CN102104539B - 一种通信方法及网络系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通信方法及网络系统，用于基于数据包的网络中的低能耗同步。在这点上，网络设备的时钟在一个或者多个同步数据包的连续通信之间的偏移量是可以确定的，基于所确定的偏移量，可以对网络设备进入和/或退出操作节能模式的转换进行控制。此外/或者，可以基于在网络设备和链路对方之间传送同步数据包的次数对该转换进行控制。网络设备的时钟与基准时钟之间的平均差值可以计算出来，基于计算出的平均差值可以对该转换进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信领域，更具体的说，涉及一种基于数据包的网络中用于低能耗同步的方法及系统。
背景技术
基于数据包的通信网络正成为多种应用中传送不同类型和大小的数据的越来越常用的方式，例如以太网。随着越来越多的设备能够进行基于数据包的通信，这些设备的能耗因为多种原因而被关注。在这一方面，给这些网络设备供电和冷却的成本暴涨，并且构成许多企业的开销中很大的一部分。另外，对于越来越多的由电池供电的网络设备来说能耗也是备受关注，因为最大化电池的寿命通常与生产能力的提高是相关联的。
现代数据包通信网络引起关注的另一方面是支持需要精确时间同步的各种功能的能力。在这一方面，数据包通信网络越来越多的用于传送语音以及多媒体等要求精确时间同步的通信量，以便不会降低用户的体验。传统的用于数据包通信网络的时间同步方法也直接与使网络能效更高的目标相违背。
比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
发明内容
本发明提供了一种基于数据包的网络中用于低能耗同步的系统和/或方法，结合至少一幅附图进行了充分的展现和描述，并在权利要求中得到了更完整的阐述。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种通信方法，所述方法包括：
由网络设备中的一个或多个线路和/或处理器执行如下步骤：
确定所述网络设备的时钟在一个或多个同步数据包的通信之间偏移的量，其中，所述同步数据包在所述网络设备和所述网络设备所通信连接的链路对方之间传送；以及
基于所述确定的偏移量控制所述网络设备进入和/或退出节能操作模式的转换。
优选的，所述方法进一步包括：基于所述一个或多个同步数据包在所述网络设备和所述链路对方之间传送的次数控制所述转换。
优选的，所述方法进一步包括：
计算在所述网络设备的时钟与基准时钟之间的时钟差值超过阈值之前所述网络设备可以跳过的所述一个或多个同步数据包的连续通信的最大数量；以及
基于所计算出的最大数量控制所述转换。
优选的，所述方法进一步包括：控制所述转换以使所述网络设备不会在所述节能模式连续操作超过N*T秒，其中N为所述计算出的最大数量，T为所述一个或多个同步数据包的连续通信之间的时间量。
优选的，所述方法进一步包括：
计算所述网络设备为确保所述网络设备的时钟与基准时钟之间的时钟差值低于阈值而参与的所述一个或多个同步数据包的连续通信的最小数量；以及
基于所计算出的最小数量控制所述转换。
优选的，所述方法进一步包括：控制所述转换以使所述网络设备在退出节能模式之后不会在M*T秒的时间内很快转换进入所述节能模式，其中M为所述计算出的最小数量，T为所述连续通信之间的时间量。
优选的，所述方法进一步包括：
计算所述网络设备的时钟与基准时钟之间的平均差值；以及
基于所述计算出的平均值控制所述转换。
优选的，在所述节能模式下操作时，所述网络设备在低功率空闲模式和半速率模式中的一种或者两种模式下运行。
优选的，所述一个或多个同步数据包的通信包括以下一者或两者：
传送包括有时间戳的数据包；
传送包括有比特样式的数据包，通过该比特样式可以恢复得到时钟。
优选的，所述方法进一步包括：一转换到退出节能状态并直到所述时钟被重新同步，生成一指示指明所述时钟已经偏移超过了一特定量。
根据本发明的另一方面，本发明还提供一种网络系统，包括：
