Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7750404B2 - Communication system, control device, communication method, and program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7750404B2 - Communication system, control device, communication method, and program - Google Patents

Communication system, control device, communication method, and program

Info

Publication number
JP7750404B2
JP7750404B2 JP2024522772A JP2024522772A JP7750404B2 JP 7750404 B2 JP7750404 B2 JP 7750404B2 JP 2024522772 A JP2024522772 A JP 2024522772A JP 2024522772 A JP2024522772 A JP 2024522772A JP 7750404 B2 JP7750404 B2 JP 7750404B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
transmission schedule
communication
delay
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024522772A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2023228291A1 (en
Inventor
宏紀 岩澤
貴秀 木津
信博 東
仁士 益谷
健 桑原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Publication of JPWO2023228291A1 publication Critical patent/JPWO2023228291A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7750404B2 publication Critical patent/JP7750404B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50Queue scheduling
    • H04L47/56Queue scheduling implementing delay-aware scheduling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

本発明は、Time Sensitive Networkingなどの時分割多重通信方式を適用した広域ネットワークにおいて、最悪遅延時間とジッタを低減する技術に関するものである。 The present invention relates to technology for reducing worst-case delay time and jitter in wide-area networks that apply time-division multiplexing communication methods such as Time Sensitive Networking.

Society5.0では、実社会とサイバー空間を高度に連携させることで社会課題の解決や、より豊かな社会づくりに活用するCyber Physical System(CPS)を目指している。 Society 5.0 aims to create a Cyber Physical System (CPS) that will be used to solve social issues and create a more prosperous society by highly integrating the real world and cyberspace.

CPSでは、実社会の様々なデバイスから取得したセンシングデータをクラウド上で分析し、分析結果を実社会へフィードバックを行う。ここで、車両の自動運転等多くのミッションクリティカル通信では、センシングデータのアップロード及び、分析結果のフィードバックは低遅延かつ低ジッタに伝達する必要がある。 In a CPS, sensing data acquired from various devices in the real world is analyzed on the cloud, and the analysis results are fed back to the real world. Here, in many mission-critical communications, such as autonomous driving, the uploading of sensing data and the feedback of analysis results must be transmitted with low latency and low jitter.

また、デバイスとクラウドサーバ間は、Local Area Network(LAN)等と比較し、長距離かつ広域のネットワークを経由する必要がある。 In addition, the connection between the device and the cloud server must go via a long-distance, wide-area network compared to a local area network (LAN), etc.

近年、広く普及するEthernet(登録商標)上でジッタ保証通信を実現する技術として、Time-Sensitive Networking(TSN)が注目されている。 In recent years, Time-Sensitive Networking (TSN) has been attracting attention as a technology that enables jitter-guaranteed communications over the widely used Ethernet (registered trademark).

TSNは複数の技術規格により構成され、複数ノードを経由しても最大ジッタを保証する仕組みとしてIEEE 802.1Qchで規定されるCyclic Queueing and Forwarding(CQF)がある(非特許文献1)。CQFでは、IEEE 802.1Qciで規定されるPer-Stream Filtering and Policing (PSFP)及びIEEE 802.1Qbvで規定されるTime-Aware Shaper (TAS)を組み合わせ、時分割通信において、送受信を行うタイムスロットを交互に割り当てることで最大ジッタを保証する。TSN is comprised of multiple technical standards, and one such mechanism that guarantees maximum jitter even when passing through multiple nodes is Cyclic Queueing and Forwarding (CQF), defined in IEEE 802.1Qch (Non-Patent Document 1). CQF combines Per-Stream Filtering and Policing (PSFP), defined in IEEE 802.1Qci, and Time-Aware Shaper (TAS), defined in IEEE 802.1Qbv, to guarantee maximum jitter by alternately allocating time slots for transmission and reception in time-division communications.

CQFでは、E2E(エンドツーエンド)の送受信にかかる遅延が、タイムスロットの時間T、ホップ数nに対し、(n-1)Tから(n+1)Tであることが保証され、最大ジッタは2T以内に抑えられる。しかし、タイムスロット時間Tは、各ノード間の伝搬遅延および処理遅延以上であることを前提としているため、数十ミリ秒オーダーの伝搬遅延が生じる長距離転送においては、E2Eの送受信遅延およびジッタが拡大する課題がある。 CQF guarantees that the delay in E2E (end-to-end) transmission and reception is between (n-1)T and (n+1)T, where T is the time slot time and n is the number of hops, and the maximum jitter is kept within 2T. However, since it is assumed that the time slot time T is equal to or greater than the propagation delay and processing delay between each node, there is a problem of increased E2E transmission and reception delay and jitter in long-distance transmissions where propagation delays on the order of tens of milliseconds occur.

IEEE Standards, IEEE Std 802.1Qch-2017 Bridges and Bridged Networks-Amendment 29: Cyclic Queuing and ForwardingIEEE Standards, IEEE Std 802.1Qch-2017 Bridges and Bridged Networks-Amendment 29: Cyclic Queuing and Forwarding Segment Routing (SR) Based Bounded Latency draft-chen-detnet-sr-based-bounded-latency-01 https://datatracker.ietf.org/doc/pdf/draft-chen-detnet-sr-based-bounded-latency-01Segment Routing (SR) Based Bounded Latency draft-chen-detnet-sr-based-bounded-latency-01 https://datatracker.ietf.org/doc/pdf/draft-chen-detnet-sr-based-bounded-latency-01 Large-Scale Deterministic IP Network draft-qiang-detnet-large-scale-detnet-05 https://datatracker.ietf.org/doc/pdf/draft-qiang-detnet-large-scale-detnet-05Large-Scale Deterministic IP Network draft-qiang-detnet-large-scale-detnet-05 https://datatracker.ietf.org/doc/pdf/draft-qiang-detnet-large-scale-detnet-05

CQFにおける課題を解決する技術として、CQFを改良したCycle Specified Queueing and Forwarding(CSQF)(非特許文献2)やDeterministic IP (DIP)(非特許文献3)が知られている。 Technologies known to solve the issues with CQF include Cycle Specified Queueing and Forwarding (CSQF) (Non-Patent Document 2) and Deterministic IP (DIP) (Non-Patent Document 3), which are improvements on CQF.

しかし、これらの従来技術においては、いずれもSegment Routing (SR)等のプロトコルサポートに加え、独自ヘッダ対応が必要であるとともに、パケット単位でタイムスロットまたは送信キュー情報を付与する必要がある。そのため、上位レイヤのパケットヘッダ改変が必要となり、それ自体に処理遅延やジッタが生じるという課題があった。 However, these conventional technologies all require support for protocols such as Segment Routing (SR), support for proprietary headers, and the addition of time slot or transmit queue information on a packet-by-packet basis. This necessitates modification of packet headers in upper layers, which in itself poses the issue of processing delays and jitter.

なお、パケットヘッダの改変が必要となることで、処理遅延やジッタが増加するという課題は、非特許文献2,3に開示された技術に限らずに生じ得る課題である。また、「パケット」は、「データ」の一例である。 Note that the need to modify packet headers, resulting in increased processing delays and jitter, is an issue that can arise not only with the technologies disclosed in Non-Patent Documents 2 and 3. Furthermore, a "packet" is an example of "data."

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、データ通信において、データのヘッダの改変を必要とすることなく、遅延及びジッタを抑制するための技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and aims to provide a technology for suppressing delays and jitter in data communication without requiring modification of data headers.

開示の技術によれば、複数の通信装置を備え、通信装置間で時分割の送信スケジュールに基づくデータ転送を行う通信システムであって、
各通信装置において、前記データの中の所定の値とタイムスロットとを対応付け、少なくとも1つの通信装置において、通信装置間の伝搬遅延に基づいて、前記送信スケジュールを補正し、
前記所定の値は、VLANタグ内のPCP値であり、隣接するタイムスロットは異なるPCP値に対応付けられるように前記送信スケジュールが設定される
通信システムが提供される。


According to the disclosed technology, there is provided a communication system including a plurality of communication devices, which performs data transfer between the communication devices based on a time-division transmission schedule,
In each communication device, a predetermined value in the data is associated with a time slot, and in at least one communication device, the transmission schedule is corrected based on a propagation delay between the communication devices;
The predetermined value is a PCP value in a VLAN tag, and the transmission schedule is set so that adjacent time slots are associated with different PCP values.
A communication system is provided.


開示の技術によれば、データ通信において、データのヘッダの改変を必要とすることなく、遅延及びジッタを抑制することが可能となる。 The disclosed technology makes it possible to reduce delays and jitter in data communication without requiring modification of data headers.

遅延の定義を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the definition of delay. パケットの遅延、及びジッタの例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating examples of packet delay and jitter. パケットの遅延、及びジッタの例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating examples of packet delay and jitter. 従来技術2を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining prior art 2. パケットの遅延、及びジッタの例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating examples of packet delay and jitter. 通信システムの全体構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a communication system. 中継装置の構成例を示す図である。FIG. 2 illustrates an example of the configuration of a relay device. 中継装置とコントローラの構成例を示す図である。FIG. 2 illustrates an example of the configuration of a relay device and a controller. 送信スケジュールの例1、例2を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating examples 1 and 2 of a transmission schedule. 実施例1を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment. 実施例2を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a second embodiment. 実施例2´を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining Example 2'. 実施例3を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining Example 3. 送信スケジュールの設定例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting a transmission schedule. 送信スケジュールの設定例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting a transmission schedule. 送信スケジュールの設定例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting a transmission schedule. 送信スケジュールの設定例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting a transmission schedule. 装置のハードウェア構成例を示す図である。FIG. 2 illustrates an example of a hardware configuration of the apparatus.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。 The following describes an embodiment of the present invention (the present embodiment) with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and the embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the following embodiment.

