CN102484548A - 使用周期性间隔的时间戳包的确定性布局 - Google Patents

使用周期性间隔的时间戳包的确定性布局 Download PDF

Info

Publication number
CN102484548A
CN102484548A CN201180001695XA CN201180001695A CN102484548A CN 102484548 A CN102484548 A CN 102484548A CN 201180001695X A CN201180001695X A CN 201180001695XA CN 201180001695 A CN201180001695 A CN 201180001695A CN 102484548 A CN102484548 A CN 102484548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
timestamp
bag
ethernet
network node
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201180001695XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102484548B (zh
Inventor
塞格·弗兰库斯·浮路岗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN102484548A publication Critical patent/CN102484548A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102484548B publication Critical patent/CN102484548B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0667—Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0673—Clock or time synchronisation among packet nodes using intermediate nodes, e.g. modification of a received timestamp before further transmission to the next packet node, e.g. including internal delay time or residence time into the packet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

本发明揭示一种设备，其中包含时间戳支持逻辑组件，所述组件经配置以识别单个链路上多个网络节点的多个时间戳并在周期性传输时间窗内的网络节点的多个对应时隙中对准时间戳，还包含与时间戳支持逻辑组件耦合的调度器，所述调度器经配置以在位于周期性传输时间窗中的时间戳的时隙之后的对应时隙中对准不包含时间戳的多个包。

Description

使用周期性间隔的时间戳包的确定性布局
相关申请案的交叉参考
本发明要求Serge Fourcand于2010年7月7日提交的发明名称为“使用周期性间隔的时间戳包的确定性布局(Deterministic Placement ofTimestamp Packets Using a PeriodicGap)”的第61/362,074号美国临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的全部内容以相当于复制的引入的方式并入本文本中。
技术领域
无
背景技术
以太网因其灵活、分散和可扩展的特点而成为了许多类型的网络的优选协议。以太网包含一系列针对局域网(LAN)的基于帧的计算机组网技术，并定义许多针对开放系统互联(OSI)组网模型的物理层的布线和信令标准，和公用寻址格式以及数据链路层上的媒体接入控制(MAC)。以太网非常灵活，因其允许大小可变的数据包使用各种节点在不同类型的介质中进行传送，其中各数据包的传输速度各不相同。在许多网络中，例如以太网，节点是通过交换多个定时参考或时间戳来同步其传输的。
发明内容
一方面，本发明包括一种设备，所述设备包含时间戳支持逻辑组件，该组件经配置以识别单个链路上多个网络节点的多个时间戳并在周期性传输时间窗内的网络节点的多个对应时隙中对准时间戳，还包含与时间戳支持逻辑组件耦合的调度器，该调度器经配置以在位于周期性传输时间窗中的时间戳的时隙之后的对应时隙中对准不包含时间戳的多个包。
另一方面，本发明包括网络组件，该组件包含：经配置以接收多个时间戳包和多个非时间戳包的接收器；经过配置以确定各时间戳包的缓冲时间的周期性时间戳传输支持逻辑单元，在该缓冲时间中可将各时间戳包对准在针对同一链路上的对应网络节点指定的周期性传输时间窗中的位置上；经配置以确定在所有时间戳包传输完毕前保存非时间戳包的缓冲时间的调度器；经配置以在确定的对应缓冲时间到期前保存各时间戳包和非时间戳包的缓冲器；和经配置以在同一链路上的对应缓冲时间到期后传输时间戳包和非时间戳包的发送器。
再一方面，本发明包括网络设备实施的方法，所述方法包含接收多个包含时间戳包和其他包的以太网包、识别各时间戳包并将其映射至在同一出节点链路上的指定的对应网络节点、将各以太网包缓冲一段确定的时间以在用于传输的虚拟周期性时间窗中的多个对应时隙中定位所述以太网包，以及在确定的时间到期后传输各以太网包。
从与附图和所附权利要求书相结合的以下详细描述中可以更清楚地理解这些和其它特征。
附图说明
为了更完整地理解本发明，现请参考以下与附图和详细描述相结合的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。
图1为网络节点的实施例的示意图。
图2为周期性时间窗的实施例的示意图。
图3为网络节点的另一实施例的示意图。
图4为网络节点的另一实施例的示意图。
图5为时间戳转发方案的实施例的示意图。
图6为周期性时间戳传输方法的实施例的流程图。
图7为发送器/接收器单元的实施例的示意图。
图8是通用计算机系统的实施例的示意图。
具体实施方式
一开始应理解，尽管下文提供一个或一个以上实施例的说明性实施方案，但可使用任意数目的技术，不管是当前已知还是现有的，来实施所揭示的系统和/或方法。本发明在任何情况下都不应限制于下文所述的说明性实施方案、附图和技术，包括此处说明和描述的示范性设计和实施方案，但可在所附权利要求书的范围及其等效内容的全部范围内进行修改。
