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
JP7795140B2 - Communication system, control device, and program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7795140B2 - Communication system, control device, and program - Google Patents

Communication system, control device, and program

Info

Publication number
JP7795140B2
JP7795140B2 JP2024564011A JP2024564011A JP7795140B2 JP 7795140 B2 JP7795140 B2 JP 7795140B2 JP 2024564011 A JP2024564011 A JP 2024564011A JP 2024564011 A JP2024564011 A JP 2024564011A JP 7795140 B2 JP7795140 B2 JP 7795140B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
period
additional
frames
gate control
control list
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
JP2024564011A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2024127519A1 (en
Inventor
優平 川上
慎一 吉原
秀雄 川田
夏樹 安原
広尚 阿部
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 JPWO2024127519A1 publication Critical patent/JPWO2024127519A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7795140B2 publication Critical patent/JP7795140B2/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)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本開示は、通信システム、制御装置、及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a communication system, a control device, and a program.

TAS(Time Aware Shaper)技術を用いて通信する通信システムにおいて、通信装置のスケジュールを示すゲートコントロールリスト(Gate Control List(GCL))により遅延を保証する技術が知られている(例えば、非特許文献1参照)。 In communication systems that use TAS (Time Aware Shaper) technology, a technology is known that guarantees delays using a gate control list (GCL) that indicates the schedule of the communication device (see, for example, non-patent document 1).

一般に、GCLは、複数のフローそれぞれのフレームが送信される周期の最小公倍数となる長さを有する。通信装置は、GCLに従ってフレームの送信を繰り返すため、複数のフローにおけるフレームを確定周期型通信により送信することができる。 Generally, the GCL has a length that is the least common multiple of the periods in which frames are transmitted for each of the multiple flows. The communication device repeats frame transmission according to the GCL, allowing frames from multiple flows to be transmitted using deterministic periodic communication.

Yuhei Kawakami、外5名、「Applying Time-aware Shaper Considering User Identifier to Service Provider Network」、IEEE 19th Annual Consumer Communications & Networking Conference、2022年Yuhei Kawakami and 5 others, "Applying Time-aware Shaper Considering User Identifier to Service Provider Network", IEEE 19th Annual Consumer Communications & Networking Conference, 2022

しかしながら、上述したように設計されているGCLに追加フローによる追加フレームを送信するためのタイムスロットを追加する場合、既存のGCLの長さを保持しつつ、追加フレームの送信の繰り返しを表すことができないことがある。具体的には、追加フレームを送信する周期が、既存のGCLに示されている、複数のフローにおけるフレームが送信される周期の最小公倍数の約数でない場合、既存のGCLの長さを保持しつつ、追加フレームの送信の繰り返しを表すことができない。このような場合、既存のGCLに示されている、複数のフローにおけるフレームが送信される周期と、追加フレームが送信される周期との最小公倍数の長さを有するGCLを設計する必要がある。However, when adding time slots for transmitting additional frames from additional flows to a GCL designed as described above, it may not be possible to represent the repetition of the transmission of the additional frames while maintaining the length of the existing GCL. Specifically, if the period for transmitting the additional frames is not a divisor of the least common multiple of the periods for transmitting frames in multiple flows shown in the existing GCL, it may not be possible to represent the repetition of the transmission of the additional frames while maintaining the length of the existing GCL. In such cases, it is necessary to design a GCL whose length is the least common multiple of the periods for transmitting frames in multiple flows shown in the existing GCL and the periods for transmitting the additional frames.

このように設計されたGCLは、既存のGCLに比べて長く、これにより、スケジューリングを含む通信制御の複雑性が高くなる。また、GCLの長さを変更するには、運用中の通信システムを停止しなければならず、これに伴い、通信システムによって提供されているサービスを中断しなければならない。 The GCL designed in this way is longer than existing GCLs, which increases the complexity of communication control, including scheduling. Furthermore, changing the length of the GCL requires shutting down the operating communication system, which in turn requires interrupting the services provided by the communication system.

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、新たなフローの追加に伴って、通信制御の複雑性が高くなることを抑制し、サービスの中断を回避することができる通信システム、制御装置、及びプログラムを提供することにある。 The purpose of this disclosure, made in consideration of these circumstances, is to provide a communication system, control device, and program that can prevent the complexity of communication control from increasing when new flows are added, and avoid service interruptions.

上記課題を解決するため、本開示に係る通信システムは、遅延保証されているフレームを送信する送信端末と、前記フレームを順に転送する複数の通信装置と、前記複数の通信装置によって転送された前記フレームを受信する受信端末と、前記複数の通信装置を制御する制御装置と、を備える通信システムであって、前記制御装置は、前記通信装置それぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すゲートコントロールリストを記憶しているゲートコントロールリスト記憶部と、前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信するユーザ設定受信部と、前記追加スケジュールに示される前記追加フレームの送信周期である第1の周期が、前記複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数の約数であるか否かを判定する周期判定部と、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数であると判定された場合、前記複数の通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で、それぞれの前記ゲートコントロールリストに設定し、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記複数の通信装置のうちの、前記受信端末に直接、前記追加フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置それぞれが前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期より短い、前記最小公倍数の約数である第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定するゲートコントロールリスト計算部と、前記タイムスロットが設定されたゲートコントロールリストを前記通信装置に送信する通信装置用送信部と、を有する。In order to solve the above problem, the communication system according to the present disclosure is a communication system comprising: a transmitting terminal that transmits delay-guaranteed frames; a plurality of communication devices that sequentially forward the frames; a receiving terminal that receives the frames forwarded by the plurality of communication devices; and a control device that controls the plurality of communication devices. The control device includes a gate control list storage unit that stores a gate control list indicating a schedule for each of the communication devices to transmit frames in each of a plurality of flows; a user setting receiving unit that receives an additional schedule for the transmitting terminal to transmit additional frames in an additional flow different from the plurality of flows; and a first period that is a transmission period for the additional frames indicated in the additional schedule, the first period being a transmission period for the frames in each of the plurality of flows. a gate control list calculation unit that, if it is determined that the first period is a divisor of the least common multiple, sets the time slots for the plurality of communication devices to transmit the additional frames at the first period in the gate control list of each of the plurality of communication devices; and, if it is determined that the first period is not a divisor of the least common multiple, sets the time slots for each of the plurality of communication devices, other than the last communication device that transmits the additional frames directly to the receiving terminal, at a second period that is shorter than the first period and is a divisor of the least common multiple; and a communication device transmission unit that transmits the gate control list in which the time slots are set to the communication device.

上記課題を解決するため、本開示に係る制御装置は、送信端末から受信端末に向けてフレームを転送する複数の通信装置を制御する制御装置であって、前記通信装置それぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すゲートコントロールリストを記憶しているゲートコントロールリスト記憶部と、前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信するユーザ設定受信部と、前記追加スケジュールに示される前記追加フレームの送信周期である第1の周期が、前記複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数の約数であるか否かを判定する周期判定部と、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数であると判定された場合、前記複数の通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で、それぞれの前記ゲートコントロールリストに設定し、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記複数の通信装置のうちの、前記受信端末に直接、前記追加フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置それぞれが前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期より短い、前記最小公倍数の約数である第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定するゲートコントロールリスト計算部と、前記タイムスロットが設定されたゲートコントロールリストを前記通信装置に送信する通信装置用送信部と、を備える。In order to solve the above problem, the control device according to the present disclosure is a control device that controls a plurality of communication devices that forward frames from a transmitting terminal to a receiving terminal, and includes a gate control list storage unit that stores a gate control list indicating a schedule for each of the communication devices to transmit frames in each of a plurality of flows; a user-set receiving unit that receives an additional schedule for the transmitting terminal to transmit additional frames in an additional flow that is different from the plurality of flows; a period determination unit that determines whether a first period, which is the transmission period of the additional frames indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple of the transmission periods of frames in each of the plurality of flows; and a gate control list calculation unit that, if it is determined that the first period is a divisor of the least common multiple, sets the time slots for the multiple communication devices to transmit the additional frames in the first period in the respective gate control lists; and, if it is determined that the first period is not a divisor of the least common multiple, sets the time slots for each of the multiple communication devices, other than the last communication device that transmits the additional frames directly to the receiving terminal, in the gate control list in a second period that is shorter than the first period and is a divisor of the least common multiple; and a communication device transmission unit that transmits the gate control list in which the time slots are set to the communication devices.

上記課題を解決するため、本開示に係るプログラムは、コンピュータを、上述した制御装置として動作させる。 To solve the above problem, the program disclosed herein causes a computer to operate as the above-mentioned control device.

本開示に係る通信システム、制御装置、及びプログラムによれば、通信制御の複雑性が高くなることを抑制し、サービスの中断を回避することができる。 The communication system, control device, and program disclosed herein can prevent the complexity of communication control from increasing and avoid service interruptions.

第1の実施形態に係る通信システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a communication system according to a first embodiment. 図1に示す制御装置の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a control device illustrated in FIG. 1 . キュー及びゲートを説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a queue and a gate. GCLの一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a GCL. 第1の実施形態に係る制御装置によってタイムスロットが設定されたGCLに従ってフレームが送信されるタイミングの例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of timing at which frames are transmitted in accordance with a GCL in which time slots are set by a control device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of an operation of the control device according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る制御装置によってタイムスロットが設定されたGCLに従ってフレームが送信されるタイミングの例を示す図である。10 is a diagram illustrating an example of timing at which frames are transmitted according to a GCL in which time slots are set by a control device according to a second embodiment. FIG. 第2の実施形態に係る制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of an operation of a control device according to a second embodiment. 制御装置のハードウェアブロック図である。FIG. 2 is a hardware block diagram of a control device.

<<第1の実施形態>>
図1を参照して第1の実施形態の全体構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る通信システム100の概略図である。
<<First Embodiment>>
The overall configuration of the first embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic diagram of a communication system 100 according to the first embodiment.

