JP2023061877A - Time-division schedule adjustment method, communication device, and time-division schedule adjustment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、TSN(Time Sensitive Networking)により時分割されたネットワークのスケジュールを調整する技術に関する。 The present invention relates to a technology for adjusting a schedule of a time-divided network by TSN (Time Sensitive Networking).
特許文献1および非特許文献1に記載されたTSNは、標準のイーサネット(登録商標)を拡張する産業用ネットワークとITネットワークとを相互運用するネットとワーク技術であって、「IEEE802.1AS」や「IEEE802.1Qbv」など複数の規格から構成されている。
TSN described in
(1)IEEE802.1AS
「IEEE802.1AS」規格は「gPTP」と略称される。この「gPTP」機能による時刻同期パケットはL2層で、かつ「PtoP(隣接する機器同士)」透過機能のみしか使用することができない点で通常のPTP時刻同期パケットと相違する。
(1) IEEE802.1AS
The “IEEE802.1AS” standard is abbreviated as “gPTP”. The time synchronous packet by this "gPTP" function is different from the normal PTP time synchronous packet in that only the "PtoP (adjacent devices)" transmission function can be used in the L2 layer.
(2)IEEE802.1Qbv
「IEEE802.1Qbv」の時刻対応スケジューラは、イーサネットネットワーク上の通信を固定長に分割し、時間サイクルを繰り返す。これらのサイクル内で8個のイーサネット優先順位のうち1つまたは複数に割り当てるタイムスライスを構成する(「トラフィックスケジューリング」機能)。
(2) IEEE802.1Qbv
The IEEE 802.1Qbv time-aware scheduler divides communications on an Ethernet network into fixed lengths and repeats the time cycle. Configure time slices to assign to one or more of the eight Ethernet priorities within these cycles (“traffic scheduling” function).
これにより伝送保障が必要で中断できないトラフィッククラスのイーサネット伝送媒体に対して限られた時間内で排他的な使用を許可することが可能となる。これは基本的な概念を時分割多元接続(TDMA)であり、特定の期間に仮想通信チャンネルを確立することによりタイムクリティカルな通信を重要でないバックグランドトラフィックから分離することができる。 This makes it possible to grant exclusive use for a limited time to the Ethernet transmission medium for traffic classes that require guaranteed transmission and cannot be interrupted. This is the basic concept of Time Division Multiple Access (TDMA), which allows separating time-critical communications from unimportant background traffic by establishing virtual communications channels at specific time periods.
前述したTSNの「IEEE802.1Qbv」のトラフィックスケジューリング機能によるトラフィックシーピングをネットワーク上の各通信装置で同時に使用したい場合が少なくない。 It is often the case that each communication device on a network wishes to simultaneously use traffic sheeping by the traffic scheduling function of TSN's "IEEE802.1Qbv".
この場合には、TSNの「IEEE802.1AS(gPTP)」を使用して各通信装置間で時刻同期した後、同一時刻に「IEEE802.1Qbv」のトラフィックシーピングを使って各通信装置の対象ポートにゲートを設定する。 In this case, after synchronizing the time between each communication device using TSN's "IEEE802.1AS (gPTP)", using "IEEE802.1Qbv" traffic seeping at the same time, the target port of each communication device set the gate to
すなわち、各通信装置の対象ポートに「IEEE802.1Qbv」を使用して通過可能なパケットのレベルを設定し、そのレベル毎に時分割スケジュールを組み、その時分割されたスケジュールを一定の周期で動作させるゲート開閉の設定(以下、ゲート設定とする。)を行う。 That is, set the passable packet level using "IEEE802.1Qbv" for the target port of each communication device, create a time-division schedule for each level, and operate the time-division schedule at a constant cycle. Set gate opening/closing (hereafter referred to as gate setting).
その後、時間の経過とともに各通信装置間は水晶精度の違いなどにより設定したゲートや時刻にずれが発生するものの、各通信装置の時刻は「gPTP」の時刻同期処理により一定周期で補正される。 After that, with the passage of time, the set gates and times may differ between communication devices due to differences in crystal precision, etc., but the time of each communication device is corrected at regular intervals by the time synchronization processing of "gPTP".
このとき時刻同期処理に合わせて一定の時刻でゲートも再設定すればよいが、各通信装置間で同一時刻を使って動作させるためには対象時刻の検出と該検出後のゲート再設定が必要となる。そのため、通信装置のCPU性能や処理状況への依存度が大きく、通信装置間で無視できないバラツキが発生するおそれがある。これでは通信装置間のゲート開始タイミングの精度に悪影響を与えるおそれがある。 At this time, the gate can be reset at a certain time according to the time synchronization processing, but in order to operate using the same time between each communication device, it is necessary to detect the target time and reset the gate after that detection. becomes. Therefore, there is a high degree of dependence on the CPU performance and processing status of communication devices, and there is a risk that non-negligible variations may occur between communication devices. This may adversely affect the accuracy of gate start timing between communication devices.
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、ネットワーク上の各通信装置に設定された時分割スケジュールの開始タイミング(ゲート開閉のタイミング)を同調させ、その開始タイミングのバラツキを抑えることを解決課題としている。 The present invention has been made to solve such conventional problems, by synchronizing the start timing (gate opening/closing timing) of the time-division schedule set for each communication device on the network, and suppressing variations in the start timing. This is the problem to be solved.
(1)本発明の一態様は、ネットワーク上の通信装置間で時刻同期させ、
前記各通信装置の対象ポートを通過可能なパケットのレベルごとに設定された時分割スケジュールを調整する方式であって、
前記各通信装置の前記対象ポートには、前記レベル毎の前記時分割スケジュールを一定の周期で動作させるゲートの設定がなされ、
前記ゲートの開閉を時刻同期と同調させた状態で繰り返し実行することで前記時分割スケジュールの開始タイミングの調整時間を算出し、
前記算出された調整時間に応じて前記時分割スケジュールの開始タイミングをオフセットすることを特徴としている。
(1) One aspect of the present invention synchronizes time between communication devices on a network,
A method for adjusting a time-division schedule set for each level of packets that can pass through a target port of each communication device,
A gate is set for the target port of each communication device to operate the time-division schedule for each level at a constant cycle,
calculating the adjustment time of the start timing of the time-division schedule by repeatedly executing the opening and closing of the gate in synchronization with the time synchronization;
It is characterized by offsetting the start timing of the time-division schedule according to the calculated adjustment time.
(2)本発明の他の態様は、ネットワーク上に時刻同期可能に配置され、対象ポートを通過可能なパケットのレベルごとに時分割スケジュールが設定された通信装置であって、
前記対象ポートには、前記レベル毎の前記時分割スケジュールを一定の周期で動作させるゲート開閉の設定がなされ、
前記ゲート開閉の設定を時刻同期と同調させた状態で繰り返し実行することで前記時分割スケジュールの開始タイミングの調整時間を算出し、
前記算出された調整時間に応じて前記時分割スケジュールの開始タイミングをオフセットすることを特徴としている。
(2) Another aspect of the present invention is a communication device that is arranged on a network so as to be time-synchronizable and in which a time-division schedule is set for each level of packets that can pass through a target port,
The target port is set to open and close a gate for operating the time-division schedule for each level at a constant cycle,
calculating the adjustment time of the start timing of the time-division schedule by repeatedly executing the setting of the gate opening and closing in synchronization with the time synchronization;
It is characterized by offsetting the start timing of the time-division schedule according to the calculated adjustment time.
