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JP7642173B2 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, CONTROL CIRCUIT, STORAGE MEDIUM, AND - Google Patents

COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, CONTROL CIRCUIT, STORAGE MEDIUM, AND Download PDF

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JP7642173B2
JP7642173B2 JP2024562154A JP2024562154A JP7642173B2 JP 7642173 B2 JP7642173 B2 JP 7642173B2 JP 2024562154 A JP2024562154 A JP 2024562154A JP 2024562154 A JP2024562154 A JP 2024562154A JP 7642173 B2 JP7642173 B2 JP 7642173B2
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Description

本開示は、通信システムで使用される通信装置、通信システム、制御回路、記憶媒体および通信方法に関する。 The present disclosure relates to a communication device, a communication system, a control circuit, a storage medium and a communication method used in a communication system.

3GPP(登録商標)(3rd Generation Partnership Project)では、リリース16において、5G(5th Generation)システムの機能として、5Gシステムを仮想的なブリッジとみなして、5Gシステム外のTSN(Time Sensitive Networking)ドメイン上に配置される制御機器間のEthernet(登録商標)通信を、5Gシステムを介して転送する機能であるTSN TSC(TSN Time Sensitive Communication)をサポートすることが標準化された。TSNはEthernetベースの技術であるため、TSN TSCによって5Gシステムで転送されるPDU(Protocol Data Unit)タイプは、Ethernetタイプに限定される。 In Release 16, the 3GPP (registered trademark) (3rd Generation Partnership Project) standardized the support of TSN TSC (TSN Time Sensitive Communication), a function for 5G (5th Generation) systems that treats the 5G system as a virtual bridge and transfers Ethernet (registered trademark) communications between control devices located on a TSN (Time Sensitive Networking) domain outside the 5G system via the 5G system. Since TSN is an Ethernet-based technology, the PDU (Protocol Data Unit) type transferred in the 5G system by TSN TSC is limited to the Ethernet type.

また、リリース17においては、非TSNであるネットワークドメインに対して、制御機器相当となる端末または端末下ネットワークに配置される1つまたは複数の非TSNネットワークドメインの制御機器と5Gシステム外の非TSNネットワークドメインに配置される制御機器との間のEthernet通信またはIP(Internet Protocol)通信を、5Gシステムを介して転送する機能であるnon-TSN TSCをサポートすることが標準化された。non-TSN TSCは、Ethernetタイプ、およびIPタイプの両方をPDUタイプとしてサポートしている。 In addition, Release 17 standardizes support for non-TSN network domains, which is a function for transferring Ethernet communication or IP (Internet Protocol) communication between control equipment of one or more non-TSN network domains located in a terminal equivalent to a control equipment or a network under the terminal and control equipment located in a non-TSN network domain outside the 5G system via the 5G system. The non-TSN TSC supports both Ethernet type and IP type as PDU types.

また、リリース18においては、タイムセンシティブなコミュニケーションを実現するにあたって、無線通信基地局とコアネットワークとの間の転送経路となるトランスポートネットワークにTSNの仕組みを導入することも標準化された。Release 18 also standardized the introduction of the TSN mechanism to the transport network, which serves as the transmission path between wireless communication base stations and the core network, to enable time-sensitive communications.

5Gシステムは、TSCを提供するにあたって、外部ネットワークドメインから見て仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する。5Gシステムが外部ネットワークから見てTSC機能を用いて仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する場合、外部ネットワークは、5Gシステムに対して、外部ネットワークドメインでのエンドツーエンド(以下、E2E(End-to-End)とする。)のサービス品質(以下、QoS(Quality of Service)とする。)を設定する。5Gシステムは、設定されたQoSを満たせるように、ユーザデータ転送経路を、5Gシステム内の無線通信区間および5Gシステム内の有線通信区間に設定する。例えば、特許文献1には、要求されるQoSに対して、5Gシステム内の特に分散型基地局での無線側スケジューリング結果から、有線区間の転送経路に対してスケジュール情報を生成し、有線区間の転送経路の適切な転送スケジューリングを可能にする技術が開示されている。 When providing TSC, the 5G system operates as a virtually time-sensitive switch as viewed from an external network domain. When the 5G system operates as a virtually time-sensitive switch using the TSC function as viewed from an external network, the external network sets the end-to-end (hereinafter referred to as E2E (End-to-End)) quality of service (hereinafter referred to as QoS (Quality of Service)) in the external network domain for the 5G system. The 5G system sets user data transfer paths in wireless communication sections and wired communication sections in the 5G system so as to satisfy the set QoS. For example, Patent Document 1 discloses a technology that generates schedule information for the transfer path of the wired section from the wireless side scheduling results, particularly in a distributed base station in the 5G system, for the required QoS, and enables appropriate transfer scheduling of the transfer path of the wired section.

国際公開第2022/162920号International Publication No. 2022/162920

5Gシステムを仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作させる場合、外部ネットワークによって実現されるアプリケーションは、例えば、工場における制御機器間の制御通信などのタイムセンシティブな通信である。そのため、5Gシステムが要求QoSを実現できない場合、アプリケーションが停止し、アプリケーションの再開の条件として要求QoSが実現できなかった原因究明および恒久的な対策が必要となることが考えられる。しかしながら、無線通信環境の変化をはじめとする通信品質の変化によってE2Eで要求されているQoSを満たさない通信が瞬時的に発生するような場合、上記従来の技術における各転送経路へのスケジューリングだけでは、仮想的にタイムセンシティブなリンクを構成している通信経路のうち、どの通信経路、または通信経路を構成するどの装置がボトルネック箇所となっているかの推定が困難である、という問題があった。When the 5G system is operated as a virtually time-sensitive switch, the application realized by the external network is, for example, time-sensitive communication such as control communication between control devices in a factory. Therefore, if the 5G system cannot realize the required QoS, the application is stopped, and it is considered that it is necessary to investigate the cause of the failure to realize the required QoS and to take permanent measures as a condition for restarting the application. However, when communication that does not satisfy the QoS required by E2E occurs instantaneously due to changes in communication quality, including changes in the wireless communication environment, there is a problem that it is difficult to estimate which communication path or which device constituting the communication path is a bottleneck among the communication paths constituting the virtually time-sensitive link by only scheduling for each transfer path in the above conventional technology.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システムで要求されるサービス品質を満たさない通信を検知し、原因となる装置または経路を推定可能な通信装置を得ることを目的とする。The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to obtain a communication device capable of detecting communications that do not meet the service quality required in a communication system that operates as a virtual time-sensitive switch, and estimating the device or route causing the communication.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システムで使用される通信装置である。通信装置は、通信システムに対して要求される第1のサービス品質に基づいて、通信システムにおいてトラヒックの通信経路となるネットワークノードのうち有線接続区間のネットワークノードに対して、有線接続区間で要求される第2のサービス品質に応じた設定を行うブリッジ管理部と、ネットワークノードのうち無線接続区間のネットワークノードに対して、第1のサービス品質と第2のサービス品質との差分から、無線接続区間で要求される第3のサービス品質に応じた設定を行う疑似ブリッジ管理部と、ネットワークノードから、ネットワークノードがトラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を取得するログ情報収集部と、ログ情報に基づいて、第2のサービス品質または第3のサービス品質を満たしていないネットワークノードまたはネットワークノード間の経路を推定する異常個所推定部と、を備えることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present disclosure provides a communication device used in a communication system that operates as a virtually time-sensitive switch. The communication device is characterized by comprising: a bridge management unit that performs settings for a network node in a wired connection section among network nodes that are communication paths for traffic in the communication system according to a second quality of service required in the wired connection section based on a first quality of service required for the communication system; a pseudo-bridge management unit that performs settings for a network node in a wireless connection section among the network nodes according to a third quality of service required in the wireless connection section from the difference between the first quality of service and the second quality of service; a log information collection unit that acquires log information indicating a communication state when the network node transmits and receives traffic from the network node; and an anomaly location estimation unit that estimates a network node or a route between network nodes that does not satisfy the second quality of service or the third quality of service based on the log information.

本開示に係る通信装置は、仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システムで要求されるサービス品質を満たさない通信を検知し、原因となる装置または経路を推定可能である、という効果を奏する。The communication device disclosed herein has the effect of detecting communications that do not meet the quality of service required in a communication system that operates as a virtual time-sensitive switch, and being able to estimate the device or route causing the communication.

実施の形態に係る通信ネットワークの構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a communication network according to an embodiment; 実施の形態に係る無線通信端末の構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a wireless communication terminal according to an embodiment; 実施の形態に係る無線通信基地局の構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a wireless communication base station according to an embodiment; 実施の形態に係るコアネットワーク装置の構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a core network device according to an embodiment; 実施の形態に係る通信装置の構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a communication device according to an embodiment; 実施の形態に係るトランスポートネットワークを構成するトランスポートネットワーク装置の構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a transport network device that constitutes a transport network according to an embodiment; 実施の形態に係る通信システムを仮想的なTSNスイッチとして動作させる場合の片方向通信トラヒックを示す図FIG. 1 is a diagram showing one-way communication traffic when the communication system according to the embodiment operates as a virtual TSN switch. 実施の形態に係る通信システムを仮想的なTSNスイッチとして動作させる場合の片方向通信トラヒックに対するタイムセンシティブな時分割スケジューリングを示す図FIG. 1 is a diagram showing time-sensitive time-division scheduling for one-way communication traffic when the communication system according to the embodiment operates as a virtual TSN switch. 実施の形態に係る通信システムにおいて無線通信端末の電源投入をトリガにしたトラヒック測定開始までの動作の例を示すシーケンス図FIG. 1 is a sequence diagram showing an example of an operation up to the start of traffic measurement triggered by power-on of a wireless communication terminal in a communication system according to an embodiment; 実施の形態に係る通信システムにおいて通信装置を契機とするトラヒック監視の例を示すシーケンス図FIG. 1 is a sequence diagram showing an example of traffic monitoring triggered by a communication device in a communication system according to an embodiment; 実施の形態に係る通信システムにおいて通信装置以外からのイベントを契機とするトラヒック監視の例を示すシーケンス図FIG. 1 is a sequence diagram showing an example of traffic monitoring triggered by an event other than that from a communication device in a communication system according to an embodiment; 実施の形態に係る通信装置を実現する処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の処理回路の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a processing circuit that realizes a communication device according to an embodiment when the processing circuit is configured with a processor and a memory; 実施の形態に係る通信装置を実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a processing circuit for implementing a communication device according to an embodiment when the processing circuit is configured with dedicated hardware;

以下に、本開示の実施の形態に係る通信装置、通信システム、制御回路、記憶媒体および通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, the communication device, communication system, control circuit, storage medium and communication method relating to the embodiments of the present disclosure are described in detail with reference to the drawings.

実施の形態.
図1は、本実施の形態に係る通信ネットワーク80の構成例を示す図である。通信ネットワーク80は、通信システム1と、複数のTSN2と、CUC(Centralized Unit Configulator)/CNC(Centralized Network Configulator)60と、を備える。通信ネットワーク80は、通信システム1を仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作させるタイムセンシティブなネットワークである。ここでいうタイムセンシティブなネットワークとは、高精度に時刻同期したうえで有線転送スケジューリングによって制御されるネットワークである。タイムセンシティブなネットワークは、一般的には、ある送信元装置から論理的に接続されるある宛先装置に対して、定周期に発生するトラヒックを確定的な遅延量かつ遅延揺らぎ幅を持った転送時間を実現するネットワークである。タイムセンシティブなスイッチは、上記のようなタイムセンシティブなネットワークで使用され、時刻の同期性が保証されたリアルタイム性を担保できるスイッチである。本実施の形態では、通信システム1を仮想的なTSNスイッチとして構成する場合について説明する。
Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication network 80 according to the present embodiment. The communication network 80 includes a communication system 1, a plurality of TSNs 2, and a CUC (Centralized Unit Configurator)/CNC (Centralized Network Configurator) 60. The communication network 80 is a time-sensitive network that operates the communication system 1 virtually as a time-sensitive switch. The time-sensitive network here is a network that is controlled by wired transfer scheduling after highly accurate time synchronization. A time-sensitive network is generally a network that realizes a transfer time with a definite delay amount and delay fluctuation width for traffic that occurs periodically from a certain source device to a certain destination device that is logically connected. A time-sensitive switch is a switch that is used in the above-mentioned time-sensitive network and can guarantee real-time performance with guaranteed time synchronization. In this embodiment, a case where the communication system 1 is configured as a virtual TSN switch will be described.

