JP2021536708A - トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステム - Google Patents

トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2021536708A
JP2021536708A JP2021512794A JP2021512794A JP2021536708A JP 2021536708 A JP2021536708 A JP 2021536708A JP 2021512794 A JP2021512794 A JP 2021512794A JP 2021512794 A JP2021512794 A JP 2021512794A JP 2021536708 A JP2021536708 A JP 2021536708A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
network device
traffic scheduling
speaker
message
receiver
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.)
Granted
Application number
JP2021512794A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7309859B2 (ja
Inventor
李昊 ▲陳▼
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.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
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 Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of JP2021536708A publication Critical patent/JP2021536708A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7309859B2 publication Critical patent/JP7309859B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/28Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50Queue scheduling
    • H04L47/60Queue scheduling implementing hierarchical scheduling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54Organization of routing tables
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/19Flow control; Congestion control at layers above the network layer
    • H04L47/193Flow control; Congestion control at layers above the network layer at the transport layer, e.g. TCP related
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/60Network streaming of media packets
    • H04L65/61Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/24Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2416Real-time traffic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

この出願は、トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステムを開示する。方法は、第1のネットワークデバイスによって、送話者デバイスから受信された第1の送話者属性メッセージと、受話者デバイスから受信された受話者属性メッセージとに基づいて、第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定することと、次いで、第1のネットワークデバイスによって、第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送信経路上のネットワークデバイスに送信することとを含む。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。