分布于不同地区的网络节点，例如以太网，的同步操作，通常是通过向不同节点分配定时参考来执行的，例如使用单频域。定时参考可以采用星形方式进行分配，例如从单个点分配至待同步的所有网络节点。但是，此方法可能需要部署、操作和维护大规模的时钟分布网络，该网络与传送实际承载业务的网络是独立且并行的。为了避免出现此类重复的网络基础设施，应在用于传送承载业务的同一网络上分配定时参考。此类分配方法可能需要将时钟参考从网络节点到网络节点级联起来，其中每个网络节点均充当一个中继器，因为这些网络节点的完整一点到多点交互连接通常无法实施。
要支持在可能会展示不同的层1特性的包模式网络上和同步定时参考，则还需使用层2上传送的时间戳来执行定时参考的同步和分配。电气和电子工程师学会(IEEE)标准1588中描述了此类层二(层2)基于时间戳的方案的实例，该标准以引入的方式并入本文本中。在IEEE 1588和类似的其他基于时间戳的方案中，频率和相位的分配和同步都是可以实现的。通常，仅使用转发的时间戳就足以实现频率同步。但是，相位同步可能需要采用闭环方案，该方案会测量时间戳的往返(round-trip)，然后将结果除以二，得到可用于调整目标位置的相位的传送延迟偏移量，以提供网络内多个节点的相位对准。
图1说明了可能会在网络中转发多个时间戳的网络节点100的实施例，例如使用针对时间同步和分配的IEEE 1588的层2基于时间戳的方案。例如，网络节点100可在以太网中用于转发以太网包110，包括时间戳参考(例如时间戳包)。或者，网络节点100可能会用于以时域划分(TDM)为基础的网络、LAN、无源光网络(PON)、数字用户线(DSL)系统或任何使用时钟/定时参考来同步传输的网络。网络节点100可能会包含多个入节点端口和多个出节点端口中各端口的多个物理层(PHY)单元120和MAC单元130，如图1所示。所述入节点端口和出节点端口可以与网络中的其他网络节点(未显示)耦合。网络节点100可能还包含连接允许控制(CAC)块140、多个交换和转发表150、多个输出队列160，和一个或一个以上输出复用器(Mux)170，所有这些组件可能均位于入节点端口和出节点端口之间，例如在交换网板190中。上述单元和块可能会使用硬件和/或软件来处理以太网包110(包括时间戳参考或包)，例如在层2上。
在入节点端口，PHY单元120可经配置以接收以太网包110、在PHY(以太网)层解封/解码各包，并在MAC层将包发送至MAC单元130。MAC单元130可以在MAC层解封/解码各包并获取时间戳参考，本文中以时间戳交换指代。然后，各包可能会被转发至CAC块140，该块可经配置以识别对应于各包的链路或信道，例如使用包中的逻辑链路标识符(LLID)。CAC块140还可经配置以识别各帧或包的起点，例如使用包中的帧分隔符(SFD)的起点。交换和转发表150可用于根据各包的目的地址和/或源地址转发包、实施地址学习并丢弃具有未知地址的包。输出队列160可用于在转发入局包前对其进行排队或缓冲。输出复用器170可经配置以将入局数据复用于出局数据块中。然后，出局包在通过对应入节点端口进行转发，例如转发至另一网络节点，之前，会由MAC单元130和PHY单元120依次进行处理。具体而言，MAC单元130可在MAC层封装/编码各包，然后PHY单元120可在PHY或以太网层封装/编码各包。
在网络节点100中，例如根据IEEE 1588，会对从以太网包110中获取的时间参考进行处理以实施时间同步和分配。以太网包(在层2中)在网络节点100中的路径可能会遭受多个可能会影响包中的时间戳的定时或对准的损伤，从而可能会影响网络中的频率/相位同步和分配的准确性。上述时间戳损伤也许是由例如在PHY单元120上可能的PHY速率适配造成的。例如，PHY单元120可以添加或删除通常不使用的八比特组，以弥补+/-100百万分之一(ppm)、时钟操作和/或其他链路延时变化。上述时间戳损伤还可能是由例如在MAC单元130上的存储并转发或捷径操作选择造成的。针对一般包业务的操作的存储并转发模式可能会因以太网包的不同大小而促成时间戳包的包延迟变化(PDV)。上述存储并转发或捷径操作选择可能会要求对时间戳包进行差别对待。
上述时间戳损伤还可能由例如在CAC块140上针对一般包业务设置CAC参数时引发的。设置CAC参数可能还要求对时间戳包进行差别对待。此外，基于时间戳的同步的适当操作可能会要求非闭塞交换网板和时间戳包的静态转发，例如在交换和转发表150上。否则可能会引发更多的时间戳损伤。业务管理问题也可能会促成损伤。例如，为了优化时间戳包的性能，可能需要应用不同的业务管理规则，例如在输出队列160上。
可能还需要解决其他管理问题。例如，当之前的优先级安排不再适用时，优先级再安排可允许使用服务级别(CoS)排队，并且/或者可能会要求使用额外排队。此外，由于以太网包可能会具有不同的大小，因此输出复用器170上可能会发生某些包争用情况。例如，符合以引入的方式并入本文本中的IEEE 802.3标准的以太网包在大小上可能会从约64个八比特组到约2000个八比特组不等。此范围内的包可包含业界普遍使用的实际包大小，并包含超过约9600个八比特组和包含约2个八比特组的以太网“空闲”信令单元(SU)。因此，因包和/或空闲争用引起的可变延迟可能接近于约9600个八比特组，不考虑优先级方案的选择。上述可变延迟可能会与输出链路带宽成反比。
上述各种损伤可累加。因此，随着时间戳穿过相对大量的网络节点，时间戳的位置或对准可能会变得更加不确定并会影响基于时间戳的同步方法的准确性。此类损伤的负面影响可能无法使用当前的时间同步和分配方案，例如基于IEEE 1588，进行有效的处理。
本文所揭示的是用于在层2使用以受控和确定性方式传输，例如在包模式网络中，多个时间戳来分配和同步定时参考的系统和方法。该系统和方法可为时间戳在包模式参与链路的出局方向上的传输创建并同步周期性时间窗，例如在包模式网络中的各参与节点的入节点上。该周期性时间窗可以解决因上述损伤而引起的预期定时错误。周期性时间窗中还会为针对多个网络节点指定的多个时间戳应用固定的分配/调度，这些时间戳可能都是在同一链路中传输的。上述固定的分配/调度可以简化网络中多个节点的定时同步和分配。此类系统可改善网络中的定时同步和分配，并且可以用于进行频率和/或相位时钟调整。下文中将进一步说明实施细节和方面。上述系统和方法可针对以太网包模式链路和网络进行实施，并且还可用于其他网络和传送技术，例如其他统计性复用包模式网络。
如前所述，由网络节点组件引起的时间戳损伤可能会造成网络节点间传输的包中的时间戳的误对准。因此，至少某些网络节点可能会收到无序或延迟的时间戳，这样可能会在定时(频率/相位)同步和分配方案中引发错误。要防止网络节点收到无序或延迟的时间戳，网络节点可经配置以在虚拟周期性时间窗内定期传输多个时间戳，例如针对同一链路中的多个指定网络节点。时间戳可以在周期性时间窗内被分配多个时隙或位置，并且周期性时间窗的剩余部分还可用于传输其他以太网包。时间戳可在周期性时间窗中其分配的时隙内通过缓冲然后进行适当转发的方式来发送。周期性时间窗的时长可以经过确定以便为时间戳提供充足的缓冲时间，以防止或尽量减少任何因网络节点的损伤而造成的延迟、误对准和/或争用。
