3.Ethernet TSN

LAN と基幹網の主役になるイーサネット イーサネットは、登場以来競争の歴史だ(図1)。1980年2月 IEEE802 規格が正式に決まり、イーサネットは始まった。IEEE802 の名称はこの会議の開催日に由来する。登場 […]

Ethernet TSN の狙いは明確だ。インターネットや各種クラウドサービスから、IoT の様々なデバイスまでをシームレスにカバーすることだ（図1 参照）。 しかし、Ethernet TSN が新たな産業用イーサネット […]

Ethernet TSN のキーポイントは、サイクル時間や遅延時間に敏感な制御データ、伝送帯域に敏感な映像や音声などのストリーミングデータと再送を許容できる Best Effort データの混在を実現することだ。もちろん […]

【1】1マイクロ秒以下の時刻精度 時分割多重を実現するためには、スイッチなどの伝送装置や、システム構成によっては送受信ノードの時刻同期が必要だ。同じ時刻に全てのスイッチやノードが、一斉に時間帯を切り替えることで時分割多重 […]

【2】BMCA/【3】クロックドメイン 通信機器やノードの時刻同期をとる前に、必要なことが2つある。時刻同期の基準時間となる「グランドマスタ(GM)」の選択と、時刻同期の配信経路を確定しクロックドメイン(時刻同期の範囲) […]

【4】第2層 PTP メッセージ/【5】Peer-to-Peer メカニズム/【6】2ステップクロック BMCA で時刻基準となる 「GM」 が決定し、時刻同期をとる領域である「クロックドメイン」と時刻情報の「配信経路」 […]

カーナビでおなじみの位置情報を提供する衛星を「GPS」とか「GPS衛星」と一般的には呼んでいる。しかし、GPS は米国が打ち上げた衛星のことだ。米国はいち早く、軍用や航空機・船舶等の航法支援用として衛星を打ち上げ、サービ […]

工場や物流現場の様々な機械やロボットを期待通りに動かすためには「ハード・リアルタイム」が欠かせない。Ethernet TSN は、ハード・リアルタイムを実現する基本的な仕組みとして、時刻同期による時分割多重を導入した。一 […]

イーサネットフレームの変更は久しぶりだ。1988年に IEEE802.1Q-1988 に VLAN が追加されて以来だ。VLAN 追加での一番の懸念事項は、フレーム長が4バイト長くなり長さ制限でフレームが廃棄される恐れが […]

プリエンプションは、分割した最初のフレームを「開始フラグメント」、その後に幾つかの「継続フラグメント」が続き、最後に「最終フラグメント」になる構造だ。開始／複数の継続／最終フラグメントを順序を含め識別するコードを埋め込み […]

開始フラグメント、継続フラグメントと最終フラグメントの構造はお話しした。開始フラグメントの SMD-Sx 、SMD-Cx とFragment Count の8ビットの不思議な数値について説明する。 SMD-Sx 図1 の […]

Ethernet TSN の QoS 体系での位置づけは図1 のようになっていて、優先制御と帯域制御を組み合わせることで、リアルタイム性を実現している。優先制御は SPQ(Strict Priority Queueing […]

従来のアナログ AV 機器は、ほぼ全ての機器を 1対1 でケーブル接続することが常識だ。しかも、ケーブルやコネクタ規格はインタフェースごとに異なるため、オーディオ機器の背面には多くのコネクタがあり、様々なケーブルが這いま […]

SRP(Stream Reservation Protocol:ストリーム予約プロトコル)は、ストリームの配信経路を確定し、経路上のスイッチやエンドステーション(映像表示装置など)の帯域確保と最悪時の遅延時間の確認を行う […]

ネットワーク構成を単純化したモデルで、改めて MSRP の動作と Talker と Listener が送信する各種パラメータを説明したい。 図1 はMSRP 説明モデルで、次の要素からできている。全ての要素には MSR […]

Asking、Advertise、Ready メッセージを交換することで、Talker/Listener 間の帯域や遅延時間などの QoS リソース確保を行うことはすでに説明した。これら以外にも、Talker/Liste […]

Ethernet TSN は、ハードリアルタイムが必要な工作機械などの制御データとその他のデータの時間帯を分けている。制御データが収まる「CDT専用時間帯」は、従来のフィールドバス同様に厳密なタイミングやデータ量設計を行 […]

CBS( Credit Based Shaper)の基本動作原理は、リーキーバケットモデルだ。図1 の様に、蛇口から注いだ水がバケツの穴から常に一定量漏れ出すモデルだ。さらに細かく分類すれば「 Leaky bucket […]

Ethernet TSN は、制御データを確実に伝送する「CDT 専用時間帯」と、プロトコル制御データ(gPTP、SRP 等)、映像ストリームやファイルなどの Best Effort データを伝送する「その他時間帯」に分 […]