(3)本発明のさらに他の態様は、ネットワーク上の通信装置間で時刻同期させ、
前記各通信装置の対象ポートには、通過可能なパケットのレベル毎の前記時分割スケジュールを一定の周期で動作させるゲート開閉の設定がなされ、前記時分割スケジュールを調整する方法であって、
前記ゲート開閉の設定を時刻同期と同調させた状態で繰り返し実行することで前記時分割スケジュールの開始タイミングの調整時間を算出するステップと、
前記算出された調整時間に応じて前記時分割スケジュールの開始タイミングをオフセットするステップと、を有することを特徴としている。
(3) Still another aspect of the present invention synchronizes time between communication devices on a network,
A method for adjusting the time-division schedule, wherein the target port of each communication device is set to open and close a gate for operating the time-division schedule for each passable packet level at a constant cycle,
a step of calculating an adjustment time for the start timing of the time-division schedule by repeatedly executing the gate opening/closing setting in synchronization with time synchronization;
and offsetting the start timing of the time-division schedule according to the calculated adjustment time.
本発明によれば、ネットワーク上の各通信装置に設定された時分割スケジュールの開始タイミングを同調させ、その開始タイミングのバラツキを抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to synchronize the start timings of the time-division schedules set for each communication device on the network, and suppress variations in the start timings.
以下、本発明の実施形態に係る時分割スケジュールの調整方式(調整方法)を説明する。ここでは本発明の適用された通信装置の一例として、TSNに対応したレイヤ2(L2)のスイッチングハブ(以下、TSNハブと呼ぶ。)を用いる。 A time-division schedule adjustment method (adjustment method) according to the embodiment of the present invention will be described below. Here, a layer 2 (L2) switching hub (hereinafter referred to as a TSN hub) corresponding to TSN is used as an example of a communication device to which the present invention is applied.
TSNハブは、「IEEE802.1AS」の「gPTP」機能と、「IEEE802.1Qbv」のトラフィックスケジューリング機能とを搭載している。これによりTSNハブ間で時刻同期し、また時分割スケジュールを組んで優先パケットを遅滞なく送信することができる。 The TSN hub is equipped with the 'gPTP' function of 'IEEE802.1AS' and the traffic scheduling function of 'IEEE802.1Qbv'. As a result, it is possible to synchronize the time between the TSN hubs and create a time-division schedule to transmit priority packets without delay.
すなわち、ネットワーク上に配置されたTNSハブ間が「gPTP」機能で時刻同期されていることを前提とし、時刻同期を使用した高精度のゲート設定を可能にしている。以下、実施例1,2に基づき詳細を説明する。 That is, on the premise that TNS hubs arranged on the network are time-synchronized by the "gPTP" function, highly accurate gate setting using time synchronization is possible. Details will be described below based on the first and second embodiments.
図1~図4に基づき実施例1を説明する。TSNハブは、バス型・リング型やさらに複雑なネットワークに接続された状態で使用することができる。本実施例では、一例として図1に示すネットワークNを想定する。 Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. The TSN hub can be used while connected to a bus-type, ring-type, or more complicated network. In this embodiment, the network N shown in FIG. 1 is assumed as an example.
ネットワークNは、TSNハブ1~5により構成されている。ここではTSNハブ1~5は「gPTP」機能により時刻同期が可能であって、時分割スケジュールの必要な「gPTP」ポート1a~5bについてトラフィックスケジューリング機能によりパケットの送信方向A~D毎にゲートが設定されている。
The network N is composed of TSN hubs 1-5. Here, the
例えばTSNハブ1,3は、送信方向Aの送信パケットに対して「gPTP」ポート1a,3aにゲートが設定され、送信方向Bの送信パケットに対して「gPTP」ポート1b,3bにゲートが設定されている。
For example, in the
TSNハブ4,5は、送信方向Cの送信パケットに対して「gPTP」ポート4a,5aにゲートが設定され、送信方向Dの送信パケットに対して「gPTP」ポート4b,5bにゲートが設定されている。
In the
TSNハブ2は、送信方向Aの送信パケットに対して「gPTP」ポート2aにゲートが設定され、送信方向Bの送信パケットに対して「gPTP」ポート2bにゲートが設定され、送信方向Cの送信パケットに対して「gPTP」ポート2cにゲートが設定され、送信方向Dの送信パケットに対して「gPTP」ポート2dにゲートが設定されている。
The
このようなTSNハブ1~5の内部では、「gPTP」時刻同期で使用するタイマー(nsecまで表現可能)と、1カウントあたり「nsec(周期)」オーダーのカウンタを備えている。このタイマーとカウンタとを用いてゲート開始調整時間を算出し、算出されたゲート開始調整時間に基づき次のゲートの開始タイミング(時分割スケジュールの動作周期の開始タイミング)を設定する。以下、タイマーを「ToD」と示し、カウンタを「TC」と示し、ゲート設定の詳細を説明する。
Inside
≪ゲート設定の処理内容≫
図2および図3に基づきTSNハブ1~5におけるゲート設定の処理ステップ(S01~S09)を説明する。ここではTSNハブ1~5は、「gPTP」機能とトラフィックスケジューリング機能とが正常に動作している状態とする。
≪Gate setting processing contents≫
The gate setting processing steps (S01 to S09) in the
S01:処理が開始されるとTSNハブ1~5は、自身のポート状態を調べてゲート設定が必要なポートの情報を取得する。例えばTSNハブ2であれば「gPTP」ポート2a~2dの情報を取得する。
S01: When the process is started, the
S02:S01で取得したポート情報に基づきゲート設定の対象ポートを選出する。例えばTSNハブ2については、「gPTP」ポート2a→2dの順に選出される。
S02: A target port for gate setting is selected based on the port information acquired in S01. For example, for the
S03:S02で選出されたすべての対象ポート(例えばTSNハブ2であれば「gPTP」ポート2a~2d)についてゲート設定が完了しているか否かを確認する。確認の結果、完了していれば処理を終了する一方、完了していなければS04に進む。
S03: Check whether or not gate setting has been completed for all target ports selected in S02 (for example, "gPTP"
S04:ゲート処理(ゲート開閉)の開始タイミングを計るため、「gPTP」機能による時刻同期の影響を受けない「TC」により周期測定を行う。 S04: In order to measure the start timing of gate processing (gate opening/closing), period measurement is performed by "TC" which is not affected by time synchronization by the "gPTP" function.
ここでは図3に示すように、「TC」の周期測定が「0(nsec)」のとき、即ち「TC0(nsec)」のときにゲート処理を開始する(ゲートを開始する。)。例えばTSNハブ2の「gPTP」ポート2aが対象ポートであれば、「TC0(nsec)」のときに前記ポート2aのゲート処理を開始する。
Here, as shown in FIG. 3, when the period measurement of "TC" is "0 (nsec)", that is, when "TC0 (nsec)", gate processing is started (gate is started). For example, if the "gPTP"
S05:「TC」が「任意のカウント数×T(nsec)」を経過した状態、即ち「TC1=T(nsec)」後、「gPTP」時刻同期している「ToD」の時刻「t1=HH:MM:SS.zzzzzzzzz」を収集する(図3参照)。 S05: After "TC" has passed "arbitrary count × T (nsec)", that is, after "TC1 = T (nsec)", "ToD" time "t1 = HH" synchronized with "gPTP" time :MM:SS.zzzzzzzz" (see Figure 3).
