本公開涉及網絡數據處理，并且更具體地涉及分組交換通信網絡中的網絡事務的處理。

背景技術：

1、時鐘同步在諸如實時音頻和視頻傳輸的許多網絡通信應用中非常重要。許多此類網絡使用以太網作為通信介質。在此類系統(tǒng)中，網絡中的設備具有公共時基可能是有利的。公共時基可用于例如觸發(fā)傳感器網絡中的協(xié)調測量動作、協(xié)調工業(yè)系統(tǒng)中的控制器的動作、或同步移動/蜂窩無線電基站的時鐘。除了傳感器、控制器和無線電基站之外，系統(tǒng)還可包括計算機和通信設備，諸如路由器和交換機。

2、ieee802.1as協(xié)議(也稱為通用精確時間協(xié)議(gptp))是一種用于通過以太網精確傳送時間信息的協(xié)議。該協(xié)議被設計為一種軟件協(xié)議，并且最初針對音頻視頻橋接(avb)網絡，但最近已重新用于時間敏感網絡(tsn)應用，包括低時延網絡和工業(yè)自動化。

3、在ieee802.1as協(xié)議中，幀被轉發(fā)到交換機中的本地中央處理單元(cpu)，該cpu接收幀并執(zhí)行幀修改。本地cpu中的這些軟件操作顯著地增加了數據幀在以太網交換機內部的時間(稱為停留時間)，因為軟件處理比硬件轉發(fā)慢得多。

4、gptp協(xié)議還運行單獨的軟件例程，該單獨的軟件例程測量以太網交換機中的本地時基與gptp總控時鐘源之間的頻率差異。本地時基與總控時鐘源之間的頻率差異的計算是在總控時鐘源與相應各個橋之間的所有先前gptp橋中完成的計算的結果，并且受到這些系統(tǒng)的時間戳準確性的影響，因此此頻率差異的準確性會隨著給定網絡中的節(jié)點數量而降低。

5、停留時間的準確性取決于測量的rateratio(本地時間參考與總控時鐘源時間參考之間的頻率差異)的準確性并且乘以停留時間，因此保持停留時間較低是增加gptp橋的時間傳送準確性的最佳方式。

6、需要一種解決方案來減少網絡數據處理中的停留時間。

技術實現思路

1、一種設備，該設備包括：入口端口，該入口端口包括時間戳電路以基于接收的數據幀來確定第一時間戳信息并基于該第一時間戳信息來更新所接收的數據幀以創(chuàng)建帶時間戳的數據幀，該入口端口用于輸出該帶時間戳的數據幀；輸出電路，該輸出電路包括一個或多個出口端口以接收更新的且?guī)r間戳的數據幀和修改的且?guī)r間戳的數據幀，其中該出口端口包括時間戳電路以確定出口時間戳信息并將出口時間戳信息保存到時間戳存儲器，該輸出電路用于輸出數據幀；幀分析器，該幀分析器用于從該入口端口接收該帶時間戳的數據幀并將該帶時間戳的數據幀轉發(fā)到處理器，該處理器包括：時間戳提取器，該時間戳提取器用于從該帶時間戳的數據幀中提取該第一時間戳信息并從該時間戳存儲器中讀取出口時間戳信息；時間計算器，該時間計算器的輸入被耦合以接收該第一時間戳信息和出口時間戳信息，該時間計算器用于至少基于該第一時間戳信息和該出口時間戳信息來計算停留時間；時鐘速率提取器，該時鐘速率提取器用于從該帶時間戳的數據幀中提取時鐘速率信息；時鐘速率計算器，該時鐘速率計算器用于從該時鐘速率提取器接收所提取的時鐘速率信息并更新一個或多個時鐘速率參數；幀生成器，該幀生成器的輸出被耦合以向該輸出電路提供數據幀，該幀生成器用于至少基于來自該時鐘速率計算器的更新的時鐘速率參數來生成數據幀，和重寫器電路，該重寫器電路的輸入耦合到該幀分析器的該輸出，該重寫器電路用于修改來自該幀分析器的所接收的數據幀并將該修改的且?guī)r間戳的數據幀輸出到該輸出電路的該一個或多個出口端口。

