基于包的分布式时间戳引擎制造技术

一种系统在包交换网络内处置计时信息。所述系统取决于包类型而将包分类以用于处理。在分类之后，可取决于所述包分类而产生新时间戳值。所述新时间戳值可使用来自所接收包的时间戳值、来自局部时钟的值及偏移值。可取决于所述包分类而将所述时间戳值写入到所述包中，且另外可在所述包中更新校验和类型字段。在一些实施例中，将多个物理层电路与局部时钟电路集成在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一 般来说涉及时钟的同步，且更特定来说涉及包交换通信网络中时钟的延迟测量及/或同步。
技术介绍
在联网系统中网络中的装置可有利地具有共用时基。所述共用时基可用以(举例来说)触发传感器网络中的经协调测量实例或协调工业系统中的控制器的动作。除传感器及控制器外，所述系统还可包括计算机及通信装置，例如路由器。电子行业已开发数种标准协议用于使时钟同步，举例来说，网络时间协议(NTP)及IEEE 1588的精确时间协议(PTP)。PTP包括在通信网络中的节点之间发送计时相关消息。计时相关消息包括(举例来说)一节点发射盖有时间戳的包以将其时基供应到另一节点及一节点发射包从而请求接收节点以接收时间进行回复。处置计时相关消息中的任何错误可对准确的时钟同步有害且损害可在多个网络装置上积累。此外，对计时相关消息之有效处置是有益的以便避免干扰其它通信。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种物理层通信装置，其包含局部时钟，其经配置以供应时间值；接收块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以从通信网络接收包且取决于所述所接收包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值产生时间戳值；及发射块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以将包发射到所述通信网络且取决于所述所发射包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值产生时间戳值。本专利技术的另一方面提供一种物理层通信装置，其包含接收局部时钟，其经配置以供应时间值；接收器电路，其经配置以接收输入信号，从所述输入信号产生所接收包，且当在所述输入信号中检测到计时参考点时将检测信号供应到所述接收局部时钟，其中由所述接收局部时钟供应的所述时间值指示当所述接收局部时钟接收所述检测信号时的时间；接收包分类器，其耦合到所述接收器电路且经配置以给所述所接收包中的每一者指派多个接收分类中的一者；接收时间计算器，其耦合到所述接收包分类器及所述接收局部时钟且经配置以取决于所述所指派接收分类而产生接收时间戳值；及接收包写入器，其耦合到所述接收时间计算器且经配置以取决于所述所指派接收分类而将所述所产生时间戳值写入到所述所接收包中。本专利技术的另一方面提供一种用于在通信装置中处置计时信息的方法，所述方法包含从通信链路接收包；将所述包分类为具有选自多个分类类型的分类；针对所述分类类型中的至少一者，基于所述通信装置接收所述包的时间而产生时间戳值；针对所述分类类型中的至少一者，将所述所产生时间戳写入到所述包中；及将具有所述经写入时间戳的所述包供应到较高层级装置。本专利技术的另一方面提供一种用于在通信装置中处置计时信息的方法，所述方法包含从较高层级装置接收包；将所述包分类为具有选自多个分类类型的分类；针对所述分类类型中的至少一者，基于所述通信装置发射所述包的时间而产生时间戳值；针对所述分类类型中的至少一者，将所述所产生时间戳写入到所述包中；及将具有所述经写入时间戳的所述包发射到通信网络。本专利技术的另一方面提供一种通信网络节点，其包含局部时钟，其经配置以供应时间值；第一接收块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以从通信网络中的第一链路接收包且取决于所述所接收包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值产生时间戳值；第一发射块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以将包发射到所述通信网络中的所述第一链路且取决于所述所发射包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值产生时间戳值；第二接收块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以从所述通信网络中的第二链路接收包且取决于所述所接收包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值产生时间戳值；及第二发射块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以将包发射到所述通信网络中的所述第二链路且取决于所述所发射包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值产生时间戳值。 