S06:S05で収集した時刻「t1」からS04のゲート開始時、即ち「TC0(nsec」のときの「ToD」の時刻「t2」を逆算する。 S06: From the time "t1" collected in S05, the time "t2" of "ToD" at the gate start time of S04, that is, "TC0 (nsec") is calculated backward.
図3に基づき詳細を説明すれば、まずTC間の差を算出するため、「TC1-TC0」の演算を実行する(S06-1)。つぎにS05で収集した「t1」からS06-1の演算結果を減算し(S06-2)、時刻「t2=HH:MM:SS.yyyyyyyyy」を算出(推定)する。 To explain the details based on FIG. 3, first, in order to calculate the difference between TCs, the calculation of "TC1-TC0" is executed (S06-1). Next, the calculation result of S06-1 is subtracted from "t1" collected in S05 (S06-2) to calculate (estimate) time "t2=HH:MM:SS.yyyyyyyyy".
S07:S06-1で算出した時刻「t2」に基づきゲート開始調整時間を算出する。このとき時刻「t3」を式(1)のとおりに定義する。
式(1):時刻「t3」=ゲート開始(ゲート開閉の開始)の時刻「t2」+1秒=HH:MM:SS+1.000000000
そして、時刻「t3」から時刻「t2」を減算することで両者「t2」・「t3」間のズレ、即ち「差分data(nsec)」を求める(S07-1)。また、「差分data(nsec)」をゲート周期(1msec)で除算し、剰余(余り)を求める(S07-2)。この剰余をゲート開始調整時間b(nsec)とする。
S07: Calculate the gate start adjustment time based on the time "t2" calculated in S06-1. At this time, the time "t3" is defined as in equation (1).
Formula (1): Time “t3”=Time “t2” of gate start (start of gate opening/closing)+1 second=HH:MM:SS+1.000000000
Then, by subtracting the time "t2" from the time "t3", the difference between the two "t2" and "t3", that is, the "difference data (nsec)" is obtained (S07-1). Further, the "difference data (nsec)" is divided by the gate period (1 msec) to obtain the remainder (remainder) (S07-2). This remainder is used as the gate start adjustment time b (nsec).
S08:S07のゲート開始調整時間b(nsec)を事前に設定した実行閾値a(nsec)と比較する。比較の結果、ゲート開始調整時間b(nsec)が大きければS09に進む一方、そうでなければ処理を終了する。 S08: Compare the gate start adjustment time b (nsec) of S07 with the preset execution threshold a (nsec). As a result of the comparison, if the gate start adjustment time b (nsec) is longer, the process proceeds to S09, otherwise the process ends.
S09:次回のゲート開始のタイミングにおいて、ゲート開始調整時間b(nsec)分だけ待ってゲート処理を開始する設定に調整する。ここではゲートは、ゲート開始調整時間b(nsec)を設定する機能を備えているものとし、その設定後に処理を終了する。 S09: At the timing of the start of the next gate, the setting is adjusted so that the gate processing is started after waiting for the gate start adjustment time b (nsec). Here, the gate is assumed to have a function of setting the gate start adjustment time b (nsec), and the process is terminated after the setting.
≪動作処理例≫
図4に基づき動作処理例を説明する。ここでは「TC」として125MHZの32ビットカウンタ[1カウント=8nsec(1000000000/125000000)]を使用し、前述と同じくゲート周期は「1msec」とする。
<<Operation processing example>>
An example of operation processing will be described based on FIG. Here, a 125 MHZ 32-bit counter [1 count = 8 nsec (1000000000/125000000)] is used as "TC", and the gate period is set to "1 msec" as described above.
(1)S04~S07
図4(a)に基づきS04~S07の動作処理例を説明する。ここではS04のゲート開始を「TC0=5 カウントX 8nsec=40(nsec)」のときに行っている。
(1) S04 to S07
An example of operation processing of S04 to S07 will be described based on FIG. 4(a). Here, the gate start of S04 is performed when "TC0=5
また、「TC1=1255 カウントX 8nsec=10040(nsec)」のときに、S05の「時刻t1=10:20:30.759004560」を収集している。
Also, when "TC1=1255
ゲート開始調整時間b(nsec)の算出(S07)にあたって、事前にS06の時刻「t2」が逆算される。すなわち、TCの差「10040-40=10000nsec」が算出される(S06-1)。また、S05の「時刻t1=10:20:30.759004560」からTCの差「10000nsec」を減算し、「時刻t2=10:20:30:758994560」が算出される(S06-2)。 When calculating the gate start adjustment time b (nsec) (S07), the time "t2" in S06 is calculated backward in advance. That is, the TC difference "10040-40=10000 nsec" is calculated (S06-1). Also, the TC difference "10000 nsec" is subtracted from "time t1=10:20:30.759004560" in S05 to calculate "time t2=10:20:30:758994560" (S06-2).
その後、「時刻t2=10:20:30:758994560」に基づきゲート開始調整時間b(nsec)を算出する。このとき式(1)に従って時刻「t3=10:20:31.00000000」と定義される。また、図4(a)中の式(2)に示すように、「差分data(nsec)=241005440(nsec)」が算出される(S07-1)。 After that, the gate start adjustment time b (nsec) is calculated based on "time t2=10:20:30:758994560". At this time, the time is defined as "t3=10:20:31.00000000" according to the formula (1). Also, as shown in equation (2) in FIG. 4A, "difference data (nsec)=241005440 (nsec)" is calculated (S07-1).
ここで算出された「差分data(nsec)」は、図4(a)中の式(3)に示すように、ゲート周期(1msec=1000000nsec)で除算される。その際の剰余から「ゲート開始調整時間b(nsec)=5440(nsec)」が算出される(S07-2)。 The "difference data (nsec)" calculated here is divided by the gate period (1 msec=1000000 nsec) as shown in equation (3) in FIG. 4(a). From the remainder at that time, "gate start adjustment time b (nsec)=5440 (nsec)" is calculated (S07-2).
(2)S08,S09
図4(b)に基づきS08,S09の動作処理例を説明する。ここでは算出されたゲート開始調整時間b「5440(nsec)」を実行閾値a(nsec)と比較する(S08)。
(2) S08, S09
An example of operation processing of S08 and S09 will be described based on FIG. 4(b). Here, the calculated gate start adjustment time b "5440 (nsec)" is compared with the execution threshold value a (nsec) (S08).
このとき矢印Pに示すように、「実行閾値a(nsec)=10000(nsec)」であれば、ゲート開始調整は行われない。一方、矢印Qに示すように、「実行閾値a(nsec)=5000(nsec)」であれば、S09に示すように、次回ゲート開始タイミングにおいてゲート開始調整時間「5440(nsec)」だけ待ってゲート処理の開始を実行する。これにより以下の効果A~Cが得られる。 At this time, if "execution threshold value a (nsec)=10000 (nsec)" as indicated by arrow P, gate start adjustment is not performed. On the other hand, if "execution threshold value a (nsec)=5000 (nsec)" as indicated by arrow Q, wait for the gate start adjustment time "5440 (nsec)" at the next gate start timing as indicated in S09. Execute the start of gate processing. As a result, the following effects A to C are obtained.