通信システム1は、1台以上の無線通信端末10と、1台以上の無線通信基地局20と、外部ネットワークと接続するゲートウェイ装置となるコアネットワーク装置30と、トランスポートネットワーク3と、通信装置40と、を備える。通信システム1は、外部ネットワークとして無線通信端末10下にも展開されるTSN2を無線ブリッジすることで、異なる位置で展開される複数のTSN2上に配置される制御機器50間のアプリケーションのための仮想的なTSN通信リンクを提供する。通信システム1は、仮想的なTSNスイッチとして機能するために、TSN2との有線インタフェースを持ち、無線通信端末10およびコアネットワーク装置30を仮想的なTSNポートとして提供する。通信システム1において、無線通信端末10、無線通信基地局20、コアネットワーク装置30、およびトランスポートネットワーク3は、後述するように、通信装置40に対して、トラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を報告するトラヒックの通信経路となるネットワークノードである。The communication system 1 includes one or more wireless communication terminals 10, one or more wireless communication base stations 20, a core network device 30 that serves as a gateway device connecting to an external network, a transport network 3, and a communication device 40. The communication system 1 wirelessly bridges the TSN 2 that is also deployed under the wireless communication terminal 10 as an external network, thereby providing a virtual TSN communication link for an application between control devices 50 that are located on multiple TSNs 2 deployed at different locations. In order to function as a virtual TSN switch, the communication system 1 has a wired interface with the TSN 2 and provides the wireless communication terminal 10 and the core network device 30 as virtual TSN ports. In the communication system 1, the wireless communication terminal 10, the wireless communication base station 20, the core network device 30, and the transport network 3 are network nodes that serve as communication paths for traffic that report log information indicating the communication state when transmitting and receiving traffic to the communication device 40, as described later.

トランスポートネットワーク3は、通信システム1において、無線通信基地局20およびコアネットワーク装置30に論理的な接続を提供するため、無線通信基地局20およびコアネットワーク装置30を物理的に接続するネットワーク装置群である。トランスポートネットワーク3は、通信システム1の時刻に高精度に時刻同期して、通信装置40から設定された転送スケジューリングに従って有線転送を行う。また、トランスポートネットワーク3は、通信装置40から設定された転送スケジューリングに従ってトラヒックの受信が行われているか監視する。無線通信基地局20とコアネットワーク装置30とが物理的に接続できる場合、通信システム1は、トランスポートネットワーク3を介さないで無線通信基地局20およびコアネットワーク装置30を論理的にも接続することが可能である。なお、本実施の形態においては、通信システム1について、レイヤ2ブリッジシステムを前提として説明する。The transport network 3 is a group of network devices that physically connect the wireless communication base station 20 and the core network device 30 in the communication system 1 to provide a logical connection to the wireless communication base station 20 and the core network device 30. The transport network 3 performs wired transfer according to the transfer schedule set by the communication device 40, with high accuracy time synchronization with the time of the communication system 1. The transport network 3 also monitors whether traffic is being received according to the transfer schedule set by the communication device 40. If the wireless communication base station 20 and the core network device 30 can be physically connected, the communication system 1 can also logically connect the wireless communication base station 20 and the core network device 30 without going through the transport network 3. In this embodiment, the communication system 1 will be described assuming a layer 2 bridge system.

制御機器50は、TSN2上に存在する装置である。制御機器50は、例えば、工場内の工作装置を制御するための通信を制御機器50間でやり取りする。制御機器50で用いられるアプリケーションは、定周期性があるもの、および非定周期性のものに大別され、それらはアプリケーションの要件によって設定される。また、定周期性のある通信のために高精度な時刻同期を行うため、時刻同期用の通信トラヒックもまた定周期性を持つ。 Control devices 50 are devices that exist on TSN2. For example, control devices 50 exchange communications between themselves to control machining devices in a factory. Applications used by control devices 50 are broadly classified into those with fixed periodicity and those with non-fixed periodicity, which are set according to the requirements of the application. Furthermore, in order to perform highly accurate time synchronization for periodic communications, the communication traffic for time synchronization also has fixed periodicity.

CUC/CNC60は、TSN2および通信システム1をTSNスイッチとして動作させるための設定を行う。CUC/CNC60は、図1に示すように、通信システム1については、通信システム1が備えるコアネットワーク装置30に対して設定を行う。また、CUC/CNC60は、制御機器50をTSNエンドステーションとして動作させる設定を行う。 CUC/CNC 60 performs settings for TSN 2 and communication system 1 to operate as a TSN switch. As shown in Figure 1, for communication system 1, CUC/CNC 60 performs settings for the core network device 30 that communication system 1 has. In addition, CUC/CNC 60 performs settings for control device 50 to operate as a TSN end station.

無線通信端末10は、通信システム1における移動体端末としての機能を持つ。また、無線通信端末10は、無線通信基地局20との無線インタフェース、およびTSNポートとしての有線インタフェースを持つ。また、無線通信端末10は、通信システム1をTSNブリッジとして成立させるために通信システム1の時刻、およびTSN2の時刻を同時に持ち合わせる。また、無線通信端末10は、無線インタフェースで受信した制御機器50のアプリケーショントラヒックを有線インタフェースに転送し、有線インタフェースで受信した制御機器50のアプリケーショントラヒックを無線インタフェースに転送する。また、無線通信端末10は、TSNポートから転送する制御機器50宛のアプリケーショントラヒックが要求QoSを満たしているか測定する。The wireless communication terminal 10 functions as a mobile terminal in the communication system 1. The wireless communication terminal 10 also has a wireless interface with the wireless communication base station 20, and a wired interface as a TSN port. The wireless communication terminal 10 also simultaneously has the time of the communication system 1 and the time of TSN2 in order to establish the communication system 1 as a TSN bridge. The wireless communication terminal 10 also transfers application traffic of the control device 50 received at the wireless interface to the wired interface, and transfers application traffic of the control device 50 received at the wired interface to the wireless interface. The wireless communication terminal 10 also measures whether the application traffic addressed to the control device 50 transferred from the TSN port satisfies the required QoS.

無線通信基地局20は、無線インタフェースで無線通信端末10と無線通信を行う。また、無線通信基地局20は、有線インタフェースで受信した制御機器50のアプリケーショントラヒックを、宛先となる制御機器50が存在するTSNポートとなる無線通信端末10に無線通信で転送する。また、無線通信基地局20は、無線インタフェースで受信した制御機器50のアプリケーショントラヒックを、転送経路として設定されているコアネットワーク装置30を宛先として有線インタフェースに転送する。The wireless communication base station 20 performs wireless communication with the wireless communication terminal 10 via a wireless interface. The wireless communication base station 20 also transfers, via wireless communication, application traffic of the control device 50 received via the wired interface to the wireless communication terminal 10 that is the TSN port where the destination control device 50 is located. The wireless communication base station 20 also transfers the application traffic of the control device 50 received via the wireless interface to the wired interface, with the core network device 30 set as the transfer path as the destination.

コアネットワーク装置30は、通信システム1を制御する。ここでいう通信システム1の制御は、無線通信端末10の無線アクセス管理、モビリティ管理、加入者情報管理、セッション管理、スライス管理、ポリシー課金管理、無線通信基地局20の制御などである。また、コアネットワーク装置30は、通信システム1をTSNブリッジとして成立させるために通信システム1の時刻、およびTSN2の時刻を同時に持ち合わせる。また、コアネットワーク装置30は、通信システム1をTSNブリッジとした場合におけるTSNポートを持ち、TSNポートで受信した制御機器50のアプリケーショントラヒックを、適切な転送先TSNポートとなる無線通信端末10への転送経路となる無線通信基地局20に対して、トランスポートネットワーク3を介して転送する。また、コアネットワーク装置30は、トランスポートネットワーク3を介して無線通信基地局20から転送されてきた無線通信端末10が無線送信した制御機器50のアプリケーショントラヒックを、適切な転送先TSNポートとなる無線通信端末10またはコアネットワーク装置30のTSNポートと接続しているTSN2に対して転送する。また、コアネットワーク装置30は、TSNポートから転送する制御機器50宛のアプリケーショントラヒックが要求QoSを満たしているか測定する。The core network device 30 controls the communication system 1. The control of the communication system 1 here includes wireless access management, mobility management, subscriber information management, session management, slice management, policy charging management, and control of the wireless communication base station 20 of the wireless communication terminal 10. The core network device 30 also has the time of the communication system 1 and the time of TSN2 at the same time in order to establish the communication system 1 as a TSN bridge. The core network device 30 also has a TSN port when the communication system 1 is a TSN bridge, and transfers the application traffic of the control device 50 received at the TSN port to the wireless communication base station 20 that is the transfer path to the wireless communication terminal 10 that is the appropriate transfer destination TSN port, via the transport network 3. The core network device 30 also transfers the application traffic of the control device 50 that is wirelessly transmitted by the wireless communication terminal 10 that is transferred from the wireless communication base station 20 via the transport network 3 to the TSN2 connected to the wireless communication terminal 10 or the TSN port of the core network device 30 that is the appropriate transfer destination TSN port. Furthermore, the core network device 30 measures whether the application traffic addressed to the control device 50 and forwarded from the TSN port satisfies the required QoS.

通信装置40は、トランスポートネットワーク3に対してタイムセンシティブなネットワークとして動作する設定を行い、コアネットワーク装置30および無線通信基地局20に対してタイムセンシティブなネットワークにおけるエンドステーションとして動作する設定を行う。このとき、コアネットワーク装置30は、CUC/CNC60から仮想的なTSNスイッチとしての動作を要求されたQoSパラメータ設定を活用して設定値を算出する。通信装置40は、仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システム1で使用される装置である。The communication device 40 configures the transport network 3 to operate as a time-sensitive network, and configures the core network device 30 and the wireless communication base station 20 to operate as end stations in the time-sensitive network. At this time, the core network device 30 calculates the setting value using the QoS parameter settings requested by the CUC/CNC 60 to operate as a virtual TSN switch. The communication device 40 is a device used in the communication system 1 that operates as a virtual time-sensitive switch.

なお、通信システム1は、図1の例では無線通信端末10を2台備えているが、無線通信端末10を3台以上備えることも可能である。また、コアネットワーク装置30は、図1の例では有線接続するTSN2が2網であるが、有線接続するTSN2を3網以上にすることも可能である。また、図1の例では各TSN2上の制御機器50の台数が1台であるが、TSN2上の制御機器50の台数を2台以上にすることも可能である。 In the example of Figure 1, the communication system 1 has two wireless communication terminals 10, but it is also possible to have three or more wireless communication terminals 10. Also, in the example of Figure 1, the core network device 30 has two networks of TSN2 that are wired connected, but it is also possible to have three or more networks of TSN2 that are wired connected. Also, in the example of Figure 1, there is one control device 50 on each TSN2, but it is also possible to have two or more control devices 50 on each TSN2.

図2は、本実施の形態に係る無線通信端末10の構成例を示すブロック図である。無線通信端末10は、ログ情報収集部101と、トラヒック推定部102と、無線通信部103と、メモリ制御部104と、有線通信部105と、トラヒック測定部106と、ログ情報報告部107と、メモリ108と、有線NIC(Network Interface Card)部109と、アンテナ部110と、を備える。有線NIC部109は、図1においてTSN2と有線接続する構成である。アンテナ部110は、図1において無線通信基地局20との間で無線信号を送受信する構成である。図1および図2では、有線NIC部109およびアンテナ部110が無線通信端末10の外部にあるように表現されているが、実際には、有線NIC部109およびアンテナ部110も無線通信端末10の構成の一部とする。2 is a block diagram showing an example of the configuration of the wireless communication terminal 10 according to the present embodiment. The wireless communication terminal 10 includes a log information collection unit 101, a traffic estimation unit 102, a wireless communication unit 103, a memory control unit 104, a wired communication unit 105, a traffic measurement unit 106, a log information reporting unit 107, a memory 108, a wired NIC (Network Interface Card) unit 109, and an antenna unit 110. The wired NIC unit 109 is configured to be wired connected to the TSN 2 in FIG. 1. The antenna unit 110 is configured to transmit and receive wireless signals between the wireless communication base station 20 in FIG. 1. In FIGS. 1 and 2, the wired NIC unit 109 and the antenna unit 110 are depicted as being outside the wireless communication terminal 10, but in reality, the wired NIC unit 109 and the antenna unit 110 are also part of the configuration of the wireless communication terminal 10.

