DE112018005252T5

DE112018005252T5 - System und verfahren zum klassifizieren und zeitstempeln von paketen

Info

Publication number: DE112018005252T5
Application number: DE112018005252.4T
Authority: DE
Inventors: Brian Branscomb; Lars ELLEGAARD; Kristian Ehlers; Thomas Joergensen
Original assignee: Microsemi Storage Solutions Inc
Current assignee: Microsemi Storage Solutions Inc
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2020-06-18
Also published as: CN111194529B; TWI753199B; US10887211B2; CN111194529A; WO2019055196A1; TW201921892A; US20190089615A1

Abstract

Eine PHY, bestehend aus: einem Taktgeber, der dafür eingerichtet ist, ein Zeitsignal zu generieren, das die aktuelle Zeit angibt; und einer Austrittsstempelfunktionalität, die dafür eingerichtet ist: ein Datenpaket an der Austrittsseite zu empfangen, Daten aus einem vorbestimmten Abschnitt des empfangenen Datenpakets zu extrahieren und als Reaktion auf die extrahierten Daten eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen, die umfassen: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Netzwerktaktsynchronisation und insbesondere auf ein System und Verfahren zum Zeitstempeln von Datenpaketen in einem paketvermittelten Kommunikationsnetz mit indirekter Klassifizierung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In paketvermittelten Kommunikationsnetzen werden Datenpakete zwischen unterschiedlichen Vorrichtungen innerhalb des Netzwerks übertragen. Obwohl die Vorrichtungen alle Teil eines einzigen Netzwerks sind, hat jede Vorrichtung ihren eigenen Taktgeber. Das Erstellen einer gemeinsamen Zeitbasis für die Vorrichtungen innerhalb des Netzwerks verbessert die Effektivität der Datenübertragung innerhalb des Netzwerks. Die gemeinsame Zeitbasis kann zum Beispiel verwendet werden zum: Auslösen koordinierter Messinstanzen in einem Netzwerk von Sensoren; Koordinieren von Aktionen von Steuerungen in einem industriellen System; oder Synchronisieren von Funkknoten in einem Mobilkommunikationsnetz, d. h. einem Mobilfunknetz. Zusätzlich zu Sensoren und Steuerungen kann das System Computer und Kommunikationsvorrichtungen wie Router einschließen. Zum Synchronisieren von Taktgebern wurden mehrere Standardprotokolle entwickelt, zum Beispiel das Network Time Protocol (NTP) und das Precision Time Protocol (PTP) des IEEE 1588-2008, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. PTP beschreibt das Senden zeitbezogener Nachrichten zwischen Knoten in einem Kommunikationsnetz. Zeitbezogene Nachrichten schließen zum Beispiel einen Knoten, der ein zeitgestempeltes Paket sendet, ein, um dessen Zeitbasis einem anderen Knoten zur Verfügung zu stellen, und einen Knoten, der ein Paket sendet und den empfangenden Knoten auffordert, mit der Empfangszeit zu antworten. Fehler bei der Handhabung der zeitbezogenen Nachrichten können die genaue Taktsynchronisation beeinträchtigen, und der Schaden kann sich über mehrere Netzwerkvorrichtungen kumulieren. Ferner ist eine effiziente Handhabung zeitbezogener Nachrichten von Vorteil, um Störungen anderer Kommunikation zu vermeiden.
Das US-Patent S/N 8.571.014 , das am 29. Oktober 2013 Jorgensen et al. erteilt wurde und dessen gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird, beschreibt eine verteilte paketbasierte Zeitstempel-Engine, die Datenpakete zur Verarbeitung auf Basis des Pakettyps klassifiziert und spezifische Zeitstempelvorgänge auf Basis der Paketklassifizierung durchführt. 1 zeigt ein allgemeines Blockdiagramm einer physischen Schicht (PHY) nach Stand der Technik, die eine Zeitstempelklassifizierung für Datenpakete ermöglicht. PHY 10 umfasst: einen Empfangsblock 20, der dafür eingerichtet ist, ein Eingangssignal von einem (nicht dargestellten) Kommunikationsnetz zu empfangen, einen Sendeblock 30, der dafür eingerichtet ist, ein Ausgangssignal an das Kommunikationsnetz zu senden; einen lokalen Taktgeber 35, der dafür eingerichtet ist, eine Zeitbasis für PHY 10 bereitzustellen und lokale Zeitwerte an Empfangsblock 20 und Sendeblock 30 zu liefern; und einen Schnittstellenblock 40 zum Koppeln mit (nicht dargestellten) Vorrichtungen höherer Ebene. Ein Ausgang von Empfangsblock 20 ist so dargestellt, dass er mit einem Eingang von Schnittstellenblock 40 gekoppelt ist, und ein Eingang von Sendeblock 30 ist so dargestellt, dass er mit einem Ausgang von Schnittstelle 40 gekoppelt ist, was jedoch in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen ist. Bei einer anderen Ausführungsform sind verschiedene andere Verarbeitungs- und/oder Formatierungsblöcke in dem Signalpfad zwischen Empfangsblock 20 und Schnittstellenblock 40 und in dem Signalpfad zwischen Sendeblock 30 und Schnittstellenblock 40 eingeschlossen.
Der Empfangsblock 20 umfasst: einen Empfänger 50; einen Paketklassifizierer 60; einen Zeitrechner 70; und einen Paketschreiber 80. Der Sendeblock 30 umfasst: einen Paketklassifizierer 90; einen Zeitrechner 100, einen Paketschreiber 110; und einen Sender 120. Der Schnittstellenblock 40, Empfänger 50, Paketklassifizierer 60, Zeitrechner 70, Paketschreiber 80, Paketklassifizierer 90, Zeitrechner 100, Paketschreiber 110 und Sender 120 sind im Allgemeinen jeweils mit elektronischen Schaltungen implementiert. Zum Beispiel wird bei einer Ausführungsform PHY 10 in einer integrierten CMOS-Schaltung (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) bereitgestellt. Bei einer anderen Ausführungsform wird Softwareprogrammierung zum Steuern des Betriebs einiger der Schaltungen in PHY 10 verwendet. Bei einer Ausführungsform wird ein programmierbarer Prozessor zum Konfigurieren der Schaltungen von PHY 10 und zum Handhaben von Ausnahmebedingungen verwendet.
Der lokale Taktgeber 35 stellt Zeitwerte bereit, die mit einem anderen Taktgeber im Kommunikationsnetz (nicht dargestellt) synchronisiert werden. Bei einer Ausführungsform ist der lokale Taktgeber 35 ein Haupttaktgeber für das Kommunikationsnetz und wird mit einem hochgenauen Taktgeber wie dem US Naval Observatory synchronisiert. Bei einigen Ausführungsformen empfängt der lokale Taktgeber 35 ein Eingangstaktsignal und einen Zeitwert, die von einem (nicht dargestellten) Zeitmodul geliefert werden. Das Zeitmodul kann bei verschiedenen Ausführungsformen die Tageszeit durch seinen eigenen Taktgeber, ein von PHY 10 empfangenes Signal oder eine Kombination von beiden bestimmen. Das Eingangstaktsignal liefert eine Referenzfrequenz, zum Beispiel mit einem Nennwert von 250 MHz, die an die Frequenz eines Haupttaktgebers im Kommunikationsnetz gekoppelt ist. Bei einer solchen Ausführungsform wird der empfangene Zeitwert in den lokalen Taktgeber 30 geladen, um den lokalen Zeitwert zu initialisieren oder zu aktualisieren.
Der Empfänger 50 ist mit einer Kommunikationsverbindung 55 im Kommunikationsnetz gekoppelt. Bei einer Ausführungsform umfasst die Kommunikationsverbindung 55 ein Glasfaserkabel oder ein oder mehrere Kupferkabel mit verdrilltem Leitungspaar. Der Empfänger 50 empfängt ein Eingangssignal von der Kommunikationsverbindung 55. Bei vielen Ausführungsformen wird das Eingangssignal nach einem Standardformat, zum Beispiel einem Standard für Ethernet, empfangen. Bei einer Ausführungsform umfasst der Empfänger 50 Verstärker, Signalentzerrer, Phasenregelkreise und verwandte Schaltungen, wie Fachleuten zum Zeitpunkt der Erfindung bekannt. Empfänger 50 verarbeitet das Eingangssignal, um Daten daraus wiederherzustellen, und generiert ein Datenpaket. Ein Paket kann auch als Rahmen bezeichnet werden, was zum Teil vom Formatstandard abhängt. Bei einer Ausführungsform bestimmt Empfänger 50 auch einen Anfang eines Pakets oder Rahmens, indem er zum Beispiel feststellt, dass ein Rahmenbegrenzungssignal oder Rahmensynchronisationssignal empfangen wurde.