A:TSNハブ1~5に設定されたゲートの開始タイミングが、S09に示すように、事前にゲート開始調整時間b(nsec)に応じて調整される。これによりTSNハブ1~5間のゲート開始時を同調させ、そのバラツキを抑制することが可能となる。
A: The gate start timings set in the
この場合、前述のように「gPTP」の時刻同期で使用しているToD時刻を取得する処理にはCPU負荷が加わるが、その処理はS05だけとし、その他のカウントに「TC」を使用することでCPU負荷を低減している。この点で時刻同期の精度への影響を減らし、時刻同期の精度向上を図っている。 In this case, the CPU load is added to the process of acquiring the ToD time used for time synchronization of "gPTP" as described above, but that process is only S05, and "TC" is used for other counts. to reduce the CPU load. In this respect, the influence on the accuracy of time synchronization is reduced, and the accuracy of time synchronization is improved.
B:ゲート開始調整時間b(nsec)は、S08に示すように、実行閾値a(nsec)よりも大きい場合にゲート処理の開始タイミングの調整に用いられる。このようにゲート開始調整時間b(nsec)に実行閾値a(nsec)を設けることで想定した精度以上のTSNハブ1~5間のゲート処理の同調が可能となる。
B: The gate start adjustment time b (nsec) is used to adjust the start timing of gate processing when it is greater than the execution threshold a (nsec), as shown in S08. By setting the execution threshold value a (nsec) to the gate start adjustment time b (nsec) in this way, it becomes possible to synchronize the gate processing between the
C:特許文献1は、時分割スケジュールをTSNハブ間の距離に応じてオフセットさせて調整している。ここではネットワークの末端のTSNハブから調査パケットを送信し、他のTSNハブの調査パケットの受信タイミングに応じてオフセットの値を調整している。
C:
したがって、特許文献1のオフセット値をゲート開始調整時間b(nsec)に適用することにより、さらにTSNハブ間のパケットの遅延分を考慮したゲート設定が可能となる。
Therefore, by applying the offset value of
図5~図16に基づき実施例2を説明する。本実施例は、TSNハブの「IEEE802.1AS」を使って、TSNハブ間の「IEEE802.1Qbv」を高精度で同調させ、さらにTSNハブを介したサーバ・クライアント装置間の距離による遅延分の補正を「IEEE802.1Qbv」に対して施す。 A second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 16. FIG. In this embodiment, using "IEEE802.1AS" of TSN hubs, "IEEE802.1Qbv" between TSN hubs is tuned with high accuracy, and further delay due to distance between server and client devices via TSN hubs is eliminated. A correction is applied to "IEEE802.1Qbv".
TSNハブは、前述のように「IEEE802.1AS(時刻同期)」と「IEEE802.1Qbv(時分割スケジュール)」の機能を持つ。例えば図5に示すネットワーク例を想定する。 The TSN hub has the functions of "IEEE802.1AS (time synchronization)" and "IEEE802.1Qbv (time division schedule)" as described above. For example, assume the network example shown in FIG.
図5中の1~3はTSNハブ(以下、ハブ1~3とする。)を示し、ハブ1~3を介してサーバと端末装置とが接続されている。また、図5中では1台の端末装置のみが表されているが複数台の端末装置を接続されてもよく、サーバからの要求に対して端末装置からサーバへ定期的に情報(状態・音声・画像など)が転送されるものとする。この端末装置から送信される情報には、欠落が許されない重要な情報から状況に応じて欠落を問題としない画像情報なども含まれる。
1 to 3 in FIG. 5 denote TSN hubs (hereinafter referred to as
従来は、各ハブ1~3が時刻同期により同じタイミングで時分割すると、図7に示すように、TSNハブ1から送信したパケットがTSNハブ2,3に到達するまでに伝送遅延により遅れて届く。これによりゲート開閉のタイミングが合わずにパケットが想定よりずれて送信され、最悪の場合にはパケットが欠落するおそれがある。
Conventionally, when each
そこで、特許文献1において、時分割によるスケジュールを伝送遅延分だけオフセットする方法が提案されている。このオフセットによれば、伝送遅延だけ遅れたタイミングでゲート開閉させることで長距離のシステムでTSNを動作させることが可能となる。
Therefore,
ただし、STP(Spanning Tree Protocol)/RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)などの機能によりネットワーク形状または経路が変化すると、伝送遅延も変化するため、オフセットの値も変更しなければならない。 However, when the network shape or route changes due to functions such as STP (Spanning Tree Protocol)/RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), the transmission delay also changes, so the offset value must also be changed.
ところが、伝送遅延の時刻同期パケットが往復しているため、オフセットの値の計算に時間を要し、処理が遅延するおそれがある。この点を解決すべく本実施例は、時分割スケジュールのオフセット値を簡単に取得可能な手法を提案する。 However, since the transmission-delayed time-synchronized packet makes a round trip, it takes time to calculate the offset value, which may delay the processing. In order to solve this point, the present embodiment proposes a method of easily acquiring the offset value of the time-division schedule.
≪動作・処理の内容≫
図5~図8に基づき本実施例の動作・処理を説明する。ここではサーバなどが接続されるTSNハブをメインハブと呼び、ネットワークの末端のTSNハブをエッジハブと呼ぶ。図5のネットワーク構成によれば、ハブ1がメインハブを示し、ハブ3がエッジハブを示している。
≪Details of operation and processing≫
The operation and processing of this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG. Here, a TSN hub to which a server or the like is connected is called a main hub, and a TSN hub at the end of the network is called an edge hub. According to the network configuration of FIG. 5,
(1)基本的な考え方
図6は、各ハブ1~3のTSNが有効なポート(実施例1の「gPTP」ポートと同義:以下、TSNポートとする。)に設定される時分割スケジュールのゲート設定(ゲート開閉の設定例)を示し、間隔A~E毎に通過させたいパケットの種別と通過時間とが設定されている。実施例1では、前記ゲート設定を時刻同期と同調させた状態で繰り返し実行している。
(1) Basic Idea FIG. 6 shows a time-division schedule in which the TSN of each
図6で表現されているようにハブ1~3は、時刻同期の機能および時刻同期とゲートとを同調させる機能を有し、ハブ1~ハブ3のゲートはTSNポートに設定されたネットワークの幹線となる。ゲート開閉はパケット送信により行われ、図7に示すように、ハブ1からハブ3のパケット送信にはゲート1,3が使用され、ハブ3からハブ1のパケット送信にはゲート2,4が使用される。
As shown in FIG. 6,
このとき時刻同期により同じタイミングで各ゲートが開閉すると伝送距離によりパケットが遅れて届くため、時分割スケジュールが守れないおそれがある。例えば図7では、ハブ1からハブ3へのパケット送信した場合に時刻B,Cに伝送遅延が生じている。
At this time, if each gate opens and closes at the same timing due to time synchronization, the packet arrives late due to the transmission distance, so there is a risk that the time-division schedule cannot be kept. For example, in FIG. 7, transmission delays occur at times B and C when a packet is transmitted from
前述のように特許文献1では、かかる伝送遅延を考慮して時分割スケジュールをオフセットしている。この方式は長距離のシステムの伝送遅延に応じた動作を可能にしているものの、ネットワーク形状または経路が変化したときにはオフセットを短時間に算出できない場合がある。
As described above, in
そこで、本実施例では、図8に示すように、ゲート設定の先頭に補正パケットの期間を追加し、補正パケットの通過時間に応じて時分割スケジュールをオフセットする。この補正パケットは、メインハブ(ハブ1)とエッジハブ(ハブ3)において、時分割スケジュールの補正パケットの期間中だけゲート開となって送信される。 Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the period of the correction packet is added to the beginning of the gate setting, and the time-division schedule is offset according to the passage time of the correction packet. This correction packet is transmitted at the main hub (hub 1) and the edge hub (hub 3) with the gates opened only during the correction packet period of the time-division schedule.