ログ情報収集部101は、測定周期に従って周期的に無線インタフェースにおける受信信号電力強度などの無線通信品質、有線インタフェースを通過する制御機器アプリケーショントラヒックのヘッダおよびタイムスタンプ、無線通信端末10のCPU(Central Processing Unit)使用率および温度などの装置負荷、などのログ情報を測定する。ログ情報収集部101は、測定したログ情報をメモリ108に格納する。The log information collection unit 101 periodically measures log information such as wireless communication quality, such as received signal power strength in the wireless interface, headers and timestamps of control device application traffic passing through the wired interface, and device load, such as CPU (Central Processing Unit) usage rate and temperature, of the wireless communication terminal 10, according to a measurement period. The log information collection unit 101 stores the measured log information in memory 108.

トラヒック推定部102は、無線通信部103と有線通信部105との間で転送される制御機器アプリケーショントラヒックの中で周期性のある制御機器アプリケーショントラヒックが次にいつ通過するか推定する。ここでいう周期性のある制御機器アプリケーショントラヒックは、ヘッダ情報などから設定される。例えば、有線通信部105で管理するTSNスケジューリングテーブルからサイクリック周期および優先度キューに従って各優先度に対するタイムスロットが定められるため、トラヒック推定部102は、周期的にTSN2から入力される制御機器アプリケーショントラヒックの帰着時間を一定期間算出することによって、次回通過時間の推定が可能である。The traffic estimation unit 102 estimates when the periodic control device application traffic will pass next among the control device application traffic transferred between the wireless communication unit 103 and the wired communication unit 105. The periodic control device application traffic here is set from header information, etc. For example, the time slots for each priority are determined according to the cyclic period and priority queue from the TSN scheduling table managed by the wired communication unit 105, so the traffic estimation unit 102 can estimate the next passing time by calculating the return time of the control device application traffic periodically input from TSN2 for a certain period of time.

無線通信部103は、アンテナ部110から入出力される無線信号の送受信処理を行う無線インタフェース機能を有する。また、無線通信部103は、コアネットワーク装置30からの制御を受け付ける。また、無線通信部103は、無線通信基地局20との制御信号伝送、ユーザデータ伝送など無線プロトコル処理を行うモデム機能を有する。また、無線通信部103は、無線インタフェースから通信システム1の時刻を復元して通信システム1の一部として時刻を管理する。また、無線通信部103は、無線受信した制御機器アプリケーショントラヒックを有線通信部105に転送する。また、無線通信部103は、有線通信部105から転送された制御機器アプリケーショントラヒックを無線送信する。The wireless communication unit 103 has a wireless interface function that performs transmission and reception processing of wireless signals input and output from the antenna unit 110. The wireless communication unit 103 also accepts control from the core network device 30. The wireless communication unit 103 also has a modem function that performs wireless protocol processing such as control signal transmission and user data transmission with the wireless communication base station 20. The wireless communication unit 103 also restores the time of the communication system 1 from the wireless interface and manages the time as part of the communication system 1. The wireless communication unit 103 also transfers the control device application traffic received wirelessly to the wired communication unit 105. The wireless communication unit 103 also wirelessly transmits the control device application traffic transferred from the wired communication unit 105.

メモリ制御部104は、ログ情報収集部101によって蓄積されるログ情報のうち、一定時間以上より古いログをメモリ108から破棄する。一定時間は、例えば、通信システム1のユーザなどによって規定された期間である。また、メモリ制御部104は、ログ情報報告部107によって通信装置40に報告済みであるログ情報をメモリ108から破棄する。The memory control unit 104 discards from the memory 108 any log information accumulated by the log information collection unit 101 that is older than a certain period of time. The certain period of time is, for example, a period specified by a user of the communication system 1. The memory control unit 104 also discards from the memory 108 any log information that has already been reported to the communication device 40 by the log information reporting unit 107.

有線通信部105は、有線NIC部109で入出力される有線信号を処理する有線インタフェース機能を有する。また、有線通信部105は、無線通信部103から転送された制御機器アプリケーショントラヒックを適切なTSN2に、コアネットワーク装置30から設定されたTSNスケジューリングテーブルからサイクリック周期および優先度キューに従って適切なタイミングで、接続している有線NIC部109で有線送信し、有線NIC部109から制御機器アプリケーショントラヒックを有線受信するフォワーディング機能を有する。また、有線通信部105は、TSN2の一部として時刻同期する機能、TSN2の一部として優先制御する機能、および、通信システム1をブリッジとして成立させるためのタイムスタンピングおよび時刻同期用パケット修正機能を有する。The wired communication unit 105 has a wired interface function for processing wired signals input and output by the wired NIC unit 109. The wired communication unit 105 also has a forwarding function for transmitting the control device application traffic transferred from the wireless communication unit 103 to the appropriate TSN2 by the connected wired NIC unit 109 at an appropriate timing according to the cyclic period and priority queue from the TSN scheduling table set by the core network device 30, and receiving the control device application traffic from the wired NIC unit 109. The wired communication unit 105 also has a function for time synchronization as part of the TSN2, a function for priority control as part of the TSN2, and a time stamping and time synchronization packet correction function for establishing the communication system 1 as a bridge.

トラヒック測定部106は、無線通信部103から有線通信部105に転送される制御機器アプリケーショントラヒックの通過時刻を測定する。また、トラヒック測定部106は、有線通信部105から無線通信部103に転送される制御機器アプリケーショントラヒックの通過時刻を測定する。The traffic measurement unit 106 measures the passage time of the control device application traffic transferred from the wireless communication unit 103 to the wired communication unit 105. The traffic measurement unit 106 also measures the passage time of the control device application traffic transferred from the wired communication unit 105 to the wireless communication unit 103.

ログ情報報告部107は、メモリ108に蓄積されるログ情報を、報告周期、またはトラヒック測定部106で想定されるタイミング以外で受信したことを契機に、または通信装置40からの指示に従って、通信装置40に送信するために無線通信部103に転送する。The log information reporting unit 107 transfers the log information accumulated in the memory 108 to the wireless communication unit 103 for transmission to the communication device 40 when the log information is received at a timing other than the reporting period or the timing expected by the traffic measurement unit 106, or in accordance with instructions from the communication device 40.

メモリ108は、無線通信端末10が動作するためのパラメータなどの設定情報を格納し、ログ情報を蓄積する。 Memory 108 stores configuration information such as parameters for operation of the wireless communication terminal 10 and accumulates log information.

有線NIC部109は、有線通信部105から入力された信号を接続しているTSN2に有線送信する。また、有線NIC部109は、TSN2から有線受信した信号を有線通信部105に出力する。The wired NIC unit 109 transmits the signal input from the wired communication unit 105 to the connected TSN2 via a wired connection. The wired NIC unit 109 also outputs the signal received via a wired connection from TSN2 to the wired communication unit 105.

アンテナ部110は、無線通信部103から入力された信号を電波にして送信する。また、アンテナ部110は、受信した信号を無線通信部103に出力する。The antenna unit 110 converts the signal input from the wireless communication unit 103 into radio waves and transmits them. The antenna unit 110 also outputs the received signal to the wireless communication unit 103.

図3は、本実施の形態に係る無線通信基地局20の構成例を示すブロック図である。無線通信基地局20は、ログ情報収集部201と、トラヒック推定部202と、無線通信部203と、メモリ制御部204と、有線通信部205と、トラヒック測定部206と、ログ情報報告部207と、メモリ208と、有線NIC部209と、アンテナ部210と、を備える。有線NIC部209は、図1においてトランスポートネットワーク3と有線接続する構成である。アンテナ部210は、図1において無線通信端末10との間で無線信号を送受信する構成である。図1および図3では、有線NIC部209およびアンテナ部210が無線通信基地局20の外部にあるように表現されているが、実際には、有線NIC部209およびアンテナ部210も無線通信基地局20の構成の一部とする。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the wireless communication base station 20 according to this embodiment. The wireless communication base station 20 includes a log information collection unit 201, a traffic estimation unit 202, a wireless communication unit 203, a memory control unit 204, a wired communication unit 205, a traffic measurement unit 206, a log information reporting unit 207, a memory 208, a wired NIC unit 209, and an antenna unit 210. The wired NIC unit 209 is configured to be wired to the transport network 3 in Figure 1. The antenna unit 210 is configured to transmit and receive wireless signals between the wireless communication terminal 10 in Figure 1. In Figures 1 and 3, the wired NIC unit 209 and the antenna unit 210 are depicted as being outside the wireless communication base station 20, but in reality, the wired NIC unit 209 and the antenna unit 210 are also part of the configuration of the wireless communication base station 20.

ログ情報収集部201は、有線インタフェースを通過する制御機器アプリケーショントラヒックのヘッダおよびタイムスタンプ、無線通信基地局20のCPU使用率および温度などの装置負荷、などのログ情報を測定する。ログ情報収集部201は、測定したログ情報をメモリ208に格納する。The log information collection unit 201 measures log information such as the header and timestamp of the control device application traffic passing through the wired interface, and the device load such as the CPU usage rate and temperature of the wireless communication base station 20. The log information collection unit 201 stores the measured log information in the memory 208.

トラヒック推定部202は、無線通信部203と有線通信部205との間で転送される制御機器アプリケーショントラヒックの中で周期性のある制御機器アプリケーショントラヒックが次にいつ通過するか推定する。ここでいう周期性のある制御機器アプリケーショントラヒックは、ヘッダ情報などから設定される。例えば、有線通信部205で管理するTSNスケジューリングテーブルからサイクリック周期および優先度キューに従って各優先度に対するタイムスロットが定められるため、トラヒック推定部202は、周期的にコアネットワーク装置30から入力される制御機器アプリケーショントラヒックの帰着時間を一定期間算出することによって、次回通過時間の推定が可能である。トラヒック推定部202は、無線通信部203で無線通信端末10から無線受信する制御機器アプリケーショントラヒックの次回通過時間については、通信装置40によって指定されたタイムスロットから推定を行う。The traffic estimation unit 202 estimates when the periodic control device application traffic will pass next among the control device application traffic transferred between the wireless communication unit 203 and the wired communication unit 205. The periodic control device application traffic here is set from header information, etc. For example, since the time slot for each priority is determined according to the cyclic period and the priority queue from the TSN scheduling table managed by the wired communication unit 205, the traffic estimation unit 202 can estimate the next passing time by calculating the return time of the control device application traffic periodically input from the core network device 30 for a certain period of time. The traffic estimation unit 202 estimates the next passing time of the control device application traffic wirelessly received from the wireless communication terminal 10 by the wireless communication unit 203 from the time slot specified by the communication device 40.

無線通信部203は、アンテナ部210から入出力される無線信号の送受信処理を行う無線インタフェース機能を有する。また、無線通信部203は、無線通信端末10との制御信号伝送、ユーザデータ伝送など無線プロトコル処理を行うモデム機能を有する。また、無線通信部203は、無線受信した制御機器アプリケーショントラヒックを有線通信部205に転送する。また、無線通信部203は、有線通信部205から転送された制御機器アプリケーショントラヒックを無線送信する。The wireless communication unit 203 has a wireless interface function that performs transmission and reception processing of wireless signals input and output from the antenna unit 210. The wireless communication unit 203 also has a modem function that performs wireless protocol processing such as control signal transmission and user data transmission with the wireless communication terminal 10. The wireless communication unit 203 also transfers control device application traffic received wirelessly to the wired communication unit 205. The wireless communication unit 203 also wirelessly transmits the control device application traffic transferred from the wired communication unit 205.

メモリ制御部204は、ログ情報収集部201によって蓄積されるログ情報のうち、一定時間以上より古いログをメモリ208から破棄する。一定時間は、例えば、通信システム1のユーザなどによって規定された期間である。また、メモリ制御部204は、ログ情報報告部207によって通信装置40に報告済みであるログ情報をメモリ208から破棄する。The memory control unit 204 discards from the memory 208 any log information accumulated by the log information collection unit 201 that is older than a certain period of time. The certain period of time is, for example, a period specified by a user of the communication system 1. The memory control unit 204 also discards from the memory 208 any log information that has already been reported to the communication device 40 by the log information reporting unit 207.

有線通信部205は、有線NIC部209で入出力される有線信号を処理する有線インタフェース機能を有する。また、有線通信部205は、無線通信部203から転送された制御機器アプリケーショントラヒックを適切なコアネットワーク装置30に、コアネットワーク装置30から設定されたTSNスケジューリングテーブルからサイクリック周期および優先度キューに従って適切なタイミングで、接続している有線NIC部209で有線送信し、有線NIC部209から制御機器アプリケーショントラヒックを有線受信するフォワーディング機能を有する。また、有線通信部205は、トランスポートネットワーク3の一部として時刻同期する機能、およびトランスポートネットワーク3の一部として優先制御する機能を有する。The wired communication unit 205 has a wired interface function for processing wired signals input and output by the wired NIC unit 209. The wired communication unit 205 also has a forwarding function for transmitting the control device application traffic transferred from the wireless communication unit 203 to the appropriate core network device 30 via a wired NIC unit 209 connected thereto at an appropriate timing according to a cyclic period and a priority queue from a TSN scheduling table set by the core network device 30, and for receiving the control device application traffic via a wired NIC unit 209. The wired communication unit 205 also has a function for time synchronization as part of the transport network 3, and a function for priority control as part of the transport network 3.

