使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)路徑的時(shí)鐘同步的制作方法
【專利說明】使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)路徑的時(shí)鐘同步
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本公開內(nèi)容要求以下各項(xiàng)的權(quán)益:
[0003]于2012 年 5 月 9 日提交的、題為“Slave Diversity:Using Multiple Paths toImprove the Accuracy of Clock Synchronizat1n Protocols，，的第 61/644，722 號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)；
[0004]于2012 年 5 月 15 日提交的、題為“Slave Diversity:Using Multiple Paths toImprove the Accuracy of Clock Synchronizat1n Protocols，，的第 61/647，123 號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)；
[0005]于2012 年 5 月 15 日提交的、題為 “Running PTP Over Multiple Paths:AProposed Extens1n to the IEEE 1588” 的第 61/647，173 號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng);
[0006]于2012 年 8 月 31 日提交的、題為“Mult1-Path Time Protocols”的第 61/695，367號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)；
[0007]于2012 年 8 月 31 日提交的、題為“Mult1-Masters Precis1n Time Protocols”的第61/695，371號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)；以及
[0008]于2012 年 9 月 27 日提交的、題為“Mult1-Path Time Protocols”的第 61/706，526號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)。
[0009]于2012 年 10 月 15 日提交的、題為 “Running PTP Over Multiple Paths:AProposed Extens1n to the IEEE 1588” 的第 61/713，818 號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng);
[0010]另夕卜，本申請(qǐng)是于2013年2月11日提交的、題為“Clock Synchronizat1nUsing Multiple Network Paths”的第13/764，732號(hào)美國專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該第13/764,732號(hào)美國專利申請(qǐng)尤其要求于2012年2月9日提交的、題為“TimeSynchronizat1n Diversity”的第61/597，092號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益。
[0011]所有以上引用的申請(qǐng)的公開內(nèi)容的全部內(nèi)容通過弓I用被合并到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0012]本公開內(nèi)容總體上涉及維持時(shí)鐘的設(shè)備，并且更具體地涉及用于跨網(wǎng)絡(luò)同步時(shí)鐘的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0013]本文中所提供的背景描述以總體上呈現(xiàn)本公開內(nèi)容的情境為目的。在其在此【背景技術(shù)】部分中被描述的程度上，當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作以及說明書的在提交時(shí)可能尚未成為現(xiàn)有技術(shù)的方面，既未明確地也未隱含地被視為針對(duì)本公開內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。
[0014]基于數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)中普遍使用時(shí)鐘同步協(xié)議以對(duì)在不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處被維持的時(shí)鐘進(jìn)行同步。在這樣的時(shí)鐘同步協(xié)議中，維持主時(shí)鐘的第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將包括主時(shí)鐘時(shí)間的協(xié)議消息發(fā)送給維持從時(shí)鐘的第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用主時(shí)鐘時(shí)間和估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)延遲來調(diào)整從時(shí)鐘，以便使從時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]在實(shí)施例中，一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:耦合至網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)端口 ；以及時(shí)間同步模塊。時(shí)間同步模塊被配置成:處理在通過兩個(gè)或更多個(gè)不同的通信路徑并且經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)端口中的至少一個(gè)端口從主時(shí)鐘設(shè)備接收的多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的至少一些時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的每個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中包括的(i)各自的路徑信息以及(ii)各自的時(shí)間同步信息，其中各自的路徑信息指示網(wǎng)絡(luò)中各自的時(shí)間同步數(shù)據(jù)包經(jīng)由其被接收的各自的通信路徑。時(shí)間同步模塊還被配置成:響應(yīng)于對(duì)在多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的至少一些時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中包括的路徑信息和時(shí)間同步信息的處理而確定系統(tǒng)時(shí)間時(shí)鐘。
