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JP7582004B2 - Gate status confirmation system, gate status confirmation method, and communication device - Google Patents
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JP7582004B2 - Gate status confirmation system, gate status confirmation method, and communication device - Google Patents

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Description

本発明は、TSN(Time-Sensitive Networking)の「IEEE802.1AS(gPTP)」機能と、「IEEE802.1Qbv(トラフィックスケジューリング」機能とを搭載した通信装置に関する。 The present invention relates to a communication device equipped with the "IEEE802.1AS (gPTP)" function and the "IEEE802.1Qbv (traffic scheduling)" function of TSN (Time-Sensitive Networking).

特許文献1・非特許文献1に記載されたTSNは、標準のイーサネット(登録商標)を拡張する産業用ネットワークとITネットワークとを相互運用するネットとワーク技術であって、「IEEE802.1AS」や「IEEE802.1Qbv」など複数の規格から構成されている。 TSN, described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, is a network technology that enables interoperability between industrial networks and IT networks that extend standard Ethernet (registered trademark), and is composed of multiple standards such as "IEEE802.1AS" and "IEEE802.1Qbv."

1.IEEE802.1AS
「IEEE802.1AS」規格は「gPPT」と略称される。この「gPTP」機能による時刻同期パケットはL2層で、かつ「PtoP(隣接する機器同士)」透過機能のみしか使用することができない点で通常のPTP時刻同期パケットと相違する。
1. IEEE802.1AS
The "IEEE 802.1AS" standard is abbreviated as "gPPT". The time synchronization packets by this "gPTP" function are only available at the L2 layer and only with the "PtoP (between adjacent devices)" transparency function. It differs from a normal PTP time synchronization packet.

具体的には「gPTP機能」の時刻同期は、図1に示すように、「PtoP(隣接する機器同士)」のTWOステップを経て、式1により伝送時間D(Meanpath)が計算される。 Specifically, time synchronization in the "gPTP function" involves a "PtoP (adjacent devices)" TWO step as shown in Figure 1, and the transmission time D (Meanpath) is calculated using Equation 1.

式(1):伝送時間D=「(T4-T3)+(T2-T1)」/2=「(T4-T1)-(T3-T2)」/2
図2は、PTPのONEステップによる時刻同期と前記TWOステップとの違いを「SYNC」メッセージを例に示している。すなわち、「ONEステップ」では、「T1」のタイムスタンプ情報を「SYNC」メッセージのパケットにセットして送信する。
Equation (1): Transmission time D = "(T4-T3) + (T2-T1)" / 2 = "(T4-T1) - (T3-T2)" / 2
2 shows the difference between time synchronization by the ONE step of PTP and the TWO step by using the "SYNC" message as an example. That is, in the "ONE step", the time stamp information of "T1" is set in the "SYNC" message packet and transmitted.

一方、TWOステップでは、「T1」を「SYNCメッセージ」のパケットではなく、「Follow_UP」メッセージのパケットにセットして送信する(「Pdelay_Resp_Follow_UP」メッセージも同じ。)。 On the other hand, in the TWO step, "T1" is set in the "Follow_UP" message packet rather than the "SYNC message" packet and sent (the same applies to the "Pdelay_Resp_Follow_UP" message).

そして、図2に基づく受信時間の遅れ(t3-T2)を考慮した式2を用いて「T1」からの経過時間(t1)を算出し、「t1」と「t3」との時刻差からマスター・スレーブ間の時刻補正を行う。 Then, the elapsed time (t1) from "T1" is calculated using Equation 2, which takes into account the delay in reception time (t3 - T2) based on Figure 2, and the time between the master and slave is corrected based on the time difference between "t1" and "t3".

式(2):経過時間(t1)=T1+D+(t3-T2)
2.IEEE802.1Qbv
「IEEE802.1Qbv」の時刻対応スケジューラは、イーサネットネットワーク上の通信を固定長に分割し、時間サイクルを繰り返す。これらのサイクル内で8個のイーサネット優先順位のうち1つまたは複数に割り当てるタイムスライスを構成する(「トラフィックスケジューリング」機能)。
Equation (2): Elapsed time (t1) = T1 + D + (t3 - T2)
2. IEEE802.1Qbv
The IEEE 802.1Qbv time-aware scheduler divides communications on an Ethernet network into fixed-length, repeating time cycles, and within these cycles configures time slices that are assigned to one or more of the eight Ethernet priorities (a "traffic scheduling" function).

これにより伝送保障が必要で中断できないトラフィッククラスのイーサネット伝送媒体に対して限られた時間内で排他的な使用を許可することが可能となる。これは基本的な概念を時分割多元接続(TDMA)であり、特定の期間に仮想通信チャンネルを確立することによりタイムクリティカルな通信を重要でないバックグランドトラフィックから分離することができる。 This allows a traffic class that requires guaranteed transmission and cannot be interrupted to be granted exclusive use of the Ethernet transmission medium for a limited period of time. The basic concept is Time Division Multiple Access (TDMA), which allows time-critical communications to be separated from non-critical background traffic by establishing virtual communications channels for specific periods of time.

特開2020-107943Patent Publication No. 2020-107943

“ITとOTネットワークを融合する「TSN」の概要と実装”,[online],令和3年3月3日検索,インターネット<URL:http:ednjapan.com/edn/arrticies/1803/23/news014.html>"Outline and implementation of "TSN" that combines IT and OT networks", [online], searched on March 3, 2021, Internet <URL: http:ednjapan.com/edn/arrticies/1803/23/news014.html>

TSN対応の通信装置(スイッチングハブ:以下、TSNハブとする。)は、「gPTP」機能と「トラフィックスケジューリング」機能とを搭載している。 TSN-compatible communication devices (switching hubs: hereafter referred to as TSN hubs) are equipped with the "gPTP" and "traffic scheduling" functions.

これによりTSNハブ間で時刻同期し、またTSNハブ間の距離とTSNハブを通過するための必要な時間だけずらしたパケット送信用のトラフィックスケジューリング(以下、ゲートとする。)を設定し、高負荷であっても優先パケットを遅滞なく送信することを可能としている。 This allows time synchronization between TSN hubs and sets up traffic scheduling (hereafter referred to as "gates") for packet transmission that is shifted by the distance between the TSN hubs and the time required to pass through the TSN hubs, making it possible to transmit priority packets without delay even under high load.

ところが、ゲートの設定は各TSNハブにより個別に行われるため、すべてのTSNハブ間のゲートが正常に設定されなければ、パケットが停滞するおそれがあった。 However, because gates are set up individually by each TSN hub, there is a risk of packets being stalled if the gates between all TSN hubs are not set up correctly.

そこで、本発明は、TSN対応の通信装置間のゲート状態を確認することでゲート設定の誤りなどを検出する手法の提案を解決課題としている。 The present invention aims to solve the problem of proposing a method to detect gate setting errors by checking the gate status between TSN-compatible communication devices.