本专利技术的另一方面提供一种通信系统，其包含多个线卡，每一线卡包含物理层装置，其包含接收块，其经配置以从通信网络接收包且取决于所述所接收包的分类而使用指示所述包的到达时间的时间值产生时间戳值；及发射块，其经配置以将包发射到所述通信网络且取决于所述所发射包的分类而使用指示所述包的发射时间的时间值产生时间戳值；及媒体接入控制器，其耦合到所述物理层装置且经配置以根据媒体接入协议处理所述接收包及所述发射包；及系统卡，其耦合到所述多个线卡，所述系统卡包含交换组构，其经配置以在所述多个线卡之间耦合所述接收包及所述发射包；及物理层装置，其经配置以提供与所述系统卡接收所述接收包及从所述系统卡发射所述发射包的时间相关联的时间戳处理。在审阅本专利技术后可更全面地理解本专利技术的这些方面及其它方面。附图说明图I是根据本专利技术的方面的物理层通信装置的框图；图2是根据本专利技术的方面的另一物理层通信装置的框图；图3是根据本专利技术的方面的通信网络节点的框图；图4是根据本专利技术的方面用于处置计时信息的过程的流程图；及图5是根据本专利技术的方面的通信系统的框图。具体实施例方式图I是根据本专利技术的方面的物理层通信装置(PHY)的框图。PHY包括用以从通信网络接收输入信号的接收块100及用以将输出信号发射到通信网络的发射块110。局部时钟121包括在PHY中以为PHY提供时基且将局部时间值供应到接收块及发射块。PHY还包括用于耦合到较高层级装置的接口块131，但在一些实施例中，各种其它处理及/或格式化块也可包括在接收块与接口块及发射块与接口块之间的信号路径中。通常用电子电路来实施PHY的块。举例来说，在一个实施例中，PHY提供于一个CMOS集成电路中。软件编程可用以控制PHY中的某一电路的操作。在一个实施例中，可编程处理器用以配置PHY的电路及处置异常状况。局部时钟121通常提供同步到通信网络中的另一时钟的时间值。在一个实施例中，局部时钟为通信网络的主时钟且同步到高准确性时钟，例如美国海军天文台(U. S. Naval Observatory)。在一些实施例中，PHY中的局部时钟121接收由时间模块供应的输入时钟信号及时间值。在各种实施例中，所述时间模块可经由其自己的时钟、由PHY接收的信号或两者的组合来确定一天中的时间。输入时钟信号提供参考频率，举例来说标称为250MHz，其被锁定到通信网络中的主时钟的频率。将时间值加载到局部时钟121中以初始化或更新局部时间值。接收块100包括耦合到通信网络中的通信链路(举例来说，光纤电缆或绞线对电缆)的接收器101且所述接收器接收输入信号。在许多实施例中，根据标准格式(举例来说，以太网的标准)接收输入信号。在一个实施例中，接收器101包括放大器、信号均衡器、锁相回路及相关电路。接收器101处理输入信号以从输入信号恢复数据且在各种实施例中 产生数据包。部分地取决于格式标准，包也可称为帧。在各种实施例中，接收器101还(举例来说)通过确定已接收帧定界符信号或帧同步信号而确定包或帧的开始。所接收数据包可包括时间戳。接收包分类器103根据将执行的时间戳动作的类型将包分类。然而，应注意可通常将包处理视为高于PHY的层级处的块的功能。图I的PHY扩展PHY中的包处理以提供对包中的计时同步信息的处置。在一个实施例中，将包分类为类型A到E中的一者。类型A包为将不接收接收块中的时间戳处理的包。类型B包为将把本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.02 US 61/309,8031.一种物理层通信装置，其包含 局部时钟，其经配置以供应时间值； 接收块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以从通信网络接收包且取决于所述所接收包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值产生时间戳值；及 发射块，其耦合到所述局部时钟，且经配置以将包发射到所述通信网络且取决于所述所发射包的分类而使用来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值产生时间戳值。2.根据权利要求I所述的物理层通信装置，其中所述接收块包含 接收包分类器，其经配置以给所述所接收包中的每一者指派多个分类中的一者； 接收时间计算器，其耦合到所述接收包分类器及所述局部时钟且经配置以取决于所述所指派分类而产生所述时间戳值；及 接收包写入器，其耦合到所述接收时间计算器且经配置以取决于所述所指派分类而将所述所产生时间戳值写入到所述所接收包中。3.根据权利要求2所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第一分类，且其中所述接收时间计算器经配置以针对被指派所述第一分类的所接收包产生等于来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值的时间戳值。4.根据权利要求2所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第二分类，且其中所述接收时间计算器经配置以从所述所接收包提取所接收时间戳值且经配置以针对被指派所述第二分类的所接收包产生等于所述所提取时间戳值减去来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值加上偏移的时间戳值。5.