるときの送信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ０であると決定する。第１のネットワークデバイスは、自デバイス上のスケジューリングサイクルａ０に対応する目標スケジューリングサイクルを決定し、Ａｎｃｈｏｒと表記する。例えば、目標スケジューリングサイクルはスケジューリングサイクルｂ３である。また、第１のネットワークデバイスは、テストパケットが自デバイス上で受信されるときの受信スケジューリングサイクルを決定してもよく、受信スケジューリングサイクルをＣｕｒｒｅｎｔと表記する。

【0070】

これに基づいて、ＣｕｒｒｅｎｔとＡｎｃｈｏｒとを比較し、ＣｕｒｒｅｎｔがＡｎｃｈｏｒの合理的なジッタ範囲を超えている場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要があると決定し、ＣｕｒｒｅｎｔがＡｎｃｈｏｒの合理的なジッタ範囲を超えていない場合、スケジューリングサイクルの初期時間長を調整する必要がないと決定してもよい。

【0071】

例えば、スケジューリングサイクル数をｄ（ｄ＞７）とし、すなわち、合計ｄ個のＣＱがあり、ｄ個のスケジューリングサイクルとｄ個のＣＱとが一対一対応し、目標スケジューリングサイクルがＡｎｃｈｏｒであり、合理的なジッタ範囲が３つのスケジューリングサイクルであり、受信スケジューリングサイクルがＣｕｒｒｅｎｔであると仮定する。これに基づいて、初期時間長の調整方向（すなわち、初期時間長に対して増加調整または減少調整を行う）および調整量（すなわち、受信スケジューリングサイクルと目標スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数ＴｓＮｕｍ）を以下のステップで決定してもよい。

【0072】

ステップＳ１１において、調整サイクル数Ａｄｊｕｓｔを次式で算出する：Ａｄｊｕｓｔ＝（Ｃｕｒｒｅｎｔ＋ｄ－Ａｎｃｈｏｒ）ｍｏｄ ｄ。

【0073】

ステップＳ１２において、Ａｄｊｕｓｔがｄ／２より大きい場合、初期時間長の調整方向が前方調整であり、調整量が（ｄ－Ａｄｊｕｓｔ）スケジューリングサイクルであると決定し、Ａｄｊｕｓｔがｄ／２より大きくない場合、初期時間長の調整方向が後方調整であり、調整量がＡｄｊｕｓｔスケジューリングサイクルであると決定する。

【0074】

ここで、前方調整はスケジューリングサイクルの初期時間長を減少することを示し、調整量は（ｄ－Ａｄｊｕｓｔ）スケジューリングサイクルであり、間隔サイクル数ＴｓＮｕｍはｄ－Ａｄｊｕｓｔである。後方調整はスケジューリングサイクルの初期時間長を増加することを示し、調整量はＡｄｊｕｓｔスケジューリングサイクルであり、間隔サイクル数ＴｓＮｕｍはＡｄｊｕｓｔである。

【0075】

ステップＳ１３において、時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔの値を設定する。Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔの絶対値は、例えば１０００など、グローバルに設定してもよい。また、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔの正負は、調整方向に基づいて決定してもよく、例えば、初期時間長の調整方向が前方調整である場合、すなわち、スケジューリングサイクルの初期時間長を減少する必要がある場合、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔは負の値となり、符号は「－」である。初期時間長の調整方向が後方調整である場合、すなわちスケジューリングサイクルの初期時間長を増加する必要がある場合、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔは正の値となり、符号は「＋」である。

【0076】

ステップＳ１４において、間隔サイクル数ＴｓＮｕｍと時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔとに基づいて、スケジューリングサイクルの総調整数Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒを決定する。具体的な決定方法は、上記実施例を参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0077】

可能な一実施形態では、上記決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルの調整機能をサポートするために、本実施形態では、ネットワークデバイスの構成および機能（本実施形態では、第１のネットワークデバイスの構成および機能を例とし、他のネットワークデバイスの構成および機能は類似する）として、以下の方法を用いてもよい。

【0078】

方法１において、図７Ａに示すように、第１のネットワークデバイスは、ハードウェアタイマと、決定論的転送ユニットとを含み得る。当該決定論的転送ユニットは、転送モジュールと、セッション管理モジュールと、スケジューリングサイクル管理モジュールとを含み得る。当該方法では、ハードウェアタイマはクロック入力信号を受信するために使用され、ハードウェアタイマが、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し、クロック信号蓄積数が目標時間長に対応する第２のクロックカウント数に達したときにトリガ信号を生成する。当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの終了時刻とされ、かつ、当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルの開始時刻とされる。ここで、ハードウェアタイマによって生成された２つの隣接するトリガ信号の間隔は、目標時間長である。