Der Paketklassifizierer 60 klassifiziert jedes Paket danach, welche Art von Zeitstempelaktion durchzuführen ist. Bei einer Ausführungsform werden die Pakete als Pakete vom Typ A bis E klassifiziert. Pakete vom Typ A sind Pakete, die im Empfangsblock 20 keine Zeitstempelverarbeitung erhalten sollen. Pakete vom Typ B sind Pakete, bei denen der lokale Zeitwert des lokalen Taktgebers 35 in das Paket zu schreiben ist. Pakete vom Typ C sind Pakete, bei denen ein Zeitstempel in dem empfangenen Paket zu modifizieren ist, indem der lokale Zeitwert des lokalen Taktgebers 35 subtrahiert und ein vorbestimmter Versatzwert addiert wird, der bei einigen Ausführungsformen Null sein kann. Bei einer anderen Ausführungsform ist der vorbestimmte Versatzwert ein Hinweis auf eine Verzögerung der Kommunikationsverbindung 55, auf der Empfänger 50 Daten empfängt. Bei einer Ausführungsform ist der vorbestimmte Versatzwert stattdessen oder zusätzlich ein Absolutwert einer erwarteten Zeit der Transversalbewegung eines Paketanfangs vom Zeitpunkt des Eintritts in Empfänger 50 bis zu entweder: einem Zeitpunkt, zu dem ein Paketanfang von Empfänger 50 bestimmt wird; oder einer Abtastzeit, zu welcher der lokale Zeitwert des lokalen Taktgebers 35 abgetastet wird, wobei beide Zeiten gleich sein können. Bei einer anderen Ausführungsform kann der vorbestimmte Versatzwert negativ sein.
Pakete vom Typ D sind Pakete, bei denen ein Zeitstempel im empfangenen Paket zu modifizieren ist, indem der lokale Zeitwert des lokalen Taktgebers 35 und der oben im Zusammenhang mit Paketen vom Typ C beschriebene Versatzwert addiert werden. Bei einer anderen Ausführungsform sind Pakete vom Typ D Pakete, die vom Sendeblock 30 zu senden sind, d. h. Pakete vom Typ D werden nur von Paketklassifizierer 90 klassifiziert, wie nachfolgend beschrieben. Pakete vom Typ E sind Pakete, die zusammen mit dem lokalen Zeitwert des lokalen Taktgebers 35 in einem (nicht dargestellten) Speicher zu speichern sind. Pakete vom Typ E können nachträglich, zum Beispiel von einem (nicht dargestellten) Netzwerkprozessor, verarbeitet werden.
Bei einer Ausführungsform klassifiziert Paketklassifizierer 60 Pakete, die nach mehreren Protokollen formatiert sind, zum Beispiel Ethernet- und MPLS-Pakete (Multiprotocol Label Switching). Bei einer anderen Ausführungsform basiert die Klassifizierung von Paketklassifizierer 60 auf einem oder beiden Zeitstempelprotokollen für das Paket wie IEEE 1588-2008 und darauf, ob das Paket empfangen oder gesendet wird. Insbesondere ist, wie oben beschrieben, bei einer Ausführungsform Typ C eine Klassifizierung, die für empfangene Pakete reserviert ist, und Typ D eine Klassifizierung, die für zu sendende Pakete reserviert ist. Bei einer Ausführungsform werden Pakete zusätzlich unter Verwendung eines Flusses, einer Zeitsteuerungsdomäne, eines virtuellen lokalen Netzwerks (VLAN) oder einer anderen Kennung klassifiziert.
Vom Paketklassifizierer 60 klassifizierte Pakete werden an den Zeitrechner 70 geliefert. Der Zeitrechner 70 generiert einen Zeitstempelwert als Reaktion auf die Klassifizierung des Pakets. Wie oben beschrieben, verwendet Zeitrechner 70 für viele Paketklassifizierungen den vom lokalen Taktgeber 35 erhaltenen lokalen Zeitwert. Bei einer Ausführungsform ist der gewünschte lokale Zeitwert der Zeitpunkt, zu dem ein bestimmter Teil des Pakets (zum Beispiel das Ende eines Ethernet-Rahmenanfangsbegrenzers (Start of Frame Delimiter, SFD)) am Eingang von Empfänger 50 ankommt. Dementsprechend ist bei einer Ausführungsform der von Zeitrechner 70 verwendete lokale Zeitwert ein Wert vom lokalen Taktgeber 35 abzüglich eines Verzögerungswerts, der Verzögerungen zwischen dem Eingang in Empfänger 50 und dem Zeitpunkt, zu dem Rechner 70 einen Wert vom lokalen Taktgeber 35 empfängt, kompensiert. Bei einer anderen Ausführungsform wird der lokale Zeitwert vom lokalen Taktgeber 35 durch Empfänger 50 abgerufen und an Zeitrechner 70 mit dem klassifizierten Paket geliefert. Bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform werden Verzögerungswerte unter Verwendung einer gemessenen Loopback-Verzögerung berechnet. Bei einer Ausführungsform unter Verwendung der oben beschriebenen Klassifizierungen ist für Pakete vom Typ B und E der neue Zeitstempelwert, der generiert wird, der lokale Zeitwert des lokalen Taktgebers 35. Für Pakete vom Typ C und D liest der Zeitrechner einen im empfangenen Paket enthaltenen Zeitstempelwert und generiert einen neuen Zeitstempelwert, wie oben beschrieben. Wie oben weiter beschrieben, generiert Zeitrechner 70 für Pakete vom Typ C und D bei einer Ausführungsform den neuen Zeitstempelwert entsprechend einem vorbestimmten Versatzwert. Insbesondere ist bei einer Ausführungsform für Pakete vom Typ C der neue Zeitstempelwert, der generiert wird, der empfangene Zeitstempelwert abzüglich des lokalen Zeitwerts des lokalen Taktgebers 35 zuzüglich des vorbestimmten Versatzwerts. Für Pakete vom Typ A generiert Zeitrechner 70 keinen neuen Zeitstempelwert.
Der von Zeitrechner 70 generierte neue Zeitstempelwert wird an Paketschreiber 80 bereitgestellt. Paketschreiber 80 schreibt den empfangenen Zeitstempelwert an eine vorbestimmte Stelle des Datenpakets. Bei einer Ausführungsform variiert die vorbestimmte Stelle im Paket, an welcher der Zeitstempel in das Paket geschrieben wird, je nach Format des Pakets. Bei einer anderen Ausführungsform ist die vorbestimmte Stelle, an welcher der Zeitstempel in das Paket geschrieben wird, dieselbe Stelle, an der sich der vorherige Zeitstempel befindet. Bei einer Ausführungsform ist die vorbestimmte Stelle die Stelle eines IEEE 1588-2008-Paket-Korrekturfelds. Bei einer anderen Ausführungsform stellt Paketklassifizierer 60 eine weitere Klassifizierung bereit, welche die Stelle angibt, an welcher der Zeitstempel platziert werden soll, zum Beispiel eine Stelle in einer Präambel des Pakets, eine reservierte Stelle im Paket oder angehängt an das Paketende.
Bei einer Ausführungsform löscht Paketschreiber 80 zusätzlich ein Feld im Paket je nach Format des Pakets. Zum Beispiel wird ein Prüfsummenfeld in einem UDP-Paket (User Datagram Protocol) optional gelöscht. Paketschreiber 80 aktualisiert zusätzlich Prüfsummenwerte in dem Paket entsprechend dem Format des Pakets. Zum Beispiel aktualisiert Paketschreiber 80 bei einem Paket im Ethernet-Format die Rahmenprüfsequenz (Frame Check Sequence, FCS). Bei einer weiteren Ausführungsform prüft Paketschreiber 80 zusätzlich die FCS in dem empfangenen Paket. Wenn die FCS nicht korrekt ist, kann Paketschreiber 80 das Paket verwerfen oder eine aktualisierte FCS mit Beschädigung, beispielsweise durch Inversion, bereitstellen, um eine weitere Verarbeitung des Pakets zu verhindern.
Bei einer Ausführungsform arbeiten Paketklassifizierer 60, Zeitrechner 70 und Paketschreiber 80 mit dem empfangenen Paket, ohne das empfangene Paket in einem Speicher zu speichern. Zum Beispiel empfängt Empfänger 50 zeitgleich mit dem Schreiben eines Zeitstempels in ein Paket durch Paketschreiber 80 einen späteren Abschnitt des Pakets, was bedeutet, dass alle Operationen bis zu dem Zeitpunkt abgeschlossen sind, zu dem Empfänger 50 den Empfang des Pakets abschließt.
Schnittstellenblock 40 empfängt das modifizierte Paket von Paketschreiber 80. Schnittstellenblock 40 stellt eine Schnittstelle 45 zu einer (nicht dargestellten) übergeordneten Komponente wie einer Medienzugriffssteuerung (Media Access Controller, MAC) bereit. Eine übergeordnete Komponente, die Pakete über die Schnittstelle empfängt, kann eine weitere Paketverarbeitung durchführen, zum Beispiel bestimmen, wohin das Paket weitergeleitet werden soll. Bei einer Ausführungsform ist die Schnittstelle zu einer übergeordneten Komponente eine von Gigabit-Medien unabhängige Schnittstelle (Gigabit Media Independent Interface, GMII). Schnittstellenblock 40 sendet das modifizierte Paket über Schnittstelle 45. Schnittstelle 45 ist bidirektional, und Schnittstellenblock 40 empfängt in ähnlicher Weise Pakete zum Senden über Schnittstelle 45.