トラヒック測定部206は、無線通信部203から有線通信部205に転送される制御機器アプリケーショントラヒックの通過時刻を測定する。また、トラヒック測定部206は、有線通信部205から無線通信部203に転送される制御機器アプリケーショントラヒックの通過時刻を測定する。The traffic measurement unit 206 measures the passage time of the control device application traffic transferred from the wireless communication unit 203 to the wired communication unit 205. The traffic measurement unit 206 also measures the passage time of the control device application traffic transferred from the wired communication unit 205 to the wireless communication unit 203.

ログ情報報告部207は、メモリ208に蓄積されるログ情報を、報告周期、またはイベント検知時、または通信装置40からの要求に従って、通信装置40に送信する。The log information reporting unit 207 transmits the log information accumulated in the memory 208 to the communication device 40 at the reporting period, when an event is detected, or in accordance with a request from the communication device 40.

メモリ208は、無線通信基地局20が動作するためのパラメータなどの設定情報を格納し、ログ情報を蓄積する。 Memory 208 stores configuration information such as parameters for operation of the wireless communication base station 20 and accumulates log information.

有線NIC部209は、有線通信部205から入力された信号を接続しているトランスポートネットワーク3に有線送信する。また、有線NIC部209は、トランスポートネットワーク3から有線受信した信号を有線通信部205に出力する。The wired NIC unit 209 transmits the signal input from the wired communication unit 205 via a wired connection to the connected transport network 3. The wired NIC unit 209 also outputs the signal received via a wired connection from the transport network 3 to the wired communication unit 205.

アンテナ部210は、無線通信部203から入力された信号を電波にして送信する。また、アンテナ部210は、受信した信号を無線通信部203に出力する。The antenna unit 210 converts the signal input from the wireless communication unit 203 into radio waves and transmits them. The antenna unit 210 also outputs the received signal to the wireless communication unit 203.

なお、無線通信基地局20は、図3の例では有線NIC部209およびアンテナ部210を2つ備えているが、有線NIC部209およびアンテナ部210を3つ以上備えることも可能である。また、無線通信基地局20において、有線NIC部209およびアンテナ部210の配置パターンは、図3の例に限定されない。3, the wireless communication base station 20 has two wired NIC units 209 and two antenna units 210, but it is also possible to have three or more wired NIC units 209 and three or more antenna units 210. Furthermore, in the wireless communication base station 20, the arrangement pattern of the wired NIC units 209 and the antenna units 210 is not limited to the example in FIG. 3.

図4は、本実施の形態に係るコアネットワーク装置30の構成例を示すブロック図である。コアネットワーク装置30は、ブリッジ管理部301と、ログ情報収集部302と、トラヒック推定部303と、メモリ制御部304と、有線通信部305と、トラヒック測定部306と、ログ情報報告部307と、メモリ308と、有線NIC部309と、を備える。有線NIC部309は、図1においてTSN2またはトランスポートネットワーク3と有線接続する構成である。図1および図4では、有線NIC部309がコアネットワーク装置30の外部にあるように表現されているが、実際には、有線NIC部309もコアネットワーク装置30の構成の一部とする。 Figure 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a core network device 30 according to this embodiment. The core network device 30 includes a bridge management unit 301, a log information collection unit 302, a traffic estimation unit 303, a memory control unit 304, a wired communication unit 305, a traffic measurement unit 306, a log information reporting unit 307, a memory 308, and a wired NIC unit 309. The wired NIC unit 309 is configured to be wired connected to the TSN 2 or the transport network 3 in Figure 1. In Figures 1 and 4, the wired NIC unit 309 is depicted as being outside the core network device 30, but in reality, the wired NIC unit 309 is also a part of the configuration of the core network device 30.

ブリッジ管理部301は、通信システム1を仮想的なTSNスイッチとして扱うために、通信システム1におけるTSNポートの役割をしている無線通信端末10、およびコアネットワーク装置30の有線通信部306についての情報を管理する。ブリッジ管理部301で管理する情報としては、TSNブリッジとして機能しているTSNポートの組み合わせおよびその組み合わせについての滞留遅延時間、通信システム1がアプリケーショントラヒックを転送するにあたって要求されるQoSなどである。また、ブリッジ管理部301は、CUC/CNC60から見た仮想的なTSNスイッチとしての制御インタフェース機能も持つ。また、ブリッジ管理部301は、通信システム1が無線通信端末10のユーザデータ伝送を行うにあたっての有線区間転送について、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30に対してTSNスケジューリングを設定する。The bridge management unit 301 manages information about the wireless communication terminal 10 that serves as a TSN port in the communication system 1 and the wired communication unit 306 of the core network device 30 in order to treat the communication system 1 as a virtual TSN switch. The information managed by the bridge management unit 301 includes combinations of TSN ports that function as TSN bridges, residence delay times for those combinations, and QoS required when the communication system 1 transfers application traffic. The bridge management unit 301 also has a control interface function as a virtual TSN switch seen from the CUC/CNC 60. The bridge management unit 301 also sets TSN scheduling for the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30 for wired section transfer when the communication system 1 transmits user data from the wireless communication terminal 10.

ログ情報収集部302は、有線インタフェースを通過する制御機器アプリケーショントラヒックのヘッダおよびタイムスタンプ、コアネットワーク装置30のCPU使用率および温度などの装置負荷、などのログ情報を測定する。ログ情報収集部302は、測定したログ情報をメモリ308に格納する。The log information collection unit 302 measures log information such as the header and timestamp of the control device application traffic passing through the wired interface, and the device load such as the CPU usage and temperature of the core network device 30. The log information collection unit 302 stores the measured log information in the memory 308.

トラヒック推定部303は、有線通信部305が扱う制御機器アプリケーショントラヒックの中で周期性のある制御機器アプリケーショントラヒックが次にいつ通過するか推定する。ここでいう周期性のある制御機器アプリケーショントラヒックは、ヘッダ情報などから設定される。例えば、有線通信部305で管理するTSNスケジューリングテーブルからサイクリック周期および優先度キューに従って各優先度に対するタイムスロットが定められるため、トラヒック推定部303は、周期的にTSN2から入力される制御機器アプリケーショントラヒックの帰着時間を一定期間算出することによって、次回通過時間の推定が可能である。The traffic estimation unit 303 estimates when the periodic control device application traffic will pass next among the control device application traffic handled by the wired communication unit 305. The periodic control device application traffic here is set from header information, etc. For example, the time slots for each priority are determined according to the cyclic period and priority queue from the TSN scheduling table managed by the wired communication unit 305, so the traffic estimation unit 303 can estimate the next passing time by calculating the return time of the control device application traffic periodically input from TSN2 for a certain period of time.

メモリ制御部304は、ログ情報収集部302によって蓄積されたログ情報を、メモリ308上で並べ替え、または整理する。 The memory control unit 304 sorts or organizes the log information accumulated by the log information collection unit 302 on the memory 308.

有線通信部305は、有線NIC部309から入出力される有線信号を処理する有線インタフェース機能を有する。また、有線通信部305は、受信した制御機器アプリケーショントラヒックを適切なTSN2に接続している有線NIC部309から有線送信し、有線NIC部309から制御機器アプリケーショントラヒックを有線受信するフォワーディング機能を有する。また、有線通信部305は、TSN2の一部として時刻同期する機能、およびTSN2の一部として優先制御する機能、および、通信システム1をブリッジとして成立させるためのタイムスタンピングおよび時刻同期用パケット修正機能を有する。また、有線通信部305は、トランスポートネットワーク3の一部として時刻同期する機能、およびトランスポートネットワーク3の一部として優先制御する機能を有する。The wired communication unit 305 has a wired interface function for processing wired signals input and output from the wired NIC unit 309. The wired communication unit 305 also has a forwarding function for transmitting the received control device application traffic from the wired NIC unit 309 connected to the appropriate TSN2, and receiving the control device application traffic from the wired NIC unit 309. The wired communication unit 305 also has a time synchronization function as part of the TSN2, a priority control function as part of the TSN2, and a time stamping and time synchronization packet correction function for establishing the communication system 1 as a bridge. The wired communication unit 305 also has a time synchronization function as part of the transport network 3, and a priority control function as part of the transport network 3.

トラヒック測定部306は、有線通信部305でTSN2から受信して無線通信基地局20宛にトランスポートネットワーク3へ転送する制御機器アプリケーショントラヒックの通過時刻を測定する。また、トラヒック測定部306は、有線通信部305でトランスポートネットワーク3から受信してTSN2に転送される制御機器アプリケーショントラヒックの通過時刻を測定する。The traffic measurement unit 306 measures the passage time of the control device application traffic received by the wired communication unit 305 from TSN2 and forwarded to the transport network 3 for the wireless communication base station 20. The traffic measurement unit 306 also measures the passage time of the control device application traffic received by the wired communication unit 305 from the transport network 3 and forwarded to TSN2.

ログ情報報告部307は、メモリ308に蓄積されるログ情報を、報告周期、またはイベント検知時、または通信装置40からの要求に従って、通信装置40に送信する。The log information reporting unit 307 transmits the log information accumulated in the memory 308 to the communication device 40 at the reporting period, when an event is detected, or in accordance with a request from the communication device 40.

メモリ308は、コアネットワーク装置30が動作するためのパラメータなどの設定情報を格納し、ログ情報を蓄積する。 Memory 308 stores configuration information such as parameters for operation of core network device 30 and accumulates log information.

有線NIC部309は、有線通信部305から入力された信号を接続しているTSN2に有線送信する。また、有線NIC部309は、TSN2から有線受信した信号を有線通信部305に出力する。The wired NIC unit 309 transmits the signal input from the wired communication unit 305 to the connected TSN2 via a wired connection. The wired NIC unit 309 also outputs the signal received via a wired connection from TSN2 to the wired communication unit 305.

なお、コアネットワーク装置30は、図4の例では有線NIC部309を2つ備えているが、有線NIC部309を3つ以上備えることも可能である。また、コアネットワーク装置30において、有線NIC部309の配置パターンは、図4の例に限定されない。In the example of Figure 4, the core network device 30 has two wired NIC units 309, but it is also possible to have three or more wired NIC units 309. Furthermore, in the core network device 30, the arrangement pattern of the wired NIC units 309 is not limited to the example of Figure 4.

図5は、本実施の形態に係る通信装置40の構成例を示すブロック図である。通信装置40は、ブリッジ管理部401と、ログ情報収集部402と、疑似ブリッジ管理部403と、メモリ制御部404と、有線通信部405と、異常個所推定部406と、異常個所報告部407と、メモリ408と、有線NIC部409と、を備える。有線NIC部409は、図1において無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、コアネットワーク装置30などと有線接続する構成である。図1および図5では、有線NIC部409が通信装置40の外部にあるように表現されているが、実際には、有線NIC部409も通信装置40の構成の一部とする。 Figure 5 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication device 40 according to this embodiment. The communication device 40 includes a bridge management unit 401, a log information collection unit 402, a pseudo bridge management unit 403, a memory control unit 404, a wired communication unit 405, an anomaly location estimation unit 406, an anomaly location reporting unit 407, a memory 408, and a wired NIC unit 409. The wired NIC unit 409 is configured to be wired to the wireless communication base station 20, the transport network 3, the core network device 30, etc. in Figure 1. In Figures 1 and 5, the wired NIC unit 409 is depicted as being outside the communication device 40, but in reality, the wired NIC unit 409 is also a part of the configuration of the communication device 40.

ブリッジ管理部401は、トランスポートネットワーク3をTSNとして扱うため、トランスポートネットワーク3を構成する装置に対して、TSNスケジューリングテーブルを設定する。また、ブリッジ管理部401は、無線通信基地局20およびコアネットワーク装置30をTSNエンドステーションとして動作させるためのTSNスケジューリングテーブルを管理する。ブリッジ管理部401で管理している情報としては、無線通信基地局20とコアネットワーク装置30との間で転送される制御機器アプリケーショントラヒックの通信経路および各転送経路となる装置での滞留遅延時間、トランスポートネットワーク3に要求されるQoSなどである。The bridge management unit 401 sets a TSN scheduling table for the devices that make up the transport network 3 in order to treat the transport network 3 as a TSN. The bridge management unit 401 also manages the TSN scheduling table for operating the wireless communication base station 20 and the core network device 30 as TSN end stations. Information managed by the bridge management unit 401 includes the communication paths of the control device application traffic transferred between the wireless communication base station 20 and the core network device 30, the residence delay time in the devices that form each transfer path, and the QoS required for the transport network 3.