【0079】

１、セッション管理モジュール：セッション管理モジュールは、第２のネットワークデバイスとのセッションを確立するために用られる。このセッションの機能は、第２のネットワークデバイスが当該セッションを介して周期的に第１のネットワークデバイスにテストパケットを送信することである。当該テストパケットの送信サイクルＴは、誤差累積速度に応じて設定され、ここでは限定されない。決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルの調整プロセスは、当該テストパケットによってトリガされる。もちろん、実際の応用では、決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルの調整プロセスは、決定論的フローに属するデータパケットによってトリガされてもよい。

【0080】

セッション管理モジュールは、転送モジュールからスケジューリングサイクル情報を受信してもよく、当該スケジューリングサイクル情報は、転送モジュールがテストパケットを受信したときのＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓ、ノード識別子、およびＣＳＱＦパラメータを含んでもよいが、これらに限定されない。ここで、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓは、第１のネットワークデバイスの現在のスケジューリングサイクルを決定するためのスケジューリングサイクルのグローバルカウント（ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓ）の値を表す。例えば、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓが１の場合、１つ目のスケジューリングサイクルを表し、例えば、スケジューリングサイクルｂ０を表す。Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓが２の場合、２つ目のスケジューリングサイクルを表し、例えば、スケジューリングサイクルｂ１を表す。以降も同様である。ノード識別子は、第２のネットワークデバイスのノード識別子を表す。ＣＳＱＦパラメータは、エグレスインタフェース情報、すなわち、テストパケットに対応するエグレスインタフェース情報を含んでもよい。

【0081】

セッション管理モジュールは、セッション情報テーブルを維持してもよい。当該セッション情報テーブルは、ＵｐＮｏｄｅＩｄと、ＩｎｔｅｒｆａｃｅＩｄと、Ａｎｃｈｏｒとの間のマッピング関係を含むが、これらに限定されない。ここで、ＵｐＮｏｄｅＩｄは、第２のネットワークデバイスのノード識別子を表し、一意である限り、ユーザによって手動で設定されてもよく、ＩＰアドレスなどのデバイスの一意の識別子であってもよい。ＩｎｔｅｒｆａｃｅＩｄは、第１のネットワークデバイスのインタフェース識別子を表し、ユーザによって手動で設定されてもよい。

【0082】

Ａｎｃｈｏｒは、スケジューリングサイクルの識別子を表し、第２のネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクルに対応する関連スケジューリングサイクルを表すために用いられる。すなわち、指定スケジューリングサイクルで第２のネットワークデバイスによって送信されたパケットが第１のネットワークデバイスに到着した後、当該パケットを当該関連スケジューリングサイクルに対応するＣＱに格納すべきである。

【0083】

ここで、指定スケジューリングサイクルと関連スケジューリングサイクルとの間のマッピング関係、すなわち、第２のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルと第１のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルとの間のマッピング関係は、事前に設定されていてもよく、何らかのアルゴリズムを用いて決定されてもよい。当該マッピング関係を取得する方法については特に制限されない。

【0084】

本実施形態では、第２のネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクルをスケジューリングサイクルａ０とし、第１のネットワークデバイスの関連スケジューリングサイクルをスケジューリングサイクルｂ３とする。これに基づいて、セッション情報テーブル内のＡｎｃｈｏｒはスケジューリングサイクルｂ３の識別子を表し、つまり、Ａｎｃｈｏｒの値によってスケジューリングサイクルｂ３を知ることができる。

【0085】

セッション管理モジュールは、転送モジュールからスケジューリングサイクル情報を受信した後、ノード識別子とエグレスインタフェース情報をインデックスとしてセッション情報テーブルを問い合わせ、Ａｎｃｈｏｒ値を取得し、Ａｎｃｈｏｒ値に基づいて関連スケジューリングサイクルを決定してもよい。Ａｎｃｈｏｒがスケジューリングサイクルｂ３の識別子を表す場合、関連スケジューリングサイクルは、第２のネットワークデバイスのスケジューリングサイクルａ０に対応するスケジューリングサイクルｂ３であると決定される。

【0086】

第２のネットワークデバイスの送信スケジューリングサイクル、第２のネットワークデバイスの指定スケジューリングサイクル、および第１のネットワークデバイスの関連スケジューリングサイクルに基づいて、第１のネットワークデバイス上の、当該送信スケジューリングサイクルに対応する目標スケジューリングサイクルを決定することができる。例えば、送信スケジューリングサイクルと指定スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数は、目標スケジューリングサイクルと関連スケジューリングサイクルとの間の間隔サイクル数と等しくてもよい。例えば、第２のネットワークデバイスの送信スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルａ０である場合、すなわち、テストパケットがスケジューリングサイクルａ０で送信される場合、第２のネットワークデバイスの送信スケジューリングサイクルと指定スケジューリングサイクルとが同じであることを示す。したがって、第１のネットワークデバイスの目標スケジューリングサイクルと関連スケジューリングサイクルとが同じである、すなわち、目標スケジューリングサイクルがスケジューリングサイクルｂ３であると決定される。