(1)本発明の一態様は、TSN対応の通信装置に設定されたパケット送信用のスケジュールを定めたゲートの状態を確認するシステムであって、
前記確認を開始する一方の前記通信装置は、前記確認の対象となる任意に選択された他方の前記通信装置とパケットを往復させることにより、
前記両通信装置間の「Meanpath値」が記述されたゲート情報と、他方の前記通信装置までの実際の受信時間とを取得し、
前記ゲート情報に記述された「Meanpath値」に基づく理想の受信時間と前記実際の受信時間との時間差を算出し、
前記時間差に基づき前記ゲートの状態を確認することを特徴としている。
(1) One aspect of the present invention is a system for checking the status of a gate that defines a schedule for packet transmission set in a TSN-compatible communication device, the system comprising:
The communication device that initiates the confirmation transmits a packet to and from the other communication device that is arbitrarily selected as the target of the confirmation,
Obtain gate information describing the "mean path value" between the two communication devices and the actual reception time to the other communication device;
Calculate the time difference between the ideal reception time based on the "Meanpath value" described in the gate information and the actual reception time,
The state of the gate is confirmed based on the time difference.

(2)本発明の他の態様は、TSN対応の通信装置に設定されたパケット送信用のスケジュールを定めたゲートの状態を確認する方法であって、
前記確認を開始する一方の前記通信装置は、前記確認の対象となる任意に選択された他方の前記通信装置とパケットを往復させることにより、前記両通信装置間の「Meanpath値」が記述されたゲート情報と他方の前記通信装置までの実際の受信時間とを取得するステップと、
前記ゲート情報に記述された「Meanpath値」に基づく理想の受信時間と前記実際の受信時間との時間差を算出し、算出された前記時間差に基づき前記ゲートの状態を確認するステップと、を有することを特徴としている。
(2) Another aspect of the present invention is a method for checking the status of a gate that defines a schedule for packet transmission set in a TSN-enabled communication device, the method comprising the steps of:
A step in which one of the communication devices initiating the confirmation transmits a packet back and forth between the communication device and the other communication device arbitrarily selected as the subject of the confirmation, thereby acquiring gate information describing a "mean path value" between the two communication devices and an actual reception time to the other communication device;
The method is characterized by having a step of calculating a time difference between an ideal reception time based on a "Meanpath value" described in the gate information and the actual reception time, and confirming a state of the gate based on the calculated time difference.

(3)本発明のさらに他の態様は、TSN対応の通信装置であって、
任意に選択された他の通信装置におけるTSNのパケット送信用のスケジュールを定めたゲート状態を確認する機能を備え、
前記確認の対象となる任意に選択された他の前記通信装置とパケットを往復させることにより、前記両通信装置間の「Meanpath値」が記述されたゲート情報と他の前記通信装置までの実際の受信時間とを取得し、
前記ゲート情報に記述された「Meanpath値」に基づく理想の受信時間と、前記実際の受信時間との時間差を算出し、
前記時間差に基づき前記ゲートの状態を確認することを特徴としている。
(3) Yet another aspect of the present invention is a TSN-compatible communication device,
a function for checking a gate state that defines a schedule for packet transmission of the TSN in another arbitrarily selected communication device;
By sending a packet back and forth to another communication device arbitrarily selected as the subject of the confirmation, gate information describing a "mean path value" between the two communication devices and an actual reception time to the other communication device are obtained,
Calculate the time difference between the ideal reception time based on the "Meanpath value" described in the gate information and the actual reception time,
The state of the gate is confirmed based on the time difference.

本発明によれば、TSNハブ間のゲート状態を確認可能となるため、ゲート設定の誤りなどを検出することができる。 The present invention makes it possible to check the gate status between TSN hubs, making it possible to detect errors in gate settings, etc.

TSN時刻同期(gPTP)の概略図。Schematic diagram of TSN time synchronization (gPTP). 同 ONEステップとTWOステップとの違いを示す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram showing the difference between the ONE step and the TWO step. TSNハブのネットワーク構成図。Network configuration diagram of a TSN hub. TSNハブ内のゲート設定例を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of gate configuration within a TSN hub. 本発明の実施形態に係るゲート状態確認システムのゲート確認パケット・ゲート情報パケットの送信経路図。FIG. 2 is a diagram showing the transmission paths of a gate confirmation packet and a gate information packet of the gate status confirmation system according to the embodiment of the present invention. 同 ゲート情報の生成を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the generation of gate information. 同 ゲート状態確認要求時の処理を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the processing performed when a gate status confirmation request is made. 同 ゲート状態確認応答時の処理を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the processing performed when responding to a gate status confirmation response. 同 ゲート確認処理を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the gate confirmation process of the same. 同 「gPTP」タスクのTSNパケット転送メイン処理を示すフローチャート。13 is a flowchart showing the main TSN packet transfer processing of the "gPTP" task. 同 「gPTP」タスクのゲート確認パケット受信処理を示すフローチャート。13 is a flowchart showing the gate confirmation packet reception process of the "gPTP" task. 同 ゲート管理タスクのゲート管理メイン処理を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a gate management main process of the gate management task of the embodiment; 同 ゲート情報受信処理を示すフローチャート。4 is a flowchart showing gate information receiving processing according to the embodiment; 同 ゲート状態確認要求処理を示すフローチャート。13 is a flowchart showing the gate status confirmation request process of the embodiment; 同 ゲート状態確認応答処理を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the gate status confirmation response process of the first embodiment;

以下、本発明の実施形態に係るゲート状態確認システムを説明する。このゲート状態確認システムは、TSNハブ上に設定されたクラスごとのパケット送信用のゲートが任意のTSNハブ間で正常に動作しているか否かを確認可能としている。 The following describes a gate status confirmation system according to an embodiment of the present invention. This gate status confirmation system makes it possible to confirm whether a gate for packet transmission for each class set on a TSN hub is operating normally between any TSN hubs.

ここでは一例として図3に示すネットワークを想定する。このネットワークは、TSNハブ1~7により構成されている。このTSNハブ1~7は、TSNの「IEEE802.1AS(gPTP)」機能と、「IEEE802.1Qbv(トラフィックスケジューリング)」機能とを搭載している。 As an example, let us consider the network shown in Figure 3. This network is made up of TSN hubs 1 to 7. These TSN hubs 1 to 7 are equipped with the TSN "IEEE802.1AS (gPTP)" function and "IEEE802.1Qbv (traffic scheduling)" function.

したがって、TSNハブ1~7間では「gPTP」機能による時刻同期が可能であり、また各TSNハブ1~7の「gPTP」ポートにはTSNハブ1~7間の伝送遅延を考慮したトラフィックスケジューリング機能(以降、TSNハブ内部で「gPTP」ポートにトラフィックスケジューリングされたものをゲートと呼ぶ。)が設定されている。 As a result, time synchronization is possible between TSN hubs 1-7 using the "gPTP" function, and the "gPTP" ports of each TSN hub 1-7 are configured with a traffic scheduling function that takes into account the transmission delay between TSN hubs 1-7 (hereafter, traffic scheduled to a "gPTP" port inside a TSN hub will be referred to as a gate).

図3中のTSNハブ1~7間の「ローマ数字+TSNハブ番号」は、TSNハブ1~7間における矢印方向の「Meanpath」値を表している。すなわち、「≡-1」・「≡-2」は、TSNハブ1,2間の「Meanpath」値を示し、「≡―1」・「≡―2」は、TSNハブ2,3間の「Meanpath」値を示し、
「≡―1」・「≡―2」は、TSNハブ3,4間の「Meanpath」値を示し、
「≡―1」・「≡―2」は、TSNハブ2,5間の「Meanpath」値を示し
「≡―1」・「≡―2」は、TSNハブ5,6間の「Meanpath」値を示し
「≡―1」・「≡―2」は、TSNハブ6,7間の「Meanpath」値を示している。
3, the "Roman numerals + TSN hub numbers" between TSN hubs 1 to 7 represent the "Meanpath" values in the arrow directions between TSN hubs 1 to 7. That is, "≡-1" and "≡-2" represent the "Meanpath" values between TSN hubs 1 and 2, "≡-1" and "≡-2" represent the "Meanpath" values between TSN hubs 2 and 3,
“≡-1” and “≡-2” indicate the “Meanpath” values between TSN hubs 3 and 4,
“≡-1” and “≡-2” indicate the “Meanpath” values between TSN hubs 2 and 5, “≡-1” and “≡-2” indicate the “Meanpath” values between TSN hubs 5 and 6, and “≡-1” and “≡-2” indicate the “Meanpath” values between TSN hubs 6 and 7.