Über Schnittstelle 45 empfangene Pakete werden Sendeblock 30 durch Schnittstellenblock 40 übermittelt. Bei einer anderen Ausführungsform werden separate Schnittstellenblöcke 40 zum Senden und Empfangen bereitgestellt. Paketklassifizierer 90 von Sendeblock 30 arbeitet ähnlich und optional genauso wie Paketklassifizierer 60. Die Klassifizierungen von Paketen können sich jedoch zwischen Paketklassifizierer 60 und 90 unterscheiden. Wie oben beschrieben, werden Klassifizierungen vom Typ C ausschließlich von Paketklassifizierer 60 bereitgestellt und werden Klassifizierungen vom Typ D ausschließlich von Paketklassifizierer 90 bereitgestellt. Klassifizierte Pakete werden Zeitrechner 100 bereitgestellt, der in ähnlicher Weise wie Zeitrechner 70 arbeitet. Bei einer Ausführungsform hängen von Zeitrechner 100 generierte Zeitstempelwerte jedoch von der Klassifizierung des Pakets ab, die sich von den von Paketklassifizierer 60 bereitgestellten Klassifizierungen unterscheiden kann. Zum Beispiel stellt Zeitrechner 100 für eine Klassifizierung vom Typ D optional einen neuen Zeitstempelwert bereit, bei dem es sich um den empfangenen Zeitstempelwert zuzüglich des lokalen Zeitwerts des lokalen Taktgebers 35 zuzüglich eines vorbestimmten Versatzwerts handelt. Bei einer Ausführungsform ist der vorbestimmte Versatzwert ein Verzögerungswert, der Verzögerungen zwischen dem Zeitpunkt, zu dem Zeitrechner 100 den lokalen Zeitwert vom lokalen Taktgeber 35 empfängt, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Referenzpunkt in dem Paket von Sender 120 gesendet wird, kompensiert. Infolgedessen gibt der neue Zeitstempel die Zeit an, zu der ein vorbestimmter Abschnitt des Pakets Sender 120 verlässt.
Bei einer anderen Ausführungsform wird der lokale Zeitwert des lokalen Taktgebers 35 von Sender 120 abgerufen und an Zeitrechner 100 übermittelt, wobei das Paket über Blöcke im Pipeline-Verfahren verarbeitet wird. Der von Zeitrechner 100 generierte ausgegebene Zeitstempelwert wird Paketschreiber 110 bereitgestellt. Paketschreiber 110 schreibt den von Zeitrechner 100 ausgegebenen Zeitstempelwert an eine vorbestimmte Stelle im Paket, wie oben im Zusammenhang mit Paketschreiber 80 beschrieben.
Sender 120 verarbeitet das von Paketschreiber 110 empfangene modifizierte Paket, um ein Ausgangssignal zu generieren. Sender 120 ist mit einer Kommunikationsverbindung, zum Beispiel einem Glasfaserkabel, im Kommunikationsnetz gekoppelt, um das generierte Ausgangssignal zu senden. Bei einer Ausführungsform sendet Sender 120 das generierte Ausgangssignal nach demselben Standardformat, das von Empfänger 50 zum Empfangen von Eingangssignalen verwendet wird.
PHY 10 stellt somit eine Zeitstempelung bereit, wie von verschiedenen Protokollen benötigt, beispielsweise: PTP; NTP; Service Activation Test (SAT); und Operations, Administration and Maintenance (OAM). Leider erfordert das Bereitstellen einer Paketklassifizierung innerhalb von PHY 10 eine PHY 10, die teurer ist, mehr Energie verbraucht und eine erhöhte Latenz aufweist. Um diese Nachteile zu beschränken, wird in der PHY eine begrenzte Anzahl von Klassifizierungen bereitgestellt, was weiter nachteilig ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einige der Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Dies wird bei einer Ausführungsform durch eine PHY erreicht, die eine Austrittsseite aufweist, wobei die PHY ferner umfasst: einen Taktgeber, der dafür eingerichtet ist, ein Zeitsignal zu generieren, das die aktuelle Zeit anzeigt; und eine Austrittsstempelfunktionalität, die dafür eingerichtet ist: ein Datenpaket an der Austrittsseite zu empfangen, Daten aus einem vorbestimmten Abschnitt des empfangenen Datenpakets zu extrahieren und als Reaktion auf die extrahierten Daten eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen, die umfassen: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels, wobei die extrahierten Daten Anweisungen umfassen, die angeben, welche der Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen ist.
Bei einer unabhängigen Ausführungsform wird ein Paketprozessor in Kommunikation mit einer PHY bereitgestellt, wobei der Paketprozessor umfasst: einen Klassifizierer; eine Stempelfunktionalität; und einen Sender, wobei der Klassifizierer eingerichtet ist zum: Empfangen eines Datenpakets; und Generieren einer Klassifizierung für das empfangene Datenpaket gemäß vorbestimmten Klassifizierungsregeln, wobei die generierte Klassifizierung aus einer Vielzahl von vorbestimmten Klassifizierungen ausgewählt wird, wobei die Stempelfunktionalität dafür eingerichtet ist, entsprechend der generierten Klassifizierung: einen Zeiger zu generieren, wobei der Zeiger auf eine vorbestimmte Stelle in einem Speicher der PHY zeigt; oder Anweisungen für Zeitstempeloperationen zu generieren, wobei die generierten Anweisungen aus mindestens drei vorbestimmten Anweisungsoptionen ausgewählt werden, und wobei der Sender dafür eingerichtet ist, das empfangene Datenpaket zusammen mit dem generierten Zeiger oder den generierten Anweisungen an eine Austrittsseite der PHY zu senden.
Bei einer anderen unabhängigen Ausführungsform wird ein indirektes Klassifizierungszeitstempelsystem bereitgestellt, wobei das System umfasst: mindestens eine physische Schicht (PHY), wobei die mindestens eine PHY jeweils eine Austrittsseite aufweist; und mindestens einen Paketprozessor, wobei die mindestens eine PHY jeweils in Kommunikation mit einem des mindestens einen Paketprozessors steht, wobei der mindestens eine Paketprozessor jeweils umfasst: einen Klassifizierer; eine Prozessor-Austrittsstempelfunktionalität; und einen ersten Sender, wobei der Klassifizierer eingerichtet ist zum: Empfangen eines Datenpakets; und Generieren einer Klassifizierung für das empfangene Datenpaket nach vorbestimmten Klassifizierungsregeln, wobei die generierte Klassifizierung aus mehreren vorbestimmten Klassifizierungen ausgewählt wird, wobei die Prozessor-Austrittsstempelfunktionalität dafür eingerichtet ist, entsprechend der generierten Klassifizierung: einen Zeiger zu generieren; oder Anweisungen für Zeitstempeloperationen zu generieren, wobei die generierten Anweisungen aus mindestens drei vorbestimmten Anweisungsoptionen ausgewählt werden, wobei der erste Sender dafür eingerichtet ist, das empfangene Datenpaket zusammen mit dem generierten Zeiger oder den generierten Anweisungen an die Austrittsseite der PHY zu senden, wobei die mindestens eine PHY jeweils umfasst: einen PHY-Taktgeber, der dafür eingerichtet ist, ein erstes Zeitsignal zu generieren, das die aktuelle Zeit anzeigt; und eine PHY-Austrittsstempelfunktionalität, wobei die PHY-Austrittsstempelfunktionalität dafür eingerichtet ist, als Reaktion auf den generierten Zeiger oder die generierten Anweisungen eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen, wobei die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen umfassen: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Zeichnungen und Beschreibungen.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese umgesetzt werden kann, wird nun lediglich exemplarisch auf die begleitenden Zeichnungen verwiesen, in denen gleichartige Ziffern durchgängig entsprechende Elemente oder Abschnitte bezeichnen.
Unter konkreter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail wird betont, dass die dargestellten Angaben exemplarisch und nur zur anschaulichen Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen und in der Absicht dargestellt werden, die als nützlichste und am leichtesten verständliche Beschreibung der Grundsätze und konzeptionellen Aspekte der Erfindung zu liefern. In diesem Zusammenhang wird nicht versucht, strukturelle Details der Erfindung detaillierter darzustellen, als es für ein grundlegendes Verständnis der Erfindung notwendig ist, wobei die Beschreibung der Zeichnungen den Fachleuten verdeutlicht, wie die verschiedenen Formen der Erfindung in der Praxis umgesetzt werden können. Die beigefügte Zeichnung zeigt Folgendes:

1 veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer PHY nach Stand der Technik, die eine Zeitstempel-Paketklassifizierung ermöglicht;
2A veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm eines ersten Paketprozessors gemäß bestimmten Ausführungsformen;
2B veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Eintrittsseite des Paketprozessors aus 2A;
2C veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Austrittsseite des Paketprozessors aus 2A;
2D veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer Austrittsseite eines zweiten Paketprozessors gemäß bestimmten Ausführungsformen;
3A veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer ersten PHY gemäß bestimmten Ausführungsformen;
3B veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Eintrittsseite der PHY aus 3A;
3C veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Austrittsseite der PHY aus 3A;
3D veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer Austrittsseite einer zweiten PHY gemäß bestimmten Ausführungsformen;
3E veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Austrittsseite der PHY aus 3D;
4 veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm eines Teilsystems, das den Paketprozessor aus 2A und die PHY aus 3A umfasst;
5A veranschaulicht ein allgemeines Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Datenswitch- oder Datenhub-Ausrüstung; und
5B veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Datenswitch- oder Datenhub-Ausrüstung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevor mindestens eine Ausführungsform der Erfindung im Detail erläutert wird, ist zu verstehen, dass sich die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die in der folgenden Beschreibung dargestellten oder in den Zeichnungen dargestellten Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten beschränkt. Die Erfindung ist auf andere Ausführungsformen anwendbar oder darauf, dass sie auf verschiedene Weise praktiziert oder ausgeführt wird. Es ist auch zu verstehen, dass die hierin verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Insbesondere soll der Begriff „gekoppelt“, wie hier verwendet, nicht auf eine direkte Verbindung beschränkt sein und ermöglicht Zwischenvorrichtungen oder -komponenten ohne Einschränkung.