【0087】

以上により、セッション管理モジュールにより、目標スケジューリングサイクル、例えばスケジューリングサイクルｂ３を決定することができる。

【0088】

セッション管理モジュールは、転送モジュールからスケジューリングサイクル情報を受信した後、スケジューリングサイクル情報におけるＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓに基づいて、第１のネットワークデバイスの受信スケジューリングサイクルを決定してもよい。当該受信スケジューリングサイクルをＣｕｒｒｅｎｔと表記し、第１のネットワークデバイスが当該受信スケジューリングサイクルでテストパケットを受信することを表す。

【0089】

目標スケジューリングサイクルＡｎｃｈｏｒと受信スケジューリングサイクルＣｕｒｒｅｎｔとに基づいて、セッション管理モジュールは、ステップＳ１１～ステップＳ１４を用いて、調整サイクル数Ａｄｊｕｓｔ、調整方向、間隔サイクル数ＴｓＮｕｍ、時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ、および総調整数Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒなどのパラメータを決定し、ここでは説明を省略する。

【0090】

２、ハードウェアタイマ：ハードウェアタイマは、ＣＰＵ内部の高精度ハードウェアタイマであり、設定パラメータに基づいてトリガ信号を生成することができる。ハードウェアタイマの入力は、システムクロックのクロック入力信号である。システムクロックの周波数が１Ｇの場合、すなわち各ｔｉｃｋが１ｎｓであると、１ｎｓ毎に１つのクロック入力信号が生成されることを示す。ハードウェアタイマは、１ｎｓ毎に１つのクロック入力信号を受信することができ、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定することができる。つまり、クロック入力信号を受信するたびに、クロック信号蓄積数に１を加算する。

【0091】

スケジューリングサイクル管理モジュールは、設定パラメータ（例えば、カウント値）をハードウェアタイマに配布してもよい。スケジューリングサイクルの実際の時間長が初期時間長である場合、初期時間長に対応する第１のクロックカウント数をカウント値とする。例えば、第１のクロックカウント数を３００００とする。これに基づいて、クロック信号蓄積数が第１のクロックカウント数に達するたびに、ハードウェアタイマは、トリガ信号を生成して、スケジューリングサイクル管理モジュールに出力する。トリガ信号は、第１のクロックカウント数に基づいて生成されるため、隣接する２つのトリガ信号の間隔は第１のクロックカウント数と一致し、すなわち、隣接する２つのトリガ信号の間隔が初期時間長である。また、スケジューリングサイクルの実際の時間長が目標時間長である場合、目標時間長に対応する第２のクロックカウント数をカウント値とすることができる。例えば、第２のクロックカウント数を２９０００または３１０００とする。これに基づいて、クロック信号蓄積数が第２のクロックカウント数に達するたびに、ハードウェアタイマは、トリガ信号を生成して、スケジューリングサイクル管理モジュールに出力する。トリガ信号は、第２のクロックカウント数に基づいて生成されるため、隣接する２つのトリガ信号の間隔が目標時間長である。

【0092】

例示的に、ハードウェアタイマによって生成されたトリガ信号について、当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの終了時刻とされ、かつ、当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルの開始時刻とされる。トリガ信号は、トリガ信号に基づいてスケジューリングサイクルの開始時刻と終了時刻を決定できる限り、割り込み信号または他のタイプの信号であってもよく、特に限定しない。

【0093】

３、転送モジュール：転送モジュールは、第２のネットワークデバイスから送信されたテストパケットを受信し、当該テストパケットから第２のネットワークデバイスのノード識別子とＣＳＱＦパラメータ（当該テストパケットに対応するエグレスインタフェース情報など）を取得し、スケジューリングサイクル管理モジュールからＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを取得し、当該ノード識別子、当該ＣＳＱＦパラメータ、およびＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓでスケジューリングサイクル情報を構成し、当該スケジューリングサイクル情報をセッション管理モジュールに送信するために使用される。セッション管理モジュールは当該スケジューリングサイクル情報に基づいてＡｄｊｕｓｔ＿ＣｏｕｎｔｅｒやＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔなどのパラメータを決定する。具体的なプロセスは、セッション管理モジュールの関連機能を参照することができる。

【0094】

４、スケジューリングサイクル管理モジュール：スケジューリングサイクル管理モジュールは、ハードウェアタイマによって生成されたトリガ信号を受信し、トリガ信号を受信するたびにＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを更新するために使用される。例えば、１回目にトリガ信号を受信したとき、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを１に更新し、１つ目のスケジューリングサイクルを表し、２回目にトリガ信号を受信したとき、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを２に更新し、２つ目のスケジューリングサイクルを表す。以降も同様である。

【0095】

スケジューリングサイクル管理モジュールは、セッション管理モジュールからＪｉｔｔｅｒ＿ＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔとＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒなどのパラメータを取得し、Ｊｉｔｔｅｒ＿ＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔとＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒに基づいて設定パラメータ（例えば、カウント値）を決定し、カウント値をハードウェアタイマに配布して、ハードウェアタイマのカウント値を調整する。