Description

本出願は、通信技術の分野に関し、詳細には、トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステムに関する。
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、2018年9月7日に中国国家知識産権局に出願された「TRAFFIC SCHEDULING METHOD, DEVICE, AND SYSTEM」と題する中国特許出願第201811044283.4号の優先権を主張する。
オーディオビデオブリッジング(Audio Video Bridging、AVB)は、新しいイーサネット規格である。AVB関連の規格は、米国電気電子技術者協会(Institute of Electrical and Electronics Engineers、IEEE)802.1ワーキンググループに属するAVBタスクグループによって策定されている。AVBタスクグループは、2012年にタイムセンシティブネットワーキング(TSN)タスクグループに正式に改名された。TSNは、ストリーム予約プロトコル(Stream Reservation Protocol、SRP)、高精度時間プロトコル(Precision Time Protocol、PTP)、トラフィックシェーピング(Traffic Shaping)などに主に関係する。TSNは、低レイテンシ要件または時間ベースの同期データ送信をもつネットワークシナリオ、たとえば、オーディオおよびビデオ送信分野、自動車制御分野、産業制御分野、および商用電子回路分野に適用され得る。
TSNにおいて定義されている完全分散型モデル(Fully Distributed Model)と、集中ネットワーク/分散ユーザ型モデル(Centralized Network/Distributed User Model)と、完全集中型モデルとの3つのネットワーク構成モデルがある。完全分散型モデルでは、集中ネットワーク構成エンティティがなく、送話者(Talker)デバイスは、TSN中でデータストリームを送信するための送信経路を通して受話者(Listener)デバイスにネットワーク構成情報を送る。TSN中でデータストリームを送信するための送信経路は、少なくとも1つのネットワークデバイスを含む。送信経路上の少なくとも1つのネットワークデバイスの各々は、ネットワーク構成情報に基づいてデータストリームを送信するためのリソースを予約する。構成が成功した後、送話者デバイスは、送信経路を通して受話者デバイスにデータストリームを送る。
完全分散型モデルによって形成されるネットワークシナリオでは、データストリームを送信するための送信経路上の各ネットワークデバイスは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で交換されるネットワーク構成情報にのみ基づいてリソースを予約することができる。したがって、送話者デバイスは、従来のキュースケジューリング機構のみを使用することによって受話者デバイスにデータストリームを送ることができる。しかしながら、完全分散型モデルでのそのような実装は、送話者デバイスから受話者デバイスへの比較的高いレイテンシと不安定なレイテンシとを生じる。
IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 46:time−sensitive networking (TSN) configuration」 IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 35:stream reservation protocol (SRP)」 IEEE Std 802.1Q−2018 IEEE P802.1Qbv/D3.1
この点から見て、本出願の実施形態は、完全分散型モデルを使用するTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間の拡張されたスケジュールされたトラフィック(スケジュールされたトラフィックのための拡張)を送信し、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助けるためのトラフィックスケジューリング(Traffic Scheduling)の方法、デバイス、およびシステムを提供する。
本出願の実施形態において提供される技術的な解決法は、次の通りである。
第1の態様によれば、トラフィックスケジューリング方法が提供される。トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用される。TSNは、第1のネットワークデバイスと、送話者デバイスと、受話者デバイスとを含む。第1のネットワークデバイスと、送話者デバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。方法は、以下を含む。第1に、第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信する。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)アドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。次いで、第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リスト(Gate Control List)を生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示すために使用される。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示すために使用される。
この実施形態において提供される解決策に従って、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、完全分散型モデルのTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。
第1の態様の可能な実装では、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、第1のネットワークデバイスが送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第1のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信する。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。第1のネットワークデバイスは、MACアドレス要求メッセージに基づいて第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送る。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、第1のネットワークデバイスが第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を決定することは、以下を特に含む。第1のネットワークデバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報と第1の宛先MACアドレスとに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定する。第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定する。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、本方法は、以下をさらに含む。第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、第1のネットワークデバイスが受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信する。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。第1のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップする。第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。
第2の態様によれば、トラフィックスケジューリング方法が提供される。トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用される。TSNは、第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとを含む。第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。方法は、以下を含む。第1に、第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のネットワークデバイスによって決定されるトラフィックスケジューリング情報である。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。次いで、第2のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成する。第2のネットワークデバイスは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。
この実施形態において提供される解決策に従って、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、完全分散型モデルのTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。
第2の態様の可能な実装では、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信する。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。第2のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップする。第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。
第2の態様のさらに別の可能な実装では、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージに基づいて第1の送話者属性メッセージを生成する。第2の送話者属性メッセージのペイロードは、第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じである。第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る。
第2の態様のさらに別の可能な実装では、第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスである。第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る。第2のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。第2のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られ、第1のネットワークデバイスによって転送された受話者属性メッセージを受信する。
第2の態様のさらに別の可能な実装では、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る前に、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送る。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。第2のネットワークデバイスは、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス応答メッセージを受信する。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
第3の態様によれば、トラフィックスケジューリング方法が提供される。トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用される。TSNは、送話者デバイスと受話者デバイスとを含む。送話者デバイスと受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。方法は、以下を含む。最初に、送話者デバイスは、第1の送話者属性を決定する。第1の送話者属性は、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように送話者デバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。次いで、送話者デバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。送話者デバイスは、第1の送話者属性と受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。送話者デバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。
この実施形態において提供される解決策に従って、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、完全分散型モデルのTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。
第3の態様の可能な実装では、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
第3の態様のさらに別の可能な実装では、送話者デバイスが第1の送話者属性と受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を決定することは、以下を特に含む。送話者デバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように送話者デバイスに要求するために使用されると決定する。送話者デバイスは、第1の送話者属性と受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定する。
第3の態様のさらに別の可能な実装では、送話者デバイスが受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。送話者デバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。
第1の態様、第2の態様、または第3の態様では、任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
第1の態様、第2の態様、または第3の態様では、任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
第1の態様、第2の態様、または第3の態様では、任意選択で、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、複数登録プロトコル(Multiple Registration Protocol、MRP)メッセージまたはリンクローカル登録プロトコル(Link−local Registration Protocol、LRP)メッセージである。
第4の態様によれば、第1のネットワークデバイスが提供される。第1のネットワークデバイスは、前述の方法で第1のネットワークデバイスの挙動を実装する機能を有する。この機能は、ハードウェアに基づいて実装され得るか、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実装され得る。ハードウェアまたはソフトウェアは、上記の機能に対応する1つまたは複数のモジュールを含む。
可能な設計では、第1のネットワークデバイスの構造は、プロセッサとインターフェースとを含む。プロセッサは、第1のネットワークデバイスが上記の方法で対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インターフェースは、第1のネットワークデバイス、第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、または受話者デバイスの間の通信をサポートし、第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、もしくは受話者デバイスに上記の方法で情報もしくは命令を送るかまたは第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、もしくは受話者デバイスから上記の方法で情報または命令を受信するように構成される。第1のネットワークデバイスは、メモリをさらに含み得る。メモリは、プロセッサに結合されるように構成され、メモリは、第1のネットワークデバイスのために必要であるプログラム命令とデータとを記憶する。
別の可能な設計では、第1のネットワークデバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。第1のネットワークデバイスを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第1のネットワークデバイスをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第1のネットワークデバイスは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第1の態様または第1の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行する。
第5の態様によれば、第1のネットワークデバイスが提供される。第1のネットワークデバイスは、メイン制御基板とインターフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第1のネットワークデバイスは、第1の態様または第1の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成される。特に、第1のネットワークデバイスは、第1の態様または第1の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
第6の態様によれば、第1のネットワークデバイスが提供される。第1のネットワークデバイスは、コントローラと第1の転送サブデバイスとを含む。第1の転送サブデバイスは、インターフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第1の転送サブデバイスは、第5の態様におけるインターフェースボードの機能を実行するように構成され、第5の態様におけるスイッチングボードの機能をさらに実行し得る。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して受信機と、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。コントローラを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、コントローラをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、コントローラは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第5の態様におけるメイン制御基板の機能を実行する。
第7の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が提供される。コンピュータ記憶媒体は、上記の第1のネットワークデバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、第1の態様における第1のネットワークデバイスの機能またはステップを完了し得る。
第8の態様によれば、第2のネットワークデバイスが提供される。第2のネットワークデバイスは、前述の方法で第2のネットワークデバイスの挙動を実装する機能を有する。この機能は、ハードウェアに基づいて実装され得るか、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実装され得る。ハードウェアまたはソフトウェアは、上記の機能に対応する1つまたは複数のモジュールを含む。
可能な設計では、第2のネットワークデバイスの構造は、プロセッサとインターフェースとを含む。プロセッサは、第2のネットワークデバイスが上記の方法で対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インターフェースは、第2のネットワークデバイスと第1のネットワークデバイスとの間の通信をサポートし、第1のネットワークデバイスに上記の方法における情報もしくは命令を送るかまたは第1のネットワークデバイスから上記の方法における情報もしくは命令を受信するように構成される。第2のネットワークデバイスは、メモリをさらに含み得る。メモリは、プロセッサに結合されるように構成され、メモリは、第2のネットワークデバイスのために必要であるプログラム命令とデータとを記憶する。
別の可能な設計では、第2のネットワークデバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。第2のネットワークデバイスを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第2のネットワークデバイスをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第2のネットワークデバイスは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第2の態様または第2の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行する。
第9の態様によれば、第2のネットワークデバイスが提供される。第2のネットワークデバイスは、メイン制御基板とインターフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第2のネットワークデバイスは、第2の態様または第2の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成される。特に、第2のネットワークデバイスは、第2の態様または第2の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
第10の態様によれば、第2のネットワークデバイスが提供される。第2のネットワークデバイスは、コントローラと第2の転送サブデバイスとを含む。第2の転送サブデバイスは、インターフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第2の転送サブデバイスは、第9の態様におけるインターフェースボードの機能を実行するように構成され、第9の態様におけるスイッチングボードの機能をさらに実行し得る。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して受信機と、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。コントローラを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、コントローラをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、コントローラは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第9の態様におけるメイン制御基板の機能を実行する。
第11の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が、提供され、上記の第2のネットワークデバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、上記の第2の態様における第2のネットワークデバイスの機能またはステップを完了し得る。
第12の態様によれば、送話者デバイスが提供される。送話者デバイスは、第3の態様における方法で送話者デバイスの挙動を実装する機能を有する。この機能は、ハードウェアに基づいて実装され得るか、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実装され得る。ハードウェアまたはソフトウェアは、上記の機能に対応する1つまたは複数のモジュールを含む。
可能な設計では、送話者デバイスの構造は、プロセッサとインターフェースとを含む。プロセッサは送話者デバイスが上記の方法で対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インターフェースは、送話者デバイスと第2のネットワークデバイスまたは受話者デバイスとの間の通信をサポートし、第2のネットワークデバイスもしくは受話者デバイスに上記の方法で情報または命令を送るかまたは第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、もしくは受話者デバイスから上記の方法で情報または命令を受信するように構成される。送話者デバイスは、メモリをさらに含み得る。メモリは、プロセッサに結合されるように構成され、メモリは、送話者デバイスのために必要であるプログラム命令とデータとを記憶する。
別の可能な設計では、送話者デバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。送話者デバイスを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、送話者デバイスをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、送話者デバイスは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第3の態様または第3の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行する。
第13の態様によれば、送話者デバイスが提供される。送話者デバイスは、メイン制御基板とインターフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。送話者デバイスは、第3の態様または第3の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成される。特に、送話者デバイスは、第3の態様または第3の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
第14の態様によれば、送話者デバイスが提供される。送話者デバイスは、コントローラと第1の転送サブデバイスとを含む。第1の転送サブデバイスは、インターフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第1の転送サブデバイスは、第13の態様におけるインターフェースボードの機能を実行するように構成され、第13の態様におけるスイッチングボードの機能をさらに実行し得る。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して受信機と、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。コントローラを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、コントローラをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、コントローラは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第13の態様におけるメイン制御基板の機能を実行する。
第15の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が、提供され、上記の送話者デバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、第3の態様における送話者デバイスの機能またはステップを完了し得る。
第16の態様によれば、ネットワークシステムが提供される。ネットワークシステムは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとを含む。第1のネットワークデバイスは、第4の態様、第5の態様、または第6の態様における第1のネットワークデバイスである。第2のネットワークデバイスは、第8の態様、第9の態様、または第10の態様における第2のネットワークデバイスである。
上記の解決策によれば、完全分散型モデルのTSNでは、データストリームを送信するように構成された第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスから受信された第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスから受信された受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。実施形態において提供される方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
本出願の一実施形態によるネットワークの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による別のネットワークの構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるトラフィックスケジューリング方法のフローチャートである。 本出願の一実施形態によるトラフィックスケジューリング有効化情報のカプセル化フォーマットの図である。 本出願の一実施形態による第1のトラフィックスケジューリング情報のカプセル化フォーマットの図である。 本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報のカプセル化フォーマットの図である。 本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。 本出願の一実施形態による別の第1のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。 本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイスの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。 本出願の一実施形態による別の第2のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。
以下は、特定の実施形態を使用することによって詳細な説明を別々に与える。
図1は、本出願の一実施形態によるネットワークの構造の概略図である。図1に示されたネットワークは、完全分散型モデルのタイムセンシティブネットワーキング(Time−Sensitive Networking、TSN)である。ネットワークは、送話者(Talker)デバイスと、受話者(Listener)デバイスと、少なくとも1つのネットワークデバイスとを含む。少なくとも1つのネットワークデバイスは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間の送信経路上に位置する。図1に示されているように、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01と、ネットワークデバイス02と、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、ネットワークデバイス06とを使用することによって受話者デバイスと通信する。完全分散型モデルのTSNのネットワークアーキテクチャについては、IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 46:time−sensitive networking (TSN) configuration」中の関連する説明を参照されたい。
図1に示されるネットワークでは、送話者デバイスと受話者デバイスとは、TSN中の終端局(End Station)と呼ばれることがある。ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、TSN中の送信デバイスと呼ばれることがある。レイヤ2ネットワークシナリオでは、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、ブリッジ(Bridge)を含む。実際のシナリオでは、送話者デバイスと受話者デバイスとは、ブリッジとも見なされ得る。たとえば、送話者デバイスは、データストリームを送るためのブリッジであり、受話者デバイスは、データストリームを受信するためのブリッジである。特に、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、スイッチを含む。送話者デバイスと受話者デバイスとは、スイッチまたはサーバを含む。レイヤ3ネットワークシナリオでは、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、ルータまたはレイヤ3スイッチを含む。送話者デバイスと受話者デバイスとは、ルータ、レイヤ3スイッチ、またはサーバを含む。
図1に示されるネットワークでは、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06によって形成される送信ネットワークを通して受話者デバイスにデータストリームを送り得る。たとえば、送話者デバイスは、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスにデータストリーム01を送る。送話者デバイスと、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、受話者デバイスとを通過する経路は、データストリーム01の送信経路である。データストリーム01を送信する前に、送話者デバイスは、SRPの仕様によればデータストリーム01の送信経路を通して受話者デバイスにデータストリーム01を送信する要件を送り得る。受話者デバイスは、データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイスと受話者デバイスとがデータストリーム01を転送することが可能であるのかどうかを決定する。受話者デバイスは、データストリーム01の送信経路の逆方向で送話者デバイスに決定結果を送る。送話者デバイスは、決定結果に基づいて、受話者デバイスにデータストリーム01を送るべきかどうかを決定する。
たとえば、送話者デバイスは、送話者属性(Talker Attribute)を生成する。送話者属性は、送話者デバイスによってデータストリーム01を送り、送信する要件を示すために使用される。送話者デバイスは、(図1中の「一点鎖線」によって示されるように)送話者属性メッセージ中で送話者属性を搬送する。次いで、送話者デバイスは、データストリーム01の送信経路に沿って受話者デバイスに送話者属性メッセージを送る。データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、SRPの仕様に従って送話者属性メッセージを処理し、転送する。特に、送話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03は、送話者属性メッセージ中の要件に基づいて、データストリーム01を転送するためのリソースを予約する。ネットワークデバイス03がデータストリーム01を送信するのに十分なリソースを有する場合、ネットワークデバイス03は、データストリーム01のためのリソースを予約し、送話者属性メッセージにリソース予約成功フラグを挿入する。このようにして、リソース予約成功フラグを挿入された送話者属性メッセージは、送話者広告ベクトル属性(Talker Advertise Vector Attribute)を搬送する。ネットワークデバイス03がデータストリーム01を送信するのに十分なリソースを有しない場合、ネットワークデバイス03は、送話者属性メッセージにリソース予約失敗フラグを挿入する。このようにして、リソース予約失敗フラグを挿入された送話者属性メッセージは、送話者失敗ベクトル属性(Talker Failed Vector Attribute)を搬送する。相応して、ネットワークデバイス04とネットワークデバイス05とは、ネットワークデバイス03によって実行される動作と同様の動作を実行する。送話者属性メッセージを受信した後に、受話者デバイスは、送話者属性メッセージ中で搬送される送話者広告ベクトル属性または送話者失敗ベクトル属性に基づいて、データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とがリソースを正常に予約したのかどうかを決定し得る。ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とがリソースを正常に予約すると受話者デバイスが決定し、受話者デバイスがデータストリーム01を受信することが可能であると受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、送話者属性メッセージの元の経路に沿って、送話者デバイスに受話者待機(Listener Ready)とともに搬送される(図1中の「点線」によって示される)受話者属性メッセージを送る。ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とのうちのいずれか1つがリソースを予約することに失敗したと受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、送話者属性メッセージの元の経路に沿って、(図1中の「点線」によって示されるように)送話者デバイスに受話者要求失敗(Listening Asking Failed)とともに搬送される受話者属性メッセージを送る。送話者デバイスが、受話者待機とともに搬送される受話者属性メッセージを受信した後、送話者デバイスは、データストリーム01の送信経路を通して受話者デバイスにデータストリーム01を送ることを開始する。
上記の方式で、完全分散型モデルのTSNでは、SRPの仕様に従って、データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、データストリームを送信するために、送話者属性中の要件とネットワークデバイスの転送能力とに基づいて予約されたリソースを決定する。本出願のこの実装で説明される「リソース」は、帯域幅を含む。上記の実装では、送話者デバイスによって送られた送話者属性メッセージは、マルチキャスト方式で複数の受話者デバイスに送られ得る。各受話者デバイスは、上記の実装において、受話者デバイスがデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し得る。上記の実装で説明される送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとは、SRPメッセージであり得る。SRPは、主に、複数MAC登録プロトコル(Multiple MAC Registration Protocol、MMRP)と、複数VLAN登録プロトコル(Multiple VLAN Registration Protocol、MVRP)と、複数ストリーム登録プロトコル(Multiple Stream Registration Protocol、MSRP)とを含む。MACは、MAC(媒体アクセス制御、Media Access Control)であり、VLANは、VLAN(仮想ローカルエリアネットワーク、Virtual Local Area Network)である。MSRPは、本出願のこの実装において説明のための一例として使用される。上記の実装で説明されるSRP、MSRP、送話者属性、および受話者属性(Listener Attribute)については、IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 35:stream reservation protocol (SRP)」およびIEEE Std 802.1Q−2018中の関連する説明を参照されたい。
上記の実装では、データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、ネットワークデバイスの帯域幅占有状態に基づいて、送話者属性中で要件を満たす帯域幅を予約する。特に、送話者属性中の要件は、データストリーム中に含まれるデータフレームを転送するための時間間隔、時間間隔内に転送されるデータフレームの最大量、データフレームの最大長などを含み得る。データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、送話者属性中の要件に基づいて予約された帯域幅を決定する。しかしながら、完全分散型モデルのTSNでは、リソースを予約するとき、データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、ネットワークデバイスの転送能力にのみ基づいて予約し、データストリームを送信するための送信経路全体の転送能力を考慮しない。したがって、完全分散型モデルのTSNでは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシは、比較的高くなる。たとえば、レイテンシは、ミリ秒レベルになる。さらに、上記の実装はまた、不安定なレイテンシを生じる。
本出願の実施形態は、完全分散型モデルを使用するTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間の拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信し、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助けるためのトラフィックスケジューリングの方法、デバイス、およびシステムを提供する。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。図2は、本出願の一実施形態による完全分散型モデルを使用するTSNの構造図である。図2に示されたネットワーク構造は、図1のネットワーク構造と同じである。したがって、図2のネットワーク構造の説明については、本出願の実施形態における上記の説明を参照されたい。詳細についてここで再び説明されない。
図2に示された完全分散型モデルのTSNは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信するためにトラフィックスケジューリング構成機能を実装することができるネットワークデバイスを含む。トラフィックスケジューリング構成機能を実装するためのネットワークデバイスは、データストリームを送信するために使用される送話者デバイスと受話者デバイスとの間の任意のネットワークデバイスであり得るか、または送話者デバイスであり得る。図2では、ネットワークデバイス01は、説明のための一例として使用される。
たとえば、送話者は、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスにデータストリーム01を送る。送話者デバイスと、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、受話者デバイスとを通過する経路は、データストリーム01の送信経路である。送話者デバイスがデータストリーム01を送る前に、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01に(図2に示される)第1の送話者属性メッセージを送る。第1の送話者属性メッセージは、データストリーム01を送信するための第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るようにネットワークデバイス01に要求するために使用される。送話者デバイスは、データストリーム01の送信経路に沿って受話者デバイスに(図2に示される)第2の送話者属性メッセージをさらに送る。第2の送話者属性メッセージは、データストリーム01を受信するように受話者デバイスに要求することを示す。データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイスの帯域幅リソースを節約するために、第2の送話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップする。言い換えれば、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、図1の実装に基づいて第2の送話者属性メッセージを処理しないが、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。第2の送話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスがデータストリーム01を受信することが可能であると受話者デバイスが決定するとき、受話者デバイスは、ネットワークデバイス01に(図2に示される)受話者属性メッセージを送る。ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報とデータストリーム01の送信経路とを決定する。次いで、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、送話者デバイスとに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む(図2に示される)第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイスは、ゲート制御リストに基づいて、データストリーム01を送信するために使用されるポートの状態を制御するために、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し得る。
上記の実装では、完全分散型モデルのTSN中でデータストリームを送信するネットワークデバイスは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信し、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助けるためにトラフィックスケジューリング構成機能を実装する。拡張されたスケジュールされたトラフィックの定義については、IEEE P802.1Qbv/D3.1中の説明を参照されたい。相応して、完全分散型モデルのTSN中でデータストリームを送信するネットワークデバイスがトラフィックスケジューリング構成機能を実装する実装については、後続の実装の説明を参照されたい。
図3は、本出願の実施形態によるトラフィックスケジューリングの方法のフローチャートである。図3に示されている方法は、図2に示されているネットワーク構造に適用され得る。特に、トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用され、TSNは、第1のネットワークデバイスを含む。第1のネットワークデバイスは、データストリームを送信するように構成される。本方法は以下のステップを含む。
S101:第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信し、ここで、第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含み、トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示し、送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用され、第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)アドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。
上記の実装の説明を参照すると、第1のネットワークデバイスは、完全分散型モデルのTSN中でトラフィックスケジューリング構成機能を実装するネットワークデバイスとして使用され得る。第1のネットワークデバイスは、TSNネットワーク中でデータストリームを転送するように構成された任意のネットワークデバイスであり得るか、または第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスである。任意選択で、第1のネットワークデバイスは、最短経路の原則に従って決定され得る。たとえば、第1のネットワークデバイスからTSN中の他のネットワークデバイスへの経路の和は、TSN中の第1のネットワークデバイス以外の任意のネットワークデバイスからTSN中の他のネットワークデバイスへの経路の和よりも少ない。
たとえば、図2を参照すると、ネットワークデバイス01は、この実施形態における第1のネットワークデバイスである。さらに、上記の説明によれば、送話者デバイスは、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスに第1のデータストリームを送る。第1のデータストリームを送る前に、送話者デバイスは、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することができるのかどうかを決定する必要がある。送話者は、第1の送話者属性メッセージを生成する。第1の送話者属性メッセージは、第1の送話者属性を含む。第1の送話者属性は、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。本出願のこの実装では、第1の送話者属性メッセージは、完全分散型モデルのTSN中で送話者デバイスと受話者デバイスとの間で拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信するためにトラフィックスケジューリング構成機能を実装するようにネットワークデバイス01をトリガするために使用され得る。