その結果、補正パケットは時刻同期と時分割スケジュールに従ったタイミングでハブ1,3から送信される。一方、中間のハブ2は、パケットを常時転送可能なため、補正パケットについても単純な転送処理を実行する。なお、図8中のゲート間隔Sには、1パケット(補正パケット)だけ通過させる設定が施されている。
As a result, the correction packets are transmitted from the
このときネットワーク形状または経路が変化しても時刻同期は維持される一方、伝送経路により伝送遅延時間は変化する。そのため、ハブ2は、補正パケットを従来と異なるポートから受信することとなり、その受信タイミングを取得できれば伝送遅延を算出して新たなオフセットを適用することが可能となる。
At this time, even if the network shape or route changes, the time synchronization is maintained, but the transmission delay time changes depending on the transmission route. Therefore, the
この点で特許文献1のように時刻同期によるパケットの往復を待つ必要が無く、ネットワーク形状または経路が変化してもオフセットを短時間に算出することができる。
In this regard, unlike
そして、メインハブ(ハブ1)から送信された補正パケットは、エッジハブ(ハブ3)まで到達して転送が終了する。一方、エッジハブ(ハブ3)から送信された補正パケットは、メインハブ(ハブ1)に到達すればアクセスリストなどの機能によりそこで終了される。このときネットワーク形状などによってはエッジハブが複数存在する場合があり、かかる場合にはメインハブに複数の補正パケットが合流する。 Then, the correction packet transmitted from the main hub (hub 1) reaches the edge hub (hub 3) and the transfer is completed. On the other hand, when the correction packet transmitted from the edge hub (hub 3) reaches the main hub (hub 1), it is terminated there by a function such as an access list. At this time, a plurality of edge hubs may exist depending on the network shape, etc. In such cases, a plurality of correction packets join the main hub.
(2)動作処理例
図9に基づき動作処理例を説明する。ここでは図5に示すように、ハブ1~3がTSNポートで接続され、メインハブのハブ1が時刻同期のグランドマスター(GM)に該当し、ハブ2,3はハブ1に同期するスレーブに該当する。したがって、ハブ2,3のタイマー時刻(ToD時刻)は、時刻同期によりハブ1のToD時刻に一致する。
(2) Example of operation processing An example of operation processing will be described based on FIG. Here, as shown in FIG. 5,
S11:まず、ハブ1は自身のTSNポートからToD時刻(XX時ZZ分00.000000000秒)に補正パケットの期間をゲート開として、補正パケット(1581byte)をハブ3に送信する。
S11: First,
ここではハブ1のゲート機能により「00.000000000秒」の送信時間と判定可能なものとし、ハブ1から送信された補正パケットを補正パケット1と呼び、補正パケット1を送信したToD時刻をToD時刻Aと呼び、補正パケット1はToD時刻Aを含めて送信される。なお、補正パケットのサイズは、「1581byte」に限定されず、他のサイズでもよいものとする。
Here, it is assumed that the transmission time of "00.000000000 seconds" can be determined by the gate function of the
S12,S13:ハブ1の送信した補正パケット1は、ハブ2が受信してハブ3に転送する(S12)。すなわち、ハブ2の補正パケットの期間は常時ゲート開なため、ストアアンドファーワードにより転送される。
S12, S13: The
このときハブ2は補正パケット1を受信したタイミングを取得できるので、ハブ2のタイマー時刻(ToD時刻)との差分から伝送遅延を取得してオフセット値に用いることができる。
At this time, since the
ここではハブ2で収集された補正パケット1を受信したToD時刻をToD時刻B(XX時ZZ分00.0000yyyyy秒)とする一方、ハブ2のTSNポートに補正パケット1が到着してToD時刻Bを収集するまでにかかった時間を「t1」とする。
Here, the ToD time when the
この場合、ハブ1からハブ2までの通過時間Bは、図9中の式(4)に示すように、ToD時刻BからToD時刻Aおよび「t1」を減算した時間となる。式(4)により算出される通過時間Bは、ハブ1からハブ2までのパケットの遅延時間と等しくなるので、通過時間Bを次のハブ2のToD時刻とゲート3(エッジ側ポート)との同調時にゲート補正時間として加算する(S13)。これにより正確なゲート設定が可能となる。
In this case, transit time B from
その後、補正パケット1は、ハブ3により受信される。ハブ3はエッジハブなので伝送遅延を算出する必要はない。
S14~S16:つぎにハブ3は自身のTSNポートからToD時刻(XX時ZZ分00.00a000000秒)に補正パケットの期間をゲート開として、補正パケット(1581byte)をハブ1に送信する(S14)。
S14-S16: Next, the
ここではハブ3のゲート機能により「00.00000000秒」の送信時間と判定可能なものとし、ハブ3から送信された補正パケットを補正パケット2と呼び、補正パケット2を送信したToD時刻をToD時刻Cと呼び、補正パケット2はToD時刻Cを含めて送信される。
Here, it is assumed that the transmission time of "00.00000000 seconds" can be determined by the gate function of the
ハブCの送信した補正パケット2は、ハブ2が受信してハブ1に転送し(S15)、S13と同様な処理が実行される。ここではハブ2で収集された補正パケット2を受信したToD時刻をToD時刻B´(XX時ZZ分00.00a0zzzzz秒)とする一方、ハブ2のTSNポートに補正パケット2が到着してToD時刻B´を収集するまでにかかった時間を「t2」とする。
The
この場合、ハブ3からハブ2までの通過時間B´を図9中の式(5)により算出し、通過時間B´を次のハブ2のToD時刻とゲート2(メイン側ポート)の同調時にゲート補正時間として加算する(S16)。
In this case, the transit time B' from the
(4)他の動作処理例
図10~図12に基づき他の動作処理例を説明する。図10は他のネットワーク構成例を示している。ここではハブ1がメインハブに該当し、ハブ5,7,8がエッジハブに該当し、ゲート2,4,6,8,9,10,12がメイン側ポートのゲートを示し、ゲート1,3,5,7,11がエッジ側ポートのゲートを示している。
(4) Other Examples of Operation Processing Another example of operation processing will be described with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. FIG. 10 shows another network configuration example. Here,
ハブ1は、図11に示すように、エッジ側補正パケット(前述の補正パケット1に相当)をハブ5,7,8に送信する。このエッジ側補正パケットは、ハブ2~4,6により順次転送される。このときゲート1,3,5,7,11にハブ2~4,6の通過時間が加算され、エッジ側ポートのゲート補正が施される。
The
一方、ハブ5,7,8は、図12に示すように、メイン側補正パケット(前述の補正パケット2に相当)をハブ1に送信する。このメイン側補正パケットは、ハブ2~4,6により順次転送される。
On the other hand, the
このときハブ2はハブ3,6のメイン側ゲート4,10の補正が重複し、ハブ4はハブ5,7のメイン側ゲート8,9の補正が重複する。このようにメイン側ポートのゲート補正の経路が重複する場合には、通過時間の長い方の時間をオフセット値として採用する。
At this time, correction of the
≪詳細な処理内容≫
図13に基づきゲート補正の詳細な処理内容を説明する。ここでは事前に以下のデータをコマンドにより入力し、ゲート補正情報ファイルに書き込んでおくものとする。
・エッジ遅延番号
・メインフラグ
・エッジフラグ
・TSNを動作させるTSNポートの番号(以下、TSNポート番号とする。)
S21:処理の開始時にゲート補正情報ファイルを読み込む。これによりエッジ遅延番号・メインフラグ・エッジフラグ・TSNポート番号が内部データとしてTSNハブにセットされる。なお、メインフラグはメインハブにセットされる一方、エッジフラグはエッジハブにセットされるものとする。
≪Detailed processing contents≫
Details of the gate correction process will be described with reference to FIG. Here, it is assumed that the following data are inputted in advance by commands and written in the gate correction information file.