[0016]在另一實(shí)施例中，一種方法包括:經(jīng)由耦合至網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)端口，通過兩個(gè)或更多個(gè)不同的通信路徑從主時(shí)鐘設(shè)備接收多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包，其中每個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包包括(i)各自的路徑信息以及(ii)各自的時(shí)間同步信息，并且其中各自的路徑信息指示網(wǎng)絡(luò)中各自的時(shí)間同步數(shù)據(jù)包經(jīng)由其被接收的各自的通信路徑。該方法還包括:對(duì)于多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的至少一些時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的每個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包，處理(i)各自的路徑信息以及(ii)各自的時(shí)間同步信息。另外，該方法包括:響應(yīng)于對(duì)在多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的至少一些時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中包括的路徑信息和時(shí)間同步信息的處理而確定系統(tǒng)時(shí)間時(shí)鐘。
[0017]在又一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括:第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)在通信上耦合至第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:耦合至通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)第一端口 ；以及主時(shí)鐘模塊。主時(shí)鐘模塊被配置成:生成多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包，每個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包具有(i)各自的路徑信息以及(ii)各自的時(shí)間同步信息，其中各自的路徑信息指示網(wǎng)絡(luò)中各自的時(shí)間同步數(shù)據(jù)包經(jīng)由其被發(fā)送的各自的通信路徑；以及使得多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包(i)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)第一端口中的至少一個(gè)第一端口以及(ii)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)不同的通信路徑而被發(fā)送。第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:耦合至通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)第二端口 ；以及時(shí)間同步模塊。時(shí)間同步模塊被配置成:處理在由主時(shí)鐘設(shè)備經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)端口中的至少一個(gè)端口發(fā)送的多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的至少一些時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的每個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中包括的⑴各自的路徑信息以及(ii)各自的時(shí)間同步信息；以及響應(yīng)于對(duì)在多個(gè)時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中的至少一些時(shí)間同步數(shù)據(jù)包中包括的路徑信息和時(shí)間同步信息的處理而確定系統(tǒng)時(shí)間時(shí)鐘。
【附圖說明】
[0018]圖1A是根據(jù)實(shí)施例的示例系統(tǒng)的框圖，其中從時(shí)鐘基于主時(shí)鐘以及基于由主時(shí)鐘經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)路徑發(fā)送的信號(hào)而被維持。
[0019]圖1B是根據(jù)實(shí)施例的另一示例系統(tǒng)的框圖，其中從時(shí)鐘基于主時(shí)鐘以及基于由主時(shí)鐘經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)路徑發(fā)送的信號(hào)而被維持。
[0020]圖2A和圖2B是根據(jù)實(shí)施例的用于使用經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)路徑從主時(shí)鐘接收的多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來維持從時(shí)鐘的示例方法的流程圖。
