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特表2024-516965タイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-18
(54)【発明の名称】タイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法
(51)【国際特許分類】
H04L 47/19 20220101AFI20240411BHJP
H04L 45/122 20220101ALI20240411BHJP
H04L 45/02 20220101ALI20240411BHJP
【ＦＩ】
H04L47/19
H04L45/122
H04L45/02
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023564029
(86)(22)【出願日】2022-11-23
(85)【翻訳文提出日】2023-10-16
(86)【国際出願番号】 CN2022133710
(87)【国際公開番号】W WO2023109445
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】202111536553.5
(32)【優先日】2021-12-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523391560
【氏名又は名称】陝西電器研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【弁理士】
【氏名又は名称】桜田 圭
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】劉 暁宇
(72)【発明者】
【氏名】馬 国軒
(72)【発明者】
【氏名】劉 伝鵬
(72)【発明者】
【氏名】呂 文強
(72)【発明者】
【氏名】和 延
【テーマコード（参考）】
5K030
【Ｆターム（参考）】
5K030GA02
5K030LA03
5K030LB05
5K030MD07
(57)【要約】
本発明は、サービスフローパラメータに基づきエンドシステム及びスイッチの数を計算し、トポロジー構造を決定し、ポート接続行列を確立し、最短経路を計画し、各行列周期におけるサービスを割り当て、各基本周期におけるサービスをソートし、１つの行列周期における全体スケジュールを確立し、さらに各エンドノード及びスイッチのサービススケジュールを生成するタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法を開示する。本発明は、ＴＴサービスのスケジューリングを実現することで、各エンドノード及びスイッチがＴＴタスクを順に競合なく伝送できるとともに、ネットワーク帯域幅を節約し、ネットワークリンクの利用率を向上させる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送受信対象であるすべてのタイムトリガサービスのパラメータを取得するステップ１と、送受信対象であるサービスに基づき、所要のエンドノードＥＳ及びスイッチＳＷの数を計算し、最小システムを得るステップ２と、
ステップ２で決定された最小システムに基づき、システムのトポロジー構造を確立するステップ３であって、エンドノードＥＳとスイッチＳＷをいずれもシステムの接続ノードと呼び、接続ノードに対して順番付けを行うステップ３と、
ステップ３で確立されたシステムのトポロジー構造に基づき、スイッチＳＷの接続ポートとほかのスイッチＳＷ又はエンドノードＥＳとの接続行列を含む接続ノード間の接続関係行列を確立するステップ４と、
ステップ３及び４におけるトポロジー構造及び接続ノードの接続行列に基づき、直接接続される２つのノード間の距離を１に設定し、同一ノードの接続距離を０に設定し、直接接続されていないノード間の距離を無限大に設定し、Ｘで表し、任意の２つのノード間の最短伝送経路を計算し、最短伝送経路の総距離及び中間接続ノードの番号を含むステップ５と、
ネットワークパラメータを取得するステップ６と、
基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを計算し、ステップ１におけるサービスフローパラメータに基づき、基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを算出するステップ７であって、行列周期ＭＣには複数の基本周期ＢＣが含まれ、すべてのサービスのそれぞれを１回送信することに用いられるステップ７と、
サービスの周期に基づき、１つの行列周期ＭＣ内で各サービスを各基本周期ＢＣ内に割り当て、１つの行列周期ＭＣにおけるサービス割り当てテーブルを確立するステップ８と、
