時(shí)戳及mac安全性的物理層處理的制作方法
【專利摘要】一種物理層裝置提供時(shí)戳處理及安全性處理兩者。所述時(shí)戳處理可為根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)1588的PTP處理及/或根據(jù)ITU-T推薦Y.1731的OAM處理。所述安全性處理可為根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.1AE的MACsec處理。所述時(shí)戳處理可使一些包延遲以避免減損定時(shí)信息的準(zhǔn)確度。舉例來說，定時(shí)信息的所述準(zhǔn)確度可在含有所述定時(shí)信息的包由于為包含安全性標(biāo)簽及完整性檢查值而添加到在前包的額外位而被延遲時(shí)受到減損。
【專利說明】時(shí)戳及MAC安全性的物理層處理
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明大體來說涉及處理通信包中的時(shí)戳，且更特定來說，涉及處理包含媒體接入控制安全性的通信網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)戳。
[0002]在連網(wǎng)系統(tǒng)中，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的裝置來說，在一些通信包中包含時(shí)戳信息可為有利的。時(shí)戳信息可指示包何時(shí)由裝置中的一者發(fā)射或接收。舉例來說，時(shí)戳信息可用于使網(wǎng)絡(luò)中的裝置之間的時(shí)鐘同步。時(shí)戳信息也可用于網(wǎng)絡(luò)中的操作、管理及維護(hù)功能。電子業(yè)已開發(fā)使用經(jīng)加時(shí)戳的包的數(shù)種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，舉例來說，IEEE標(biāo)準(zhǔn)1588的精確時(shí)間協(xié)議(PTP)及關(guān)于因特網(wǎng)協(xié)議方面的ITU-T推薦Y.1731-操作、管理及維護(hù)。
[0003]使網(wǎng)絡(luò)中的至少一些通信安全以避免信息的攔截或網(wǎng)絡(luò)操作的破壞也可為有利的。一些信息可通過在信息的源處對(duì)其進(jìn)行加密并在其目的地處對(duì)其進(jìn)行解密來保護(hù)。其它信息可通過包含檢查值或數(shù)字簽名來保護(hù)，所述檢查值或數(shù)字簽名允許接收裝置確認(rèn)信息在其從發(fā)射裝置發(fā)送以來尚未被更改。一種用于增加網(wǎng)絡(luò)安全性的協(xié)議是IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.1AE的媒體接入控制(MAC)安全性。
[0004]對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來說，提供時(shí)戳信息及增加的安全性兩者可為進(jìn)一步有利的。然而，安全性措施可通過(舉例來說)因關(guān)于定時(shí)信息的不確定性而影響時(shí)戳信息，在許多情況中，定時(shí)信息也應(yīng)經(jīng)受安全性措施。然而，減少安全性措施對(duì)定時(shí)信息的影響可為困難的，特別是在不過度減少通信系統(tǒng)的帶寬的情況下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一些方面提供一種由使用電子電路實(shí)施的物理層通信裝置執(zhí)行的方法，所述方法包括:接收用于發(fā)射的包；確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包；在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下，確定指示所述包到通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射時(shí)間的值；在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下，使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于前一包的MACsec處理而遭受可變延遲的時(shí)間間隔；及在所述通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)射所述包。