以下、TSN標準でサポートが必要なIEEE802.1QのVLANタグのみを利用し、E2Eの送受信遅延と最大ジッタを抑制するための技術を詳細に説明する。なお、以下の説明において、データをパケットあるいはフレームと呼んでもよい。また、パケットあるいはフレームをデータと呼んでもよい。また、パケットをフレームと呼んでもよく、フレームをパケットと呼んでもよい。 Below, we will explain in detail the technology for suppressing E2E transmission and reception delays and maximum jitter by using only IEEE802.1Q VLAN tags, which are required to be supported by the TSN standard. Note that in the following explanation, data may be referred to as packets or frames. Packets or frames may also be referred to as data. Packets may also be referred to as frames, and frames may also be referred to as packets.

まず、以下の説明で用いる遅延の定義を図1に示す。パケットの各経由ノードではストアアンドフォワード転送を行うものとし、IEEE 802.1Qci等で生じる受信ポート側のキューイング遅延は、ここではストア処理遅延に含める。カットスルー転送の場合も、シリアル化遅延が常に宛先MACアドレス6bit分となること以外は、遅延の定義は図1に示す定義と同様である。 First, the definition of delay used in the following explanation is shown in Figure 1. Store-and-forward transfer is assumed at each node the packet passes through, and the queuing delay on the receiving port side that occurs in IEEE 802.1Qci, etc., is included in the store processing delay here. In the case of cut-through transfer, the definition of delay is the same as that shown in Figure 1, except that the serialization delay is always 6 bits of the destination MAC address.

図1に示すように、ホップ遅延pは、フォワード処理遅延dfwd_i,j、シリアル化遅延dSrl_i,i+1、伝搬遅延dPrp_i,i+1、ストア処理遅延dStr_i+1,jの和となる。nホップ時の合計遅延pは、p=Σ i=0である。 As shown in Figure 1, the hop delay p i is the sum of the forward processing delay d fwd_i,j , the serialization delay d Srl_i,i+1 , the propagation delay d Prp_i,i+1 , and the store processing delay d Str_i+1,j . The total delay p over n hops is p = Σ n i=0 p i .

(従来技術、課題について)
最初に、後述する本発明に係る技術に対する従来技術の例と、その課題について詳細に説明する。なお、非特許文献1~3に記載された内容は公知技術であるが、以下に記載する、これらの課題に関する説明は公知ではない。また、図2、図3、図5を用いて、パケットの遅延、ジッタの例を示しているが、図2、図3、図5は公知ではない。
(Regarding conventional technology and issues)
First, examples of conventional technologies and their problems will be described in detail with respect to the technology according to the present invention, which will be described later. Note that while the contents described in Non-Patent Documents 1 to 3 are publicly known technologies, the explanations of these problems described below are not publicly known. Also, although examples of packet delay and jitter are shown using Figures 2, 3, and 5, Figures 2, 3, and 5 are not publicly known.

<従来技術1(非特許文献1):Cyclic Queueing and Forwarding (CQF), IEEE 802.1Qch 2017>
従来技術1は、ノード間で時刻同期、周波数同期を行い、タイムスロットを等間隔に設定した上で、受信タイムスロットと送信タイムスロットを交互に設定する時分割送受信方式である。この方式は、PSFPにおける受信タイムスロットとTASにおける送信タイムスロットを交互に設定することで実現する。
<Prior art 1 (Non-patent document 1): Cyclic Queueing and Forwarding (CQF), IEEE 802.1Qch 2017>
Prior art 1 is a time division transmission/reception method in which time and frequency are synchronized between nodes, time slots are set at equal intervals, and receive time slots and transmit time slots are set alternately. This method is realized by alternately setting receive time slots in PSFP and transmit time slots in TAS.

この方式により、送信スロットがホップ毎に1スロットずれることで、伝搬遅延や処理遅延のジッタを吸収でき、最大ジッタを2イムスロット時間以下に抑えられる。図2は、ホップ数3における、最小遅延になる場合(点線)と最大遅延になる場合(実線)の転送例を示す。図2に示すとおり、最大ジッタ(最大遅延-最小遅延)は、(n+1)T-(n-1)T=2Tである。 With this method, the transmission slot is shifted by one slot for each hop, which absorbs jitter from propagation delay and processing delay and keeps maximum jitter to less than two time slot times. Figure 2 shows examples of transmission with the minimum delay (dotted line) and the maximum delay (solid line) for a 3-hop count. As shown in Figure 2, the maximum jitter (maximum delay - minimum delay) is (n+1)T - (n-1)T = 2T.

<CQFの課題>
CQFには、タイムスロット時間Tを、ホップ遅延未満に設定した場合、受信スロットを予測できず、ジッタが増加するという課題がある。
<CQF Issues>
CQF has a problem that if the time slot time T is set to be less than the hop delay, the received slot cannot be predicted, resulting in increased jitter.

また、上記により想定外のフレーム割り込みが生じた別のタイムスロットについても、本来送信予定のフレームの送信保証ができなくなる。 In addition, for other time slots where an unexpected frame interruption occurs due to the above, it will no longer be possible to guarantee the transmission of frames that were originally scheduled to be transmitted.

図3に、3ホップ中、2ホップで、1タイムスロット内で送受信ができない場合の例を示す。図3に示す例では、ホップ毎のキューイング遅延の差により、ホップをする毎に受信スロット間の差が広がり、最終的に4T分まで差が拡大している。 Figure 3 shows an example where transmission and reception are not possible within one time slot in two of three hops. In the example shown in Figure 3, due to differences in queuing delay at each hop, the difference between reception slots increases with each hop, eventually expanding to 4T.

実際は、受信スロットが定まらないことから、次の送信スロットでの送信を保証することも困難であり、更にジッタは拡大する可能性がある。タイムスロット時間Tを最大のホップ遅延以上に設定することで、ジッタの保証は可能だが、例えば数百kmの長距離伝送を含む場合、Tを数ミリ秒オーダーに設定する必要がある。その場合、最大ジッタは数ミリ秒~数十ミリ秒となり、ジッタ保証の意味をなさなくなる。 In reality, since the receive slot is not determined, it is difficult to guarantee transmission in the next transmit slot, which could further increase jitter. It is possible to guarantee jitter by setting the time slot time T to be greater than or equal to the maximum hop delay, but if long-distance transmission of, say, several hundred km is involved, T must be set to the order of several milliseconds. In that case, the maximum jitter will be several milliseconds to several tens of milliseconds, making jitter guarantee meaningless.

<従来技術2(非特許文献2):Cycle Specified Queueing and Forwarding(CSQF)>
従来技術2のCSQFでは、CQFと同様に時刻同期と周波数同期を行った上で、1タイムスロット毎に入れ替わる送信キュー(SQ)、受信キュー(RQ)、ジッタ吸収用キュー(TQ)を用意する(TQの数はジッタなどにより調整する)。これらのキューが入れ替わる様子を図4(非特許文献2からの抜粋)に示す。
<Prior Art 2 (Non-Patent Document 2): Cycle Specified Queuing and Forwarding (CSQF)>
In CSQF of prior art 2, time synchronization and frequency synchronization are performed in the same way as in CQF, and then a transmission queue (SQ), a reception queue (RQ), and a jitter absorption queue (TQ) are prepared, which are switched every time slot (the number of TQs is adjusted depending on jitter, etc.). The switching of these queues is shown in Figure 4 (excerpt from Non-Patent Document 2).

また、Segment Routing (SR)のSegment Identifier (SID)を利用し、各ノードで送信されるキューの情報をパケットに付与する。これにより、伝搬遅延および処理遅延がタイムスロット時間Tを超える場合でも、SIDを参照することで受信キューと送信キューの対応付けが可能となり、ジッタの拡大を防止できる。 In addition, the Segment Identifier (SID) of Segment Routing (SR) is used to assign queue information to packets sent at each node. This makes it possible to match receive queues with transmit queues by referencing the SID, even if the propagation delay and processing delay exceed the time slot time T, preventing the expansion of jitter.

最大遅延dmaxはP+2nT、最大ジッタjmaxはCQFと同じ2Tに抑えることが可能である。 The maximum delay d max can be suppressed to P+2nT, and the maximum jitter j max can be suppressed to 2T, the same as CQF.

<従来技術3(非特許文献3):Deterministic IP (DIP)>
従来技術3のDIPは、時刻同期が困難な広域ネットワーク向けに周波数同期のみ(時刻同期なし)でジッタを保証するCQFの拡張方式である。
<Prior Art 3 (Non-Patent Document 3): Deterministic IP (DIP)>
DIP, which is Prior Art 3, is an extension of CQF that guarantees jitter only with frequency synchronization (without time synchronization) for wide area networks where time synchronization is difficult.

CSQFと同様に各ノードのポート毎に最低3つのキュー(2つの受信キューと1つの送信キュー)を持ち、更に隣接ノード間のタイムスロット依存関係をデータベースとして保持し、パケット毎にSR等を用いてどのタイムスロットで送信されたかの情報を付与する。これにより、基準時刻のズレによる送受信スロットのズレを補正して送信が可能となる。CSQFと同様に最大遅延dmaxはP+2nT、最大ジッタjmaxは2Tとなる。 Like CSQF, each node has at least three queues (two receive queues and one transmit queue) for each port, and also maintains a database of the time slot dependencies between adjacent nodes, and assigns information to each packet using SR or the like to indicate which time slot it was sent in. This makes it possible to correct for the difference in transmit and receive slots due to differences in the reference time, and transmit packets accordingly. Like CSQF, the maximum delay d max is P + 2nT, and the maximum jitter j max is 2T.