[0021]圖3是根據(jù)實(shí)施例的圖示經(jīng)由在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘之間的多個(gè)路徑而被交換的信號(hào)的時(shí)序圖。
[0022]圖4是根據(jù)實(shí)施例的用于使用經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)路徑從主時(shí)鐘接收的多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來維持從時(shí)鐘的示例方法的流程圖。
[0023]圖5是根據(jù)實(shí)施例的用于使用從主時(shí)鐘接收的數(shù)據(jù)包來維持從時(shí)鐘的示例方法的流程圖。
[0024]圖6是根據(jù)實(shí)施例的用于促進(jìn)確定跨網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘值的示例方法的流程圖。
[0025]圖7是根據(jù)實(shí)施例的用于促進(jìn)確定跨網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘值的另一示例方法的流程圖。
[0026]圖8A是根據(jù)實(shí)施例的另一示例系統(tǒng)的框圖，其中從時(shí)鐘基于主時(shí)鐘以及基于由主時(shí)鐘經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)路徑發(fā)送的信號(hào)而被維持。
[0027]圖SB是根據(jù)實(shí)施例的另一示例系統(tǒng)的框圖，其中從時(shí)鐘基于主時(shí)鐘以及基于由主時(shí)鐘經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)路徑發(fā)送的信號(hào)而被維持。
[0028]圖9是根據(jù)實(shí)施例的用于促進(jìn)確定跨網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘值的另一示例方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1A是根據(jù)實(shí)施例的示例系統(tǒng)100的框圖，示例系統(tǒng)100具有經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)112在通信上耦合至第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備108的第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備104。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備104實(shí)現(xiàn)主時(shí)鐘，并且第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備104在本文中有時(shí)被稱為主時(shí)鐘設(shè)備104。第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備108實(shí)現(xiàn)從時(shí)鐘，并且第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備108在本文中有時(shí)被稱為從時(shí)鐘設(shè)備108。
[0030]主時(shí)鐘設(shè)備104包括被配置成維持主時(shí)鐘的時(shí)鐘模塊120。在實(shí)施例中，主時(shí)鐘是日時(shí)間(time-of-day)時(shí)鐘。在另一實(shí)施例中，主時(shí)鐘是沒有直接鏈接至日時(shí)間的計(jì)數(shù)器。在實(shí)施例中，時(shí)鐘模塊120包括或者使用維持主時(shí)鐘的計(jì)數(shù)器電路。在實(shí)施例中，時(shí)鐘模塊120是在多層通信協(xié)議棧中的應(yīng)用層操作的應(yīng)用層模塊。在實(shí)施例中，多層通信協(xié)議棧(例如傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)協(xié)議組)包括鏈路層、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層，其中應(yīng)用層在協(xié)議棧中的傳輸層、網(wǎng)際層和鏈路層之上。在另一實(shí)施例中，多層通信協(xié)議棧(例如對(duì)應(yīng)于開放系統(tǒng)互連(OSI)模型)包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，其中應(yīng)用層在協(xié)議棧中的表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層之上。在其它實(shí)施例中，時(shí)鐘模塊120在至少在多層通信協(xié)議棧中的第四層的另一合適的層操作。
[0031]時(shí)鐘模塊120被配置成使得多個(gè)時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)112經(jīng)由各自不同的通信路徑從主時(shí)鐘設(shè)備104被發(fā)送至從時(shí)鐘設(shè)備108。在實(shí)施例中，多個(gè)時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包使用由時(shí)鐘模塊120維持的主時(shí)鐘的一個(gè)或多個(gè)值而被時(shí)間標(biāo)記。
[0032]網(wǎng)絡(luò)112包括專用網(wǎng)絡(luò)、公共網(wǎng)絡(luò)、骨干網(wǎng)絡(luò)、提供商網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)等中的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)112包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和/或路由器124(下文中為了簡便起見而僅被稱為交換機(jī))，并且第一路徑128對(duì)應(yīng)于經(jīng)由交換機(jī)124c從交換機(jī)124a至交換機(jī)124b的鏈路。第二路徑132對(duì)應(yīng)于經(jīng)由交換機(jī)124f從交換機(jī)124d至交換機(jī)124e的鏈路。