送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。言い換えれば、送話者デバイスは、出口ポートを通して第1のデータストリームを送り得る。たとえば、送話者デバイスは、ポート01と、ポート02と、ポート03とを含む。送話者デバイスは、ポート01を通して第1のデータストリームを送る。したがって、ポート01は、第1のデータストリームの出口ポートである。ポート識別子は、ポート番号またはポートのMACアドレスを含み得る。
トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームを送信するネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を配信するようにネットワークデバイス01に要求するために使用される。図4は、トラフィックスケジューリング有効化情報の実装を示す。特に、トラフィックスケジューリング有効化情報は、タイプ−長さ−値(Type−Length−Value、TLV)カプセル化フォーマットに基づいて実装され得る。たとえば、タイプフィールドの値は、22に設定される。長さフィールドの値は、1バイトに設定される。有効化フラグフィールドの長さは、1ビットに設定される。予約されたフィールドの長さは、7ビットに設定される。有効化フラグフィールドの値が1であるとき、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。言い換えれば、送話者デバイスは、第1のデータストリームを送信するネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を配信するようにネットワークデバイス01に要求するために値が1である有効化フラグフィールドとともに搬送されるトラフィックスケジューリング有効化情報を送る。有効化フラグフィールドの値が0であるとき、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていないことを示す。送話者デバイスは、図1に示されている実装に従ってリソースを予約するように要求するために値が0である有効化フラグフィールドとともに搬送されるトラフィックスケジューリング有効化情報を送る。
第1の送話者属性メッセージは、第1の宛先MACアドレスをさらに含む。第1の宛先MACアドレスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。特に、第1の宛先MACアドレスは、第1の送話者属性メッセージのパケットヘッダ中で搬送され得、したがって、ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージを受信し得る。
図2に示されるように、送話者デバイスが第1の送話者属性メッセージを送った後、第1の送話者属性メッセージは、ネットワークデバイス01にネットワークデバイス03によって転送される。第1の送話者属性メッセージは、特に、SRPに従って実装され得る。したがって、第1の送話者属性メッセージは、SRPメッセージと呼ばれることがある。第1の送話者属性メッセージは、特に、MSRPに従って実装され得る。したがって、第1の送話者属性メッセージは、MSRPメッセージと呼ばれることがある。第1の送話者属性メッセージ中の第1の送話者属性は、ストリーム識別子(Stream Identifier、StreamID)フィールドと、ストリームランク(StreamRank)フィールドと、トラフィック仕様(TrafficSpecification)フィールドとをさらに含む。ストリーム識別子フィールドは、データストリームを示すために使用される。異なるデータストリームは、異なるストリーム識別子を有する。ストリームランクフィールドは、データストリームのランクを示すために使用される。ストリームランクフィールドの値は、ストリーム識別子情報と、優先度情報と、VLAN識別子情報との情報のうちの少なくとも1つの部分に基づいて決定され得る。ストリームランクフィールドは、ゲート制御リスト中のトラフィッククラス(Traffic Class)情報に関連付けられる。トラフィッククラス情報は、ストリームキューのクラスを識別するために使用される。トラフィック仕様フィールドは、TSN中でデータストリームを送信するための要件および仕様を示すために使用される。トラフィック仕様フィールドは、間隔(Interval)情報と、間隔ごとの最大フレーム(MaxFramesPerInterval)情報と、最大フレームサイズ(MaxFrameSize)情報と、送信選択(TransmissionSelection)情報との情報のうちの少なくとも1つの部分を含み得る。たとえば、図2に示されている実装では、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドは、間隔情報と、間隔ごとの最大フレーム情報と、最大フレームサイズ情報とを含む。任意選択で、第1の送話者属性メッセージ中の第1の送話者属性は、トラフィック仕様時間説明(TSpecTimeAware)フィールドをさらに含み得る。トラフィック仕様時間説明は、最早送信オフセット(EarliestTransmitOffset)情報と、最新送信オフセット(LatestTransmitOffset)情報と、ジッタ(Jitter)情報とを含む。任意選択で、第1の送話者属性メッセージ中の第1の送話者属性は、ユーザからネットワークへの要件(UserToNetworkRequirements)フィールドをさらに含み得る。本出願のこの実装におけるストリーム識別子フィールドと、ストリームランクフィールドと、トラフィック仕様フィールドと、トラフィック仕様時間説明フィールドと、ユーザからネットワークへの要件フィールドとに関する説明については、IEEE P802.1Qcc/D2.1中のセクション35およびセクション46の説明を参照されたい。
任意選択で、送話者デバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示すために使用される。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。
たとえば、図2に示されるように、上記の説明によれば、送話者デバイスは、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスに第1のデータストリームを送る。送話者デバイスは、第1のデータストリームの送信経路に沿って受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送り得る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、第2の送話者属性を含む。第2の送話者属性は、トラフィックスケジューリング有効化情報を含む。第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、トラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて特定の動作を決定し得る。第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスがトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて特定の動作を決定する実装については、本出願の実装の後続の説明を参照されたい。第2の送話者属性メッセージは、第2の宛先MACアドレスをさらに含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスであり、したがって、受話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージを受信することができる。特に、第2の宛先MACアドレスは、第2の送話者属性メッセージのパケットヘッダ中で搬送される。第2の送話者属性メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。
S102:第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信し、ここで、受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用され、受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含み、受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。
たとえば、上記の説明に関して、第2の送話者属性メッセージを受信した後に、受話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージに基づいて受話者デバイスは第1のデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し、受話者属性メッセージを生成する。上記の説明によれば、第1のデータストリームが受信され得ると受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、受話者待機情報とともに搬送される受話者属性メッセージを生成する。第1のデータストリームが受信され得ないと受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、受話者要求失敗情報とともに搬送される受話者属性メッセージを生成する。さらに、受話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージ中のトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、どのネットワークデバイスに受話者属性メッセージを送るべきかをさらに決定する。特に、上記の説明に関して、トラフィックスケジューリング有効化情報中の有効化フラグの値が1である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。受話者デバイスは、ネットワークデバイス01に(図2に示される)受話者属性メッセージを送る。トラフィックスケジューリング有効化情報中の有効化フラグの値が0である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていないことを示す。受話者デバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを送る。受話者属性メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。受話者属性メッセージは、ユニキャストメッセージまたはブロードキャストメッセージであり得る。
ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス02を使用することによって、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子をさらに含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。言い換えれば、受話者デバイスは、入口ポートを通して第1のデータストリームを受信し得る。
任意選択で、第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する。
たとえば、図2に示されるように、受話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス01は、送話者デバイスに受話者属性メッセージをさらに転送する。このようにして、送話者デバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し得る。ネットワークデバイス01が送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する動作は、必須でないことに留意されたい。送話者デバイスは、ネットワークデバイス01によって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信し得る。送話者デバイスは、第1のトラフィックスケジューリングメッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し得る。
S103:第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。
たとえば、送話者デバイスから第1の送話者属性メッセージを受信し、受話者デバイスから受話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を生成し、第1のデータストリームの送信経路を決定する。任意選択で、ステップS103の実装は、ステップS1031からS1033の実装に従って実装され得る。
S1031:第1のネットワークデバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。
たとえば、上記の説明によれば、ネットワークデバイス01は、受話者待機情報とともに搬送される受話者属性メッセージを受信し得る。したがって、ネットワークデバイス01は、受話者待機情報に基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。
S1032:第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報と第1の宛先MACアドレスとに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定する。
たとえば、上記の説明によれば、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報中の有効化フラグの値が1である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。ネットワークデバイス01は、第1の宛先MACアドレスとトラフィックスケジューリング有効化情報とに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、ネットワークデバイス01に送話者デバイスによって送られ、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るようにネットワークデバイス01に要求するために使用される送話者属性メッセージであると決定し得る。言い換えれば、ネットワークデバイス01は、上記の方式で、受信された送話者属性メッセージが前述の第2の送話者属性メッセージでないと決定し得る。
S1033:第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定する。
たとえば、上記の説明によれば、第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子を搬送する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を搬送する。ネットワークデバイス01は、TSNのトポロジを記憶する。したがって、ネットワークデバイス01は、送話者デバイスのポート識別子と受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のデータストリームの候補送信経路を決定し得る。たとえば、第1のデータストリームの候補送信経路は、候補送信経路1と候補送信経路2とを含む。候補送信経路1は、送話者デバイスからネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを通る受話者デバイスまでの経路である。候補送信経路2は、送話者デバイスからネットワークデバイス01と、ネットワークデバイス02と、ネットワークデバイス05とを通る受話者デバイスまでの経路である。ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージと第1のデータストリームの候補送信経路とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を決定する。可能な実装では、ネットワークデバイス01は、候補送信経路1上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージによって示される要件を満たし得ると決定する。ネットワークデバイス01は、候補送信経路2上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報も第1の送話者属性メッセージ中に示される要件を満たし得ると決定する。候補送信経路1は、第1のデータストリームの候補送信経路中の最短経路である。このようにして、ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路として候補送信経路1を決定する。別の可能な実装では、ネットワークデバイス01は、候補送信経路1上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージによって示される要件を満たし得ると決定する。ネットワークデバイス01は、候補送信経路2上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中に示される要件を満たすことができないと決定する。このようにして、ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路として候補送信経路1を決定する。さらに別の可能な実装では、ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路として候補送信経路1と候補送信経路2との両方を決定する。ネットワークデバイス01は、候補送信経路1上のネットワークデバイスと候補送信経路2上のネットワークデバイスとの両方にトラフィックスケジューリング情報を配信する。
S104:第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送り、ここで、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含み、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示し、ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。
たとえば、第1のトラフィックスケジューリング情報を生成した後に、ネットワークデバイス01は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージ中に第1のトラフィックスケジューリング情報をカプセル化する。ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストの実装については、IEEE P802.1Qbv/D3.1中のセクション8.6.8.4の説明を参照されたい。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。MSRPメッセージは、多重登録プロトコル(Multiple Registration Protocol、MRP)またはリンクローカル登録プロトコル(Link−local Registration Protocol、LRP)に従って送信され得る。したがって、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、MRPメッセージまたはLRPメッセージと呼ばれることがある。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
たとえば、図5は、第1のトラフィックスケジューリング情報の実装を示す。特に、第1のトラフィックスケジューリング情報は、TLVカプセル化フォーマットに基づいて実装され得る。たとえば、タイプフィールドの値は、23に設定される。長さフィールドの値は、可変長バイトに設定される。図5に示されるように、MACアドレスフィールドの値は、第1のMACアドレスである。ポートフィールドの値は、第1のポート識別子である。第1のデータストリームが送信経路上のネットワークデバイスに到着する時間が異なるので、第1のデータストリームの送信経路上の異なるネットワークデバイスにネットワークデバイス01によって配信される第1のトラフィックスケジューリングメッセージは異なる。たとえば、第1のデータストリームについて、ネットワークデバイス03にネットワークデバイス01によって配信される第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、ネットワークデバイス04に配信される第1のトラフィックスケジューリングメッセージとは異なる。したがって、第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、正確な時間に基づいて第1のデータストリームのストリームキューを転送し得る。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
図5に示されるように、ゲート制御リストの期間の長さは、ゲート制御リストの期間の持続時間を示すために使用される。ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量は、ゲート制御リストの1つの期間中のタイムスロットの量を示すために使用される。ゲート制御リストのタイムスロットの長さは、各タイムスロットの持続時間を示すために使用される。ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの間に変換関係が存在する。言い換えれば、情報の任意の2つの部分が情報の別の部分を取得するために使用され得る。ゲート制御リストの期間の開始時間は、ゲート制御リストの第1の期間の開始時間を示すために使用される。ゲート制御リストの期間の開始時間は、2つのフィールドを含み得る。たとえば、フィールド1の単位は秒であり、フィールド2の単位はマイクロ秒である。ゲート制御リストのゲート状態は、ゲートの開状態と閉状態とを示すために使用される。ゲートが開状態であるとき、ネットワークデバイスは、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートを通して第1のデータストリームのストリームキューを送ることが可能になる。ゲートが閉状態であるとき、ネットワークデバイスは、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートを通して第1のデータストリームのストリームキューを送ることが可能にならない。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
たとえば、第1のデータストリームを送信する要件は変化し得る。この場合、送話者デバイスは、新しい第1の送話者属性メッセージを送る。相応して、ネットワークデバイス01は、第1のトラフィックスケジューリング情報を更新し、新しい第1のトラフィックスケジューリングメッセージを配信する。パケットロスまたは障害を回避するために、新しい第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、時間延長情報を含み得る。したがって、延長時間が満了するとき、新しい第1のトラフィックスケジューリングメッセージが元の第1のトラフィックスケジューリングメッセージを置き換え、効力を生じる。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、トラフィックスケジューリング有効化フィールドをさらに含む。トラフィックスケジューリング有効化フィールドは、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートがトラフィックスケジューリング機能を有効化するのかどうかを示すために使用される。
たとえば、ネットワークデバイス01は、トラフィックスケジューリング有効化フィールドに基づいて、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートがトラフィックスケジューリング機能を有効化することを許可すべきかどうかを決定し得る。たとえば、ネットワークデバイス04は、データストリーム01と、データストリーム02と、データストリーム03とを送信することを担当する。さらに、データストリーム01とデータストリーム02とについて、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス04にトラフィックスケジューリングメッセージを配信している。ネットワークデバイス01は、履歴配信情報に基づいて、ネットワークデバイス04がデータストリーム03を転送するために使用される冗長リソースを有しないと決定する。したがって、データストリーム03について、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス04に送られたトラフィックスケジューリング情報中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化フィールドの値を1に設定し、したがって、ネットワークデバイス04は、トラフィックスケジューリング機能を有効化することを許可されない。
図5に示されている第1のトラフィックスケジューリング情報は、アルゴリズムに基づいてネットワークデバイス01によって決定される。ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、送話者デバイスによって送られる第1の送話者属性メッセージの要件を満たす。たとえば、ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドの要件を満たす。ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドとトラフィック仕様時間説明フィールドとの要件を満たす。代替として、ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドと、トラフィック仕様時間説明フィールドと、ユーザからネットワークへの要件のフィールドとの要件を満たす。
S105:第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する。
上記の実装を参照すると、図2に示されるように、第2のネットワークデバイスは、ネットワークデバイス03、ネットワークデバイス04、ネットワークデバイス05、または送話者デバイスであり得る。たとえば、第2のネットワークデバイスは、ネットワークデバイス03である。ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス01によって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信し、ネットワークデバイス03は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージ中の第1のトラフィックスケジューリング情報を取得する。
S106:第2のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成する。
S107:第2のネットワークデバイスは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。
たとえば、ネットワークデバイス01によって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージ中の第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成する。ネットワークデバイス03は、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。ネットワークデバイス03は、ゲート制御リスト中に含まれる第1のデータストリームのストリームキューのトラフィッククラスとゲート制御リスト中に含まれるタイムスロットとに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態は、開状態と閉状態とを含む。開状態は、ストリームキュー中のキューフレームがポートを通して送信され得ることを示すために使用される。閉状態は、ストリームキュー中のキューフレームがポートを通して送信されないことを示すために使用される。
この実施形態において提供されるトラフィックスケジューリングの方法によれば、完全分散型モデルのTSN中でデータストリームを送信するように構成された第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスから第1の送話者属性メッセージを受信し、受話者デバイスから受話者属性メッセージを受信し、第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。この実施形態における方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
上記の実装では、ネットワークデバイス01は、第1のネットワークデバイスの実装について説明するために一例として使用される。実際のシナリオでは、第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスであり得る。送話者デバイスが第1のネットワークデバイスとして使用されるとき、上記の実装において説明された第1の送話者属性を生成した後に、送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に第1の送話者属性をカプセル化する必要がなく、送話者デバイスはまた、外に第1の送話者属性を送る必要がない。送話者デバイスは、上記の実装において説明された第2の送話者属性メッセージを送り、送話者デバイスは、上記の実装において説明された受話者属性メッセージを受信する。次いで、送話者デバイスは、受話者デバイスから第1の送話者属性と受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。送話者デバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。
任意選択で、ステップS101の前に、トラフィックスケジューリング方法は、ステップS1001およびS1002をさらに含む。
S1001:第1のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信し、ここで、MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。
S1002:第1のネットワークデバイスは、MACアドレス要求メッセージに基づいて第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送り、ここで、MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
図6は、本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報のカプセル化フォーマットの図である。第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報は、TLVフォーマットに基づいて実装され得る。たとえば、タイプフィールドの値は、24に設定される。長さフィールドの値は、8バイトに設定される。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの長さは、1バイトである。MACアドレスフィールドの長さは、6バイトである。予約されたフィールドの長さは、1バイトである。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドは、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスのMACアドレスを記憶するのかどうかを示すために使用される。たとえば、スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値が0である場合、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスのMACアドレスを記憶しないことを示す。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値が1である場合、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスのMACアドレスを記憶することを示す。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値が2である場合、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスであることを示す。
たとえば、送話者デバイスがネットワークデバイス01のMACアドレスを知らないと仮定すると、送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージを送る前にネットワークデバイス01のMACアドレスを取得する必要がある。送話者デバイスは、送話者デバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送る。送話者デバイスの隣接ネットワークデバイスは、送話者デバイスに直接接続されたネットワークデバイスである。たとえば、隣接ネットワークデバイスは、図2のネットワークデバイス03である。MACアドレス要求メッセージは、図6に示されているTLVを含む。TLVでは、スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値は、送話者デバイスがネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶しないことを示すために0である。MACアドレスフィールドの値は、ヌルである。MACアドレス要求メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03がネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶するのかどうかを決定する。ネットワークデバイス03がネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶する場合、ネットワークデバイス03は第1のMACアドレス応答メッセージを生成する。第1のMACアドレス応答メッセージ中のスケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値は1であり、第1のMACアドレス応答メッセージ中のMACアドレスフィールドの値は、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03の隣接ネットワークデバイスに第1のMACアドレス応答メッセージを送る。このようにして、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスを取得し得る。ネットワークデバイス03がネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶しない場合、ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03の隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを転送する。図2に示されるように、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス03によって転送されたMACアドレス要求メッセージを受信する。ネットワークデバイス01は、第2のMACアドレス応答メッセージを生成する。第2のMACアドレス応答メッセージ中のスケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値は2であり、第2のMACアドレス応答メッセージ中のMACアドレスフィールドの値は、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。次いで、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス01の隣接ネットワークデバイスに第2のMACアドレス応答メッセージを送る。図2に示されるように、ネットワークデバイス03は、第2のMACアドレス応答メッセージを受信する。ネットワークデバイス03は、第2のMACアドレス応答メッセージに基づいて第1のMACアドレス応答メッセージを生成し得る。ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03の隣接ネットワークデバイスに第1のMACアドレス応答メッセージを送る。このようにして、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスを取得し得る。このようにして、TSN収束特徴を使用することによって、隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージとMACアドレス応答メッセージとを送る方式において、完全分散型モデルのTSN中のネットワークデバイスは、トラフィックスケジューリング構成を実装するネットワークデバイスのMACアドレスを迅速に取得することができる。さらに、MACアドレス要求メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。MACアドレス応答メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。
任意選択で、ステップS102の前に、トラフィックスケジューリング方法は、ステップS1011、S1012、およびS1013をさらに含む。
S1011:第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信し、ここで、第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示し、第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。
S1012:第1のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップする。
S1013:第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。
上記の実装では、ネットワークデバイス01は、トラフィックスケジューリング構成機能を実装する第1のネットワークデバイスについて説明するために一例として使用される。実際のシナリオでは、第1のネットワークデバイスは、第1のデータストリームのトラフィックスケジューリング構成処理を完了する。第1のネットワークデバイスは、さらに、第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスであり得る。たとえば、ネットワークデバイスは、ネットワークデバイス04である。ネットワークデバイス04が第1のネットワークデバイスであると仮定する。ネットワークデバイス04がトラフィックスケジューリング構成機能を実装することについては、上記の実装におけるネットワークデバイス01の説明を参照されたい。詳細についてここで再び説明されない。さらに、第2の送話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス04は、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて特定の動作をさらに決定し得る。特に、第2の送話者属性メッセージ中のトラフィックスケジューリング有効化情報中で搬送される有効化フラグフィールドの値が1である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。ネットワークデバイス04は、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約する動作を実行しないが、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを直接転送する。第2の送話者属性メッセージ中のトラフィックスケジューリング有効化情報中で搬送される有効化フラグフィールドの値が0である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていないことを示す。ネットワークデバイス04は、図1に示されている実装に基づいてリソースを予約するように要求するために第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約する動作を実行する。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージに基づいて第1の送話者属性メッセージを生成する。第2の送話者属性メッセージのペイロードは、第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じである。第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る。
上記の実装によれば、送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージと第2の送話者属性メッセージとを生成し、外に第1の送話者属性メッセージと第2の送話者属性メッセージとを送る。実際のシナリオでは、送話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージのみを生成し得、次いで、送話者デバイスは、送話者デバイスの隣接ネットワークデバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。たとえば、隣接ネットワークデバイスは、図2のネットワークデバイス03である。ネットワークデバイス03は、第2の送話者属性メッセージをコピーし、第1の送話者属性メッセージを取得するためにコピーされた送話者属性メッセージ中の宛先MACアドレスを変更する。このようにして、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスを知る必要がない。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する。
上記の実装によれば、受話者デバイスは、ユニキャストまたはブロードキャスト方式で受話者属性メッセージを送り得る。第2のネットワークデバイスは、受話者属性メッセージを受信し、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送し得る。
図7は、本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイス1000の構造の概略図である。図7に示されている第1のネットワークデバイス1000は、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。第1のネットワークデバイスは、完全分散型モデルを使用するTSN中に展開される。TSNは、送話者デバイスと受話者デバイスとをさらに含む。第1のネットワークデバイスと、送話者デバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。図7に示されるように、第1のネットワークデバイス1000は、受信ユニット1002と、処理ユニット1004と、送信ユニット1006とを含む。
受信ユニット1002は、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信するように構成される。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。
受信ユニット1002は、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。
処理ユニット1004は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定するように構成される。
送信ユニット1006は、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送るように構成される。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
任意選択で、受信ユニット1002が送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信する前に、受信ユニット1002は、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信するようにさらに構成される。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。処理ユニット1004は、MACアドレス要求メッセージに基づいて、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送るように送信ユニット1006を制御するようにさらに構成される。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
任意選択で、処理ユニット1004は、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定するようにさらに構成される。処理ユニット1004は、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報と第1の宛先MACアドレスとに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定するようにさらに構成される。処理ユニット1004は、第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定するようにさらに構成される。
任意選択で、送信ユニット1006は、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送するようにさらに構成される。
任意選択で、受信ユニット1002が受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する前に、受信ユニット1002は、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。処理ユニット1004は、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップするようにさらに構成される。送信ユニット1006は、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送するようにさらに構成される。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、MRPメッセージまたはLRPメッセージである。
図7に示されている第1のネットワークデバイスは、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。完全分散型モデルのTSNでは、データストリームを送信するように構成された第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスから受信された第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスから受信された受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。実施形態において提供される方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
図8は、本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイス1100のハードウェア構造の概略図である。図8に示されている第1のネットワークデバイス1100は、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図8に示されるように、第1のネットワークデバイス1100は、プロセッサ1101と、メモリ1102と、インターフェース1103と、バス1104とを含む。インターフェース1103は、ワイヤレスまたはワイヤード方式で実装され得、特に、ネットワークアダプタであり得る。プロセッサ1101と、メモリ1102と、インターフェース1103とは、バス1104を通して接続される。
インターフェース1103は、特に、送信機と受信機とを含み得、第1のネットワークデバイスおよび送話者デバイスと、受話者デバイスと、上記の実施形態における送信経路上のネットワークデバイスとの間で情報を送受信するように構成される。たとえば、インターフェース1103は、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信するのをサポートするように構成される。別の例では、インターフェース1103は、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信するのをサポートするように構成される。さらに別の例では、インターフェース1103は、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送るのをサポートするように構成される。たとえば、インターフェース1103は、図3中の処理S101、S102、およびS104をサポートするように構成される。プロセッサ1101は、上記の実施形態における第1のネットワークデバイスによって実行される処理を実行するように構成される。たとえば、プロセッサ1101は、第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定すること、および/または本明細書において説明される技術のために使用される別の処理を実行することを行うように構成される。たとえば、プロセッサ1101は、図3中の処理S103をサポートするように構成される。メモリ1102は、オペレーティングシステム11021とアプリケーションプログラム11022とを含み、プログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、上記の方法実施形態における第1のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了し得る。任意選択で、メモリ1102は、読取り専用メモリ(英語:Read−only Memory、略してROM)とランダムアクセスメモリ(英語:Random Access Memory、略してRAM)とを含み得る。ROMは、基本入出力システム(英語:Basic Input/Output System、略してBIOS)または埋込みシステムを含む。RAMは、アプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを含む。第1のネットワークデバイス1100を実行する必要があるとき、ROMに組み込まれるBIOSまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第1のネットワークデバイス1100をブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第1のネットワークデバイス1100は、方法実施形態における第1のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了するためにRAM中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行する。
