| 講演名 | 2020-02-27 ［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 オゲ ヤースィン(東芝), 小林 優太(東芝), 山浦 隆博(東芝), 前川 智則(東芝), |
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| 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. |
| 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 |
| 資料番号 | CAS2019-106,CS2019-106 |
| 発行日 | 2020-02-20 (CAS, CS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CS / CAS |
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| 開催期間 | 2020/2/27(から2日開催) |
| 開催地（和） | 崇城大学 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | ネットワークプロセッサ，通信のための信号処理回路，無線LAN/PAN，一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 中里 秀則(早大) / 山脇 大造(日立) |
| 委員長氏名（英） | Hidenori Nakazato(Waseda Univ.) / Taizo Yamawaki(Hitachi) |
| 副委員長氏名（和） | 寺田 純(NTT) / 高島 康裕(北九州市大) |
| 副委員長氏名（英） | Jun Terada(NTT) / Yasuhiro Takashima(Univ. of Kitakyushu) |
| 幹事氏名（和） | 金井 謙治(早大) / 名倉 健一(三菱電機) / 中村 洋平(日立) / 佐藤 隆英(山梨大) |
| 幹事氏名（英） | Kenji Kanai(Waseda Univ.) / Kenichi Nakura(Mitsubishi Electric) / Yohei Nakamura(Hitachi) / Takahide Sato(Yamanashi Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 原 一貴(NTT) / 斉藤 洋之(OKI) / 佐藤 弘樹(ソニーLSIデザイン) / 山口 基(ルネサスエレクトロニクス) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kazutaka Hara(NTT) / Hiroyuki Saito(OKI) / Hiroki Sato(Sony LSI Design) / Motoi Yamaguchi(Renesas Electronics) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Communication Systems / Technical Committee on Circuits and Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（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 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Lecture] Implementation of a Software-based Time-aware Shaper for TSN |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | タイム・センシティブ・ネットワーキング / Time-Sensitive Networking |
| キーワード(2)（和/英） | TSN / TSN |
| キーワード(3)（和/英） | IEEE 802.1Qbv / IEEE 802.1Qbv |
| キーワード(4)（和/英） | タイム・アウェア・シェーパー / Time-aware Shaper |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | オゲ ヤースィン / Yasin Oge |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 株式会社 東芝(略称：東芝) Toshiba Corporation(略称：Toshiba) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小林 優太 / Yuta Kobayashi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 株式会社 東芝(略称：東芝) Toshiba Corporation(略称：Toshiba) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山浦 隆博 / Takahiro Yamaura |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 株式会社 東芝(略称：東芝) Toshiba Corporation(略称：Toshiba) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 前川 智則 / Tomonori Maegawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 株式会社 東芝(略称：東芝) Toshiba Corporation(略称：Toshiba) |
| 発表年月日 | 2020-02-27 |
| 資料番号 | CAS2019-106,CS2019-106 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | CAS-423,CS-424 |
| ページ範囲 | pp.49-54(CAS), pp.49-54(CS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-02-20 (CAS, CS) |