ログ情報収集部402は、トランスポートネットワーク3を構成する装置、無線通信基地局20、およびコアネットワーク装置30に対して、ログ情報を要求する。また、ログ情報収集部402は、ログ情報の通知を受け付け、収集したログ情報をメモリ408に格納する。The log information collection unit 402 requests log information from the devices constituting the transport network 3, the wireless communication base station 20, and the core network device 30. The log information collection unit 402 also accepts notifications of log information and stores the collected log information in the memory 408.

疑似ブリッジ管理部403は、通信システム1を疑似的なTSNスイッチとして動作させる場合に、通信システム1を通過する制御機器アプリケーショントラヒックの通信経路のうち、TSNスケジューリングされる区間である無線通信基地局20からトランスポートネットワーク3を経由するコアネットワーク装置30までの区間を除いた非TSN区間について、通信システム1に求められる通信性能からTSNスケジューリングされる区間に設定されるTSNスケジューリングから逆算して疑似的なTSN区間として管理する。When the pseudo bridge management unit 403 operates the communication system 1 as a pseudo TSN switch, it manages the non-TSN sections of the communication path of the control device application traffic passing through the communication system 1, excluding the section from the wireless communication base station 20, which is the TSN scheduled section, to the core network device 30 via the transport network 3, as pseudo TSN sections by calculating backwards from the TSN scheduling set for the TSN scheduled section based on the communication performance required for the communication system 1.

メモリ制御部404は、ログ情報収集部402によって蓄積されたログ情報、および他の装置から報告されたログ情報をメモリ408上で並べ替え、または整理する。The memory control unit 404 sorts or organizes the log information accumulated by the log information collection unit 402 and the log information reported from other devices on the memory 408.

有線通信部405は、有線NIC部409から入出力される有線信号を処理する有線インタフェース機能を有する。また、有線通信部405は、ブリッジ管理部401からTSNスケジューリングする制御信号を適切な宛先に転送する。The wired communication unit 405 has a wired interface function that processes wired signals input and output from the wired NIC unit 409. The wired communication unit 405 also transfers a control signal for TSN scheduling from the bridge management unit 401 to an appropriate destination.

異常個所推定部406は、メモリ408に格納されたログ情報を用いて、通信システム1が仮想的なTSNスイッチとして正常かまたは異常かを検知する。異常個所推定部406は、異常を検知した場合に通信システム1を構成する装置の中で異常を発生させた可能性のある装置または通信経路を推定する。異常個所推定部406は、推定した装置または通信経路に関係する装置に対してさらなるログ情報を要求するか決定し、ログ情報を要求すると決定した場合、ログ情報を要求する装置を宛先にしてログ情報要求を送信するように有線通信部405に通知する。The anomaly location estimation unit 406 uses the log information stored in the memory 408 to detect whether the communication system 1 is normal or abnormal as a virtual TSN switch. When the anomaly location estimation unit 406 detects an anomaly, it estimates a device or communication path that may have caused the anomaly among the devices constituting the communication system 1. The anomaly location estimation unit 406 decides whether to request further log information from a device related to the estimated device or communication path, and if it decides to request log information, it notifies the wired communication unit 405 to send a log information request addressed to the device requesting the log information.

異常個所報告部407は、異常個所推定部406で通信システム1が仮想的なTSNスイッチとして異常であると検知した場合、異常であることを指定する宛先となる装置に対して、異常が発生したこと、および異常推定箇所を報告する。When the anomaly location estimation unit 406 detects that the communication system 1 is abnormal as a virtual TSN switch, the anomaly location reporting unit 407 reports to the destination device that specifies the abnormality that an anomaly has occurred and the estimated location of the anomaly.

メモリ408は、通信装置40が動作するためのパラメータなどの設定情報を格納し、ログ情報を蓄積する。 Memory 408 stores configuration information such as parameters for operation of communication device 40 and accumulates log information.

有線NIC部409は、有線通信部405から入力された信号を接続しているネットワークに送信する。また、有線NIC部409は、接続しているネットワークから有線受信した信号を有線通信部405に出力する。The wired NIC unit 409 transmits signals input from the wired communication unit 405 to the connected network. The wired NIC unit 409 also outputs signals received via a wired connection from the connected network to the wired communication unit 405.

図6は、本実施の形態に係るトランスポートネットワーク3を構成するトランスポートネットワーク装置70の構成例を示すブロック図である。トランスポートネットワーク装置70は、ブリッジ管理部701と、ログ情報収集部702と、トラヒック推定部703と、メモリ制御部704と、有線通信部705と、トラヒック測定部706と、ログ情報報告部707と、メモリ708と、有線NIC部709と、を備える。有線NIC部709は、図1において無線通信基地局20またはコアネットワーク装置30と有線接続する構成である。図1および図6では、有線NIC部709がトランスポートネットワーク装置70の外部にあるように表現されているが、実際には、有線NIC部709もトランスポートネットワーク装置70の構成の一部とする。 Figure 6 is a block diagram showing an example of the configuration of a transport network device 70 constituting the transport network 3 according to this embodiment. The transport network device 70 includes a bridge management unit 701, a log information collection unit 702, a traffic estimation unit 703, a memory control unit 704, a wired communication unit 705, a traffic measurement unit 706, a log information reporting unit 707, a memory 708, and a wired NIC unit 709. The wired NIC unit 709 is configured to be wired connected to the wireless communication base station 20 or the core network device 30 in Figure 1. In Figures 1 and 6, the wired NIC unit 709 is depicted as being outside the transport network device 70, but in reality, the wired NIC unit 709 is also a part of the configuration of the transport network device 70.

ブリッジ管理部701は、TSNスイッチとして動作するための情報を管理する。管理している情報としては、TSNブリッジとして機能しているTSNポートの組み合わせおよびその組み合わせについての滞留遅延時間、トランスポートネットワーク装置70がトラヒックを転送するにあたって要求されるQoSなどである。また、ブリッジ管理部701は、通信装置40から見たTSNスイッチとしての制御インタフェース機能も持つ。The bridge management unit 701 manages information for operating as a TSN switch. The information managed includes combinations of TSN ports functioning as TSN bridges, residence delay times for those combinations, and the QoS required when the transport network device 70 forwards traffic. The bridge management unit 701 also has a control interface function as a TSN switch as seen from the communication device 40.

ログ情報収集部702は、有線インタフェースを通過するトラヒックのヘッダおよびタイムスタンプ、トランスポートネットワーク装置70のCPU使用率および温度などの装置負荷、などのログ情報を測定する。ログ情報収集部702は、測定したログ情報をメモリ708に格納する。The log information collection unit 702 measures log information such as the header and timestamp of traffic passing through the wired interface, and device load such as the CPU utilization and temperature of the transport network device 70. The log information collection unit 702 stores the measured log information in memory 708.

トラヒック推定部703は、有線通信部705が扱うトラヒックの中で周期性のあるトラヒックが次にいつ通過するか推定する。ここでいう周期性のあるトラヒックは、ヘッダ情報などから設定される。例えば、有線通信部705で管理するTSNスケジューリングテーブルからサイクリック周期および優先度キューに従って各優先度に対するタイムスロットが定められるため、トラヒック推定部703は、周期的に無線通信基地局20またはコアネットワーク装置30または別のトランスポートネットワーク装置70から入力されるトラヒックの帰着時間を一定期間算出することによって、次回通過時間の推定が可能である。The traffic estimation unit 703 estimates when the periodic traffic handled by the wired communication unit 705 will pass next. The periodic traffic here is set from header information, etc. For example, the time slots for each priority are determined according to the cyclic period and the priority queue from the TSN scheduling table managed by the wired communication unit 705, so the traffic estimation unit 703 can estimate the next passing time by calculating the return time of the traffic periodically input from the wireless communication base station 20, the core network device 30, or another transport network device 70 for a certain period of time.

メモリ制御部704は、ログ情報収集部702によって蓄積されたログ情報を、メモリ708上で並べ替え、または整理する。 The memory control unit 704 sorts or organizes the log information accumulated by the log information collection unit 702 on the memory 708.

有線通信部705は、有線NIC部709から入出力される有線信号を処理する有線インタフェース機能を有する。また、有線通信部705は、受信したトラヒックを適切なトランスポートネットワーク3に接続している有線NIC部709から有線送信し、有線NIC部709からトラヒックを有線受信するフォワーディング機能を有する。また、有線通信部705は、トランスポートネットワーク3の一部として時刻同期する機能、およびトランスポートネットワーク3の一部として優先制御する機能を有する。The wired communication unit 705 has a wired interface function for processing wired signals input/output from the wired NIC unit 709. The wired communication unit 705 also has a forwarding function for transmitting received traffic via a wired connection from the wired NIC unit 709 connected to an appropriate transport network 3, and for receiving traffic via a wired connection from the wired NIC unit 709. The wired communication unit 705 also has a function for performing time synchronization as part of the transport network 3, and a function for performing priority control as part of the transport network 3.

トラヒック測定部706は、有線通信部705で転送するトラヒックの通過時刻を測定する。 The traffic measurement unit 706 measures the passage time of the traffic forwarded by the wired communication unit 705.

ログ情報報告部707は、メモリ708に蓄積されるログ情報を、報告周期、またはイベント検知時、または通信装置40からの要求に従って、通信装置40に送信する。The log information reporting unit 707 transmits the log information accumulated in the memory 708 to the communication device 40 at the reporting period, when an event is detected, or in accordance with a request from the communication device 40.

メモリ708は、コアネットワーク装置30が動作するためのパラメータなどの設定情報を格納し、ログ情報を蓄積する。 Memory 708 stores configuration information such as parameters for operation of the core network device 30 and accumulates log information.

有線NIC部709は、有線通信部705から入力された信号を接続しているトランスポートネットワーク3に有線送信する。また、有線NIC部709は、トランスポートネットワーク3から有線受信した信号を有線通信部705に出力する。The wired NIC unit 709 transmits the signal input from the wired communication unit 705 via a wired connection to the connected transport network 3. The wired NIC unit 709 also outputs the signal received via a wired connection from the transport network 3 to the wired communication unit 705.

なお、トランスポートネットワーク装置70は、図6の例では有線NIC部709を2つ備えているが、有線NIC部709を3つ以上備えることも可能である。また、トランスポートネットワーク装置70において、有線NIC部709の配置パターンは、図6の例に限定されない。 In the example of FIG. 6, the transport network device 70 has two wired NIC units 709, but it is also possible for the transport network device 70 to have three or more wired NIC units 709. Furthermore, in the transport network device 70, the arrangement pattern of the wired NIC units 709 is not limited to the example of FIG. 6.

図7は、本実施の形態に係る通信システム1を仮想的なTSNスイッチとして動作させる場合の片方向通信トラヒックを示す図である。図7の上段では、通信システム1において、(1)でTSN2からのタイムセンシティブなネットワークからの入力があり、(2)でTSN2へのタイムセンシティブなネットワークに出力があることを示している。ここで、通信システム1の内訳を見ると、図7の下段に示すように、無線通信端末10と無線通信基地局20とによる無線区間である非TSN区間、および、無線通信基地局20とトランスポートネットワーク3とコアネットワーク装置30とによる有線区間であるTSN区間として見ることができる。この場合、TSN区間はTSNスケジューリングを実施するため、(3)での入力トラヒックは、TSN区間でのスケジューリングおよび通信システム1に求められる仮想的なTSNスイッチとしての動作から逆算して算出することが可能となる。すなわち、通信システム1は、非TSN区間を疑似的なTSNとして扱うことが可能となる。 Figure 7 is a diagram showing one-way communication traffic when the communication system 1 according to the present embodiment is operated as a virtual TSN switch. The upper part of Figure 7 shows that in the communication system 1, (1) there is an input from the time-sensitive network from TSN2, and (2) there is an output to the time-sensitive network to TSN2. Here, looking at the breakdown of the communication system 1, as shown in the lower part of Figure 7, it can be seen as a non-TSN section, which is a wireless section between the wireless communication terminal 10 and the wireless communication base station 20, and a TSN section, which is a wired section between the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30. In this case, since the TSN section performs TSN scheduling, the input traffic in (3) can be calculated by back-calculating from the scheduling in the TSN section and the operation as a virtual TSN switch required for the communication system 1. In other words, the communication system 1 can treat the non-TSN section as a pseudo TSN.