图2说明了周期性时间窗200的实施例，该时间窗可以是用于控制和调节网络节点之间的时间戳的传输的虚拟周期性时间窗。上述周期性时间窗200可能包含，在周期性时间窗200的起点，可能由多个空闲符号215进行分隔的多个时间戳或定时参考240(例如TS1、TS2、...、TSn，其中n为整数)。该周期性时间窗200还可能包含其他以太网业务(例如包)210、包保护频带220和PHY保护频带230，它们可以上述顺序依次跟在时间戳240后面(如图2所示)。其他以太网业务210也可通过空间符号215与时间戳240和包保护频带220分隔开来。周期性时间窗200可能是虚拟的，就此而言时隙240、其他以太网业务210、包保护频带220和PHY保护频带230可能会定期以上述顺序进行传输，包括空闲符号215。周期性时间窗200的组件可以根据周期性时间窗200的确定时长或持续时间从网络节点的入节点端口进行大致定期地反复传输。
时间戳240的传输起点(或周期性时间窗200的起点)可由包保护频带220和PHY保护频带230的时长或持续时间来决定。包保护频带220可以是暂停时间，在这种情况下可能不会进行传输。包保护频带220的持续时间可确定为长于或约等于网络支持的最大以太网帧或包传输，例如连续不中断地传输一个或多个以太网包所允许的最多时间，包括包传输之间的最低必要包间隔。例如，以太网的最低必要包间隔可能约等于12个八比特组。PHY保护频带230可能包含一个或一个以上持续时间长于空闲符号215的空闲符号。PHY保护频带230的持续时间可确定为长于或约等于最低必要包间隔与可能发生的至少一个最大的可能预期PHY调整(例如通过PHY单元120)的总和。最大的PHY调整可以依赖于网络节点中使用的PHY方案，例如近似4个八比特组。
此外，各时间戳240可能会在周期性时间窗200中以确定性方式分派给多个对应时隙。时隙可以分配至网络中同一链路上的多个网络节点。这样，网络节点就可以定期传输时间戳240，其中可根据各时间戳240在周期性时间窗200中的定位将其指定为链路中的另一对应网络节点。例如时间戳TS1、TS2、...和TSn可以在周期性时间窗200中以相应顺序进行传输，并与包含第一个节点、第二个节点、...和第n个节点，以链路中的相同顺序，的多个网络节点相对应。或者，如果网络节点知晓周期性时间窗200中时间戳240的时隙与链路中指定的对应节点之间的映射，那么传输的时间戳240可能就不是采用与链路中对应节点相同的顺序进行安排。每个拥有指定时间戳240的网络节点都可能会收到对应的时间戳240，可以将它用于定时同步和分配方案，并将剩余时间戳转发至链路中的下一网络节点。网络节点还可以将时间戳240添加至周期性时间窗200中的已分派的时隙中，并将添加的时间戳240以及剩余业务转发至链路中的下一网络节点。
图3说明了可以在网络中，例如在层2上，转发多个时间戳的网络节点300的实施例。该网络节点300还可以在周期性时间窗中，例如周期性时间窗200中，传输为链路中多个网络节点指定的多个时间戳。例如网络节点300可在以太网中用于转发以太网包310，包括时间戳参考(例如时间戳包)。或者，网络节点300还可能会用于以TDM为基础的网络、LAN、PON、DSL系统或任何使用时钟/定时参考来同步传输的网络。
网络节点300可能包含多个入节点端口和多个出节点端口中各端口的多个PHY单元320和MAC单元330，如图3所示。所述入节点端口和出节点端口可以与网络中的其他网络节点(未显示)耦合。网络节点300可能还包含CAC块340、多个交换和转发表350、多个输出队列360，和一个或一个以上输出复用器370，所有这些组件可能均位于入节点端口和出节点端口之间，例如在交换网板390中。上述单元和块可能会使用硬件和/或软件来处理以太网包310(包括时间戳参考或包)，例如在层2上。网络节点300的上述组件的配置可与网络节点100的对应组件基本相似。
此外，网络节点300可能在出节点端口中包含多个时间戳(TS)支持逻辑单元380，该单元位于MAC单元330和PHY单元320之间。上述TS支持逻辑单元380可用于在周期性时间窗中缓冲并传输时间戳和其他以太网业务，以补偿网络节点300的组件可能发生的损伤。例如，该TS支持逻辑单元380可以补偿MAC单元330和PHY单元320之间可能发生的损伤。上述TS支持逻辑单元380还可以保证将周期性时间窗中的时间戳分配至为同一链路上的对应网络节点指定的对应时隙。上述TS支持逻辑380可使用硬件和/或软件进行实施。图4说明了可以在网络中，例如在层2上，转发多个时间戳的另一网络节点400的实施例。该网络节点400还可以在周期性时间窗中，例如周期性时间窗200中，传输为链路中多个网络节点指定的多个时间戳。网络节点400可用于以太网、以TDM为基础的网络、LAN、PON、DSL系统或任何使用时钟/定时参考来同步传输的网络。
网络节点400可能包含多个入节点端口和多个出节点端口中各端口的多个PHY单元420和MAC单元430，如图4所示。所述入节点端口和出节点端口可以与网络中的其他网络节点(未显示)耦合。网络节点400可能还包含CAC块440、多个交换和转发表450、多个输出队列460，和一个或一个以上输出复用器470，所有这些组件可能均位于入节点端口和出节点端口之间，例如在交换网板490中。上述网络节点400的组件可能会使用硬件和/或软件来处理多个以太网包410(包括时间戳参考或包)，例如在层2上，并且其配置可与网络节点100的对应组件基本相似。
此外，网络节点400可能在出节点端口上包含多个TS支持逻辑单元480，位于输出复用器470和MAC单元430之间，该TS支持逻辑单元480的配置可与TS支持逻辑单元380基本相似。该TS支持逻辑单元480可以补偿输出复用器470与MAC单元430之间可能发生的损伤，并且可以使用硬件和/或软件进行实施。
图5说明了时间戳转发方案500的实施例，该方案可以使用上述周期性时间戳传输方案，例如周期性时间窗200。该时间戳转发方案500可使用多个网络节点520、时钟源节点510和时钟终端节点580进行实施。该网络节点520可能包含多个网络节点400、网络节点500和/或配置相似的网络节点。这样，各网络节点520都可能包含多个与网络节点400或500的组件类似的组件，包括TS支持逻辑单元(未显示)和与TS支持逻辑单元耦合的调度器522。例如，该TS支持逻辑单元和调度器522可能均位于各出节点端口的交换网板590和MAC单元530之间。或者，该调度器522可能位于交换网板590和MAC单元530之间，而该TS支持逻辑单元可能位于MAC单元530和PHY单元525之间。该交换网板590、MAC单元530和PHY单元525的配置可分别与交换网板190、MAC单元130和PHY单元120基本相似。在另一实施例中，该TS支持逻辑单元和调度器522可能均位于各出节点端口的MAC单元530和PHY单元525之间。