通信システム100は、送信端末(Talker)1と、受信端末(Listener)2と、複数の通信装置3k(k=1~nの整数、nは2以上の整数(図1の例では、n=3))と、ユーザ管理装置4と、制御装置5とを備える。通信システム100においては、フレームの送信タイミング及び送信間隔が制御される遅延保証通信(ST(Scheduled Traffic)通信)が行われる。ST通信では、通信装置3kがTASにより時分割で転送を制御するため、遅延及びジッタが制御される。 The communication system 100 comprises a transmitting terminal (Talker) 1, a receiving terminal (Listener) 2, multiple communication devices 3k (k = an integer from 1 to n, n = an integer greater than or equal to 2 (in the example of Figure 1, n = 3)), a user management device 4, and a control device 5. The communication system 100 performs delay-guaranteed communication (ST (Scheduled Traffic) communication) in which the frame transmission timing and transmission interval are controlled. In ST communication, the communication device 3k controls transfer in a time-division manner using TAS, thereby controlling delay and jitter.

Talker1は、遅延保証されているフレームを送信する。具体的には、Talker1は、複数の通信装置3kを介してListener2にフレームを送信する。また、Talker1は、新たなフロー(追加フロー)によりフレーム(追加フレーム)を送信するための追加スケジュールが追加されると、該追加スケジュールをユーザ管理装置4に送信する。 Talker 1 transmits frames with a guaranteed delay. Specifically, Talker 1 transmits frames to Listener 2 via multiple communication devices 3k. In addition, when an additional schedule is added for transmitting frames (additional frames) through a new flow (additional flow), Talker 1 transmits the additional schedule to the user management device 4.

Lisner2は、複数の通信装置3kによって転送されたフレームを受信する。具体的には、Lisner2は、Talker1によって送信され、通信装置3kによって転送されたフレームを受信する。 Listener 2 receives frames forwarded by multiple communication devices 3k. Specifically, Listener 2 receives frames sent by Talker 1 and forwarded by communication device 3k.

通信装置3kは、Talker1から送信されたフレームをListener2に向けて順に転送する。具体的には、通信装置3kは、他の装置からフレームを受信し、さらに他の装置にフレームを送信する。通信装置3kは、通信ネットワーク機器であって、例えば、スイッチとすることができる。通信装置3kは、ST通信において、TASにより時分割の転送制御を行う。 Communication device 3k sequentially forwards frames sent from Talker 1 to Listener 2. Specifically, communication device 3k receives frames from other devices and then transmits frames to other devices. Communication device 3k is a communication network device and can be, for example, a switch. In ST communication, communication device 3k performs time-division transfer control using TAS.

以降の説明では、通信装置3kは、kが小さい順にデータを転送する。すなわち、Talker1から送信されたフレームは、最初に通信装置31で受信され、以後、通信装置31、32、・・・3(n-1)、3nの順に転送される。また、通信装置3nは、Listener2に直接、フレームを送信する。図1に示す例では、通信装置31は、Talker1からフレームを受信して、通信装置32に該フレームを送信する。また、通信装置32は、通信装置31からフレームを受信して、通信装置33に該フレームを送信する。また、通信装置33は、通信装置32からフレームを受信して、Listener2に該フレームを送信する。 In the following explanation, communication device 3k forwards data in ascending order of k. That is, a frame transmitted from Talker 1 is first received by communication device 31, and is then forwarded to communication devices 31, 32, ... 3(n-1), 3n in that order. Communication device 3n also transmits frames directly to Listener 2. In the example shown in Figure 1, communication device 31 receives a frame from Talker 1 and transmits the frame to communication device 32. Communication device 32 also receives a frame from communication device 31 and transmits the frame to communication device 33. Communication device 33 also receives a frame from communication device 32 and transmits the frame to Listener 2.

ユーザ管理装置4は、Talker1及びListener2の設定を管理する。具体的には、ユーザ管理装置4は、Talker1が複数のフローそれぞれによりフレームが送信されるスケジュールを管理している。また、ユーザ管理装置4は、Talker1が追加フローにより追加フレームを送信するための追加スケジュールが追加されると、該追加スケジュールを受信する。ユーザ管理装置4は、例えば、Centralized User Configuration(CUC)である。なお、通信システム100は、ユーザ管理装置4を備えなくてもよく、このような構成において、通信システム100が備える制御装置5は、ユーザ管理装置4と同等の機能を有する装置と各種情報を送受信することができる。 The user management device 4 manages the settings of Talker 1 and Listener 2. Specifically, the user management device 4 manages the schedule by which Talker 1 transmits frames via each of multiple flows. Furthermore, when an additional schedule is added for Talker 1 to transmit an additional frame via an additional flow, the user management device 4 receives the additional schedule. The user management device 4 is, for example, a Centralized User Configuration (CUC). Note that the communication system 100 does not need to include the user management device 4; in such a configuration, the control device 5 included in the communication system 100 can send and receive various information with a device having functions equivalent to those of the user management device 4.

<制御装置の構成>
制御装置5は、複数の通信装置3kを制御する。図2に示すように、制御装置5は、CUC受信ポート(ユーザ設定受信ポート)501と、CUCポート受信部(ユーザ設定受信部)502と、GCL記憶部(ゲートコントロールリスト記憶部)503と、周期判定部504と、GCL計算部(ゲートコントロールリスト計算部)505と、CUC送信通信ポート(ユーザ設定送信ポート)506と、CUCポート送信部(ユーザ設定送信部)507と、TSN-SW送信ポート(通信装置用送信ポート)508、TSN-SWポート送信部(通信装置用送信部)509とを備える。制御装置5は、例えば、Central Network Controller(CUC)である。
<Configuration of the control device>
The control device 5 controls a plurality of communication devices 3k. As shown in Fig. 2, the control device 5 includes a CUC receiving port (user-configured receiving port) 501, a CUC port receiving unit (user-configured receiving unit) 502, a GCL storage unit (gate control list storage unit) 503, a periodicity determining unit 504, a GCL calculation unit (gate control list calculation unit) 505, a CUC transmitting communication port (user-configured transmitting port) 506, a CUC port transmitting unit (user-configured transmitting unit) 507, a TSN-SW transmitting port (communication device transmitting port) 508, and a TSN-SW port transmitting unit (communication device transmitting unit) 509. The control device 5 is, for example, a Central Network Controller (CUC).

CUC受信ポート501、CUC送信ポート506、及びTSN-SW送信ポート508は、通信インターフェースによって構成される。CUCポート受信部502、周期判定部504、GCL計算部505、CUCポート送信部507、及びTSN-SWポート送信部509は、コントローラによって構成される。コントローラは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の専用のハードウェアによって構成されてもよいし、プロセッサによって構成されてもよいし、双方を含んで構成されてもよい。GCL記憶部503は、メモリによって構成される。メモリは、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等であってよい。 The CUC receiving port 501, CUC transmitting port 506, and TSN-SW transmitting port 508 are configured by communication interfaces. The CUC port receiving unit 502, periodicity determining unit 504, GCL calculation unit 505, CUC port transmitting unit 507, and TSN-SW port transmitting unit 509 are configured by a controller. The controller may be configured by dedicated hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array), a processor, or may include both. The GCL storage unit 503 is configured by memory. The memory may be an HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc.

CUC受信ポート501は、CUCポート受信部502がユーザ管理装置4から各種情報を受信するための通信ポートである。 The CUC receiving port 501 is a communication port through which the CUC port receiving unit 502 receives various information from the user management device 4.

CUCポート受信部502は、ユーザ管理装置4から、Talker1及びListener2の設定を受信する。具体的には、CUCポート受信部502は、Talker1が、既存のGCLにおける複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信する。既存のGCLとは、GCL記憶部503に既に記憶されているGCLである。また、追加スケジュールには、追加フレームを送信する周期が示されている。 The CUC port receiver 502 receives settings for Talker 1 and Listener 2 from the user management device 4. Specifically, the CUC port receiver 502 receives an additional schedule for Talker 1 to transmit additional frames in an additional flow that is different from the multiple flows in the existing GCL. The existing GCL is a GCL that is already stored in the GCL storage unit 503. The additional schedule also indicates the period for transmitting additional frames.

GCL記憶部503は、GCLを記憶している。GCLは、通信装置3kそれぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示す情報である。具体的には、GCLは、通信装置3kが備える、複数のゲートGT(図3参照)それぞれが開閉されるスケジュール(図4参照)を示す情報である。図3に示すように、ゲートGTが開放されると、通信装置3kの送信ポートは、開放されたゲートGTに対応付けられているキューQEに保持されているフレームを送信する。 The GCL memory unit 503 stores the GCL. The GCL is information indicating a schedule for each communication device 3k to transmit frames in each of multiple flows. Specifically, the GCL is information indicating a schedule (see Figure 4) for opening and closing each of multiple gates GT (see Figure 3) provided in the communication device 3k. As shown in Figure 3, when a gate GT is opened, the transmitting port of the communication device 3k transmits frames held in the queue QE associated with the opened gate GT.

具体的には、図3に示すように、通信装置3kの受信ポートによって受信されたフレーム(図3では、丸い形状で示されている)は優先度ごとにキューQEに保持される。優先度は、EthernetフレームにおけるClass of Service(CoS)であってもよい。そして、通信装置3kの送信ポートは、開放されているゲートGEに対応するキューQEに保持されているフレームを送信する。本例では、優先度C7のキューQEに対応するゲート304が開放されており、これにより、優先度C7のキューQEに保持されているフレームが通信装置3kの送信ポートにより送信される。図3に示す例では、優先度C0からC6のキューQEに対応するゲートGTは閉鎖されており(図3では、優先度C1からC5のキューQWは省略されている)、これにより、優先度C0からC6のキューQEに保持されているフレームは送信されない。Specifically, as shown in FIG. 3, frames received by the receiving port of communication device 3k (shown as circles in FIG. 3) are held in queues QE by priority. Priority may be Class of Service (CoS) in Ethernet frames. The transmitting port of communication device 3k then transmits frames held in queues QE corresponding to open gates GE. In this example, gate 304 corresponding to queue QE with priority C7 is open, allowing frames held in queue QE with priority C7 to be transmitted by the transmitting port of communication device 3k. In the example shown in FIG. 3, gates GT corresponding to queues QE with priorities C0 to C6 are closed (queues QW with priorities C1 to C5 are omitted in FIG. 3), preventing frames held in queues QE with priorities C0 to C6 from being transmitted.