図8は、本実施の形態に係る通信システム1を仮想的なTSNスイッチとして動作させる場合の片方向通信トラヒックに対するタイムセンシティブな時分割スケジューリングを示す図である。図8において、横軸は時間軸を示す。なお、図8の(1)、(2)、(3)は、図7の(1)、(2)、(3)に対応している。(1)および(2)は、TSN2を含めた通信ネットワーク80の全体のスケジューリングを制御するCUC/CNC60から通信システム1に入力される要求QoSパラメータ、TSNスケジューリング、および入出力TSNポートで決定される。図8の例では、通信システム1は、全体として遅延バジェット803の3msを要求されている。 Figure 8 is a diagram showing time-sensitive time-division scheduling for one-way communication traffic when the communication system 1 according to this embodiment is operated as a virtual TSN switch. In Figure 8, the horizontal axis indicates the time axis. Note that (1), (2), and (3) in Figure 8 correspond to (1), (2), and (3) in Figure 7. (1) and (2) are determined by the requested QoS parameters, TSN scheduling, and input/output TSN ports input to the communication system 1 from the CUC/CNC 60, which controls the scheduling of the entire communication network 80 including TSN2. In the example of Figure 8, the communication system 1 is requested to have an overall delay budget 803 of 3 ms.

通信システム1は、要求されたQoSパラメータ、TSNスケジューリング、および入出力TSNポートに基づいて、無線区間である非TSN区間のユーザデータ伝送経路の通信性能設定について、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30がTSNスケジューリングを行うことで(3)で実現するべき時分割スケジューリングを算出することが可能である。具体的には、図8に示すように、TSN区間の遅延バジェット802が1msであるとすると、非TSN区間である疑似TSN区間の遅延バジェット801は、遅延バジェット803の3msと遅延バジェット802の1msとの差分から、2msとして求めることができる。Based on the requested QoS parameters, TSN scheduling, and input/output TSN ports, the communication system 1 is capable of calculating the time division scheduling to be realized in (3) by the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30 performing TSN scheduling for the communication performance setting of the user data transmission path of the non-TSN section, which is a wireless section. Specifically, as shown in FIG. 8, if the delay budget 802 of the TSN section is 1 ms, the delay budget 801 of the pseudo-TSN section, which is a non-TSN section, can be calculated as 2 ms from the difference between the delay budget 803 of 3 ms and the delay budget 802 of 1 ms.

例えば、通信システム1において、(3)で実現するべき時分割スケジューリングから外れた受信トラヒックであった場合、その前段となる非TSN区間でQoSが実現できなかったことを意味する。図8の例では、2ms以上の遅延が発生した場合である。そのため、通信システム1は、仮想的なTSNスイッチとして要求QoS、TSNスケジューリングなどを実現できない場合、非TSN区間でのログ情報を確認することで、詳細を確認することが可能である。逆方向のトラヒックについても同様であるが、TSN区間においてはTSN区間を構成する各装置がそれぞれの時分割スケジューリングで動作するため、通信システム1は、より詳細にQoSが実現できなかった装置の絞り込みが可能である。For example, in the communication system 1, if the received traffic deviates from the time-division scheduling that should be realized in (3), it means that the QoS could not be realized in the non-TSN section that precedes it. In the example of FIG. 8, a delay of 2 ms or more occurs. Therefore, when the communication system 1 cannot realize the requested QoS, TSN scheduling, etc. as a virtual TSN switch, it is possible to check the details by checking the log information in the non-TSN section. The same is true for traffic in the reverse direction, but in the TSN section, each device that constitutes the TSN section operates with its own time-division scheduling, so the communication system 1 can narrow down the devices that could not realize the QoS in more detail.

図9は、本実施の形態に係る通信システム1において無線通信端末10の電源投入をトリガにしたトラヒック測定開始までの動作の例を示すシーケンス図である。 Figure 9 is a sequence diagram showing an example of the operation up to the start of traffic measurement triggered by powering on a wireless communication terminal 10 in a communication system 1 relating to this embodiment.

ステップST101において、無線通信端末10は、電源が投入されると、セルラ通信システムとして一般的な通信システム1への登録動作、および無線通信端末10が要求するサービスに応じたセッション確立動作を行う。ステップST101の動作には、認証、セキュリティ、課金動作などの動作も含まれる。ステップST101の動作が完了すると、通信システム1では、無線通信端末10および無線通信基地局20による無線区間経路が設定され、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30による有線区間経路が設定され、無線通信端末10から見て外部ネットワークと接続可能となる。無線通信端末10は、自身が有線で接続する外部ネットワークであるTSN2からの有線トラヒックを、透過的にコアネットワーク装置30と接続する外部ネットワークであるTSN2まで転送することが可能となる。In step ST101, when the wireless communication terminal 10 is powered on, it performs a registration operation to the communication system 1, which is a typical cellular communication system, and a session establishment operation according to the service requested by the wireless communication terminal 10. The operation of step ST101 also includes operations such as authentication, security, and billing. When the operation of step ST101 is completed, in the communication system 1, a wireless section route is set by the wireless communication terminal 10 and the wireless communication base station 20, and a wired section route is set by the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30, and it becomes possible to connect to an external network from the perspective of the wireless communication terminal 10. The wireless communication terminal 10 becomes able to transparently transfer wired traffic from TSN2, which is an external network to which the wireless communication terminal 10 is connected by wire, to TSN2, which is an external network connected to the core network device 30.

ステップST102において、外部ネットワークを管理する装置であるCUC/CNC60は、通信システム1を外部ネットワークにおける仮想的なTSNスイッチとして動作させるため、通信システム1に対して、QoSパラメータによるQoS要求、TSNポートへのTSNスケジューリングなどを通知する。これにより、通信システム1では、コアネットワーク装置30がインタフェースとして設定される。In step ST102, the CUC/CNC 60, which is a device that manages the external network, notifies the communication system 1 of QoS requests based on QoS parameters, TSN scheduling to TSN ports, etc., in order to operate the communication system 1 as a virtual TSN switch in the external network. As a result, in the communication system 1, the core network device 30 is set as an interface.

ステップST103において、コアネットワーク装置30のブリッジ管理部301は、通信システム1を外部ネットワークにおける仮想的なTSNスイッチとして動作させるために必要となるQoSパラメータ、TSNスケジューリングなどを、通信システム1内の無線区間経路に要求されるパラメータ、および有線区間経路に要求されるパラメータに変換する。コアネットワーク装置30のブリッジ管理部301は、変換後のパラメータを、通信システム1を構成するトランスポートネットワーク3、無線通信基地局20、および無線通信端末10に通知する。これにより、通信システム1は、無線通信端末10がステップST101で確立したセッションを修正することができる。In step ST103, the bridge management unit 301 of the core network device 30 converts the QoS parameters, TSN scheduling, and the like required for operating the communication system 1 as a virtual TSN switch in the external network into parameters required for the wireless section route and parameters required for the wired section route within the communication system 1. The bridge management unit 301 of the core network device 30 notifies the transport network 3, the wireless communication base station 20, and the wireless communication terminal 10 that constitute the communication system 1 of the converted parameters. This enables the communication system 1 to modify the session that the wireless communication terminal 10 established in step ST101.

ステップST104において、コアネットワーク装置30のブリッジ管理部301は、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30による有線区間経路の最適な転送スケジューリングをTSNスケジューリングとして各装置に設定するため、無線通信基地局20、およびトランスポートネットワーク3に対して、QoS要求、TSNポートへのTSNスケジューリングを通知する。In step ST104, the bridge management unit 301 of the core network device 30 notifies the wireless communication base station 20 and the transport network 3 of the QoS request and the TSN scheduling to the TSN port in order to set the optimal transfer scheduling of the wired section route by the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30 as TSN scheduling in each device.

ステップST105において、コアネットワーク装置30のブリッジ管理部301は、ステップST103およびステップST104によるスケジューリング結果を通信装置40に通知する。In step ST105, the bridge management unit 301 of the core network device 30 notifies the communication device 40 of the scheduling results of steps ST103 and ST104.

ステップST106において、通信装置40の疑似ブリッジ管理部403は、非TSN区間に対して逆算的に疑似TSN区間として扱うための疑似的なTSNスケジューリング、すなわち疑似TSN区間のTSNスケジューリングを算出する。In step ST106, the pseudo bridge management unit 403 of the communication device 40 calculates a pseudo TSN scheduling for treating the non-TSN section as a pseudo TSN section by reverse calculation, i.e., the TSN scheduling for the pseudo TSN section.

ステップST107において、通信装置40のログ情報収集部402は、無線通信端末10、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30に対して、トラヒック測定を指示する。このとき、通信装置40のログ情報収集部402は、非TSN区間に関わる装置、すなわち無線通信端末10および無線通信基地局20に対して、疑似TSN区間のTSNスケジューリングの算出結果に基づいて測定するように指示する。In step ST107, the log information collection unit 402 of the communication device 40 instructs the wireless communication terminal 10, the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30 to measure traffic. At this time, the log information collection unit 402 of the communication device 40 instructs the devices related to the non-TSN section, i.e., the wireless communication terminal 10 and the wireless communication base station 20, to perform measurements based on the calculation result of the TSN scheduling of the pseudo-TSN section.

図10は、本実施の形態に係る通信システム1において通信装置40を契機とするトラヒック監視の例を示すシーケンス図である。 Figure 10 is a sequence diagram showing an example of traffic monitoring triggered by communication device 40 in communication system 1 of this embodiment.

ステップST201において、通信装置40が、測定周期を満了する程度の時刻経過を検知した場合、またはユーザ、通信システム1の使用者などからログ収集の要求が発生した場合、シーケンス開始の契機としている。In step ST201, when the communication device 40 detects that time has elapsed to the end of the measurement period, or when a request for log collection is received from a user, a user of the communication system 1, etc., this triggers the start of the sequence.

ステップST202において、通信装置40のログ情報収集部402は、通信システム1において関連する各装置、すなわち無線通信端末10、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30に対して、ログ報告を指示する。In step ST202, the log information collection unit 402 of the communication device 40 instructs each related device in the communication system 1, i.e., the wireless communication terminal 10, the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30, to report logs.

ステップST203において、ログ報告の指示を受けた無線通信端末10、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30は、通信装置40に対してログ情報を報告する。In step ST203, the wireless communication terminal 10, the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30 that have received the log reporting instruction report log information to the communication device 40.

図11は、本実施の形態に係る通信システム1において通信装置40以外からのイベントを契機とするトラヒック監視の例を示すシーケンス図である。 Figure 11 is a sequence diagram showing an example of traffic monitoring triggered by an event other than the communication device 40 in the communication system 1 of this embodiment.

ステップST301において、無線通信端末10、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30のいずれかが、想定するトラヒックを受信しなかった場合、シーケンス開始の契機としている。In step ST301, if any of the wireless communication terminal 10, the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30 does not receive the expected traffic, this triggers the start of the sequence.

ステップST302において、想定するトラヒックを受信しなかった無線通信端末10、または無線通信基地局20、またはトランスポートネットワーク3、またはコアネットワーク装置30は、通信装置40に対して、想定するトラヒックを受信しなかったことについてのログ情報を通知する。In step ST302, the wireless communication terminal 10, or the wireless communication base station 20, or the transport network 3, or the core network device 30 that has not received the expected traffic notifies the communication device 40 of log information regarding the fact that the expected traffic has not been received.

ステップST303において、通信装置40のログ情報収集部402は、ステップST302で通知されたログ情報から、ログ情報を通知した無線通信端末10、または無線通信基地局20、またはトランスポートネットワーク3、またはコアネットワーク装置30に対して、ログ報告を指示する。なお、通信装置40のログ情報収集部402は、ステップST302でログ情報を通知した装置以外の装置に対しても、ログ報告を指示してもよい。In step ST303, the log information collection unit 402 of the communication device 40 instructs the wireless communication terminal 10, the wireless communication base station 20, the transport network 3, or the core network device 30 that notified the log information to report the log based on the log information notified in step ST302. Note that the log information collection unit 402 of the communication device 40 may also instruct devices other than the device that notified the log information in step ST302 to report the log.

ステップST304において、ステップST303で指示を受けた無線通信端末10、または無線通信基地局20、またはトランスポートネットワーク3、またはコアネットワーク装置30は、通信装置40に対してログ情報を報告する。In step ST304, the wireless communication terminal 10, or the wireless communication base station 20, or the transport network 3, or the core network device 30 that received the instruction in step ST303 reports log information to the communication device 40.