时钟源节点510可经配置以例如在以太网包中生成多个时间戳或时间参考，并通过网络节点520将其正向发送至时钟终端节点530。所述时间戳可包含可能在时钟源节点510中与主时钟或绝对时钟定时同步的初始传输时间。各网络节点520均可使用周期性时间窗中的对应时间戳来调整其时钟定时。所述时间戳可由时钟终端节点530进行接收和处理，其中接收或到达时间可在时间戳反向传回时钟源节点510之前添加至所述时间戳中。然后，时钟源节点510就可以接收返回的时间戳并使用初始传输时间和该时间戳中的到达时间来计算往返延迟，该往返延迟随后可用于调整网络节点520、时钟终端节点530和可能的时钟源节点510的频率和/相位定时。偏移延迟可能大约是节点(例如F0、F1、...、FN，其中N是整数)之间的多个正向偏移延迟和多个反向偏移延迟(例如R0、R1、...、RN)的总和的一半。在一个实施例中，时钟源节点510和/或时钟终端节点530的配置可与网络节点520基本相似。例如，网络节点520中的任意两个网络节点均可充当时钟源节点510和时钟终端节点530。
该调度器522可经配置以保证不包含时间戳的以太网包在网络节点520中进行缓冲并暂时阻止其被转发至出节点端口，以确保此类以太网包在周期性时间窗中的正确对准。该调度器522可接收来自交换网板590的非时间戳包的以太网包，用于在分派至周期性时间窗的时间戳发送出去之前缓冲或保存以太网包，然后在分派的时隙中发送以太网包(例如与其他以太网业务210一样)。
各网络节点520中的TS支持逻辑单元的配置可与TS支持逻辑单元380或480基本相似。具体而言，该TS支持逻辑单元可识别时间戳包并按照各流(各链路)进行分类，并可用于在时间戳包在各流的分配对应时隙中发送之前缓冲这些包。因此，所述时间戳包可以采用确定性和周期性的方式进行传输，而不会引起或尽量减少(最低程度)传输链路争用，其中某些与以太网空闲SU有关的争用仍会发生。与通常可能发生的争用相比，此传输链路争用的减少的程度可能很大，例如针对符合IEEE 802.3的以太网帧为总共约2000个以太网包和约12个空闲SU，或针对标准以太网帧传输为总共约9600个以太网包和约12个空闲SU。
表1概述了使用周期性时间戳传输方案所取得的某些改进。表1中的数值显示了多个以太网类型网络的改进，包括每秒10兆位(Mbps)以太网(Eth-10)、100Mbps或高速以太网(FastE)、每秒一千兆位(Gbps)以太网(GigE)和10Gbps以太网(10GE)。以下数值显示，在所有包括的案例中，时间戳包的定位可改进超过约99％。
表1：使用周期性时间戳传输方案所取得的改进
图6说明了可由网络节点，例如网络节点300、400或520，进行实施的周期性时间戳传输方法600的实施例。该周期性时间戳传输方法600可用于在链路上定期传输多个时间戳并在链路上分配与多个节点相对应的时隙。该方法600可从方框610开始，在方框610中可接收多个包含时间戳包和其他数据/控制包的以太网包。例如，所述以太网包可能包含以太网数据包、其他时间戳包和空闲SU。在方框620中，可识别各时间戳包并将其映射至在同一出节点链路上指定的网络节点。例如，时间戳包可能包含可用于识别指定的对应网络节点和出节点链路的目的地址、节点标识符和/或任何其他类型的标识。或者，还可能将所述时间戳包对准至多个与在链路上指定的网络节点依次匹配的连续时隙。
在方框630中，可将各以太网包缓冲一段确定的时间以在用于传输的虚拟周期性时间窗，例如周期性时间窗200，中的多个对应时隙中对准所述以太网包。所述时间戳包可进行缓冲，例如使用TS支持逻辑单元380或480，以将时间戳包对准在位于其他数据/控制包之前的周期性时间窗的起点。各时间戳包可进行缓冲以将时间戳包对准在针对指定为接收同一出节点链路上的对应时间戳的网络节点而指定的对应时隙中。各数据/控制包可进行缓冲，例如使用调度器522，以将数据/控制包对准在位于时间戳包的时隙之后和周期性时间窗中的一个或一个以上保护频带之前的对应时隙中，以补偿网络节点中可能会导致包争用的PHY、MAC和/或其他损伤。在方框640中，可在确定的时间到期后传输各缓冲的以太网包。方法600随后可结束。
图7说明了发送器/接收器单元700的实施例，该发送器/接收器单元700可以是可通过网络传送包的任何装置。例如，该发送器/接收器单元700可位于上述任意网络组件中。该发送器/接收器单元700可能包含用于接收包、对象或来自其他网络组件的类型长度值(TLV)的一个或一个以上入节点端口或单元710、用于确定包的发送目标网络组件的逻辑电路720，以及用于将帧传输至其他网络组件的一个或一个以上出节点端口或单元730。
上述网络组件和/或方法可以在任何一般用途的网络组件中实施，例如计算机或具有充足的处理能力、存储器资源和用于处理施加在其上的必要工作负载的网络吞吐能力的网络组件。图8说明了适合实施一个或一个以上此处所揭示组件的实施例的典型一般用途网络组件800。该网络组件800包括与存储器装置，包括次要存储装置804、只读存储器(ROM)806、随机存取存储器(RAM)808、输入/输出(I/O)装置810和网络连接装置812，进行通信的处理器802(可能称为中央处理器单元或CPU)。处理器802可实施为一个或一个以上CPU芯片，或者也可能为一个或一个以上专用集成电路(ASIC)的一部分。
次要存储装置804通常由一个或一个以上磁盘驱动器或磁带驱动器组成，且用于数据的非易失性存储，且在RAM 808的大小不足以保存所有工作数据的情况下用作溢出数据存储装置。次要存储装置804可用于存储程序，当选择此些程序来执行时，将所述程序加载到RAM 808中。ROM 806用于存储在程序执行期间读取的指令以及可能的数据。ROM 806是一种非易失性存储器装置，与次要存储装置804的较大存储器容量相比，ROM806的存储器容量通常较小。该RAM 808用于存储易失性数据，也可能用于存储指令。ROM 806和RAM 808的存取速度通常比次要存储装置804的存取速度快。
揭示至少一个实施例，且所属领域的技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征的变化、组合和/或修改在本发明的范围内。因组合、整合和/或省略所述实施例的特征而产生的替代实施例也在本发明的范围内。在明确陈述数值范围或限制的情况下，应将此些表达范围或限制理解为包含属于明确陈述的范围或限制内的类似量值的重复范围或限制(例如，从约1到约10包含2、3、4等；大于0.10包含0.11、0.12、0.13等)。举例来说，每当揭示具有下限R1和上限Ru的数值范围时，具体是揭示属于所述范围的任何数字。尤其是，具体揭示属于所述范围内的以下数字：R＝R1+k*(Ru-R1)，其中k是一个变量，其范围从1％到100％且带有1％的增量，即k为1％、2％、3％、4％、5％、...、50％、51％、52％、...、95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还特定揭示由如上文所定义的两个R数字定义的任何数值范围。相对于权利要求的任一元素使用术语“任选地”意味着所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，两种替代方案均在权利要求的范围内。