2A veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm eines Paketprozessors 200, 2B veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Eintrittsseite von Paketprozessor 200, und 2C veranschaulicht ein Verfahren zum Betrieb einer Austrittsseite von Paketprozessor 200, wobei 2A bis 2C zusammen beschrieben werden. Wie nachstehend beschrieben, ermöglicht Paketprozessor 200 eine vereinfachte PHY im Vergleich zum Stand der Technik. Paketprozessor 200 umfasst: einen optionalen Prozessortaktgeber 210; einen eintrittsseitigen Klassifizierer 220; eine eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230; einen austrittsseitigen Klassifizierer 240; eine austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250; und einen Sender 260. Der optionale Prozessortaktgeber 210, der eintrittsseitige Klassifizierer 220, die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230, der austrittsseitige Klassifizierer 240, die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 und Sender 260 sind in der Regel jeweils mit elektronischen Schaltungen implementiert. Bei einer Ausführungsform ist Paketprozessor 200 als integrierte CMOS-Schaltung implementiert. Bei einer anderen Ausführungsform ist Paketprozessor 200 in einer feldprogrammierbaren Gate-Array-Schaltung (Field Programmable Gate Array, FPGA) implementiert. Bei einer weiteren Ausführungsform ist Paketprozessor 200 in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (Application Apecific Integrated Circuit, ASIC) implementiert. Der optionale Prozessortaktgeber 210, der eintrittsseitige Klassifizierer 220, die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230, der austrittsseitige Klassifizierer 240, die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 und Sender 260 sind dabei jeweils durch einen dedizierten Abschnitt der Schaltung implementiert, der dafür eingerichtet ist, die nachfolgend in Stufe 1000 bis 1050 beschriebenen Schritte auszuführen. Bei einer anderen Ausführungsform ist Paketprozessor 200 innerhalb eines Netzwerkprozessors implementiert, wobei der optionale Prozessortaktgeber 210, der eintrittsseitige Klassifizierer 220, die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230, der austrittsseitige Klassifizierer 240, die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 und Sender 260 jeweils durch Anweisungen implementiert sind, die in einem Speicher des Prozessors gespeichert sind, wobei der Prozessor dafür eingerichtet ist, als Reaktion auf die gespeicherten Anweisungen die nachfolgend in Stufe 1000 bis 1050 beschriebenen Schritte auszuführen.
Ein Ausgang des eintrittsseitigen Klassifizierers 220 steht in Kommunikation mit einem entsprechenden Eingang der eintrittsseitigen Zeitstempelfunktionalität 230. Ein Ausgang des austrittsseitigen Klassifizierers 240 steht in Kommunikation mit einem entsprechenden Eingang der austrittsseitigen Zeitstempelfunktionalität 250. Ein erster Ausgang des optionalen Prozessortaktgebers 210 steht in Kommunikation mit einem entsprechenden Eingang der eintrittsseitigen Zeitstempelfunktionalität 230, und ein zweiter Ausgang des optionalen Prozessortaktgebers 210 steht in Kommunikation mit einem entsprechenden Eingang der austrittsseitigen Zeitstempelfunktionalität 250.
Während des Betriebs empfängt der eintrittsseitige Klassifizierer 220 in Stufe 1000 ein Datenpaket, das von einer Eintrittsseite einer PHY stammt. Wie oben beschrieben, kann ein „Paket“ kann auch als „Rahmen“ bezeichnet werden, was zum Teil vom Formatstandard abhängt. Daher ist der Begriff „Paket“ nicht einschränkend zu verstehen und soll insbesondere Rahmen einschließen. Bei einer Ausführungsform wird, wie nachstehend beschrieben, das Datenpaket vor dem Empfang durch den eintrittsseitigen Klassifizierer 220 durch eine dedizierte Dekodierfunktion dekodiert.
In Stufe 1010 erzeugt der eintrittsseitige Klassifizierer 220 eine Klassifizierung für das empfangene Datenpaket von Stufe 1000 gemäß vorbestimmten Klassifizierungsregeln, wie oben im Zusammenhang mit Paketklassifizierer 60 beschrieben. Die generierte Klassifizierung wird aus einer von mehreren vorbestimmten eintrittsseitigen Klassifizierungen ausgewählt. Jede der vorbestimmten Klassifizierungen gibt an, wie das Paket mit einem Zeitstempel versehen werden soll. Wie oben beschrieben, geben die verschiedenen Klassifizierungen verschiedene Optionen an, für die der Zeitstempel im Paket eingeschlossen sein soll, einschließlich der Option, keinen Zeitstempel für das Paket bereitzustellen. Zusätzlich geben einige der Klassifizierungen wie eine oben beschriebene Typ-E-Klassifizierung an, wie das Paket weiterverarbeitet werden soll. Bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform umfasst, wie oben beschrieben, die Vielzahl von vorbestimmten Klassifizierungen Klassifizierungstyp A bis E. Bei einer Ausführungsform wird, wie nachstehend beschrieben, die generierte Klassifizierung weiter gespeichert, entweder innerhalb des Datenpakets oder in einem (nicht dargestellten) Speicher zusammen mit einer Signatur des Datenpakets. Wie nachstehend beschrieben, wird bei einer solchen Ausführungsform die auf der Eintrittsseite generierte Klassifizierung später auf der Austrittsseite verwendet.
In Stufe 1020 erzeugt als Reaktion auf bestimmte Klassifizierungen der Klassifizierung von Stufe 1010 die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230 ein Zeitstempelsignal. Bei einer Ausführungsform wird das Zeitstempelsignal als Reaktion auf ein von Prozessortaktgeber 210 ausgegebenes Zeitsignal erzeugt. Insbesondere ist Prozessortaktgeber 210 dafür eingerichtet, Zeitsignale auszugeben, welche die aktuelle Zeit anzeigen, wie oben im Zusammenhang mit dem lokalen Taktgeber 35 beschrieben. Wie oben beschrieben, ist als Reaktion auf einige der vorbestimmten Klassifizierungen das Zeitstempelsignal ein Zeitstempel, der die von Prozessortaktgeber 210 ausgegebene lokale Zeit abzüglich eines Verzögerungswerts einschließt, der Verzögerungen zwischen dem Empfang des Datenpakets an Paketprozessor 200 und dem Abrufen des Zeitsignals von Prozessortaktgeber 210 kompensiert. Bei einer Ausführungsform wird, wie nachstehend beschrieben, jedes Datenpaket von der PHY mit einem Zeitstempel versehen und der Verzögerungswert als Reaktion auf den von der PHY generierten Zeitstempel und die bekannte Verzögerung zwischen Empfang des Datenpakets an der PHY und Zeitstempelung in der PHY berechnet, so dass der durch die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230 generierte Zeitstempel den Zeitpunkt angibt, zu dem das Paket an der PHY empfangen wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass das Generieren eines Zeitstempelsignals insbesondere so zu verstehen ist, dass es das Extrahieren eines Zeitstempels aus dem Datenpaket von Stufe 1000 einschließt. Somit extrahiert bei einer Ausführungsform für einige Klassifizierungen Zeitstempelfunktionalität 230 den Zeitstempel aus dem Datenpaket und erzeugt keinen anderen Zeitstempel. Bei einer anderen Ausführungsform lässt Zeitstempelfunktionalität 230 für diese Klassifizierungen den Zeitstempel in dem Datenpaket unverändert. Bei einer Ausführungsform ist das generierte Zeitstempelsignal ein Impuls, der von Paketprozessor 200 ausgegeben wird, wenn das Datenpaket ausgegeben wird. Der Impuls wird von einer externen Schaltung empfangen, die den Impuls als Zeitstempel verwendet, um den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem das Datenpaket Paketprozessor 200 verlässt. Speziell bestimmt die externe Schaltung, wann der Impuls gemäß einem lokalen Taktgeber empfangen wurde, wodurch die Zeit des Austritts aus Paketprozessor 200 bestimmt oder annähernd bestimmt wird.
Bei einer Ausführungsform schreibt die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230 den generierten Zeitstempel in das Datenpaket. Wie oben beschrieben, wird bei einer Ausführungsform der Zeitstempel an das Ende des Pakets angehängt. Es sei darauf hingewiesen, dass das Schreiben des Zeitstempels in das Paket speziell das Anhängen des Zeitstempels an das Ende oder den Anfang des Pakets einschließen soll. Zusätzlich soll das Schreiben des Zeitstempels in das Paket ferner speziell das Ändern des Werts eines Zeitstempels einschließen, der bereits im Paket enthalten ist. Insbesondere addiert oder subtrahiert bei einer Ausführungsform die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230 den von der PHY bereitgestellten Zeitstempel zu einem Wert, der in einem anderen Zeitstempelfeld innerhalb des Pakets enthalten ist.
Bei einer Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, für einige Klassifizierungen des Pakets kein Zeitstempel in das Paket geschrieben. Für den Fall, dass das Paket einen von der PHY bereitgestellten Zeitstempel aufweist, wird der Zeitstempel entweder verworfen oder ignoriert.
Bei einer anderen Ausführungsform extrahiert die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230 ferner eine Paketsignatur aus dem Datenpaket. Der Zeitstempel wird dann separat zusammen mit der Paketsignatur mittels zweistufiger PTP-Operation übertragen, wie Fachleuten bekannt ist.