各基本周期ＢＣ内に割り当てられたすべてのサービスを、サービスの異なる生成時刻に従ってグループ化し、各グループにおけるサービスを優先度に基づきソートし、１つの行列周期ＭＣ内の各基本周期ＢＣをトラバーサルし、優先度に従ってサービスのソートを完了するステップ９と、
１つの行列周期ＭＣにおけるサービスに対して、サービスの送信元番号及び送信先番号に基づき、ステップ５の最短伝送経路を使用して送受信経路を決定し、さらにサービスの優先度及び送受信経路に基づき送受信時間を決定し、最終的に１つの行列周期ＭＣにおける全体スケジュールを形成するステップ１０と、
ステップ１０の全体スケジュールに基づき、各接続ノードを識別し、各接続ノードの送受信スケジュールを得て、スケジュールファイルを生成するステップ１１と、
ステップ１１のスケジュールファイルに基づき、サービスに対して送受信スケジューリングを行うステップ１２と、を含むことを特徴とするタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【請求項2】
前記ステップ８では、各サービスを各基本周期ＢＣに割り当てた後、同じ周期のサービスを異なる基本周期にずらして割り当て、サービス割り当てテーブルを得ることを特徴とする請求項１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【請求項3】
前記ステップ５では、最後に１つの最短伝送経路テーブルを確立する具体的な方法は、すべての接続ノード番号をそれぞれ行及び列の順に並べ、
接続ノードｘと接続ノードｙ間の１番目の中間ノードｚを第ｘ行第ｙ列に位置させ、２番目の中間ノードｔを第ｚ行第ｙ列に位置させ、第ｔ行第ｙ列に位置させ、最後の中間ノードまで類推し、２つの接続ノードをトラバーサルし、最短伝送経路テーブルを得ることであることを特徴とする請求項１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【請求項4】
各スイッチＳＷは４つの全二重ポートを含むことを特徴とする請求項１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【請求項5】
２つのスイッチＳＷは直接接続され、２つのエンドシステムＥＳはスイッチＳＷを介して接続される必要があることを特徴とする請求項１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【請求項6】
前記タイムトリガサービスのパラメータは各サービスのＩＤ番号、フレーム長、周期、送信元システム番号、送信先システム番号及びサービス生成時点を含むことを特徴とする請求項１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンピュータネットワーク通信の技術分野に属し、具体的には、タイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
航空宇宙産業の発展に伴い、航空電子システムは高帯域幅、高信頼性、低遅延及び高フォールトトレランス等に対する需要が高まっている。長時間にわたって研究及び発展を重ねた結果、ＴＴＥ（Ｔｉｍｅ Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）は登場した。該技術はイーサネットをもとにタイム同期技術及びタイムトリガ技術を追加し、リアルタイム性の要件が非常に高いタイムトリガサービス（ＴＴ）を処理することができるだけでなく、レート制限サービス（ＲＣ）及び普通のイーサネットサービス（ＢＥ）を処理することもでき、すなわち、リアルタイムアプリケーション及び非リアルタイムアプリケーションの需要を同時に満たすことができる。
【0003】
ＴＴサービスはすべてのサービスの中で時間確実性の要件が非常に厳しく、最も高い優先度を有する。ＴＴサービスの伝送はグローバルクロックに基づいており、タイムスケジュールに厳密に従って所定の期間にサービス送受信を行う必要があり、それによってその高リアルタイム性及び低遅延ジッターの要件を確保し、データフレーム間でネットワーク内の限られた物理リンクを互いに競合することを回避する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
これを鑑みて、本発明は、ＴＴサービスの送受信制御を実現することができるタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
タイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法であって、
送受信対象であるすべてのタイムトリガサービスのパラメータを取得するステップ１と、