网络设备内使用一个或多个线路和/或处理器，其中所述一个或多个线路和/或处理器用于执行如下操作：
确定所述网络设备的时钟在一个或多个同步数据包的通信之间偏移的量，其中，所述同步数据包在所述网络设备和所述网络设备所通信连接的链路对方之间传送；以及
基于所述确定的偏移量控制所述网络设备进入和/或退出节能操作模式的转换。
优选的，所述一个或多个线路和/或处理器用于基于所述一个或多个同步数据包在所述网络设备和所述链路对方之间传送的次数控制所述转换。
优选的，所述一个或多个线路和/或处理器进行如下操作：
计算在所述网络设备的时钟与基准时钟之间的时钟差值超过阈值之前所述网络设备可以跳过的所述一个或多个同步数据包的连续通信的最大数量；以及
基于所计算出的最大数量控制所述转换。
优选的，所述一个或多个线路和/或处理器用于控制所述转换以使所述网络设备不会在所述节能模式连续操作超过N*T秒，其中N为所述计算出的最大数量，T为所述一个或多个同步数据包的连续通信之间的时间量。
优选的，所述一个或多个线路和/或处理器进行如下操作：
计算所述网络设备为确保所述网络设备的时钟与基准时钟之间的时钟差值低于阈值而参与的所述一个或多个同步数据包的连续通信的最小数量；以及
基于所计算出的最小数量控制所述转换。
优选的，所述一个或多个线路和/或处理器用于控制所述转换以使所述网络设备在退出节能模式之后不会在M*T秒的时间内很快转换进入所述节能模式，其中M为所述计算出的最小数量，T为所述连续通信之间的时间量。
优选的，所述一个或多个线路和/或处理器进行如下操作：
计算所述网络设备的时钟与基准时钟之间的平均差值；以及
基于所述计算出的平均值控制所述转换。
优选的，在所述节能模式下操作时，所述网络设备在低功率空闲模式和半速率模式中的一种或者两种模式下运行。
优选的，所述一个或多个同步数据包的通信包括以下一者或两者：
传送包括有时间戳的数据包；
传送包括有比特样式的数据包，通过该比特样式可以恢复得到时钟。
优选的，所述一个或多个线路和/或处理器用于在一转换到退出节能状态并直到所述时钟被重新同步，生成一指示指明所述时钟已经偏移超过了一特定量。
本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的在两个网络设备之间进行同步数据包通信的示意图；
图2是依据本发明一实施例的示范性网络设备结构图；
图3是依据本发明一实施例的网络设备低能耗同步示意图；
图4是依据本发明一实施例的低能耗同步示范步骤流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种基于数据包的网络中用于低能耗同步的方法和系统，各种发明实施例可以在上述方法和系统中找到。在本发明的各种实施例中，网络设备的时钟在一个或者多个同步数据包的连续通信之间的偏移量是可以确定的，基于所确定的偏移量，可以对网络设备进入和/或退出操作节能模式的转换进行控制。此外/或者，可以基于在网络设备和链路对方之间传送同步数据包的次数对该转换进行控制。网络设备的时钟与基准时钟之间的平均差值可以计算出来，基于计算出的平均差值可以对该转换进行控制。
在网络设备时钟与基准时钟之间的时钟差值超过阈值之前网络设备可跳过的连续通信的最大数量，可以被计算出来，并且可以基于该计算出的最大数量对该转换进行控制。可以对该转换进行控制，使得网络设备不会连续操作在节能模式下超过大约N*T秒，其中N为计算出的最大数量，T为连续通信之间的时间量。
网络设备为确保其时钟与基准时钟之间的时钟差值低于阈值而必须参与的连续通信的最小数量可以被计算出来。该转换可被控制以使网络设备不会在退出节能模式之后大约M*T秒的时间内立刻转换进入所述节能模式，其中M为所述计算出的最小数量，T为一个或多个同步数据包的连续通信之间的时间量。
在节能模式下进行操作时，网络设备可以在低功率空闲模式和半速率模式(sub-ratingmode)中的一种或者两种模式下运行。一个或多个同步数据包的通信可包括以下一者或两者：传送包括有时间戳的数据包；传送包括有比特样式(bitpattern)的数据包，通过该比特样式可以恢复得到时钟。一退出节能状态并直到所述时钟重新同步，网络设备就会产生和/或输出一指示，表明所述时钟已经偏移超过一特定量。