使用例如包括、包含和具有等较广义术语应被理解为支持例如由……组成、基本上由……组成以及大体上由……组成等较狭义术语。因此，保护范围不受上文所陈述的描述限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有均等物。每一和每个权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且所附权利要求书是本发明的实施例。所述揭示内容中的参考的论述并不是承认其为现有技术，尤其是公开日期在本申请案的在先申请优先权日期之后的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容以引入的方式并入本文本中，其提供补充本发明的示范性、程序性或其它细节。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，所揭示的系统和方法可以许多其它特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性的而非限制性的，且本发明不限于本文所给出的细节。举例来说，各种元件或组件可在另一系统中组合或集成，或某些特征可省略或不实施。
另外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可与其它系统、模块、技术或方法组合或整合。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项目也可以电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、装置或中间组件间接地耦合或通信。改变、替代和更改的其它实例可由所属领域的技术人员确定，且可在不脱离本文所揭示的精神和范围的情况下作出。

Claims (21)

1.一种设备，其包括：
时间戳支持逻辑组件，其经配置以识别单个链路上多个网络节点的多个时间戳并在周期性传输时间窗内的网络节点的多个对应时隙中对准所述时间戳，其中各节点的所述时间戳在所述传输时间窗内针对其对应时隙拥有唯一的位置；以及
与所述时间戳支持逻辑组件耦合的调度器，其经配置以在位于所述周期性传输时间窗中的所述时间戳的时隙之后的对应时隙中对准不包含时间戳的多个包。
2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：
与所述时间戳支持逻辑组件耦合的媒体接入控制(MAC)单元；
与所述MAC单元或所述时间戳支持逻辑组件耦合的物理层(PHY)单元；以及
与所述调度器耦合的交换网板。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述调度器和所述时间戳支持逻辑组件均位于所述交换网板与所述MAC单元之间。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述调度器和所述时间戳支持逻辑组件均位于所述MAC单元与所述PHY单元之间。
5.根据权利要求2所述的设备，其中所述调度器是通过所述MAC与所述时间戳支持逻辑组件耦合的。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述周期性传输时间窗包括：位于所述周期性传输时间窗的起点处的所述时间戳的时隙；不包含时间戳的包的时隙；包保护频带，所述包保护频带在不包含时间戳的包的时隙之后不发生任何传输；以及在所述包保护频带之后包含一个或一个以上空闲符号的物理层(PHY)保护频带。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述周期性传输时间窗进一步包括：位于所述时间戳的每两个连续时隙之间的空闲符号、位于所述时间戳的时隙和不包含时间戳的包的时隙之间的空闲符号、以及位于不包含时间戳的包的时隙和所述包保护频带之间的空闲符号。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述包是层2以太网数据或控制包，并且其中出节点链路是层2以太网链路。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述包对应于统计性复用包模式网络。
10.一种网络组件，其包括：
接收器，其经配置以接收多个时间戳包和多个非时间戳包；
周期性时间戳传输支持逻辑单元，其经配置以确定各时间戳包的缓冲时间，在所述缓冲时间中将各时间戳包对准在针对同一链路上的对应网络节点指定的周期性传输时间窗中的位置上；
调度器，其经配置以确定在所有时间戳包传输完毕前保存所述非时间戳包的缓冲时间；
缓冲器，其经配置以在确定的对应缓冲时间到期前保存各时间戳包和非时间戳包；以及
发送器，其经配置以在同一链路上的对应缓冲时间到期后传输所述时间戳包和所述非时间戳包。
11.根据权利要求10所述的网络组件，其中所述时间戳包和所述非时间戳包是符合电气和电子工程师学会(IEEE)标准802.3的以太网包且在大小上从约64个八比特组到约2000个八比特组不等。
12.根据权利要求10所述的网络组件，其中所述时间戳包和所述非时间戳包包含大小超过约9600个八比特组的以太网包和大小为约2个八比特组的以太网空闲信令单元(SU)。
13.根据权利要求10所述的网络组件，其中时间戳包和所述非时间戳包类似地根据所述周期性传输时间窗以周期性和确定性的方式沿同一链路上的网络节点正向传送，并且其中所述时间戳用于调整所述网络节点之间的频率定时。
14.根据权利要求10所述的网络组件，其中时间戳包和所述非时间戳包类似地先根据所述周期性传输时间窗以周期性和确定性的方式沿同一链路上的网络节点正向传送，然后再反向传送，并且其中所述时间戳用于调整所述网络节点之间的相位定时。
15.一种方法，其包括：
接收多个包含时间戳包和其他包的以太网包；
识别各时间戳包并将各所述时间戳包映射至在同一出节点链路上指定的对应网络节点；
将各以太网包缓冲一段确定的时间以在用于传输的虚拟周期性时间窗中的多个对应时隙中对准所述以太网包；以及
在所述确定的时间到期后传输各以太网包。
16.根据权利要求15所述的方法，其中可通过将所述时间戳包对准至与在同一出节点链路上指定的网络节点依次匹配的多个连续时隙来将所述时间戳包映射至多个指定的对应网络节点。
17.根据权利要求15所述的方法，其中使用用于识别所述指定的网络节点和所述出节点链路的时间戳包中的多个对应标识来将所述时间戳包映射至多个指定的对应网络节点。
18.根据权利要求15所述的方法，其中可对所述以太网包进行缓冲以允许其中可能不发生任何传输的包保护频带，并且其中所述包保护频带的持续时间长于或约等于最大网络支持以太网包或包括包传输之间的最低必要包间隔的包传输。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述最低必要包间隔约等于12个八比特组。