ステップST305において、通信装置40の異常個所推定部406は、無線通信端末10、または無線通信基地局20、またはトランスポートネットワーク3、またはコアネットワーク装置30から収集したログ情報に基づいて、障害箇所の推定を行う。In step ST305, the anomaly location estimation unit 406 of the communication device 40 estimates the location of the failure based on log information collected from the wireless communication terminal 10, or the wireless communication base station 20, or the transport network 3, or the core network device 30.

通信装置40では、図9から図11に示すシーケンス図の動作において、各構成が以下のような動作を行う。ブリッジ管理部401は、通信システム1に対して要求される第1のサービス品質に基づいて、通信システム1においてトラヒックの通信経路となるネットワークノードのうち有線接続区間のネットワークノードに対して、有線接続区間で要求される第2のサービス品質に応じた設定を行う。有線接続区間のネットワークノードは、図1の例では、無線通信基地局20、トランスポートネットワーク3、およびコアネットワーク装置30に相当する。また、第1のサービス品質は、図8の例では遅延バジェット803の3msに相当し、第2のサービス品質は、図8の例では遅延バジェット802の1msに相当する。In the communication device 40, in the operation of the sequence diagrams shown in Figures 9 to 11, each component operates as follows. Based on the first service quality required for the communication system 1, the bridge management unit 401 performs settings according to the second service quality required for the wired connection section for the network nodes in the wired connection section among the network nodes that are the communication path of traffic in the communication system 1. In the example of Figure 1, the network nodes in the wired connection section correspond to the wireless communication base station 20, the transport network 3, and the core network device 30. In addition, the first service quality corresponds to 3 ms of the delay budget 803 in the example of Figure 8, and the second service quality corresponds to 1 ms of the delay budget 802 in the example of Figure 8.

つぎに、疑似ブリッジ管理部403は、ネットワークノードのうち無線接続区間のネットワークノードに対して、第1のサービス品質と第2のサービス品質との差分から、無線接続区間で要求される第3のサービス品質に応じた設定を行う。無線接続区間のネットワークノードは、図1の例では、無線通信端末10、および無線通信基地局20に相当する。また、第3のサービス品質は、図8の例では遅延バジェット801の2msに相当する。Next, the pseudo-bridge management unit 403 performs settings for the network nodes in the wireless connection section among the network nodes according to the third service quality required in the wireless connection section from the difference between the first service quality and the second service quality. In the example of Figure 1, the network nodes in the wireless connection section correspond to the wireless communication terminal 10 and the wireless communication base station 20. In addition, in the example of Figure 8, the third service quality corresponds to 2 ms of the delay budget 801.

つぎに、ログ情報収集部402は、ネットワークノードから、ネットワークノードがトラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を取得する。例えば、ログ情報収集部402は、ネットワークノードから、規定された周期、またはネットワークノードで規定されたイベントが検知された場合、またはログ情報収集部402からのネットワークノードに対する要求によって、ログ情報を取得することができる。Next, the log information collection unit 402 acquires log information from the network node that indicates the communication state when the network node transmits and receives traffic. For example, the log information collection unit 402 can acquire log information from the network node at a specified interval, when a specified event is detected in the network node, or in response to a request from the log information collection unit 402 to the network node.

そして、異常個所推定部406は、ログ情報に基づいて、第2のサービス品質または第3のサービス品質を満たしていないネットワークノードまたはネットワークノード間の経路を推定する。例えば、異常個所推定部406は、第2のサービス品質または第3のサービス品質を満たしていないときのネットワークノードから取得したログ情報に含まれるタイムスタンプを利用して、第2のサービス品質または第3のサービス品質を満たしていないネットワークノードまたはネットワークノード間の経路を推定することができる。Then, the anomaly location estimation unit 406 estimates a network node or a route between network nodes that does not satisfy the second service quality or the third service quality based on the log information. For example, the anomaly location estimation unit 406 can estimate a network node or a route between network nodes that does not satisfy the second service quality or the third service quality by using a timestamp included in the log information acquired from the network node when the second service quality or the third service quality is not satisfied.

なお、本実施の形態において、通信システム1を含むタイムセンシティブなネットワークについては、TSNを想定しているが、これに限定されない。通信システム1を含むタイムセンシティブなネットワークについては、DetNet(Deterministic Networking)であってもよい。In this embodiment, the time-sensitive network including the communication system 1 is assumed to be TSN, but is not limited to this. The time-sensitive network including the communication system 1 may be DetNet (Deterministic Networking).

つづいて、通信装置40のハードウェア構成について説明する。通信装置40において、有線NIC部409は、ネットワークインターフェースカードである。ブリッジ管理部401、ログ情報収集部402、疑似ブリッジ管理部403、メモリ制御部404、有線通信部405、異常個所推定部406、異常個所報告部407、およびメモリ408は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。 Next, the hardware configuration of the communication device 40 will be described. In the communication device 40, the wired NIC unit 409 is a network interface card. The bridge management unit 401, the log information collection unit 402, the pseudo bridge management unit 403, the memory control unit 404, the wired communication unit 405, the anomaly location estimation unit 406, the anomaly location reporting unit 407, and the memory 408 are realized by processing circuits. The processing circuit may be a processor and memory that executes a program stored in the memory, or may be dedicated hardware. The processing circuit is also called a control circuit.

図12は、本実施の形態に係る通信装置40を実現する処理回路をプロセッサ91およびメモリ92で構成する場合の処理回路90の構成例を示す図である。図12に示す処理回路90は制御回路であり、プロセッサ91およびメモリ92を備える。処理回路90がプロセッサ91およびメモリ92で構成される場合、処理回路90の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ92に格納される。処理回路90では、メモリ92に記憶されたプログラムをプロセッサ91が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路90は、通信装置40の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ92を備える。このプログラムは、処理回路90により実現される各機能を通信装置40に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。12 is a diagram showing an example of the configuration of the processing circuit 90 when the processing circuit for realizing the communication device 40 according to the present embodiment is configured with a processor 91 and a memory 92. The processing circuit 90 shown in FIG. 12 is a control circuit and includes a processor 91 and a memory 92. When the processing circuit 90 is configured with the processor 91 and the memory 92, each function of the processing circuit 90 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. The software or firmware is described as a program and stored in the memory 92. In the processing circuit 90, each function is realized by the processor 91 reading and executing the program stored in the memory 92. That is, the processing circuit 90 includes a memory 92 for storing a program that will result in the processing of the communication device 40 being executed. This program can also be said to be a program for causing the communication device 40 to execute each function realized by the processing circuit 90. This program may be provided by a storage medium in which the program is stored, or may be provided by other means such as a communication medium.

上記プログラムは、ブリッジ管理部401が、通信システム1に対して要求される第1のサービス品質に基づいて、通信システム1においてトラヒックの通信経路となるネットワークノードのうち有線接続区間のネットワークノードに対して、有線接続区間で要求される第2のサービス品質に応じた設定を行う第1のステップと、疑似ブリッジ管理部403が、ネットワークノードのうち無線接続区間のネットワークノードに対して、第1のサービス品質と第2のサービス品質との差分から、無線接続区間で要求される第3のサービス品質に応じた設定を行う第2のステップと、ログ情報収集部402が、ネットワークノードから、ネットワークノードがトラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を取得する第3のステップと、異常個所推定部406が、ログ情報に基づいて、第2のサービス品質または第3のサービス品質を満たしていないネットワークノードまたはネットワークノード間の経路を推定する第4のステップと、を通信装置40に実行させるプログラムであるとも言える。The above program can also be said to be a program that causes the communication device 40 to execute the following steps: a first step in which the bridge management unit 401 configures the network nodes in the wired connection section among the network nodes that serve as communication paths for traffic in the communication system 1 based on the first service quality required for the communication system 1, in accordance with the second service quality required for the wired connection section; a second step in which the pseudo-bridge management unit 403 configures the network nodes in the wireless connection section among the network nodes based on the difference between the first service quality and the second service quality, in accordance with the third service quality required for the wireless connection section; a third step in which the log information collection unit 402 acquires log information from the network nodes that indicates the communication state when the network nodes transmit and receive traffic; and a fourth step in which the anomaly location estimation unit 406 estimates, based on the log information, a network node or a route between network nodes that does not satisfy the second service quality or the third service quality.

ここで、プロセッサ91は、例えば、CPU、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)などである。また、メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(登録商標)(Electrically EPROM)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはDVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。Here, the processor 91 is, for example, a CPU, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor). The memory 92 is, for example, a non-volatile or volatile semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable ROM), or an EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc).

図13は、本実施の形態に係る通信装置40を実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路93の例を示す図である。図13に示す処理回路93は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。 Figure 13 is a diagram showing an example of a processing circuit 93 in the case where the processing circuit for realizing the communication device 40 according to this embodiment is configured with dedicated hardware. The processing circuit 93 shown in Figure 13 corresponds to, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these. The processing circuit may be partially realized with dedicated hardware and partially realized with software or firmware. In this way, the processing circuit can realize each of the above-mentioned functions by dedicated hardware, software, firmware, or a combination of these.

通信装置40のハードウェア構成について説明したが、無線通信端末10、無線通信基地局20、コアネットワーク装置30、およびトランスポートネットワーク3であるトランスポートネットワーク装置70についても、同様のハードウェア構成となる。 The hardware configuration of the communication device 40 has been described, but the wireless communication terminal 10, the wireless communication base station 20, the core network device 30, and the transport network device 70 which is the transport network 3 also have a similar hardware configuration.

以上説明したように、本実施の形態によれば、通信装置40は、仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システム1において、通信システム1の動作を制御する。通信装置40は、通信システム1の内部で転送されるアプリケーショントラヒックの要求性能から、通信システム1の内部トランスポートトラヒックの要求性能を算出し、アプリケーショントラヒックの通信経路を構成するネットワークノード間の通信リンクが1つ以上のタイムセンシティブな通信を行う設定をする。また、通信装置40は、タイムセンシティブな通信をサポートしない区間については、アプリケーショントラヒックの要求性能および1つ以上のタイムセンシティブな通信リンクの要求性能から逆算して、疑似的に1つ以上のタイムセンシティブな通信リンクとして扱い、並行して理想的な帰着時間の通知およびトラヒック通過時間監視の指示を行う。各ネットワークノードは、トラヒックの実際の帰着時間と理想的な帰着時間との差分を評価し、評価結果が要求性能を満たしていないトラヒックについて、タイムスタンプとともに該当トラヒック情報を格納したログ情報を通信装置40に報告する。As described above, according to this embodiment, the communication device 40 controls the operation of the communication system 1 in the communication system 1 that operates as a virtually time-sensitive switch. The communication device 40 calculates the required performance of the internal transport traffic of the communication system 1 from the required performance of the application traffic transferred inside the communication system 1, and sets the communication links between the network nodes that constitute the communication path of the application traffic to perform one or more time-sensitive communications. In addition, the communication device 40 handles sections that do not support time-sensitive communications as one or more pseudo-time-sensitive communication links by calculating backward from the required performance of the application traffic and the required performance of one or more time-sensitive communication links, and in parallel notifies the ideal return time and instructs the monitoring of the traffic transit time. Each network node evaluates the difference between the actual return time of the traffic and the ideal return time, and for traffic whose evaluation result does not satisfy the required performance, reports to the communication device 40 log information that stores the relevant traffic information together with a timestamp.

通信装置40は、ネットワークノードへのポーリングまたはネットワークノードからのトラップサーバとして動作し、該当トラヒック情報およびタイムスタンプを含むログ情報を収集することで、トラヒックを監視する。通信装置40は、通信システム1の内部で転送されるアプリケーショントラヒックが要求性能を満たさず転送された際、該当アプリケーショントラヒックについて、内部転送経路となっている1つ以上のタイムセンシティブな通信リンクまたは疑似的な1つ以上のタイムセンシティブな通信リンクのいずれかにおいて要求性能を満たしていないトラヒック情報およびタイムスタンプを収集する。通信装置40は、収集したトラヒック情報およびタイムスタンプを利用することで、要求性能を満たさなかったネットワークノードまたは通信リンクを推定する。The communication device 40 operates as a polling server for network nodes or a trap server for network nodes, and monitors traffic by collecting log information including relevant traffic information and timestamps. When application traffic transferred within the communication system 1 is transferred without satisfying the required performance, the communication device 40 collects traffic information and timestamps for the application traffic that does not satisfy the required performance in one or more time-sensitive communication links or one or more pseudo time-sensitive communication links that are the internal transfer path. The communication device 40 estimates the network node or communication link that does not satisfy the required performance by using the collected traffic information and timestamps.