图1是依据本发明一实施例的在两个网络设备之间进行同步数据包通信的示意图。如图1所示，包括网络设备1021和1022，一般统称为102x，通过链路104传送同步数据包106。每个网络设备102x可包括主机106x、网络子系统108x和时钟109x。
链路104没有限制采用何种特定的介质。链路104的典型介质可包括：铜线、无线、光缆和/或背板技术。例如，如STP、Cat3、Cat5、Cat5e、Cat6、Cat7和/或Cat7a以及ISO命名上的各种不同形式在内的铜介质都可以使用。另外，铜介质技术如InfiniBand、Ribbon和背板技术也可以使用。关于作为链路104的光缆介质，可以用单模光纤和多模光纤。关于无线，网络设备1021和1022可以支持802.11协议族中的一个或者多个协议。依据本发明一实施例，链路104可以包括多达四个或更多个物理信道，每一个信道都包括一非屏蔽双绞线(UTP)。网络设备1021和1022可以通过构成链路104的两个或多个物理信道进行通信。例如，基于双绞线的以太网标准10BASE-T和100BASE-TX会使用两对非屏蔽双绞线(UTP)，而基于双绞线的以太网标准1000BASE-T和10GBASE-T则会使用四对非屏蔽双绞线(UTP)。
网络设备102x可包括如交换机、路由器、终端、计算机系统、可播放音频/视频(A/V)的装置、或者它们的组合。另外，网络设备102x可运用音频/视频桥接和/或音频/视频桥接扩展技术(这里统称音频视频桥接或AVB技术)来实现多媒体内容和相关的控制和/或辅助数据的通信。另外，网络设备102x也可以实现安全协议，如IP安全协议(IPsec)和/或媒体访问控制安全协议(MACsec)。
在网络设备102和104中，主机106x可以分别实现OSI(开放系统互联参考模型)协议层3及以上层的功能。主机106x可以实现系统控制和管理，并且可以由硬件、软件、或软硬件组成。主机106x可以和网络子系统108x通过如PCI或其他相似或合适的接口通信。
网络子系统108x可以包括合适的逻辑、电路和/或代码，其可以分别在网络设备102和104中处理OSI层1及以上层的功能。在这点上，每一个网络子系统108x可以包括如媒体访问控制器(MAC)和物理层(PHY)，所述媒体访问控制器和物理层通过MII、RMII、GMII、RGMII、SGMII、XGMII、XAUI、XFI或相似接口进行通信。网络子系统108x可以实现交换功能、路由功能和/或网络接口卡(NIC)功能。网络子系统108x可以实现以太网协议，例如那些基于IEEE802.3标准的协议，但不限于此。
网络子系统108x可以包括双绞线物理层，所述双绞线物理层可以在一个或多个标准速率、潜在标准化速率和/或非标准化速率下进行操作，所述标准速率是例如10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps(10BASE-T、100GBASE-TX、1GBASE-T和/或10GBASE-T)；所述潜在标准化速率是例如40Gbps和100Gbps；所述非标准速率是例如2.5Gbps和5Gbps。网络子系统108x可以包括背板物理层，所述背板物理层可以在一个或多个标准速率和/或非标准化速率下进行操作，所述标准速率是例如10Gbps(10GBASE-KX4和/或10GBASE-KR)，所述非标准速率是例如2.5Gbps和5Gbps。网络子系统108x可以包括光纤物理层，所述光缆物理层可以在一个或多个标准速率、潜在标准化速率和/或非标准化速率下进行操作，所述标准速率是例如10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps，所述潜在标准化速率是例如40Gbps和100Gbps；所述非标准速率是例如2.5Gbps和5Gbps。在这点上，光纤物理层也可以是无源光网络(PON)物理层。网络子系统108x可以支持多通道拓扑结构，如40Gbps的CR4、ER4、KR4、100Gbps的CR10、SR10和/或10Gbps的LX4和CX4。另外，也可以支持串行电和铜单信道技术，如KX、KR、SR、LR、LRM、SX、LX、CX、BX10、LX10。还可以支持非标准速率和非标准技术，如单信道、双信道或四信道。此外，物理层装置110可以支持多种速率下的TDM技术例如无源光网络(PON)。