図5に、DIPでのパケット転送の例を示す。図5に示す例では、事前にノード0からスロットxで送信されたパケットはノード1のスロットy+1で送信、ノード1のスロットy+1で送信されたパケットはノード2のスロットz+1で送信するというタイムスロットマッピングを保持する。 Figure 5 shows an example of packet forwarding in DIP. In the example shown in Figure 5, a time slot mapping is maintained such that a packet previously sent from node 0 in slot x is sent from node 1 in slot y+1, and a packet sent from node 1 in slot y+1 is sent from node 2 in slot z+1.

<従来技術の課題>
非特許文献2,3に開示された従来技術により、CQFの課題を解決できる。しかし、いずれもSR等のプロトコルサポートに加え、独自ヘッダ対応が必要であり、パケット単位でタイムスロットまたは送信キュー情報を付与する必要がある。そのため、上位レイヤのパケットヘッダ改変が必要となり、それ自体に処理遅延やジッタが生じる。
<Problems with conventional technology>
The conventional technologies disclosed in Non-Patent Documents 2 and 3 can solve the CQF problem. However, in addition to supporting protocols such as SR, they require support for proprietary headers, and time slot or transmission queue information must be added to each packet. This requires modification of packet headers in upper layers, which in itself causes processing delays and jitter.

(実施の形態の概要)
以下、上記の課題を解決するための技術を説明する。以下で説明する技術は、TSN標準でサポートが必要なIEEE802.1QのVLANタグのみを利用し、E2Eの送受信遅延と最大ジッタを抑制するための技術である。概要は下記のとおりである。
(Outline of the embodiment)
Below, we will explain the technology that solves the above problems. The technology explained below is a technology that uses only IEEE802.1Q VLAN tags, which are required to be supported by the TSN standard, and suppresses E2E transmission and reception delays and maximum jitter. The outline is as follows:

本技術に係る通信システムでは、ノード間伝搬遅延をPTP Delay_Reqメッセージ等により算出し、中継装置間の時分割の送信スケジュールを補正することで、送信端末と受信端末との間に長距離伝送を含む場合でも、ジッタ保証を実現し、最大遅延を低減させる。送信スケジュール補正方法には、下記のバリエーションがある(詳細は、実施例1~3で説明)。 In the communications system related to this technology, the propagation delay between nodes is calculated using PTP Delay_Req messages, etc., and the time-division transmission schedule between relay devices is corrected to achieve jitter compensation and reduce maximum delay, even when long-distance transmission is included between the transmitting and receiving terminals. There are the following variations of the transmission schedule correction method (details are explained in Examples 1 to 3):

・繰り返し適用される送信スケジュールを開始する基準時刻を中継装置毎に補正する(実施例1)。 - The reference time at which the repeatedly applied transmission schedule starts is corrected for each relay device (Example 1).

・伝搬遅延時間に相当するタイムスロット数に基づいて送信スケジュールを中継装置毎に補正する(実施例2,2´)。 - The transmission schedule is corrected for each relay device based on the number of time slots corresponding to the propagation delay time (Examples 2 and 2').

・送信端末と受信端末との間の累積遅延が閾値を超える毎に、超えた累積遅延に相当するタイムスロット数だけ送信スケジュールを補正する(実施例3)。 - Each time the cumulative delay between the transmitting terminal and the receiving terminal exceeds a threshold, the transmission schedule is corrected by the number of time slots corresponding to the cumulative delay exceeded (Example 3).

上記の通信システムにおいて、各ノードが、隣接ノードに補正時間を通知し、通知されたノードは、算出した伝搬遅延から自身の補正時間を算出し、ノード間で繰り返し補正時間を通知することで、自律的に(またはコントローラによる集中制御により)ネットワーク内の全装置の送信スケジュールを補正する。 In the above communication system, each node notifies adjacent nodes of a correction time, and the notified node calculates its own correction time from the calculated propagation delay and repeatedly notifies other nodes of the correction time, thereby autonomously (or through centralized control by a controller) correcting the transmission schedules of all devices in the network.

なお、以下で説明する技術は、本発明の一実施形態であり、本発明の適用範囲は、以下で説明する技術に限定されるわけではない。例えば、以下の技術で使用するVLAN PCP値に代えて、ヘッダにおけるVLAN PCP値以外の値を使用してもよい。 Note that the technology described below is one embodiment of the present invention, and the scope of application of this invention is not limited to the technology described below. For example, instead of the VLAN PCP value used in the technology below, a value other than the VLAN PCP value in the header may be used.

(システムの全体構成例)
図6に、本実施の形態における通信システムの全体構成例を示す。図6に示すとおり、本システムは、送信端末100、中継装置200、受信端末400、コントローラ300、TSNドメイン500を有する。
(Example of overall system configuration)
An example of the overall configuration of a communication system according to this embodiment is shown in Fig. 6. As shown in Fig. 6, this system includes a transmitting terminal 100, a relay device 200, a receiving terminal 400, a controller 300, and a TSN domain 500.

複数の送信端末100-1~100-3は、それぞれデータを送信する。また、送信端末100は、受信端末400に向けてジッタ保証が必要な周期的な通信を行う。TSNドメイン500は、複数の送信端末100-1~100-3、TSN (IEEE 802.1AS,Qbv, Qci等を含む)をサポートした複数の中継装置200-1~200-4、及び複数の受信端末400-1~400-3により構成されるネットワークである。複数の受信端末400-1~400-3はそれぞれ、送信端末100から送信されたデータを受信する。 Multiple transmitting terminals 100-1 to 100-3 each transmit data. In addition, transmitting terminal 100 performs periodic communications with receiving terminal 400 that require jitter compensation. TSN domain 500 is a network consisting of multiple transmitting terminals 100-1 to 100-3, multiple relay devices 200-1 to 200-4 that support TSN (including IEEE 802.1AS, Qbv, Qci, etc.), and multiple receiving terminals 400-1 to 400-3. Each of the multiple receiving terminals 400-1 to 400-3 receives the data transmitted from transmitting terminal 100.

TSNドメイン500は、任意のネットワークトポロジを有し、数十~数百km離れた長距離伝送を含んでいてもよい。 TSN domain 500 may have any network topology and may include long-distance transmissions spanning tens to hundreds of kilometers.

送信スケジュール等のスケジュールの管理については、各装置(送信端末、中継装置、受信端末)が行ってもよいし、コントローラ300が、TSNドメイン500に含まれる機器のスケジュールを管理する構成としてもよい。 Management of schedules such as transmission schedules may be performed by each device (transmitting terminal, relay device, receiving terminal), or the controller 300 may be configured to manage the schedules of the devices included in the TSN domain 500.

コントローラ300は、TSNドメイン500に含まれている全装置と通信可能であり、各装置の送信スケジュールを遠隔で設定する機能を有していても良い。 The controller 300 may be capable of communicating with all devices included in the TSN domain 500 and may have the ability to remotely set the transmission schedule of each device.

図6の例では、説明の便宜上、送信端末100がデータを送信し、受信端末400がデータを受信することとしているが、受信端末400から送信端末100に向けてデータ転送を行うことも可能である。 In the example of Figure 6, for the sake of convenience, it is assumed that the transmitting terminal 100 transmits data and the receiving terminal 400 receives the data, but it is also possible to transfer data from the receiving terminal 400 to the transmitting terminal 100.

送信端末100、中継装置200、受信端末400、コントローラ300はいずれも、物理マシンであってもよいし、VM、コンテナなどの仮想化された装置であってもよい。 The transmitting terminal 100, relay device 200, receiving terminal 400, and controller 300 may all be physical machines or virtualized devices such as VMs or containers.

(中継装置の構成例)
図7に、中継装置200の構成例を示す。図7に示すように、中継装置200は、複数の受信ポート210-1~210-2、FIB(Forwarding Information Base)220、スケジューラ補正部230、時刻同期処理部240、送信スケジューラ250、送信スケジュール255、複数の送信ポート260-1~260-2を有する。
(Example of relay device configuration)
Fig. 7 shows an example configuration of relay device 200. As shown in Fig. 7, relay device 200 has multiple receiving ports 210-1 to 210-2, a forwarding information base (FIB) 220, a scheduler correction unit 230, a time synchronization processing unit 240, a transmission scheduler 250, a transmission schedule 255, and multiple transmitting ports 260-1 to 260-2.

なお、図7では、便宜上、受信ポートと送信ポートを示しているが、受信ポートと送信ポートはいずれも、送信・受信を行うことができる送受信ポートであってもよい。また、送信端末100、及び受信端末400がそれぞれ図7に示す構成を備えてもよい。 Note that for convenience, Figure 7 shows a receiving port and a transmitting port, but both the receiving port and the transmitting port may be a transmitting/receiving port capable of transmitting and receiving. Furthermore, the transmitting terminal 100 and the receiving terminal 400 may each have the configuration shown in Figure 7.

送信端末100、中継装置200、及び受信端末400を総称して「通信装置」と呼んでもよい。また、送信端末100、中継装置200、及び受信端末400を総称して「ノード」と呼んでもよい。また、コントローラ300を「制御装置」と呼んでもよい。 The transmitting terminal 100, the relay device 200, and the receiving terminal 400 may be collectively referred to as "communication devices." The transmitting terminal 100, the relay device 200, and the receiving terminal 400 may also be collectively referred to as "nodes." The controller 300 may also be referred to as a "control device."