図4に示す例では、GCLに、タイムスロットTS1からタイムスロットTS5までの5つのタイムスロットが設定されている。GCLに、例えば、タイムスロットTS1が設定されている時間が15μsであることが示されている。また、GCLに、時刻情報によって示される時刻がタイムスロットTS1に相当するとき、優先度C7のキューQEに対応するゲートGTが開放(図4に示す「o」)され、優先度C0からC6のキューQEに対応するゲートGTが閉鎖(図4に示す「c」)されることが示されている。なお、「時刻がタイムスロットに相当する」とは、時刻が、タイムスロットが設定されている時間帯を指していることをいう。 In the example shown in Figure 4, five time slots, from time slot TS1 to time slot TS5, are set in the GCL. The GCL indicates, for example, that the time for which time slot TS1 is set is 15 μs. The GCL also indicates that when the time indicated by the time information corresponds to time slot TS1, the gate GT corresponding to the queue QE with priority C7 is opened ("o" shown in Figure 4), and the gates GT corresponding to the queue QE with priorities C0 to C6 are closed ("c" shown in Figure 4). Note that "the time corresponds to a time slot" means that the time refers to the time period in which the time slot is set.

タイムスロットTS1に相当する時刻が15μs経過すると、時刻は次のタイムスロットTS2に相当し、タイムスロットTS2には、優先度C5のキューQEに対応するゲートGTが開放され、優先度C0からC4、C6、及びC7のキューQEに対応するゲートGTが閉鎖されることが示されている。このように、時刻がタイムスロットTS1からタイムスロットTS5までに相当する時間をそれぞれ経過すると、再び、時刻に相当するタイムスロットTS1となり、これが繰り返される。 When 15 μs has passed since the time corresponding to time slot TS1, the time corresponds to the next time slot TS2, and in time slot TS2, the gate GT corresponding to queue QE with priority C5 is opened, and the gates GT corresponding to queue QE with priorities C0 to C4, C6, and C7 are closed. Thus, when the time corresponding to time slots TS1 to TS5 has passed, the time again becomes time slot TS1 corresponding to the time, and this process is repeated.

このため、通信装置3kがGCLに従ってフレームを送信する場合、各優先度のキューQEに対応するゲートGTは、図5に示すように、周期的に開放される。図5には、ゲートGTが開放されてるタイミングが矩形で示されている。図5に示す例では、Talker1のGCLに、一例として優先度C7のキューQEに対応するゲートGTが開放されるタイムスロットが第1の周期prd1で設定されている。また、図5に示す例では、通信装置3kのGCLには、一例として優先度C7のキューQEに対応するゲートGTが開放されるタイムスロットが第2の周期prd2で設定されている。また、図5には示されていないが、優先度C0から優先度C6までそれぞれのフレーム送信するためのタイムスロットも同様にして周期的に設定されている。 For this reason, when communication device 3k transmits frames according to the GCL, the gate GT corresponding to the queue QE of each priority is opened periodically, as shown in Figure 5. In Figure 5, the timing at which the gate GT is opened is indicated by a rectangle. In the example shown in Figure 5, a time slot in which the gate GT corresponding to the queue QE of priority C7 is opened is set in the GCL of Talker1 with a first period prd1. Also, in the example shown in Figure 5, a time slot in which the gate GT corresponding to the queue QE of priority C7 is opened is set in the GCL of communication device 3k with a second period prd2. Also, although not shown in Figure 5, time slots for transmitting frames for each of priorities C0 to C6 are set periodically in the same manner.

さらに、図5には、GCLに設定されたタイムスロットで追加フレームf1~f4が送信されることが示されている。 Furthermore, Figure 5 shows that additional frames f1 to f4 are transmitted in the time slots set in the GCL.

周期判定部504は、追加スケジュールに示される追加フレームの送信周期である第1の周期prd1が、既存のGCLにおける複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数h_prdの約数であるか否かを判定する。このとき、周期判定部504は、各フローにおけるフレームの送信周期の最小公倍数h_prdを計算してもよい。また、周期判定部504は、GCLの長さを最小公倍数h_prdとして取得してもよい。なお、最小公倍数h_prdの長さを有する周期をハイパー周期という。 The period determination unit 504 determines whether the first period prd1, which is the transmission period of the additional frames indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple h_prd of the frame transmission periods of each of the multiple flows in the existing GCL. At this time, the period determination unit 504 may calculate the least common multiple h_prd of the frame transmission periods of each flow. The period determination unit 504 may also obtain the length of the GCL as the least common multiple h_prd. A period having a length of the least common multiple h_prd is called a hyper period.

GCL計算部505は、周期判定部504によって、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数であると判定された場合、複数の通信装置3kそれぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1でそれぞれのGCLに設定する。 When the period determination unit 504 determines that the first period prd1 is a divisor of the least common multiple h_prd, the GCL calculation unit 505 sets the time slots for each of the multiple communication devices 3k to transmit additional frames in their respective GCLs at the first period prd1.

また、GCL計算部505は、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、複数の通信装置3kのうちの、最終通信装置(通信装置3n)とは異なる通信装置3k(k=1~n-1)それぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第2の周期prd2でそれぞれのGCLに設定する。また、GCL計算部505は、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、最終通信装置が追加フレームを送信するためのタイムスロットを、第2の周期prd2でGCLに設定する。すなわち、GCL計算部505は、通信装置3k(k=1~n)それぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第2の周期prd2でそれぞれのGCLに設定する。 Furthermore, when the GCL calculation unit 505 determines that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, it sets the time slots for each of the communication devices 3k (k = 1 to n-1) other than the last communication device (communication device 3n) among the multiple communication devices 3k to transmit additional frames to the respective GCLs at the second period prd2.Furthermore, when the GCL calculation unit 505 determines that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, it sets the time slots for the last communication device to transmit additional frames to the GCL at the second period prd2.In other words, the GCL calculation unit 505 sets the time slots for each of the communication devices 3k (k = 1 to n) to transmit additional frames to the respective GCLs at the second period prd2.

なお、最終通信装置は、Listener2に直接フレームを送信する通信装置3k、すなわち最後にフレームを送信する通信装置3nである。 The final communication device is communication device 3k that transmits a frame directly to Listener 2, i.e., communication device 3n that transmits a frame last.

第2の周期prd2は、第1の周期prd1より短い、最小公倍数h_prdの約数となる周期である。また、第2の周期prd2と、キューイングなしE2E(End to End)遅延との合計は、所定の要求遅延より短い。キューイングなしE2E遅延は、Talker1からListener2にまでキューイング遅延なしで追加フレームが送信される場合に発生する遅延である。キューイングなしE2E遅延は、少なくとも伝搬遅延の合計を含む。例えば、通信システム100がカットスルー方式によりフレームを転送する場合、キューイングなしE2E遅延は、伝搬遅延、及び送信制御に要する処理遅延を含む。例えば、通信システム100がストアアンドフォワード方式によりフレームを転送する場合、キューイングなしE2E遅延は、伝搬遅延、処理遅延、及びフレームの格納に要するストア遅延それぞれの合計を含む。また、所定の要求遅延は、Talker1からListener2にフレームが送信されるときに要求される遅延であって、ユーザとの契約によって定められている。 The second period prd2 is a period that is shorter than the first period prd1 and is a divisor of the least common multiple h_prd. The sum of the second period prd2 and the non-queuing E2E (End to End) delay is shorter than the specified required delay. The non-queuing E2E delay is the delay that occurs when additional frames are sent from Talker 1 to Listener 2 without any queuing delay. The non-queuing E2E delay includes at least the sum of the propagation delay. For example, when communication system 100 forwards frames using the cut-through method, the non-queuing E2E delay includes the propagation delay and the processing delay required for transmission control. For example, when communication system 100 forwards frames using the store-and-forward method, the non-queuing E2E delay includes the sum of the propagation delay, the processing delay, and the store delay required to store the frames. The specified required delay is the delay required when frames are sent from Talker 1 to Listener 2 and is determined by the contract with the user.

このため、GCL計算部505は、第2の周期prd2と、キューイングなしE2E遅延との合計が所定の要求遅延より短くなるように、第2の周期prd2を決定する。 Therefore, the GCL calculation unit 505 determines the second period prd2 so that the sum of the second period prd2 and the E2E delay without queuing is shorter than the specified required delay.

また、GCL計算部505は、k=2~nである通信装置3kが、それぞれ通信装置3(k-1)から追加フレームを受信すると、キューイング遅延なしで、第2の周期prd2で追加フレームを送信するようにタイムスロットをGCLに設定する。 In addition, when communication device 3k, where k = 2 to n, receives an additional frame from communication device 3(k-1), the GCL calculation unit 505 sets a time slot in the GCL so that the additional frame is transmitted at the second period prd2 without queuing delay.