【0096】

例えば、初期時間長に対応する第１のクロックカウント数が３００００であると仮定すると、スケジューリングサイクルの実際の時間長が初期時間長である場合、スケジューリングサイクル管理モジュールは、カウント値３００００をハードウェアタイマに配布する。

【0097】

スケジューリングサイクルの実際の時間長が目標時間長に更新された後、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔが「＋１０００」の場合、スケジューリングサイクル管理モジュールは、カウント値３１０００をハードウェアタイマに配布し、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔが「－１０００」の場合、スケジューリングサイクル管理モジュールは、カウント値２９０００をハードウェアタイマに配布する。

【0098】

更新されたカウント値３１０００または２９０００がハードウェアタイマに配布された後、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒが６０であると仮定すると、スケジューリングサイクル管理モジュールは、６０個のトリガ信号を連続的に受信した後、スケジューリングサイクルの実際の時間長が初期時間長に更新され、スケジューリングサイクルの実際の時間長の次の更新まで、カウント値３００００をハードウェアタイマに再配布する。

【0099】

例示的に、カウント値の調整プロセスは、図７Ｂに示すように、以下のステップで実行することができる。

【0100】

ステップＳ２１において、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒが０であれば、ステップＳ２７を実行し、そうでなければステップＳ２２を実行する。

【0101】

ステップＳ２２において、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔが０であれば、ステップＳ２４を実行し、そうでなければステップＳ２３を実行する。

【0102】

ステップＳ２３において、ハードウェアタイマのカウント値をＣ＋Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔに書き込み、スケジューリングサイクルの実際の時間長を調整する。すなわち、スケジューリングサイクルの実際の時間長を初期時間長から目標時間長に更新する。なお、ここでのＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔは正の値であっても負の値であってもよい。ハードウェアタイマのカウント値をＣ＋Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔに書き込んだ後、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを０に設定し、ステップＳ２６を実行してもよい。

【0103】

実際の状況に応じて、スケジューリングサイクルの調整プロセスは、１つのスケジューリングサイクルの調整だけではなく、複数のスケジューリングサイクルに拡張してもよい。したがって、１つ目のスケジューリングサイクルを調整した後、スケジューリングサイクルをすぐに元に戻さないため、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを０に設定した後、ステップＳ２４ではなくステップＳ２６を実行する。

【0104】

ステップＳ２４において、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒが１より大きければ、ステップＳ２６を実行し、そうでなければステップＳ２５を実行する。

【0105】

ステップＳ２５において、ハードウェアタイマのレジスタをＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔに書き込み、スケジューリングサイクルを元に戻し、ステップＳ２６を実行し、すなわち、実際の時間長を初期時間長に戻し、ハードウェアタイマのカウント値をＣに書き込む。

【0106】

ステップＳ２６において、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒを１減らし、ステップＳ２１に戻る。

【0107】

ステップＳ２７において、タイマの割り込みサービスのその他の処理を行う。

【0108】

方法２において、図７Ｃに示すように、第１のネットワークデバイスは、ハードウェアモジュール（例えば、ハードウェアタイマ）と、決定論的転送ユニットとを含み得る。決定論的転送ユニットは、転送モジュールと、セッション管理モジュールと、スケジューリングサイクル管理モジュールとを含み得る。ハードウェアモジュールはレジスタを含み得、クロック入力信号を受信するために使用される。ハードウェアモジュールは、クロック入力信号を受信するたびに、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し、クロック信号蓄積数をハードウェアモジュールのレジスタに格納する。現在のスケジューリングサイクルの開始時に、転送モジュールは、目標時間長に対応する第２のクロックカウント数に基づいて、現在のスケジューリングサイクルのクロック信号目標数を決定する。転送モジュールは、レジスタにクロック信号蓄積数を問い合わせ、得られたクロック信号蓄積数が当該クロック信号目標数に達した場合、現在のスケジューリングサイクルが終了したと判断し、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルを現在のスケジューリングサイクルに更新する。

【0109】

１、ハードウェアタイマ：ハードウェアタイマの入力は、システムクロックのクロック入力信号である。システムクロックの周波数が１Ｇの場合、ハードウェアタイマは、１ｎｓ毎に１つのクロック入力信号を受信することができる。ハードウェアタイマは、クロック入力信号を受信するたびに、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定する。すなわち、クロック入力信号を受信するたびに、クロック信号蓄積数に１を加算する。クロック入力信号を受信するたびに、クロック信号蓄積数をハードウェアタイマのレジスタに格納することができる。

【0110】

方式１と比較すると、方式２では、ハードウェアタイマは、クロック信号蓄積数をレジスタに格納するだけで、トリガ信号を生成してスケジューリングサイクル管理モジュールに出力する必要がなく、スケジューリングサイクル管理モジュールも設定パラメータ（例えば、カウント値）をハードウェアタイマに配布する必要がない。