・Edge delay number ・Main flag ・Edge flag ・TSN port number for operating TSN (hereinafter referred to as TSN port number)
S21: Read the gate correction information file at the start of processing. As a result, the edge delay number, main flag, edge flag, and TSN port number are set in the TSN hub as internal data. It is assumed that the main flag is set in the main hub and the edge flag is set in the edge hub.
S22~S27:TSNポートについてゲート補正パケット用のゲートを設定する(S22)。その後にエッジ側補正パケットを受信したか否かを確認する(S23)。確認の結果、エッジ側補正パケットを受信していればS24のエッジ側補正パケット受信時処理に進む。 S22-S27: Set the gate for the gate correction packet for the TSN port (S22). After that, it is checked whether or not the edge side correction packet has been received (S23). As a result of the confirmation, if the edge side correction packet has been received, the process proceeds to the edge side correction packet reception processing of S24.
受信していなければS25に進む。S25では、メイン側補正パケットを受信したか否かを確認する。確認の結果、メイン側補正パケットを受信していれば、S26のメイン側補正パケット受信時処理に進む。一方、受信していなければ、S27のゲート補正パケット送信時処理に進む。 If not received, the process proceeds to S25. In S25, it is checked whether or not the main side correction packet has been received. As a result of the confirmation, if the main side correction packet has been received, the process proceeds to the main side correction packet reception processing of S26. On the other hand, if it has not been received, the process proceeds to the gate correction packet transmission process of S27.
(1)ゲート補正パケット送信時処理の詳細
図14に基づきS27のゲート補正パケット送信時処理の詳細を説明する。ここではメインハブとエッジハブとで処理内容が相違する。
(1) Details of Gate Correction Packet Transmitting Process Details of the gate correction packet transmitting process of S27 will be described with reference to FIG. Here, the processing contents differ between the main hub and the edge hub.
S31:処理が開始されると、自身がメインハブか否かが確認される。この確認はメインフラグのセットの有無により行われ、メインフラグがセットされていればメインフラグに該当し、S32以降の処理に進む。一方、メインフラグがセットされていなければ、メインハブに該当しなく、S36以降の処理に進む。 S31: When the process is started, it is checked whether it is the main hub. This confirmation is performed depending on whether the main flag is set or not. On the other hand, if the main flag is not set, it does not correspond to the main hub, and the process proceeds from S36 onwards.
S32~S35:タイマーから時刻同期の時刻(ToD時刻)を取得する(S32)。ここで取得したToD時刻から次の1秒までの残り時間を算出し(S33)、算出された残り時間がゲート周期以下か否かを確認する(S34)。 S32-S35: The time of time synchronization (ToD time) is acquired from the timer (S32). The remaining time from the acquired ToD time to the next one second is calculated (S33), and it is confirmed whether the calculated remaining time is equal to or less than the gate period (S34).
確認の結果、ゲート周期以下でなければ処理を終了する。一方、ゲート周期以下であれば、S21で読み込まれたTSNポート番号のTSNポートからエッジ側補正パケットを送信し(S35)、処理を終了する。 As a result of confirmation, if it is not equal to or less than the gate period, the process is terminated. On the other hand, if it is equal to or less than the gate period, the edge-side correction packet is transmitted from the TSN port of the TSN port number read in S21 (S35), and the process ends.
S36:自身がエッジハブか否かが確認される。この確認はエッジフラグのセットの有無により行われ、エッジフラグがセットされていなければ処理を終了する一方、セットされていればS37以降の処理に進む。 S36: It is checked whether it is an edge hub. This confirmation is performed depending on whether or not the edge flag is set. If the edge flag is not set, the process is terminated.
S37~S42:メイン側補正パケットを受信済みか否かが確認される(S37)。この確認は、メイン側補正パケットの受信済みフラグが立っているか否かによって確認される(S38)。この受信済みフラグが立っていなければメイン側補正パケットの未受信なため、処理を終了する。一方、前記受信済みフラグが立っていれば、メイン側補正パケットを受信済みなため、S39に進む。 S37-S42: It is checked whether or not the main side correction packet has been received (S37). This confirmation is confirmed by whether or not the received flag of the main side correction packet is set (S38). If the received flag is not set, the main side correction packet has not been received, and the processing is terminated. On the other hand, if the received flag is set, the main-side correction packet has already been received, so the process proceeds to S39.
S39では、エッジ側補正パケットの衝突を避けるためエッジ遅延時間(エッジ遅延番号×ゲート周期)が待ちタイマーにセットされる。その後、S39でセットされた遅延時間が経過したか否かが確認される(S40)。 In S39, an edge delay time (edge delay number.times.gate period) is set in a waiting timer to avoid collision of edge side correction packets. After that, it is checked whether or not the delay time set in S39 has passed (S40).
確認の結果、時間が経過していなければ処理を終了する一方、経過していればS21で読み込まれたTSNポート番号のTSNポートからメイン側補正パケットを送信する(S41)。この送信後にエッジ側補正パケットの受信済みフラグをクリアにし(S42)、処理を終了する。 As a result of the confirmation, if the time has not passed, the process is terminated. If the time has passed, the main side correction packet is transmitted from the TSN port of the TSN port number read in S21 (S41). After this transmission, the received flag of the edge-side correction packet is cleared (S42), and the process ends.
(2)エッジ側補正パケット受信時処理の詳細
図15に基づきS24のエッジ側補正パケット受信時処理の詳細を説明する。
(2) Details of Edge Side Correction Packet Reception Processing Details of the edge side correction packet reception processing of S24 will be described with reference to FIG.
S51:処理が開始されると、自身がメインハブに該当するか否かが確認される。この確認はメインフラグのセットの有無により行われ、メインフラグがセットされていれば処理を終了する一方、メインフラグがセットされていなければS52に進む。 S51: When the process is started, it is checked whether or not it corresponds to the main hub. This confirmation is performed depending on whether or not the main flag is set. If the main flag is set, the process is terminated. If the main flag is not set, the process proceeds to S52.
S52:自身がエッジハブに該当するか否かが確認される。この確認はエッジフラグのセットの有無により行われ、エッジフラグがセットされていればエッジ側補正パケットの受信済みフラグをセットし(S59)、処理を終了する。一方、前記エッジフラグがセットされていなければS53以降の処理に進む。 S52: It is checked whether the device itself corresponds to an edge hub. This confirmation is performed depending on whether or not the edge flag is set. If the edge flag is set, the reception completion flag of the edge side correction packet is set (S59), and the process is terminated. On the other hand, if the edge flag is not set, the process proceeds to S53 and subsequent steps.