GCL計算部505が上述したようにタイムスロットをGCLに設定することにより、通信装置3kは、追加フレームを第2の周期prd2で設定されたタイムスロットで送信する。このとき、通信装置3kのうちの通信装置31は、Talker1から追加フレームを受信してからキューイング遅延Dqが経過したときに該追加フレームの送信を開始することがある。また、k=2~nである通信装置3kは、通信装置3(k-1)から追加フレームを受信すると、キューイング遅延なしで追加フレームを送信することになる。 By the GCL calculation unit 505 setting the time slot in the GCL as described above, communication device 3k transmits the additional frame in the time slot set with the second period prd2. At this time, communication device 31 of communication device 3k may start transmitting the additional frame when queuing delay Dq has elapsed since receiving the additional frame from Talker 1. Furthermore, when communication device 3k, where k = 2 to n, receives an additional frame from communication device 3(k-1), it will transmit the additional frame without queuing delay.

図5に示す例を参照して詳細に説明すると、通信装置31は、Talker1が追加フレームf1の送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに追加フレームf1を受信して、通信装置32に該追加フレームf1を送信する。また、通信装置31は、Talker1が追加フレームf2の送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに追加フレームf2を受信して、該受信以後に設定されているタイムスロットで、通信装置32に追加フレームf2を送信する。このため、通信装置31は、追加フレームf2の受信からキューイング遅延Dqが経過したときに、追加フレームf2を送信する。 Explaining in more detail with reference to the example shown in Figure 5, communication device 31 receives additional frame f1 when propagation delay Dp has elapsed since Talker 1 started transmitting additional frame f1, and transmits the additional frame f1 to communication device 32. Furthermore, communication device 31 receives additional frame f2 when propagation delay Dp has elapsed since Talker 1 started transmitting additional frame f2, and transmits additional frame f2 to communication device 32 in the time slot set after the reception. Therefore, communication device 31 transmits additional frame f2 when queuing delay Dq has elapsed since the reception of additional frame f2.

また、通信装置32は、通信装置31が追加フレームfjの送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに、追加フレームfj(jは1~mの整数(本例では、m=4))を受信して、キューイング遅延なしで通信装置33に送信する。また、通信装置33は、通信装置32が追加フレームfjの送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに追加フレームfjを受信して、キューイング遅延なしでListener2に送信する。これに伴って、Listener2は、第2の周期prd2で追加フレームを受信する。なお、図5に示す例において、Talker1及び通信装置31~33についての追加フレームf1~f4はそれぞれ送信されるタイミングに示されており、Listener2についての追加フレームf1~f4はそれぞれ受信されるタイミングに示されている。 Furthermore, communication device 32 receives additional frame fj (j is an integer from 1 to m (in this example, m = 4)) when propagation delay Dp has elapsed since communication device 31 started transmitting additional frame fj, and transmits it to communication device 33 without any queuing delay. Further, communication device 33 receives additional frame fj when propagation delay Dp has elapsed since communication device 32 started transmitting additional frame fj, and transmits it to Listener 2 without any queuing delay. Accordingly, Listener 2 receives additional frames at the second period prd2. Note that in the example shown in Figure 5, additional frames f1 to f4 for Talker 1 and communication devices 31 to 33 are shown at the timing of transmission, respectively, and additional frames f1 to f4 for Listener 2 are shown at the timing of reception, respectively.

このように、第1の実施形態では、Listener2は、Talker1から第1の周期prd1で送信された追加フレームを第2の周期prd2で受信する。このため、最大で、ROUNDUP(prd1/prd2)×prd2=a×prd2の長さのジッタが発生する。ROUNDUP(prd1/prd2)は、第1の周期prd1を第2の周期prd2で割って小数点以下を切り上げた値である。また、aは、正の整数である。したがって、Listener2は、アプリケーションソフトウェア等によりジッタを吸収するような任意の処理を実行してもよい。 In this way, in the first embodiment, Listener 2 receives additional frames transmitted from Talker 1 at the first period prd1 at the second period prd2. As a result, jitter of a maximum length of ROUNDUP(prd1/prd2) x prd2 = a x prd2 occurs. ROUNDUP(prd1/prd2) is the value obtained by dividing the first period prd1 by the second period prd2 and rounding up to the nearest integer. Furthermore, a is a positive integer. Therefore, Listener 2 may perform any processing to absorb jitter using application software, etc.

CUC送信ポート506は、CUCポート送信部507がユーザ管理装置4に各種情報を送信するための通信ポートである。 The CUC transmission port 506 is a communication port through which the CUC port transmission unit 507 transmits various information to the user management device 4.

CUCポート送信部507は、CUC送信ポート506を介して、ユーザ管理装置4に各種情報を送信する。CUCポート送信部507は、ユーザ管理装置4に、最終通信装置が第2の周期prd2でListener2にフレームを送信することを示す情報を送信してもよい。 The CUC port transmission unit 507 transmits various information to the user management device 4 via the CUC transmission port 506. The CUC port transmission unit 507 may also transmit information to the user management device 4 indicating that the last communication device will transmit frames to Listener 2 at the second period prd2.

TSN-SW送信ポート508は、TSN-SWポート送信部509が通信装置3kに各種情報を送信するための通信ポートである。 The TSN-SW transmission port 508 is a communication port through which the TSN-SW port transmission unit 509 transmits various information to the communication device 3k.

TSN-SWポート送信部509は、TSN-SW送信ポート508を介して、通信装置3kに各種情報を送信する。例えば、TSN-SWポート送信部509は、上述したようにGCL計算部505によってタイムスロットが設定されたGCLを通信装置3kに送信する。 The TSN-SW port transmitting unit 509 transmits various information to the communication device 3k via the TSN-SW transmitting port 508. For example, the TSN-SW port transmitting unit 509 transmits to the communication device 3k a GCL for which a time slot has been set by the GCL calculation unit 505 as described above.

<制御装置の動作>
ここで、第1の実施形態に係る制御装置5の動作について、図6を参照して説明する。図6は、第1の実施形態に係る制御装置5の動作の一例を示すフローチャートである。図6を参照して説明する制御装置5における動作は第1の実施形態に係る制御装置5の制御方法の一例に相当する。上述したように、制御装置5は、通信装置3kそれぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すGCLを記憶しているGCL記憶部503を備えている。
<Operation of the control device>
Here, the operation of the control device 5 according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 5 according to the first embodiment. The operation of the control device 5 described with reference to Fig. 6 corresponds to an example of a control method of the control device 5 according to the first embodiment. As described above, the control device 5 includes a GCL storage unit 503 that stores a GCL indicating a schedule for each of the communication devices 3k to transmit frames in each of a plurality of flows.

ステップS11において、CUCポート受信部502が、Talker1が、既存のGCLの複数のフローとは異なる追加フローにおいて追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信する。 In step S11, the CUC port receiving unit 502 receives an additional schedule for Talker 1 to transmit an additional frame in an additional flow that is different from the multiple flows of the existing GCL.

ステップS12において、周期判定部504が、追加スケジュールに示される追加フレームの送信周期である第1の周期prd1が、既存のGCLの複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数h_prdの約数であるか否かを判定する。 In step S12, the period determination unit 504 determines whether the first period prd1, which is the transmission period of the additional frame indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple h_prd of the frame transmission periods in each of the multiple flows of the existing GCL.

ステップS12で、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数であると判定された場合、ステップS13において、GCL計算部505が、複数の通信装置3kそれぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1でそれぞれのGCLに設定する。 If it is determined in step S12 that the first period prd1 is a divisor of the least common multiple h_prd, in step S13, the GCL calculation unit 505 sets the time slots for each of the multiple communication devices 3k to transmit additional frames to their respective GCLs at the first period prd1.

ステップS12で、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、ステップS14において、GCL計算部505が、複数の通信装置3kそれぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第2の周期prd2でそれぞれのGCLに設定する。具体的には、GCL計算部505は、複数の通信装置3kのうちの、Listener2に直接フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置3k(k=1~n-1)それぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第2の周期prd2でGCLに設定する。また、GCL計算部505は、最終通信装置(通信装置3n)が追加フレームを送信するためのタイムスロットも第2の周期prd2でGCLに設定する。 If it is determined in step S12 that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, in step S14, the GCL calculation unit 505 sets the time slots for each of the multiple communication devices 3k to transmit additional frames to the respective GCLs at the second period prd2. Specifically, the GCL calculation unit 505 sets the time slots for each of the multiple communication devices 3k (k = 1 to n-1) that are different from the last communication device that transmits frames directly to Listener 2 to transmit additional frames to the GCL at the second period prd2. The GCL calculation unit 505 also sets the time slots for the last communication device (communication device 3n) to transmit additional frames to the GCL at the second period prd2.

ステップS15において、TSN-SWポート送信部509が、ステップS13又はステップS14でタイムスロットが設定されたGCLを通信装置3kに送信する。 In step S15, the TSN-SW port transmitting unit 509 transmits the GCL for which the time slot was set in step S13 or step S14 to the communication device 3k.

上述したように、第1の実施形態によれば、通信システム100は、遅延保証されているフレームを送信するTalker1と、フレームを順に転送する複数の通信装置3kと、複数の通信装置3kによって転送されたフレームを受信するListener2と、複数の通信装置3kを制御する制御装置5と、を備える。また、制御装置5は、通信装置3kそれぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すGCLを記憶しているGCL記憶部503を備える。また、制御装置5は、Talker1が複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信するCUCポート受信部502と、追加スケジュールに示される追加フレームの送信周期である第1の周期prd1が、複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数h_prdの約数であるか否かを判定する周期判定部504と、を備える。また、制御装置5は、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数であると判定された場合、複数の通信装置3kそれぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1でそれぞれのGCLに設定し、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、複数の通信装置3kのうちの、Listener2に直接フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置3k(k=1~n-1)が追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1より短い、最小公倍数h_prdの約数である第2の周期prd2でGCLに設定するGCL計算部505を備える。また、制御装置5は、タイムスロットが設定されたGCLを通信装置3kに送信するTSN-SWポート送信部509を備える。As described above, according to the first embodiment, the communication system 100 includes a Talker 1 that transmits delay-guaranteed frames, multiple communication devices 3k that sequentially forward the frames, a Listener 2 that receives the frames forwarded by the multiple communication devices 3k, and a control device 5 that controls the multiple communication devices 3k. The control device 5 also includes a GCL storage unit 503 that stores a GCL indicating a schedule for each of the communication devices 3k to transmit frames in each of multiple flows. The control device 5 also includes a CUC port receiver 502 that receives an additional schedule for Talker 1 to transmit additional frames in an additional flow that is different from the multiple flows, and a period determination unit 504 that determines whether a first period prd1, which is the transmission period of the additional frames indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple h_prd of the frame transmission periods of each of the multiple flows. The control device 5 also includes a GCL calculation unit 505 that, if it is determined that the first period prd1 is a divisor of the least common multiple h_prd, sets a time slot for each of the multiple communication devices 3k to transmit an additional frame at the first period prd1 in the GCL, and, if it is determined that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, sets a time slot for each of the multiple communication devices 3k (k = 1 to n-1) that is different from the last communication device that transmits a frame directly to the Listener 2 to transmit an additional frame at a second period prd2 that is shorter than the first period prd1 and is a divisor of the least common multiple h_prd. The control device 5 also includes a TSN-SW port transmission unit 509 that transmits the GCL in which the time slot is set to the communication device 3k.