【0111】

２、セッション管理モジュール：セッション管理モジュールは、転送モジュールからスケジューリングサイクル情報を受信し、当該スケジューリングサイクル情報は、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓ、ノード識別子、およびＣＳＱＦパラメータを含むが、これらに限定されない。セッション管理モジュールは、スケジューリングサイクル情報に基づいてセッション情報テーブルを問い合せ、関連スケジューリングサイクルを取得し、目標スケジューリングサイクルを決定する。セッション管理モジュールは、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓに基づいて受信スケジューリングサイクルを決定する。目標スケジューリングサイクルと受信スケジューリングサイクルとに基づいて、調整サイクル数Ａｄｊｕｓｔ、調整方向、間隔サイクル数ＴｓＮｕｍ、時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ、および総調整数Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒなどのパラメータを決定する。

【0112】

３、転送モジュール：転送モジュールは、第２のネットワークデバイスから送信されたテストパケットを受信し、当該テストパケットから第２のネットワークデバイスのノード識別子とＣＳＱＦパラメータを取得し、スケジューリングサイクル管理モジュールからＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを取得し、当該ノード識別子、当該ＣＳＱＦパラメータ、およびＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓでスケジューリングサイクル情報を構成し、当該スケジューリングサイクル情報をセッション管理モジュールに送信するために使用される。

【0113】

現在のスケジューリングサイクルについて、現在のスケジューリングサイクルの開始時に、クロック信号の初期数をｘ（ハードウェアタイマのレジスタに格納されたクロック信号蓄積数がｘであることを表す）であると仮定する。これに基づいて、転送モジュールは、現在のスケジューリングサイクルのクロック信号目標数を決定することができる。例えば、スケジューリングサイクルの実際の時間長が初期時間長である場合、転送モジュールは、初期時間長に対応する第１のクロックカウント数、例えば３００００を決定し、初期数ｘと第１のクロックカウント数との和を、現在のスケジューリングサイクルのクロック信号目標数とする。スケジューリングサイクルの実際の時間長が目標時間長に更新される場合、転送モジュールは、目標時間長に対応する第２のクロックカウント数、例えば２９０００または３１０００を決定し、初期数ｘと第２のクロックカウント数との和を、現在のスケジューリングサイクルのクロック信号目標数とする。

【0114】

転送モジュールは、現在のスケジューリングサイクルのクロック信号目標数に基づいて、ハードウェアタイマのレジスタにクロック信号蓄積数を問い合わせ、得られたクロック信号蓄積数が当該クロック信号目標数に達していない場合、現在のスケジューリングサイクルを維持する。得られたクロック信号蓄積数が当該クロック信号目標数に達した場合、現在のスケジューリングサイクルが終了したと判断し、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルを現在のスケジューリングサイクルに更新し、当該クロック信号目標数を当該スケジューリングサイクルのクロック信号の初期数ｘとする。

【0115】

ここで、スケジューリングサイクル管理モジュールは、設定パラメータを転送モジュールに配布してもよく、例えば、初期時間長に対応する第１のクロックカウント数または目標時間長に対応する第２のクロックカウント数を転送モジュールに配布する。転送モジュールは、当該設定パラメータに基づいて現在のスケジューリングサイクルのクロック信号目標数を決定する。

【0116】

転送モジュールは、クロック信号蓄積数がクロック信号目標数に達したときに、トリガ信号を生成して、スケジューリングサイクル管理モジュールに出力してもよい。ここで、転送モジュールによって生成されたトリガ信号について、当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの終了時刻とされ、かつ、当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルの開始時刻とされる。

【0117】

４、スケジューリングサイクル管理モジュール：スケジューリングサイクル管理モジュールは、転送モジュールによって生成されたトリガ信号を受信し、トリガ信号を受信するたびにＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを更新するために使用される。スケジューリングサイクル管理モジュールは、セッション管理モジュールからＪｉｔｔｅｒ＿ＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔとＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒなどのパラメータを取得し、Ｊｉｔｔｅｒ＿ＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔとＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒに基づいて設定パラメータを決定し、設定パラメータを転送モジュールに配布することができる。スケジューリングサイクル管理モジュールの実現方法は、方法１を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0118】

方法３において、図７Ｄに示すように、第１のネットワークデバイスは、サイクル調整ユニットと、決定論的転送ユニットとを含み得る。決定論的転送ユニットは、転送モジュールと、セッション管理モジュールと、スケジューリングサイクル管理モジュールとを含み得る。サイクル調整ユニットは、制御ロジック（例えば、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＡＳＩＣ）と、第１のレジスタと、第２のレジスタと、第３のレジスタとを含み得る。制御ロジックはクロック入力信号を受信するために使用され、第１のレジスタは初期時間長に対応する第１のクロックカウント数を格納するために使用され、第２のレジスタは時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを格納するために使用され、第３のレジスタはスケジューリングサイクルの総調整数Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒを格納するために使用される。ここで、第２のレジスタの最上位ビットは符号ビットであってもよく、１は「－」を表し、０は「＋」を表す。第２のレジスタの最上位ビット以外の残りのビットは｜Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ｜を表す。