受信ポート210により受信した受信パケットは、その宛先情報などからFIB220を参照した後、該当の送信ポート260へ送信される。 The received packet received by the receiving port 210 is sent to the corresponding transmitting port 260 after referencing the FIB 220 based on its destination information, etc.

送信ポート260ごとに、複数の送信キューと、時刻に基づいてどの送信キューから送信を行うかを定めた送信スケジュール255と、送信スケジュール255に基づいて各送信キューからデキュー処理を行う送信スケジューラ250を持つ。 Each transmission port 260 has multiple transmission queues, a transmission schedule 255 that determines which transmission queue to send from based on the time, and a transmission scheduler 250 that performs dequeue processing from each transmission queue based on the transmission schedule 255.

中継装置200間(送信端末100-中継装置200間、受信端末400-中継装置200間も同様)では、時刻同期処理部240にて、PTP等の時刻同期プロトコルを用いて時刻同期がなされる。ここで、中継装置200がPTPにおけるslaveの場合は、Delay_Req/Respメッセージから、masterの場合はDelay_Reqメッセージ内のタイムスタンプ値から、対向装置との伝搬遅延を算出し、スケジューラ補正部230に算出値を通知する。スケジューラ補正部230は伝搬遅延を元に送信スケジュール255を補正する。 Time synchronization is performed between relay devices 200 (similarly between the transmitting terminal 100 and relay device 200, and between the receiving terminal 400 and relay device 200) by the time synchronization processing unit 240 using a time synchronization protocol such as PTP. Here, if the relay device 200 is a slave in PTP, it calculates the propagation delay with the opposing device from the Delay_Req/Resp message, or if it is a master, it calculates the propagation delay from the timestamp value in the Delay_Req message, and notifies the scheduler correction unit 230 of the calculated value. The scheduler correction unit 230 corrects the transmission schedule 255 based on the propagation delay.

ここで、遅延の取得に関しては、PTPに依らず、P4 INTなどを用いてパケット単位で取得する、独自のプローブパケットを用いる、など様々な手段を取ることが可能である。 Here, various methods can be used to obtain delay, such as obtaining it on a packet-by-packet basis using P4 INT, or using unique probe packets, without relying on PTP.

また、送信スケジュール255、スケジューラ補正部230は、コントローラ300が管理し、補正後の送信スケジュール255をコントローラ300から中継装置200へ配布する形態をとることも可能である。 In addition, the transmission schedule 255 and the scheduler correction unit 230 can be managed by the controller 300, and the corrected transmission schedule 255 can be distributed from the controller 300 to the relay device 200.

また、図7に示す構成は一例である。例えば、PSFPのように、送信キューの代わりに受信キューを用いて同様の制御を行っても良いし、CQFのように受信キューと送信キューを組み合わせて制御を行っても良い。 The configuration shown in Figure 7 is just one example. For example, similar control can be performed using receive queues instead of transmit queues, as in PSFP, or control can be performed by combining receive queues and transmit queues, as in CQF.

(コントローラ300がドメイン全体の送信スケジュールを決定する構成例)
コントローラ300がTSNドメイン500全体のスケジューラ補正を行う場合の構成例を図8に示す。図8は、中継装置200の構成とコントローラ300の構成を示す。
(Configuration example in which the controller 300 determines the transmission schedule for the entire domain)
8 shows an example of a configuration in which the controller 300 performs scheduler correction for the entire TSN domain 500. FIG. 8 shows the configuration of the relay device 200 and the configuration of the controller 300.

図8に示す中継装置200は、スケジューラ補正部230に代えて、コントローラ送受信部270を備える点が、図7に示した構成と異なる。送信端末100と受信端末400についてもそれぞれ、図8に示す中継装置200の構成と同様の構成を備えてもよい。 The relay device 200 shown in Figure 8 differs from the configuration shown in Figure 7 in that it includes a controller transceiver unit 270 instead of the scheduler correction unit 230. The transmitting terminal 100 and the receiving terminal 400 may each have a configuration similar to that of the relay device 200 shown in Figure 8.

図8に示すコントローラ300は、TSNドメイン送受信部310、トポロジー算出部320、トポロジーDB330、スケジューラ補正部340を有する。 The controller 300 shown in Figure 8 has a TSN domain transceiver unit 310, a topology calculation unit 320, a topology DB 330, and a scheduler correction unit 340.

中継装置200(送信端末、受信端末も同様)は、コントローラ送受信部270を介して、自身のFIBやLLDP等で取得した隣接ノード情報、および算出した隣接ノード間の遅延情報(例:図1に示した各遅延の情報)をコントローラ300へ送信する。 The relay device 200 (similar to the transmitting terminal and receiving terminal) transmits adjacent node information obtained using its own FIB, LLDP, etc., and calculated delay information between adjacent nodes (e.g., information on each delay shown in Figure 1) to the controller 300 via the controller transceiver unit 270.

コントローラ300において、トポロジー算出部320は、FIB、隣接ノード情報からTSNドメイン500全体のトポロジーを算出し、トポロジーDB330へ登録する。以後、構成に変更が生じた場合にはトポロジーDB330を更新する。また、隣接ノード間の遅延情報から、トポロジーの各リンクの遅延時間についてもトポロジーDB330へ登録を行う。 In the controller 300, the topology calculation unit 320 calculates the topology of the entire TSN domain 500 from the FIB and adjacent node information and registers it in the topology DB 330. Thereafter, if any changes occur to the configuration, the topology DB 330 is updated. In addition, the delay time of each link in the topology is also registered in the topology DB 330 based on the delay information between adjacent nodes.

コントローラ300のスケジューラ補正部340は、トポロジーおよび、遅延情報を元に、中継装置200(送信端末も同様)の送信スケジュールを補正し、各送信端末、各中継装置200の送信ポート毎の送信スケジュール255を、各送信端末、各中継装置200へ、TSNドメイン送受信部310を介して配布する。なお、TSNドメイン送受信部310を「配布部」と呼んでもよい。 The scheduler correction unit 340 of the controller 300 corrects the transmission schedule of the relay device 200 (and the same for the transmitting terminal) based on the topology and delay information, and distributes the transmission schedule 255 for each transmitting port of each transmitting terminal and each relay device 200 to each transmitting terminal and each relay device 200 via the TSN domain transmission/reception unit 310. The TSN domain transmission/reception unit 310 may also be called the "distribution unit."

以降で説明する送信スケジュールに関して、中継装置200(送信端末100)が、自身のスケジューラ補正部230で補正(設定、作成)した送信スケジュール255を使用してもよいし、コントローラ300から配布された送信スケジュールを使用してもよい。 Regarding the transmission schedule described below, the relay device 200 (transmitting terminal 100) may use the transmission schedule 255 corrected (set, created) by its own scheduler correction unit 230, or may use the transmission schedule distributed by the controller 300.

(基本となる送信スケジュール)
各送信端末100及び各中継装置200は、以下のルールに従い、基準時刻以外は全て同じ送信スケジュールを設定する。
(Basic transmission schedule)
Each transmitting terminal 100 and each relay device 200 sets the same transmission schedule except for the reference time in accordance with the following rules.

・各タイムスロットではいずれか一つの送信キューの送信のみを行う。 - Only one transmission queue is transmitted during each time slot.

・送信キューは、IEEE802.1Qで規定されるVLANタグ内のPriority Code Point (PCP)値と対応する。つまり、例えば、PCP値が1のパケットは、送信キュー1にキューイングされる。 - Transmit queues correspond to the Priority Code Point (PCP) value in the VLAN tag specified in IEEE802.1Q. That is, for example, a packet with a PCP value of 1 is queued in transmit queue 1.

・隣接するタイムスロットは異なるPCP値となるように送信スケジュールを設定する。 - Schedule transmission so that adjacent time slots have different PCP values.

・各タイムスロットで送信するデータ量は、予め1タイムスロット内で送信可能なデータ量に制限されているか、ジッタ保証が必要な通信は、他のIEEE802.1Qbu等の優先制御を用いて1タイムスロット内で送信できることが保証されているものとする。
The amount of data transmitted in each time slot is limited in advance to the amount of data that can be transmitted within one time slot, or communications that require jitter compensation are guaranteed to be transmitted within one time slot using priority control such as IEEE802.1Qbu.

図9に、ある送信ポートにおける送信スケジュールの例1、例2を示す。 Figure 9 shows examples 1 and 2 of transmission schedules for a certain transmission port.

例1では、タイムスロットに、PCP値0から7が順に設定され、各送信キューは常に8スロット毎に送信可能となる。例えば、送信キュー0は、例1の"0"のスロットで送信可能になり、8スロット後に再び送信可能になる。この送信キュー毎の送信周期が、ジッタを吸収可能な最大値となる。 In Example 1, PCP values 0 to 7 are set in order for the time slots, and each transmit queue is always ready to transmit every 8 slots. For example, transmit queue 0 is ready to transmit in slot "0" in Example 1, and is ready to transmit again 8 slots later. This transmission period for each transmit queue is the maximum value that can absorb jitter.

例2では、PCP値0を1スロットおきに設定しているため、PCP値2-7の送信周期は13スロット毎になる。 In example 2, PCP value 0 is set every other slot, so the transmission period for PCP values 2-7 is every 13 slots.

以降、スケジューラ補正部230/340による、送信スケジュールの補正方法の具体例として、実施例1~3を説明する。 Hereinafter, examples 1 to 3 will be explained as specific examples of how the scheduler correction unit 230/340 corrects the transmission schedule.