これにより、通信システム100は、追加フローが追加された場合に、GCLの長さを変更せずに、該フローにおける追加フレームを送信するためタイムスロットを設定することができる。したがって、通信制御の複雑性が高くなることを抑制し、サービスの中断を回避することができる。 As a result, when an additional flow is added, communication system 100 can set a time slot for transmitting additional frames in that flow without changing the length of the GCL. This prevents the complexity of communication control from increasing and avoids service interruptions.

また、第1の実施形態によれば、GCL計算部505は、第2の周期prd2と、キューイングなしE2E遅延との合計が所定の要求遅延より短くなるように、第2の周期prd2を決定する。これにより、通信システム100は、ユーザとの契約等により定められている所定の要求遅延を変更することなく、かつ、GCLの長さを変更せずに、該フローにおける追加フレームを送信するためタイムスロットを設定することができる。したがって、通信品質を保持しつつ、通信制御の複雑性が高くなることを抑制し、サービスの中断を回避することができる。 Furthermore, according to the first embodiment, the GCL calculation unit 505 determines the second period prd2 so that the sum of the second period prd2 and the non-queuing E2E delay is shorter than the predetermined required delay. This allows the communication system 100 to set a time slot for transmitting additional frames in the flow without changing the predetermined required delay determined by a contract with the user, etc., and without changing the length of the GCL. Therefore, it is possible to prevent the complexity of communication control from increasing and avoid service interruptions while maintaining communication quality.

<<第2の実施形態>>
第2の実施形態の全体構成について説明する。第2の実施形態において、第1の実施形態と同一の機能部については同じ符号を付与し、説明を省略する。
<<Second Embodiment>>
The overall configuration of the second embodiment will be described below. In the second embodiment, the same functional units as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

通信システム100-1は、図1に示す通信システム100と同様に、Talker1と、Listener2と、複数の通信装置3kと、ユーザ管理装置4とを備える。また、通信システム100-1は、図1に示す、制御装置5に代えて、制御装置5-1を備える。 Similar to the communication system 100 shown in Figure 1, the communication system 100-1 includes a Talker 1, a Listener 2, multiple communication devices 3k, and a user management device 4. In addition, the communication system 100-1 includes a control device 5-1 instead of the control device 5 shown in Figure 1.

<制御装置の構成>
制御装置5-1は、Talker1からListener2に向けてフレームを転送する複数の通信装置3kを制御する。制御装置5-1は、図2に示す制御装置5と同様に、CUC受信ポート501と、CUCポート受信部502と、GCL記憶部503と、周期判定部504と、CUC送信ポート506と、CUCポート送信部507と、TSN-SW送信ポート508と、TSN-SWポート送信部509とを備える。また、制御装置5-1は、図2に示す、GCL計算部505に代えて、GCL計算部505-1を備える。制御装置5-1は、制御装置5と同様に、例えば、CUCである。
<Configuration of the control device>
The control device 5-1 controls a plurality of communication devices 3k that transfer frames from Talker 1 to Listener 2. Similar to the control device 5 shown in Fig. 2, the control device 5-1 includes a CUC receiving port 501, a CUC port receiving unit 502, a GCL storage unit 503, a periodicity determining unit 504, a CUC transmitting port 506, a CUC port transmitting unit 507, a TSN-SW transmitting port 508, and a TSN-SW port transmitting unit 509. The control device 5-1 also includes a GCL calculation unit 505-1 instead of the GCL calculation unit 505 shown in Fig. 2. Similar to the control device 5, the control device 5-1 is, for example, a CUC.

GCL計算部505-1は、コントローラによって構成される。 The GCL calculation unit 505-1 is composed of a controller.

GCL計算部505-1は、第1の実施形態のGCL計算部505と同様に、周期判定部504によって、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数であると判定された場合、複数の通信装置3kそれぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1でそれぞれのGCLに設定する。 Similar to the GCL calculation unit 505 of the first embodiment, when the period determination unit 504 determines that the first period prd1 is a divisor of the least common multiple h_prd, the GCL calculation unit 505-1 sets the time slots for each of the multiple communication devices 3k to transmit additional frames in their respective GCLs at the first period prd1.

GCL計算部505-1は、第1の実施形態のGCL計算部505と同様に、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、複数の通信装置3kのうちの、最終通信装置とは異なる通信装置3k(k=1~n-1)それぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第2の周期prd2でGCLに設定する。 Similar to the GCL calculation unit 505 of the first embodiment, when the GCL calculation unit 505-1 determines that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, it sets the time slots for each of the communication devices 3k (k = 1 to n-1) other than the last communication device among the multiple communication devices 3k to transmit additional frames in the GCL with the second period prd2.

第1の実施形態と同様に、第2の周期prd2は、最小公倍数h_prdの約数であって、第1の周期prd1より短い値である。また、第2の実施形態では、第2の周期prd2と、キューイングなしE2E遅延と、追って詳細に説明する付与遅延d_addとの合計は、所定の要求遅延より短い。このため、GCL計算部505-1は、第2の周期prd2と、キューイングなしE2E遅延と、付与遅延d_addとの合計が所定の要求遅延より短くなるように、第2の周期prd2を決定する。 As in the first embodiment, the second period prd2 is a divisor of the least common multiple h_prd and is a value shorter than the first period prd1. Also, in the second embodiment, the sum of the second period prd2, the non-queuing E2E delay, and the granted delay d_add, which will be described in detail later, is shorter than the specified required delay. Therefore, the GCL calculation unit 505-1 determines the second period prd2 so that the sum of the second period prd2, the non-queuing E2E delay, and the granted delay d_add is shorter than the specified required delay.

また、GCL計算部505-1は、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、最終通信装置が追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1でGCLに設定する。このとき、GCL計算部505-1は、最終通信装置が追加フローにおける1回目の追加フレームが受信されてから付与遅延d_addが経過したときに、該最終通信装置が該1回目の追加フレームを送信するようにタイムスロットをGCLに設定する。 Furthermore, if the GCL calculation unit 505-1 determines that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, it sets the time slot for the last communication device to transmit an additional frame to the GCL at the first period prd1. At this time, the GCL calculation unit 505-1 sets the time slot to the GCL so that the last communication device transmits the first additional frame when the added delay d_add has elapsed since the last communication device received the first additional frame in the additional flow.

付与遅延d_addは、Listener2が第1の周期prd1で追加フレームを受信するように付与される遅延である。このため、付与遅延d_addは、最大で、ROUNDUP(prd1/prd2)×prd2=a×prd2である。 The added delay d_add is the delay added so that Listener2 receives additional frames in the first period prd1. Therefore, the added delay d_add is at most ROUNDUP(prd1/prd2) x prd2 = a x prd2.

これにより、k=1~n-1である通信装置3kは、Talker1から受信した追加フレームを第2の周期prd2で設定されたタイムスロットで送信する。また、k=nである通信装置3k(すなわち、最終通信装置)は、通信装置3(n-1)から追加フローにおける1回目の追加フレームを受信してから付与遅延d_addが経過したときに該1回目の追加フレームを送信する。また、k=nである通信装置3k(すなわち、最終通信装置)は、通信装置3(n-1)から2回目以降に受信した追加フレームを第1の周期prd1で送信する。 As a result, communication device 3k where k = 1 to n-1 transmits additional frames received from Talker 1 in the time slot set with the second cycle prd2. Furthermore, communication device 3k where k = n (i.e., the last communication device) transmits the first additional frame in the additional flow when the added delay d_add has elapsed since receiving the first additional frame from communication device 3(n-1). Furthermore, communication device 3k where k = n (i.e., the last communication device) transmits additional frames received from communication device 3(n-1) for the second time onwards in the first cycle prd1.

図7に示す例を参照して詳細に説明すると、通信装置31は、Talker1が追加フレームf1の送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに追加フレームf1を受信して、該追加フレームf1を送信する。また、通信装置31は、Talker1が追加フレームf2の送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに追加フレームf2を受信して、以降のタイムスロットで追加フレームf2を送信する。 Explaining in more detail with reference to the example shown in Figure 7, communication device 31 receives additional frame f1 when propagation delay Dp has elapsed since Talker 1 started transmitting additional frame f1, and transmits the additional frame f1. Also, communication device 31 receives additional frame f2 when propagation delay Dp has elapsed since Talker 1 started transmitting additional frame f2, and transmits additional frame f2 in the subsequent time slot.

また、通信装置32は、通信装置31から送信された追加フレームfjを、通信装置31が追加フレームfjの送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに受信して、キューイング遅延なしで追加フレームfjを送信する。 In addition, communication device 32 receives the additional frame fj transmitted from communication device 31 when a propagation delay Dp has elapsed since communication device 31 started transmitting the additional frame fj, and transmits the additional frame fj without a queuing delay.