[0006]本發(fā)明的另一方面提供一種由包括包含發(fā)射器、MACsec處理塊、時(shí)戳處理塊及流控制塊的發(fā)射鏈的物理層裝置(PHY)執(zhí)行的方法，所述方法包括:由所述流控制塊緩沖用于發(fā)射的包；由所述時(shí)戳處理塊確定用于發(fā)射的包是否為經(jīng)受時(shí)戳處理的包；由所述時(shí)戳處理塊針對(duì)經(jīng)受時(shí)戳處理的所述包提供所述包從所述PHY的所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的指示；由所述時(shí)戳處理塊使經(jīng)受時(shí)戳處理的包到所述MACsec處理塊的提供延遲以便降低所述所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的不準(zhǔn)確度；由所述MACsec處理塊對(duì)所述包中的至少一些包執(zhí)行MACsec操作；及由所述發(fā)射器發(fā)射所述包。
[0007]本發(fā)明的另一方面提供一種物理層裝置，其包括:發(fā)射鏈，其包含發(fā)射流控制塊、發(fā)射時(shí)戳處理塊、發(fā)射MACsec處理塊及發(fā)射器；接收鏈，其包含接收器、接收MACsec處理塊、接收時(shí)戳處理塊及接收流控制塊；且其中所述發(fā)射時(shí)戳處理塊經(jīng)配置以確定包是否經(jīng)受時(shí)戳處理，并在且僅在所述包被確定為經(jīng)受時(shí)戳處理的情況下使所述包到所述發(fā)射處理塊的提供延遲。[0008]本發(fā)明的另一方面提供一種物理層裝置，其包括:用于接收用于發(fā)射的包的構(gòu)件；用于確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包的構(gòu)件；用于在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下確定指示所述包到通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射時(shí)間的值的構(gòu)件；用于在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于前一包的MACsec處理而遭受可變延遲的時(shí)間間隔的構(gòu)件；及用于在所述通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)射所述包的構(gòu)件。
[0009]本發(fā)明的另一方面提供一種包含物理層裝置(PHY)、媒體接入控制器(MAC)及包處理模塊的通信網(wǎng)絡(luò)裝置，所述PHY包括:用于接收用于發(fā)射的包的構(gòu)件；用于確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包的構(gòu)件；用于在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下將指示所述包到通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射時(shí)間的值插入到所述包中的構(gòu)件；用于在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于前一包的MACsec處理而遭受可變延遲的時(shí)間間隔的構(gòu)件；及用于在所述通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)射所述包的構(gòu)件。
[0010]在審閱本發(fā)明后會(huì)更全面地領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的這些及其它方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的方面的物理層通信裝置的框圖；
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的方面的物理層通信裝置的發(fā)射路徑的框圖；
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明的方面用于處置定時(shí)信息的過程的流程圖；且