Nachdem die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230 den Zeitstempel in das Paket generiert und optional den generierten Zeitstempel in das Paket geschrieben hat, wird das Paket aus Paketprozessor 200 in das Netzwerk übertragen.
Dies wurde bei einer Ausführungsform beschrieben, in welcher der Zeitstempel sowohl durch die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 230 erzeugt als auch in das Datenpaket geschrieben wurde, was jedoch in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen ist. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Generieren und Schreiben des Zeitstempels jeweils durch eine separate Funktionalität ausgeführt, wie oben im Zusammenhang mit PHY 10 beschrieben.
In Stufe 1030 empfängt der austrittsseitige Klassifizierer 240 ein Datenpaket, das für eine Austrittsseite der PHY von Stufe 1000 bestimmt ist. Das Datenpaket wird von einer Vorrichtung irgendwo im Netzwerk empfangen und ist für eine Systemschnittstelle bestimmt, die der PHY von Stufe 1000 zugeordnet ist.
In der optionalen Stufe 1040 generiert der austrittsseitige Klassifizierer 240 eine Klassifizierung für das empfangene Datenpaket von Stufe 1030 gemäß vorbestimmten Klassifizierungsregeln, wie oben im Zusammenhang mit Paketklassifizierer 90 beschrieben. Die generierte Klassifizierung wird aus einer von mehreren vorbestimmten austrittsseitigen Klassifizierungen ausgewählt. Jede der vorbestimmten Klassifizierungen gibt an, wie das Paket mit einem Zeitstempel zu versehen ist. Wie oben beschrieben, geben die verschiedenen Klassifizierungen verschiedene Optionen an, für die der Zeitstempel im Paket enthalten sein soll, einschließlich der Option, keinen Zeitstempel für das Paket bereitzustellen. Bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, umfasst die Vielzahl von vorbestimmten Klassifizierungen vom Typ A bis E. Wie oben beschrieben, sind bei einer Ausführungsform einige Klassifizierungen eindeutig für austrittsseitige Klassifizierungen wie Typ D. In gleicher Weise sind einige Klassifizierungen eindeutig für eintrittsseitige Klassifizierungen wie Typ C. Dies wurde bei einer Ausführungsform beschrieben, bei der sowohl ein austrittsseitiger Klassifizierer 240 als auch ein eintrittsseitiger Klassifizierer 220 bereitgestellt sind, was jedoch in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein einzelner Klassifizierer bereitgestellt, wobei der einzelne Klassifizierer dafür eingerichtet ist, eine Klassifizierung von Datenpaketen sowohl auf der Eintrittsseite als auch auf der Austrittsseite durchzuführen. Wie oben beschrieben, erfolgt bei einer Ausführungsform eine Klassifizierung nur auf der Eintrittsseite und wird die Klassifizierung erneut verwendet, wenn das Datenpaket auf der Austrittsseite ankommt. Bei einer solchen Ausführungsform wird kein austrittsseitiger Klassifizierer 240 verwendet.
In Stufe 1050 generiert die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 als Reaktion auf die generierte Klassifizierung von Stufe 1040 entweder einen Zeiger oder Zeitstempelanweisungen. Insbesondere generiert bei einer Ausführungsform die Zeitstempelfunktionalität 250 einen Zeiger, der auf einen vorbestimmten Abschnitt eines Speichers der PHY von Stufe 1000 zeigt. Der vorbestimmte Speicherabschnitt enthält Anweisungen, die der PHY vermitteln, welcher Zeitstempel für das Datenpaket bereitzustellen ist oder wie ein sich bereits in dem Datenpaket befindender Zeitstempel zu ändern ist, oder alternativ keinen Zeitstempel für die Datenpakete bereitzustellen. Der Zeiger wird so generiert, dass er auf die korrekten Anweisungen gemäß der generierten Klassifizierung zeigt. Auf diese Weise kann die PHY das Datenpaket gemäß der generierten Klassifizierung mit einem korrekten Zeitstempel versehen. Bei einer alternativen Ausführungsform ist kein Zeiger bereitgestellt, wenn kein Zeitstempel erforderlich ist.
Bei einer anderen Ausführungsform generiert die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 die Anweisungen selbst, anstatt einen Zeiger zu generieren, der auf die Zeitstempelanweisung in einem Speicher der PHY zeigt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform schreibt der austrittsseitige Rewriter ferner den generierten Zeiger oder die generierten Anweisungen in einen vorbestimmten Abschnitt des Datenpakets. Bei einer Ausführungsform werden der generierte Zeiger/die generierten Anweisungen in einen Header des Datenpakets geschrieben. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Header vom Typ VLAN-Tag oder vom Typ USXGMII-PCH. Es sei darauf hingewiesen, dass das Generieren und Schreiben des Zeigers / der Anweisungen hier als durch eine einzelne austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 ausgeführt beschrieben ist, was jedoch in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen ist. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Generieren und Schreiben in das Datenpaket jeweils durch eine separate Funktionalität ausgeführt.
Bei einer Ausführungsform generiert die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 ferner einen Zeitstempel als Reaktion auf das Zeitsignal des lokalen Taktgebers 210, d. h. sie generiert einen Zeitstempel, der die aktuelle Tageszeit angibt. Die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 schreibt den Zeitstempel in das Datenpaket, wie oben beschrieben. Bei einer solchen Ausführungsform kann die PHY den Zeitstempel des Pakets modifizieren, zum Beispiel indem sie dem Zeitstempel die Sendezeit durch die PHY hinzufügt.
Das Paket mit dem Zeiger/den Anweisungen wird dann von Sender 260 an die PHY gesendet. Bei einer Ausführungsform wird, wie nachstehend beschrieben, das Datenpaket vor dem Senden an die PHY durch eine dedizierte Kodierfunktion kodiert. Die Kodierfunktion ist optional in Sender 260 implementiert.
Es sei darauf hingewiesen, dass Stufe 1030 bis 1050 aus 2C nicht von Stufe 1000 bis 1020 aus 2B abhängig sind. Insbesondere können die auf der Eintrittsseite ausgeführten Schritte unterschiedlich sein, wobei sich dies nicht auf die auf der Austrittsseite ausgeführten Schritte auswirkt. Bei einer Ausführungsform kann die Klassifizierung nur auf der Austrittsseite durchgeführt werden und werden auf der Eintrittsseite keine Zeitstempeloperationen durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform werden Zeitstempeloperationen auf der Eintrittsseite durchgeführt, doch mit einem anderen Verfahren.
2D veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer Austrittsseite eines Paketprozessors 270. Paketprozessor 270 umfasst: einen austrittsseitigen Klassifizierer 240; eine austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250; und einen Sender 260. Der Betrieb von Paketprozessor 270 ist in jeder Hinsicht ähnlich wie der Betrieb der Austrittsseite von Paketprozessor 200. Der optionale lokale Taktgeber 210 ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Wie oben beschrieben, ist bei einer Ausführungsform der austrittsseitige Klassifizierer 240 nicht bereitgestellt und ein Klassifizierer nur auf der Eintrittsseite bereitgestellt.
Wie oben in Bezug auf Paketprozessor 200 beschrieben, ist bei einer Ausführungsform Paketprozessor 270 als eine integrierte CMOS-Schaltung implementiert. Bei einer anderen Ausführungsform ist Paketprozessor 270 in einer FPGA-Schaltung implementiert. Bei einer weiteren Ausführungsform ist Paketprozessor 270 in einer ASIC-Schaltung implementiert. Der austrittsseitige Klassifizierer 240, die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 und Sender 260 sind jeweils durch einen dedizierten Abschnitt der Schaltung implementiert, der dafür eingerichtet ist, die oben in Stufe 1030 bis 1050 beschriebenen Schritte auszuführen. Bei einer anderen Ausführungsform ist Paketprozessor 200 innerhalb eines Netzwerkprozessors implementiert, wobei der austrittsseitige Klassifizierer 240, die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 250 und Sender 260 jeweils durch Anweisungen implementiert sind, die in einem Speicher des Prozessors gespeichert sind, wobei der Prozessor dafür eingerichtet ist, als Reaktion auf die gespeicherten Anweisungen die oben in Stufe 1030 bis 1050 beschriebenen Schritte durchzuführen.
3A veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer PHY 300, 3B veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Eintrittsseite von PHY 300, und 3C veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb einer Austrittsseite von PHY 300, wobei 3A bis 3C zusammen beschrieben werden. PHY 300 weist eine Eintrittsseite 302 und eine Austrittsseite 304 auf. PHY 300 umfasst ferner: einen PHY-Taktgeber 310; eine eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320; einen Speicher 330; eine austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350; und einen Sender 360. Der PHY-Taktgeber 310, die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320, Speicher 330, die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 und Sender 360 sind im Allgemeinen jeweils mit elektronischen Schaltungen implementiert. Bei einer Ausführungsform ist PHY 300 als integrierte CMOS-Schaltung implementiert. Bei einer anderen Ausführungsform ist PHY 300 als FPGA-Schaltung oder ASIC-Schaltung implementiert. Der PHY-Taktgeber 310, die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320, die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 und Sender 360 sind jeweils durch einen dedizierten Abschnitt der Schaltung implementiert, der dafür eingerichtet ist, die nachstehend in Stufe 2000 bis 2040 beschriebenen Schritte durchzuführen. Die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320 befindet sich innerhalb von Eintrittsseite 302. Die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 befindet sich innerhalb von Austrittsseite 304.