送受信対象であるサービスに基づき、所要のエンドノードＥＳ及びスイッチＳＷの数を計算し、最小システムを得るステップ２と、
ステップ２で決定された最小システムに基づき、システムのトポロジー構造を確立するステップ３であって、エンドノードＥＳとスイッチＳＷをいずれもシステムの接続ノードと呼び、接続ノードに対して順番付けを行うステップ３と、
ステップ３で確立されたシステムのトポロジー構造に基づき、スイッチＳＷの接続ポートとほかのスイッチＳＷ又はエンドノードＥＳとの接続行列を含む接続ノード間の接続関係行列を確立するステップ４と、
ステップ３及び４におけるトポロジー構造及び接続ノードの接続行列に基づき、直接接続される２つのノード間の距離を１に設定し、同一ノードの接続距離を０に設定し、直接接続されていないノード間の距離を無限大に設定し、Ｘで表し、任意の２つのノード間の最短伝送経路を計算し、最短伝送経路の総距離及び中間接続ノードの番号を含むステップ５と、
ネットワークパラメータを取得するステップ６と、
基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを計算し、ステップ１におけるサービスフローパラメータに基づき、基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを算出するステップ７であって、行列周期ＭＣには複数の基本周期ＢＣが含まれ、すべてのサービスのそれぞれを１回送信することに用いられるステップ７と、
サービスの周期に基づき、１つの行列周期ＭＣ内で各サービスを各基本周期ＢＣ内に割り当て、１つの行列周期ＭＣにおけるサービス割り当てテーブルを確立するステップ８と、
各基本周期ＢＣ内に割り当てられたすべてのサービスを、サービスの異なる生成時刻に従ってグループ化し、各グループにおけるサービスを優先度に基づきソートし、１つの行列周期ＭＣ内の各基本周期ＢＣをトラバーサルし、優先度に従ってサービスのソートを完了するステップ９と、
１つの行列周期ＭＣにおけるサービスに対して、サービスの送信元番号及び送信先番号に基づき、ステップ５の最短伝送経路を使用して送受信経路を決定し、さらにサービスの優先度及び送受信経路に基づき送受信時間を決定し、最終的に１つの行列周期ＭＣにおける全体スケジュールを形成するステップ１０と、
ステップ１０の全体スケジュールに基づき、各接続ノードを識別し、各接続ノードの送受信スケジュールを得て、スケジュールファイルを生成するステップ１１と、
ステップ１１のスケジュールファイルに基づき、サービスに対して送受信スケジューリングを行うステップ１２と、を含む。
送受信対象であるすべてのタイムトリガサービスのパラメータを取得するステップ１と、
送受信対象であるサービスに基づき、所要のエンドノードＥＳ及びスイッチＳＷの数を計算し、最小システムを得るステップ２と、
ステップ２で決定された最小システムに基づき、システムのトポロジー構造を確立するステップ３であって、エンドノードＥＳとスイッチＳＷをいずれもシステムの接続ノードと呼び、接続ノードに対して順番付けを行うステップ３と、
ステップ３で確立されたシステムのトポロジー構造に基づき、スイッチＳＷの接続ポートとほかのスイッチＳＷ又はエンドノードＥＳとの接続行列を含む接続ノード間の接続関係行列を確立するステップ４と、
ステップ３及び４におけるトポロジー構造及び接続ノードの接続行列に基づき、直接接続される２つのノード間の距離を１に設定し、同一ノードの接続距離を０に設定し、直接接続されていないノード間の距離を無限大に設定し、Ｘで表し、任意の２つのノード間の最短伝送経路を計算し、最短伝送経路の総距離及び中間接続ノードの番号を含むステップ５と、
ネットワークパラメータを取得するステップ６と、
基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを計算し、ステップ１におけるサービスフローパラメータに基づき、基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを算出するステップ７であって、行列周期ＭＣには複数の基本周期ＢＣが含まれ、すべてのサービスのそれぞれを１回送信することに用いられるステップ７と、
サービスの周期に基づき、１つの行列周期ＭＣ内で各サービスを各基本周期ＢＣ内に割り当て、１つの行列周期ＭＣにおけるサービス割り当てテーブルを確立するステップ８と、
各基本周期ＢＣ内に割り当てられたすべてのサービスを、サービスの異なる生成時刻に従ってグループ化し、各グループにおけるサービスを優先度に基づきソートし、１つの行列周期ＭＣ内の各基本周期ＢＣをトラバーサルし、優先度に従ってサービスのソートを完了するステップ９と、