図8が第1のネットワークデバイス1100の簡略化された設計を示すにすぎないことが理解され得る。実際の適用例では、第1のネットワークデバイスは、任意の量のインターフェース、プロセッサ、またはメモリを含み得る。
図9は、本出願の一実施形態による別の第1のネットワークデバイス1200のハードウェア構造の概略図である。図9に示されている第1のネットワークデバイス1200は、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図9に示されるように、第1のネットワークデバイス1200は、メイン制御基板1210と、インターフェースボード1230と、スイッチングボード1220と、インターフェースボード1240とを含む。メイン制御基板1210と、インターフェースボード1230および1240と、スイッチングボード1220とは、通信のためにシステムバスを通してシステムバックボードに接続される。メイン制御基板1210は、システム管理、デバイス保守、およびプロトコル処理などの機能を完了するように構成される。スイッチングボード1220は、インターフェースボード間でデータを交換するように構成される(インターフェースボードは、ラインカードまたはサービスボードとも呼ばれる)。インターフェースボード1230および1240は、様々なサービスインターフェース(たとえば、POSインターフェース、GEインターフェース、およびATMインターフェース)を与え、データパケットを転送するように構成される。
インターフェースボード1230は、中央処理ユニット1231と、転送エントリメモリ1234と、物理インターフェースカード1233と、ネットワークプロセッサ1232とを含み得る。中央処理ユニット1231は、インターフェースボードを制御および管理し、メイン制御基板上の中央処理ユニットと通信するように構成される。転送エントリメモリ1234は、転送エントリを記憶するように構成される。物理インターフェースカード1233は、トラフィックを送受信するように構成される。ネットワークメモリ1232は、転送エントリに基づいて、トラフィックを送受信するように物理インターフェースカード1233を制御するように構成される。
特に、物理インターフェースカード1233は、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信し、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信するように構成される。
第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとを受信した後に、物理インターフェースカード1233は、中央処理ユニット1231を使用することによって中央処理ユニット1211に第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとを送る。中央処理ユニット1211は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとを処理する。
中央処理ユニット1211は、第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定するようにさらに構成される。
中央処理ユニット1231は、転送エントリメモリ1234中の転送エントリを取得するようにネットワークメモリ1232を制御するようにさらに構成される。中央処理ユニット1231は、物理インターフェースカード1233を通して、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送るようにネットワークメモリ1232を制御するようにさらに構成される。
インターフェースボード1240上の動作が本発明のこの実施形態におけるインターフェースボード1230上の動作と同じであることを理解されたい。簡潔のために、詳細について説明されない。この実施形態における第1のネットワークデバイス1200は、上記の方法実施形態における機能および/または様々な実装されたステップに対応し得ることを理解されたい。詳細についてここで説明されない。
さらに、1つまたは複数のメイン制御基板があり得ることに留意されたい。複数のメイン制御基板があるとき、主メイン制御基板と副メイン制御基板とが含まれ得る。1つまたは複数のインターフェースボードがあり得る。より強力なデータ処理能力を有する第1のネットワークデバイスがより多くのインターフェースボードを与える。また、1つまたは複数の物理インターフェースカードがインターフェースボード上にあり得る。スイッチングボードがないことがあるか、1つまたは複数のスイッチングボードがあり得る。複数のスイッチングボードがあるとき、負荷分散および冗長性バックアップが一緒に実装され得る。集中転送アーキテクチャでは、第1のネットワークデバイスは、スイッチングボードを必要としないことがある。インターフェースボードは、システム全体のサービスデータを処理する機能を与える。分散転送アーキテクチャでは、第1のネットワークデバイスは、少なくとも1つのスイッチングボードを有し得る。複数のインターフェースボード間のデータは、大容量のデータ交換および処理能力を与えるためにスイッチングボードを通して交換される。したがって、分散アーキテクチャ中の第1のネットワークデバイスのデータアクセスおよび処理能力は、集中アーキテクチャ中のデバイスのものよりも良好である。どのアーキテクチャが特に使用されるのかは、特定のネットワーキング展開シナリオに依存する。これは本明細書では限定されない。
さらに、本出願の一実施形態は、上記の第1のネットワークデバイスによって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体を与える。コンピュータソフトウェア命令は、上記の方法実施形態を実行するために設計されたプログラムを含む。
図10は、本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイス2000の構造の概略図である。図10に示されている第2のネットワークデバイス2000は、上記の実施形態における方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。第2のネットワークデバイスは、完全分散型モデルを使用するTSN中に展開される。TSNは、第1のネットワークデバイスと受話者デバイスとをさらに含む。第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。図10に示されているように、第2のネットワークデバイス2000は、受信ユニット2002と処理ユニット2004とを含む。
受信ユニット2002は、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するように構成される。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のネットワークデバイスによって決定されるトラフィックスケジューリング情報である。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。
処理ユニット2004は、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成するように構成される。
処理ユニット2004は、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するようにさらに構成される。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、送信ユニット2006をさらに含む。受信ユニット2002が第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、受信ユニット2002は、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。処理ユニット2004は、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップするようにさらに構成される。送信ユニット2006は、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送するように構成される。
任意選択で、処理ユニット2004は、第2の送話者属性メッセージに基づいて第1の送話者属性メッセージを生成するようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージのペイロードは、第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じである。送信ユニット2006は、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送るようにさらに構成される。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスである。受信ユニット2002が第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、送信ユニット2006は、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送るように構成される。送信ユニット2006は、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送るようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。受信ユニット2002は、受話者デバイスによって送られ、第1のネットワークデバイスによって転送された受話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。
任意選択で、送信ユニット2006が第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る前に、送信ユニット2006は、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送るようにさらに構成される。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。
受信ユニット2002は、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス応答メッセージを受信するようにさらに構成される。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、MRPメッセージまたはLRPメッセージである。
図10に示されている第1のネットワークデバイスは、上記の実施形態の方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。完全分散型モデルのTSNでは、第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上の第2のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。実施形態において提供される方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
図11は、本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイス2100のハードウェア構造の概略図である。図11に示されている第2のネットワークデバイス2100は、上記の実施形態における方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図11に示されるように、第2のネットワークデバイス2100は、プロセッサ2101と、メモリ2102と、インターフェース2103と、バス2104とを含む。インターフェース2103は、ワイヤレスまたはワイヤード方式で実装され得、特に、ネットワークアダプタであり得る。プロセッサ2101と、メモリ2102と、インターフェース2103とは、バス2104を通して接続される。
インターフェース2103は、特に、送信機と受信機とを含み得、上記の実施形態における第2のネットワークデバイスと第1のネットワークデバイスとの間で情報を送受信するように構成される。たとえば、インターフェース2103は、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するのをサポートするように構成される。たとえば、インターフェース2103は、図3中の処理S105をサポートするように構成される。プロセッサ2101は、上記の実施形態における第2のネットワークデバイスによって実行される処理を実行するように構成される。たとえば、プロセッサ2101は、ゲート制御リストを生成すること、ゲーティング制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御すること、および/または本明細書において説明された技術のために使用される別の処理を実行することを行うように構成される。たとえば、プロセッサ2101は、図3中の処理S106およびS107をサポートするように構成される。メモリ2102は、オペレーティングシステム21021とアプリケーションプログラム21022とを含み、プログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、上記の方法実施形態における第2のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了し得る。任意選択で、メモリ2102は、読取り専用メモリ(英語:Read−only Memory、略してROM)とランダムアクセスメモリ(英語:Random Access Memory、略してRAM)とを含み得る。ROMは、基本入出力システム(英語:Basic Input/Output System、略してBIOS)または埋込みシステムを含む。RAMは、アプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを含む。第2のネットワークデバイス2100を実行する必要があるとき、ROMに組み込まれるBIOSまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第2のネットワークデバイス2100をブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第2のネットワークデバイス2100は、方法実施形態における第2のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了するためにRAM中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行する。
図11が第2のネットワークデバイス2100の簡略化された設計を示すにすぎないことが理解され得る。実際の適用例では、第2のネットワークデバイスは、任意の量のインターフェース、プロセッサ、またはメモリを含み得る。
図12は、本出願の一実施形態による別の第2のネットワークデバイス2200のハードウェア構造の概略図である。図12に示されている第2のネットワークデバイス2200は、上記の実施形態における方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図12に示されるように、第2のネットワークデバイス2200は、メイン制御基板2210と、インターフェースボード2230と、スイッチングボード2220と、インターフェースボード2240とを含む。メイン制御基板2210と、インターフェースボード2230および2240と、スイッチングボード2220とは、通信のためにシステムバスを通してシステムバックボードに接続される。メイン制御基板2210は、システム管理、デバイス保守、およびプロトコル処理などの機能を完了するように構成される。スイッチングボード2220は、インターフェースボード間でデータを交換するように構成される(インターフェースボードは、ラインカードまたはサービスボードとも呼ばれる)。インターフェースボード2230および2240は、様々なサービスインターフェース(たとえば、POSインターフェース、GEインターフェース、およびATMインターフェース)を与え、データパケットを転送するように構成される。
インターフェースボード2230は、中央処理ユニット2231と、転送エントリメモリ2234と、物理インターフェースカード2233と、ネットワークプロセッサ2232とを含み得る。中央処理ユニット2231は、インターフェースボードを制御および管理し、メイン制御基板上の中央処理ユニットと通信するように構成される。転送エントリメモリ2234は、転送エントリを記憶するように構成される。物理インターフェースカード2233は、トラフィックを送受信するように構成される。ネットワークメモリ2232は、転送エントリに基づいて、トラフィックを送受信するように物理インターフェースカード2233を制御するように構成される。
特に、物理インターフェースカード2233は、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するように構成される。
第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、物理インターフェースカード2233は、中央処理ユニット2231を使用することによって中央処理ユニット2211に第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。中央処理ユニット2211は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージを処理する。
中央処理ユニット2211は、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成するように構成され、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するように構成される。
中央処理ユニット2231は、転送エントリメモリ2234中の転送エントリを取得するようにネットワークメモリ2232を制御するようにさらに構成され、中央処理ユニット2231は、物理インターフェースカード2233を使用することによってトラフィックを送受信するようにネットワークメモリ2232を制御するようにさらに構成される。
インターフェースボード2240上の動作が本発明のこの実施形態におけるインターフェースボード2230上の動作と同じであることを理解されたい。簡潔のために、詳細について説明されない。この実施形態における第2のネットワークデバイス2200は、上記の方法実施形態における機能および/または様々な実装されたステップに対応し得ることを理解されたい。詳細についてここで説明されない。
さらに、1つまたは複数のメイン制御基板があり得ることに留意されたい。複数のメイン制御基板があるとき、主メイン制御基板と副メイン制御基板とが含まれ得る。1つまたは複数のインターフェースボードがあり得る。より強力なデータ処理能力を有する第2のネットワークデバイスがより多くのインターフェースボードを与える。また、1つまたは複数の物理インターフェースカードがインターフェースボード上にあり得る。スイッチングボードがないことがあるか、1つまたは複数のスイッチングボードがあり得る。複数のスイッチングボードがあるとき、負荷分散および冗長性バックアップが一緒に実装され得る。集中転送アーキテクチャでは、第2のネットワークデバイスは、スイッチングボードを必要としないことがあり、インターフェースボードは、システム全体のサービスデータを処理する機能を与える。分散転送アーキテクチャでは、第2のネットワークデバイスは、少なくとも1つのスイッチングボードを有し得る。複数のインターフェースボード間のデータは、大容量のデータ交換および処理能力を与えるためにスイッチングボードを通して交換される。したがって、分散アーキテクチャ中の第2のネットワークデバイスのデータアクセスおよび処理能力は、集中アーキテクチャ中のデバイスのものよりも良好である。どのアーキテクチャが特に使用されるのかは、特定のネットワーキング展開シナリオに依存する。これは本明細書では限定されない。
さらに、本出願の一実施形態は、上記の第2のネットワークデバイスによって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体を与える。コンピュータソフトウェア命令は、上記の方法実施形態を実行するために設計されたプログラムを含む。
本出願の一実施形態は、ネットワークシステムをさらに含む。ネットワークシステムは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとを含む。第1のネットワークデバイスは、図7、図8、または図9中の第1のネットワークデバイスである。第2のネットワークデバイスは、図10、図11、または図12中の第2のネットワークデバイスである。
本出願で開示される内容に関して説明される方法またはアルゴリズムステップは、ハードウェアによって実装され得るか、またはソフトウェア命令を実行することによってプロセッサによって実装され得る。ソフトウェア命令は、対応するソフトウェアモジュールによって形成され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルハードディスク、CD−ROM、または当技術分野において知られている任意の他の形態の記憶媒体中に位置し得る。たとえば、記憶媒体はプロセッサに結合され、したがって、プロセッサは、記憶媒体から情報を読み取ること、または記憶媒体に情報を書き込むことができる。もちろん、記憶媒体はプロセッサの構成要素であり得る。プロセッサおよび記憶媒体はASIC中に位置し得る。さらに、ASICは、ユーザ機器中に位置し得る。もちろん、プロセッサと記憶媒体とは、個別構成要素としてユーザ機器中に存在し得る。
上記の例のうちの1つまたは複数では、本出願において説明される機能は、ハードウェアまたはハードウェアとソフトウェアとの組合せによって実装され得ることを当業者は認識されたい。本出願がハードウェアとソフトウェアとの組合せによって実装されるとき、ソフトウェアは、1つもしくは複数の命令またはコンピュータ可読媒体中のコードの1つもしくは複数の部分として、コンピュータ可読媒体に記憶され得るか、または送信され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体とを含む。通信媒体は、ある位置から別の位置にコンピュータプログラムを送信することを可能にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータにとってアクセス可能な任意の利用可能な媒体であり得る。
本出願の目的、技術的解決策、および有益な効果については、上記の特定の実装においてさらに詳細に説明される。上記の説明は、本出願の特定の実装にすぎないことを理解されたい。
本出願は、通信技術の分野に関し、詳細には、トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステムに関する。
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、2018年9月7日に中国国家知識産権局に出願された「TRAFFIC SCHEDULING METHOD, DEVICE, AND SYSTEM」と題する中国特許出願第201811044283.4号の優先権を主張する。
オーディオビデオブリッジング(Audio Video Bridging、AVB)は、新しいイーサネット規格である。AVB関連の規格は、米国電気電子技術者協会(Institute of Electrical and Electronics Engineers、IEEE)802.1ワーキンググループに属するAVBタスクグループによって策定されている。AVBタスクグループは、2012年にタイムセンシティブネットワーキング(TSN)タスクグループに正式に改名された。TSNは、ストリーム予約プロトコル(Stream Reservation Protocol、SRP)、高精度時間プロトコル(Precision Time Protocol、PTP)、トラフィックシェーピング(Traffic Shaping)などに主に関係する。TSNは、低レイテンシ要件または時間ベースの同期データ送信をもつネットワークシナリオ、たとえば、オーディオおよびビデオ送信分野、自動車制御分野、産業制御分野、および商用電子回路分野に適用され得る。
TSNにおいて定義されている完全分散型モデル(Fully Distributed Model)と、集中ネットワーク/分散ユーザ型モデル(Centralized Network/Distributed User Model)と、完全集中型モデルとの3つのネットワーク構成モデルがある。完全分散型モデルでは、集中ネットワーク構成エンティティがなく、送話者(Talker)デバイスは、TSN中でデータストリームを送信するための送信経路を通して受話者(Listener)デバイスにネットワーク構成情報を送る。TSN中でデータストリームを送信するための送信経路は、少なくとも1つのネットワークデバイスを含む。送信経路上の少なくとも1つのネットワークデバイスの各々は、ネットワーク構成情報に基づいてデータストリームを送信するためのリソースを予約する。構成が成功した後、送話者デバイスは、送信経路を通して受話者デバイスにデータストリームを送る。
完全分散型モデルによって形成されるネットワークシナリオでは、データストリームを送信するための送信経路上の各ネットワークデバイスは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で交換されるネットワーク構成情報にのみ基づいてリソースを予約することができる。したがって、送話者デバイスは、従来のキュースケジューリング機構のみを使用することによって受話者デバイスにデータストリームを送ることができる。しかしながら、完全分散型モデルでのそのような実装は、送話者デバイスから受話者デバイスへの比較的高いレイテンシと不安定なレイテンシとを生じる。
IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 46:time−sensitive networking (TSN) configuration」 IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 35:stream reservation protocol (SRP)」 IEEE Std 802.1Q−2018 IEEE P802.1Qbv/D3.1
この点から見て、本出願の実施形態は、完全分散型モデルを使用するTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間の拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信し、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助けるためのトラフィックスケジューリング(Traffic Scheduling)の方法、デバイス、およびシステムを提供する。
本出願の実施形態において提供される技術的な解決法は、次の通りである。
第1の態様によれば、トラフィックスケジューリング方法が提供される。トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用される。TSNは、第1のネットワークデバイスと、送話者デバイスと、受話者デバイスとを含む。第1のネットワークデバイスと、送話者デバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。方法は、以下を含む。第1に、第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信する。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)アドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。次いで、第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リスト(Gate Control List)を生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示すために使用される。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示すために使用される。
この実施形態において提供される解決策に従って、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、完全分散型モデルのTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。
第1の態様の可能な実装では、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、第1のネットワークデバイスが送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第1のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信する。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。第1のネットワークデバイスは、MACアドレス要求メッセージに基づいて第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送る。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、第1のネットワークデバイスが第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を決定することは、以下を特に含む。第1のネットワークデバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報と第1の宛先MACアドレスとに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定する。第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定する。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、本方法は、以下をさらに含む。第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する。
第1の態様のさらに別の可能な実装では、第1のネットワークデバイスが受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信する。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。第1のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップする。第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。
第2の態様によれば、トラフィックスケジューリング方法が提供される。トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用される。TSNは、第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとを含む。第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。方法は、以下を含む。第1に、第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のネットワークデバイスによって決定されるトラフィックスケジューリング情報である。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。次いで、第2のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成する。第2のネットワークデバイスは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。
この実施形態において提供される解決策に従って、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、完全分散型モデルのTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。
第2の態様の可能な実装では、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信する。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。第2のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップする。第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。
第2の態様のさらに別の可能な実装では、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージに基づいて第1の送話者属性メッセージを生成する。第2の送話者属性メッセージのペイロードは、第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じである。第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る。
第2の態様のさらに別の可能な実装では、第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスである。第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る。第2のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。第2のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られ、第1のネットワークデバイスによって転送された受話者属性メッセージを受信する。
第2の態様のさらに別の可能な実装では、第2のネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る前に、本方法は、以下をさらに含む。第2のネットワークデバイスは、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送る。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。第2のネットワークデバイスは、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス応答メッセージを受信する。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
第3の態様によれば、トラフィックスケジューリング方法が提供される。トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用される。TSNは、送話者デバイスと受話者デバイスとを含む。送話者デバイスと受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。方法は、以下を含む。最初に、送話者デバイスは、第1の送話者属性を決定する。第1の送話者属性は、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように送話者デバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。次いで、送話者デバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。送話者デバイスは、第1の送話者属性と受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。送話者デバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。
この実施形態において提供される解決策に従って、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、完全分散型モデルのTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。
第3の態様の可能な実装では、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
第3の態様のさらに別の可能な実装では、送話者デバイスが第1の送話者属性と受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を決定することは、以下を特に含む。送話者デバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように送話者デバイスに要求するために使用されると決定する。送話者デバイスは、第1の送話者属性と受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定する。
第3の態様のさらに別の可能な実装では、送話者デバイスが受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する前に、本方法は、以下をさらに含む。送話者デバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。
第1の態様、第2の態様、または第3の態様では、任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
第1の態様、第2の態様、または第3の態様では、任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
第1の態様、第2の態様、または第3の態様では、任意選択で、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、複数登録プロトコル(Multiple Registration Protocol、MRP)メッセージまたはリンクローカル登録プロトコル(Link−local Registration Protocol、LRP)メッセージである。
第4の態様によれば、第1のネットワークデバイスが提供される。第1のネットワークデバイスは、前述の方法で第1のネットワークデバイスの挙動を実装する機能を有する。この機能は、ハードウェアに基づいて実装され得るか、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実装され得る。ハードウェアまたはソフトウェアは、上記の機能に対応する1つまたは複数のモジュールを含む。
可能な設計では、第1のネットワークデバイスの構造は、プロセッサとインターフェースとを含む。プロセッサは、第1のネットワークデバイスが上記の方法で対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インターフェースは、第1のネットワークデバイス、第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、または受話者デバイスの間の通信をサポートし、第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、もしくは受話者デバイスに上記の方法で情報もしくは命令を送るかまたは第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、もしくは受話者デバイスから上記の方法で情報または命令を受信するように構成される。第1のネットワークデバイスは、メモリをさらに含み得る。メモリは、プロセッサに結合されるように構成され、メモリは、第1のネットワークデバイスのために必要であるプログラム命令とデータとを記憶する。
別の可能な設計では、第1のネットワークデバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。第1のネットワークデバイスを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第1のネットワークデバイスをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第1のネットワークデバイスは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第1の態様または第1の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行する。
第5の態様によれば、第1のネットワークデバイスが提供される。第1のネットワークデバイスは、メイン制御基板とインターフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第1のネットワークデバイスは、第1の態様または第1の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成される。特に、第1のネットワークデバイスは、第1の態様または第1の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
第6の態様によれば、第1のネットワークデバイスが提供される。第1のネットワークデバイスは、コントローラと第1の転送サブデバイスとを含む。第1の転送サブデバイスは、インターフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第1の転送サブデバイスは、第5の態様におけるインターフェースボードの機能を実行するように構成され、第5の態様におけるスイッチングボードの機能をさらに実行し得る。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して受信機と、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。コントローラを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、コントローラをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、コントローラは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第5の態様におけるメイン制御基板の機能を実行する。
第7の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が提供される。コンピュータ記憶媒体は、上記の第1のネットワークデバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、第1の態様における第1のネットワークデバイスの機能またはステップを完了し得る。
第8の態様によれば、第2のネットワークデバイスが提供される。第2のネットワークデバイスは、前述の方法で第2のネットワークデバイスの挙動を実装する機能を有する。この機能は、ハードウェアに基づいて実装され得るか、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実装され得る。ハードウェアまたはソフトウェアは、上記の機能に対応する1つまたは複数のモジュールを含む。
可能な設計では、第2のネットワークデバイスの構造は、プロセッサとインターフェースとを含む。プロセッサは、第2のネットワークデバイスが上記の方法で対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インターフェースは、第2のネットワークデバイスと第1のネットワークデバイスとの間の通信をサポートし、第1のネットワークデバイスに上記の方法における情報もしくは命令を送るかまたは第1のネットワークデバイスから上記の方法における情報もしくは命令を受信するように構成される。第2のネットワークデバイスは、メモリをさらに含み得る。メモリは、プロセッサに結合されるように構成され、メモリは、第2のネットワークデバイスのために必要であるプログラム命令とデータとを記憶する。
別の可能な設計では、第2のネットワークデバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。第2のネットワークデバイスを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第2のネットワークデバイスをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第2のネットワークデバイスは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第2の態様または第2の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行する。
第9の態様によれば、第2のネットワークデバイスが提供される。第2のネットワークデバイスは、メイン制御基板とインターフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第2のネットワークデバイスは、第2の態様または第2の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成される。特に、第2のネットワークデバイスは、第2の態様または第2の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
第10の態様によれば、第2のネットワークデバイスが提供される。第2のネットワークデバイスは、コントローラと第2の転送サブデバイスとを含む。第2の転送サブデバイスは、インターフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第2の転送サブデバイスは、第9の態様におけるインターフェースボードの機能を実行するように構成され、第9の態様におけるスイッチングボードの機能をさらに実行し得る。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して受信機と、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。コントローラを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、コントローラをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、コントローラは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第9の態様におけるメイン制御基板の機能を実行する。
第11の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が、提供され、上記の第2のネットワークデバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、上記の第2の態様における第2のネットワークデバイスの機能またはステップを完了し得る。
第12の態様によれば、送話者デバイスが提供される。送話者デバイスは、第3の態様における方法で送話者デバイスの挙動を実装する機能を有する。この機能は、ハードウェアに基づいて実装され得るか、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実装され得る。ハードウェアまたはソフトウェアは、上記の機能に対応する1つまたは複数のモジュールを含む。
可能な設計では、送話者デバイスの構造は、プロセッサとインターフェースとを含む。プロセッサは送話者デバイスが上記の方法で対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インターフェースは、送話者デバイスと第2のネットワークデバイスまたは受話者デバイスとの間の通信をサポートし、第2のネットワークデバイスもしくは受話者デバイスに上記の方法で情報または命令を送るかまたは第2のネットワークデバイス、送話者デバイス、もしくは受話者デバイスから上記の方法で情報または命令を受信するように構成される。送話者デバイスは、メモリをさらに含み得る。メモリは、プロセッサに結合されるように構成され、メモリは、送話者デバイスのために必要であるプログラム命令とデータとを記憶する。
別の可能な設計では、送話者デバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。送話者デバイスを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、送話者デバイスをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、送話者デバイスは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第3の態様または第3の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行する。