Während des Betriebs wird in Stufe 2000 ein Datenpaket auf Eintrittsseite 302 durch die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320 empfangen. Bei einer Ausführungsform wird, wie nachstehend beschrieben, das Datenpaket vor dem Empfang durch die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320 durch einen dedizierten Dekodierer dekodiert. In Stufe 2010 generiert die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320 ein Zeitstempelsignal für das Datenpaket als Reaktion auf ein von PHY-Taktgeber 310 ausgegebenes Zeitsignal. Insbesondere ist PHY-Taktgeber 310 dafür eingerichtet, Zeitsignale auszugeben, welche die aktuelle Zeit angeben, wie oben im Zusammenhang mit dem lokalen Taktgeber 35 beschrieben. Bei einer Ausführungsform ist das generierte Zeitstempelsignal ein Zeitstempel, der die aktuelle Zeit einschließt, die durch das von PHY-Taktgeber 310 ausgegebene Zeitsignal angegeben wird. Bei einer anderen Ausführungsform, wie oben beschrieben, enthält der generierte Zeitstempel einen Zeitwert, der dem von PHY-Taktgeber 310 ausgegebenen Zeitsignal entspricht, und einen Versatzwert, welcher der Zeitdifferenz zwischen dem Empfang des Datenpakets durch PHY 300 und dem Abtasten des Zeitsignals von PHY-Taktgeber 310 entspricht. Wie oben beschrieben, generiert bei einer Ausführungsform Zeitstempelfunktionalität 320 einen Impuls, der von einem Paketprozessor empfangen wird. Der Paketprozessor notiert die Empfangszeit des Impulses und bestimmt dadurch die Übertragungszeit des Datenpakets von PHY 300.
Bei einer Ausführungsform schreibt die eintrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 320 den Zeitstempel in einen vorbestimmten Abschnitt des Datenpakets, wie oben beschrieben, und wird das Datenpaket dann von Sender 200 aus der PHY an einen Paketprozessor wie den oben beschriebenen Paketprozessor 360 übertragen. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Datenpaket vor der Übertragung aus der PHY durch eine dedizierte Kodierfunktion kodiert. Die Kodierfunktion ist optional in Sender 360 implementiert. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Generieren und Schreiben des Zeitstempels durch separate Funktionalitäten ausgeführt. Bei einer alternativen Ausführungsform wird, wie nachstehend beschrieben, der Zeitstempel nicht in das Datenpaket geschrieben und wird separat aus der PHY zum Paketprozessor gesendet.
In Stufe 2020 wird ein Datenpaket auf der Austrittsseite 304 von PHY 300 aus dem Paketprozessor durch die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 empfangen. Bei einer Ausführungsform wird das Datenpaket vor dem Empfang durch die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 durch einen dedizierten Dekodierer dekodiert. In Stufe 2030 extrahiert die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität einen Zeiger aus dem empfangenen austrittsseitigen Datenpaket. Wie oben beschrieben, zeigt der extrahierte Zeiger auf einen Abschnitt von Speicher 330. Bei einer Ausführungsform wird der den Zeiger enthaltende Header zusätzlich aus dem Datenpaket entfernt. Bei einer anderen Ausführungsform erfolgt die Zeigerextraktion durch eine (nicht dargestellte) separate Funktionalität.
In Stufe 2040 ruft die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 als Reaktion auf den extrahierten Zeiger Anweisungen aus dem Abschnitt von Speicher 330 ab, auf den der extrahierte Zeiger zeigt. Als Reaktion auf die abgerufenen Anweisungen führt die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen aus. Insbesondere geben die abgerufenen Anweisungen an, welche Art von Zeitstempel gemäß der Klassifizierung des Datenpakets, wie oben beschrieben, zu generieren ist. Die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen, aus denen auszuwählen ist, umfasst mindestens: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal von PHY-Taktgeber 310; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; und Modifizieren eines bereits in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels. Das Modifizieren des Zeitstempels schließt bei einer Ausführungsform Extrahieren des Zeitstempels aus dem Datenpaket zur Modifikation ein. Bei einer anderen Ausführungsform werden vorbestimmte Bits des Zeitstempels innerhalb des Datenpakets angepasst.
Wie oben beschrieben, ist für einige Klassifizierungen der Zeitstempelwert gleich dem Zeitsignal von PHY-Taktgeber 310, das um einen vorbestimmten Versatzwert versetzt ist. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Wert des Zeitsignals von PHY-Taktgeber 310 zu dem Wert eines Zeitstempels in dem Datenpaket addiert, wobei das Ergebnis der Addition der neue Zeitstempel ist. Bei einer Ausführungsform schreibt die austrittsseitige Zeitstempelfunktionalität 350 den Zeitstempel außerdem in das Datenpaket, wie oben beschrieben. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Zeitstempel separat von PHY 300 ausgegeben, wie nachstehend beschrieben. Wie oben beschrieben, ist bei einer Ausführungsform das generierte Zeitstempelsignal ein Impuls, der von einer externen Schaltung erkannt wird. Das Datenpaket mit dem optional geschriebenen Zeitstempel wird dann von PHY 300 an die zugehörige Systemschnittstelle ausgegeben.
Es sei darauf hingewiesen, dass die austrittsseitigen Operationen von Stufe 2020 bis 2040 nicht von den eintrittsseitigen Operationen von Stufe 2000 bis 2010 abhängig sind. Insbesondere können die auf der Eintrittsseite ausgeführten Schritte unterschiedlich sein, wobei sich dies nicht auf die auf der Austrittsseite ausgeführten Schritte auswirkt. Bei einer Ausführungsform wird auf der Eintrittsseite keine Zeitstempelung durchgeführt, die Zeitstempelung erfolgt nur im Paketprozessor. Bei einer anderen Ausführungsform wird eine Zeitstempelung auf der Eintrittsseite durchgeführt, doch mit einem anderen Verfahren.
3D veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm einer Austrittsseite 365 einer PHY 370, umfassend einen lokalen PHY-Taktgeber 310 und eine Zeitstempelfunktionalität 380. 3E veranschaulicht ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb von Austrittsseite 365 von PHY 370. 3D bis 3E werden zusammen beschrieben. Obwohl hier nur Austrittsseite 365 von PHY 370 veranschaulicht und beschrieben ist, ist dies in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen, und eine Austrittsseite von PHY 370 (nicht dargestellt) ist ebenfalls vorhanden. Wie oben beschrieben, hängen die Operationen auf Austrittsseite 365 nicht von Operationen ab, die auf der Eintrittsseite ausgeführt werden.
Wie oben im Zusammenhang mit PHY 300 beschrieben, sind der lokale PHY-Taktgeber 310 und die Zeitstempelfunktionalität 380 jeweils im Allgemeinen mit elektronischen Schaltungen implementiert. Bei einer Ausführungsform ist PHY 370 als integrierte CMOS-Schaltung implementiert. Bei einer anderen Ausführungsform ist PHY 370 als FPGA-Schaltung oder ASIC-Schaltung implementiert. PHY-Taktgeber 310 und Zeitstempelfunktionalität 380 sind jeweils durch einen dedizierten Abschnitt der Schaltung implementiert, der dafür eingerichtet ist, die nachstehend in Stufe 2050 bis 2070 beschriebenen Schritte auszuführen.
Während des Betriebs wird in Stufe 2050 ein Datenpaket auf Austrittsseite 365 durch Zeitstempelfunktionalität 380 empfangen. Bei einer Ausführungsform wird, wie nachstehend beschrieben, das Datenpaket vor dem Empfang durch Zeitstempelfunktionalität 380 von einem dedizierten Dekodierer dekodiert. In Stufe 2060 extrahiert Zeitstempelfunktionalität 380 Anweisungen, die in das empfangene Datenpaket von Stufe 2050 geschrieben sind. Bei einer Ausführungsform erfolgt die Extraktion durch eine (nicht dargestellte) separate Funktionalität. Wie oben beschrieben, weisen die Anweisungen Zeitstempelfunktionalität 380 an, welche Zeitstempeloperationen durchzuführen sind.
In Stufe 2070 führt, wie oben im Zusammenhang mit Stufe 2040 beschrieben, Zeitstempelfunktionalität 380 eine von einer Vielzahl von Zeitstempeloperationen aus. Die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen, aus denen auszuwählen ist, umfasst mindestens: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal von PHY-Taktgeber 310; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; und Modifizieren eines bereits in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels. Der Betrieb von Zeitstempelfunktionalität 380 ähnelt dem Betrieb von Zeitstempelfunktionalität 350 mit der Ausnahme, dass die Anweisungen aus dem Datenpaket anstatt aus einem Speicher extrahiert werden.
4 veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm eines indirekten Klassifizierungszeitstempelsystems 400. Das indirekte Klassifizierungszeitstempelsystem 400 umfasst: eine PHY 410; und einen Paketprozessor 420. Die Konfiguration von PHY 410 ist in jeder Hinsicht ähnlich der Konfiguration von PHY 300 oder PHY 370, wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, dass ein Paar Dekodierer 430, ein Paar Kodierer 440 und ein Zeitstempelsender 450 bereitgestellt sind. Jeder Dekodierer 430 umfasst eine PCS-Dekodierfunktion (Physical Coding Sublayer) und eine PMA-Dekodierfunktion (Physical Medium Attachment), wie in der Norm IEEE 802.3 definiert. Jeder Kodierer 440 umfasst eine PCS-Kodierfunktion und eine PMA-Kodierfunktion, wie in der Norm IEEE 802.3 definiert. Die Konfiguration von Paketprozessor 420 ist in jeder Hinsicht ähnlich der Konfiguration des oben beschriebenen Paketprozessors 200 mit der Ausnahme, dass ein Dekodierer 430 und ein Kodierer 440 bereitgestellt sind.