図4はTSNハブ6を一例としたゲート機能を示している。ここではTSNハブ6は、「Queue(キュー)」の「Priority(優先度)0~7」(以降、「Qpri0~7」とする。)をゲート14として設定可能であり、設定された「Qpri0~7」の順に一定時間優先で送信することができる。 Figure 4 shows the gate function using the TSN hub 6 as an example. Here, the TSN hub 6 can set "Priority 0-7" (hereafter referred to as "Qpri0-7") of the "Queue" as the gate 14, and can transmit data in the order of the set "Qpri0-7" with priority for a certain period of time.

例えばゲート14の「Qpri5」が開いた状態でTSNハブ6の「gPTP」ポート11に入ってきた「Queue5」のパケットは、「gPTP」ポート12に転送されるが、その他のゲート14の「Qpri」が開いている場合には転送されず、次回のゲート14の「Qpri5」が開くまで待ち状態となる。なお、TSNハブ1,2,4~7も同様のゲート機能を持つ。 For example, when "Qpri5" of gate 14 is open, a packet of "Queue5" that enters "gPTP" port 11 of TSN hub 6 is forwarded to "gPTP" port 12, but if "Qpri" of another gate 14 is open, the packet is not forwarded and is put into a waiting state until the next time "Qpri5" of gate 14 opens. TSN hubs 1, 2, 4 to 7 also have the same gate function.

このTSN1~7のゲート14の「Qpri」が時刻同期(gPTP)と連動して動作することにより「Qpri」に対応したパケットが、高負荷状態であってもストレスなく送信することができる。 The "Qpri" of gates 14 with TSNs 1 to 7 works in conjunction with time synchronization (gPTP), allowing packets corresponding to "Qpri" to be sent stress-free even under high load conditions.

もっとも、各TSNハブ1~7のゲート14の「Qpri」が正しく設定されていない場合には、TSNハブ1~7毎にゲート14の「Qpri」が開くまでの待ち時間がかかるようになり、最悪の場合にはパケットロスの原因となる。そこで、前記ゲート状態確認システムでは、以下の動作によりゲート状態の確認を行う。 However, if the "Qpri" of the gate 14 of each TSN hub 1-7 is not set correctly, it will take a long time to open the "Qpri" of the gate 14 for each TSN hub 1-7, which could cause packet loss in the worst case. Therefore, the gate status confirmation system checks the gate status by performing the following operations.

≪ゲート状態の確認動作≫
図3のネットワーク上に配置されたTSNハブ1~7は「gPTP」の時刻同期とゲート設定とが機能している場合に任意のTSNハブ1~7間でゲート状態の確認を行う。
<Gate status check operation>
When the TSN hubs 1 to 7 arranged on the network of FIG. 3 are functioning as time synchronization and gate settings of "gPTP", any of the TSN hubs 1 to 7 checks the gate status between them.

一例として図6~図9に基づきTSNハブ1からTSNハブ7へのゲート状態を確認する場合におけるシステムの全体動作を説明する。ここではTSNハブ1~7は、それぞれ「gPTP」タスク21,ゲート管理タスク23を備えている。 As an example, the overall operation of the system when checking the gate status from TSN hub 1 to TSN hub 7 will be described with reference to Figures 6 to 9. Here, TSN hubs 1 to 7 each have a "gPTP" task 21 and a gate management task 23.

図6~図9中の21a,23aは、ゲート状態の確認を開始するTSNハブ1の「gPTP」タスク21,ゲート管理タスク23を示している。同21b,23bは、ゲート状態の確認対象(終了)となるTSNハブ7の「gPTP」タスク21,ゲート管理タスク23を示している
(1)まず、「gPTP」タスク21aは、TSNハブ7の「ID」を設定し(図6参照)、実行フラグをセットする。
6 to 9, 21a and 23a indicate the "gPTP" task 21 and gate management task 23 of the TSN hub 1 that start checking the gate status. 21b and 23b indicate the "gPTP" task 21 and gate management task 23 of the TSN hub 7 that are the target (end) of checking the gate status. (1) First, the "gPTP" task 21a sets the "ID" of the TSN hub 7 (see FIG. 6) and sets the execution flag.

その後、TSNハブ1から「gPTP」ポート12を使ってゲート確認パケットが、図5中の矢印R1に示すように、TSNハブ2,5,6を経由してTSNハブ7に送信される。 Then, a gate confirmation packet is sent from TSN hub 1 using "gPTP" port 12 to TSN hub 7 via TSN hubs 2, 5, and 6, as shown by arrow R1 in Figure 5.

このときTSNハブ2,5,6の「gPTP」タスク21は、受信したゲート確認パケットのデータ部分25(図6参照)に自身の「ID」とパケット入力ポート(受信ポート)11側の「Meanpath値」を追加記述し、次のTSNハブに転送する。 At this time, the "gPTP" task 21 of TSN hubs 2, 5, and 6 adds its own "ID" and the "Meanpath value" of the packet input port (receiving port) 11 to the data portion 25 (see Figure 6) of the received gate confirmation packet, and forwards it to the next TSN hub.

すなわち、「TSNハブ2→TSNハブ5」,「TSNハブ5→TSNハブ6」,
「TSNハブ6→TSNハブ7」の順に転送される。最後にTSNハブ7がゲート状態確認パケットを受信すると、「gPTP」タスク21bにより、図6のゲート情報26が生成される。
That is, "TSN hub 2 → TSN hub 5", "TSN hub 5 → TSN hub 6",
The packet is transferred in the order of "TSN hub 6 -> TSN hub 7." Finally, when TSN hub 7 receives the gate status confirmation packet, the "gPTP" task 21b generates the gate information 26 shown in FIG.

詳細を説明すれば、TSNハブ7の受信時点ではゲート状態確認パケットのデータ部分25には「TSNハブ2,5,6のID」と、該「ID」毎にパケット入力ポート11側の「Meanpath値」が記述されている。 To explain in more detail, when TSN hub 7 receives the gate status confirmation packet, data portion 25 contains the "IDs of TSN hubs 2, 5, and 6" and the "Meanpath value" on the packet input port 11 side for each "ID."

そして、「gPTP」タスク21bは、前記データ部分25の情報に自身の「ID」と、自身のパケット入力ポート毎の「Meanpath値」を追記し、これによりTSNハブ1,2,5~6間の「Meanpath値」を記述したゲート情報26が生成される。 Then, the "gPTP" task 21b adds its own "ID" and the "Meanpath value" for each of its packet input ports to the information in the data section 25, thereby generating gate information 26 that describes the "Meanpath values" between TSN hubs 1, 2, 5-6.