[0014]圖4是根據(jù)本發(fā)明的方面的通信網(wǎng)絡(luò)裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的方面的物理層通信裝置(PHY)的框圖。所述PHY包含用以從通信網(wǎng)絡(luò)接收輸入信號(hào)的接收塊100及用以將輸出信號(hào)發(fā)射到通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射塊110。所述PHY中可包含本地時(shí)鐘121以為所述PHY提供時(shí)基且將時(shí)間值供應(yīng)到接收塊及發(fā)射塊。所述接收塊及發(fā)射塊提供時(shí)戳處理及MAC安全性(MACsec)處理兩者。所述PHY還包含用于耦合到較高層級(jí)裝置(例如媒體接入控制裝置)的接口塊131。在一些實(shí)施例中，在接收塊與接口塊之間及發(fā)射塊與接口塊之間的信號(hào)路徑中還可包含其它處理塊。通常用電子電路來實(shí)施PHY的塊。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，所述PHY可實(shí)施為獨(dú)立式裝置或?qū)嵤楹兴鯬HY或其部分的較高層裝置的部分。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，所述PHY提供于集成電路中。軟件編程可用以控制PHY中的某一電路的操作?？删幊烫幚砥骺捎靡耘渲肞HY的電路及處置異常條件。
[0016]發(fā)射塊110通常接收用于發(fā)射的包、緩沖所述包、針對(duì)適當(dāng)包執(zhí)行時(shí)戳處理、針對(duì)適當(dāng)包執(zhí)行MACsec處理并發(fā)射所述包。在各種實(shí)施例中，發(fā)射塊也可執(zhí)行在PHY的發(fā)射鏈中通常執(zhí)行的其它功能。另外，在一些實(shí)施例中，發(fā)射塊還響應(yīng)于接收到由接收塊100請(qǐng)求包發(fā)射的暫停的有效PAUSE幀而出于流控制目的將包暫停。在圖1中所展示的實(shí)施例中，發(fā)射流控制塊113執(zhí)行包的緩沖，發(fā)射時(shí)戳處理塊115針對(duì)適當(dāng)包執(zhí)行時(shí)戳處理，發(fā)射MACsec處理塊119針對(duì)適當(dāng)包執(zhí)行MACsec處理，且發(fā)射器111發(fā)射所述包。
[0017]發(fā)射流控制塊113接收待從PHY發(fā)射的包并緩沖所述包。如圖1中所展示，發(fā)射流控制塊113從接口塊131接收包。所述發(fā)射流控制塊緩沖所述包，舉例來說，以考慮到較高層級(jí)裝置的速率與從發(fā)射塊110的發(fā)射速率之間的速率差異。舉例來說，接收及發(fā)射可在相同標(biāo)稱位速率下發(fā)生，但發(fā)射MACsec處理塊119可將額外位添加到包，此減慢包發(fā)射。另外，發(fā)射時(shí)戳處理塊115可使包發(fā)射延遲。發(fā)射流控制塊113可從發(fā)射MACsec處理塊119及發(fā)射時(shí)戳處理塊115接收數(shù)據(jù)發(fā)射延長(zhǎng)的指示。或者，發(fā)射流控制塊113可接收發(fā)射可繼續(xù)進(jìn)行的指示。發(fā)射流控制塊113可用信號(hào)通知較高層級(jí)裝置暫?；驕p慢將包供應(yīng)到PHY。在一些實(shí)施例中，發(fā)信號(hào)借助于接收塊100發(fā)生，其中(舉例來說)發(fā)射流控制塊113將信號(hào)提供到接收鏈的接收流控制塊107。另外，在一些實(shí)施例中，發(fā)射流控制塊響應(yīng)于已接收到請(qǐng)求包發(fā)射的暫停的PAUSE幀的指示而使包發(fā)射延遲。然而，在這些實(shí)施例中的一些實(shí)施例中，控制包并不如此延遲。在各種實(shí)施例中，發(fā)射流控制塊借助于接口塊131從接收塊及/或從較高層級(jí)接收指示。在發(fā)射鏈中在計(jì)算及寫入時(shí)戳值之前出于流控制目的而將包暫?？捎幸嬗谳o助維持時(shí)戳信息的準(zhǔn)確度。
[0018]經(jīng)緩沖包由發(fā)射時(shí)戳處理塊115接收。發(fā)射時(shí)戳處理塊115在所述包中的一些包中添加所述包從PHY發(fā)射的時(shí)間的指示。
[0019]針對(duì)從發(fā)射流控制塊113接收的每一包，發(fā)射時(shí)戳處理塊115 (舉例來說)使用包中的地址及標(biāo)簽來確定所述包是否為將針對(duì)其執(zhí)行時(shí)戳處理的包。時(shí)戳處理通常利用如本地時(shí)鐘121所指示的將發(fā)射包的時(shí)間。針對(duì)各種包，可將發(fā)射時(shí)間插入于包中、加到包中的值或從所述值減去或供應(yīng)到較高層裝置。