Der Betrieb von Datenkommunikationssystem 400 ist in jeder Hinsicht ähnlich dem Betrieb von Paketprozessor 200 und PHY 300, wie oben beschrieben. Insbesondere wird, wie oben beschrieben, jedes Eintrittsdatenpaket von einem jeweiligen Dekodierer 430 dekodiert, wenn es von PHY 410 empfangen wird, und von einem jeweiligen Kodierer 440 kodiert, wenn es PHY 410 verlässt. Das kodierte Eintrittsdatenpaket wird dann bei Ankunft am Paketprozessor 420 von Dekodierer 430 dekodiert. In ähnlicher Weise wird jedes Austrittsdatenpaket von Kodierer 440 kodiert, bevor es Paketprozessor 420 verlässt. Das kodierte Austrittsdatenpaket wird dann bei Ankunft an PHY 410 von einem jeweiligen Dekodierer 430 dekodiert und bei Verlassen von PHY 410 erneut von einem jeweiligen Kodierer 440 kodiert. Wie oben weiter beschrieben, wird bei einer Ausführungsform der für das Ausgangsdatenpaket generierte Zeitstempel getrennt von PHY 410 von Zeitstempelsender 450 ausgegeben. Alternativ wird bei einer Ausführungsform, in der das Zeitstempelsignal einen Impuls umfasst, der Impuls optional von Zeitstempelsender 450 ausgegeben. Obwohl ein Zeitstempelsender 450 nur auf der Austrittsseite von PHY 410 veranschaulicht ist, ist dies in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen. Bei einer anderen Ausführungsform werden Zeitstempelsender jeweils an der Eintritts- und/oder Austrittsseite von PHY 410 und Paketprozessor 420 bereitgestellt. Bei einer noch anderen Ausführungsform werden Zeitstempel seriell mit den übertragenen Datenpaketen auf demselben Datenkommunikationspfad übertragen.
Somit stellt PHY 410 eine austrittsseitige Zeitstempelung auf Basis einer Klassifizierung bereit, die in Paketprozessor 420 durchgeführt wird. Vorteilhafterweise stellen Standard-Paketprozessoren bereits eine Paketklassifizierung bereit, daher erhöht Paketprozessor 420 weder die Kosten noch den Energieverbrauch gegenüber vorhandenen Paketprozessoren.
5A veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm eines indirekten Klassifizierungszeitstempelsystems 500. Das indirekte Klassifizierungszeitstempelsystem 500 umfasst: eine Vielzahl von PHYs 410; ein Paar Paketprozessoren 420; eine Systemfunktionalität 520; und eine Weiterleitungsfunktionalität 530. Jeder Paketprozessor 420 steht in Kommunikation mit einem zugehörigen Satz PHYs 410. Bei einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform ist nur ein einzelner Paketprozessor 420 bereitgestellt, wobei der einzelne Paketprozessor mit jedem der PHYs 410 kommuniziert. Die Paketprozessoren 420 kommunizieren ferner über die Weiterleitungsfunktionalität 530 miteinander. Wie oben beschrieben, werden Datenpakete von jeder PHY 410 zu dem zugeordneten Paketprozessor 420 und von jedem Paketprozessor 420 zu der zugeordneten PHY 410 gesendet. Die Weiterleitungsfunktionalität 530 sendet Datenpakete über Datenswitch 500 als Reaktion auf Systemfunktionalität 520, wie Fachleuten bekannt ist. Das indirekte Klassifizierungszeitstempelsystem 500 ist bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform als Ethernet-Switch, Hub-Ausrüstung, Internetprotokoll-Router (IP), MPLS-Switch oder -Router, optisches Übertragungssystem oder drahtloses Übertragungssystem implementiert. Das indirekte Klassifizierungszeitstempelsystem 500 kann ferner in einer Mobilfunk-Basisstation, einem Funksystem oder einem beliebigen Computerserver implementiert sein, die von einem Netzwerk synchronisiert werden müssen.
5B veranschaulicht ein allgemeines Blockdiagramm eines indirekten Klassifizierungszeitstempelsystems 600, umfassend: ein Paar Schnittstellenkarten 610, wobei jede Schnittstellenkarte 610 eine oder mehrere PHYs 410 umfasst; ein Paar Paketverarbeitungskarten 620, wobei jede Paketverarbeitungskarte 620 einen Paketprozessor 420 umfasst; und eine Systemkarte 630, wobei Systemkarte 630 eine Systemfunktionalität 520 und eine Weiterleitungsfunktionalität 530 umfasst. Wie oben beschrieben, kommuniziert bei einer Ausführungsform jeder Paketprozessor 420 mit einer Vielzahl von PHYs 410. Wie oben beschrieben, ist jede PHY 410 dafür eingerichtet, Datenpakete an einen zugeordneten Paketprozessor 420 zu senden und von diesem zu empfangen, und werden Datenpakete zwischen Paketprozessoren 420 durch Systemfunktionalität 520 und Weiterleitungsfunktionalität 530 übertragen. Die Verwendung separater Schnittstellenkarten 610, Paketverarbeitungskarten 620 und Systemkarten 630 ermöglicht mehr Flexibilität beim Aufbau des Systems. Wie oben im Zusammenhang mit dem indirekten Klassifizierungszeitstempelsystem 500 beschrieben, ist das indirekte Klassifizierungszeitstempelsystem 600 bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform als Ethernet-Switch, Hub-Ausrüstung, Internetprotokoll-Router (IP), MPLS-Switch oder -Router, optisches Übertragungssystem oder drahtloses Übertragungssystem implementiert. Das indirekte Klassifizierungszeitstempelsystem 600 kann ferner in einer Mobilfunk-Basisstation, einem Funksystem oder einem beliebigen Computerserver implementiert sein, die von einem Netzwerk synchronisiert werden müssen.
Es ist zu beachten, dass bestimmte Merkmale der Erfindung, die aus Gründen der Übersichtlichkeit im Rahmen getrennter Ausführungsformen beschrieben werden, auch in Kombination in einer einzigen Ausführungsform vorgesehen werden können. Umgekehrt können verschiedene Merkmale der Erfindung, die kurz gefasst im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch separat oder in jeder geeigneten Unterkombination bereitgestellt werden.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von einem Durchschnittsfachmann des Standes der Technik, zu dem diese Erfindung gehört, verstanden werden. Obwohl ähnliche oder gleichwertige Verfahren wie die hierin beschriebenen in der Praxis oder Prüfung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden hier geeignete Verfahren beschrieben.
Alle hier genannten Veröffentlichungen, Patentanmeldungen, Patente und andere Referenzen sind durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen. Im Falle eines Konflikts ist die Patentschrift, einschließlich der Definitionen, maßgebend. Darüber hinaus sind die Materialien, Verfahren und Beispiele nur anschaulich und nicht als Einschränkung gedacht.
Fachleuten ist bewusst, dass sich die vorliegende Erfindung nicht auf das beschränkt, was hier vorstehend besonders gezeigt und beschrieben wurde. Vielmehr ist der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert und umfasst sowohl Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen vorstehend beschriebenen Merkmale als auch Variationen und Änderungen davon, die Fachleuten beim Lesen der vorstehenden Beschreibung einfallen würden und die nicht Stand der Technik sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8571014 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Jorgensen et al. erteilt wurde und dessen gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird, beschreibt eine verteilte paketbasierte Zeitstempel-Engine, die Datenpakete zur Verarbeitung auf Basis des Pakettyps klassifiziert und spezifische Zeitstempelvorgänge auf Basis der Paketklassifizierung durchführt [0003]

Claims

Paketprozessor in Kommunikation mit einer physischen Schicht (PHY), wobei der Paketprozessor umfasst: einen Klassifizierer; eine Stempelfunktionalität; und einen Sender, wobei der Klassifizierer eingerichtet ist zum: Empfangen eines Datenpakets; und Generieren einer Klassifizierung für das empfangene Datenpaket gemäß vorbestimmten Klassifizierungsregeln, wobei die generierte Klassifizierung aus einer Vielzahl von vorbestimmten Klassifizierungen ausgewählt ist, wobei die Stempelfunktionalität als Reaktion auf die generierte Klassifizierung eingerichtet ist zum: Generieren eines Zeigers, wobei der Zeiger auf eine vorbestimmte Stelle in einem Speicher der PHY zeigt; oder Generieren von Anweisungen für Zeitstempeloperationen, wobei die generierten Anweisungen aus mindestens drei vorbestimmten Anweisungsoptionen ausgewählt sind, und wobei der Sender dafür eingerichtet ist, das empfangene Datenpaket zusammen mit dem generierten Zeiger oder den generierten Anweisungen an eine Austrittsseite der PHY zu senden.
Paketprozessor nach Anspruch 1, wobei die Stempelfunktionalität ferner dafür eingerichtet ist, vor der Übertragung den generierten Zeiger oder die generierten Anweisungen in das Datenpaket zu schreiben.
Paketprozessor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anordnung der Stempelfunktionalität die Anordnung zum Generieren des Zeigers umfasst.