このゲート情報26の作成後に「gPTP」タスク21bは、TSNハブ7内のゲート管理タスク23bにゲート情報通知を発行する。このゲート情報通知を受け取ったゲート管理タスク23bは、ゲート情報26を記述したゲート情報パケットを生成する。生成されたゲート情報パケットは、図5中の矢印R2に示すように、TSN6,5,2を経由してTSN1に送信される。 After creating this gate information 26, the "gPTP" task 21b issues a gate information notification to the gate management task 23b in the TSN hub 7. The gate management task 23b, which receives this gate information notification, generates a gate information packet that describes the gate information 26. The generated gate information packet is sent to TSN1 via TSNs 6, 5, and 2, as shown by the arrow R2 in FIG. 5.

(2)つぎにTSNハブ1内のゲート管理タスク23aは、ゲート情報パケットからゲート情報26を取得し、取得したゲート情報26を保存する。また、ゲート管理タスク23aは、図7に示すように、TSNハブ7に対してゲート状態確認のためにダミーパケット(ゲート状態確認要求パケット)を生成する。生成されたゲート状態確認要求パケットを矢印R1のルートでTSNハブ7に送信時刻を含めて送信する。 (2) Next, the gate management task 23a in the TSN hub 1 acquires the gate information 26 from the gate information packet and stores the acquired gate information 26. In addition, the gate management task 23a generates a dummy packet (gate status confirmation request packet) for the TSN hub 7 to confirm the gate status, as shown in FIG. 7. The generated gate status confirmation request packet is sent to the TSN hub 7 via the route indicated by the arrow R1, including the transmission time.

このゲート状態確認要求パケットをTSNハブ7が受信すると、ゲート管理タスク23bはTSNハブ7のゲート状態確認要求パケットの受信時間を算出する。ここではTSNハブ1~7は「gPTP」により時刻同期され、前記受信時間の算出は「gPTP」により同期された送受信の時刻に基づき算出される。具体的な算出方法は、図7および図8中の式(3)を用いる。 When TSN hub 7 receives this gate status confirmation request packet, gate management task 23b calculates the reception time of the gate status confirmation request packet from TSN hub 7. Here, TSN hubs 1 to 7 are time-synchronized by "gPTP", and the reception time is calculated based on the transmission and reception times synchronized by "gPTP". The specific calculation method uses formula (3) in Figures 7 and 8.

前記受信時間の算出後にゲート管理タスク23bは、前記受信時間と送信先「ID(TSNハブ1)」および送信元「ID(TSNハブ7)」とをセットしたゲート状態確認応答パケットを、矢印R2のルートでTSNハブ1に送信する。 After calculating the reception time, the gate management task 23b sends a gate status confirmation response packet containing the reception time, the destination ID (TSN hub 1), and the source ID (TSN hub 7) to TSN hub 1 via the route indicated by arrow R2.

(3)TSNハブ1がゲート状態確認応答パケットを受信すると、図8に示すように、ゲート管理タスク23aはゲート情報26に基づき理想のTSNハブ7の受信時間を算出する。具体的な算出方法は、図8中の式(4)を用いる。 (3) When the TSN hub 1 receives the gate status confirmation response packet, as shown in FIG. 8, the gate management task 23a calculates the ideal reception time of the TSN hub 7 based on the gate information 26. The specific calculation method uses formula (4) in FIG. 8.

また、ゲート管理タスク23aは、前記理想の受信時間とゲート状態確認応答パケットの前記受信時間(実際の受信時間)との時間差を求める。ここで求められた時間差は、TSNハブ1から7に設定されたゲートずれの影響を受けるため、当該ゲートずれ分だけ実際の受信時間が前記理想の受信時間と剥離した値となる。その後、ゲート管理タスク23aは、ゲート情報26および前記時間差を管理者などのコンピュータに画面出力またはファイル出力して提示する。 The gate management task 23a also finds the time difference between the ideal reception time and the reception time (actual reception time) of the gate status confirmation response packet. The time difference found here is affected by the gate offset set in TSN hubs 1 to 7, so the actual reception time deviates from the ideal reception time by the amount of the gate offset. The gate management task 23a then presents the gate information 26 and the time difference by outputting them to a screen or file on a computer such as an administrator.

(4)その後、TSNハブ1の「gPTP」タスク21aおよびゲート管理タスク23aは、図9に示すように、TSNハブ2,5,6に対してTSNハブ7と同様のゲート状態の確認(ゲート状態確認要求パケットとゲート状態確認応答パケットとの往復)を行って、確認結果30を出力する。
このときTSNハブ2,5,6の理想の受信時間は、ゲート情報26により算出可能なため、ゲート情報パケットの送信は省略される。また、確認結果30には、最初に確認対象(目的)のTSNハブ7との間の時間差が表示され、次にTSNハブ2,5,6との間の時間差が順に表示される。ここでTSNハブ7との間の時間差が小さいと判断される場合にはTSNハブ2,5,6との間の時間差は参考程度の扱いとなる。
(4) After that, the “gPTP” task 21a and the gate management task 23a of TSN hub 1 confirm the gate status of TSN hubs 2, 5, and 6 in the same manner as TSN hub 7 (transmitting a gate status confirmation request packet and a gate status confirmation response packet back and forth), as shown in FIG. 9, and output the confirmation result 30.
At this time, the ideal reception time of TSN hubs 2, 5, and 6 can be calculated from gate information 26, so transmission of gate information packets is omitted. Also, the confirmation result 30 first displays the time difference with TSN hub 7, which is the confirmation target (destination), and then displays the time differences with TSN hubs 2, 5, and 6 in order. Here, if it is determined that the time difference with TSN hub 7 is small, the time differences with TSN hubs 2, 5, and 6 are treated as just a reference.

一方、TSNハブ7との間の時間差が大きいと判断される場合にはTSNハブ2,5,6との間の時間差を確認することにより、問題となるゲートの箇所を素早く検出することが可能となる。なお、前記時間差の大小は、事前に閾値を設定することで自動的に検出できる。例えばTSNハブ7・2,5,6間の前記時間差が閾値を越えていれば、TSNハブ7の前記時間差が大きいと自動検出してもよい。 On the other hand, if it is determined that the time difference with TSN hub 7 is large, it is possible to quickly detect the location of the gate in question by checking the time differences with TSN hubs 2, 5, and 6. The size of the time difference can be automatically detected by setting a threshold value in advance. For example, if the time difference between TSN hubs 7, 2, 5, and 6 exceeds a threshold value, it may be automatically detected that the time difference of TSN hub 7 is large.

≪TSNハブの内部処理≫
前述したTSNハブ1からTSNハブ7へのゲート状態の確認動作に伴い、それぞれの内部において、
・図10のTSNパケット転送メイン処理
・図11のゲート確認パケット受信処理
・図12のゲート管理メイン処理
・図13のゲート情報受信処理
・図14のゲート状態確認要求処理
・図15のゲート状態確認応答処理
が実行される。
<TSN Hub internal processing>
In accordance with the above-mentioned gate status confirmation operation from TSN hub 1 to TSN hub 7,
10, the TSN packet transfer main process, FIG. 10, the gate confirmation packet reception process, FIG. 11, the gate management main process, FIG. 12, the gate information reception process, FIG. 13, the gate status confirmation request process, FIG. 14, and the gate status confirmation response process, FIG.

TSNパケット転送メイン処理・ゲート確認パケット受信処理は、「gPTP」タスク21により実行される。一方、ゲート管理メイン処理・ゲート情報受信処理・ゲート状態確認要求処理・ゲート状態確認応答処理は、ゲート管理タスク23により実行される。 The TSN packet transfer main process and gate confirmation packet reception process are executed by the "gPTP" task 21. On the other hand, the gate management main process, gate information reception process, gate status confirmation request process, and gate status confirmation response process are executed by the gate management task 23.