另外，网络子系统108x可以支持在高(或较高)数据率下传送和/或接收一个方向的数据，以及在低(或较低)数据率下传送和/或接收另一方向的数据。例如，网络设备102x可以包括多媒体服务器，网络设备102x的链路对方可以包括多媒体用户。在这点上，例如，网络设备102x可以在高(或较高)数据率下将多媒体数据传送给链路对方，而链路对方在低(或较低)数据率下传送与该多媒体内容相关的控制或辅助数据。网络设备102x可以支持无线协议，例如IEEE802.11标准协议族。
在本发明的各种实施例中，网络子系统108x可以实现与低能耗网络(EEN)或以太网的特定情况下即低能耗以太网(EEE)相关的一个或多个低能耗特征。例如，网络子系统108x的物理层可以支持低功率空闲(LPI)和/或物理层子集(又被称为半速率)技术。低功率空闲(LPI)通常情况下是一个技术族，此技术族在非激活周期内不传输传统的空闲符号(IDLEsymbols)，网络子系统108x的物理层可以保持静默和/或传送信号(而非传送传统的空闲符号)。半速率或物理层子集通常情况下是一个技术族，其中物理层能够实时地或接近实时地重配，以在不同的数据率下通信，特别是在节能模式下以较低数据率操作。在本发明的一些具体实施例中，低功率空闲操作模式和半速率操作模式两者都可以利用。在这点上，网络设备不在低功率空闲模式下接收或者处理同步数据包，但可以在半速率模式下接收或者处理同步数据包。即，网络设备可以从低功率空闲模式转换到半速率模式以实现重新同步，而不需要从低功率空闲模式转换到全功能或全功率模式，在所述全功能或全功率模式下设备将在最大数据率下运行。通过这种方式，通过提高同步化的同时降低能耗，可以增强低LPI设备的性能。
时钟109x可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，能够产生周期性信号和/或相对于基准跟踪时间。在这点上，时钟109x可以包括一个或多个振荡器和/或可以包括计时钟(time-of-dayclock)。在本发明的各种实施例中，时钟109x可以用来确定何时传送、接收或者处理数据。
运行过程中，同步请求(SREQ)包、TIME包和RESPONSE包可以在网络设备1021和1022之间传送。收到和发送SREQ包和RESPONSE包的时间点可生成时间戳。在本发明的实施例中，如图1所示，时钟1092为主时钟或基准时钟。在这点上，主时钟的选择可以是随机的，由管理者进行配置，和/或基于任何其他的因素和/或算法进行选择。
在时间点t1，网络设备1022可以通过链路104传送SREQ包110。一旦传送SREQ包110，网络设备1022就会对应时间点t1产生时间戳TS1。在时间点t1之后，网络设备1022很快就通过链路104传送含有TS1的TIME包114。
在时间点t2，网络设备1021可以接收到SREQ包110，并且网络设备1021会生成对应的时间戳TS2。在时间点t2之后，网络设备1021很快就接收到TP1。另外，网络设备1021可产生RESPONSE包114传送回网络设备1022。
在时间点t3，网络设备1021可以通过链路104传送RESPONSE包114。一旦传送RESPONSE包114，网络设备1021就会对应时间点t3生成时间戳TS3。在时间点t3之后，网络设备1021很快就通过链路104传送含有时间戳TS3的TIME包116。
在时间点t4，网络设备1022可以接收到RESPONSE包114，并且网络设备1022会生成一个对应的时间戳TS4。在时间点t4之后，网络设备1022很快就接收到TIME包116，网络设备1022还可很快就生成含有时间戳TS4的TIME包118并传送给网络设备1021。