第13の態様によれば、送話者デバイスが提供される。送話者デバイスは、メイン制御基板とインターフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。送話者デバイスは、第3の態様または第3の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成される。特に、送話者デバイスは、第3の態様または第3の態様の可能な実装のうちのいずれか1つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
第14の態様によれば、送話者デバイスが提供される。送話者デバイスは、コントローラと第1の転送サブデバイスとを含む。第1の転送サブデバイスは、インターフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含み得る。第1の転送サブデバイスは、第13の態様におけるインターフェースボードの機能を実行するように構成され、第13の態様におけるスイッチングボードの機能をさらに実行し得る。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを通して受信機と、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリとに別々に結合される。コントローラを実行する必要があるとき、読取り専用メモリに組み込まれる基本入出力システムまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、コントローラをブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、コントローラは、ランダムアクセスメモリ中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行し、したがって、プロセッサは、第13の態様におけるメイン制御基板の機能を実行する。
第15の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が、提供され、上記の送話者デバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、第3の態様における送話者デバイスの機能またはステップを完了し得る。
第16の態様によれば、ネットワークシステムが提供される。ネットワークシステムは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとを含む。第1のネットワークデバイスは、第4の態様、第5の態様、または第6の態様における第1のネットワークデバイスである。第2のネットワークデバイスは、第8の態様、第9の態様、または第10の態様における第2のネットワークデバイスである。
上記の解決策によれば、完全分散型モデルのTSNでは、データストリームを送信するように構成された第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスから受信された第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスから受信された受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。実施形態において提供される方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
本出願の一実施形態によるネットワークの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による別のネットワークの構造の概略図である。 本出願の一実施形態によるトラフィックスケジューリング方法のフローチャートである。 本出願の一実施形態によるトラフィックスケジューリング有効化情報のカプセル化フォーマットの図である。 本出願の一実施形態による第1のトラフィックスケジューリング情報のカプセル化フォーマットの図である。 本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報のカプセル化フォーマットの図である。 本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。 本出願の一実施形態による別の第1のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。 本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイスの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。 本出願の一実施形態による別の第2のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。
以下は、特定の実施形態を使用することによって詳細な説明を別々に与える。
図1は、本出願の一実施形態によるネットワークの構造の概略図である。図1に示されたネットワークは、完全分散型モデルのタイムセンシティブネットワーキング(Time−Sensitive Networking、TSN)である。ネットワークは、送話者(Talker)デバイスと、受話者(Listener)デバイスと、少なくとも1つのネットワークデバイスとを含む。少なくとも1つのネットワークデバイスは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間の送信経路上に位置する。図1に示されているように、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01と、ネットワークデバイス02と、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、ネットワークデバイス06とを使用することによって受話者デバイスと通信する。完全分散型モデルのTSNのネットワークアーキテクチャについては、IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 46:time−sensitive networking (TSN) configuration」中の関連する説明を参照されたい。
図1に示されるネットワークでは、送話者デバイスと受話者デバイスとは、TSN中の終端局(End Station)と呼ばれることがある。ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、TSN中の送信デバイスと呼ばれることがある。レイヤ2ネットワークシナリオでは、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、ブリッジ(Bridge)を含む。実際のシナリオでは、送話者デバイスと受話者デバイスとは、ブリッジとも見なされ得る。たとえば、送話者デバイスは、データストリームを送るためのブリッジであり、受話者デバイスは、データストリームを受信するためのブリッジである。特に、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、スイッチを含む。送話者デバイスと受話者デバイスとは、スイッチまたはサーバを含む。レイヤ3ネットワークシナリオでは、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06は、ルータまたはレイヤ3スイッチを含む。送話者デバイスと受話者デバイスとは、ルータ、レイヤ3スイッチ、またはサーバを含む。
図1に示されるネットワークでは、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01からネットワークデバイス06によって形成される送信ネットワークを通して受話者デバイスにデータストリームを送り得る。たとえば、送話者デバイスは、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスにデータストリーム01を送る。送話者デバイスと、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、受話者デバイスとを通過する経路は、データストリーム01の送信経路である。データストリーム01を送信する前に、送話者デバイスは、SRPの仕様によればデータストリーム01の送信経路を通して受話者デバイスにデータストリーム01を送信する要件を送り得る。受話者デバイスは、データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイスと受話者デバイスとがデータストリーム01を転送することが可能であるのかどうかを決定する。受話者デバイスは、データストリーム01の送信経路の逆方向で送話者デバイスに決定結果を送る。送話者デバイスは、決定結果に基づいて、受話者デバイスにデータストリーム01を送るべきかどうかを決定する。
たとえば、送話者デバイスは、送話者属性(Talker Attribute)を生成する。送話者属性は、送話者デバイスによってデータストリーム01を送り、送信する要件を示すために使用される。送話者デバイスは、(図1中の「一点鎖線」によって示されるように)送話者属性メッセージ中で送話者属性を搬送する。次いで、送話者デバイスは、データストリーム01の送信経路に沿って受話者デバイスに送話者属性メッセージを送る。データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、SRPの仕様に従って送話者属性メッセージを処理し、転送する。特に、送話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03は、送話者属性メッセージ中の要件に基づいて、データストリーム01を転送するためのリソースを予約する。ネットワークデバイス03がデータストリーム01を送信するのに十分なリソースを有する場合、ネットワークデバイス03は、データストリーム01のためのリソースを予約し、送話者属性メッセージにリソース予約成功フラグを挿入する。このようにして、リソース予約成功フラグを挿入された送話者属性メッセージは、送話者広告ベクトル属性(Talker Advertise Vector Attribute)を搬送する。ネットワークデバイス03がデータストリーム01を送信するのに十分なリソースを有しない場合、ネットワークデバイス03は、送話者属性メッセージにリソース予約失敗フラグを挿入する。このようにして、リソース予約失敗フラグを挿入された送話者属性メッセージは、送話者失敗ベクトル属性(Talker Failed Vector Attribute)を搬送する。相応して、ネットワークデバイス04とネットワークデバイス05とは、ネットワークデバイス03によって実行される動作と同様の動作を実行する。送話者属性メッセージを受信した後に、受話者デバイスは、送話者属性メッセージ中で搬送される送話者広告ベクトル属性または送話者失敗ベクトル属性に基づいて、データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とがリソースを正常に予約したのかどうかを決定し得る。ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とがリソースを正常に予約すると受話者デバイスが決定し、受話者デバイスがデータストリーム01を受信することが可能であると受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、送話者属性メッセージの元の経路に沿って、送話者デバイスに受話者待機情報(Listener Ready information)とともに搬送される(図1中の「点線」によって示される)受話者属性メッセージを送る。ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とのうちのいずれか1つがリソースを予約することに失敗したと受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、送話者属性メッセージの元の経路に沿って、(図1中の「点線」によって示されるように)送話者デバイスに受話者要求失敗情報(Listening Asking Failed information)とともに搬送される受話者属性メッセージを送る。送話者デバイスが、受話者待機情報とともに搬送される受話者属性メッセージを受信した後、送話者デバイスは、データストリーム01の送信経路を通して受話者デバイスにデータストリーム01を送ることを開始する。
上記の方式で、完全分散型モデルのTSNでは、SRPの仕様に従って、データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、データストリームを送信するために、送話者属性中の要件とネットワークデバイスの転送能力とに基づいて予約されたリソースを決定する。本出願のこの実装で説明される「リソース」は、帯域幅を含む。上記の実装では、送話者デバイスによって送られた送話者属性メッセージは、マルチキャスト方式で複数の受話者デバイスに送られ得る。各受話者デバイスは、上記の実装において、受話者デバイスがデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し得る。上記の実装で説明される送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとは、SRPメッセージであり得る。SRPは、主に、複数MAC登録プロトコル(Multiple MAC Registration Protocol、MMRP)と、複数VLAN登録プロトコル(Multiple VLAN Registration Protocol、MVRP)と、複数ストリーム登録プロトコル(Multiple Stream Registration Protocol、MSRP)とを含む。MACは、MAC(媒体アクセス制御、Media Access Control)であり、VLANは、VLAN(仮想ローカルエリアネットワーク、Virtual Local Area Network)である。MSRPは、本出願のこの実装において説明のための一例として使用される。上記の実装で説明されるSRP、MSRP、送話者属性、および受話者属性(Listener Attribute)については、IEEE P802.1Qcc/D2.1中の「section 35:stream reservation protocol (SRP)」およびIEEE Std 802.1Q−2018中の関連する説明を参照されたい。
上記の実装では、データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、ネットワークデバイスの帯域幅占有状態に基づいて、送話者属性中で要件を満たす帯域幅を予約する。特に、送話者属性中の要件は、データストリーム中に含まれるデータフレームを転送するための時間間隔、時間間隔内に転送されるデータフレームの最大量、データフレームの最大長などを含み得る。データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、送話者属性中の要件に基づいて予約された帯域幅を決定する。しかしながら、完全分散型モデルのTSNでは、リソースを予約するとき、データストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、ネットワークデバイスの転送能力にのみ基づいて予約し、データストリームを送信するための送信経路全体の転送能力を考慮しない。したがって、完全分散型モデルのTSNでは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシは、比較的高くなる。たとえば、レイテンシは、ミリ秒レベルになる。さらに、上記の実装はまた、不安定なレイテンシを生じる。
本出願の実施形態は、完全分散型モデルを使用するTSN中の送話者デバイスと受話者デバイスとの間の拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信し、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助けるためのトラフィックスケジューリングの方法、デバイス、およびシステムを提供する。たとえば、レイテンシは、マイクロ秒レベルになる。図2は、本出願の一実施形態による完全分散型モデルを使用するTSNの構造図である。図2に示されたネットワーク構造は、図1のネットワーク構造と同じである。したがって、図2のネットワーク構造の説明については、本出願の実施形態における上記の説明を参照されたい。詳細についてここで再び説明されない。
図2に示された完全分散型モデルのTSNは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信するためにトラフィックスケジューリング構成機能を実装することができるネットワークデバイスを含む。トラフィックスケジューリング構成機能を実装するためのネットワークデバイスは、データストリームを送信するために使用される送話者デバイスと受話者デバイスとの間の任意のネットワークデバイスであり得るか、または送話者デバイスであり得る。図2では、ネットワークデバイス01は、説明のための一例として使用される。
たとえば、送話者は、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスにデータストリーム01を送る。送話者デバイスと、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、受話者デバイスとを通過する経路は、データストリーム01の送信経路である。送話者デバイスがデータストリーム01を送る前に、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01に(図2に示される)第1の送話者属性メッセージを送る。第1の送話者属性メッセージは、データストリーム01を送信するための第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るようにネットワークデバイス01に要求するために使用される。送話者デバイスは、データストリーム01の送信経路に沿って受話者デバイスに(図2に示される)第2の送話者属性メッセージをさらに送る。第2の送話者属性メッセージは、データストリーム01を受信するように受話者デバイスに要求することを示す。データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイスの帯域幅リソースを節約するために、第2の送話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、第1のデータストリーム01を送信するためのリソースを予約するのをスキップする。言い換えれば、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、図1の実装に基づいて第2の送話者属性メッセージを処理しないが、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。第2の送話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスがデータストリーム01を受信することが可能であると受話者デバイスが決定するとき、受話者デバイスは、ネットワークデバイス01に(図2に示される)受話者属性メッセージを送る。ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報とデータストリーム01の送信経路とを決定する。次いで、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05と、送話者デバイスとに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む(図2に示される)第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。データストリーム01の送信経路上のネットワークデバイスは、ゲート制御リストに基づいて、データストリーム01を送信するために使用されるポートの状態を制御するために、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し得る。
上記の実装では、完全分散型モデルのTSN中でデータストリームを送信するネットワークデバイスは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信し、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助けるためにトラフィックスケジューリング構成機能を実装する。拡張されたスケジュールされたトラフィックの定義については、IEEE P802.1Qbv/D3.1中の説明を参照されたい。相応して、完全分散型モデルのTSN中でデータストリームを送信するネットワークデバイスがトラフィックスケジューリング構成機能を実装する実装については、後続の実装の説明を参照されたい。
図3は、本出願の実施形態によるトラフィックスケジューリングの方法のフローチャートである。図3に示されている方法は、図2に示されているネットワーク構造に適用され得る。特に、トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するTSNに適用され、TSNは、第1のネットワークデバイスを含む。第1のネットワークデバイスは、データストリームを送信するように構成される。本方法は以下のステップを含む。
S101:第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信し、ここで、第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含み、トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示し、送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用され、第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)アドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。
上記の実装の説明を参照すると、第1のネットワークデバイスは、完全分散型モデルのTSN中でトラフィックスケジューリング構成機能を実装するネットワークデバイスとして使用され得る。第1のネットワークデバイスは、TSN中でデータストリームを転送するように構成された任意のネットワークデバイスであり得るか、または第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスである。任意選択で、第1のネットワークデバイスは、最短経路の原則に従って決定され得る。たとえば、第1のネットワークデバイスからTSN中の他のネットワークデバイスへの経路の和は、TSN中の第1のネットワークデバイス以外の任意のネットワークデバイスからTSN中の他のネットワークデバイスへの経路の和よりも少ない。
たとえば、図2を参照すると、ネットワークデバイス01は、この実施形態における第1のネットワークデバイスである。さらに、上記の説明によれば、送話者デバイスは、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスに第1のデータストリームを送る。第1のデータストリームを送る前に、送話者デバイスは、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することができるのかどうかを決定する必要がある。送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージを生成する。第1の送話者属性メッセージは、第1の送話者属性を含む。第1の送話者属性は、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。本出願のこの実装では、第1の送話者属性メッセージは、完全分散型モデルのTSN中で送話者デバイスと受話者デバイスとの間で拡張されたスケジュールされたトラフィックを送信するためにトラフィックスケジューリング構成機能を実装するようにネットワークデバイス01をトリガするために使用され得る。
送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。言い換えれば、送話者デバイスは、出口ポートを通して第1のデータストリームを送り得る。たとえば、送話者デバイスは、ポート01と、ポート02と、ポート03とを含む。送話者デバイスは、ポート01を通して第1のデータストリームを送る。したがって、ポート01は、第1のデータストリームの出口ポートである。ポート識別子は、ポート番号またはポートのMACアドレスを含み得る。
トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームを送信するネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を配信するようにネットワークデバイス01に要求するために使用される。図4は、トラフィックスケジューリング有効化情報の実装を示す。特に、トラフィックスケジューリング有効化情報は、タイプ−長さ−値(Type−Length−Value、TLV)カプセル化フォーマットに基づいて実装され得る。たとえば、タイプフィールドの値は、22に設定される。長さフィールドの値は、1バイトに設定される。有効化フラグフィールドの長さは、1ビットに設定される。予約されたフィールドの長さは、7ビットに設定される。有効化フラグフィールドの値が1であるとき、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。言い換えれば、送話者デバイスは、第1のデータストリームを送信するネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を配信するようにネットワークデバイス01に要求するために値が1である有効化フラグフィールドとともに搬送されるトラフィックスケジューリング有効化情報を送る。有効化フラグフィールドの値が0であるとき、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていないことを示す。送話者デバイスは、図1に示されている実装に従ってリソースを予約するように要求するために値が0である有効化フラグフィールドとともに搬送されるトラフィックスケジューリング有効化情報を送る。
第1の送話者属性メッセージは、第1の宛先MACアドレスをさらに含む。第1の宛先MACアドレスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。特に、第1の宛先MACアドレスは、第1の送話者属性メッセージのパケットヘッダ中で搬送され得、したがって、ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージを受信し得る。
図2に示されるように、送話者デバイスが第1の送話者属性メッセージを送った後、第1の送話者属性メッセージは、ネットワークデバイス01にネットワークデバイス03によって転送される。第1の送話者属性メッセージは、特に、SRPに従って実装され得る。したがって、第1の送話者属性メッセージは、SRPメッセージと呼ばれることがある。第1の送話者属性メッセージは、特に、MSRPに従って実装され得る。したがって、第1の送話者属性メッセージは、MSRPメッセージと呼ばれることがある。第1の送話者属性メッセージ中の第1の送話者属性は、ストリーム識別子(Stream Identifier、StreamID)フィールドと、ストリームランク(StreamRank)フィールドと、トラフィック仕様(TrafficSpecification)フィールドとをさらに含む。ストリーム識別子フィールドは、データストリームを示すために使用される。異なるデータストリームは、異なるストリーム識別子を有する。ストリームランクフィールドは、データストリームのランクを示すために使用される。ストリームランクフィールドの値は、ストリーム識別子情報と、優先度情報と、VLAN識別子情報との情報のうちの少なくとも1つの部分に基づいて決定され得る。ストリームランクフィールドは、ゲート制御リスト中のトラフィッククラス(Traffic Class)情報に関連付けられる。トラフィッククラス情報は、ストリームキューのクラスを識別するために使用される。トラフィック仕様フィールドは、TSN中でデータストリームを送信するための要件および仕様を示すために使用される。トラフィック仕様フィールドは、間隔(Interval)情報と、間隔ごとの最大フレーム(MaxFramesPerInterval)情報と、最大フレームサイズ(MaxFrameSize)情報と、送信選択(TransmissionSelection)情報との情報のうちの少なくとも1つの部分を含み得る。たとえば、図2に示されている実装では、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドは、間隔情報と、間隔ごとの最大フレーム情報と、最大フレームサイズ情報とを含む。任意選択で、第1の送話者属性メッセージ中の第1の送話者属性は、トラフィック仕様時間説明(TSpecTimeAware)フィールドをさらに含み得る。トラフィック仕様時間説明は、最早送信オフセット(EarliestTransmitOffset)情報と、最新送信オフセット(LatestTransmitOffset)情報と、ジッタ(Jitter)情報とを含む。任意選択で、第1の送話者属性メッセージ中の第1の送話者属性は、ユーザからネットワークへの要件(UserToNetworkRequirements)フィールドをさらに含み得る。本出願のこの実装におけるストリーム識別子フィールドと、ストリームランクフィールドと、トラフィック仕様フィールドと、トラフィック仕様時間説明フィールドと、ユーザからネットワークへの要件フィールドとに関する説明については、IEEE P802.1Qcc/D2.1中のセクション35およびセクション46の説明を参照されたい。
任意選択で、送話者デバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示すために使用される。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。
たとえば、図2に示されるように、上記の説明によれば、送話者デバイスは、ネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを使用することによって受話者デバイスに第1のデータストリームを送る。送話者デバイスは、第1のデータストリームの送信経路に沿って受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送り得る。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、第2の送話者属性を含む。第2の送話者属性は、トラフィックスケジューリング有効化情報を含む。第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、トラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて特定の動作を決定し得る。第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスがトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて特定の動作を決定する実装については、本出願の実装の後続の説明を参照されたい。第2の送話者属性メッセージは、第2の宛先MACアドレスをさらに含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスであり、したがって、受話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージを受信することができる。特に、第2の宛先MACアドレスは、第2の送話者属性メッセージのパケットヘッダ中で搬送される。第2の送話者属性メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。
S102:第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信し、ここで、受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用され、受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含み、受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。
たとえば、上記の説明に関して、第2の送話者属性メッセージを受信した後に、受話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージに基づいて受話者デバイスは第1のデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し、受話者属性メッセージを生成する。上記の説明によれば、第1のデータストリームが受信され得ると受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、受話者待機情報とともに搬送される受話者属性メッセージを生成する。第1のデータストリームが受信され得ないと受話者デバイスが決定する場合、受話者デバイスは、受話者要求失敗情報とともに搬送される受話者属性メッセージを生成する。さらに、受話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージ中のトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、どのネットワークデバイスに受話者属性メッセージを送るべきかをさらに決定する。特に、上記の説明に関して、トラフィックスケジューリング有効化情報中の有効化フラグの値が1である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。受話者デバイスは、ネットワークデバイス01に(図2に示される)受話者属性メッセージを送る。トラフィックスケジューリング有効化情報中の有効化フラグの値が0である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていないことを示す。受話者デバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを送る。受話者属性メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。受話者属性メッセージは、ユニキャストメッセージまたはブロードキャストメッセージであり得る。
ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス02を使用することによって、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子をさらに含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。言い換えれば、受話者デバイスは、入口ポートを通して第1のデータストリームを受信し得る。
任意選択で、第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する。
たとえば、図2に示されるように、受話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス01は、送話者デバイスに受話者属性メッセージをさらに転送する。このようにして、送話者デバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し得る。ネットワークデバイス01が送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する動作は、必須でないことに留意されたい。送話者デバイスは、ネットワークデバイス01によって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信し得る。送話者デバイスは、第1のトラフィックスケジューリングメッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であるのかどうかを決定し得る。
S103:第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。
たとえば、送話者デバイスから第1の送話者属性メッセージを受信し、受話者デバイスから受話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を生成し、第1のデータストリームの送信経路を決定する。任意選択で、ステップS103の実装は、ステップS1031からS1033の実装に従って実装され得る。
S1031:第1のネットワークデバイスは、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。
たとえば、上記の説明によれば、ネットワークデバイス01は、受話者待機情報とともに搬送される受話者属性メッセージを受信し得る。したがって、ネットワークデバイス01は、受話者待機情報に基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定する。
S1032:第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報と第1の宛先MACアドレスとに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定する。
たとえば、上記の説明によれば、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報中の有効化フラグの値が1である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。ネットワークデバイス01は、第1の宛先MACアドレスとトラフィックスケジューリング有効化情報とに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、ネットワークデバイス01に送話者デバイスによって送られ、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るようにネットワークデバイス01に要求するために使用される送話者属性メッセージであると決定し得る。言い換えれば、ネットワークデバイス01は、上記の方式で、受信された送話者属性メッセージが前述の第2の送話者属性メッセージでないと決定し得る。
S1033:第1のネットワークデバイスは、第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定する。
たとえば、上記の説明によれば、第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子を搬送する。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を搬送する。ネットワークデバイス01は、TSNのトポロジを記憶する。したがって、ネットワークデバイス01は、送話者デバイスのポート識別子と受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のデータストリームの候補送信経路を決定し得る。たとえば、第1のデータストリームの候補送信経路は、候補送信経路1と候補送信経路2とを含む。候補送信経路1は、送話者デバイスからネットワークデバイス03と、ネットワークデバイス04と、ネットワークデバイス05とを通る受話者デバイスまでの経路である。候補送信経路2は、送話者デバイスからネットワークデバイス01と、ネットワークデバイス02と、ネットワークデバイス05とを通る受話者デバイスまでの経路である。ネットワークデバイス01は、第1の送話者属性メッセージと第1のデータストリームの候補送信経路とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報を決定する。可能な実装では、ネットワークデバイス01は、候補送信経路1上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージによって示される要件を満たし得ると決定する。ネットワークデバイス01は、候補送信経路2上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報も第1の送話者属性メッセージ中に示される要件を満たし得ると決定する。候補送信経路1は、第1のデータストリームの候補送信経路中の最短経路である。このようにして、ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路として候補送信経路1を決定する。別の可能な実装では、ネットワークデバイス01は、候補送信経路1上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージによって示される要件を満たし得ると決定する。ネットワークデバイス01は、候補送信経路2上でネットワークデバイスに配信されたトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中に示される要件を満たすことができないと決定する。このようにして、ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路として候補送信経路1を決定する。さらに別の可能な実装では、ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路として候補送信経路1と候補送信経路2との両方を決定する。ネットワークデバイス01は、候補送信経路1上のネットワークデバイスと候補送信経路2上のネットワークデバイスとの両方にトラフィックスケジューリング情報を配信する。
S104:第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送り、ここで、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含み、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示し、ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。
たとえば、第1のトラフィックスケジューリング情報を生成した後に、ネットワークデバイス01は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージ中に第1のトラフィックスケジューリング情報をカプセル化する。ネットワークデバイス01は、第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストの実装については、IEEE P802.1Qbv/D3.1中のセクション8.6.8.4の説明を参照されたい。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。MSRPメッセージは、多重登録プロトコル(Multiple Registration Protocol、MRP)またはリンクローカル登録プロトコル(Link−local Registration Protocol、LRP)に従って送信され得る。したがって、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、MRPメッセージまたはLRPメッセージと呼ばれることがある。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
たとえば、図5は、第1のトラフィックスケジューリング情報の実装を示す。特に、第1のトラフィックスケジューリング情報は、TLVカプセル化フォーマットに基づいて実装され得る。たとえば、タイプフィールドの値は、23に設定される。長さフィールドの値は、可変長バイトに設定される。図5に示されるように、MACアドレスフィールドの値は、第1のMACアドレスである。ポートフィールドの値は、第1のポート識別子である。第1のデータストリームが送信経路上のネットワークデバイスに到着する時間が異なるので、第1のデータストリームの送信経路上の異なるネットワークデバイスにネットワークデバイス01によって配信される第1のトラフィックスケジューリングメッセージは異なる。たとえば、第1のデータストリームについて、ネットワークデバイス03にネットワークデバイス01によって配信される第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、ネットワークデバイス04に配信される第1のトラフィックスケジューリングメッセージとは異なる。したがって、第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスは、正確な時間に基づいて第1のデータストリームのストリームキューを転送し得る。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
図5に示されるように、ゲート制御リストの期間の長さは、ゲート制御リストの期間の持続時間を示すために使用される。ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量は、ゲート制御リストの1つの期間中のタイムスロットの量を示すために使用される。ゲート制御リストのタイムスロットの長さは、各タイムスロットの持続時間を示すために使用される。ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの間に変換関係が存在する。言い換えれば、情報の任意の2つの部分が情報の別の部分を取得するために使用され得る。ゲート制御リストの期間の開始時間は、ゲート制御リストの第1の期間の開始時間を示すために使用される。ゲート制御リストの期間の開始時間は、2つのフィールドを含み得る。たとえば、フィールド1の単位は秒であり、フィールド2の単位はマイクロ秒である。ゲート制御リストのゲート状態は、ゲートの開状態と閉状態とを示すために使用される。ゲートが開状態であるとき、ネットワークデバイスは、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートを通して第1のデータストリームのストリームキューを送ることが可能になる。ゲートが閉状態であるとき、ネットワークデバイスは、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートを通して第1のデータストリームのストリームキューを送ることが可能にならない。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
たとえば、第1のデータストリームを送信する要件は変化し得る。この場合、送話者デバイスは、新しい第1の送話者属性メッセージを送る。相応して、ネットワークデバイス01は、第1のトラフィックスケジューリング情報を更新し、新しい第1のトラフィックスケジューリングメッセージを配信する。パケットロスまたは障害を回避するために、新しい第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、時間延長情報を含み得る。したがって、延長時間が満了するとき、新しい第1のトラフィックスケジューリングメッセージが元の第1のトラフィックスケジューリングメッセージを置き換え、効力を生じる。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、トラフィックスケジューリング有効化フィールドをさらに含む。トラフィックスケジューリング有効化フィールドは、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートがトラフィックスケジューリング機能を有効化するのかどうかを示すために使用される。
たとえば、ネットワークデバイス01は、トラフィックスケジューリング有効化フィールドに基づいて、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートがトラフィックスケジューリング機能を有効化することを許可すべきかどうかを決定し得る。たとえば、ネットワークデバイス04は、データストリーム01と、データストリーム02と、データストリーム03とを送信することを担当する。さらに、データストリーム01とデータストリーム02とについて、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス04にトラフィックスケジューリングメッセージを配信している。ネットワークデバイス01は、履歴配信情報に基づいて、ネットワークデバイス04がデータストリーム03を転送するために使用される冗長リソースを有しないと決定する。したがって、データストリーム03について、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス04に送られたトラフィックスケジューリング情報中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化フィールドの値を1に設定し、したがって、ネットワークデバイス04は、トラフィックスケジューリング機能を有効化することを許可されない。
図5に示されている第1のトラフィックスケジューリング情報は、アルゴリズムに基づいてネットワークデバイス01によって決定される。ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、送話者デバイスによって送られる第1の送話者属性メッセージの要件を満たす。たとえば、ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドの要件を満たす。ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドとトラフィック仕様時間説明フィールドとの要件を満たす。代替として、ネットワークデバイス01によって決定される第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージ中のトラフィック仕様フィールドと、トラフィック仕様時間説明フィールドと、ユーザからネットワークへの要件のフィールドとの要件を満たす。
S105:第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する。