(1)TSNパケット転送メイン処理
図10に基づきTSNパケット転送メイン処理を説明する。この処理は、管理者などがコマンドを使って以下のデータA,Bを入力し、ゲート情報定義ファイルに書き込むことにより開始される。
・A:送信先TSNハブ(確認対象のTSNハブ)のID
・B:ゲート開始確認フラグ(=TRUE)
S01:TSNハブの「gPTP」タスク21は、ゲート定義ファイルを読み込んで前記データA,Bを、前記TSNハブの内部データとしてセットする。
(1) TSN Packet Transfer Main Processing The TSN packet transfer main processing will be described with reference to Fig. 10. This processing is started when an administrator or the like uses a command to input the following data A and B and writes them in the gate information definition file.
A: ID of the destination TSN hub (the TSN hub to be checked)
B: Gate start confirmation flag (= TRUE)
S01: The "gPTP" task 21 of the TSN hub reads the gate definition file and sets the data A and B as internal data of the TSN hub.

S02:「gPTP」タスク21は、自身のゲート確認開始フラグを参照することでゲート状態の確認を開始するか否かを確認する。確認の結果、前記フラグがセットされていれば、ゲート状態の確認を開始するため、S03に進む。一方、前記フラグがセットされていなければS06に進む。 S02: The "gPTP" task 21 checks whether or not to start checking the gate status by referencing its own gate check start flag. If the flag is set as a result of the check, the process proceeds to S03 to start checking the gate status. On the other hand, if the flag is not set, the process proceeds to S06.

例えばTSNハブ1の「gPTP」21aの場合はゲート確認開始フラグがセットされているため、S06に進む。一方、SNハブ2,5,6,7の「gPTP」タスク21bの場合はゲート開始フラグが未セットのため、S06に進む。 For example, in the case of "gPTP" 21a of TSN hub 1, the gate confirmation start flag is set, so proceed to S06. On the other hand, in the case of "gPTP" task 21b of SN hubs 2, 5, 6, and 7, the gate start flag is not set, so proceed to S06.

S03~S05:ゲート状態の確認を開始するTSNハブの「ID」と、確認の対象(終了)のTSNハブの「ID」(送信先TSNハブの「ID」)とをゲート情報にセットする(S03)。 S03-S05: Set the "ID" of the TSN hub that starts checking the gate status and the "ID" of the TSN hub that is the subject (end) of the check (the "ID" of the destination TSN hub) in the gate information (S03).

その後、ゲート確認パケットを生成して(S04)、「gPTP」ポート11から確認対象のTSNハブに送信する(S05)。例えばTSNハブ1の「gPTP」21aの場合は、TSNハブ7を送信先「ID」とするゲート確認パケットを生成して送信する。 After that, a gate confirmation packet is generated (S04) and sent from the "gPTP" port 11 to the TSN hub to be confirmed (S05). For example, in the case of "gPTP" 21a of TSN hub 1, a gate confirmation packet with TSN hub 7 as the destination "ID" is generated and sent.

S06,S07:S05の送信元以外のTSNハブがTSNパケットを受信すれば(S06)、そのTSNハブの「gPTP」タスク21はTSNパケットがゲート確認パケットか否かを確認する(S07)。 S06, S07: If a TSN hub other than the sender of S05 receives a TSN packet (S06), the "gPTP" task 21 of that TSN hub checks whether the TSN packet is a gate confirmation packet (S07).

確認の結果、ゲート確認パケットであればS08のゲート確認パケット受信処理に進む一方、そうでなければS09の既存のTSNパケット受信時処理に進む。例えばTSNハブ2,5,6,7の「gPTP」タスク21bであればTSNハブ1から送信されたゲート確認パケットを受信し、S08のゲート確認パケット受信処理に進む。 If the confirmation result is that it is a gate confirmation packet, the process proceeds to gate confirmation packet reception processing in S08, but if not, the process proceeds to existing TSN packet reception processing in S09. For example, the "gPTP" task 21b of TSN hubs 2, 5, 6, and 7 receives the gate confirmation packet sent from TSN hub 1, and proceeds to gate confirmation packet reception processing in S08.

(2)ゲート確認パケット受信処理
図11に基づきS08のゲート確認パケット受信処理の詳細を説明する。この処理は、前述のようにゲート確認パケットを受信したTSNハブの「gPTP」タスク21により実行される。
(2) Gate Confirmation Packet Reception Processing The gate confirmation packet reception processing in S08 will be described in detail with reference to Fig. 11. This processing is executed by the "gPTP" task 21 of the TSN hub that has received the gate confirmation packet as described above.

S11~S13:処理が開始されると、「gPTP」タスク21は、S06の受信パケット(ゲート確認パケット)から確認の対象となるTSNハブの「ID」を取得する(S11)。 S11 to S13: When processing starts, the "gPTP" task 21 obtains the "ID" of the TSN hub to be confirmed from the received packet (gate confirmation packet) of S06 (S11).

その後、取得した「ID」と自身のTSNハブの「ID」とを比較し(S12)、両者が同じであるか否かを確認する(S13)。確認の結果、同じでなければS14に進む一方、同じであればS16に進む。例えばTSNハブ2,5,6であればS14に進み、TSNハブ7であればS16に進む。 Then, the acquired "ID" is compared with the "ID" of the own TSN hub (S12) to check whether they are the same (S13). If they are not the same, the process proceeds to S14, and if they are the same, the process proceeds to S16. For example, if the TSN hubs are 2, 5, and 6, the process proceeds to S14, and if the TSN hub is 7, the process proceeds to S16.

S14,S15:ここの処理は、TSNハブ2,5,6などのゲート確認パケットを中継する中間のTSNハブにより実行される。 S14, S15: This process is performed by intermediate TSN hubs such as TSN hubs 2, 5, and 6 that relay the gate confirmation packet.

まず、S06の受信パケット(ゲート確認パケット)のデータ部分(受信情報)25に自身のTSNハブの「ID」と、S06の受信ポート11側の「Meanpath」値を追記する(S14)。 First, the "ID" of its own TSN hub and the "Meanpath" value on the receiving port 11 side of S06 are added to the data portion (received information) 25 of the received packet (gate confirmation packet) of S06 (S14).

つぎに前記追記された受信情報に基づきゲート確認パケットを作成し、前記受信ポート以外の「gPTP」ポート12から送信する(S15)。例えばTSNハブ2はTSNハブ5に送信し、TSNハブ5はTSNハブ6に送信し、TSNハブ6はTSNハブ7に送信する。 Next, a gate confirmation packet is created based on the added reception information and sent from a "gPTP" port 12 other than the reception port (S15). For example, TSN hub 2 sends to TSN hub 5, TSN hub 5 sends to TSN hub 6, and TSN hub 6 sends to TSN hub 7.

S16~S18:ここの処理は、TSNハブ7などのゲート状態の確認対象となるTSNハブにより実行される。 S16 to S18: This process is executed by the TSN hub that is checking the gate status, such as TSN hub 7.

すなわち、S06の受信パケットのデータ部分25をゲート情報として保存し(S16)、保存されたゲート情報に自己のTSNハブの「ID」とS06の受信ポート11側の「Meanpath」値を追記する(S17)。 That is, the data portion 25 of the received packet of S06 is saved as gate information (S16), and the "ID" of the own TSN hub and the "Meanpath" value on the receiving port 11 side of S06 are added to the saved gate information (S17).