2、一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：多個網絡設備，其中該多個網絡設備中的相應網絡設備耦合到該多個網絡設備中的至少一個其他網絡設備，該網絡設備中的每個相應網絡設備包括：入口端口，該入口端口包括時間戳電路以基于所接收的數據幀來確定第一時間戳信息并基于該第一時間戳信息來更新所接收的數據幀以創(chuàng)建帶時間戳的數據幀，該入口端口用于輸出該帶時間戳的數據幀；輸出電路，該輸出電路包括一個或多個出口端口以接收更新的且?guī)r間戳的數據幀和修改的且?guī)r間戳的數據幀，其中該出口端口包括時間戳電路以確定出口時間戳信息并將出口時間戳信息保存到時間戳存儲器，該輸出電路用于輸出數據幀；幀分析器，該幀分析器用于從該入口端口接收該帶時間戳的數據幀并將該帶時間戳的數據幀轉發(fā)到處理器，該處理器包括：時間戳提取器，該時間戳提取器用于從該帶時間戳的數據幀中提取該第一時間戳信息并從時間戳存儲器中讀取出口時間戳信息；時間計算器，該時間計算器的輸入被耦合以接收該第一時間戳信息和出口時間戳信息，該時間計算器用于至少基于該第一時間戳信息和該出口時間戳信息來計算時間值；時鐘速率提取器，該時鐘速率提取器用于從該帶時間戳的數據幀中提取時鐘速率信息；時鐘速率計算器，該時鐘速率計算器用于從該時鐘速率提取器接收所提取的時鐘速率信息并更新一個或多個時鐘速率參數；幀生成器，該幀生成器的輸出被耦合以向該輸出電路提供數據幀，該幀生成器用于至少基于來自該時鐘速率計算器的更新的時鐘速率參數來生成數據幀，和重寫器電路，該重寫器電路的輸入耦合到該幀分析器的該輸出，該重寫器電路用于修改來自該幀分析器的所接收的數據幀并將該修改的且?guī)r間戳的數據幀輸出到該輸出電路的該一個或多個出口端口。

3、一種方法，該方法包括：在入口端口處接收第一數據幀并在該入口端口生成第一帶時間戳的數據幀；將該第一帶時間戳的數據幀發(fā)送到處理器；從該第一數據幀中提取該第一時間戳信息；從時間戳存儲器中讀取第二時間戳信息；基于該第一時間戳信息和該第二時間戳信息來計算停留時間和對等延遲；從該第一數據幀中提取時鐘速率信息；至少基于所提取的時鐘速率信息來計算更新的時鐘速率信息；至少基于該更新的時鐘速率信息來生成更新的且?guī)r間戳的數據幀；以及在出口端口上發(fā)送該更新的且?guī)r間戳的數據幀。

技術特征：

1.一種設備，所述設備包括：

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述重寫器電路用于至少基于所接收的數據幀中的信息來修改所接收的數據幀。

3.根據權利要求1至2中任一項所述的設備，其中所述時間戳存儲器包括先進先出存儲器。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的設備，其中所述時鐘計算器用于至少基于所提取的時鐘速率信息來計算時鐘信息。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其中所述時間計算器用于至少基于所接收的第一數據幀來計算所接收的第一數據幀的停留時間和對等延遲。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述時鐘速率提取器用于至少基于所提取的時鐘速率信息來計算更新的時鐘速率信息。

7.一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

8.一種方法，所述方法包括：

9.根據權利要求8所述的方法，所述方法包括將時間戳信息保存在時間戳存儲器中。

10.根據權利要求8至9中任一項所述的方法，所述提取時鐘速率信息包括至少基于所提取的時鐘速率信息來計算更新的時鐘速率信息。

技術總結
一種用于網絡數據事務的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：入口端口，該入口端口用于接收數據幀并對所接收的數據幀加時間戳；幀分析器，該幀分析器用于將該數據幀轉發(fā)到處理器，該處理器用于從該數據幀中提取定時信息并基于更新的定時計算來更新該數據幀并且經由一個或多個出口端口來輸出更新的數據幀。在入口端口和出口端口處對數據幀加時間戳，并將出口時間戳保存在時間戳存儲器中。該系統(tǒng)通過使用專用硬件和存儲的時間戳信息來減少總體網絡延遲。

技術研發(fā)人員：T·約爾根森
受保護的技術使用者：微芯片技術股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5