[0033]時(shí)鐘模塊120被配置成使得第一時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)由路徑128從主時(shí)鐘設(shè)備104被發(fā)送至從時(shí)鐘設(shè)備108，并且使得第二時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)由路徑132從主時(shí)鐘設(shè)備104被發(fā)送至從時(shí)鐘設(shè)備108。在實(shí)施例中，主時(shí)鐘設(shè)備104包括多個(gè)端口 140，并且時(shí)鐘模塊120被配置成使得第一時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)由路徑140a被發(fā)送，并且使得第二時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)由路徑140b被發(fā)送。在其它實(shí)施例和/或場景中，時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包中的至少一些時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包中的每個(gè)時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)由相同的端口 140被發(fā)送(圖1A中未示出)。雖然圖1A中圖示了兩個(gè)端口 140，然而在其它實(shí)施例中，主時(shí)鐘設(shè)備104包括另一合適數(shù)目的端口 140 (例如僅一個(gè)端口或者多于兩個(gè)端口)。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，主時(shí)鐘設(shè)備104僅包括單個(gè)端口 140，并且路徑多樣性(pathdiversity)完全由網(wǎng)絡(luò)112來提供。例如，在一些實(shí)施例中，在本地管理的網(wǎng)絡(luò)112中，交換機(jī)/路由器可以被配置成在發(fā)送去往相同的端點(diǎn)設(shè)備但是包括不同頭信息(例如源地址、目的地址、層4端口等)的數(shù)據(jù)包時(shí)使用不同的路徑。作為另一示例，在一些實(shí)施例中，公共網(wǎng)絡(luò)和/或提供商網(wǎng)絡(luò)(至少網(wǎng)絡(luò)112中的一些交換機(jī)/路由器)應(yīng)用負(fù)載平衡技術(shù)，其中去往相同端點(diǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)包基于數(shù)據(jù)包中不同的頭信息(例如源地址、目的地址、層4端口等)而沿著不同的路徑被定向。因此，在一些實(shí)施例中，為了使得網(wǎng)絡(luò)112經(jīng)由不同的路徑向從時(shí)鐘設(shè)備108發(fā)送數(shù)據(jù)包，主時(shí)鐘設(shè)備104改變數(shù)據(jù)包中的頭信息(例如源地址、目的地址、層4端口等)。
[0035]不同于圖1A(其示出了耦合至交換機(jī)124中的不同交換機(jī)的不同端口 140)中的描繪，在一些實(shí)施例中，端口 140中的兩個(gè)或更多個(gè)端口被耦合至單個(gè)交換機(jī)124。在這樣的實(shí)施例中，不同網(wǎng)絡(luò)路徑中的至少一些網(wǎng)絡(luò)路徑穿過耦合至主時(shí)鐘設(shè)備104的兩個(gè)或更多個(gè)端口 140的單個(gè)交換機(jī)124的不同端口。例如，在一些實(shí)施例中，在本地管理的網(wǎng)絡(luò)112中，交換機(jī)/路由器可以被配置成在發(fā)送去往相同的端點(diǎn)設(shè)備但是包括不同的頭信息(例如源地址、目的地址、層4端口等)的數(shù)據(jù)包時(shí)和/或在經(jīng)由交換機(jī)/路由器的不同物理端口接收數(shù)據(jù)包時(shí)使用不同的路徑。作為另一示例，在一些實(shí)施例中，公共網(wǎng)絡(luò)和/或提供商網(wǎng)絡(luò)(至少網(wǎng)絡(luò)112中的一些交換機(jī)/路由器)應(yīng)用負(fù)載平衡技術(shù)，其中去往相同的端點(diǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)包基于數(shù)據(jù)包中不同的頭信息(例如源地址、目的地址、層4端口等)和/或基于交換機(jī)/路由器的物理端口(數(shù)據(jù)包經(jīng)由其被接收)而沿著不同的路徑被定向。因此，在一些實(shí)施例中，為了使得網(wǎng)絡(luò)112經(jīng)由不同的路徑向從時(shí)鐘設(shè)備108發(fā)送數(shù)據(jù)包，主時(shí)鐘設(shè)備104改變數(shù)據(jù)包中的頭信息(例如源地址、目的地址、層4端口等)和/或經(jīng)由主時(shí)鐘設(shè)備104的不同的物理端口發(fā)送數(shù)據(jù)包，其中主時(shí)鐘設(shè)備104的不同的物理端口分別耦合至交換機(jī)124的不同的物理端口。
[0036]從時(shí)鐘設(shè)備108的時(shí)鐘同步模塊150被配置成確定與由主時(shí)鐘設(shè)備104發(fā)送的多個(gè)時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的以及與通過網(wǎng)絡(luò)112的多個(gè)不同的通信路徑對(duì)應(yīng)的不同的時(shí)鐘結(jié)果。例如，時(shí)鐘同步模塊150被配置成確定與經(jīng)由第一路徑128被發(fā)送的第一時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的第一時(shí)鐘結(jié)果以及經(jīng)由第二路徑132被發(fā)送的第二時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的第二時(shí)鐘結(jié)果。在實(shí)施例中，從時(shí)鐘設(shè)備108包括多個(gè)端口 154，并且第一時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)由端口 154a被接收，而第二時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)由端口 154