[0020]發(fā)射時(shí)戳處理塊115可通過基于與發(fā)射MACsec處理塊119及發(fā)射器111相關(guān)或在其中的預(yù)期延遲而調(diào)整來自本地時(shí)鐘的時(shí)間值來預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間。在一些實(shí)施例中，發(fā)射時(shí)戳處理塊可針對(duì)經(jīng)受MACsec處理的包將時(shí)間值調(diào)整固定量。由發(fā)射MACsec處理塊119中的經(jīng)加時(shí)戳的包遭受的延遲可取決于發(fā)射MACsec處理塊119對(duì)在前包執(zhí)行了何種處理。舉例來說，發(fā)射MACsec處理塊119可將位添加到在前包且在一些實(shí)施例中對(duì)包的信息執(zhí)行操作(舉例來說，加密處理)，這原本就會(huì)使包延遲且可能使后續(xù)包的處理延遲。因此，發(fā)射時(shí)戳處理塊115可使將已加時(shí)戳的包供應(yīng)到發(fā)射MACsec處理塊119延遲且在確定時(shí)戳值時(shí)考慮到所述延遲，使得經(jīng)添加位及/或其它延遲不會(huì)導(dǎo)致將降低所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的準(zhǔn)確度的發(fā)射延遲。在一些實(shí)施例中，所有經(jīng)加時(shí)戳的包(但非未加時(shí)戳的包)均如此延遲，而不管發(fā)射鏈中的在前包是否已通過MACsec處理修改或?qū)⑼ㄟ^MACsec處理修改。在一些實(shí)施例中，經(jīng)受加時(shí)戳的包的延遲可在確定包將加時(shí)戳之后但在包的加時(shí)戳之前執(zhí)行，使得在確定時(shí)戳值時(shí)不需要考慮時(shí)戳處理塊對(duì)包的延遲。發(fā)射時(shí)戳處理塊115還可在使包延遲時(shí)用信號(hào)通知發(fā)射流控制塊113。
[0021]發(fā)射MACsec處理塊119從時(shí)戳處理塊115接收包。發(fā)射MACsec處理塊119針對(duì)所述包中的一些包執(zhí)行安全性相關(guān)處理，例如加密。針對(duì)從發(fā)射時(shí)戳處理塊115接收的每一包，發(fā)射MACsec處理塊119(舉例來說)基于包中的地址及標(biāo)簽而確定所述包是否為將針對(duì)其執(zhí)行MACsec處理的包。針對(duì)經(jīng)受MACsec處理的包，MACsec處理通常將安全性標(biāo)簽添加到包且利用密碼來產(chǎn)生完整性檢查值(ICV)并將其添加到所述包以供在接收器處用來驗(yàn)證所述包尚未被修改。MACsec處理還可加密包中的有效負(fù)載數(shù)據(jù)。安全性標(biāo)簽及ICV的添加增加經(jīng)MACsec處理的包的大小，使得后面的包可被延遲用以發(fā)射額外位的時(shí)間且可能也由于(舉例來說)加密處理所需的時(shí)間而被延遲。所遭受的延遲可隨提供到MACsec處理塊的包之間的間隙變化，其中所述延遲隨著包之間的間隙增加而減小。舉例來說，如果后面的包與經(jīng)MACsec處理的包分離最小允許間隙，那么延遲將為大的，且如果后面的包與經(jīng)MACsec處理的包分離至少所述最小允許間隙加由MACsec處理添加的位數(shù)目，那么將不遭受額外延遲。
[0022]發(fā)射器111耦合到通信鏈路(舉例來說，光纖電纜或通信網(wǎng)絡(luò)中的其它通信介質(zhì))以發(fā)射輸出信號(hào)。發(fā)射器111處理來自發(fā)射MACsec處理塊119的包以產(chǎn)生輸出信號(hào)。在許多實(shí)施例中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式(舉例來說，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn))發(fā)射輸出信號(hào)。
[0023]接收塊100通常包含對(duì)應(yīng)于發(fā)射塊110的塊的塊。接收器101耦合到通信鏈路(舉例來說，通信網(wǎng)絡(luò)中的另一光纖電纜)且借此接收輸入信號(hào)。在許多實(shí)施例中，根據(jù)與用于來自發(fā)射器111的輸出信號(hào)的相同的標(biāo)準(zhǔn)格式接收輸入信號(hào)。接收器101處理輸入信號(hào)以從所述輸入信號(hào)恢復(fù)數(shù)據(jù)且產(chǎn)生數(shù)據(jù)包。在各種實(shí)施例中，接收器101還(舉例來說)通過確定已接收到幀定界符信號(hào)或幀同步信號(hào)來確定包的開始。