根据权利要求2所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第三分类，且其中所述接收时间计算器经配置以从所述所接收包提取所接收时间戳值且经配置以针对被指派所述第三分类的所接收包产生等于所述所提取时间戳值加上来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值加上偏移的时间戳值。6.根据权利要求2所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第一、第二及第三分类，且其中所述接收时间计算器经配置以从所述所接收包提取所接收时间戳值且经配置以针对被指派所述第一分类的所接收包产生等于来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值的时间戳值；经配置以针对被指派所述第二分类的所接收包产生等于所述所提取时间戳值减去来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值加上偏移的时间戳值；且经配置以针对被指派所述第三分类的所接收包产生等于所述所提取时间戳值加上来自所述局部时钟的指示所述包的到达时间的时间值加上偏移的时间戳值。7.根据权利要求6所述的物理层通信装置，其中所述接收包写入器经配置以针对被指派所述第一第二或第三分类的所接收包将所述所产生时间戳值写入到所述所接收包中。8.根据权利要求I所述的物理层通信装置，其中所述发射块包含 发射包分类器，其经配置以给所述所发射包中的每一者指派多个分类中的一者； 发射时间计算器，其耦合到所述发射包分类器及所述局部时钟且经配置以取决于所述所指派分类而产生所述时间戳值；及 发射包写入器，其耦合到所述发射时间计算器且经配置以取决于所述所指派分类而将所述所产生时间戳值写入到所述所发射包中。9.根据权利要求8所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第一分类，且其中所述发射时间计算器经配置以针对被指派所述第一分类的所发射包产生等于来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值的时间戳值。10.根据权利要求8所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第二分类，且其中所述发射时间计算器经配置以从所述所发射包提取发射时间戳值且经配置以针对被指派所述第二分类的所发射包产生等于所述所提取时间戳值加上来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值加上偏移的时间戳值。11.根据权利要求8所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第三分类，且其中所述发射时间计算器经配置以从所述所发射包提取发射时间戳值且经配置以针对被指派所述第三分类的所发射包产生等于所述所提取时间戳值减去来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值加上偏移的时间戳值。12.根据权利要求8所述的物理层通信装置，其中所述多个分类包括第一、第二及第三分类，且其中所述发射时间计算器经配置以从所述所发射包提取发射时间戳值且经配置以针对被指派所述第一分类的所发射包产生等于来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值的时间戳值；经配置以针对被指派所述第二分类的所发射包产生等于所述所提取时间戳值加上来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值加上偏移的时间戳值；且经配置以针对被指派所述第三分类的所发射包产生等于所述所提取时间戳值减去来自所述局部时钟的指示所述包的发射时间的时间值加上偏移的时间戳值。13.根据权利要求12所述的物理层通信装置，其中所述发射包写入器经配置以针对被指派所述第一、第二或第三分类的所发射包将所述所产生时间戳值写入到所述所发射包中。14.一种物理层通信装置，其包含 接收局部时钟，其经配置以供应时间值； 接收器电路，其经配置以接收输入信号、从所述输入信号产生所接收包且当在所述输入信号中检测到计时参考点时将检测信号供应到所述接收局部时钟，其中由所述接收局部时钟供应的所述时间值指示当所述接收局部时钟接收所述检测信号时的时间； 接收包分类器，其耦合到所述接收器电路且经配置以给所述所接收包中的每一者指派多个接收分类中的一者； 接收时间计算器，其耦合到所述接收包分类器及所述接收局部时钟且经配置以取决于所述所指派接收分类而产生接收时间戳值；及 接收包写入器，其耦合到所述接收时间计算器且经配置以取决于所述所指派接收分类而将所述所产生时间戳值写入到所述所接收包中。15.根据权利要求14所述的物理层通信装置，其进一步包含接收FIFO，所述接收FIFO耦合到接收局部时钟以接收所述时间值且将所述所接收时间值及相关联包的指示供应到较高层装置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·基尔克高·约根森，布赖恩·布兰斯科姆，克里斯蒂安·埃勒斯，
申请(专利权)人：维特赛半导体公司，
类型：发明
国别省市：