【0119】

当該方法では、制御ロジックは、第１のクロックカウント数と時間長調整量とに基づいて、目標時間長に対応する第２のクロックカウント数を決定し、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し、クロック信号蓄積数が第２のクロックカウント数に達したときにトリガ信号を生成する。ここで、トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの終了時刻とされ、かつ、トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルの開始時刻とされる。制御ロジックは、第２のクロックカウント数に基づいてＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒ個のトリガ信号を生成した後、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し続け、クロック信号蓄積数が初期時間長に対応する第１のクロックカウント数に達したときにトリガ信号を生成する。

【0120】

１、セッション管理モジュール：セッション管理モジュールは、転送モジュールからスケジューリングサイクル情報を受信し、当該スケジューリングサイクル情報は、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓ、ノード識別子、およびＣＳＱＦパラメータを含むが、これらに限定されない。セッション管理モジュールは、スケジューリングサイクル情報に基づいてセッション情報テーブルを問い合せ、関連スケジューリングサイクルを取得し、目標スケジューリングサイクルを決定する。セッション管理モジュールは、Ｔｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓに基づいて受信スケジューリングサイクルを決定する。目標スケジューリングサイクルと受信スケジューリングサイクルとに基づいて、調整サイクル数Ａｄｊｕｓｔ、調整方向、間隔サイクル数ＴｓＮｕｍ、時間長調整量Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ、および総調整数Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒなどのパラメータを決定する。

【0121】

例として、セッション管理モジュールは、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔをサイクル調整ユニットの第２のレジスタに書き込み、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒをサイクル調整ユニットの第３のレジスタに書き込むことができる。

【0122】

２、転送モジュール：転送モジュールは、第２のネットワークデバイスから送信されたテストパケットを受信し、当該テストパケットから第２のネットワークデバイスのノード識別子とＣＳＱＦパラメータを取得し、スケジューリングサイクル管理モジュールからＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを取得し、当該ノード識別子、当該ＣＳＱＦパラメータ、およびＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓでスケジューリングサイクル情報を構成し、当該スケジューリングサイクル情報をセッション管理モジュールに送信するために使用される。

【0123】

３、スケジューリングサイクル管理モジュール：スケジューリングサイクル管理モジュールは、制御ロジックによって生成されたトリガ信号を受信し、トリガ信号を受信するたびにＴｅｍｐ＿ＣＳＱＦ＿Ｊｉｆｆｉｅｓを更新するために使用される。スケジューリングサイクル管理モジュールは、初期時間長に対応する第１のクロックカウント数を決定し、第１のクロックカウント数を第１のレジスタに書き込む。

【0124】

４、制御ロジック：制御ロジックの入力は、システムクロックのクロック入力信号である。システムクロックの周波数が１Ｇの場合、１ｎｓ毎に１つのクロック入力信号を受信し、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定する。つまり、クロック入力信号を受信するたびに、クロック信号蓄積数に１を加算する。

【0125】

初期状態では、スケジューリングサイクルの実際の時間長は初期時間長であり、第１のレジスタには第１のクロックカウント数が格納され、第２のレジスタと第３のレジスタは空である。これに基づいて、クロック信号蓄積数が第１のクロックカウント数に達するたびに、制御ロジックは、トリガ信号を生成して、スケジューリングサイクル管理モジュールに出力する。制御ロジックによって生成された２つの隣接するトリガ信号の間隔は、初期時間長である。

【0126】

スケジューリングサイクルの実際の時間長が目標時間長に更新されると、セッション管理モジュールは、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒを第３のレジスタに書き込み、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを第２のレジスタに書き込む。制御ロジックは、第２のレジスタおよび第３のレジスタにデータが書き込まれたことを知った後、第１のレジスタから第１のクロックカウント数を読み出し、第２のレジスタからＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを読み出し、第１のクロックカウント数とＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔとに基づいて、目標時間長に対応する第２のクロックカウント数を決定する。これに基づいて、クロック信号蓄積数が第２のクロックカウント数に達するたびに、制御ロジックは、トリガ信号を生成して、スケジューリングサイクル管理モジュールに出力する。制御ロジックによって生成された２つの隣接するトリガ信号の間隔は、目標時間長である。

【0127】

例示的に、制御ロジックによって生成されたトリガ信号について、当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの終了時刻とされ、かつ、当該トリガ信号の生成時刻は、現在のスケジューリングサイクルの次のスケジューリングサイクルの開始時刻とされる。トリガ信号は、トリガ信号に基づいてスケジューリングサイクルの開始時刻と終了時刻を決定できる限り、割り込み信号または他のタイプの信号であってもよく、特に限定しない。