网络设备1021一接收到TIME包118就可以知道t1、t2、t3和t4，并且可以运用方程式1和2求出其时钟1091和网络设备1022中的时钟1092之间的偏移量Δ：
t2-t1＝PD+Δ(1)
t4-t3＝PD+Δ(2)
其中，PD是指链路104的传导延迟量，假设其在两个方向延迟的量是相同的。因此，网络设备1021可以通过Δ来调整它的时钟1091，以使之与主时钟1092同步。
SREQ、TIME和RESPONSE包之间的这种通信可以是周期性发生的，并且每次通信的Δ值都会针对每次通信存储下来。在得到一系列的Δ值之后，网络设备1021就可以计算出Δ的平均值，记为ΔAVG。因此，ΔAVG可以基于Δ的值得到更新。在本发明的各种实施例中，一旦ΔAVG变得充分的稳定，那些连续的Δ值对ΔAVG的影响就会非常小，网络设备1021就可以从同步数据包通信过程中短暂的休息一下，而且可以因此进入节能状态。在这点上，转换到节能状态可能取决于各种各样的因素和/或网络设备1021的EEN控制策略。
需要注意的是，图1仅仅是阐述了通过数据包的通信同步网络设备的一种示范方法，本发明的范围并不限于所公开的实施例。在这点上，使用数据包通信来计算两个时钟之间的差值以实现同步的任何方法，都可能涉及到本发明的范围。IEEE1588、IEEE802.1AS和同步以太网(SyncE)是所述同步方法的三个实例。
对于同步方法如SyncE，时钟可以从接收的数据包中恢复得到，或者通过接收的数据包接收得到。例如，数据包可能包括已知的或预定的比特样式，其可用于恢复得到时钟。因此，当采用这种同步方法时，收到的能够从中恢复得到时钟的任何数据包都可以是有效地同步数据包。例如，网络设备1022可以将数据包传送到网络设备1021，并且网络设备1021可以从该数据包中恢复得到时钟，并且用恢复的时钟将时钟1091同步到时钟1092。因此，可以针对每一个接收到的数据包计算Δ，而且在计算出多个Δ值后，网络设备1021可以计算出Δ的平均值，记为ΔAVG。在这点上，ΔAVG可以根据Δ值得到周期性或不定期地更新。
在本发明的一些实施例中，D和DAVG的值可以以几分之一秒的方式计算出来。在本发明的一些实施例中，D和DAVG的值可以以相位(度或弧度)的方式计算出来。
图2是依据本发明一实施例的示范性网络设备结构图。图2中显示的是网络设备102x，包括处理器202、存储器204、时钟109x和网络子系统210。时钟109x可结合图1来描述。
处理器202包括在网络设备102x中可以处理数据、产生信号和/或控制操作的合适的逻辑、电路、接口和/或代码。此外，处理器202可以实现EEN控制策略。
存储器204可以包括如RAM、ROM、NVRAM或闪存。存储器204可以存储处理器202执行的指令、参数值、计算数据、EEN的状态信息、和/或接收的和/或待传送的数据。
EEN模块206包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，其可以控制接收的和/或待传送的数据的缓冲、控制网络设备102x的各种操作/功能、和/或处理信息并生成信号来实现EEN控制策略。在这点上，EEN模块206可以生成控制信号对网络子系统210进行配置以实现EEN特征如LPI或半速率。此外或可选择地，EEN模块206可以生成用于管理和协调EEN特征的实现的消息，或控制该消息的生成。在这点上，从一个操作模式转换到另一个模式，需要链路对方接受、合作或至少知道，以便通信不被中断。在本发明的各种实施例中，EEN模块206可以如虚线框所示通过处理器202实现，在网络设备102x中的专用硬件中实现，在网络子系统210中实现，和/或在它们的组合中实现。