その後、ゲート情報通知(ゲート確認受信通知)をゲート管理タスク23に送信する(S18)。例えばTSNハブ7の「gPTP」タスク21bは、ゲート管理タスク23bにゲート情報通知を送信する。 Then, a gate information notification (gate confirmation reception notification) is sent to the gate management task 23 (S18). For example, the "gPTP" task 21b of the TSN hub 7 sends a gate information notification to the gate management task 23b.

(3)ゲート管理メイン処理
図12に基づきゲート管理メイン処理の詳細を説明する。この処理は、TSNハブのゲート管理タスク23が実行する。
(3) Gate Management Main Processing The gate management main processing will be described in detail with reference to Fig. 12. This processing is executed by the gate management task 23 of the TSN hub.

S21,S22:すなわち、処理が開始されるとゲート管理タスク23は、S18のゲート情報通知の有無を確認する(S21,S22)。確認の結果、ゲート情報通知があればS23に進む一方、前記通知がなければS25に進む。 S21, S22: That is, when processing starts, the gate management task 23 checks whether there is a gate information notification in S18 (S21, S22). If there is a gate information notification as a result of the check, the process proceeds to S23, whereas if there is no such notification, the process proceeds to S25.

S23,S24:ゲート管理タスク23は、ゲート情報通知の受信情報に基づきゲート情報パケットを生成し(S23)、作成したゲート情報パケットを確認開始したTSNハブに送信する(S24)。例えばTSNハブ7のゲート管理タスク23bはTSNハブ1にゲート情報パケットを送信する。 S23, S24: The gate management task 23 generates a gate information packet based on the received gate information notification (S23) and sends the created gate information packet to the TSN hub that started the confirmation (S24). For example, the gate management task 23b of TSN hub 7 sends a gate information packet to TSN hub 1.

S25,S26:ゲート管理タスク23は、S06のTSNパケットを受信し(S25)、ゲート情報パケットの受信か否かを確認する(S26)。確認の結果、ゲート情報パケットの受信であればS27のゲート情報受信処理に進む一方、そうでなければS28に進む。 S25, S26: The gate management task 23 receives the TSN packet of S06 (S25) and checks whether a gate information packet has been received (S26). If the check shows that a gate information packet has been received, the process proceeds to gate information reception processing of S27, and if not, the process proceeds to S28.

S28~S30:ゲート管理タスク23は、S25の受信パケットがゲート状態確認パケットか否かを確認する(S28)。 S28-S30: The gate management task 23 checks whether the packet received in S25 is a gate status confirmation packet (S28).

確認の結果、ゲート状態確認要求パケットであればS29のゲート状態確認要求処理に進む一方、そうでない場合にはS30に進む。 If the result of the check is that it is a gate status confirmation request packet, proceed to gate status confirmation request processing in S29, otherwise proceed to S30.

S30では、S25の受信パケットがゲート状態確認応答パケットか否かを確認する。確認の結果、ゲート状態確認応答パケットであれば、S31のゲート状態確認応答処理に進む一方、そうでなければ処理を終了する。 In S30, it is confirmed whether the packet received in S25 is a gate status confirmation response packet. If it is a gate status confirmation response packet, the process proceeds to the gate status confirmation response process in S31, but if not, the process ends.

(4)ゲート情報受信処理
図13に基づきS27のゲート情報受信処理の詳細を説明する。
(4) Gate Information Reception Processing The gate information reception processing in S27 will be described in detail with reference to FIG.

S41~S43:処理が開始されると、ゲート管理タスク23はS25の受信パケットのデータ部分25から確認を開始するTSNハブの「ID」を取得する(S41)。 S41 to S43: When processing starts, the gate management task 23 obtains the "ID" of the TSN hub that will start the check from the data portion 25 of the received packet in S25 (S41).

その後、取得された「ID」と自己のTSNハブの「ID」とが比較される(S42)。比較の結果、同じ「ID」であればS44に進む一方、同じでなければ処理を終了する(S43)。 Then, the acquired "ID" is compared with the "ID" of the own TSN hub (S42). If the comparison shows that the "ID" is the same, the process proceeds to S44, but if they are not the same, the process ends (S43).

S44,S45:ゲート管理タスク23は、受信パケットのデータ部分25(S14の追記後のものに限る。)をゲート情報として保存し(S44)、保存されたゲート情報から確認対象のTSNハブのIDを取得する(S45)。 S44, S45: The gate management task 23 saves the data portion 25 of the received packet (only after the addition in S14) as gate information (S44), and obtains the ID of the TSN hub to be confirmed from the saved gate information (S45).

その後、ゲート状態確認要求パケットを生成し(S46)、生成したゲート状態確認要求パケットを確認対象の「ID」のTSNハブに送信し(S47)、処理を終了する。 Then, a gate status confirmation request packet is generated (S46), and the generated gate status confirmation request packet is sent to the TSN hub of the "ID" to be confirmed (S47), and the process ends.

例えばTSN1のゲート管理タスク23aは、保存されたゲート情報からTSNハブ7の「ID」を取得してゲート状態確認要求パケットを生成し、生成したゲート状態確認要求パケットをTSNハブ7に送信する。 For example, the gate management task 23a of TSN1 obtains the "ID" of the TSN hub 7 from the stored gate information, generates a gate status confirmation request packet, and transmits the generated gate status confirmation request packet to the TSN hub 7.

(5)ゲート状態確認要求処理
図14に基づきS29のゲート状態確認要求処理の詳細を説明する。
(5) Gate Status Confirmation Request Processing The gate status confirmation request processing of S29 will be described in detail with reference to FIG.

S51~S53:処理が開始されると、ゲート管理タスク23は、S25の受信パケットのデータ部分25から送信先のTSNハブのIDを取得する(S51)。 S51 to S53: When processing starts, the gate management task 23 obtains the ID of the destination TSN hub from the data portion 25 of the received packet in S25 (S51).

その後、取得された「ID」と自己のTSNハブの「ID」とが比較される(S52)。比較の結果、同じ「ID」であればS54に進む一方、同じでなければ処理を終了する(S53)。 Then, the acquired "ID" is compared with the "ID" of the own TSN hub (S52). If the comparison shows that the "ID" is the same, the process proceeds to S54, but if not, the process ends (S53).

S54~S57:ゲート管理タスク23は、S25の受信パケットの受信時間を計算する(S54)。この計算後に前記受信パケットのデータ部分25から送信元TSNハブの「ID」を取得して(S55)、前記受信時間を記述したゲート状態確認応答パケットを生成する(S56)。 S54 to S57: The gate management task 23 calculates the reception time of the received packet of S25 (S54). After this calculation, it obtains the "ID" of the sending TSN hub from the data portion 25 of the received packet (S55) and generates a gate status confirmation response packet that describes the reception time (S56).

ここで生成されたゲート状態確認応答パケットを、S55の「ID」を持つTSNハブに送信し(S57)、処理を終了する。例えばTSNハブ7のゲート管理タスク23bは、ゲート状態確認要求パケットの受信時間を計算し(図7および図8中の式(1)参照)、計算した受信時間をゲート状態確認応答パケットとしてTSNハブ1に送信する。 The gate status confirmation response packet generated here is sent to the TSN hub having the "ID" of S55 (S57), and the process ends. For example, the gate management task 23b of the TSN hub 7 calculates the reception time of the gate status confirmation request packet (see equation (1) in Figures 7 and 8), and sends the calculated reception time to the TSN hub 1 as a gate status confirmation response packet.