上記の実装を参照すると、図2に示されるように、第2のネットワークデバイスは、ネットワークデバイス03、ネットワークデバイス04、ネットワークデバイス05、または送話者デバイスであり得る。たとえば、第2のネットワークデバイスは、ネットワークデバイス03である。ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス01によって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信し、ネットワークデバイス03は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージ中の第1のトラフィックスケジューリング情報を取得する。
S106:第2のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成する。
S107:第2のネットワークデバイスは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。
たとえば、ネットワークデバイス01によって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージ中の第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成する。ネットワークデバイス03は、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。ネットワークデバイス03は、ゲート制御リスト中に含まれる第1のデータストリームのストリームキューのトラフィッククラスとゲート制御リスト中に含まれるタイムスロットとに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態は、開状態と閉状態とを含む。開状態は、ストリームキュー中のキューフレームがポートを通して送信され得ることを示すために使用される。閉状態は、ストリームキュー中のキューフレームがポートを通して送信されないことを示すために使用される。
この実施形態において提供されるトラフィックスケジューリングの方法によれば、完全分散型モデルのTSN中でデータストリームを送信するように構成された第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスから第1の送話者属性メッセージを受信し、受話者デバイスから受話者属性メッセージを受信し、第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。この実施形態における方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
上記の実装では、ネットワークデバイス01は、第1のネットワークデバイスの実装について説明するために一例として使用される。実際のシナリオでは、第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスであり得る。送話者デバイスが第1のネットワークデバイスとして使用されるとき、上記の実装において説明された第1の送話者属性を生成した後に、送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージ中に第1の送話者属性をカプセル化する必要がなく、送話者デバイスはまた、外に第1の送話者属性を送る必要がない。送話者デバイスは、上記の実装において説明された第2の送話者属性メッセージを送り、送話者デバイスは、上記の実装において説明された受話者属性メッセージを受信する。次いで、送話者デバイスは、受話者デバイスから第1の送話者属性と受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。送話者デバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。
任意選択で、ステップS101の前に、トラフィックスケジューリング方法は、ステップS1001およびS1002をさらに含む。
S1001:第1のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信し、ここで、MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。
S1002:第1のネットワークデバイスは、MACアドレス要求メッセージに基づいて第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送り、ここで、MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
図6は、本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報のカプセル化フォーマットの図である。第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報は、TLVフォーマットに基づいて実装され得る。たとえば、タイプフィールドの値は、24に設定される。長さフィールドの値は、8バイトに設定される。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの長さは、1バイトである。MACアドレスフィールドの長さは、6バイトである。予約されたフィールドの長さは、1バイトである。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドは、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスのMACアドレスを記憶するのかどうかを示すために使用される。たとえば、スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値が0である場合、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスのMACアドレスを記憶しないことを示す。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値が1である場合、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスのMACアドレスを記憶することを示す。スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値が2である場合、第1のネットワークデバイスのMACアドレス情報を送るネットワークデバイスが第1のネットワークデバイスであることを示す。
たとえば、送話者デバイスがネットワークデバイス01のMACアドレスを知らないと仮定すると、送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージを送る前にネットワークデバイス01のMACアドレスを取得する必要がある。送話者デバイスは、送話者デバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送る。送話者デバイスの隣接ネットワークデバイスは、送話者デバイスに直接接続されたネットワークデバイスである。たとえば、隣接ネットワークデバイスは、図2のネットワークデバイス03である。MACアドレス要求メッセージは、図6に示されているTLVを含む。TLVでは、スケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値は、送話者デバイスがネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶しないことを示すために0である。MACアドレスフィールドの値は、ヌルである。MACアドレス要求メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03がネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶するのかどうかを決定する。ネットワークデバイス03がネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶する場合、ネットワークデバイス03は第1のMACアドレス応答メッセージを生成する。第1のMACアドレス応答メッセージ中のスケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値は1であり、第1のMACアドレス応答メッセージ中のMACアドレスフィールドの値は、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03の隣接ネットワークデバイスに第1のMACアドレス応答メッセージを送る。このようにして、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスを取得し得る。ネットワークデバイス03がネットワークデバイス01のMACアドレスを記憶しない場合、ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03の隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを転送する。図2に示されるように、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス03によって転送されたMACアドレス要求メッセージを受信する。ネットワークデバイス01は、第2のMACアドレス応答メッセージを生成する。第2のMACアドレス応答メッセージ中のスケジューリング構成デバイスフラグフィールドの値は2であり、第2のMACアドレス応答メッセージ中のMACアドレスフィールドの値は、ネットワークデバイス01のMACアドレスである。次いで、ネットワークデバイス01は、ネットワークデバイス01の隣接ネットワークデバイスに第2のMACアドレス応答メッセージを送る。図2に示されるように、ネットワークデバイス03は、第2のMACアドレス応答メッセージを受信する。ネットワークデバイス03は、第2のMACアドレス応答メッセージに基づいて第1のMACアドレス応答メッセージを生成し得る。ネットワークデバイス03は、ネットワークデバイス03の隣接ネットワークデバイスに第1のMACアドレス応答メッセージを送る。このようにして、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスを取得し得る。このようにして、TSN収束特徴を使用することによって、隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージとMACアドレス応答メッセージとを送る方式において、完全分散型モデルのTSN中のネットワークデバイスは、トラフィックスケジューリング構成を実装するネットワークデバイスのMACアドレスを迅速に取得することができる。さらに、MACアドレス要求メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。MACアドレス応答メッセージは、SRPメッセージであり得、特に、MSRPメッセージであり得る。
任意選択で、ステップS102の前に、トラフィックスケジューリング方法は、ステップS1011、S1012、およびS1013をさらに含む。
S1011:第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信し、ここで、第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示し、第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。
S1012:第1のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップする。
S1013:第1のネットワークデバイスは、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送する。
上記の実装では、ネットワークデバイス01は、トラフィックスケジューリング構成機能を実装する第1のネットワークデバイスについて説明するために一例として使用される。実際のシナリオでは、第1のネットワークデバイスは、第1のデータストリームのトラフィックスケジューリング構成処理を完了する。第1のネットワークデバイスは、さらに、第1のデータストリームの送信経路上のネットワークデバイスであり得る。たとえば、ネットワークデバイスは、ネットワークデバイス04である。ネットワークデバイス04が第1のネットワークデバイスであると仮定する。ネットワークデバイス04がトラフィックスケジューリング構成機能を実装することについては、上記の実装におけるネットワークデバイス01の説明を参照されたい。詳細についてここで再び説明されない。さらに、第2の送話者属性メッセージを受信した後に、ネットワークデバイス04は、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて特定の動作をさらに決定し得る。特に、第2の送話者属性メッセージ中のトラフィックスケジューリング有効化情報中で搬送される有効化フラグフィールドの値が1である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていることを示す。ネットワークデバイス04は、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約する動作を実行しないが、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを直接転送する。第2の送話者属性メッセージ中のトラフィックスケジューリング有効化情報中で搬送される有効化フラグフィールドの値が0である場合、トラフィックスケジューリング機能が有効化されていないことを示す。ネットワークデバイス04は、図1に示されている実装に基づいてリソースを予約するように要求するために第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約する動作を実行する。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、第2の送話者属性メッセージに基づいて第1の送話者属性メッセージを生成する。第2の送話者属性メッセージのペイロードは、第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じである。第2のネットワークデバイスは、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る。
上記の実装によれば、送話者デバイスは、第1の送話者属性メッセージと第2の送話者属性メッセージとを生成し、外に第1の送話者属性メッセージと第2の送話者属性メッセージとを送る。実際のシナリオでは、送話者デバイスは、第2の送話者属性メッセージのみを生成し得、次いで、送話者デバイスは、送話者デバイスの隣接ネットワークデバイスに第2の送話者属性メッセージを送る。たとえば、隣接ネットワークデバイスは、図2のネットワークデバイス03である。ネットワークデバイス03は、第2の送話者属性メッセージをコピーし、第1の送話者属性メッセージを取得するためにコピーされた送話者属性メッセージ中の宛先MACアドレスを変更する。このようにして、送話者デバイスは、ネットワークデバイス01のMACアドレスを知る必要がない。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する。第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送する。
上記の実装によれば、受話者デバイスは、ユニキャストまたはブロードキャスト方式で受話者属性メッセージを送り得る。第2のネットワークデバイスは、受話者属性メッセージを受信し、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送し得る。
図7は、本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイス1000の構造の概略図である。図7に示されている第1のネットワークデバイス1000は、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。第1のネットワークデバイスは、完全分散型モデルを使用するTSN中に展開される。TSNは、送話者デバイスと受話者デバイスとをさらに含む。第1のネットワークデバイスと、送話者デバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。図7に示されるように、第1のネットワークデバイス1000は、受信ユニット1002と、処理ユニット1004と、送信ユニット1006とを含む。
受信ユニット1002は、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信するように構成される。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。
受信ユニット1002は、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。
処理ユニット1004は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定するように構成される。
送信ユニット1006は、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送るように構成される。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために送信経路上のネットワークデバイスを示す。ゲート制御リストは、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、送信経路上のネットワークデバイスを示す。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含む。第1のMACアドレスは、送信経路上のネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用される。第1のポート識別子は、送信経路上のネットワークデバイスが第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
任意選択で、受信ユニット1002が送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信する前に、受信ユニット1002は、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信するようにさらに構成される。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。処理ユニット1004は、MACアドレス要求メッセージに基づいて、第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送るように送信ユニット1006を制御するようにさらに構成される。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
任意選択で、処理ユニット1004は、受話者属性メッセージに基づいて、受話者デバイスが第1のデータストリームを受信することが可能であると決定するようにさらに構成される。処理ユニット1004は、第1の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報と第1の宛先MACアドレスとに基づいて、第1の送話者属性メッセージが、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定するようにさらに構成される。処理ユニット1004は、第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスのポート識別子とに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と送信経路とを決定するようにさらに構成される。
任意選択で、送信ユニット1006は、送話者デバイスに受話者属性メッセージを転送するようにさらに構成される。
任意選択で、受信ユニット1002が受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する前に、受信ユニット1002は、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。処理ユニット1004は、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップするようにさらに構成される。送信ユニット1006は、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送するようにさらに構成される。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、MRPメッセージまたはLRPメッセージである。
図7に示されている第1のネットワークデバイスは、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。完全分散型モデルのTSNでは、データストリームを送信するように構成された第1のネットワークデバイスは、送話者デバイスから受信された第1の送話者属性メッセージと受話者デバイスから受信された受話者属性メッセージとに基づいて第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定する。第1のネットワークデバイスは、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリング情報を含む第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。実施形態において提供される方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
図8は、本出願の一実施形態による第1のネットワークデバイス1100のハードウェア構造の概略図である。図8に示されている第1のネットワークデバイス1100は、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図8に示されるように、第1のネットワークデバイス1100は、プロセッサ1101と、メモリ1102と、インターフェース1103と、バス1104とを含む。インターフェース1103は、ワイヤレスまたはワイヤード方式で実装され得、特に、ネットワークアダプタであり得る。プロセッサ1101と、メモリ1102と、インターフェース1103とは、バス1104を通して接続される。
インターフェース1103は、特に、送信機と受信機とを含み得、第1のネットワークデバイスおよび送話者デバイスと、受話者デバイスと、上記の実施形態における送信経路上のネットワークデバイスとの間で情報を送受信するように構成される。たとえば、インターフェース1103は、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信するのをサポートするように構成される。別の例では、インターフェース1103は、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信するのをサポートするように構成される。さらに別の例では、インターフェース1103は、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送るのをサポートするように構成される。たとえば、インターフェース1103は、図3中の処理S101、S102、およびS104をサポートするように構成される。プロセッサ1101は、上記の実施形態における第1のネットワークデバイスによって実行される処理を実行するように構成される。たとえば、プロセッサ1101は、第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定すること、および/または本明細書において説明される技術のために使用される別の処理を実行することを行うように構成される。たとえば、プロセッサ1101は、図3中の処理S103をサポートするように構成される。メモリ1102は、オペレーティングシステム11021とアプリケーションプログラム11022とを含み、プログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、上記の方法実施形態における第1のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了し得る。任意選択で、メモリ1102は、読取り専用メモリ(英語:Read−only Memory、略してROM)とランダムアクセスメモリ(英語:Random Access Memory、略してRAM)とを含み得る。ROMは、基本入出力システム(英語:Basic Input/Output System、略してBIOS)または埋込みシステムを含む。RAMは、アプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを含む。第1のネットワークデバイス1100を実行する必要があるとき、ROMに組み込まれるBIOSまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第1のネットワークデバイス1100をブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第1のネットワークデバイス1100は、方法実施形態における第1のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了するためにRAM中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行する。
図8が第1のネットワークデバイス1100の簡略化された設計を示すにすぎないことが理解され得る。実際の適用例では、第1のネットワークデバイスは、任意の量のインターフェース、プロセッサ、またはメモリを含み得る。
図9は、本出願の一実施形態による別の第1のネットワークデバイス1200のハードウェア構造の概略図である。図9に示されている第1のネットワークデバイス1200は、上記の実施形態における方法における第1のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図9に示されるように、第1のネットワークデバイス1200は、メイン制御基板1210と、インターフェースボード1230と、スイッチングボード1220と、インターフェースボード1240とを含む。メイン制御基板1210と、インターフェースボード1230および1240と、スイッチングボード1220とは、通信のためにシステムバスを通してシステムバックボードに接続される。メイン制御基板1210は、システム管理、デバイス保守、およびプロトコル処理などの機能を完了するように構成される。スイッチングボード1220は、インターフェースボード間でデータを交換するように構成される(インターフェースボードは、ラインカードまたはサービスボードとも呼ばれる)。インターフェースボード1230および1240は、様々なサービスインターフェース(たとえば、POSインターフェース、GEインターフェース、およびATMインターフェース)を与え、データパケットを転送するように構成される。
インターフェースボード1230は、中央処理ユニット1231と、転送エントリメモリ1234と、物理インターフェースカード1233と、ネットワークプロセッサ1232とを含み得る。中央処理ユニット1231は、インターフェースボードを制御および管理し、メイン制御基板上の中央処理ユニットと通信するように構成される。転送エントリメモリ1234は、転送エントリを記憶するように構成される。物理インターフェースカード1233は、トラフィックを送受信するように構成される。ネットワークプロセッサ1232は、転送エントリに基づいて、トラフィックを送受信するように物理インターフェースカード1233を制御するように構成される。
特に、物理インターフェースカード1233は、送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信し、受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信するように構成される。
第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとを受信した後に、物理インターフェースカード1233は、中央処理ユニット1231を使用することによって中央処理ユニット1211に第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとを送る。中央処理ユニット1211は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとを処理する。
中央処理ユニット1211は、第1のトラフィックスケジューリング情報と第1のデータストリームの送信経路とを決定するようにさらに構成される。
中央処理ユニット1231は、転送エントリメモリ1234中の転送エントリを取得するようにネットワークプロセッサ1232を制御するようにさらに構成される。中央処理ユニット1231は、物理インターフェースカード1233を通して、送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送るようにネットワークプロセッサ1232を制御するようにさらに構成される。
インターフェースボード1240上の動作が本発明のこの実施形態におけるインターフェースボード1230上の動作と同じであることを理解されたい。簡潔のために、詳細について説明されない。この実施形態における第1のネットワークデバイス1200は、上記の方法実施形態における機能および/または様々な実装されたステップに対応し得ることを理解されたい。詳細についてここで説明されない。
さらに、1つまたは複数のメイン制御基板があり得ることに留意されたい。複数のメイン制御基板があるとき、主メイン制御基板と副メイン制御基板とが含まれ得る。1つまたは複数のインターフェースボードがあり得る。より強力なデータ処理能力を有する第1のネットワークデバイスがより多くのインターフェースボードを与える。また、1つまたは複数の物理インターフェースカードがインターフェースボード上にあり得る。スイッチングボードがないことがあるか、1つまたは複数のスイッチングボードがあり得る。複数のスイッチングボードがあるとき、負荷分散および冗長性バックアップが一緒に実装され得る。集中転送アーキテクチャでは、第1のネットワークデバイスは、スイッチングボードを必要としないことがある。インターフェースボードは、システム全体のサービスデータを処理する機能を与える。分散転送アーキテクチャでは、第1のネットワークデバイスは、少なくとも1つのスイッチングボードを有し得る。複数のインターフェースボード間のデータは、大容量のデータ交換および処理能力を与えるためにスイッチングボードを通して交換される。したがって、分散アーキテクチャ中の第1のネットワークデバイスのデータアクセスおよび処理能力は、集中アーキテクチャ中のデバイスのものよりも良好である。どのアーキテクチャが特に使用されるのかは、特定のネットワーキング展開シナリオに依存する。これは本明細書では限定されない。
さらに、本出願の一実施形態は、上記の第1のネットワークデバイスによって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体を与える。コンピュータソフトウェア命令は、上記の方法実施形態を実行するために設計されたプログラムを含む。
図10は、本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイス2000の構造の概略図である。図10に示されている第2のネットワークデバイス2000は、上記の実施形態における方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。第2のネットワークデバイスは、完全分散型モデルを使用するTSN中に展開される。TSNは、第1のネットワークデバイスと受話者デバイスとをさらに含む。第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成される。図10に示されているように、第2のネットワークデバイス2000は、受信ユニット2002と処理ユニット2004とを含む。
受信ユニット2002は、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するように構成される。第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて第1のネットワークデバイスによって決定されるトラフィックスケジューリング情報である。第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含む。トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように第1のネットワークデバイスに要求することを示す。送話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用される。第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先MACアドレスは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスである。受話者属性メッセージは、受話者デバイスが第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用される。受話者属性メッセージは、受話者デバイスのポート識別子を含む。受話者デバイスのポート識別子は、第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される。
処理ユニット2004は、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成するように構成される。
処理ユニット2004は、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するようにさらに構成される。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、送信ユニット2006をさらに含む。受信ユニット2002が第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、受信ユニット2002は、送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。処理ユニット2004は、第2の送話者属性メッセージ中に含まれるトラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップするようにさらに構成される。送信ユニット2006は、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを転送するように構成される。
任意選択で、処理ユニット2004は、第2の送話者属性メッセージに基づいて第1の送話者属性メッセージを生成するようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージのペイロードは、第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じである。送信ユニット2006は、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送るようにさらに構成される。
任意選択で、第2のネットワークデバイスは、送話者デバイスである。受信ユニット2002が第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、送信ユニット2006は、第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送るように構成される。送信ユニット2006は、受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送るようにさらに構成される。第2の送話者属性メッセージは、第1のデータストリームを受信するように受話者デバイスに要求することを示す。第2の送話者属性メッセージは、トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含む。第2の宛先MACアドレスは、受話者デバイスのMACアドレスである。受信ユニット2002は、受話者デバイスによって送られ、第1のネットワークデバイスによって転送された受話者属性メッセージを受信するようにさらに構成される。
任意選択で、送信ユニット2006が第1のネットワークデバイスに第1の送話者属性メッセージを送る前に、送信ユニット2006は、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送るようにさらに構成される。MACアドレス要求メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを取得するために使用される。
受信ユニット2002は、第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス応答メッセージを受信するようにさらに構成される。MACアドレス応答メッセージは、第1のネットワークデバイスのMACアドレスを搬送する。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの期間の開始時間とゲート制御リストのゲート状態とをさらに含む。第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、ゲート制御リストの期間の長さと、ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含む。時間延長情報は、第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される。
任意選択で、第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、MRPメッセージまたはLRPメッセージである。
図10に示されている第のネットワークデバイスは、上記の実施形態の方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。完全分散型モデルのTSNでは、第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、送信経路上の第2のネットワークデバイスは、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成し、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御する。実施形態において提供される方法によれば、拡張されたスケジュールされたトラフィックは、送話者デバイスと受話者デバイスとの間で送信される。これは、送話者デバイスから受話者デバイスへのレイテンシを低減し、レイテンシの安定性を改善するのを助ける。
図11は、本出願の一実施形態による第2のネットワークデバイス2100のハードウェア構造の概略図である。図11に示されている第2のネットワークデバイス2100は、上記の実施形態における方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図11に示されるように、第2のネットワークデバイス2100は、プロセッサ2101と、メモリ2102と、インターフェース2103と、バス2104とを含む。インターフェース2103は、ワイヤレスまたはワイヤード方式で実装され得、特に、ネットワークアダプタであり得る。プロセッサ2101と、メモリ2102と、インターフェース2103とは、バス2104を通して接続される。
インターフェース2103は、特に、送信機と受信機とを含み得、上記の実施形態における第2のネットワークデバイスと第1のネットワークデバイスとの間で情報を送受信するように構成される。たとえば、インターフェース2103は、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するのをサポートするように構成される。たとえば、インターフェース2103は、図3中の処理S105をサポートするように構成される。プロセッサ2101は、上記の実施形態における第2のネットワークデバイスによって実行される処理を実行するように構成される。たとえば、プロセッサ2101は、ゲート制御リストを生成すること、ゲー制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御すること、および/または本明細書において説明された技術のために使用される別の処理を実行することを行うように構成される。たとえば、プロセッサ2101は、図3中の処理S106およびS107をサポートするように構成される。メモリ2102は、オペレーティングシステム21021とアプリケーションプログラム21022とを含み、プログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するときに、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、上記の方法実施形態における第2のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了し得る。任意選択で、メモリ2102は、読取り専用メモリ(英語:Read−only Memory、略してROM)とランダムアクセスメモリ(英語:Random Access Memory、略してRAM)とを含み得る。ROMは、基本入出力システム(英語:Basic Input/Output System、略してBIOS)または埋込みシステムを含む。RAMは、アプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを含む。第2のネットワークデバイス2100を実行する必要があるとき、ROMに組み込まれるBIOSまたは埋込みシステム中のブートローダは、システムをブートして開始することと、第2のネットワークデバイス2100をブートして通常の実行状態に入ることとを行うために使用される。通常の実行状態に入った後に、第2のネットワークデバイス2100は、方法実施形態における第2のネットワークデバイスのプロセシング処理を完了するためにRAM中のアプリケーションプログラムとオペレーティングシステムとを実行する。
図11が第2のネットワークデバイス2100の簡略化された設計を示すにすぎないことが理解され得る。実際の適用例では、第2のネットワークデバイスは、任意の量のインターフェース、プロセッサ、またはメモリを含み得る。
図12は、本出願の一実施形態による別の第2のネットワークデバイス2200のハードウェア構造の概略図である。図12に示されている第2のネットワークデバイス2200は、上記の実施形態における方法における第2のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行し得る。
図12に示されるように、第2のネットワークデバイス2200は、メイン制御基板2210と、インターフェースボード2230と、スイッチングボード2220と、インターフェースボード2240とを含む。メイン制御基板2210と、インターフェースボード2230および2240と、スイッチングボード2220とは、通信のためにシステムバスを通してシステムバックボードに接続される。メイン制御基板2210は、システム管理、デバイス保守、およびプロトコル処理などの機能を完了するように構成される。スイッチングボード2220は、インターフェースボード間でデータを交換するように構成される(インターフェースボードは、ラインカードまたはサービスボードとも呼ばれる)。インターフェースボード2230および2240は、様々なサービスインターフェース(たとえば、POSインターフェース、GEインターフェース、およびATMインターフェース)を与え、データパケットを転送するように構成される。
インターフェースボード2230は、中央処理ユニット2231と、転送エントリメモリ2234と、物理インターフェースカード2233と、ネットワークプロセッサ2232とを含み得る。中央処理ユニット2231は、インターフェースボードを制御および管理し、メイン制御基板上の中央処理ユニットと通信するように構成される。転送エントリメモリ2234は、転送エントリを記憶するように構成される。物理インターフェースカード2233は、トラフィックを送受信するように構成される。ネットワークプロセッサ2232は、転送エントリに基づいて、トラフィックを送受信するように物理インターフェースカード2233を制御するように構成される。
特に、物理インターフェースカード2233は、第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するように構成される。
第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信した後に、物理インターフェースカード2233は、中央処理ユニット2231を使用することによって中央処理ユニット2211に第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送る。中央処理ユニット2211は、第1のトラフィックスケジューリングメッセージを処理する。
中央処理ユニット2211は、第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成するように構成され、ゲート制御リストに基づいて、第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するように構成される。
中央処理ユニット2231は、転送エントリメモリ2234中の転送エントリを取得するようにネットワークプロセッサ2232を制御するようにさらに構成され、中央処理ユニット2231は、物理インターフェースカード2233を使用することによってトラフィックを送受信するようにネットワークプロセッサ2232を制御するようにさらに構成される。
インターフェースボード2240上の動作が本発明のこの実施形態におけるインターフェースボード2230上の動作と同じであることを理解されたい。簡潔のために、詳細について説明されない。この実施形態における第2のネットワークデバイス2200は、上記の方法実施形態における機能および/または様々な実装されたステップに対応し得ることを理解されたい。詳細についてここで説明されない。
さらに、1つまたは複数のメイン制御基板があり得ることに留意されたい。複数のメイン制御基板があるとき、主メイン制御基板と副メイン制御基板とが含まれ得る。1つまたは複数のインターフェースボードがあり得る。より強力なデータ処理能力を有する第2のネットワークデバイスがより多くのインターフェースボードを与える。また、1つまたは複数の物理インターフェースカードがインターフェースボード上にあり得る。スイッチングボードがないことがあるか、1つまたは複数のスイッチングボードがあり得る。複数のスイッチングボードがあるとき、負荷分散および冗長性バックアップが一緒に実装され得る。集中転送アーキテクチャでは、第2のネットワークデバイスは、スイッチングボードを必要としないことがあり、インターフェースボードは、システム全体のサービスデータを処理する機能を与える。分散転送アーキテクチャでは、第2のネットワークデバイスは、少なくとも1つのスイッチングボードを有し得る。複数のインターフェースボード間のデータは、大容量のデータ交換および処理能力を与えるためにスイッチングボードを通して交換される。したがって、分散アーキテクチャ中の第2のネットワークデバイスのデータアクセスおよび処理能力は、集中アーキテクチャ中のデバイスのものよりも良好である。どのアーキテクチャが特に使用されるのかは、特定のネットワーキング展開シナリオに依存する。これは本明細書では限定されない。
さらに、本出願の一実施形態は、上記の第2のネットワークデバイスによって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体を与える。コンピュータソフトウェア命令は、上記の方法実施形態を実行するために設計されたプログラムを含む。
本出願の一実施形態は、ネットワークシステムをさらに含む。ネットワークシステムは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとを含む。第1のネットワークデバイスは、図7、図8、または図9中の第1のネットワークデバイスである。第2のネットワークデバイスは、図10、図11、または図12中の第2のネットワークデバイスである。
本出願で開示される内容に関して説明される方法またはアルゴリズムステップは、ハードウェアによって実装され得るか、またはソフトウェア命令を実行することによってプロセッサによって実装され得る。ソフトウェア命令は、対応するソフトウェアモジュールによって形成され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルハードディスク、CD−ROM、または当技術分野において知られている任意の他の形態の記憶媒体中に位置し得る。たとえば、記憶媒体はプロセッサに結合され、したがって、プロセッサは、記憶媒体から情報を読み取ること、または記憶媒体に情報を書き込むことができる。もちろん、記憶媒体はプロセッサの構成要素であり得る。プロセッサおよび記憶媒体はASIC中に位置し得る。さらに、ASICは、ユーザ機器中に位置し得る。もちろん、プロセッサと記憶媒体とは、個別構成要素としてユーザ機器中に存在し得る。
上記の例のうちの1つまたは複数では、本出願において説明される機能は、ハードウェアまたはハードウェアとソフトウェアとの組合せによって実装され得ることを当業者は認識されたい。本出願がハードウェアとソフトウェアとの組合せによって実装されるとき、ソフトウェアは、1つもしくは複数の命令またはコンピュータ可読媒体中のコードの1つもしくは複数の部分として、コンピュータ可読媒体に記憶され得るか、または送信され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体とを含む。通信媒体は、ある位置から別の位置にコンピュータプログラムを送信することを可能にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータにとってアクセス可能な任意の利用可能な媒体であり得る。
本出願の目的、技術的解決策、および有益な効果については、上記の特定の実装においてさらに詳細に説明される。上記の説明は、本出願の特定の実装にすぎないことを理解されたい。