以降では、最大遅延、ジッタの算出を容易にするため、各タイムスロット時間Tを統一しているが、タイムスロット毎に異なるタイムスロット時間を設定している場合も、本発明に係る技術を適用可能であり、本発明の効果を得ることが可能である。 In the following, the time slot time T is set to the same value to make it easier to calculate the maximum delay and jitter, but the technology of the present invention can also be applied and the effects of the present invention can be obtained even if different time slot times are set for each time slot.

実施例1~3における図10~図13は、各ノードにおけるタイムスロット(の並び)を示している。タイムスロットを示す枠(箱)の中の番号は、そのタイムスロットに設定されたPCP値を示す。そのPCP値は、そのタイムスロットで送信を行う送信キューに対応する。また、図10~図13において、点線は最小遅延となる場合のパケット転送を示し、実線は最大遅延となる場合のパケット転送を示している。 Figures 10 to 13 in Examples 1 to 3 show the time slots (arrangement) at each node. The number inside the frame (box) indicating the time slot indicates the PCP value set for that time slot. That PCP value corresponds to the transmission queue that transmits in that time slot. Also, in Figures 10 to 13, dotted lines indicate packet transfers with minimum delay, and solid lines indicate packet transfers with maximum delay.

また、実施例1、2、2´、及び3における任意の複数の実施例を組み合わせて実施することも可能である。 It is also possible to combine any two or more of the embodiments in Examples 1, 2, 2', and 3.

(実施例1:ホップ遅延分の基準時刻を補正)
まず、実施例1を説明する。実施例1では、中継装置200で取得した隣接装置との間の伝搬遅延、および中継装置200自身のフォワード処理遅延に基づき、送信スケジュールの基準時刻をホップ毎に遅延させる。なお、伝搬遅延のみに基づいて送信スケジュールの基準時刻をホップ毎に遅延させる方式を用いてもよい。
(Example 1: Correcting the reference time by the hop delay)
First, a first embodiment will be described. In the first embodiment, the reference time of the transmission schedule is delayed for each hop based on the propagation delay between adjacent devices acquired by the relay device 200 and the forwarding process delay of the relay device 200 itself. Note that a method of delaying the reference time of the transmission schedule for each hop based only on the propagation delay may also be used.

図10に例を示す。図10の例では、PCP値=0のパケットに関して、最小遅延となるパケットの転送(点線)と、最大遅延となるパケットの転送(実線)が示されている。図10に示すとおり、ノード0とノード1との間の伝搬遅延時間の分だけ、ノード1における基準時刻が、ノード0における基準時刻に対して遅延している。以降のノードでも同様である。An example is shown in Figure 10. In the example of Figure 10, for packets with a PCP value of 0, the transfer of packets with the minimum delay (dotted line) and the transfer of packets with the maximum delay (solid line) are shown. As shown in Figure 10, the reference time at node 1 is delayed from the reference time at node 0 by the propagation delay time between node 0 and node 1. The same is true for subsequent nodes.

ここで、時刻同期誤差や、伝搬遅延のジッタ、処理遅延のジッタが無視できる場合、いずれのPCP値が付与されたパケットも、受信時のタイムスロット内でそのまま送信が可能となる。PCP値によって送信タイムスロットが定められているため、中継装置200による、送信スロット情報の付与、ヘッダ置換、装置間のタイムスロットマッピングは不要である。 Here, if time synchronization error, propagation delay jitter, and processing delay jitter can be ignored, packets with any PCP value can be transmitted as is within the received time slot. Because the transmission time slot is determined by the PCP value, relay device 200 does not need to assign transmission slot information, replace headers, or perform time slot mapping between devices.

従って、最小遅延dminはP、最大遅延dmaxはP+Tとなり、最大ジッタjmax=Tを保証可能となる。 Therefore, the minimum delay d min is P, the maximum delay d max is P+T, and the maximum jitter j max =T can be guaranteed.

一方、実施例1の方式では、時刻同期誤差や、各種遅延のジッタ(フレーム長の差によるシリアル化遅延差、処理遅延ジッタ等)が直接最大ジッタへ影響するため、同期誤差やジッタが無視できない場合、次の実施例2を適用する。 On the other hand, in the method of Example 1, time synchronization errors and various delay jitters (serialization delay differences due to differences in frame length, processing delay jitter, etc.) directly affect the maximum jitter, so if synchronization errors and jitter cannot be ignored, the following Example 2 is applied.

(実施例2:ホップ遅延相当のタイムスロット分、送信スケジュールを補正)
実施例2では、タイムスロット時間T、iホップ番目のホップ遅延pに対し、
(Example 2: Correcting the transmission schedule by the time slot corresponding to the hop delay)
In the second embodiment, for a time slot time T and an ith hop delay p i ,

だけ送信スケジュールをシフトする。つまり、ホップ遅延以上となる最小のタイムスロット分送信スケジュールをシフトする。例えば、ホップ遅延が0.5Tであれば、Tだけ送信スケジュールをシフトし、ホップ遅延が1.5Tであれば、2Tだけ送信スケジュールをシフトする。 The transmission schedule is shifted by the smallest time slot that is equal to or greater than the hop delay. For example, if the hop delay is 0.5T, the transmission schedule is shifted by T, and if the hop delay is 1.5T, the transmission schedule is shifted by 2T.

図11に、送信スケジュールのシフトを行った例を示す。図11の例では、ノード1ではノード0に対して1スロット分だけ送信スケジュールがシフトされ、ノード2ではノード1に対して2スロット分だけ送信スケジュールがシフトされ、ノード3ではノード2に対して3スロット分だけ送信スケジュールがシフトされている。 Figure 11 shows an example of a transmission schedule shift. In the example of Figure 11, the transmission schedule of node 1 is shifted by one slot relative to node 0, the transmission schedule of node 2 is shifted by two slots relative to node 1, and the transmission schedule of node 3 is shifted by three slots relative to node 2.

ホップ遅延以上となる最小のタイムスロット分送信スケジュールをシフトすることで、E2Eの送受信遅延を抑えつつ、時刻同期誤差やジッタをホップ毎にT-p mod T分だけ吸収可能となる。 By shifting the transmission schedule by the minimum time slot that is equal to or greater than the hop delay, it becomes possible to absorb time synchronization errors and jitters by T-p i mod T for each hop while suppressing E2E transmission and reception delays.

また、タイムスロット時間を等間隔にする場合、基準時刻が全ノードで統一されるため、ノード毎の基準時刻調整も不要であり、標準のIEEE 802.1Qbvで規定されるGate Control Listを各ノードに適用するだけで実現できる。 In addition, if the time slot times are evenly spaced, the reference time is unified across all nodes, so there is no need to adjust the reference time for each node.This can be achieved simply by applying the Gate Control List specified in the standard IEEE 802.1Qbv to each node.

最小遅延、最大遅延および最大ジッタは以下の通り算出でき、最大遅延はSCQF、DIPと比較し(n-1)T分小さくなり、最大ジッタは同等の2Tとなる。 The minimum delay, maximum delay and maximum jitter can be calculated as follows. The maximum delay is (n-1)T smaller than SCQF and DIP, and the maximum jitter is the same at 2T.

なので that's why

(実施例2´:より大きな時刻同期誤差およびジッタへの対策)
実施例2´では、実施例2の場合よりも大きな、時刻同期誤差およびジッタに対する対策を説明する。
(Embodiment 2': Countermeasures against larger time synchronization errors and jitter)
In the second embodiment, a countermeasure against a larger time synchronization error and jitter than those in the second embodiment will be described.

実施例2´では、送信タイムスロットをホップ毎にIn Example 2', the transmission time slot is allocated for each hop.

分シフトすることで更に誤差やゆらぎを吸収可能としている。αは、整数であり、ホップ毎の想定される誤差やゆらぎの大きさに応じて調整可能である。例えば、ホップiにおける想定される時刻同期誤差や伝搬遅延のゆらぎ(パケット毎の伝搬遅延の差)の総和の最大値が、eTと表せる場合、e以上の最小の整数をαとする。 By shifting the time by 1, it is possible to further absorb errors and fluctuations. α i is an integer and can be adjusted according to the magnitude of the error and fluctuation expected for each hop. For example, if the maximum value of the sum of the expected time synchronization error and propagation delay fluctuation (difference in propagation delay for each packet) at hop i can be expressed as e i T, then α i is the smallest integer equal to or greater than e i .

図12に、送信タイムスロットのシフトを行った例を示す。図12は、α=1である場合の例を示している。図12の例では、ノード1ではノード0に対して2スロット分だけ送信スケジュールがシフトされ、ノード2ではノード1に対して3スロット分だけ送信スケジュールがシフトされ、ノード3ではノード2に対して4スロット分だけ送信スケジュールがシフトされている。 Fig. 12 shows an example of shifting transmission time slots. Fig. 12 shows an example where α i = 1. In the example of Fig. 12, the transmission schedule of node 1 is shifted by two slots relative to node 0, the transmission schedule of node 2 is shifted by three slots relative to node 1, and the transmission schedule of node 3 is shifted by four slots relative to node 2.

実施例2´では、最大ジッタは2T未満のまま変わらず、最大遅延はdmax<P+nT+ΣαTとなる。ホップ毎に1スロット余分にシフトした場合、dmax<P+(2n+1)Tとなり、SCQF,DIPと同等となる。 In Example 2', the maximum jitter remains less than 2T, and the maximum delay is d max < P + nT + ΣαT. If an extra slot is shifted per hop, d max < P + (2n + 1)T, which is equivalent to SCQF and DIP.