１つの行列周期ＭＣにおけるサービスに対して、サービスの送信元番号及び送信先番号に基づき、ステップ５の最短伝送経路を使用して送受信経路を決定し、さらにサービスの優先度及び送受信経路に基づき送受信時間を決定し、最終的に１つの行列周期ＭＣにおける全体スケジュールを形成するステップ１０と、
ステップ１０の全体スケジュールに基づき、各接続ノードを識別し、各接続ノードの送受信スケジュールを得て、スケジュールファイルを生成するステップ１１と、
ステップ１１のスケジュールファイルに基づき、サービスに対して送受信スケジューリングを行うステップ１２と、を含む。
【0006】
好ましくは、前記ステップ８では、各サービスを各基本周期ＢＣに割り当てた後、同じ周期のサービスを異なる基本周期にずらして割り当て、サービス割り当てテーブルを得る。
【0007】
好ましくは、前記ステップ５では、最後に１つの最短伝送経路テーブルを確立する具体的な方法は、
すべての接続ノード番号をそれぞれ行及び列の順に並べ、
接続ノードｘと接続ノードｙ間の１番目の中間ノードｚを第ｘ行第ｙ列に位置させ、２番目の中間ノードｔを第ｚ行第ｙ列に位置させ、第ｔ行第ｙ列に位置させ、最後の中間ノードまで類推し、２つの接続ノードをトラバーサルし、最短伝送経路テーブルを得ることである。
すべての接続ノード番号をそれぞれ行及び列の順に並べ、
接続ノードｘと接続ノードｙ間の１番目の中間ノードｚを第ｘ行第ｙ列に位置させ、２番目の中間ノードｔを第ｚ行第ｙ列に位置させ、第ｔ行第ｙ列に位置させ、最後の中間ノードまで類推し、２つの接続ノードをトラバーサルし、最短伝送経路テーブルを得ることである。
【0008】
好ましくは、各スイッチＳＷは４つの全二重ポートを含む。
【0009】
好ましくは、２つのスイッチＳＷは直接接続され、２つのエンドシステムＥＳはスイッチＳＷを介して接続される必要がある。
【0010】
好ましくは、前記タイムトリガサービスのパラメータは各サービスのＩＤ番号、フレーム長、周期、送信元システム番号、送信先システム番号及びサービス生成時点を含む。
【発明の効果】
【0011】
本発明は以下の有益な効果を有する。
【0012】
本発明はタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法を開示し、サービスフローパラメータに基づきエンドシステム及びスイッチの数を計算し、トポロジー構造を決定し、ポート接続行列を確立し、最短経路を計画し、各行列周期におけるサービスを割り当て、各基本周期におけるサービスをソートし、１つの行列周期における全体スケジュールを確立し、さらに各エンドノード及びスイッチのサービススケジュールを生成する。本発明は、ＴＴサービスのスケジューリングを実現することで、各エンドノード及びスイッチがＴＴタスクを順に競合なく伝送できるとともに、ネットワーク帯域幅を節約し、ネットワークリンクの利用率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【0015】
１、サービスフローパラメータを取得する。送受信対象であるすべてのタイムトリガ（ＴＴ）サービスを取得し、各サービスのＩＤ番号、フレーム長、周期、送信元システム番号、送信先システム番号、及びサービス生成時点は、表１に示される。
【0016】
表１ サービスフローパラメータ
【表1】
【0017】
２、所要のエンドシステムＥＳ及びスイッチＳＷの数を計算し、各スイッチＳＷは４つの全二重ポートを含み、２つのスイッチＳＷは直接接続されてもよく、２つのエンドシステムＥＳはスイッチＳＷを介して接続される必要がある。
【0018】
サービスフローに含まれるエンドシステムの数が８である場合、システムにおける所要のＥＳの数は少なくとも８であり、所要のＳＷの数は少なくともｍ＝８／２－１＝５であり、すなわち、８つのエンドノード及び５つのスイッチを含む最小システムを得る。
【0019】
３、ステップ２で決定された最小システムに基づき、トポロジー構造を確立し、図２に示され、エンドシステムＥＳ及びスイッチＳＷをいずれもシステムの接続ノードと呼び、接続ノードに対して順番付けを行い、番号１－８はエンドノードＥＳ１－ＥＳ８を表し、番号９－１３はスイッチＳＷ１－ＳＷ５に対応する。
【0020】
４、ポート接続行列を確立する。ステップ３におけるトポロジー構造に基づき、ポート行列を確立し、表２に示される。
【0021】
表２ ポート接続テーブル
【表2】
【0022】
行列は３列であり、第１列と第２列は接続ノードを表し、第３列は２つの接続ノードに接続されるＳＷポート番号を表す。例えば、第１行では、互いに接続される２つの接続ノードは９と１０であり、ポート番号は１であり、ノード９が自体のポート１を介してノード１０に接続されることを表す。
【0023】
５、最短経路を計画する。ステップ３及び４のトポロジー構造及びノード接続行列に基づき距離行列を確立し、任意の２つのノードについて、直接接続される２つのノード間の距離を１に設定し、同一ノードの接続距離は０であり、直接接続されていないノード間の距離を無限大に設定し、Ｘで表し、表３に示される。
【0024】
表３ 接続距離テーブル
【表3】
【0025】
第１行第１列はノード１と自体の距離が０であることを表し、第１行第２列はノード１とノード２の距離が無限大であることを表し、すなわち、直接接続されておらず、第１行第１０列はノード１とノード１０の距離が１であることを表す。
【0026】
該距離行列に基づき、任意の２つのノード間の最短伝送経路を計算し、総距離及び中間ノード番号を含み、それぞれ表４及び表５に示される。
【0027】
表４ 伝送距離テーブル
【表4】
【0028】
例えば、第１行第７列は、ノード１からノード７までの伝送総距離が３であることを表す。
【0029】
表５ 最短伝送経路テーブル
【表5】
【0030】
例えば、ノード１からノード７までの伝送経路を照会しようとする場合、まず、第１行第７列を１０と確認し、ステップ１でノード１からノード１０に伝送することを表し、その後、第１０行第７列を１１と確認し、ステップ２でノード１０からノード１１に伝送することを表し、その後、第１１行第７列を７と確認し、ステップ３でノード１１からノード７に伝送することを表す。すなわち、３つのステップによってノード１からノード７までの伝送を実現する。
【0031】
６、ネットワークパラメータを取得する。リンク帯域幅（１００Ｍｂｐｓ）、同期精度（２００ｎｓ）、エンドシステムとスイッチ間の遅延（１００ｎｓ）、エンドノード自体の遅延（２０ｎｓ）、スイッチ自体の遅延（２０ｎｓ）等を含む。
【0032】
７、基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを計算する。ステップ１におけるサービスフローパラメータに基づき、基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを算出し、行列周期ＭＣには複数の基本周期ＢＣが含まれ、すべてのサービスのそれぞれを１回送信する。基本周期ＢＣは各サービス周期ＭＣの最大公約数１ｍｓとし、行列周期ＭＣは各サービス周期の最小公倍数１２ｍｓとする。
【0033】
８、１つの行列周期ＭＣにおけるＴＴサービス割り当てテーブルを確立する。ＴＴサービスの状況に応じて、１つの行列周期ＭＣ内でＴＴサービスを各基本周期ＢＣ内に割り当て、さらに同じ周期のＴＴサービスに対して基本周期ＢＣずらし処理を行い、最適化された割り当て手段を得て、ＴＴサービスの競合を回避し、表６に示される。
【0034】
表６ １つの行列周期ＭＣにおけるＴＴサービス割り当てテーブル
【表6】
【0035】
９、各ＢＣ内に割り当てテーブルの処理を行う。各基本周期内に割り当てられたＴＴサービスを処理し、ＴＴサービスの異なる生成時刻に基づきグループ化し、ポートの送受信量に基づき各グループのサービスに対して優先度処理を行い、まず、１番目のＢＣを処理し、処理前は表７に示され、処理後は表８に示される。
【0036】
表７ 処理前
【表7】
【0037】
表８ 処理後
【表8】
【0038】
１０、１つの行列周期ＭＣにおける全体スケジュールを確立する。１つの行列周期ＭＣにおけるすべての基本周期ＢＣのサービス処理が完了するまで、ステップ９における各基本周期ＢＣに対して同じ処理を行う。次に、１つの行列周期ＭＣで処理されたＴＴサービスに対して時間スケジューリングを行い、サービスの送信元番号及び送信先番号に基づき、最短伝送経路テーブルを使用して送受信経路を決定し、サービスの優先度及び送受信経路に基づき送受信時間を決定し、最終的に１つの行列周期ＭＣにおける全体スケジュールを形成する。
【0039】
第１列はＩＤ番号であり、第２列は基本周期番号であり、第３～６列は送信元ノードの送信を表し、それぞれ送信元ノード番号、送信開始時間、送信終了時間、ウィンドウ長さであり、次に、中間ノードの受信、中間ノードの送信であり、４列ごとに１グループとし、中間ノード番号、受信／送信開始時点、受信／送信完了時点、ウィンドウ長さをそれぞれ表し、最後の４列は送信先ノード受信を表し、それぞれ送信先ノード番号、受信開始ノード、受信完了ノード、ウィンドウ長さである。
【0040】
１１、各ノードのスケジュールを生成する。ステップ１０における全体スケジュールに基づき各ノードを識別し、各ノードの送受信スケジュールを得て、スケジュールファイルを生成する。
【0041】
送信元システム１の送信テーブル、スイッチ２の受信テーブル、スイッチ３の送信テーブル、及び送信先システム４の受信テーブルはそれぞれ表９－１２に示される。
【0042】
表９ 送信元システム１の送信テーブル
【表9-1】
【表9-2】
【0043】
表１０ スイッチ２の受信テーブル
【表10-1】
【表10-2】
【0044】
表１１ スイッチ３の送信テーブル
【表11-1】
【表11-2】
【0045】
表１２ 送信先システム４の受信テーブル
【表12】
【0046】
以上のように、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原則を逸脱せずに行われるいかなる変更、同等置換や改良等はすべて本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【0047】
（付記）
（付記１）
送受信対象であるすべてのタイムトリガサービスのパラメータを取得するステップ１と、
送受信対象であるサービスに基づき、所要のエンドノードＥＳ及びスイッチＳＷの数を計算し、最小システムを得るステップ２と、
ステップ２で決定された最小システムに基づき、システムのトポロジー構造を確立するステップ３であって、エンドノードＥＳとスイッチＳＷをいずれもシステムの接続ノードと呼び、接続ノードに対して順番付けを行うステップ３と、
ステップ３で確立されたシステムのトポロジー構造に基づき、スイッチＳＷの接続ポートとほかのスイッチＳＷ又はエンドノードＥＳとの接続行列を含む接続ノード間の接続関係行列を確立するステップ４と、
ステップ３及び４におけるトポロジー構造及び接続ノードの接続行列に基づき、直接接続される２つのノード間の距離を１に設定し、同一ノードの接続距離を０に設定し、直接接続されていないノード間の距離を無限大に設定し、Ｘで表し、任意の２つのノード間の最短伝送経路を計算し、最短伝送経路の総距離及び中間接続ノードの番号を含むステップ５と、
ネットワークパラメータを取得するステップ６と、
基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを計算し、ステップ１におけるサービスフローパラメータに基づき、基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを算出するステップ７であって、行列周期ＭＣには複数の基本周期ＢＣが含まれ、すべてのサービスのそれぞれを１回送信することに用いられるステップ７と、
サービスの周期に基づき、１つの行列周期ＭＣ内で各サービスを各基本周期ＢＣ内に割り当て、１つの行列周期ＭＣにおけるサービス割り当てテーブルを確立するステップ８と、
各基本周期ＢＣ内に割り当てられたすべてのサービスを、サービスの異なる生成時刻に従ってグループ化し、各グループにおけるサービスを優先度に基づきソートし、１つの行列周期ＭＣ内の各基本周期ＢＣをトラバーサルし、優先度に従ってサービスのソートを完了するステップ９と、
１つの行列周期ＭＣにおけるサービスに対して、サービスの送信元番号及び送信先番号に基づき、ステップ５の最短伝送経路を使用して送受信経路を決定し、さらにサービスの優先度及び送受信経路に基づき送受信時間を決定し、最終的に１つの行列周期ＭＣにおける全体スケジュールを形成するステップ１０と、
ステップ１０の全体スケジュールに基づき、各接続ノードを識別し、各接続ノードの送受信スケジュールを得て、スケジュールファイルを生成するステップ１１と、
ステップ１１のスケジュールファイルに基づき、サービスに対して送受信スケジューリングを行うステップ１２と、を含むことを特徴とするタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
（付記１）
送受信対象であるすべてのタイムトリガサービスのパラメータを取得するステップ１と、
送受信対象であるサービスに基づき、所要のエンドノードＥＳ及びスイッチＳＷの数を計算し、最小システムを得るステップ２と、
ステップ２で決定された最小システムに基づき、システムのトポロジー構造を確立するステップ３であって、エンドノードＥＳとスイッチＳＷをいずれもシステムの接続ノードと呼び、接続ノードに対して順番付けを行うステップ３と、
ステップ３で確立されたシステムのトポロジー構造に基づき、スイッチＳＷの接続ポートとほかのスイッチＳＷ又はエンドノードＥＳとの接続行列を含む接続ノード間の接続関係行列を確立するステップ４と、
ステップ３及び４におけるトポロジー構造及び接続ノードの接続行列に基づき、直接接続される２つのノード間の距離を１に設定し、同一ノードの接続距離を０に設定し、直接接続されていないノード間の距離を無限大に設定し、Ｘで表し、任意の２つのノード間の最短伝送経路を計算し、最短伝送経路の総距離及び中間接続ノードの番号を含むステップ５と、
ネットワークパラメータを取得するステップ６と、
基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを計算し、ステップ１におけるサービスフローパラメータに基づき、基本周期ＢＣ及び行列周期ＭＣを算出するステップ７であって、行列周期ＭＣには複数の基本周期ＢＣが含まれ、すべてのサービスのそれぞれを１回送信することに用いられるステップ７と、
サービスの周期に基づき、１つの行列周期ＭＣ内で各サービスを各基本周期ＢＣ内に割り当て、１つの行列周期ＭＣにおけるサービス割り当てテーブルを確立するステップ８と、
各基本周期ＢＣ内に割り当てられたすべてのサービスを、サービスの異なる生成時刻に従ってグループ化し、各グループにおけるサービスを優先度に基づきソートし、１つの行列周期ＭＣ内の各基本周期ＢＣをトラバーサルし、優先度に従ってサービスのソートを完了するステップ９と、
１つの行列周期ＭＣにおけるサービスに対して、サービスの送信元番号及び送信先番号に基づき、ステップ５の最短伝送経路を使用して送受信経路を決定し、さらにサービスの優先度及び送受信経路に基づき送受信時間を決定し、最終的に１つの行列周期ＭＣにおける全体スケジュールを形成するステップ１０と、
ステップ１０の全体スケジュールに基づき、各接続ノードを識別し、各接続ノードの送受信スケジュールを得て、スケジュールファイルを生成するステップ１１と、
ステップ１１のスケジュールファイルに基づき、サービスに対して送受信スケジューリングを行うステップ１２と、を含むことを特徴とするタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【0048】
（付記２）
前記ステップ８では、各サービスを各基本周期ＢＣに割り当てた後、同じ周期のサービスを異なる基本周期にずらして割り当て、サービス割り当てテーブルを得ることを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
前記ステップ８では、各サービスを各基本周期ＢＣに割り当てた後、同じ周期のサービスを異なる基本周期にずらして割り当て、サービス割り当てテーブルを得ることを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【0049】
（付記３）
前記ステップ５では、最後に１つの最短伝送経路テーブルを確立する具体的な方法は、
すべての接続ノード番号をそれぞれ行及び列の順に並べ、
接続ノードｘと接続ノードｙ間の１番目の中間ノードｚを第ｘ行第ｙ列に位置させ、２番目の中間ノードｔを第ｚ行第ｙ列に位置させ、第ｔ行第ｙ列に位置させ、最後の中間ノードまで類推し、２つの接続ノードをトラバーサルし、最短伝送経路テーブルを得ることであることを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
前記ステップ５では、最後に１つの最短伝送経路テーブルを確立する具体的な方法は、
すべての接続ノード番号をそれぞれ行及び列の順に並べ、
接続ノードｘと接続ノードｙ間の１番目の中間ノードｚを第ｘ行第ｙ列に位置させ、２番目の中間ノードｔを第ｚ行第ｙ列に位置させ、第ｔ行第ｙ列に位置させ、最後の中間ノードまで類推し、２つの接続ノードをトラバーサルし、最短伝送経路テーブルを得ることであることを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【0050】
（付記４）
各スイッチＳＷは４つの全二重ポートを含むことを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
各スイッチＳＷは４つの全二重ポートを含むことを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【0051】
（付記５）
２つのスイッチＳＷは直接接続され、２つのエンドシステムＥＳはスイッチＳＷを介して接続される必要があることを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
２つのスイッチＳＷは直接接続され、２つのエンドシステムＥＳはスイッチＳＷを介して接続される必要があることを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【0052】
（付記６）
前記タイムトリガサービスのパラメータは各サービスのＩＤ番号、フレーム長、周期、送信元システム番号、送信先システム番号及びサービス生成時点を含むことを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
前記タイムトリガサービスのパラメータは各サービスのＩＤ番号、フレーム長、周期、送信元システム番号、送信先システム番号及びサービス生成時点を含むことを特徴とする付記１に記載のタイムトリガイーサネットに基づくサービススケジューリング方法。
【図1】
【図2】
【国際調査報告】