在运行过程中，网络设备102x可以将它的时钟109x与存在于网络设备102x的链路对方中的基准时钟同步。在这点上，数据包(如数据包110-118)可以通过处理器202和/或网络子系统210生成，并可以通过链路104进行传送。网络子系统210和/或处理器202可以用时钟109x生成与传送和/或接收数据包的时间点一致的时间戳。接收的和/或待传送的数据包和/或相应的时间戳都会在存储器204中存储。处理器202和/或网络子系统210可以计算出时钟109x和基准时钟之间的差值Δ，并且可以计算出Δ在时间上的平均值ΔAVG。计算出的Δ和ΔAVG都会在存储器204中存储，和/或在网络子系统210的存储器或注册表中存储下来。
在本发明的各实施例中，一个或多个同步数据包的初始多次通信会出现以同步时钟109x。所述通信可周期性地发生，并且可间隔T秒的时间间隔，其中T是任何大于0的数。例如，初始同步期间的初始通信的次数K，可以基于例如时钟109x的稳定性以及网络设备1021、1022和/或链路104的其他变量来确定。
在一个或多个同步数据包的K次通信之后，如果由EEN控制策略所决定的其它条件如此规定的话，网络设备102x将进入节能模式。当在节能模式下运行时，网络设备120x不会参与一个或多个同步数据包的通信。因此，时钟109x就可能会开始偏移，并且与基准时钟不再同步。据此，本发明的范围包括，只要时钟109x与基准时钟之间的差异小于最大值(ΔMAX)，网络设备102x就能一直保持在节能模式。在这点上，如果时钟109x每T秒偏移量为ΔMAX/N，则网络设备102x就可以在节能模式下持续N*T秒。然而，如果有通过EEN控制策略决定的其它条件和/或事件来决定，网络设备102x马上就可以退出节能状态。
在本发明的各实施例中，网络设备102x可以基于计算出的Δ和/或ΔAVG估算出每个时间间隔T内的偏移量。因此，网络设备102x可以基于估算出的每个时间间隔T内偏移量计算出N。在本发明的其他实施例中，N可以基于实验和/或经验得到的数据预先确定。
在本发明的一实施例中，网络设备102x可以通过计数器来跟踪其处于节能模式期间的时间。在本发明的另一实施例中，网络设备102x可以保持最小量的逻辑、电路和/或代码处于活动状态，以实现链路104中同步数据包的检测和计数。在这点上，网络设备102x可以：忽略在进入节能状态后接收到的第一N-1个同步数据包；在进入节能模式之后接收到第N个同步数据包时退出节能模式；基于进入低能耗模式后收到的第N+1个同步数据包计算Δ的值。
在休眠N*T秒之后，网络设备102会进行一个或多个同步数据包的M次通信来让时钟109x与基准时钟重新同步。因此，在M次通信之后，如果通过EEN控制策略如此决定，网络设备102x可以切换回节能模式持续运行N*T秒并且可以重复此进程。通过这种方式，通过将网络设备109x运行在节能模式下多达时间的百分之(N/M*100)，网络设备102x的能效就可以得到提高。
在一些实施例中，网络设备102x可以退出节能模式，但是可能就没有同步数据包通信来重新同步时钟109x。这可能出现在例如链路对方还没有退出节能模式的情况下。在这样的实施例中，设备109x可以继续使用时钟109x。当在没有重新同步的情况下运行时，网络设备102x可设置标志和/或产生指示，指出时钟109x可能已经偏移超过了一个特定的和/或可以接受的量。在没有重新同步的情况下运行时，网络设备102x可偶尔尝试与链路对方建立通信以便再同步时钟109x。
图3是依据本发明一实施例的网络设备低能耗同步示意图。在图3中显示了对应时钟109x初始同步的Δ值3021-302k；对应于网络设备102x在低能耗模式下运行时时钟109x的偏移量的理论上或估计的Δ值3041-304N；以及对应于退出节能模式之后时钟109x的再同步的D值3061-306M。也就是，值3021-302K和3061-306M对应于网络设备102x参与的一个或多个同步数据包的通信，而估计值3041-304N对应于网络设备102x跳过或忽略的一个或多个同步数据包的通信。在这点上，各种同步协议可以规定该通信周期性地发生，但是网络设备102x在节能模式下运行时可以跳过或忽略计划的通信。