20.根据权利要求19所述的方法，其中可进一步缓冲所述以太网包以允许物理层(PHY)保护频带，所述保护频带的持续时间长于或约等于所述最低必要包间隔与至少一个最大的可能预期PHY调整的总和。
21.根据权利要求15所述的方法，其中在所述确定的时间到期后传输各以太网包可将包争用处理提高约99％。
CN201180001695.XA 2010-07-07 2011-07-06 用于周期性时间戳传输的设备、网络组件及方法 Active CN102484548B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36207410P 2010-07-07 2010-07-07
US61/362,074 2010-07-07
PCT/US2011/043014 WO2012006311A1 (en) 2010-07-07 2011-07-06 Deterministic placement of timestamp packets using a periodic gap

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102484548A true CN102484548A (zh) 2012-05-30
CN102484548B CN102484548B (zh) 2015-05-13

Family

ID=44629841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180001695.XA Active CN102484548B (zh) 2010-07-07 2011-07-06 用于周期性时间戳传输的设备、网络组件及方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8842530B2 (zh)
EP (1) EP2586142B1 (zh)
JP (1) JP5395957B2 (zh)
CN (1) CN102484548B (zh)
CA (1) CA2760621C (zh)
WO (1) WO2012006311A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104993919A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 山东航天电子技术研究所 一种高效的自组网通信方法
WO2016106680A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 华为技术有限公司 信号发送和检测装置、系统及方法
CN107431611A (zh) * 2015-03-19 2017-12-01 三菱电机株式会社 通信装置及网络系统
CN112419698A (zh) * 2020-10-26 2021-02-26 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 基于配电线报文规范的电能表数据传输方法、系统及装置
CN112511283A (zh) * 2020-11-12 2021-03-16 鹏城实验室 一种时间敏感网络的循环周期时隙计数方法及电子设备
CN113708903A (zh) * 2021-07-09 2021-11-26 北京邮电大学 基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及介质
CN115460039A (zh) * 2022-08-17 2022-12-09 珠海高凌信息科技股份有限公司 基于逻辑网络的大容量tdm交换系统和方法、存储介质
CN115967922A (zh) * 2023-03-16 2023-04-14 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种双制式网络的车地无线通信系统及方法
CN116615882A (zh) * 2020-12-24 2023-08-18 高通股份有限公司 确定用于非周期性探通参考信号（srs）资源集的可用时隙

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130127016A (ko) * 2012-04-06 2013-11-22 한국전자통신연구원 멀티 스테이지 스위치에서의 패킷 플로우 제어 장치 및 방법
JPWO2013154025A1 (ja) * 2012-04-13 2015-12-17 ソニー株式会社 情報処理装置および方法、並びに、プログラム
EP3098995B1 (en) * 2014-03-10 2020-01-08 Huawei Technologies Co., Ltd. Data transmission method, sender device and receiver device
US9774458B2 (en) * 2015-01-14 2017-09-26 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method for transporting Ethernet and non-Ethernet traffic over the same medium
JP6607591B2 (ja) * 2015-01-30 2019-11-20 日本電気株式会社 位相情報転送システム、位相情報送信装置、位相情報受信装置、および位相情報転送方法、ならびにプログラム
US9929928B1 (en) * 2015-12-24 2018-03-27 Microsemi Solutions (U.S.), Inc. Packet transmitter and method for timestamping packets
EP3294014B1 (en) * 2016-09-08 2019-12-18 ADVA Optical Networking SE A method for scheduling a transmission of packets within a network
US11202268B2 (en) * 2018-05-25 2021-12-14 Solid, Inc. Distributed antenna system and method of operation thereof
EP3591929A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-08 Nokia Solutions and Networks Oy Ensuring operation of a communication network in case of an abnormal traffic condition