図12に示すとおり、時刻同期に誤差があっても、αスロット分以下の誤差あれば固定値のキューイング遅延として吸収される。また、伝搬遅延にゆらぎがある場合も、αスロット分以下のゆらぎであればジッタはキューイング遅延に吸収される。 12, even if there is an error in time synchronization, if the error is within αi slots, it is absorbed as a fixed queuing delay. Also, even if there is fluctuation in propagation delay, if the fluctuation is within αi slots, the jitter is absorbed as a queuing delay.

(実施例3:累計のホップ遅延が閾値を超えた場合のみスケジュール補正)
実施例2では、ホップ毎に必ず少なくとも1タイムスロット分シフトする必要があり、伝搬遅延の小さいLAN等を含む場合、E2Eの送受信遅延が増加する。
(Example 3: Schedule correction only when cumulative hop delay exceeds threshold)
In the second embodiment, it is necessary to shift at least one time slot for each hop, and when a LAN or the like with a small propagation delay is included, the E2E transmission and reception delay increases.

そこで、実施例3では、ホップ遅延の合計値が閾値を超えた区間毎に、実施例2の送信スケジュール補正を行う。実施例3では、送信端末100から受信端末400までの各区間のホップ遅延を考慮する必要があるため、コントローラ300によって送信スケジュール補正を行う。Therefore, in Example 3, the transmission schedule correction of Example 2 is performed for each section where the total value of hop delay exceeds the threshold. In Example 3, since it is necessary to take into account the hop delay of each section from the transmitting terminal 100 to the receiving terminal 400, the transmission schedule correction is performed by the controller 300.

ただし、コントローラ300を使用せずに、実施例3を実施することも可能である。例えば、各中継装置200が、他の各中継装置200から伝搬遅延と処理遅延を取得することで、各中継装置200が、以下で説明するホップ遅延の合計値を計算し、スケジュール補正を行うと判断した中継装置200がスケジュール補正を行う。However, it is also possible to implement Example 3 without using the controller 300. For example, each relay device 200 acquires the propagation delay and processing delay from each of the other relay devices 200, and each relay device 200 calculates the total value of the hop delay described below, and the relay device 200 that determines that it should perform a schedule correction performs the schedule correction.

ここでは、コントローラ300によって送信スケジュール補正を行うものとする。コントローラ300のスケジューラ補正部340は、各中継装置200が算出した伝搬遅延と、処理遅延を各中継装置200から取得し、送信端末100から受信端末400に向けて、ホップ遅延を順に加算していく。ホップ遅延の合計値が閾値を超えた場合、閾値を超える直前の中継装置200に対して、実施例2(実施例2´でもよい)のスケジュール補正を行う。スケジュール補正を行った次の中継装置200から再びホップ遅延の加算と、スケジュール補正を受信端末400へたどり着くまで実施する。 Here, the transmission schedule correction is performed by the controller 300. The scheduler correction unit 340 of the controller 300 acquires the propagation delay and processing delay calculated by each relay device 200 from each relay device 200, and adds the hop delay in order from the transmitting terminal 100 toward the receiving terminal 400. If the total hop delay exceeds a threshold, the schedule correction of Example 2 (or Example 2') is performed on the relay device 200 immediately before it exceeds the threshold. From the next relay device 200 after which the schedule correction was performed, the addition of the hop delay and the schedule correction are performed again until the receiving terminal 400 is reached.

つまり、実施例3では、送信スケジュール補正において、送信端末-受信端末間の中継装置における累積遅延が閾値を超える毎に,超えた累積遅延に相当するタイムスロット数分の時間長だけ送信スケジュールを補正する。 In other words, in Example 3, when correcting the transmission schedule, each time the cumulative delay in the relay device between the transmitting terminal and the receiving terminal exceeds a threshold, the transmission schedule is corrected by a time length equal to the number of time slots corresponding to the cumulative delay exceeded.

閾値は、ホップ遅延を除いた残りの送信時間(T-Σp)でパケット送信が十分に間に合うかによって決定することができる。 The threshold can be determined based on whether the remaining transmission time (T-Σp i ) excluding the hop delay is sufficient for packet transmission.

図13に、ノード2及びノード3にてスケジュール補正を行った例を示す。図13において、ノード1ではスケジュール補正を行わないため、実施例2と比較し、1タイムスロット分E2Eの送受信遅延が短縮される。 Figure 13 shows an example in which schedule correction is performed at nodes 2 and 3. In Figure 13, schedule correction is not performed at node 1, so the E2E transmission and reception delay is reduced by one time slot compared to Example 2.

(中継装置間のスケジュール補正伝達方法)
以下、コントローラ300を用いずに、中継装置200間のみでスケジュール補正を行う方法の例について説明する。
(Schedule correction transmission method between relay devices)
An example of a method for correcting schedules only between relay devices 200 without using controller 300 will be described below.

まず、スケジュールの基準となるノード(基準ノード)をネットワーク内のいずれかのノードから選定する。ノードの選定方法としては、ノード毎にプライオリティを設定し、ネットワーク内の最もプライオリティが高いノードを選定する方法や、すべてのノードからのホップ数や伝搬遅延の合計が最小となるノードを選定するなど、複数の方法がある。複数の方法のうちのいずれの方法を用いてもよい。 First, a node (reference node) that will serve as the basis for the schedule is selected from among the nodes in the network. There are several ways to select a node, such as setting a priority for each node and selecting the node with the highest priority in the network, or selecting the node with the smallest total number of hops and propagation delay from all nodes. Any of these methods may be used.

ステップ1)
基準ノードは、各隣接ノードに対し、基準ノードに対して補正を行う時間を意味する補正時間(基準ノードの場合0)を通知する。
Step 1)
The reference node notifies each adjacent node of a correction time (0 in the case of the reference node) which indicates the time to make a correction to the reference node.

ステップ2)
補正時間の通知を受けた各隣接ノードは、基準ノードとPTPによる時刻同期後、PTP_Delay_Reqメッセージなどから取得した基準ノードとの伝搬遅延(実施例1)、または伝搬遅延を考慮したタイムスロット分(実施例2、2´、3)をその隣接ノードの補正時間として保持し、基準ノードと接続するポートの送信スケジュールを、補正時間分前に補正する。「補正時間分前に補正する」とは、時間が早い側へ補正することである。また、各隣接ノードは、基準ノード以外の隣接するノードと接続するポートの送信スケジュールを、補正時間分後に補正する。
Step 2)
After receiving the notification of the correction time, each adjacent node synchronizes time with the reference node using PTP, and then stores the propagation delay with the reference node obtained from a PTP_Delay_Req message or the like (Example 1), or the time slot that takes the propagation delay into account (Examples 2, 2', and 3), as the correction time for that adjacent node, and corrects the transmission schedule of the port connected to the reference node by the correction time. "Correcting by the correction time" means correcting to an earlier time. In addition, each adjacent node corrects the transmission schedule of the port connected to an adjacent node other than the reference node by the correction time.

ステップ3)
スケジュール補正後のノードは、隣接するスケジュール補正前のノードに対し、自身の補正時間の通知を行う。補正時間の通知を受けたノードは、ステップ2で説明した隣接ノードと同様に伝搬遅延を算出し、通知された補正時間と、隣接ノードとの伝搬遅延から算出した補正時間とを合算した値を補正時間として保持する。
Step 3)
After the schedule correction, the node notifies the adjacent node that did not have its schedule corrected of its own correction time. The node that received the correction time calculates the propagation delay in the same way as the adjacent node described in step 2, and stores the sum of the notified correction time and the correction time calculated from the propagation delay with the adjacent node as the correction time.

ステップ4)
上記保持を行ったノードは、補正時間の通知元のノードと接続するポートの送信スケジュールを、合算した補正時間分前に補正し、その他の隣接ノードと接続するポートの送信スケジュールを補正時間後に補正する。
Step 4)
The node that performed the above-mentioned holding corrects the transmission schedule of the port connected to the node that notified the correction time to the earlier by the summed correction time, and corrects the transmission schedule of the port connected to other adjacent nodes to the later by the correction time.

以降、ステップ1~ステップ4で説明した手順と同じ手順をすべてのノードのスケジュール補正が完了するまで実施する。 From here on, the same procedures described in steps 1 to 4 are repeated until schedule correction is complete for all nodes.

コントローラ300がスケジュール補正する場合、各ノードから取得した伝搬遅延をもとに、コントローラ300内部で上記の計算を行い、スケジュール補正結果のみを各ノードへ配布する。 When controller 300 corrects the schedule, it performs the above calculations internally based on the propagation delay obtained from each node, and distributes only the schedule correction results to each node.

<設定例>
ノード0~4の中のノード1を基準ノードとした場合における送信スケジュールの設定例を図14~図17を参照して説明する。各図において、リンク上の数字は伝搬遅延に対応するタイムスロット数である。下記のステップ番号は、上記のステップ番号に対応する。
<Setting example>
An example of setting a transmission schedule when node 1 of nodes 0 to 4 is set as the reference node will be explained with reference to Figures 14 to 17. In each figure, the numbers on the links indicate the number of time slots corresponding to the propagation delay. The step numbers below correspond to the step numbers above.

ステップ1(図14)において、ノード1は、ノード0とノード2に対して、補正時間=0)を通知する。 In step 1 (Figure 14), node 1 notifies node 0 and node 2 of correction time = 0.

ステップ2(図15)において、ノード0とノード2がそれぞれ、ノード1との伝搬遅延から補正時間を算出する。補正時間はそれぞれ1Tと5Tである。ノード0とノード2はそれぞれ、ノード1と接続するポート、およびノード1以外と接続するポートの送信スケジュールを補正時間に従い補正する。 In step 2 (Figure 15), nodes 0 and 2 each calculate a correction time from the propagation delay with node 1. The correction times are 1T and 5T, respectively. Nodes 0 and 2 each correct the transmission schedules of the ports connected to node 1 and the ports connected to nodes other than 1 according to the correction time.