また、通信装置33は、通信装置32が追加フレームf1の送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに追加フレームf1を受信して、追加フレームf1の受信から付与遅延d_addが経過したときに追加フレームf1を送信する。また、通信装置33は、通信装置32がそれぞれ追加フレームf2~f4の送信を開始してから伝搬遅延Dpが経過したときに追加フレームf2~f4を受信して、第1の周期prd1で追加フレームf2~f4を送信する。 Furthermore, communication device 33 receives additional frame f1 when propagation delay Dp has elapsed since communication device 32 started transmitting additional frame f1, and transmits additional frame f1 when added delay d_add has elapsed since receiving additional frame f1.Furthermore, communication device 33 receives additional frames f2 to f4 when propagation delay Dp has elapsed since communication device 32 started transmitting additional frames f2 to f4, respectively, and transmits additional frames f2 to f4 at the first period prd1.

<制御装置の動作>
ここで、第2の実施形態に係る制御装置5-1の動作について、図8を参照して説明する。図8は、第2の実施形態に係る制御装置5-1の動作の一例を示すフローチャートである。図8を参照して説明する制御装置5-1における動作は第2の実施形態に係る制御装置5-1の制御方法の一例に相当する。上述したように、制御装置5-1は、通信装置3kそれぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すGCLを記憶しているGCL記憶部503を備えている。
<Operation of the control device>
Here, the operation of the control device 5-1 according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 5-1 according to the second embodiment. The operation of the control device 5-1 described with reference to Fig. 8 corresponds to an example of a control method of the control device 5-1 according to the second embodiment. As described above, the control device 5-1 includes a GCL storage unit 503 that stores a GCL indicating a schedule for each communication device 3k to transmit frames in each of a plurality of flows.

ステップS21からステップS23の動作は、それぞれ第1の実施形態におけるステップS11からステップS13の動作と同様である。 The operations of steps S21 to S23 are the same as the operations of steps S11 to S13 in the first embodiment, respectively.

ステップS22で、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、ステップS24において、GCL計算部505-1が、複数の通信装置3kのうちの、最終通信装置とは異なる通信装置3k(k=1~n-1)それぞれが追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1より短い、最小公倍数h_prdの約数である第2の周期prd2でGCLに設定する。 If it is determined in step S22 that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, in step S24, the GCL calculation unit 505-1 sets the time slots for each of the communication devices 3k (k = 1 to n-1) other than the last communication device among the multiple communication devices 3k to transmit additional frames to the GCL at a second period prd2 that is shorter than the first period prd1 and is a divisor of the least common multiple h_prd.

ステップ25において、GCL計算部505-1が、最終通信装置(通信装置3n)が追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1でGCLに設定する。このとき、GCL計算部505-1は、最終通信装置が追加フローにおける1回目の追加フレームが受信されてから付与遅延d_addが経過したときに、該最終通信装置が該1回目の追加フレームを送信するようにタイムスロットをGCLに設定する。 In step 25, the GCL calculation unit 505-1 sets a time slot for the final communication device (communication device 3n) to transmit an additional frame in the GCL at the first period prd1. At this time, the GCL calculation unit 505-1 sets a time slot in the GCL so that the final communication device transmits the first additional frame when the added delay d_add has elapsed since the final communication device received the first additional frame in the additional flow.

ステップS26の動作は、第1の実施形態におけるステップS15の動作と同様である。 The operation of step S26 is similar to the operation of step S15 in the first embodiment.

上述したように、第2の実施形態によれば、通信システム100-1において、GCL計算部505-1は、第1の周期prd1が最小公倍数h_prdの約数でないと判定された場合、最終通信装置が追加フレームを送信するためのタイムスロットを第1の周期prd1でGCLに設定する。これにより、通信システム100-1は、Talker1が追加フレームを送信する周期と同じ周期でListener2が追加フレームを受信する確定周期型通信を継続して実現することができる。As described above, according to the second embodiment, in the communication system 100-1, if the GCL calculation unit 505-1 determines that the first period prd1 is not a divisor of the least common multiple h_prd, it sets the time slot for the last communication device to transmit additional frames to the GCL at the first period prd1. This allows the communication system 100-1 to continue to realize deterministic periodic communication in which Listener 2 receives additional frames at the same period as Talker 1 transmits additional frames.

また、第2の実施形態によれば、通信システム100-1において、GCL計算部505-1は、第2の周期prd2と、キューイングなしE2E遅延と、付与遅延d_addとの合計が所定の要求遅延より短くなるように、第2の周期prd2を決定する。これにより、通信システム100-1は、ユーザとの契約等により定められている所定の要求遅延を変更することなく、かつ、GCLの長さを変更せずに、該フローにおける追加フレームを送信するためタイムスロットを設定することができる。したがって、通信品質を保持しつつ、通信制御の複雑性が高くなることを抑制し、サービスの中断を回避することができる。 Furthermore, according to the second embodiment, in the communication system 100-1, the GCL calculation unit 505-1 determines the second period prd2 so that the sum of the second period prd2, the non-queuing E2E delay, and the added delay d_add is shorter than the specified required delay. This allows the communication system 100-1 to set a time slot for transmitting additional frames in the flow without changing the specified required delay determined by a contract with the user, etc., and without changing the length of the GCL. Therefore, it is possible to prevent the complexity of communication control from increasing and avoid service interruptions while maintaining communication quality.

<プログラム>
上述した制御装置5及び制御装置5-1それぞれは、コンピュータ601によって実現することができる。また、制御装置5及び制御装置5-1それぞれとして機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、該プログラムは、格納媒体に格納されてもよいし、ネットワークを通して提供されてもよい。図9は、制御装置5としてそれぞれ機能するコンピュータ601の概略構成を示すブロック図である。制御装置5-1としてそれぞれ機能するコンピュータも同様である。ここで、コンピュータ601は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ワークステーション、PC(Personal Computer)、電子ノートパッドなどであってもよい。プログラム命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード、コードセグメントなどであってもよい。
<Program>
The above-described control device 5 and control device 5-1 can each be realized by a computer 601. Furthermore, a program for causing each of the control devices 5 and 5-1 to function may be provided. Furthermore, the program may be stored on a storage medium or provided via a network. FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a computer 601 that functions as each of the control devices 5. The same applies to a computer that functions as each of the control devices 5-1. Here, the computer 601 may be a general-purpose computer, a dedicated computer, a workstation, a PC (Personal Computer), an electronic notepad, or the like. The program instructions may be program code, code segments, or the like for executing necessary tasks.

図9に示すように、コンピュータ601は、プロセッサ610と、ROM(Read Only Memory)620と、RAM(Random Access Memory)630と、ストレージ640と、入力部650と、出力部660と、通信インターフェース(I/F)670とを備える。各構成は、バス680を介して相互に通信可能に接続されている。プロセッサ610は、具体的にはCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、SoC(System on a Chip)などであり、同種又は異種の複数のプロセッサにより構成されてもよい。 As shown in FIG. 9, computer 601 includes processor 610, ROM (Read Only Memory) 620, RAM (Random Access Memory) 630, storage 640, input unit 650, output unit 660, and communication interface (I/F) 670. Each component is communicatively connected to one another via bus 680. Processor 610 is specifically a CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), SoC (System on a Chip), etc., and may be composed of multiple processors of the same or different types.

プロセッサ610は、各構成の制御、及び各種の演算処理を実行する。すなわち、プロセッサ610は、ROM620又はストレージ640からプログラムを読み出し、RAM630を作業領域としてプログラムを実行する。プロセッサ610は、ROM620又はストレージ640に格納されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。上述した実施形態では、ROM620又はストレージ640に、本開示に係るプログラムが格納されている。 Processor 610 controls each component and performs various arithmetic operations. That is, processor 610 reads a program from ROM 620 or storage 640 and executes the program using RAM 630 as a work area. Processor 610 controls each component and performs various arithmetic operations in accordance with the program stored in ROM 620 or storage 640. In the above-described embodiment, the program related to the present disclosure is stored in ROM 620 or storage 640.

プログラムは、コンピュータ601が読み取り可能な格納媒体に格納されていてもよい。このような格納媒体を用いれば、プログラムをコンピュータ601にインストールすることが可能である。ここで、プログラムが格納された格納媒体は、非一時的(non-transitory)格納媒体であってもよい。非一時的格納媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROM、DVD-ROM、USB(Universal Serial Bus)メモリなどであってもよい。また、このプログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。 The program may be stored on a storage medium readable by computer 601. Using such a storage medium, the program can be installed on computer 601. Here, the storage medium on which the program is stored may be a non-transitory storage medium. Non-transitory storage media are not particularly limited, but may be, for example, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a USB (Universal Serial Bus) memory. The program may also be downloaded from an external device via a network.

ROM620は、各種プログラム及び各種フレームを格納する。RAM630は、作業領域として一時的にプログラム又はフレームを格納する。ストレージ640は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム及び各種フレームを格納する。 ROM 620 stores various programs and frames. RAM 630 temporarily stores programs or frames as a working area. Storage 640 is composed of an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive) and stores various programs and frames, including the operating system.

入力部650は、ユーザの入力操作を受け付けて、ユーザの操作に基づく情報を取得する1つ以上の入力インターフェースを含む。例えば、入力部650は、ポインティングデバイス、キーボード、マウスなどであるが、これらに限定されない。The input unit 650 includes one or more input interfaces that accept user input operations and acquire information based on the user operations. For example, the input unit 650 may be, but is not limited to, a pointing device, a keyboard, a mouse, etc.

出力部660は、情報を出力する1つ以上の出力インターフェースを含む。例えば、出力部660は、情報を映像で出力するディスプレイ、又は情報を音声で出力するスピーカであるが、これらに限定されない。なお、出力部660は、タッチパネル方式のディスプレイである場合には、入力部650としても機能する。 The output unit 660 includes one or more output interfaces that output information. For example, the output unit 660 may be, but is not limited to, a display that outputs information visually or a speaker that outputs information audibly. Note that if the output unit 660 is a touch panel display, it also functions as the input unit 650.

通信インターフェース670は、外部の装置と通信するためのインターフェースである。 The communication interface 670 is an interface for communicating with external devices.

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。 The following notes are further disclosed regarding the above embodiments.

[付記項1]
遅延保証されているフレームを送信する送信端末と、前記フレームを順に転送する複数の通信装置と、前記複数の通信装置によって転送された前記フレームを受信する受信端末と、前記複数の通信装置を制御する制御装置と、を備える通信システムであって、
前記制御装置は、前記通信装置それぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すゲートコントロールリストを記憶しているメモリと、コントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信し、 前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信し、
前記追加スケジュールに示される前記追加フレームの送信周期である第1の周期が、前記複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数の約数であるか否かを判定し、
前記第1の周期が前記最小公倍数の約数であると判定された場合、前記複数の通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で、それぞれの前記ゲートコントロールリストに設定し、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記複数の通信装置のうちの、前記受信端末に直接、前記追加フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置それぞれが前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期より短い、前記最小公倍数の約数である第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定し、
前記タイムスロットが設定されたゲートコントロールリストを前記通信装置に送信する、通信システム。
[付記項2]
前記コントローラは、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記最終通信装置が前記追加フレームを送信する前記タイムスロットを、前記第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定する、付記項1に記載の通信システム。
[付記項3]
前記コントローラは、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記最終通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で前記ゲートコントロールリストに設定する、付記項1に記載の通信システム。
[付記項4]
前記コントローラは、前記最終通信装置が前記追加フローにおける1回目の前記追加フレームが受信されてから付与遅延が経過したときに、該最終通信装置が該1回目の前記追加フレームを送信するように前記タイムスロットを前記ゲートコントロールリストに設定し、
前記付与遅延は、前記受信端末が前記第1の周期で前記追加フレームを受信するように付与される遅延である、付記項3に記載の通信システム。
[付記項5]
前記コントローラは、前記第2の周期と、前記送信端末から前記受信端末までキューイング遅延なしで前記追加フレームが送信される場合に発生する遅延との合計が所定の要求遅延より短くなるように、前記第2の周期を決定する、付記項2に記載の通信システム。
[付記項6]
前記コントローラは、前記第2の周期と、前記送信端末から前記受信端末までキューイング遅延なしで前記追加フレームが送信される場合に発生する遅延と、前記付与遅延との合計が所定の要求遅延より短くなるように、前記第2の周期を決定する、付記項4に記載の通信システム。
[付記項7]
送信端末から受信端末に向けてフレームを転送する複数の通信装置を制御する制御装置であって、
前記通信装置それぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すゲートコントロールリストを記憶しているメモリと、コントローラと、を備え、前記コントローラは、
前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信し、 前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信し、
前記追加スケジュールに示される前記追加フレームの送信周期である第1の周期が、前記複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数の約数であるか否かを判定し、
前記第1の周期が前記最小公倍数の約数であると判定された場合、前記複数の通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で、それぞれの前記ゲートコントロールリストに設定し、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記複数の通信装置のうちの、前記受信端末に直接、前記追加フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置それぞれが前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期より短い、前記最小公倍数の約数である第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定し、
前記タイムスロットが設定されたゲートコントロールリストを前記通信装置に送信する、制御装置。
[付記項8]
コンピュータによって実行可能なプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、前記コンピュータを、付記項7に記載の制御装置として動作させる、プログラムを記憶した非一時的記憶媒体。
[Additional note 1]
A communication system comprising: a transmitting terminal that transmits delay-guaranteed frames; a plurality of communication devices that sequentially transfer the frames; a receiving terminal that receives the frames transferred by the plurality of communication devices; and a control device that controls the plurality of communication devices,
the control device includes a memory that stores a gate control list indicating a schedule for each of the communication devices to transmit frames in each of a plurality of flows, and a controller;
The controller
the transmitting terminal receiving an additional schedule for transmitting additional frames in an additional flow different from the plurality of flows, the transmitting terminal receiving an additional schedule for transmitting additional frames in an additional flow different from the plurality of flows,
determining whether a first period, which is a transmission period of the additional frame indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple of the frame transmission periods of the plurality of flows;
If it is determined that the first period is a divisor of the least common multiple, the multiple communication devices set the time slots for transmitting the additional frames to the first period in the respective gate control lists; if it is determined that the first period is not a divisor of the least common multiple, the multiple communication devices, other than the last communication device that directly transmits the additional frames to the receiving terminal, set the time slots for transmitting the additional frames to the gate control lists to a second period that is shorter than the first period and is a divisor of the least common multiple;
A communication system that transmits a gate control list in which the time slots are set to the communication device.
[Additional note 2]
The communication system described in Appendix 1, wherein when the controller determines that the first period is not a divisor of the least common multiple, the controller sets the time slot in which the last communication device transmits the additional frame in the gate control list at the second period.
[Additional note 3]
The communication system described in Appendix 1, wherein, when it is determined that the first period is not a divisor of the least common multiple, the controller sets a time slot for the last communication device to transmit the additional frame in the gate control list at the first period.
[Additional note 4]
the controller sets the time slot in the gate control list so that the last communication device transmits the first additional frame when a given delay has elapsed since the last communication device received the first additional frame in the additional flow;
4. The communication system according to claim 3, wherein the given delay is a delay given to the receiving terminal so that the receiving terminal receives the additional frame in the first period.
[Additional note 5]
The communication system described in Supplementary Claim 2, wherein the controller determines the second period so that the sum of the second period and the delay that occurs when the additional frame is transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal without queuing delay is shorter than a predetermined required delay.
[Additional note 6]
The communication system described in Appendix 4, wherein the controller determines the second period so that the sum of the second period, the delay that occurs when the additional frame is transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal without queuing delay, and the given delay is shorter than a predetermined required delay.
[Additional note 7]
A control device that controls a plurality of communication devices that transfer frames from a transmitting terminal to a receiving terminal,
The method includes: a memory storing a gate control list indicating a schedule for each of the communication devices to transmit frames in each of a plurality of flows; and a controller, the controller including:
the transmitting terminal receiving an additional schedule for transmitting additional frames in an additional flow different from the plurality of flows, the transmitting terminal receiving an additional schedule for transmitting additional frames in an additional flow different from the plurality of flows,
determining whether a first period, which is a transmission period of the additional frame indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple of the frame transmission periods of the plurality of flows;
If it is determined that the first period is a divisor of the least common multiple, the multiple communication devices set the time slots for transmitting the additional frames to the first period in the respective gate control lists; if it is determined that the first period is not a divisor of the least common multiple, the multiple communication devices, other than the last communication device that directly transmits the additional frames to the receiving terminal, set the time slots for transmitting the additional frames to the gate control lists to a second period that is shorter than the first period and is a divisor of the least common multiple;
A control device transmits a gate control list in which the time slots are set to the communication device.
[Additional Note 8]
A non-transitory storage medium storing a program executable by a computer, the non-transitory storage medium storing the program causing the computer to operate as the control device described in appended claim 7.

本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。 All publications, patent applications, and technical standards mentioned in this specification are incorporated by reference herein to the same extent as if each individual publication, patent application, and technical standard was specifically and individually indicated to be incorporated by reference.

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 The above-described embodiments have been described as representative examples, but it will be apparent to those skilled in the art that numerous modifications and substitutions are possible within the spirit and scope of the present disclosure. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and various modifications and alterations are possible without departing from the scope of the claims. For example, it is possible to combine multiple building blocks shown in the configuration diagrams of the embodiments into one, or to divide one building block.

1 送信端末(Talker)
2 受信端末(Listener)
3k 通信装置
4 ユーザ管理装置
5、5-1 制御装置
100、100-1 通信システム
501 CUC受信ポート(ユーザ設定受信ポート)
502 CUCポート受信部(ユーザ設定受信部)
503 GCL記憶部
504 周期判定部
505、505-1 GCL計算部
506 CUC送信通信ポート(ユーザ設定送信ポート)
507 CUC送信部(ユーザ設定送信部)
508 TSN-SW送信ポート(通信装置用通信ポート)
509 TSN-SWポート送信部(通信装置用送信部)
601 コンピュータ
610 プロセッサ
620 ROM
630 RAM
640 ストレージ
650 入力部
660 出力部
670 通信インターフェース
680 バス
1. Transmitting terminal (Talker)
2. Receiving terminal (Listener)
3k communication device 4 user management device 5, 5-1 control device 100, 100-1 communication system 501 CUC receiving port (user setting receiving port)
502 CUC port receiver (user-defined receiver)
503 GCL storage unit 504 Periodicity determination unit 505, 505-1 GCL calculation unit 506 CUC transmission communication port (user-set transmission port)
507 CUC transmission unit (user setting transmission unit)
508 TSN-SW transmission port (communication port for communication device)
509 TSN-SW port transmitter (transmitter for communication device)
601 Computer 610 Processor 620 ROM
630 RAM
640 Storage 650 Input section 660 Output section 670 Communication interface 680 Bus

Claims (8)