WO2021148857A1 (en) * 2020-01-21 2021-07-29 Zeku Inc. Downlink protocol alignment and decoding
CA3165372A1 (en) * 2020-01-30 2021-08-05 Arris Enterprises Llc Method and apparatus for wi-fi video packet re-prioritization for live mpeg transport streaming
US10992419B1 (en) * 2020-03-12 2021-04-27 Nxp B.V. Wireless communications device and method for performing an angle measurement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1630979A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for updating clocks in components of a communications network
CN101111826A (zh) * 2005-01-31 2008-01-23 罗伯特·博世有限公司 通过通信系统的通信连接在消息中传输数据的方法以及通信系统的通信模块、用户和用于实现该方法的通信系统
EP1921783A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-14 Honeywell International Inc. Method and system for achieving low jitter in real-time switched networks
CN101527687A (zh) * 2008-04-03 2009-09-09 中国人民解放军国防科学技术大学 基于时间压力的时间确定性数据交换装置
CN101595683A (zh) * 2006-12-07 2009-12-02 摩托罗拉公司 无线设备中多种无线电链路与微微网链路相互操作的装置和方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69735415T2 (de) * 1996-05-07 2006-09-28 Yamaha Corp., Hamamatsu Verfahren und System zur Übertragung von Audiodaten mit Zeitstempel
US6404770B1 (en) * 1997-12-02 2002-06-11 Yamaha Corporation Data communication interface with adjustable-size buffer
US6247058B1 (en) 1998-03-30 2001-06-12 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for processing network packets using time stamps
US6272131B1 (en) * 1998-06-11 2001-08-07 Synchrodyne Networks, Inc. Integrated data packet network using a common time reference
US6654345B1 (en) 1998-11-05 2003-11-25 Agere Systems Inc. Single-bit timestamps for data transfer rate and delay guarantees in a packet network
US7486693B2 (en) * 2001-12-14 2009-02-03 General Electric Company Time slot protocol
US20080075019A1 (en) * 2006-09-27 2008-03-27 Petras Charles E Data Mapping and Sorting Method in Network Communication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1630979A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for updating clocks in components of a communications network
CN101111826A (zh) * 2005-01-31 2008-01-23 罗伯特·博世有限公司 通过通信系统的通信连接在消息中传输数据的方法以及通信系统的通信模块、用户和用于实现该方法的通信系统
EP1921783A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-14 Honeywell International Inc. Method and system for achieving low jitter in real-time switched networks
CN101595683A (zh) * 2006-12-07 2009-12-02 摩托罗拉公司 无线设备中多种无线电链路与微微网链路相互操作的装置和方法
CN101527687A (zh) * 2008-04-03 2009-09-09 中国人民解放军国防科学技术大学 基于时间压力的时间确定性数据交换装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016106680A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 华为技术有限公司 信号发送和检测装置、系统及方法
US10447522B2 (en) 2014-12-31 2019-10-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Signal sending apparatus, signal detection apparatus, signal sending and detection system, signal sending method, and signal detection method