S53~S58:まず、エッジ側補正パケットの受信ポートをメイン側補正パケットの送信ポートとして保存する(S53)。つぎにタイマーから時刻同期の時刻(ToD時刻)を取得し(S54)、時刻同期のタイムスタンプ機能を使ってエッジ側補正パケットのポート受信からの経過時間「t1」を取得する(S55)。 S53-S58: First, the reception port for the edge-side correction packet is saved as the transmission port for the main-side correction packet (S53). Next, the time for time synchronization (ToD time) is acquired from the timer (S54), and the elapsed time "t1" from the port reception of the edge side correction packet is acquired using the time stamp function for time synchronization (S55).
この経過時間「t1」の取得後、式(4)によりゲート補正時間を算出する(S56)。また、エッジ側ポート番号とTSNポート番号に基づきエッジ側補正パケットを受信したポート以外のエッジ側ポートの情報を取得する(S57)。 After obtaining the elapsed time "t1", the gate correction time is calculated by equation (4) (S56). Also, based on the edge-side port number and the TSN port number, information on edge-side ports other than the port that received the edge-side correction packet is acquired (S57).
ここで取得した情報のTSNポートをゲート補正ポートと呼ぶ。この補正ポートについて次回のゲート同調にゲート補正時間を加算し(S58)、その後に処理を終了する。 The TSN port of the information acquired here is called a gate correction port. For this correction port, the gate correction time is added to the next gate tuning (S58), and then the processing ends.
(3)メイン側補正パケット受信時処理の詳細
図16に基づきS26のメイン側補正パケット受信時処理の詳細を説明する。
(3) Details of Main Side Correction Packet Receiving Processing Details of the main side correction packet receiving processing of S26 will be described with reference to FIG.
S61:処理が開始されると、自身がメインハブに該当するか否かが確認される。この確認はメインフラグのセットの有無により行われ、メインフラグがセットされていれば処理を終了する一方、メインフラグがセットされていなければS62に進む。 S61: When the process is started, it is checked whether or not it corresponds to the main hub. This confirmation is performed depending on whether or not the main flag is set. If the main flag is set, the process is terminated. If the main flag is not set, the process proceeds to S62.
S62:自身がエッジハブに該当するか否かが確認される。この確認はエッジフラグのセットの有無により行われ、エッジフラグがセットされていれば処理を終了する一方、セットされていなければS63以降の処理に進む。 S62: It is confirmed whether or not itself corresponds to an edge hub. This confirmation is performed depending on whether or not the edge flag is set. If the edge flag is set, the process is terminated. If not, the process proceeds to S63 and subsequent steps.
S63~S66:まず、タイマーから時刻同期の時刻(ToD時刻)を取得し(S63)、時刻同期のタイムスタンプ機能を使ってメイン側補正パケットのポート受信からの経過時間「t2」を取得する(S64)。 S63-S66: First, the time of time synchronization (ToD time) is obtained from the timer (S63), and the elapsed time "t2" from port reception of the main-side correction packet is obtained using the time-synchronization time stamp function ( S64).
この経過時間「t2」の取得後、式(5)によりゲート補正時間を算出する(S65)。また、メイン側ポート番号を取得して次回のメイン側ポートのゲート同調時にゲート補正時間を加算し(S66)、その後に処理を終了する。 After obtaining the elapsed time "t2", the gate correction time is calculated by Equation (5) (S65). Also, the main side port number is obtained and the gate correction time is added at the next gate tuning of the main side port (S66), and then the process is terminated.
このような本実施例によれば、時分割スケジュールのオフセット値を算出するに際、「t1」「t2」をタイムスタンプ機能から取得可能なため、式(4)(5)を用いて簡単に計算することができる。 According to this embodiment, since "t1" and "t2" can be obtained from the time stamp function when calculating the offset value of the time-division schedule, the equations (4) and (5) can be used to easily can be calculated.
とりわけ、既に時刻同期の状態にあればネットワークの形状や経路がSTP/RSTPなどの機能によって変化しても、時分割スケジュールのオフセット値は補正パケットの受信タイミングを取得すればよく、短時間での算出が可能となる。 Above all, if the time synchronization is already established, even if the shape and route of the network change due to functions such as STP/RSTP, the offset value of the time-division schedule can be obtained by acquiring the reception timing of the correction packet, and the time-division schedule can be obtained in a short period of time. calculation becomes possible.
また、ネットワークの形状やTSNハブの台数などに影響を受けることなく、複雑なネットワーク構成でもサーバなどのデータ収集時に効率の良いオフセット値を算出することができる。 In addition, it is possible to efficiently calculate an offset value when collecting data from a server or the like even in a complicated network configuration without being affected by the shape of the network, the number of TSN hubs, or the like.
例えば図10のネットワーク構成においても、図11および図12のように正確なゲート補正が可能となる。これによりメインハブ(ハブ1)にサーバが接続され、かつエッジハブ(ハブ5,7,8)に端末装置が接続された場合、サーバ・端末装置間で送信される他のパケットを一定量だけ安定に転送しつつ、重要パケットをロスすることなく送信可能となる。
For example, even in the network configuration of FIG. 10, accurate gate correction is possible as shown in FIGS. 11 and 12. FIG. As a result, when the server is connected to the main hub (hub 1) and the terminal device is connected to the edge hubs (
なお、本実施例では時分割スケジュールのゲート設定は必要であるが、ネットワークの形状または経路が変化してもオフセット値は自動設定するので、設定作業が省略することができる。 In this embodiment, gate setting for the time-division schedule is necessary, but the offset value is automatically set even if the shape or route of the network changes, so the setting work can be omitted.
1~8…TSNハブ
1a~5b…「gPTP」ポート
A~D…パケット送信方向
N…ネットワーク
1 to 8:
Claims (14)
前記各通信装置の対象ポートを通過可能なパケットのレベルごとに設定された時分割スケジュールを調整する方式であって、
前記各通信装置の前記対象ポートには、前記レベル毎の前記時分割スケジュールを一定の周期で動作させるゲートの設定がなされ、
前記ゲートの開閉を時刻同期と同調させた状態で繰り返し実行することで前記時分割スケジュールの開始タイミングの調整時間を算出し、
前記算出された調整時間に応じて前記時分割スケジュールの開始タイミングをオフセットすることを特徴とする時分割スケジュールの調整方式。 Synchronize time between communication devices on the network,
A method for adjusting a time-division schedule set for each level of packets that can pass through a target port of each communication device,
A gate is set for the target port of each communication device to operate the time-division schedule for each level at a constant cycle,
calculating the adjustment time of the start timing of the time-division schedule by repeatedly executing the opening and closing of the gate in synchronization with the time synchronization;
A method for adjusting a time-division schedule, wherein the start timing of the time-division schedule is offset according to the calculated adjustment time.
前記カウンタが前記スケジュールの実行から任意のカウント数を経過した状態の時刻を前記タイマーから取得し、
前記取得した時刻から前記カウント数に応じた時間を逆算して得られた時刻と、前記スケジュール開始時刻とに基づき前記調整時間を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の時分割スケジュールの調整方式。 Each communication device includes a timer used in the time synchronization and a counter that is not affected by the time synchronization,
obtaining from the timer the time when the counter has passed an arbitrary number of counts since execution of the schedule;
2. The adjustment of the time-division schedule according to claim 1, wherein the adjustment time is calculated based on the schedule start time and the time obtained by calculating back the time corresponding to the count number from the acquired time. method.
