| No | 263799 |
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| 標題（和） | ［依頼講演］TSNの実現に向けたタイムアウェアシェイパーのソフトウェア実装 |
| 標題（英） | [Invited Lecture] Implementation of a Software-based Time-aware Shaper for TSN |
| 研究会名（和） | 通信方式, 回路とシステム |
| 研究会名（英） | Communication Systems, Circuits and Systems |
| 開催年月日 | 2020-02-27 |
| 終了年月日 | 2020-02-28 |
| 会議種別コード | 5 |
| 共催団体名（和） | |
| 資料番号 | CAS2019-106, CS2019-106 |
| 抄録（和） | 本発表では，指定時刻送信機能を用いてタイム・センシティブ・ネットワーキング向けのトラヒックシェーピングを行う手法を紹介する．ホスト上で動作するランタイム・スケジューラとネットワークインタフェースカード（NIC）の指定時刻送信機能を連携させることで，IEEE 802.1Qbv 規格に基づいた送信制御（タイムアウェアシェーピング）を実現する．本提案手法では，ランタイム・スケジューラがスケジューリング情報（ゲート制御リスト）からゲート制御エントリを適切なタイミングでプリフェッチし，各イーサネットフレームの送信開始時時刻を算出する．NIC側では，細粒度に送信タイミングを制御できる指定時刻送信機能を用いて，算出された送信開始時刻に基づき各フレームを送信する．提案手法を実装して，高帯域のベストエフォート型トラヒックと複数の高優先度トラヒックを混在させた環境で評価を行った結果，リアルタイム性が求められる高優先フレームを，予め与えられたスケジューリング情報によって指定されたタイミングで送信できることを確認した．また，NIC の指定時刻送信機能を無効化した場合と比較して，高優先度トラヒックのフレーム送信間隔のジッタ，及び，伝送遅延のジッタが大幅に改善（それぞれ0.1マイクロ秒未満）されることを確認した． |
| 抄録（英） | In this lecture, we present the design, implementation, and evaluation of a time-aware shaper, which is a traffic shaper specifically designed for IEEE 802.1Qbv-compliant time-sensitive networks. The proposed design includes a run-time scheduler and a network interface card (NIC) that supports a time-based transmission scheme (i.e., launch-time feature). The run-time scheduler prefetches information (i.e., gate control entry) ahead of time from a given gate control list. With the prefetched information, the scheduler determines a launch time for each frame, and the NIC controls the time at which the transmission of each frame is started in a highly punctual manner. Evaluation results show that the proposed shaper triggers transmission of multiple time-sensitive streams at their intended timings in accordance with a given gate control list, even in the presence of high-bandwidth background traffic. Furthermore, we compare the timing accuracy of frame transmission with and without use of the launch-time feature of the NIC. Results indicate that the proposed shaper significantly reduces jitter of time-sensitive streams (to less than 0.1us) unlike a baseline implementation that does not use the launch-time feature. |
| 収録資料名（和） | 電子情報通信学会技術研究報告 |
| 収録資料の巻号 | Vol.119, No.423,424 |
| ページ開始 | 49 |
| ページ終了 | 54 |
| キーワード（和） | タイム・センシティブ・ネットワーキング,TSN,IEEE 802.1Qbv,タイム・アウェア・シェーパー |
| キーワード（英） | Time-Sensitive Networking,TSN,IEEE 802.1Qbv,Time-aware Shaper |
| 本文の言語 | JPN |
| 著者（和） | オゲ ヤースィン |
| 著者（ヨミ） | オゲ ヤースィン |
| 著者（英） | Yasin Oge |
| 所属機関（和） | 株式会社 東芝 |
| 所属機関（英） | Toshiba Corporation |
| 著者（和） | 小林優太 |
| 著者（ヨミ） | コバヤシ ユウタ |
| 著者（英） | Yuta Kobayashi |
| 所属機関（和） | 株式会社 東芝 |
| 所属機関（英） | Toshiba Corporation |
| 著者（和） | 山浦隆博 |
| 著者（ヨミ） | ヤマウラ タカヒロ |
| 著者（英） | Takahiro Yamaura |
| 所属機関（和） | 株式会社 東芝 |
| 所属機関（英） | Toshiba Corporation |
| 著者（和） | 前川智則 |
| 著者（ヨミ） | マエガワ トモノリ |
| 著者（英） | Tomonori Maegawa |
| 所属機関（和） | 株式会社 東芝 |
| 所属機関（英） | Toshiba Corporation |