US10554467B2 (en) 2014-12-31 2020-02-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Signal sending apparatus, signal detection apparatus, signal sending and detection system, signal sending method, and signal detection method
US10892934B2 (en) 2014-12-31 2021-01-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Signal sending apparatus, signal detection apparatus, signal sending and detection system, signal sending method, and signal detection method
CN107431611A (zh) * 2015-03-19 2017-12-01 三菱电机株式会社 通信装置及网络系统
CN107431611B (zh) * 2015-03-19 2019-03-01 三菱电机株式会社 通信装置及网络系统
CN104993919A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 山东航天电子技术研究所 一种高效的自组网通信方法
CN112419698A (zh) * 2020-10-26 2021-02-26 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 基于配电线报文规范的电能表数据传输方法、系统及装置
CN112511283A (zh) * 2020-11-12 2021-03-16 鹏城实验室 一种时间敏感网络的循环周期时隙计数方法及电子设备
CN112511283B (zh) * 2020-11-12 2022-05-31 鹏城实验室 一种时间敏感网络的循环周期时隙计数方法及电子设备
CN116615882A (zh) * 2020-12-24 2023-08-18 高通股份有限公司 确定用于非周期性探通参考信号（srs）资源集的可用时隙
CN113708903A (zh) * 2021-07-09 2021-11-26 北京邮电大学 基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及介质
CN113708903B (zh) * 2021-07-09 2022-12-02 北京邮电大学 基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及介质
CN115460039A (zh) * 2022-08-17 2022-12-09 珠海高凌信息科技股份有限公司 基于逻辑网络的大容量tdm交换系统和方法、存储介质
CN115460039B (zh) * 2022-08-17 2023-07-11 珠海高凌信息科技股份有限公司 基于逻辑网络的大容量tdm交换系统和方法、存储介质
CN115967922A (zh) * 2023-03-16 2023-04-14 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种双制式网络的车地无线通信系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2760621A1 (en) 2012-01-07
CA2760621C (en) 2016-11-01
EP2586142B1 (en) 2017-05-03
JP5395957B2 (ja) 2014-01-22
US20120008646A1 (en) 2012-01-12
EP2586142A1 (en) 2013-05-01
JP2012533266A (ja) 2012-12-20
US8842530B2 (en) 2014-09-23
CN102484548B (zh) 2015-05-13
WO2012006311A1 (en) 2012-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102484548B (zh) 用于周期性时间戳传输的设备、网络组件及方法
CN102577193B (zh) 使用虚拟网络延迟的网络时序分配和同步
US10432553B2 (en) Systems and methods for transportation of multiple constant bitrate data streams
CN108075903B (zh) 用于建立灵活以太网群组的方法和设备
US20090180478A1 (en) Ethernet switching method and ethernet switch
US9137201B2 (en) Apparatus and methods of routing with control vectors in a synchronized adaptive infrastructure (SAIN) network
US20210243668A1 (en) Radio Link Aggregation
CN111095860B (zh) 时钟同步的方法和装置
CN108965157B (zh) 数据传输方法、装置、设备及系统
EP3278518B1 (en) A network node
US8547864B2 (en) Layer one path delay compensation
Budhdev et al. FSA: Fronthaul slicing architecture for 5G using dataplane programmable switches
Schumacher et al. Node to node synchronization accuracy requirements of dynamic frame packing
Bahnasy et al. CPRI over Ethernet: Towards fronthaul/backhaul multiplexing
EP2443777B1 (en) Maintaining time-division multiplexing over pseudowire connections during network outages
EP3729752B1 (en) Data communication
US11212233B2 (en) Packet-based communication
Sehier et al. Transport Evolution for the Radio Access Network (RAN) of the Future-Invited

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant