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世界初、自動運転およびIndustry4.0の中核となる、次世代高速ネットワークEthernet TSNの規格適合性を実証【ルネサス エレクトロニクス】
2016年11月16日
世界初、自動運転およびIndustry4.0の中核となる、
次世代高速ネットワークEthernet TSNの規格適合性を実証
～TSNの最大の特長となる遅延を最小化するフレーム割り込み処理に関する接続性試験をパス～
ルネサス エレクトロニクス㈱（代表取締役社長兼CEO：呉 文精、以下ルネサス）は、このたび、Ethernet Time-Sensitive Networking （TSN） 規格に関して、世界で初めて（注1）、Ethernet TSNのプラグフェスタにて（注2）、Ethernet TSNの最大の特長となるフレーム割り込み処理に関する規格遵守性、および、相互接続性を実証しました。Ethernet TSN は、現在、IEEE802.1のTSNタスクグループにより規格化が進められており、同グループは、イーサネット上の決定的通信 （Deterministic Communication: 遅延時間を保証し、データ消失のない、信頼性の高い通信）を、車載・産業通信の両用途で実現することを目指しています。TSN規格は、現在、プロオーディオ、車両内ネットワーク等に導入が進んでいるEthernet AVB （Audio Video Bridging）規格を拡張したもので、時刻同期、転送制御、割り込み優先制御 （Preemption）、入力データ量統制 （Ingress Policing） を含むいくつかの特徴を持っています。これらの特徴により、Ethernet TSN規格は、自動運転の実現に向けた車載用途、および、Industry 4.0の実現に向けた産業用途に十分対応可能な高速ネットワーク技術に進化します。
ルネサスは、この車載・産業向け両方のネットワークに対応したEthernet TSNのデモを開発し、2016年11月17日からドイツのミュンヘンで開催されるAutomotive Networksと、11月22日からドイツのニュルンベルグで開催されるSPS IPC Drivesに出展します。
ルネサスのTSN技術の車載への取組み
ルネサスは、既に車載ネットワークへの導入が進んでいるEthernet AVBに対応した各種半導体ソリューションを提供しており、車両内通信に関する知見を活かしてTSN規格を推進し、世界に先駆けてフレーム割り込み処理に関する規格適合性を実証しました。このたびルネサスは、新しいTSNデモを開発し2016年11月17日からドイツ ミュンヘンで開催される車載ネットワークの展示会Automotive Networksに出展し、TSNネットワークの実現に不可欠である当社製TSNスイッチソリューションの紹介を行います。 ルネサスは、現状の制御系システムのイーサネットによる置き換えも視野に入れ、TSN規格が車載ネットワークにより広範に導入されることを推進し、より安全な自動運転の実現に貢献します。
ルネサスのTSN技術のIndustry 4.0への取組み
ルネサスは、各種産業イーサネット通信に対応する産業ネットワークソリューションを提供し、Industry 4.0の実現に向けて貢献しています。これまでの産業用イーサネットは、さまざまな特定のデータリンク層（注3）技術により実現されており、そのことが異なる複数の産業用イーサネット間の接続を困難にしていました。ルネサスは、現状の産業用ネットワークをTSNによって接続することにより、ユーザが現在使用中の産業ネットワークを将来に渡って最適に使い続けられるよう、各種規格を相互接続することを可能とするソリューションの検討を開始しています。
ルネサスは、11月22日からドイツのニュルンブルグで開催されるSPS IPC Drives 2016のHall 6 Stand 142にデモを出展します。
ルネサスのTSNデモの概要
車載向けTSNのデモは、ルネサスの想定する将来の車載ネットワークに対応して構成されています。 本デモはCAN通信メッセージをイーサネット上でトンネリングした上で、さまざまなTSNの特徴を切替えながら確認することができます。
産業向けTSNのデモは、様々な装置がつながる工場のネットワークを想定して構成されています。 本デモは様々な装置からのトラフィックが混在するネットワーク上で、リアルタイム制御が必要なモータ制御へのTSNの効果を確認することができます。
デモが備える主なTSNの規格の特徴
TSNのデモは、イーサネットスイッチを実現するために必要な多数のTSN規格のうち、特に以下の特徴を備えています。
（1）時間制御ストリームデータの転送制御（注4）
本技術は“Credit-Based Shaping”として知られている、転送クラスごとに必要な転送帯域を予約することにより
優先度の高いデータを優先的に転送する技術です。
（2）スケジュールされた転送処理の拡張（注5）
本規格により転送データは8種類のクラスのうちの1つに割当てられ、各クラスのデータはクラスごとに規定され
た周期で通信されます。
（3）時刻同期（注6）
本規格は各ネットワークノードの時刻を同期するマスタースレーブプロトコルです。
（4）フレーム割り込み／超優先転送（注7）
TSNで導入された新しい方式で、時間制約の厳しいフレームがそれ以外のフレームの転送中に割り込むことで、
遅延を最小化する技術です。ルネサスは2016年に世界で初めて開催されたフレーム割り込み処理に関するAVnu
プラグフェスタに参加し、当社技術の規格遵守性、および、相互接続性を確認しています。
ルネサスは、Ethernet TSNの規格推進と、車載用、産業用での普及促進をとおして、自動運転ならびにIndustry4.0という社会の発展に貢献してまいります。
（注1） 2016年8月に世界で初めて開催されたフレーム割り込み処理に関するAVnu Alliance 主催プラグフェスタ
（注2）にて実証
（注2） Ethernet TSNの接続性仕様を規定している団体であるAVnu Allianceにより主催され、同正規認証機関であ
る、米国ニューハンプシャー大学（the University of New Hampshire, UNH）の相互接続性研究所
（Interoperability Laboratory, IOL）により実施された接続性試験のイベント
（注3） ISO OSI参照モデルの第2層
（注4） 時間制御ストリームデータの転送制御：Forwarding and Queuing Enhancements for Time-Sensitive
Streams（IEEE 802.1Qav）
（注5） スケジュールされた転送処理の拡張：Enhancements for Scheduled Traffic（IEEE 802.1Qbv）
（注6） 時刻同期：Timing and synchronization（IEEE 1588v2 / IEEE 802.1AS）
（注7） フレーム割り込み/超優先転送：Frame preemption/Interspersing Express Traffic（IEEE
802.1Qbu/802.3br）
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