图4是依据本发明一实施例的低能耗同步示范步骤流程图。图4中，示范步骤从步骤402开始，在这一步中，网络设备102x可以将其时钟与其一个链路对方的时钟进行同步。在步骤402之后，进入步骤404。在步骤404中，在网络设备102x和它的链路对方之间进行一个或多个同步数据包(如图1中所示的同步数据包110-118的集合)的K次通信。因此，网络设备102x可以计算出相应的K个Δ值(Δ是两个时钟之间的差值)，以及K-1个ΔAVG值(ΔAVG是Δ的平均值)。在步骤404中同步时钟之后，该流程进入转换到节能模式的环节(如果该转让是由EEN控制策略所确定合适的)。在这点上，EEN控制策略可以基于各种不同条件、事件和/或其它因素来控制不同操作模式之间的转换。
假设转换到节能模式是适当的，那么在步骤404之后，随之进入步骤406。在步骤406中，网络设备109x的一个或多个部分将会掉电和/或运行得更慢。在这点上，节能模式包括网络设备109x在LPI模式和/或半速率模式下运行。在步骤406之后，进入步骤408。
在步骤408中，网络设备102x可以在节能模式下运行。网络设备102x可能继续停留在节能模式直到EEN控制策略要求其退出节能模式，或直到节能模式已经持续了N*T秒，其中N为整数，T是一个或多个同步数据包的通信之间的时间间隔。在这点上，因为在节能模式下时钟109x可能不会与基准时钟重新同步，N*T秒对应于时钟109x没有偏移出特定和/或可接受量的时间。在步骤408之后，进入步骤410。
在步骤410中，网络设备102x可能退出节能模式。在这点上，网络设备102x的一个或多个部分将会上电和/或加速运行。例如，网路设备102x可能会从仅通过链路104的信道子集来通信，转换到通过链路104的所有信道通信。在步骤410之后，进入步骤412。
在步骤412中，网络设备102x可使时钟109x与其一个链路对方的时钟重新同步。在这点上，网络设备102x可进行M次数据包通信，并计算出M个相应的Δ值以及M-1个ΔAVG值。在步骤412中同步时钟之后，该流程进入转换到节能模式的环节(如果由EEN控制策略确定该转换是合适的话)。
本发明的某些实施例涉及用于同步的基于数据包网络中的能效的方法和系统。在本发明的各种实施例中，网络设备1021的时钟1091在连续通信过程中偏移的量可以确定下来，并且可以基于该确定结果控制网络设备1021在进入和/或退出节能模式之间转换。此外或可选择地，该转换也可以基于网络设备1021和链路对方1022间的多次同步数据包通信110-118来进行控制。网络设备1021的时钟与基准时钟1092之间的平均差值可以计算出来，并且该转换也可以基于计算出的平均差值来进行控制。
在网络设备1021的时钟与基准时钟1022的差值高于阈值之前网络设备1021可跳过的一个或多个同步数据包的连续通信的最大数量N可以计算出来，并且转换可以基于该计算出的最大数量来进行控制。转换可以得到控制，使得网络设备1021在节能模式下连续运行不超过大约N*T秒，其中T为一个或多个同步数据包的连续通信的时间量。
网络设备1021为确保其时钟1091与基准时钟1092之间的差值低于阈值而必须参与的一个或多个同步数据包的连续通信的最小数值M可以计算出来，并且转换可以基于该计算出的最小数量来进行控制。转换可以得到控制，使得网络设备在退出节能模式之后不会在大约M*T秒内很快进入节能模式，其中T为连续通信的时间量。
在节能模式下运行时，网络设备1021可以在低功率空闲模式和半速率模式中的一种或两种模式下运行。一个或多个同步数据包的通信可以包括以下一者或两者：传送包括有时间戳数据包，如数据包110-118；传送包括有比特样式的数据包，通过该比特样式可以恢复得到时钟。一退出节能状态并且直到时钟重新校准，网络设备1021可产生和/或输出一指示，表明时钟1091的偏离量已经超过一个特定的值。
本发明的另一个实施例提供了一种机器和/或计算机可读的存储器和/或介质，其上存储机器代码和/或计算机程序，至少有一个代码段可以被机器和/或计算机执行，因此，导致机器和/或计算机执行本申请所描述的基于数据包网络中用于低能耗同步的步骤。