具体的には、図15に示すように、ノード0は、ノード1接続ポートの送信スケジュールを1T前に補正し、ノード2は、ノード1接続ポートの送信スケジュールを5T前に補正し、ノード1以外のポートの送信スケジュールを5T後に補正する。 Specifically, as shown in Figure 15, node 0 corrects the transmission schedule of the node 1 connected port to 1T forward, node 2 corrects the transmission schedule of the node 1 connected port to 5T forward, and corrects the transmission schedules of ports other than node 1 to 5T backward.

ステップ3(図16)において、ノード2がノード3とノード4へ、自身の補正時間5Tを通知し、ノード3とノード4がそれぞれ、ノード2との伝搬遅延と通知された補正時間から、自身の補正時間を算出する。 In step 3 (Figure 16), node 2 notifies node 3 and node 4 of its correction time 5T, and node 3 and node 4 each calculate their own correction time from the propagation delay with node 2 and the notified correction time.

ステップ4(図17)において、ノード3とノード4がそれぞれ、算出した補正時間に従い、各ポートの送信スケジュールを補正する。具体的には、ノード3は、ノード2接続ポートの送信スケジュールを8T後に補正し、ノード4は、ノード2接続ポートの送信スケジュールを7T後に補正する。In step 4 (Figure 17), node 3 and node 4 each correct the transmission schedule of each port according to the calculated correction time. Specifically, node 3 corrects the transmission schedule of the node 2 connection port to 8T later, and node 4 corrects the transmission schedule of the node 2 connection port to 7T later.

(ハードウェア構成例)
本実施の形態において説明した装置(送信端末、受信端末、中継装置、コントローラ)はいずれも、例えば、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。当該コンピュータは、物理的なマシンであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。
(Example of hardware configuration)
Any of the devices described in this embodiment (transmitting terminal, receiving terminal, relay device, and controller) can be realized by, for example, causing a computer to execute a program that describes the processing content described in this embodiment. The computer may be a physical machine or a virtual machine on the cloud.

上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。 The above program can be recorded on a computer-readable recording medium (such as portable memory) and stored or distributed. The above program can also be provided via a network, such as the Internet or email.

図18は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図18のコンピュータは、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置1000、補助記憶装置1002、メモリ装置1003、CPU1004、インターフェース装置1005、表示装置1006、入力装置1007、出力装置1008等を有する。 Figure 18 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the above-mentioned computer. The computer in Figure 18 has a drive device 1000, an auxiliary storage device 1002, a memory device 1003, a CPU 1004, an interface device 1005, a display device 1006, an input device 1007, an output device 1008, etc., which are all interconnected by bus B.

当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、CD-ROM又はメモリカード等の記録媒体1001によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体1001がドライブ装置1000にセットされると、プログラムが記録媒体1001からドライブ装置1000を介して補助記憶装置1002にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体1001より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置1002は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。 The program that realizes processing on the computer is provided by a recording medium 1001, such as a CD-ROM or memory card. When the recording medium 1001 storing the program is set in the drive device 1000, the program is installed from the recording medium 1001 to the auxiliary storage device 1002 via the drive device 1000. However, the program does not necessarily have to be installed from the recording medium 1001; it may be downloaded from another computer via a network. The auxiliary storage device 1002 stores the installed program as well as necessary files, data, etc.

メモリ装置1003は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置1002からプログラムを読み出して格納する。また、送信キューはメモリ装置1003の格納領域を用いて実現される。CPU1004は、メモリ装置1003に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。インターフェース装置1005は、ネットワークに接続するためのインターフェースとして用いられる。表示装置1006はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置1007はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置1008は演算結果を出力する。 When an instruction to start a program is received, the memory device 1003 reads the program from the auxiliary storage device 1002 and stores it. The transmission queue is realized using the storage area of the memory device 1003. The CPU 1004 realizes the functions related to the device in accordance with the program stored in the memory device 1003. The interface device 1005 is used as an interface for connecting to a network. The display device 1006 displays a GUI (Graphical User Interface) or the like according to the program. The input device 1007 is composed of a keyboard, mouse, buttons, touch panel, or the like, and is used to input various operational instructions. The output device 1008 outputs the results of calculations.

なお、上記のようにCPU1004を使用した装置を用いることは一例である。例えば、本実施の形態において説明した装置の機能を、L2スイッチなどのASIC(あるいはプログラマブルASIC)や、FPGA内蔵のSmart NICなどへ実装することも可能である。 Note that using a device using CPU 1004 as described above is just one example. For example, the functions of the device described in this embodiment can also be implemented in an ASIC (or programmable ASIC) such as an L2 switch, or a Smart NIC with an FPGA built in.

(実施の形態の効果)
以上説明した本実施の形態に係る技術により、Segment Routingや独自ヘッダの実装、パケット毎のヘッダ書き換え、中継装置間のタイムスロット依存関係等を保持することなく、標準のIEEE802.1Qbvで必要となる機能のみで、タイムスロット時間を超える長距離伝送経路をパスに含んでいても、送受信遅延の低減と、最大ジッタの保証が可能となる。
(Effects of the embodiment)
The technology according to the present embodiment described above makes it possible to reduce transmission and reception delays and guarantee maximum jitter, even if the path includes a long-distance transmission route that exceeds the time slot time, using only the functions required for standard IEEE802.1Qbv, without requiring segment routing, implementation of a unique header, rewriting of headers for each packet, or maintaining time slot dependencies between relay devices.

<付記>
以上の実施形態に関し、更に以下の付記項を開示する。
(付記項1)
複数の通信装置を備え、通信装置間で時分割の送信スケジュールに基づくデータ転送を行う通信システムであって、
各通信装置において、前記データの中の所定の値とタイムスロットとを対応付け、少なくとも1つの通信装置において、通信装置間の伝搬遅延に基づいて、前記送信スケジュールを補正する
通信システム。
(付記項2)
各通信装置において、1つのタイムスロットに1つのみの送信キューが割り当てられ、かつ、隣接するタイムスロットには異なる送信キューが割り当てられる
付記項1に記載の通信システム。
(付記項3)
前記少なくとも1つの通信装置において、隣接する通信装置との間の伝搬遅延に基づいて、繰り返し適用される送信スケジュールを開始する基準時刻を補正する
付記項1又は2に記載の通信システム。
(付記項4)
前記少なくとも1つの通信装置において、隣接する通信装置との間の伝搬遅延に基づくタイムスロット数分の時間長だけ前記送信スケジュールを補正する
付記項1又は2に記載の通信システム。
(付記項5)
前記少なくとも1つの通信装置において、累積遅延が閾値を超えた場合に、当該累積遅延に基づくタイムスロット数分の時間長だけ前記送信スケジュールを補正する
付記項1又は2に記載の通信システム。
(付記項6)
複数の通信装置を備え、通信装置間で時分割の送信スケジュールに基づくデータ転送を行う通信システムに対して使用される制御装置であって、
各通信装置において、前記データの中の所定の値とタイムスロットとが対応付けられており、
前記通信システムから収集した通信装置間の遅延情報に基づいて、少なくとも1つの通信装置に対する送信スケジュールを補正する補正部と、
補正した送信スケジュールを前記通信装置へ配布する配布部と
を備える制御装置。
(付記項7)
複数の通信装置を備え、通信装置間で時分割の送信スケジュールに基づくデータ転送を行う通信システムにおける通信方法であって、
各通信装置において、前記データの中の所定の値とタイムスロットとを対応付け、少なくとも1つの通信装置において、通信装置間の伝搬遅延に基づいて、前記送信スケジュールを補正する
通信方法。
(付記項8)
コンピュータを、付記項6に記載の前記制御装置における各部として機能させるためのプログラムを記憶した非一時的記憶媒体。
<Additional Notes>
The following additional clauses are disclosed in relation to the above-described embodiment.
(Additional note 1)
A communication system including a plurality of communication devices, which performs data transfer between the communication devices based on a time-division transmission schedule,
In each communication device, a predetermined value in the data is associated with a time slot, and in at least one communication device, the transmission schedule is corrected based on a propagation delay between the communication devices.
(Additional note 2)
2. The communication system according to claim 1, wherein in each communication device, only one transmission queue is assigned to one time slot, and different transmission queues are assigned to adjacent time slots.
(Additional note 3)
3. The communication system according to claim 1, wherein the at least one communication device corrects a reference time at which a repeatedly applied transmission schedule starts based on a propagation delay between adjacent communication devices.
(Additional note 4)
3. The communication system according to claim 1, wherein the at least one communication device corrects the transmission schedule by a time length corresponding to the number of time slots based on a propagation delay between adjacent communication devices.
(Additional note 5)
3. The communication system according to claim 1, wherein, in the at least one communication device, when an accumulated delay exceeds a threshold, the transmission schedule is corrected by a time length equal to the number of time slots based on the accumulated delay.
(Additional note 6)
A control device used in a communication system that includes a plurality of communication devices and performs data transfer between the communication devices based on a time-division transmission schedule,
In each communication device, a predetermined value in the data is associated with a time slot;
a correction unit that corrects a transmission schedule for at least one communication device based on delay information between the communication devices collected from the communication system;
a distribution unit that distributes the corrected transmission schedule to the communication device.
(Supplementary Note 7)
A communication method in a communication system including a plurality of communication devices, the communication devices transferring data based on a time-division transmission schedule, the method comprising:
A communication method, wherein each communication device associates a predetermined value in the data with a time slot, and at least one communication device corrects the transmission schedule based on a propagation delay between the communication devices.
(Supplementary Note 8)
A non-transitory storage medium storing a program for causing a computer to function as each unit in the control device described in appended claim 6.