(6)ゲート状態確認応答処理
図15に基づきS31のゲート状態確認応答処理の詳細を説明する。
(6) Gate Status Confirmation Response Processing The gate status confirmation response processing in S31 will be described in detail with reference to FIG.

S61:処理が開始されるとゲート管理タスク23は、S25の受信パケットのデータ部分25からTSNハブの受信時間・送信元TSNハブの「ID」・送信先TSNハブの「ID」を取得する。 S61: When processing begins, the gate management task 23 obtains the TSN hub reception time, the source TSN hub "ID", and the destination TSN hub "ID" from the data portion 25 of the received packet in S25.

S62:S61で取得した送信元「ID」のTSNハブまでの理想の受信時間を計算する。例えばTSNハブ1のゲート管理タスク23aは、S44で保存されたゲート情報の「Meanpath」値に基づきTSN7までの理想の受信時間を算出する(図8中の式(2)参照)。 S62: Calculate the ideal reception time to the TSN hub for the sender "ID" acquired in S61. For example, the gate management task 23a of TSN hub 1 calculates the ideal reception time to TSN 7 based on the "Meanpath" value of the gate information saved in S44 (see formula (2) in Figure 8).

S63,S64:S61で取得した受信時間とS62で計算した理想の受信時間との時間差を算出する(S63)。ここで計算された時間差・S44で保存されたゲート情報を出力することでゲート状態確認の結果が出力される(S64)。 S63, S64: The time difference between the reception time acquired in S61 and the ideal reception time calculated in S62 is calculated (S63). The time difference calculated here and the gate information saved in S44 are output, and the result of the gate status check is output (S64).

S65~S68:次の送信先TSNハブ(確認対象のTSNハブ)の「ID」を取得する(S65)。その後、S44で保存されたゲート情報を参照し、S65で取得した「ID」の次のTSNハブが存在するか否かを確認する(S66)。 S65-S68: The "ID" of the next destination TSN hub (the TSN hub to be checked) is obtained (S65). After that, the gate information saved in S44 is referenced to check whether or not there is a TSN hub next to the "ID" obtained in S65 (S66).

確認の結果、存在すればゲート状態確認要求パケットを作成し(S67)、作成したゲート状態確認要求パケットを送信先(確認対象)の「ID」を持つTSNハブに送信する(S68)。 If the check finds that the gate exists, a gate status check request packet is created (S67), and the created gate status check request packet is sent to the TSN hub that has the "ID" of the destination (the object to be checked) (S68).

例えばTSNハブ2,5,6については、TSN7でゲート情報が作成されれば、S62の理想の受信時間を計算できるため、「gPTP」タスク21aによるゲート確認パケットを送信することなく、ゲート状態確認要求パケットを送信する。 For example, for TSN hubs 2, 5, and 6, if gate information is created in TSN 7, the ideal reception time of S62 can be calculated, so a gate status confirmation request packet is sent without sending a gate confirmation packet by "gPTP" task 21a.

このようなゲート状態確認システムによれば、任意選択したTSNハブ間のすべてのゲートの状態を確認することが可能となる。したがって、TSNハブ間のゲートの正当性が判断でき、またゲート設定のミスなど問題となる箇所も容易に検出することができる。 This type of gate status confirmation system makes it possible to check the status of all gates between any selected TSN hubs. This makes it possible to determine the validity of the gates between TSN hubs, and also makes it easy to detect problem areas such as gate setting errors.

このときゲート情報の作成(図10および図12)と、ゲート状態の確認(図12~図15)との実行を別タスク21,23に分けたため、本来のTSN処理への影響が軽減されている。特にTSN7でゲート情報が作成されれば、TSNハブ2,5,6についてはゲート状態の確認だけで済むため、この点でも処理負担が軽減されている。 At this time, the creation of gate information (Figures 10 and 12) and confirmation of gate status (Figures 12 to 15) are executed in separate tasks 21 and 23, so the impact on the actual TSN processing is reduced. In particular, if gate information is created in TSN 7, then it is sufficient to check the gate status for TSN hubs 2, 5, and 6, which also reduces the processing burden.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。例えばTSNハブ1からTSNハブ7へのゲート状態を確認する場合に限定されず、任意のTSNハブ間でゲート状態を確認することができる。また、ネットワーク構成は、図3に限定されず、TSNハブにより構成されたネットワークであればよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified and implemented within the scope of the claims. For example, the present invention is not limited to checking the gate status from TSN hub 1 to TSN hub 7, and can check the gate status between any TSN hubs. The network configuration is not limited to that shown in FIG. 3, and can be any network configured with TSN hubs.

1~7…TSNハブ
11,12…ポート
14…ゲート
21,21a,21b…「gPTP」タスク
23,23a,23b…ゲート管理タスク
25…ゲート状態確認パケットのデータ部分
26…ゲート情報
30…確認結果
1 to 7: TSN hub 11, 12: port 14: gate 21, 21a, 21b: "gPTP" task 23, 23a, 23b: gate management task 25: data portion of gate status confirmation packet 26: gate information 30: confirmation result

Claims (12)