Claims (34)

  1. トラフィックスケジューリング方法であって、前記トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するタイムセンシティブネットワーキングTSNに適用され、前記TSNは、第1のネットワークデバイスと、送話者デバイスと、受話者デバイスとを含み、前記第1のネットワークデバイスと、前記送話者デバイスと、前記受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成され、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信することであって、前記第1の送話者属性メッセージは、前記送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含み、前記トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように前記第1のネットワークデバイスに要求することを示し、前記送話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用され、前記第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御MACアドレスは、前記第1のネットワークデバイスのMACアドレスであることと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信することであって、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスが前記第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用され、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスのポート識別子を含み、前記受話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用されることと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記第1の送話者属性メッセージと前記受話者属性メッセージとに基づいて前記第1のトラフィックスケジューリング情報と前記第1のデータストリームの送信経路とを決定することと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送ることであって、前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、前記第1のトラフィックスケジューリング情報を含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために前記送信経路上の前記ネットワークデバイスを示し、前記ゲート制御リストは、前記ゲート制御リストに基づいて、前記第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、前記送信経路上の前記ネットワークデバイスを示すことと
    を含む方法。
  2. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含み、前記第1のMACアドレスは、前記送信経路上の前記ネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用され、前記第1のポート識別子は、前記送信経路上の前記ネットワークデバイスが前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの期間の開始時間と前記ゲート制御リストのゲート状態とをさらに含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、前記ゲート制御リストの前記期間の長さと、前記ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含み、前記時間延長情報は、前記第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記第1のネットワークデバイスによって、前記送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信する前に、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信することであって、前記MACアドレス要求メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを取得するために使用されることと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記MACアドレス要求メッセージに基づいて前記第1のネットワークデバイスの前記隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送ることであって、前記MACアドレス応答メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを搬送することと
    をさらに含む、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記第1のネットワークデバイスによって、前記第1の送話者属性メッセージと前記受話者属性メッセージとに基づいて前記第1のトラフィックスケジューリング情報を決定することは、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記受話者属性メッセージに基づいて、前記受話者デバイスが前記第1のデータストリームを受信することが可能であると決定することと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記第1の送話者属性メッセージ中に含まれる前記トラフィックスケジューリング有効化情報と前記第1の宛先MACアドレスとに基づいて、前記第1の送話者属性メッセージが、前記第1のデータストリームの前記第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように前記第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定することと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記第1の送話者属性メッセージと前記受話者デバイスの前記ポート識別子とに基づいて前記第1のトラフィックスケジューリング情報と前記送信経路とを決定することと
    を特に含む、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記第1のネットワークデバイスによって、前記送話者デバイスに前記受話者属性メッセージを転送することをさらに含む、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記第1のネットワークデバイスによって、前記受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信する前に、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信することであって、前記第2の送話者属性メッセージは、前記第1のデータストリームを受信するように前記受話者デバイスに要求することを示し、前記第2の送話者属性メッセージは、前記トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、前記第2の宛先MACアドレスは、前記受話者デバイスのMACアドレスであることと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記第2の送話者属性メッセージ中に含まれる前記トラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、前記第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップすることと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記受話者デバイスに前記第2の送話者属性メッセージを転送することと
    をさらに含む、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、複数登録プロトコルMRPメッセージまたはリンクローカル登録プロトコルLRPメッセージである、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。
  10. トラフィックスケジューリング方法であって、前記トラフィックスケジューリング方法は、完全分散型モデルを使用するタイムセンシティブネットワーキングTSNに適用され、前記TSNは、第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとを含み、前記第1のネットワークデバイスと、前記第2のネットワークデバイスと、前記受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成され、前記方法は、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信することであって、前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて前記第1のネットワークデバイスによって決定されるトラフィックスケジューリング情報であり、前記第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含み、前記トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの前記第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように前記第1のネットワークデバイスに要求することを示し、前記送話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用され、前記第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御MACアドレスは、前記第1のネットワークデバイスのMACアドレスであり、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスが前記第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用され、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスのポート識別子を含み、前記受話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用されることと、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成することと、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記ゲート制御リストに基づいて、前記第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御することと
    を含む方法。
  11. 前記第2のネットワークデバイスによって、前記第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信することであって、前記第2の送話者属性メッセージは、前記第1のデータストリームを受信するように前記受話者デバイスに要求することを示し、前記第2の送話者属性メッセージは、前記トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、前記第2の宛先MACアドレスは、前記受話者デバイスのMACアドレスであることと、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記第2の送話者属性メッセージ中に含まれる前記トラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、前記第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップすることと、
    前記第1のネットワークデバイスによって、前記受話者デバイスに前記第2の送話者属性メッセージを転送することと
    をさらに含む請求項10に記載の方法。
  12. 前記第2のネットワークデバイスによって、前記第2の送話者属性メッセージに基づいて前記第1の送話者属性メッセージを生成することであって、前記第2の送話者属性メッセージのペイロードは、前記第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じであることと、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記第1のネットワークデバイスに前記第1の送話者属性メッセージを送ることと
    をさらに含む請求項11に記載の方法。
  13. 前記第2のネットワークデバイスは、前記送話者デバイスであり、前記第2のネットワークデバイスによって、前記第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記第1のネットワークデバイスに前記第1の送話者属性メッセージを送ることと、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送ることであって、前記第2の送話者属性メッセージは、前記第1のデータストリームを受信するように前記受話者デバイスに要求することを示し、前記第2の送話者属性メッセージは、前記トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、前記第2の宛先MACアドレスは、前記受話者デバイスのMACアドレスであることと、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記受話者デバイスによって送られ、前記第1のネットワークデバイスによって転送された前記受話者属性メッセージを受信することと
    をさらに含む請求項10に記載の方法。
  14. 前記第2のネットワークデバイスによって、前記第1のネットワークデバイスに前記第1の送話者属性メッセージを送る前に、
    前記第2のネットワークデバイスによって、前記第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送ることであって、前記MACアドレス要求メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを取得するために使用されることと、
    前記第2のネットワークデバイスは、前記第2のネットワークデバイスの前記隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス応答メッセージを受信することであって、前記MACアドレス応答メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを搬送することと
    をさらに含む請求項12または13に記載の方法。
  15. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの期間の開始時間と前記ゲート制御リストのゲート状態とをさらに含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、前記ゲート制御リストの前記期間の長さと、前記ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む、請求項10乃至14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含み、前記時間延長情報は、前記第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、複数登録プロトコルMRPメッセージまたはリンクローカル登録プロトコルLRPメッセージである、請求項10乃至16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 第1のネットワークデバイスであって、前記第1のネットワークデバイスは、完全分散型モデルを使用するタイムセンシティブネットワーキングTSN内で使用され、前記TSNは、送話者デバイスと、受話者デバイスとをさらに含み、前記第1のネットワークデバイスと、前記送話者デバイスと、前記受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成され、前記第1のネットワークデバイスは、
    前記送話者デバイスによって送られた第1の送話者属性メッセージを受信するように構成された受信機であって、前記第1の送話者属性メッセージは、前記送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含み、前記トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように前記第1のネットワークデバイスに要求することを示し、前記送話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用され、前記第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御MACアドレスは、前記第1のネットワークデバイスのMACアドレスであり、
    前記受信機は、前記受話者デバイスによって送られた受話者属性メッセージを受信するようにさらに構成され、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスが前記第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用され、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスのポート識別子を含み、前記受話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される、受信機と、
    前記第1の送話者属性メッセージと前記受話者属性メッセージとに基づいて前記第1のトラフィックスケジューリング情報と前記第1のデータストリームの送信経路とを決定するように構成されたプロセッサと、
    前記送信経路上のネットワークデバイスに第1のトラフィックスケジューリングメッセージを送るように構成された送信機であって、前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、前記第1のトラフィックスケジューリング情報を含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、ゲート制御リストを生成するために前記送信経路上の前記ネットワークデバイスを示し、前記ゲート制御リストは、前記ゲート制御リストに基づいて、前記第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するために、前記送信経路上の前記ネットワークデバイスを示す、送信機と
    を備える第1のネットワークデバイス。
  19. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1のMACアドレスと第1のポート識別子とを含み、前記第1のMACアドレスは、前記送信経路上の前記ネットワークデバイスのMACアドレスを示すために使用され、前記第1のポート識別子は、前記送信経路上の前記ネットワークデバイスが前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するポートを示すために使用される、請求項18に記載の第1のネットワークデバイス。
  20. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの期間の開始時間と前記ゲート制御リストのゲート状態とをさらに含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、前記ゲート制御リストの前記期間の長さと、前記ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む、請求項18または19に記載の第1のネットワークデバイス。
  21. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含み、前記時間延長情報は、前記第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される、請求項20に記載の第1のネットワークデバイス。
  22. 前記受信機が前記送話者デバイスによって送られた前記第1の送話者属性メッセージを受信する前に、
    前記受信機は、前記第1のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス要求メッセージを受信するようにさらに構成され、前記MACアドレス要求メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを取得するために使用され、
    前記プロセッサは、前記MACアドレス要求メッセージに基づいて、前記第1のネットワークデバイスの前記隣接ネットワークデバイスにMACアドレス応答メッセージを送るように前記送信機を制御するようにさらに構成され、前記MACアドレス応答メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを搬送する、請求項18乃至21のいずれか1項に記載の第1のネットワークデバイス。
  23. 前記プロセッサは、前記受話者属性メッセージに基づいて、前記受話者デバイスが前記第1のデータストリームを受信することが可能であると決定するようにさらに構成され、
    前記プロセッサは、前記第1の送話者属性メッセージ中に含まれる前記トラフィックスケジューリング有効化情報と前記第1の宛先MACアドレスとに基づいて、前記第1の送話者属性メッセージが、前記第1のデータストリームの前記第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように前記第1のネットワークデバイスに要求するために使用されると決定するようにさらに構成され、
    前記プロセッサは、前記第1の送話者属性メッセージと前記受話者デバイスの前記ポート識別子とに基づいて前記第1のトラフィックスケジューリング情報と前記送信経路とを決定するようにさらに構成された、請求項18乃至22のいずれか1項に記載の第1のネットワークデバイス。
  24. 前記送信機が、前記送話者デバイスに前記受話者属性メッセージを転送するようにさらに構成された、請求項18乃至23のいずれか1項に記載の第1のネットワークデバイス。
  25. 前記受信機が、前記受話者デバイスによって送られた前記受話者属性メッセージを受信する前に、
    前記受信機が、前記送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信するようにさらに構成され、前記第2の送話者属性メッセージは、前記第1のデータストリームを受信するように前記受話者デバイスに要求することを示し、前記第2の送話者属性メッセージは、前記トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、前記第2の宛先MACアドレスは、前記受話者デバイスのMACアドレスであり、
    前記プロセッサが、前記第2の送話者属性メッセージ中に含まれる前記トラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、前記第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップするようにさらに構成され、
    前記送信機が、前記受話者デバイスに前記第2の送話者属性メッセージを転送するようにさらに構成された、請求項18乃至24のいずれか1項に記載の第1のネットワークデバイス。
  26. 前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、複数登録プロトコルMRPメッセージまたはリンクローカル登録プロトコルLRPメッセージである、請求項18乃至25のいずれか1項に記載の第1のネットワークデバイス。
  27. 第2のネットワークデバイスであって、前記第2のネットワークデバイスは、完全分散型モデルを使用するタイムセンシティブネットワーキングTSN内で使用され、前記TSNは、第1のネットワークデバイスと、第2のネットワークデバイスと、受話者デバイスとを含み、前記第1のネットワークデバイスと、前記第2のネットワークデバイスと、前記受話者デバイスとは、データストリームを送信するように構成され、前記第2のネットワークデバイスは、
    前記第1のネットワークデバイスによって送られた第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信するように構成された受信機であって、前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージは、第1のトラフィックスケジューリング情報を含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、第1の送話者属性メッセージと受話者属性メッセージとに基づいて前記第1のネットワークデバイスによって決定されるトラフィックスケジューリング情報であり、前記第1の送話者属性メッセージは、送話者デバイスのポート識別子とトラフィックスケジューリング有効化情報とを含み、前記トラフィックスケジューリング有効化情報は、第1のデータストリームの前記第1のトラフィックスケジューリング情報を割り振るように前記第1のネットワークデバイスに要求することを示し、前記送話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの出口ポートを示すために使用され、前記第1の送話者属性メッセージ中に含まれる第1の宛先媒体アクセス制御MACアドレスは、前記第1のネットワークデバイスのMACアドレスであり、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスが前記第1のデータストリームの受信端であることを示すために使用され、前記受話者属性メッセージは、前記受話者デバイスのポート識別子を含み、前記受話者デバイスの前記ポート識別子は、前記第1のデータストリームの入口ポートを示すために使用される、受信機と、
    前記第1のトラフィックスケジューリング情報に基づいてゲート制御リストを生成するように構成されたプロセッサであって、
    前記ゲート制御リストに基づいて、前記第1のデータストリームを送信するために使用されるポートの状態を制御するように構成されたプロセッサと
    を備える第2のネットワークデバイス。
  28. 前記第2のネットワークデバイスが送信機をさらに備え、前記受信機が、前記第1のネットワークデバイスによって送られた前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、
    前記受信機が、前記送話者デバイスによって送られた第2の送話者属性メッセージを受信するようにさらに構成され、前記第2の送話者属性メッセージは、前記第1のデータストリームを受信するように前記受話者デバイスに要求することを示し、前記第2の送話者属性メッセージは、前記トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、前記第2の宛先MACアドレスは、前記受話者デバイスのMACアドレスであり、
    前記プロセッサが、前記第2の送話者属性メッセージ中に含まれる前記トラフィックスケジューリング有効化情報に基づいて、前記第1のデータストリームを送信するためのリソースを予約するのをスキップするようにさらに構成され、
    前記受信機が、前記受話者デバイスに前記第2の送話者属性メッセージを転送するようにさらに構成された、請求項27に記載の第2のネットワークデバイス。
  29. 前記プロセッサが、前記第2の送話者属性メッセージに基づいて前記第1の送話者属性メッセージを生成するようにさらに構成され、前記第2の送話者属性メッセージのペイロードは、前記第1の送話者属性メッセージのペイロードと同じであり、
    前記送信機が、前記第1のネットワークデバイスに前記第1の送話者属性メッセージを送るようにさらに構成された、請求項28に記載の第2のネットワークデバイス。
  30. 前記第2のネットワークデバイスは送信機をさらに備え、前記第2のネットワークデバイスは前記送話者デバイスであり、前記受信機が前記第1のネットワークデバイスによって送られた前記第1のトラフィックスケジューリングメッセージを受信する前に、
    前記送信機が、前記第1のネットワークデバイスに前記第1の送話者属性メッセージを送るように構成され、
    前記送信機が、前記受話者デバイスに第2の送話者属性メッセージを送るようにさらに構成され、前記第2の送話者属性メッセージは、前記第1のデータストリームを受信するように前記受話者デバイスに要求することを示し、前記第2の送話者属性メッセージは、前記トラフィックスケジューリング有効化情報と第2の宛先MACアドレスとを含み、前記第2の宛先MACアドレスは、前記受話者デバイスのMACアドレスであり、
    前記受信機が、前記受話者デバイスによって送られ、前記第1のネットワークデバイスによって転送された前記受話者属性メッセージを受信するようにさらに構成された、請求項27に記載の第2のネットワークデバイス。
  31. 前記送信機が前記第1のネットワークデバイスに前記第1の送話者属性メッセージを送る前に、
    前記送信機が、前記第2のネットワークデバイスの隣接ネットワークデバイスにMACアドレス要求メッセージを送るようにさらに構成され、前記MACアドレス要求メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを取得するために使用され、
    前記受信機が、前記第2のネットワークデバイスの前記隣接ネットワークデバイスによって送られたMACアドレス応答メッセージを受信するように構成され、前記MACアドレス応答メッセージは、前記第1のネットワークデバイスの前記MACアドレスを搬送する、請求項29または30に記載の第2のネットワークデバイス。
  32. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの期間の開始時間と前記ゲート制御リストのゲート状態とをさらに含み、前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、前記ゲート制御リストの各期間中のタイムスロットの量と、前記ゲート制御リストの前記期間の長さと、前記ゲート制御リストのタイムスロットの長さとの情報の少なくとも2つの部分をさらに含む、請求項27乃至31のいずれか1項に記載の第2のネットワークデバイス。
  33. 前記第1のトラフィックスケジューリング情報は、時間延長情報をさらに含み、前記時間延長情報は、前記第1のトラフィックスケジューリング情報が効力を生じる前の現在有効なトラフィックスケジューリング情報の延長時間を示すために使用される、請求項32に記載の第2のネットワークデバイス。
  34. トラフィックスケジューリングシステムであって、前記システムは、第1のネットワークデバイスと第2のネットワークデバイスとを含み、前記第1のネットワークデバイスは、請求項18乃至26のいずれか1項に記載の前記第1のネットワークデバイスであり、前記第2のネットワークデバイスは、請求項27乃至33のいずれか1項に記載の前記第2のネットワークデバイスである、トラフィックスケジューリングシステム。
JP2021512794A 2018-09-07 2019-07-01 トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステム Active JP7309859B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811044283.4 2018-09-07
CN201811044283.4A CN110891026B (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种流量调度方法、设备及系统
PCT/CN2019/094138 WO2020048206A1 (zh) 2018-09-07 2019-07-01 一种流量调度方法、设备及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021536708A true JP2021536708A (ja) 2021-12-27
JP7309859B2 JP7309859B2 (ja) 2023-07-18