Paketprozessor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anordnung der Stempelfunktionalität die Anordnung zum Generieren der Anweisungen umfasst.
Physische Schicht (PHY) mit einer Austrittsseite, wobei die PHY ferner umfasst: einen Taktgeber, der dafür eingerichtet ist, ein Zeitsignal zu generieren, das die aktuelle Zeit angibt; und eine Austrittsstempelfunktionalität zum: Empfangen eines Datenpakets auf der Austrittsseite, Extrahieren von Daten aus einem vorbestimmten Abschnitt des empfangenen Datenpakets und als Reaktion auf die extrahierten Daten, Durchführen einer von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen, wobei die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen umfasst: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels, wobei die extrahierten Daten Anweisungen umfassen, die angeben, welche der Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen sind.
PHY nach Anspruch 5, die ferner eine Eintrittsseite aufweist und ferner eine Eintrittsstempelfunktionalität umfasst, wobei die Eintrittsstempelfunktionalität eingerichtet ist zum: Empfangen eines Datenpakets auf der Eintrittsseite; und Generieren eines vorbestimmten Eintrittszeitstempelsignals für das empfangene eintrittsseitige Datenpaket als Reaktion auf das generierte Zeitsignal, wobei das vorbestimmte Eintrittszeitstempelsignal für alle auf der Eintrittsseite empfangenen Datenpakete generiert wird.
Physische Schicht (PHY) mit einer Austrittsseite, wobei die PHY ferner umfasst: einen Taktgeber, der dafür eingerichtet ist, ein Zeitsignal zu generieren, das die aktuelle Zeit angibt; einen Speicher; und eine Austrittsstempelfunktionalität zum: Empfangen eines Datenpakets auf der Austrittsseite, Extrahieren von Daten aus einem vorbestimmten Abschnitt des empfangenen Datenpakets und als Reaktion auf die extrahierten Daten, Durchführen einer von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen, wobei die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen umfasst: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels, wobei die extrahierten Daten einen Zeiger umfassen, der auf einen Abschnitt des Speichers zeigt, wobei der Abschnitt des Speichers Anweisungen umfasst, die angeben, welche der Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen ist.
PHY nach Anspruch 7, die ferner eine Eintrittsseite aufweist und ferner eine Eintrittsstempelfunktionalität umfasst, wobei die Eintrittsstempelfunktionalität eingerichtet ist zum: Empfangen eines Datenpakets auf der Eintrittsseite; und Generieren eines vorbestimmten Eintrittszeitstempelsignals für das empfangene eintrittsseitige Datenpaket als Reaktion auf das generierte Zeitsignal, wobei das vorbestimmte Eintrittszeitstempelsignal für alle auf der Eintrittsseite empfangenen Datenpakete generiert wird.
Indirektes Klassifizierungzeitstempelsystem, umfassend: mindestens eine physische Schicht (PHY), wobei die mindestens eine PHY jeweils eine Austrittsseite aufweist; und mindestens einen Paketprozessor, wobei die mindestens eine PHY jeweils mit einem des mindestens einen Paketprozessors kommuniziert, wobei der mindestens eine Paketprozessor jeweils umfasst: einen Klassifizierer; eine Prozessor-Austrittsstempelfunktionalität; und einen ersten Sender, wobei der Klassifizierer eingerichtet ist zum: Empfangen eines Datenpakets; und Generieren einer Klassifizierung für das empfangene Datenpaket gemäß vorbestimmten Klassifizierungsregeln, wobei die generierte Klassifizierung aus einer Vielzahl von vorbestimmten Klassifizierungen ausgewählt ist, wobei die Prozessor-Austrittsstempelfunktionalität dafür eingerichtet ist, als Reaktion auf die generierte Klassifizierung: einen Zeiger zu generieren; oder Anweisungen für Zeitstempeloperationen zu generieren, wobei die generierten Anweisungen aus mindestens drei vorbestimmten Anweisungsoptionen ausgewählt sind, wobei der erste Sender dafür eingerichtet ist, das empfangene Datenpaket zusammen mit dem generierten Zeiger oder den generierten Anweisungen an die Austrittsseite der PHY zu senden, wobei die mindestens eine PHY jeweils umfasst: eine PHY, die dafür eingerichtet ist, ein erstes Zeitsignal zu generieren, das die aktuelle Zeit angibt; und eine PHY - Austrittsstempelfunktionalität, wobei die PHY-Austrittsstempelfunktionalität dafür eingerichtet ist, als Reaktion auf den generierten Zeiger oder die generierten Anweisungen eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen, wobei die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen umfasst: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels.
System nach Anspruch 9, wobei die Prozessor-Eintrittsstempelfunktionalität dafür eingerichtet ist, die Anweisungen zu generieren, wobei die generierten Anweisungen angeben, welche der Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen ist.
System nach Anspruch 9, wobei die mindestens eine PHY ferner jeweils einen Speicher umfasst, wobei die Prozessor-Eintrittsstempelfunktionalität dafür eingerichtet ist, den Zeiger zu generieren, wobei der Zeiger auf einen Abschnitt des Speichers zeigt, wobei der Abschnitt des Speichers Anweisungen umfasst, die angeben, welche der Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen ist.
System nach Anspruch 9, wobei für die Anordnung der Prozessor-Eintrittsstempelfunktionalität zum Generieren des Zeigers die Prozessor-Eintrittsstempelfunktionalität ferner dafür eingerichtet ist, vor dem Senden an die PHY-Austrittsseite den generierten Zeiger in das austrittsseitige Datenpaket zu schreiben, wobei die PHY-Austrittsstempelfunktionalität ferner dafür eingerichtet ist, den geschriebenen Zeiger aus dem austrittsseitigen Datenpaket zu extrahieren, und wobei für die Anordnung der Prozessor-Eintrittsstempelfunktionalität zum Generieren der Anweisungen die Prozessor-Eintrittsstempelfunktionalität ferner dafür eingerichtet ist, vor dem Senden an die PHY-Austrittsseite die generierten Anweisungen in das austrittsseitige Datenpaket zu schreiben, wobei die PHY-Austrittsstempelfunktionalität ferner dafür eingerichtet ist, die geschriebenen Anweisungen aus dem austrittsseitigen Datenpaket zu extrahieren.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die mindestens eine PHY jeweils ferner eine Eintrittsseite aufweist und ferner umfasst: eine PHY-Eintrittsstempelfunktionalität; und einen zweiten Sender, wobei die PHY-Eintrittsstempelfunktionalität eingerichtet ist zum: Empfangen eines Datenpakets auf der Eintrittsseite; und Generieren eines vorbestimmten Eintrittszeitstempelsignals für das empfangene eintrittsseitige Datenpaket als Reaktion auf das generierte Zeitsignal, wobei das vorbestimmte Eintrittszeitstempelsignal für alle auf der Eintrittsseite empfangenen Datenpakete generiert wird, wobei der zweite Sender dafür eingerichtet ist, das eintrittsseitige Datenpaket zusammen mit dem generierten Eintrittszeitstempelsignal an den Paketprozessor in Kommunikation mit diesem zu senden.
System nach Anspruch 13, wobei die PHY-Eintrittsstempelfunktionalität ferner dafür eingerichtet ist, vor dem Senden das generierte Eintrittszeitstempelsignal in das eintrittsseitige Datenpaket zu schreiben.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der mindestens eine Paketprozessor eine Vielzahl von Paketprozessoren umfasst und die mindestens eine PHY mehrere PHYs umfasst, wobei ein erster Satz der Vielzahl von PHYs mit einem ersten der Vielzahl von Paketprozessoren kommuniziert und ein zweiter Satz der Vielzahl von PHYs mit einem zweiten der Vielzahl von Paketprozessoren kommuniziert.
System nach Anspruch 9, wobei der mindestens eine Paketprozessor einen einzelnen Paketprozessor umfasst und die mindestens eine PHY eine Vielzahl von PHYs umfasst, wobei die Vielzahl von PHYs mit dem einzelnen Paketprozessor kommuniziert.
Indirektes Paketklassifizierungs-Zeitstempelverfahren, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines Datenpakets auf einer Austrittsseite einer PHY; Extrahieren von Zeitstempelanweisungen aus einem vorbestimmten Abschnitt des empfangenen Datenpakets; Generieren eines Zeitsignals, das die aktuelle Zeit angibt; und als Reaktion auf die extrahierten Zeitstempelanweisungen, Durchführen einer von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen, wobei die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen umfasst: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels, und wobei der extrahierte Zeitstempel Anweisungen umfasst, die angeben, welche der Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen ist.
Indirektes Paketklassifizierungs-Zeitstempelverfahren, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines Datenpakets auf einer Austrittsseite einer PHY; Extrahieren eines Zeigers aus einem vorbestimmten Abschnitt des empfangenen Datenpakets, wobei der extrahierte Zeiger auf einen Abschnitt eines Speichers der PHY zeigt; Generieren eines Zeitsignals, das die aktuelle Zeit angibt; und als Reaktion auf in dem Speicherabschnitt gespeicherte Anweisungen, Durchführen einer von einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen, wobei die Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen umfasst: Generieren eines Zeitstempelsignals als Reaktion auf das generierte Zeitsignal; kein Generieren eines Zeitstempelsignals; oder Modifizieren eines in das empfangene Datenpaket geschriebenen Zeitstempels, und wobei die gespeicherten Anweisungen angeben, welche der Vielzahl von vorbestimmten Zeitstempeloperationen durchzuführen ist.