以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The present embodiment has been described above, but the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.

100 送信端末
200 中継装置
210 受信ポート
220 FIB(Forwarding Information Base)
230 スケジューラ補正部
240 時刻同期処理部
250 送信スケジューラ
255 送信スケジュール
260 送信ポート260
270 コントローラ送受信部
300 コントローラ
310 TSNドメイン送受信部
320 トポロジー算出部
330 トポロジーDB
340 スケジューラ補正部
400 受信端末
500 TSNドメイン
1000 ドライブ装置
1001 記録媒体
1002 補助記憶装置
1003 メモリ装置
1004 CPU
1005 インターフェース装置
1006 表示装置
1007 入力装置
1008 出力装置
100: transmitting terminal 200: relay device 210: receiving port 220: FIB (Forwarding Information Base)
230 Scheduler correction unit 240 Time synchronization processing unit 250 Transmission scheduler 255 Transmission schedule 260 Transmission port 260
270 Controller Transmitter/Receiver 300 Controller 310 TSN Domain Transmitter/Receiver 320 Topology Calculator 330 Topology DB
340 Scheduler correction unit 400 Receiving terminal 500 TSN domain 1000 Drive device 1001 Recording medium 1002 Auxiliary storage device 1003 Memory device 1004 CPU
1005 Interface device 1006 Display device 1007 Input device 1008 Output device

Claims (8)

複数の通信装置を備え、通信装置間で時分割の送信スケジュールに基づくデータ転送を行う通信システムであって、
各通信装置において、前記データの中の所定の値とタイムスロットとを対応付け、少なくとも1つの通信装置において、通信装置間の伝搬遅延に基づいて、前記送信スケジュールを補正し、
前記所定の値は、VLANタグ内のPCP値であり、隣接するタイムスロットは異なるPCP値に対応付けられるように前記送信スケジュールが設定される
通信システム。
A communication system including a plurality of communication devices, which performs data transfer between the communication devices based on a time-division transmission schedule,
In each communication device, a predetermined value in the data is associated with a time slot, and in at least one communication device, the transmission schedule is corrected based on a propagation delay between the communication devices;
The predetermined value is a PCP value in a VLAN tag, and the transmission schedule is set so that adjacent time slots are associated with different PCP values.
Communication system.
各通信装置において、1つのタイムスロットに1つのみの送信キューが割り当てられ、かつ、隣接するタイムスロットには異なる送信キューが割り当てられる
請求項1に記載の通信システム。
2. The communication system according to claim 1, wherein in each communication device, only one transmission queue is assigned to one time slot, and adjacent time slots are assigned different transmission queues.
前記少なくとも1つの通信装置において、隣接する通信装置との間の伝搬遅延に基づいて、繰り返し適用される送信スケジュールを開始する基準時刻を補正する
請求項1又は2に記載の通信システム。
The communication system according to claim 1 or 2, wherein in the at least one communication device, a reference time at which a repeatedly applied transmission schedule starts is corrected based on a propagation delay between adjacent communication devices.
前記少なくとも1つの通信装置において、隣接する通信装置との間の伝搬遅延に基づくタイムスロット数分の時間長だけ前記送信スケジュールを補正する
請求項1又は2に記載の通信システム。
The communication system according to claim 1 or 2, wherein the at least one communication device corrects the transmission schedule by a time length corresponding to the number of time slots based on a propagation delay between adjacent communication devices.
前記少なくとも1つの通信装置において、累積遅延が閾値を超えた場合に、当該累積遅延に基づくタイムスロット数分の時間長だけ前記送信スケジュールを補正する
請求項1又は2に記載の通信システム。
The communication system according to claim 1 or 2, wherein, when an accumulated delay exceeds a threshold in the at least one communication device, the transmission schedule is corrected by a time length corresponding to the number of time slots based on the accumulated delay.
複数の通信装置を備え、通信装置間で時分割の送信スケジュールに基づくデータ転送を行う通信システムに対して使用される制御装置であって、
各通信装置において、前記データの中の所定の値とタイムスロットとが対応付けられており、
前記通信システムから収集した通信装置間の遅延情報に基づいて、少なくとも1つの通信装置に対する前記送信スケジュールを補正する補正部と、
補正した前記送信スケジュールを前記通信装置へ配布する配布部と、を備え、
前記所定の値は、VLANタグ内のPCP値であり、隣接するタイムスロットは異なるPCP値に対応付けられるように前記送信スケジュールが設定される
制御装置。
A control device used in a communication system that includes a plurality of communication devices and performs data transfer between the communication devices based on a time-division transmission schedule,
In each communication device, a predetermined value in the data is associated with a time slot;
a correction unit that corrects the transmission schedule for at least one communication device based on delay information between communication devices collected from the communication system;
a distribution unit that distributes the corrected transmission schedule to the communication device;
The predetermined value is a PCP value in a VLAN tag, and the transmission schedule is set so that adjacent time slots are associated with different PCP values.
Control device.
複数の通信装置を備え、通信装置間で時分割の送信スケジュールに基づくデータ転送を行う通信システムにおける通信方法であって、
各通信装置において、前記データの中の所定の値とタイムスロットとを対応付け、少なくとも1つの通信装置において、通信装置間の伝搬遅延に基づいて、前記送信スケジュールを補正し、
前記所定の値は、VLANタグ内のPCP値であり、隣接するタイムスロットは異なるPCP値に対応付けられるように前記送信スケジュールが設定される
通信方法。
A communication method in a communication system including a plurality of communication devices, the communication devices transferring data based on a time-division transmission schedule, the method comprising:
In each communication device, a predetermined value in the data is associated with a time slot, and in at least one communication device, the transmission schedule is corrected based on a propagation delay between the communication devices;
The predetermined value is a PCP value in a VLAN tag, and the transmission schedule is set so that adjacent time slots are associated with different PCP values.
Communication method.
コンピュータを、請求項6に記載の前記制御装置における各部として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each unit in the control device described in claim 6.
JP2024522772A 2022-05-24 2022-05-24 Communication system, control device, communication method, and program Active JP7750404B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/021308 WO2023228291A1 (en) 2022-05-24 2022-05-24 Communication system, control device, communication method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2023228291A1 JPWO2023228291A1 (en) 2023-11-30
JP7750404B2 true JP7750404B2 (en) 2025-10-07

Family

ID=88918841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024522772A Active JP7750404B2 (en) 2022-05-24 2022-05-24 Communication system, control device, communication method, and program

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7750404B2 (en)
WO (1) WO2023228291A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005086758A (en) 2003-09-11 2005-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc Timing synchronization method
JP2018129661A (en) 2017-02-08 2018-08-16 日本電信電話株式会社 Signal transfer apparatus and signal transfer method
US20210058322A1 (en) 2018-05-11 2021-02-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Packet Sending Method, Network Node, and System
JP2022032955A (en) 2020-08-11 2022-02-25 株式会社日立製作所 Planning node

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005086758A (en) 2003-09-11 2005-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc Timing synchronization method
JP2018129661A (en) 2017-02-08 2018-08-16 日本電信電話株式会社 Signal transfer apparatus and signal transfer method
US20210058322A1 (en) 2018-05-11 2021-02-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Packet Sending Method, Network Node, and System
JP2022032955A (en) 2020-08-11 2022-02-25 株式会社日立製作所 Planning node

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023228291A1 (en) 2023-11-30
JPWO2023228291A1 (en) 2023-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10833987B2 (en) Supporting asynchronous packet operations in a deterministic network
EP3817307A1 (en) Message processing method and device
EP2750332B1 (en) System and method for packet timing of circuit emulation services over networks
Alderisi et al. Introducing support for scheduled traffic over IEEE audio video bridging networks
US9360885B2 (en) Fabric multipathing based on dynamic latency-based calculations
CN102484548A (en) Deterministic layout of timestamp packages using periodic intervals
US11743174B2 (en) Supporting asynchronous packet operations in a deterministic network
US10993162B2 (en) Radio link aggregation
Finn Introduction to time-sensitive networking
Lee et al. Time-aware preemption to enhance the performance of Audio/Video Bridging (AVB) in IEEE 802.1 TSN
US12040995B2 (en) Control apparatus, resource allocation method and program
EP3278518B1 (en) A network node
Nasrallah et al. Ultra-low latency (ULL) networks: A comprehensive survey covering the IEEE TSN standard and related ULL research
Bjϕmstad et al. Handling delay in 5G Ethernet mobile fronthaul networks
CN110870285A (en) Method for high performance data transmission in a data network with partial real-time requirements and apparatus for performing the method
KR20230173697A (en) Method, computer program, and apparatus implemented in a packet switched network for scheduling transmission of Ethernet frames
US12513076B2 (en) Delay sensitive network estimation system
Grigorjew et al. Constant delay switching: Asynchronous traffic shaping with jitter control
WO2010026767A1 (en) Band control method and band control device for node device
JP7750404B2 (en) Communication system, control device, communication method, and program
Bahnasy et al. CPRI over Ethernet: Towards fronthaul/backhaul multiplexing
Simon et al. Ethernet with time sensitive networking tools for industrial networks
Nishijima et al. Minimum delay switch for Synchronous TDMA network
Iwasawa et al. Flexible time-aware shaper scheduling system for a multitenancy environment
CN115396371A (en) Message transmission method and system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240816

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250610

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250826

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250908

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7750404

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150