前記スケジュールの実行から前記カウント数の経過後に前記時刻を取得する
ことを特徴とする請求項2記載の時分割スケジュールの調整方式。 executing the schedule when the counter is "0 (sec)";
3. The method of adjusting a time-division schedule according to claim 2, wherein the time is obtained after the count number has elapsed since execution of the schedule.
前記逆算で得られた時刻に任意秒数を加算した時刻と、
前記スケジュール開始の時刻と、
の差分を前記スケジュールの周期で除算した剰余である
ことを特徴とする請求項2または3記載の時分割スケジュールの調整方式。 The adjustment time is
A time obtained by adding an arbitrary number of seconds to the time obtained by the back calculation;
a schedule start time;
4. The time-division schedule adjustment method according to claim 2 or 3, wherein the difference is a remainder obtained by dividing the difference between the intervals of the schedule.
前記比較の結果に応じて次回の前記スケジュールの開始を前記調整時間分だけ待つ
ことを特徴とする請求項2または3記載の時分割スケジュールの調整方式。 comparing the adjustment time to a preset execution threshold;
4. The time-division schedule adjustment method according to claim 2, wherein the next start of the schedule is waited for the adjustment time according to the result of the comparison.
前記ゲート間隔群の先頭に補正パケットの期間が追加され、
前記補正パケットを前記通信装置群に転送させることで伝送遅延に応じた補正時間を算出し、
前記算出された補正時間を前記調整時間に用いることを特徴とする請求項1記載の時分割スケジュールの調整方式。 In setting the gate, the types of packets to be passed and the passage time are set for each gate interval,
adding a correction packet period to the beginning of the gate interval group;
calculating a correction time according to the transmission delay by transferring the correction packet to the communication device group;
2. A method for adjusting a time-division schedule according to claim 1, wherein said calculated correction time is used as said adjustment time.
前記ネットワークの末端の前記通信装置と、
から送信される一方、
前記メインと前記末端以外との間に配置される中間の前記通信装置により順次に転送されることを特徴とする請求項6記載の時分割スケジュールの調整方式。 The correction packet is transmitted to the main communication device that assumes a server connection in the network,
the communication device at the end of the network;
while sent from
7. The time-division schedule adjustment system according to claim 6, wherein said intermediate communication device arranged between said main device and said device other than said terminal device sequentially transfers said data.
前記補正パケットを収集されたタイマー時刻と、
前記補正パケットが前記対象ポートに到着して前記タイマー時刻を収集するまでにかかった時間と、
に基づき伝送遅延時間を算出し、
前記伝送遅延時間を前記補正時間として算出することを特徴とする請求項7記載の時分割スケジュールの調整方式。 said communication device in between,
a timer time at which the correction packet was collected;
a time taken for the correction packet to arrive at the target port and to collect the timer time;
Calculate the transmission delay time based on
8. The time-division schedule adjustment system according to claim 7, wherein said transmission delay time is calculated as said correction time.
前記対象ポートには、前記レベル毎の前記時分割スケジュールを一定の周期で動作させるゲート開閉の設定がなされ、
前記ゲート開閉の設定を時刻同期と同調させた状態で繰り返し実行することで前記時分割スケジュールの開始タイミングの調整時間を算出し、
前記算出された調整時間に応じて前記時分割スケジュールの開始タイミングをオフセットすることを特徴とする通信装置。 A communication device that is arranged on a network so as to be time-synchronized and in which a time-division schedule is set for each level of packets that can pass through a target port,
The target port is set to open and close a gate for operating the time-division schedule for each level at a constant cycle,
calculating the adjustment time of the start timing of the time-division schedule by repeatedly executing the setting of the gate opening and closing in synchronization with the time synchronization;
A communication apparatus, wherein a start timing of the time-division schedule is offset according to the calculated adjustment time.
前記カウンタが前記スケジュールの実行から任意のカウント数を経過した状態の時刻を前記タイマーから取得し、
前記取得した時刻から前記カウント数に応じた時間を逆算して得られた時刻と、前記スケジュール開始時刻とに基づき前記調整時間を算出する
ことを特徴とする請求項9記載の通信装置。 A timer used in the time synchronization and a counter that is not affected by the time synchronization,
obtaining from the timer the time when the counter has passed an arbitrary number of counts since execution of the schedule;
10. The communication apparatus according to claim 9, wherein the adjustment time is calculated based on the schedule start time and the time obtained by calculating back the time corresponding to the count number from the acquired time.
前記ゲート間隔群の先頭に補正パケットの期間が追加され、
前記補正パケットを前記通信装置群に転送させることで伝送遅延に応じた補正時間を算出し、
前記算出された補正時間を前記調整時間に用いることを特徴とする請求項9記載の通信装置。 In setting the opening and closing of the gate, the types of packets to be allowed to pass and the passage time are set for each gate interval,
adding a correction packet period to the beginning of the gate interval group;
calculating a correction time according to the transmission delay by transferring the correction packet to the communication device group;
10. The communication device according to claim 9, wherein the calculated correction time is used as the adjustment time.
前記各通信装置の対象ポートには、通過可能なパケットのレベル毎の前記時分割スケジュールを一定の周期で動作させるゲート開閉の設定がなされ、前記時分割スケジュールを調整する方法であって、
前記ゲート開閉の設定を時刻同期と同調させた状態で繰り返し実行することで前記時分割スケジュールの開始タイミングの調整時間を算出するステップと、
前記算出された調整時間に応じて前記時分割スケジュールの開始タイミングをオフセットするステップと、
を有することを特徴とする時分割スケジュールの調整方法。 Synchronize time between communication devices on the network,
A method for adjusting the time-division schedule, wherein the target port of each communication device is set to open and close a gate for operating the time-division schedule for each passable packet level at a constant cycle,
a step of calculating an adjustment time for the start timing of the time-division schedule by repeatedly executing the gate opening/closing setting in synchronization with time synchronization;
offsetting the start timing of the time-division schedule according to the calculated adjustment time;
A method for adjusting a time-division schedule, comprising:
前記カウンタが前記スケジュールの実行から任意のカウント数を経過した状態の時刻を前記タイマーから取得するステップと、
前記取得した時刻から前記カウント数に応じた時間を逆算して得られた時刻と、前記スケジュール開始時刻とに基づき前記調整時間を算出するステップと、
を有することを特徴とする請求項12記載の時分割スケジュールの調整方法。 Each communication device includes a timer used in the time synchronization and a counter that is not affected by the time synchronization,
a step of obtaining from the timer the time when the counter has passed an arbitrary number of counts since execution of the schedule;
a step of calculating the adjustment time based on the time obtained by back-calculating the time corresponding to the count number from the acquired time and the schedule start time;
13. The time-division schedule adjustment method according to claim 12, characterized by comprising:
通過させたいパケットの種別と通過時間とがゲート間隔毎に設定され、
前記ゲート間隔群の先頭に補正パケットの期間が追加され、
前記補正パケットを前記通信装置群に転送させることで伝送遅延に応じた補正時間を算出し、
前記算出された補正時間を前記調整時間に用いることを特徴とする請求項12記載の時分割スケジュールの調整方法。 In setting the opening and closing of the gate,
The type of packet to be passed and the passage time are set for each gate interval,
adding a correction packet period to the beginning of the gate interval group;
calculating a correction time according to the transmission delay by transferring the correction packet to the communication device group;
13. The time-division schedule adjustment method according to claim 12, wherein the calculated correction time is used as the adjustment time.
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