遅延保証されているフレームを送信する送信端末と、前記フレームを順に転送する複数の通信装置と、前記複数の通信装置によって転送された前記フレームを受信する受信端末と、前記複数の通信装置を制御する制御装置と、を備える通信システムであって、
前記制御装置は、
前記通信装置それぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すゲートコントロールリストを記憶しているゲートコントロールリスト記憶部と、
前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信するユーザ設定受信部と、
前記追加スケジュールに示される前記追加フレームの送信周期である第1の周期が、前記複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数の約数であるか否かを判定する周期判定部と、
前記第1の周期が前記最小公倍数の約数であると判定された場合、前記複数の通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で、それぞれの前記ゲートコントロールリストに設定し、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記複数の通信装置のうちの、前記受信端末に直接、前記追加フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置それぞれが前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期より短い、前記最小公倍数の約数である第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定するゲートコントロールリスト計算部と、
前記タイムスロットが設定されたゲートコントロールリストを前記通信装置に送信する通信装置用送信部と、を有する通信システム。
A communication system comprising: a transmitting terminal that transmits delay-guaranteed frames; a plurality of communication devices that sequentially transfer the frames; a receiving terminal that receives the frames transferred by the plurality of communication devices; and a control device that controls the plurality of communication devices,
The control device
a gate control list storage unit that stores a gate control list indicating a schedule for each of the communication devices to transmit frames in each of a plurality of flows;
a user setting receiving unit that receives an additional schedule for the transmitting terminal to transmit additional frames in an additional flow different from the plurality of flows;
a period determination unit that determines whether a first period, which is a transmission period of the additional frame indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple of the frame transmission periods of the plurality of flows;
a gate control list calculation unit that, when it is determined that the first period is a divisor of the least common multiple, sets the time slots for the plurality of communication devices to transmit the additional frames at the first period in the gate control list of each of the plurality of communication devices, and, when it is determined that the first period is not a divisor of the least common multiple, sets the time slots for the plurality of communication devices, other than a last communication device that directly transmits the additional frames to the receiving terminal, at a second period that is shorter than the first period and is a divisor of the least common multiple in the gate control list;
a communication device transmitter that transmits to the communication device a gate control list in which the time slots are set.
前記ゲートコントロールリスト計算部は、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記最終通信装置が前記追加フレームを送信する前記タイムスロットを、前記第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定する、請求項1に記載の通信システム。 The communication system described in claim 1, wherein the gate control list calculation unit, when it determines that the first period is not a divisor of the least common multiple, sets the time slot in which the last communication device transmits the additional frame in the gate control list at the second period. 前記ゲートコントロールリスト計算部は、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記最終通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で前記ゲートコントロールリストに設定する、請求項1に記載の通信システム。 The communication system described in claim 1, wherein the gate control list calculation unit, when it determines that the first period is not a divisor of the least common multiple, sets a time slot for the last communication device to transmit the additional frame in the gate control list at the first period. 前記ゲートコントロールリスト計算部は、前記最終通信装置が前記追加フローにおける1回目の前記追加フレームが受信されてから付与遅延が経過したときに、該最終通信装置が該1回目の前記追加フレームを送信するように前記タイムスロットを前記ゲートコントロールリストに設定し、
前記付与遅延は、前記受信端末が前記第1の周期で前記追加フレームを受信するように付与される遅延である、請求項3に記載の通信システム。
the gate control list calculation unit sets the time slot in the gate control list so that the last communication device transmits the first additional frame when an added delay has elapsed since the last communication device received the first additional frame in the added flow;
The communication system according to claim 3 , wherein the given delay is a delay given to the receiving terminal so that the receiving terminal receives the additional frame in the first period.
前記ゲートコントロールリスト計算部は、前記第2の周期と、前記送信端末から前記受信端末までキューイング遅延なしで前記追加フレームが送信される場合に発生する遅延との合計が所定の要求遅延より短くなるように、前記第2の周期を決定する、請求項2に記載の通信システム。 The communication system described in claim 2, wherein the gate control list calculation unit determines the second period so that the sum of the second period and the delay that occurs when the additional frame is transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal without queuing delay is shorter than a predetermined required delay. 前記ゲートコントロールリスト計算部は、前記第2の周期と、前記送信端末から前記受信端末までキューイング遅延なしで前記追加フレームが送信される場合に発生する遅延と、前記付与遅延との合計が所定の要求遅延より短くなるように、前記第2の周期を決定する、請求項4に記載の通信システム。 The communication system described in claim 4, wherein the gate control list calculation unit determines the second period so that the sum of the second period, the delay that occurs when the additional frame is transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal without queuing delay, and the given delay is shorter than a specified required delay. 送信端末から受信端末に向けてフレームを転送する複数の通信装置を制御する制御装置であって、
前記通信装置それぞれが複数のフローそれぞれにおけるフレームを送信するためのスケジュールを示すゲートコントロールリストを記憶しているゲートコントロールリスト記憶部と、
前記送信端末が前記複数のフローとは異なる追加フローにおける追加フレームを送信するための追加スケジュールを受信するユーザ設定受信部と、
前記追加スケジュールに示される前記追加フレームの送信周期である第1の周期が、前記複数のフローそれぞれにおけるフレームの送信周期の最小公倍数の約数であるか否かを判定する周期判定部と、
前記第1の周期が前記最小公倍数の約数であると判定された場合、前記複数の通信装置が前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期で、それぞれの前記ゲートコントロールリストに設定し、前記第1の周期が前記最小公倍数の約数でないと判定された場合、前記複数の通信装置のうちの、前記受信端末に直接、前記追加フレームを送信する最終通信装置とは異なる通信装置それぞれが前記追加フレームを送信するためのタイムスロットを前記第1の周期より短い、前記最小公倍数の約数である第2の周期で前記ゲートコントロールリストに設定するゲートコントロールリスト計算部と、
前記タイムスロットが設定されたゲートコントロールリストを前記通信装置に送信する通信装置用送信部と、
を備える制御装置。
A control device that controls a plurality of communication devices that transfer frames from a transmitting terminal to a receiving terminal,
a gate control list storage unit that stores a gate control list indicating a schedule for each of the communication devices to transmit frames in each of a plurality of flows;
a user setting receiving unit that receives an additional schedule for the transmitting terminal to transmit additional frames in an additional flow different from the plurality of flows;
a period determination unit that determines whether a first period, which is a transmission period of the additional frame indicated in the additional schedule, is a divisor of the least common multiple of the frame transmission periods of the plurality of flows;
a gate control list calculation unit that, when it is determined that the first period is a divisor of the least common multiple, sets the time slots for the plurality of communication devices to transmit the additional frames at the first period in the gate control list of each of the plurality of communication devices, and, when it is determined that the first period is not a divisor of the least common multiple, sets the time slots for the plurality of communication devices, other than a last communication device that directly transmits the additional frames to the receiving terminal, at a second period that is shorter than the first period and is a divisor of the least common multiple in the gate control list;
a communication device transmitter that transmits a gate control list in which the time slots are set to the communication device;
A control device comprising:
コンピュータを、請求項7に記載の制御装置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 the control device according to claim 7.
JP2024564011A 2022-12-13 2022-12-13 Communication system, control device, and program Active JP7795140B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/045926 WO2024127519A1 (en) 2022-12-13 2022-12-13 Communication system, control device, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2024127519A1 JPWO2024127519A1 (en) 2024-06-20
JP7795140B2 true JP7795140B2 (en) 2026-01-07

Family

ID=91484523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024564011A Active JP7795140B2 (en) 2022-12-13 2022-12-13 Communication system, control device, and program

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7795140B2 (en)
WO (1) WO2024127519A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2026004015A1 (en) * 2024-06-26 2026-01-02 Ntt株式会社 Control device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022019278A (en) 2020-07-17 2022-01-27 富士通株式会社 Packet switch and packet period determination method
EP4047892A1 (en) 2019-10-15 2022-08-24 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University ERICA Campus Centralized network configuration entity and time-sensitive network control system comprising same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4047892A1 (en) 2019-10-15 2022-08-24 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University ERICA Campus Centralized network configuration entity and time-sensitive network control system comprising same
JP2022019278A (en) 2020-07-17 2022-01-27 富士通株式会社 Packet switch and packet period determination method

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2024127519A1 (en) 2024-06-20
WO2024127519A1 (en) 2024-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. Worst-case latency analysis for IEEE 802.1 Qbv time sensitive networks using network calculus
Diemer et al. Formal worst-case timing analysis of Ethernet topologies with strict-priority and AVB switching
CN107113246B (en) Method and apparatus and computer program product for traffic shaping of data frames in a network
Jiang et al. A time-sensitive networking (TSN) simulation model based on OMNET++
CN111512602B (en) Method, equipment and system for sending message
Wandeler et al. Optimal TDMA time slot and cycle length allocation for hard real-time systems
EP3487133B1 (en) Information processing apparatus, information processing method, and computer-readable medium
CN113163450B (en) Gate control list generation method, network device and computer readable storage medium
Berisa et al. AVB-aware routing and scheduling for critical traffic in time-sensitive networks with preemption
CN114390000A (en) TSN traffic scheduling method based on enqueue shaping and related equipment
Boyer et al. Performance impact of the interactions between time-triggered and rate-constrained transmissions in TTEthernet
JP7795140B2 (en) Communication system, control device, and program
JP7695584B2 (en) COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, AND COMMUNICATION METHOD
Barzegaran et al. Real-time guarantees for critical traffic in ieee 802.1 qbv tsn networks with unscheduled and unsynchronized end-systems
EP3166257B1 (en) Start-up triggering in an ethernet-based in-vehicle network
Duan et al. Delay analysis and testing of tas mechanism in time-sensitive networks
Ren et al. An analytical latency model for AVB traffic in TSN considering time-triggered traffic
Marau et al. Controlling multi-switch networks for prompt reconfiguration
Hotescu et al. Scheduling rate constrained traffic in end systems of time-aware networks
Liu et al. Network calculus-based modeling of time sensitive networking shapers for industrial automation networks
WO2024127520A1 (en) Communication system, communication device, and program
Gutiérrez et al. Response time analysis in AFDX networks with sub-virtual links and prioritized switches
Grigorjew et al. Dynamic real-time stream reservation with tas and shared time windows
Guo et al. Upper bound analysis of TSN end-to-end delay based on network calculus
JP7701668B2 (en) Control device, control method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250324

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: 20251118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7795140

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150