Family

ID=69721584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021512794A Active JP7309859B2 (ja) 2018-09-07 2019-07-01 トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステム

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11570119B2 (ja)
EP (1) EP3840311B1 (ja)
JP (1) JP7309859B2 (ja)
KR (1) KR102536085B1 (ja)
CN (1) CN110891026B (ja)
WO (1) WO2020048206A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022167764A (ja) * 2021-04-22 2022-11-04 四零四科技股▲ふん▼有限公司 タイム・センシティブ・ネットワークキング(tsn)ネットワークにおいてクラスベースのスケジューリングをサポートするために用いる装置および方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7374849B2 (ja) * 2020-06-01 2023-11-07 株式会社東芝 通信システム、通信方法およびプログラム
CN111740924B (zh) * 2020-07-29 2022-03-01 上海交通大学 一种时间敏感网络门控机制流量整形与路由规划调度方法
CN113079133B (zh) * 2021-03-16 2021-12-07 深圳市盛博科技嵌入式计算机有限公司 一种网关的数据传输方法和网关设备
US11956160B2 (en) * 2021-06-01 2024-04-09 Mellanox Technologies, Ltd. End-to-end flow control with intermediate media access control security devices
CN114124839B (zh) * 2021-09-07 2023-06-06 中国联合网络通信集团有限公司 接口板和数据处理方法
KR102595945B1 (ko) * 2022-01-04 2023-10-30 네스트필드(주) 산업용 IoT에서 사용되는 TSN 네트워크를 위한 비결정적 중단을 제거하는 공동 트래픽 라우팅 및 스케줄링 방법
KR102620137B1 (ko) * 2022-02-22 2024-01-02 네스트필드(주) Tsn 트래픽 스케줄링에 대한 구현 및 평가 방법
CN115915098B (zh) * 2023-02-15 2023-06-06 鹏城实验室 一种5g与tsn跨域ptp中bmca实现方法
CN117278891B (zh) * 2023-11-21 2024-04-12 北京智芯微电子科技有限公司 数据传输系统、数据传输方法及芯片

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3217614A1 (en) * 2016-03-09 2017-09-13 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Multiplexing method for scheduled frames in an ethernet switch

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2719126A4 (en) * 2011-06-08 2015-02-25 Samsung Electronics Co Ltd IMPROVED STREAM RESERVATION PROTOCOL FOR AUDIO VIDEO NETWORKS
US8516130B2 (en) * 2011-06-30 2013-08-20 Harman International Industries, Incorporated Using non-AVB application layer interface and message to establish a connection over an AVB network
US8977769B2 (en) * 2012-01-17 2015-03-10 Harman International Industries, Incorporated System for managing lossless failover in an audio-bridging (AVB) network
US9854325B2 (en) * 2014-06-16 2017-12-26 Harman International Industries, Inc. Limp-home operation of audio video bridging networks
US10447583B2 (en) * 2015-11-09 2019-10-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Packet processing technique for a communication network
US10659374B2 (en) * 2017-09-29 2020-05-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for controlling frame transmission
JP6768625B2 (ja) * 2017-11-17 2020-10-14 株式会社東芝 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
WO2019145028A1 (en) * 2018-01-24 2019-08-01 Renesas Electronics Corporation Time-sensitive networking
US10862802B1 (en) * 2018-04-09 2020-12-08 Xilinx, Inc. Systems and methods for frame lookup and forwarding in a network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3217614A1 (en) * 2016-03-09 2017-09-13 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Multiplexing method for scheduled frames in an ethernet switch

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Bridges and Bridged Networks: Amendment: Stream Reservation Protocol (SRP) Enhancements and Performa", IEEE P802.LQCC/D2.3, JPN6022018420, 3 May 2018 (2018-05-03), ISSN: 0004932408 *
LUXI ZHAO, ET AL.: "Timing Analysis of AVB Traffic in TSN Networks using Network Calculus", 2018 IEEE REAL-TIME AND EMBEDDED TECHNOLOGY AND APPLICATIONS SYMPOSIUM (RTAS), JPN6022050384, 11 April 2018 (2018-04-11), ISSN: 0004932409 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022167764A (ja) * 2021-04-22 2022-11-04 四零四科技股▲ふん▼有限公司 タイム・センシティブ・ネットワークキング(tsn)ネットワークにおいてクラスベースのスケジューリングをサポートするために用いる装置および方法
JP7208340B2 (ja) 2021-04-22 2023-01-18 四零四科技股▲ふん▼有限公司 タイム・センシティブ・ネットワークキング(tsn)ネットワークにおいてクラスベースのスケジューリングをサポートするために用いる装置および方法
US11824788B2 (en) 2021-04-22 2023-11-21 Moxa Inc. Apparatuses and methods for supporting class-based scheduling in a time-sensitive networking (TSN) network

Also Published As

Publication number Publication date
JP7309859B2 (ja) 2023-07-18
US20210194819A1 (en) 2021-06-24
KR102536085B1 (ko) 2023-05-26
EP3840311B1 (en) 2024-01-24
CN110891026A (zh) 2020-03-17
EP3840311A4 (en) 2021-11-10
EP3840311A1 (en) 2021-06-23
CN110891026B (zh) 2022-11-25
US20230066271A1 (en) 2023-03-02
KR20210046068A (ko) 2021-04-27
US11570119B2 (en) 2023-01-31
WO2020048206A1 (zh) 2020-03-12
US11909661B2 (en) 2024-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7309859B2 (ja) トラフィックスケジューリング方法、デバイス、およびシステム
WO2020253538A1 (zh) 虚拟网络群组的广播方法、装置、设备及系统
US9178811B2 (en) Method, apparatus and system for generating label forwarding table on ring topology
JP6032824B2 (ja) パケット交換通信網におけるスケジューリング方法、エンドノード及びコアネットワークスイッチ
CN113132229B (zh) 段标识的确定方法和设备
KR102410422B1 (ko) 네트워크에서의 분산 프로세싱
EP2827553B1 (en) Rapid startup with dynamic reservation capabilities for network communication systems
WO2021063191A1 (zh) 一种报文转发方法、设备及系统
WO2022078232A1 (zh) 确定性业务的转发方法及装置
JP2003198584A (ja) アイソクロナスデータストリーム接続の確立装置及び方法
EP3420691A1 (en) Data streaming with layer 2 and layer 3 reservations
US20150156134A1 (en) Method For Transmitting Data In A Packet-Oriented Communications Network And Correspondingly Configured User Terminal In Said Communications Network
US10193941B2 (en) Interworking between first protocol entity of stream reservation protocol and second protocol entity of routing protocol
EP3420692B1 (en) Data streaming with layer 2 and layer 3 reservations
US11706278B2 (en) Prioritized MSRP transmissions to reduce traffic interruptions
CN116233031B (zh) 一种时间敏感网络交换机模型的实现方法
WO2022057706A1 (zh) 一种数据传输方法及相关设备
US9391850B2 (en) Method and apparatus for quality-of-service (QoS) management
JP2001268105A (ja) データ転送方法及びデータ通信システム
JP2011061716A (ja) データ配信ネットワークシステム及びデータ配信方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210415

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210415

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220803

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230328

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230328

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230406

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20230411

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: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230705

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7309859

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150