【0128】

例示的に、制御ロジックは、第３のレジスタからＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒを読み出し、第２のクロックカウント数に基づいてＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒ個のトリガ信号を生成した後、スケジューリングサイクルの実際の時間長を初期時間長に更新し、すなわち、目標時間長から初期時間長に戻してもよい。したがって、制御ロジックは、第１のレジスタから第１のクロックカウント数を読み出し、第１のクロックカウント数に基づいてトリガ信号を生成する。例えば、クロック信号蓄積数が第１のクロックカウント数に達するたびに、制御ロジックは、トリガ信号を生成して、スケジューリングサイクル管理モジュールに出力する。２つの隣接するトリガ信号の間隔は、初期時間長である。

【0129】

例示的に、図７Ｅに示すように、制御ロジックの処理フローは、以下のステップを含み得る。

【0130】

ステップＳ３１において、電源投入による初期化後、第１のクロックカウント数を第１のレジスタに書き込み、制御ロジックはＡｄｊｕｓｔＥｖｅｎｔ（調整イベント）を０に初期化する。制御ロジックは、第１のレジスタから第１のクロックカウント数を読み出してＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅ（カウント値）に書き込み、ＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅでトリガ信号を生成する。当該トリガ信号は、割り込み信号であってもよいし、他のタイプの信号でもよい。以下、割り込み信号を例に説明する。

【0131】

ステップＳ３２では、実行において、制御ロジックは、第２のレジスタに対する書き込みが発生したか否かを判定する。書き込みがなければ、第２のレジスタに対する書き込みが発生したか否かを判断し続ける。書き込みがあれば、制御ロジックはＡｄｊｕｓｔＥｖｅｎｔを１に修正する。ここで、セッション管理モジュールは、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを第２のレジスタに書き込み、Ａｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒを第３のレジスタに書き込んでもよい。したがって、制御ロジックは第２のレジスタに対する書き込みを検出することができる。セッション管理モジュールは、まず第２のレジスタに対する書き込みを実行し、第２のレジスタに対する書き込みが完了した後、第３のレジスタに対する書き込みを実行してもよい。

【0132】

ステップＳ３３において、制御ロジックは、割り込み信号が生成されると、ＡｄｊｕｓｔＥｖｅｎｔが１であるか否かを判断し、ＡｄｊｕｓｔＥｖｅｎｔが１であればＡｄｊｕｓｔＥｖｅｎｔを０に設定してステップＳ３４を実行し、ＡｄｊｕｓｔＥｖｅｎｔが１でなければ、ステップＳ３６を実行する。

【0133】

ステップＳ３４において、制御ロジックは、第３のレジスタからＡｄｊｕｓｔ＿Ｃｏｕｎｔｅｒを読み出し、Ａｄｊｕｓｔ＿ＣｏｕｎｔｅｒをＡｄｊｕｓｔＣｏｕｎｔ（調整数）に書き込む。制御ロジックは、第１のレジスタから第１のクロックカウント数ＢａｓｅＣｏｕｎｔｅｒを読み出し、第２のレジスタからＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを読み出し、ステップＳ３５を実行する。

【0134】

ステップＳ３５において、Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔの最上位ビットが１である場合、制御ロジックは、ＢａｓｅＣｏｕｎｔｅｒから、最上位ビットを除いたＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを引いた値を第２のクロックカウント数として、ＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅに書き込むことができる。Ｊｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔの最上位ビットが０である場合、制御ロジックは、ＢａｓｅＣｏｕｎｔｅｒに、最上位ビットを除いたＪｉｔｔｅｒ＿Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔを加えた値を第２のクロックカウント数として、ＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅに書き込むことができる。

【0135】

ステップＳ３６において、ＡｄｊｕｓｔＣｏｕｎｔが０でない場合、制御ロジックは、ＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅに基づいて割り込み信号を生成し（すなわち、クロック信号蓄積数がＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅの値に達したときに、割り込み信号を生成し）、ＡｄｊｕｓｔＣｏｕｎｔを１減らす。ＡｄｊｕｓｔＣｏｕｎｔが０である場合、制御ロジックは、第１のレジスタから第１のクロックカウント数を読み出してＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅに書き込み、ＣｏｕｎｔｅｒＶａｌｕｅでトリガ信号を生成する。

【0136】

方法４において、図７Ｆに示すように、第１のネットワークデバイスは、ハードウェアモジュール（例えば、制御ロジック）と、決定論的転送ユニットとを含み得る。制御ロジックはレジスタを含み得、クロック入力信号を受信するために使用される。制御ロジックは、クロック入力信号を受信するたびに、クロック入力信号に基づいてクロック信号蓄積数を決定し、クロック信号蓄積数をレジスタに格納する。方法４の実施形態は方法２と類似し、ハードウェアタイマを制御ロジックに置き換えればよいので、ここでは繰り返さない。