相应地，本发明可以在硬件、软件或软硬件中实现。本发明可以以集中式在至少一个计算机系统中实现，或者以分布式在分散在一些互联的计算机系统的不同网元上。任何计算机系统或其他适合实现所述方法的仪器都是合适的。典型的软件和硬件的结合体可以是一个有计算机程序的通用计算机系统，所述计算机程序被装载和开始执行之后，可以控制计算机系统用以实现所述的方法。
本发明也可以被嵌入计算机程序里面，所述计算机程序包括了实现所述方法的所有的特性，并且当在计算机系统中被加载之后可以实现这些方法。本文中所述的计算机程序意味着任何表达式、任何语言、代码或符号，这些指令集能够使系统具有信息处理能力，能过直接或者通过后面的一种或两种方式来实现特定的功能：a)转换成另外一种语言、代码或符号；b)复制为不同的物质形态。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (9)
1.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：由网络设备中的一个或多个线路和/或处理器执行如下步骤：
确定所述网络设备的时钟在一个或多个同步数据包的通信之间偏移的量，其中，所述同步数据包在所述网络设备和所述网络设备所通信连接的链路对方之间传送；以及
基于所述确定的偏移量控制所述网络设备进入和/或退出节能操作模式的转换，所述控制步骤考虑所述网络设备和所述链路对方之间一个或更多同步数据包的通信间的多个时间间隔所产生的时钟偏移。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
计算在所述网络设备的时钟与基准时钟之间的时钟差值超过阈值之前所述网络设备可以跳过的所述一个或多个同步数据包的连续通信的最大数量；以及
基于所计算出的最大数量控制所述转换。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
控制所述转换以使所述网络设备不会在所述节能模式连续操作超过N*T秒，其中N为所述计算出的最大数量，T为所述一个或多个同步数据包的连续通信之间的时间量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
计算所述网络设备为确保所述网络设备的时钟与基准时钟之间的时钟差值低于阈值而参与的所述一个或多个同步数据包的连续通信的最小数量；以及
基于所计算出的最小数量控制所述转换。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括：
控制所述转换以使所述网络设备在退出节能模式之后不会在M*T秒的时间内很快转换进入所述节能模式，其中M为所述计算出的最小数量，T为所述连续通信之间的时间量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
计算所述网络设备的时钟与基准时钟之间的平均差值；以及
基于所述计算出的平均值控制所述转换。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述节能模式下操作时，在所述节能模式下操作时，所述网络设备在低功率空闲模式和半速率模式中的一种或者两种模式下运行。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个同步数据包的通信包括以下一者或两者：
传送包括有时间戳的数据包；
传送包括有比特样式的数据包，通过该比特样式可以恢复得到时钟。
9.一种网络系统，其特征在于，所述系统包括：
网络设备内使用一个或多个线路和/或处理器，其中所述一个或多个线路和/或处理器用于执行如下操作：
确定所述网络设备的时钟在一个或多个同步数据包的通信之间偏移的量，其中，所述同步数据包在所述网络设备和所述网络设备所通信连接的链路对方之间传送；以及
基于所述确定的偏移量控制所述网络设备进入和/或退出节能操作模式的转换，所述控制步骤考虑所述网络设备和所述链路对方之间一个或更多同步数据包的通信间的多个时间间隔所产生的时钟偏移。
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