これにより、仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システム1で使用される通信装置40は、E2E、例えば、通信システム1で要求されているQoSを満たさない通信が瞬時的に発生した際に検知し、QoSを満たすためにボトルネック、すなわち原因となるネットワークノードまたは経路を推定することができる。As a result, the communication device 40 used in the communication system 1, which operates as a virtual time-sensitive switch, can detect when E2E, for example, communication that does not meet the QoS required by the communication system 1, occurs instantaneously, and estimate the bottleneck, i.e., the causative network node or route, in order to meet the QoS.

なお、トランスポートネットワーク3は、レイヤ3スイッチでも等価的な設定を行うことで、同様の効果を得ることは可能である。また、TSN2は、必ずしもTSNに準拠したネットワークである必要はなく、高精度に時刻に同期して有線転送スケジューリング制御を行うタイムセンシティブなネットワークであれば、等価的な設定を行うことで同様の効果を得ることは可能である。 Note that it is possible to obtain the same effect by configuring the transport network 3 equivalently with a layer 3 switch. Also, TSN2 does not necessarily have to be a TSN-compliant network, and it is possible to obtain the same effect by configuring it equivalently if it is a time-sensitive network that performs wired transfer scheduling control in high-precision time synchronization.

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other. Also, parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.

1 通信システム、2 TSN、3 トランスポートネットワーク、10 無線通信端末、20 無線通信基地局、30 コアネットワーク装置、40 通信装置、50 制御機器、60 CUC/CNC、70 トランスポートネットワーク装置、80 通信ネットワーク、90,93 処理回路、91 プロセッサ、92,108,208,308,408,708 メモリ、101,201,302,402,702 ログ情報収集部、102,202,303,703 トラヒック推定部、103,203 無線通信部、104,204,304,404,704 メモリ制御部、105,205,305,405,705 有線通信部、106,206,306,706 トラヒック測定部、107,207,307,707 ログ情報報告部、109,209,309,409,709 有線NIC部、110,210 アンテナ部、301,401,701 ブリッジ管理部、403 疑似ブリッジ管理部、406 異常個所推定部、407 異常個所報告部。1 Communication system, 2 TSN, 3 Transport network, 10 Wireless communication terminal, 20 Wireless communication base station, 30 Core network device, 40 Communication device, 50 Control device, 60 CUC/CNC, 70 Transport network device, 80 Communication network, 90, 93 Processing circuit, 91 Processor, 92, 108, 208, 308, 408, 708 Memory, 101, 201, 302, 402, 702 Log information collection unit, 102, 202, 303, 703 Traffic estimation unit, 103, 203 Wireless communication unit, 104, 204, 304, 404, 704 Memory control unit, 105, 205, 305, 405, 705 Wired communication unit, 106, 206, 306, 706 Traffic measurement unit, 107, 207, 307, 707 log information reporting unit, 109, 209, 309, 409, 709 wired NIC unit, 110, 210 antenna unit, 301, 401, 701 bridge management unit, 403 pseudo bridge management unit, 406 abnormality location estimation unit, 407 abnormality location reporting unit.

Claims (9)

仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システムで使用される通信装置であって、
前記通信システムに対して要求される第1のサービス品質に基づいて、前記通信システムにおいてトラヒックの通信経路となるネットワークノードのうち有線接続区間のネットワークノードに対して、前記有線接続区間で要求される第2のサービス品質に応じた設定を行うブリッジ管理部と、
前記ネットワークノードのうち無線接続区間のネットワークノードに対して、前記第1のサービス品質と前記第2のサービス品質との差分から、前記無線接続区間で要求される第3のサービス品質に応じた設定を行う疑似ブリッジ管理部と、
前記ネットワークノードから、前記ネットワークノードが前記トラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を取得するログ情報収集部と、
前記ログ情報に基づいて、前記第2のサービス品質または前記第3のサービス品質を満たしていない前記ネットワークノードまたは前記ネットワークノード間の経路を推定する異常個所推定部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
A communication device for use in a communication system that operates as a virtual time-sensitive switch, comprising:
a bridge management unit that performs setting, based on a first quality of service required for the communication system, on network nodes in a wired connection section among network nodes that serve as a communication path of traffic in the communication system, in accordance with a second quality of service required in the wired connection section;
a pseudo bridge management unit that performs setting for a network node in a wireless connection section among the network nodes according to a third quality of service required in the wireless connection section based on a difference between the first quality of service and the second quality of service;
a log information collection unit that acquires, from the network node, log information indicating a communication state when the network node transmits and receives the traffic;
an anomaly location estimation unit that estimates the network node or a route between the network nodes that does not satisfy the second quality of service or the third quality of service based on the log information;
A communication device comprising:
前記ログ情報収集部は、前記ネットワークノードから、規定された周期、または前記ネットワークノードで規定されたイベントが検知された場合、または前記ログ情報収集部からの前記ネットワークノードに対する要求によって、前記ログ情報を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
the log information collection unit acquires the log information from the network node at a specified interval, when a specified event is detected in the network node, or in response to a request from the log information collection unit to the network node;
2. The communication device according to claim 1 .
前記異常個所推定部は、前記第2のサービス品質または前記第3のサービス品質を満たしていないときの前記ネットワークノードから取得した前記ログ情報に含まれるタイムスタンプを利用して、前記第2のサービス品質または前記第3のサービス品質を満たしていない前記ネットワークノードまたは前記ネットワークノード間の経路を推定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
the anomaly location estimation unit estimates the network node or a route between the network nodes that does not satisfy the second service quality or the third service quality by using a timestamp included in the log information acquired from the network node when the second service quality or the third service quality is not satisfied.
3. The communication device according to claim 2.
前記通信システムを含むタイムセンシティブなネットワークは、Time Sensitive Networkingである、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The time-sensitive network including the communication system is Time Sensitive Networking.
2. The communication device according to claim 1 .
前記通信システムを含むタイムセンシティブなネットワークは、Deterministic Networkingである、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The time-sensitive network including the communication system is Deterministic Networking.
2. The communication device according to claim 1 .
請求項1から5のいずれか1つに記載の通信装置と、
前記通信装置に対してトラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を報告する前記トラヒックの通信経路となるネットワークノードと、
を備えることを特徴とする通信システム。
A communication device according to any one of claims 1 to 5;
a network node which is a communication path of the traffic and which reports log information indicating a communication state when transmitting and receiving the traffic to the communication device;
A communication system comprising:
仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システムで使用される通信装置を制御するための制御回路であって、
前記通信システムに対して要求される第1のサービス品質に基づいて、前記通信システムにおいてトラヒックの通信経路となるネットワークノードのうち有線接続区間のネットワークノードに対して、前記有線接続区間で要求される第2のサービス品質に応じて設定、
前記ネットワークノードのうち無線接続区間のネットワークノードに対して、前記第1のサービス品質と前記第2のサービス品質との差分から、前記無線接続区間で要求される第3のサービス品質に応じて設定、
前記ネットワークノードから、前記ネットワークノードが前記トラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を取得、
前記ログ情報に基づいて、前記第2のサービス品質または前記第3のサービス品質を満たしていない前記ネットワークノードまたは前記ネットワークノード間の経路を推定、
を前記通信装置に実施させることを特徴とする制御回路。
1. A control circuit for controlling a communication device used in a communication system that operates as a virtually time-sensitive switch, comprising:
based on a first quality of service required for the communication system, setting a network node in a wired connection section among network nodes that form a communication path of traffic in the communication system in accordance with a second quality of service required in the wired connection section;
setting a third quality of service required for a network node in a wireless connection section among the network nodes, based on a difference between the first quality of service and the second quality of service;
acquiring, from the network node, log information indicating a communication state when the network node transmits and receives the traffic;
estimating the network node or a route between the network nodes that does not satisfy the second quality of service or the third quality of service based on the log information;
A control circuit for causing the communication device to execute the above.
仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システムで使用される通信装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記プログラムは、
前記通信システムに対して要求される第1のサービス品質に基づいて、前記通信システムにおいてトラヒックの通信経路となるネットワークノードのうち有線接続区間のネットワークノードに対して、前記有線接続区間で要求される第2のサービス品質に応じて設定、
前記ネットワークノードのうち無線接続区間のネットワークノードに対して、前記第1のサービス品質と前記第2のサービス品質との差分から、前記無線接続区間で要求される第3のサービス品質に応じて設定、
前記ネットワークノードから、前記ネットワークノードが前記トラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を取得、
前記ログ情報に基づいて、前記第2のサービス品質または前記第3のサービス品質を満たしていない前記ネットワークノードまたは前記ネットワークノード間の経路を推定、
を前記通信装置に実施させることを特徴とする記憶媒体。
A storage medium storing a program for controlling a communication device used in a communication system that operates as a virtual time-sensitive switch,
The program is
based on a first quality of service required for the communication system, setting a network node in a wired connection section among network nodes that form a communication path of traffic in the communication system in accordance with a second quality of service required in the wired connection section;
setting a third quality of service required for a network node in a wireless connection section among the network nodes, based on a difference between the first quality of service and the second quality of service;
acquiring, from the network node, log information indicating a communication state when the network node transmits and receives the traffic;
estimating the network node or a route between the network nodes that does not satisfy the second quality of service or the third quality of service based on the log information;
A storage medium for causing the communication device to execute the above.
仮想的にタイムセンシティブなスイッチとして動作する通信システムで使用される通信装置の通信方法であって、
ブリッジ管理部が、前記通信システムに対して要求される第1のサービス品質に基づいて、前記通信システムにおいてトラヒックの通信経路となるネットワークノードのうち有線接続区間のネットワークノードに対して、前記有線接続区間で要求される第2のサービス品質に応じた設定を行う第1のステップと、
疑似ブリッジ管理部が、前記ネットワークノードのうち無線接続区間のネットワークノードに対して、前記第1のサービス品質と前記第2のサービス品質との差分から、前記無線接続区間で要求される第3のサービス品質に応じた設定を行う第2のステップと、
ログ情報収集部が、前記ネットワークノードから、前記ネットワークノードが前記トラヒックを送受信する際の通信状態を示すログ情報を取得する第3のステップと、
異常個所推定部が、前記ログ情報に基づいて、前記第2のサービス品質または前記第3のサービス品質を満たしていない前記ネットワークノードまたは前記ネットワークノード間の経路を推定する第4のステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
A communication method for a communication device used in a communication system that operates as a virtual time-sensitive switch, comprising:
a first step in which a bridge management unit performs setting, based on a first quality of service required for the communication system, on network nodes in a wired connection section among network nodes that serve as a communication path for traffic in the communication system, in accordance with a second quality of service required in the wired connection section;
a second step in which a pseudo bridge management unit performs setting on a network node in a wireless connection section among the network nodes according to a third quality of service required in the wireless connection section based on a difference between the first quality of service and the second quality of service;
a third step of acquiring, from the network node, log information indicating a communication state when the network node transmits and receives the traffic by a log information collector;
a fourth step of an anomaly location estimation unit estimating, based on the log information, the network node or a route between the network nodes that does not satisfy the second quality of service or the third quality of service;
A communication method comprising:
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018163556A1 (en) 2017-03-08 2018-09-13 日本電気株式会社 Device and method for communication network
WO2022107280A1 (en) 2020-11-19 2022-05-27 三菱電機株式会社 Wireless communication device, wireless network device, wireless communication system, bridge system, control circuit, storage medium, and log information synchronization method
JP2022535385A (en) 2019-06-03 2022-08-08 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) TSN and 5GS QoS Mapping - User Plane Based Method
WO2022185407A1 (en) 2021-03-02 2022-09-09 三菱電機株式会社 Communication device, control circuit, storage medium, and communication quality monitoring method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018163556A1 (en) 2017-03-08 2018-09-13 日本電気株式会社 Device and method for communication network
JP2022535385A (en) 2019-06-03 2022-08-08 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) TSN and 5GS QoS Mapping - User Plane Based Method
WO2022107280A1 (en) 2020-11-19 2022-05-27 三菱電機株式会社 Wireless communication device, wireless network device, wireless communication system, bridge system, control circuit, storage medium, and log information synchronization method
WO2022185407A1 (en) 2021-03-02 2022-09-09 三菱電機株式会社 Communication device, control circuit, storage medium, and communication quality monitoring method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3GPP; TSG SA; System Architecture for the 5G System (5GS);Stage 2 (Release 17),3GPP TS23.501 V17.7.0,2022年12月21日,pp.319-341,Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/23_series/23.501/23501-h70.zip>

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