【0137】

以上の技術的解決手段からわかるように、本発明の実施形態では、ＣＳＱＦに基づいて決定論的ネットワークのパケット伝送を実現し、決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルの実際の時間長を調整する（すなわち、初期時間長から目標時間長まで調整する）ことにより、決定論的ネットワークのスケジューリングサイクルを動的に制御する。これにより、ＣＳＱＦは厳密な周波数同期に依存せず、リンク伝送遅延の変動に適応できるようになり、広域ネットワークにおけるＣＳＱＦの適応性が大幅に向上する。ＣＳＱＦを実現することで、進行中の伝送サービスに影響を与えることなく、決定論的伝送能力を提供することができる。隣接するネットワークデバイス間のサイクルマッピングの累積誤差を検知し定量化することで、累積誤差を調整するメカニズムを確立し、累積誤差を調整するプロセスがスムーズに行われるようにし、累積誤差がある閾値に達したとき、累積誤差を調整必要量に変換し、複数のスケジューリングサイクルの時間長調整をスムーズに実現し、調整数に達すると、スケジューリングサイクルの時間長を初期時間長に戻す。

【0138】

上述の方法と同様の思想に基づき、本発明の実施形態はさらに、ネットワークデバイスを提供し、当該ネットワークデバイスは、プロセッサと、機械可読記憶媒体とを含み、前記機械可読記憶媒体にはプロセッサによって実行可能な機械実行可能命令が記憶されており、前記プロセッサは、本発明の上記実施形態に開示されるスケジューリングサイクルを調整する方法を実施するように機械実行可能命令を実行するために使用される。

【0139】

上述の方法と同様の思想に基づき、本発明の実施形態はさらに、複数のコンピュータ命令が記憶されている機械可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータ命令がプロセッサによって実行されると、本発明の上記実施形態に開示されるスケジューリングサイクルを調整する方法が実施され得る。

【0140】

ここで、上記機械可読記憶媒体は、任意の電子的、磁性的、光学的または他の物理的記憶装置であってもよく、実行可能な命令、データなどの情報を含むか、または記憶することができる。例えば、機械可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、ストレージドライブ（ハードドライブなど）、ソリッドステートドライブ、任意の記憶ディスク（光ディスク、ＤＶＤなど）、または類似の記憶媒体や、これらの組み合わせであってもよい。

【0141】

上記実施形態で説明したシステム、装置、モジュールまたはユニットは、具体的には、コンピュータチップ、エンティティ、または何らかの機能を有する製品によって実現されてもよい。典型的な実現デバイスはコンピュータであり、コンピュータの具体的な形態はパーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、携帯電話、カメラ付き電話、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント、メディアプレーヤ、ナビゲーションデバイス、電子メール送受信デバイス、ゲーム機、タブレット、ウェアラブルデバイス、またはこれらのデバイスの任意のいくつかの組み合わせであってもよい。

【0142】

なお、説明の便宜上、上記の装置を説明するときに機能によって様々なユニットに分けてそれぞれ説明する。もちろん、本発明を実施する際に、各ユニットの機能を同一または複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアで実現することも可能である。

【0143】

当業者であれば分かるように、本発明の実施形態が、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。したがって、本発明は、ハードウェアだけからなる実施例、ソフトウェアだけからなる実施例、またはソフトウェアとハードウェアを組み合わせた実施例なる形態を用いてもよい。さらに、本発明の実施形態は、コンピュータで使用可能なプログラムコードを含む１つまたは複数のコンピュータで使用可能な記憶媒体（磁気ディスクメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、光学メモリなどを含むが、これらに限定されない）において実施されるコンピュータプログラム製品の形態であってもよい。

【0144】

本発明は、本発明の実施形態に係る方法、デバイス（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図を参照して説明される。フローチャートおよび／またはブロック図における各フローおよび／またはブロック、並びにフローチャートおよび／またはブロック図におけるフローおよび／またはブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実現されてもよいことが理解されるべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、マシンを生成するために、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または他のプログラム可能なデータ処理デバイスのプロセッサに提供されてもよく、それにより、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理デバイスのプロセッサによって実行される命令により、フローチャートの１つまたは複数のフローおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能を実現するための装置が生成される。

【0145】

また、これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル可能なデータ処理デバイスに特定の方法で動作するように指示することができるコンピュータ可読メモリに記憶されてもよく、その結果、当該コンピュータ可読メモリに記憶された命令は、フローチャートの１つまたは複数のフローおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能を実現するための命令装置を含む製品が生成される。

【0146】

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理デバイスにロードされてもよく、それにより、一連の動作ステップがコンピュータまたは他のプログラム可能なデバイス上で実行されることで、コンピュータにより実施される処理が生成され、それによりコンピュータまたは他のプログラム可能なデバイス上で実行される命令はフローチャートの１つまたは複数のフローおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能を実現するためのステップを提供する。

【0147】

以上は、本発明の実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとって、本発明は様々な変更および変化が可能である。本発明の精神と原理の範囲内で行われたいかなる修正、同等な置換、向上などは、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれるものとするべきである。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【国際調査報告】