TSN対応の通信装置に設定されたパケット送信用のスケジュールを定めたゲートの状態を確認するシステムであって、
前記確認を開始する一方の前記通信装置は、前記確認の対象となる任意に選択された他方の前記通信装置とパケットを往復させることにより、
前記両通信装置間の「Meanpath値」が記述されたゲート情報と、他方の前記通信装置までの実際の受信時間とを取得し、
前記ゲート情報に記述された「Meanpath値」に基づく理想の受信時間と前記実際の受信時間との時間差を算出し、
前記時間差に基づき前記ゲートの状態を確認することを特徴とするゲート状態確認システム。
A system for checking the status of a gate that defines a schedule for packet transmission set in a TSN-enabled communication device, comprising:
The communication device that initiates the confirmation transmits a packet to and from the other communication device that is arbitrarily selected as the target of the confirmation,
Obtain gate information describing the "mean path value" between the two communication devices and the actual reception time to the other communication device;
Calculate the time difference between the ideal reception time based on the "Meanpath value" described in the gate information and the actual reception time,
A gate status confirmation system, characterized in that the status of the gate is confirmed based on the time difference.
一方の前記通信装置が他方の前記通信装置に送信した第1パケットを転送する中間の前記通信装置は、受信ポート側の「Meanpath値」を前記パケットのデータ部分に追記し、
前記第1パケットを最後に受信した他方の前記通信装置は、受信ポート側の「Meanpath」値を前記データ部分に追記したゲート情報を一方の前記通信装置に返信し、
一方の前記通信装置は、前記返信の受信後に他方の前記通信装置に送信時刻を含んだ第2パケットを送信し、
前記第2パケットを受信した他方の前記通信装置は、前記第2パケットの送受信時刻に基づき実際の受信時間を算出し、算出された前記実際の受信時間を一方の前記通信装置に返信し、
一方の前記通信装置は、前記返信の受信後に前記ゲート情報に記述された「Meanpath」値に基づく前記理想の受信時間と、前記返信された実際の受信時間との時間差を算出する
ことを特徴とする請求項1記載のゲート情報確認システム。
The intermediate communication device that transfers the first packet transmitted from one of the communication devices to the other communication device adds the "Meanpath value" of the receiving port to the data portion of the packet,
The other communication device that lastly receives the first packet returns gate information in which the "Meanpath" value on the reception port side is added to the data portion to the one communication device,
one of the communication devices transmits a second packet including a transmission time to the other of the communication devices after receiving the reply;
The other communication device that has received the second packet calculates an actual reception time based on a transmission/reception time of the second packet, and returns the calculated actual reception time to the one communication device;
The gate information confirmation system according to claim 1, characterized in that, after receiving the reply, one of the communication devices calculates the time difference between the ideal reception time based on the "Meanpath" value described in the gate information and the actual reception time of the reply.
中間の前記通信装置に第2パケットを送信し、
前記第2パケットを受信した前記中間の前記通信装置は、前記第2パケットの送受信時刻に基づき前記実際の受信時間を算出し、算出された前記実際の受信時間を一方の前記通信装置に返信し、
一方の前記通信装置は、前記返信の受信後に前記ゲート情報に記述された「Meanpath」値に基づく前記中間の前記通信装置における理想の受信時間と、前記実際の受信時間との時間差を算出する
ことを特徴とする請求項2記載のゲート情報確認システム。
Sending a second packet to the intermediate communication device ;
The intermediate communication device that has received the second packet calculates the actual reception time based on a transmission/reception time of the second packet, and returns the calculated actual reception time to the one of the communication devices;
The gate information confirmation system according to claim 2, characterized in that, after receiving the reply, one of the communication devices calculates the time difference between the ideal reception time at the intermediate communication device based on the "Meanpath" value described in the gate information and the actual reception time.
前記時間差の大小に応じて前記ゲート状態を確認することを特徴とする請求項1~3のいずれか記載のゲート状態確認システム。 The gate status confirmation system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the gate status is confirmed depending on the magnitude of the time difference. 前記各通信装置は、TSNの「gPTP」により時刻が同期され、
前記同期された時刻に基づき前記実際の受信時間が算出される
ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のゲート情報確認システム。
The communication devices are time-synchronized using TSN's "gPTP"
5. The gate information confirmation system according to claim 1, wherein the actual reception time is calculated based on the synchronized time.
TSN対応の通信装置に設定されたパケット送信用のスケジュールを定めたゲートの状態を確認する方法であって、
前記確認を開始する一方の前記通信装置は、前記確認の対象となる任意に選択された他方の前記通信装置とパケットを往復させることにより、前記両通信装置間の「Meanpath値」が記述されたゲート情報と他方の前記通信装置までの実際の受信時間とを取得するステップと、
前記ゲート情報に記述された「Meanpath値」に基づく理想の受信時間と前記実際の受信時間との時間差を算出し、算出された前記時間差に基づき前記ゲートの状態を確認するステップと、
を有することを特徴とするゲート状態確認方法。
1. A method for verifying the status of a scheduled gate for packet transmission configured in a TSN-enabled communication device, comprising:
A step in which one of the communication devices initiating the confirmation transmits a packet back and forth between the communication device and the other communication device arbitrarily selected as the subject of the confirmation, thereby acquiring gate information describing a "mean path value" between the two communication devices and an actual reception time to the other communication device;
A step of calculating a time difference between an ideal reception time based on a "Meanpath value" described in the gate information and the actual reception time, and confirming a state of the gate based on the calculated time difference;
A gate state confirmation method comprising the steps of:
TSN対応の通信装置であって、
任意に選択された他の通信装置におけるTSNのパケット送信用のスケジュールを定めたゲート状態を確認する機能を備え、
前記確認の対象となる任意に選択された他の前記通信装置とパケットを往復させることにより、前記両通信装置間の「Meanpath値」が記述されたゲート情報と他の前記通信装置までの実際の受信時間とを取得し、
前記ゲート情報に記述された「Meanpath値」に基づく理想の受信時間と、前記実際の受信時間との時間差を算出し、
前記時間差に基づき前記ゲートの状態を確認することを特徴とする通信装置。
A TSN-enabled communication device,
a function for checking a gate state that defines a schedule for packet transmission of the TSN in another arbitrarily selected communication device;
By sending a packet back and forth to another communication device arbitrarily selected as the subject of the confirmation, gate information describing a "mean path value" between the two communication devices and an actual reception time to the other communication device are obtained,
Calculate the time difference between the ideal reception time based on the "Meanpath value" described in the gate information and the actual reception time,
A communication device that checks the state of the gate based on the time difference.
他の前記通信装置に第1パケットを送信し、他の前記通信装置からの返信により前記ゲート情報を取得する「gPTP」タスクと、
他の前記通信装置に送信時刻を含めた第2パケットを送信し、他の前記通信装置から前記第2パケットの送受信時刻に基づく前記実際の受信時間の返信があれば前記時間差を算出するゲート管理タスクと、
を備えることを特徴とする請求項7記載の通信装置。
A "gPTP" task that transmits a first packet to another communication device and obtains the gate information from a reply from the other communication device;
a gate management task of transmitting a second packet including a transmission time to another of the communication devices, and calculating the time difference when an actual reception time based on the transmission and reception time of the second packet is received from the other of the communication devices;
8. The communication device according to claim 7, further comprising:
前記ゲート管理タスクは、前記第1パケットを転送する中間の各通信装置に前記第2パケットを送信し、
中間の前記通信装置から記第2パケットの送受信時刻に基づく実際の受信時間の返信があれば、
前記ゲート情報の「Meanpath」値に基づく中間の前記通信装置における理想の受信時間と前記返信された実際の受信時間との時間差を算出する
ことを特徴とする請求項8記載の通信装置。
The gate management task transmits the second packet to each intermediate communication device that forwards the first packet;
If an actual reception time based on the transmission and reception time of the second packet is returned from the intermediate communication device,
9. The communication device according to claim 8 , further comprising: a calculation unit for calculating a time difference between an ideal reception time at an intermediate communication device based on a "Meanpath" value of the gate information and the actual reception time of the returned message.
請求項8記載の他の通信装置であって、
前記第1パケットを受信すれば、該受信したポート側の「Meanpath」値を記述したゲート情報を返信する「gPTP」タスクと、
前記第2パケットを受信すれば、前記実際の受信時間を計算して返信するゲート管理タスクと、
を備えることを特徴とする通信装置。
Another communication device according to claim 8,
a "gPTP" task that, upon receiving the first packet, returns gate information describing the "Meanpath" value of the port on which the first packet was received;
a gate management task that, upon receiving the second packet, calculates the actual receiving time and returns the calculated time;
A communication device comprising:
請求項9記載の中間の通信装置であって、
前記第1パケットを受信すれば、該受信したポート側の「Meanpath値」を前記第1パケットのデータ部分に追記し、前記第1パケットを他の前記通信装置に転送する「gPTP」タスクと、
前記第2パケットを受信すれば、前記実際の受信時間を計算して返信するゲート管理タスクと、
を備えることを特徴とする通信装置。
10. The intermediate communication device of claim 9,
a "gPTP" task that, when receiving the first packet, adds the "Meanpath value" of the port on which the first packet is received to the data portion of the first packet and transfers the first packet to another communication device;
a gate management task that, upon receiving the second packet, calculates the actual receiving time and returns the calculated time;
A communication device comprising:
TSNの「gPTP」により時刻が同期され、
前記同期された時刻に基づき前記実際の受信時間が算出される
ことを特徴とする請求項7~11記載の通信装置。
Time is synchronized by TSN's "gPTP",
The communication device according to any one of claims 7 to 11, wherein the actual reception time is calculated based on the synchronized time.
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