[0024]接收MACsec處理塊103從接收器101接收包。針對(duì)每一包，接收MACsec處理塊103可確定包是否經(jīng)受MACsec處理,且如果是,那么針對(duì)所述包執(zhí)行MACsec處理。所述MACsec處理使用所述包中的安全性標(biāo)簽及ICV來驗(yàn)證包的完整性。還可解密所述包。在一些實(shí)施例中，所述接收MACsec處理塊執(zhí)行額外MAC相關(guān)處理。舉例來說，在一些實(shí)施例中，所述接收MACsec處理塊還確定接收塊100是否已接收到有效PAUSE幀。如果是，那么接收MACsec處理塊提供指示接收到有效PAUSE幀且在大多數(shù)實(shí)施例中指示由PAUSE幀指示的所請(qǐng)求暫停時(shí)間的長(zhǎng)度的信息的信號(hào)。在一些實(shí)施例中直接地且在一些實(shí)施例中借助于傳遞到接收流控制塊107而將信號(hào)提供到發(fā)射塊110。在PHY中執(zhí)行PAUSE幀接收相關(guān)處理(特定來說，在接收后不久)可有益于減少在接收到請(qǐng)求發(fā)射的暫停的PAUSE幀之后發(fā)射的包的數(shù)目或有益于在PAUSE幀通常借助于零值指示應(yīng)不再暫停包發(fā)射的情況下較早地重新開始包發(fā)射。
[0025]針對(duì)從接收MACsec處理塊103接收的每一包，接收時(shí)戳處理塊105 (舉例來說)使用所述包中的地址及標(biāo)簽來確定所述包是否為將針對(duì)其執(zhí)行時(shí)戳處理的包。時(shí)戳處理通常利用如本地時(shí)鐘121所指示的接收到所述包的時(shí)間。針對(duì)各種包，可將接收時(shí)間插入于包中、加到包中的值或從所述值減去或供應(yīng)到較高層裝置。接收時(shí)戳處理塊105可基于接收器101及接收MACsec處理塊103中的延遲而調(diào)整來自本地時(shí)鐘的時(shí)間值以供用作接收時(shí)間。在一些實(shí)施例中，接收時(shí)戳處理塊針對(duì)經(jīng)受MACsec處理的包基于接收MACsec處理塊中的延遲而將時(shí)間值調(diào)整固定量。
[0026]接收流控制塊107從接收時(shí)戳處理塊105接收包并將所述包發(fā)射到接口塊131。流控制塊107緩沖所述包以匹配接收與發(fā)射之間可不同的速率。舉例來說，在一些實(shí)施例中，接收及發(fā)射可在相同標(biāo)稱位速率下但以與標(biāo)稱速率相差不同量的特定位速率發(fā)生。另外，接收流控制塊107可將指示發(fā)射路徑110中的流控制的信號(hào)供應(yīng)到較高層裝置。另外，在一些實(shí)施例中，接收流控制塊從接收MACsec處理塊接收關(guān)于接收到有效PAUSE幀的信號(hào)，且接收流控制塊將PAUSE幀的信息提供到發(fā)射流控制塊113及/或接口塊131以供較高層級(jí)過程使用。
[0027]本地時(shí)鐘121通常提供同步或調(diào)諧到通信網(wǎng)絡(luò)中的另一時(shí)鐘的時(shí)間值。在一些實(shí)施例中，PHY可從在所述PHY外部的時(shí)鐘接收時(shí)間。
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明的方面的物理層通信裝置的發(fā)射路徑的框圖。在一些實(shí)施例中，所述發(fā)射路徑可為圖1的PHY中的發(fā)射路徑。因此，圖2的發(fā)射路徑從較高層接收用于發(fā)射的包且在處理之后將所述包發(fā)射到通信鏈路?？蓤?zhí)行的處理包含時(shí)戳處理及MACsec處理。
[0029]發(fā)射路徑包含接收待發(fā)射的包的流控制塊213。流控制塊213對(duì)所述包進(jìn)行速率緩沖并將其供應(yīng)到時(shí)戳分類器215。時(shí)戳分類器215確定所述包是否將接收時(shí)戳處理及接收何種類型的處理。時(shí)戳計(jì)算器216計(jì)算與包的發(fā)射時(shí)間相關(guān)的時(shí)戳值，且時(shí)戳寫入器217可將所計(jì)算時(shí)戳值寫入到所述包中。MACsec分類器219確定所述包是否將接收安全性處理及接收何種類型的處理。MACsec密碼塊220執(zhí)行安全性處理并將所述包供應(yīng)到發(fā)射器211，發(fā)射器211將物理信號(hào)輸出到通信鏈路。
[0030]流控制塊213類似于圖1的發(fā)射流控制塊或在一些實(shí)施例中與其相同。因此，流控制塊213緩沖其接收的包以匹配從較高層級(jí)裝置的接收與從發(fā)射器211的發(fā)射之間可不同的速率。舉例來說，所述速率可由于標(biāo)稱地相等的速率之間的不同容限、針對(duì)安全性處理添加到包的位或針對(duì)時(shí)戳處理添加的延遲而不同。流控制塊213可用信號(hào)通知較高層級(jí)裝置暫?；驕p慢供應(yīng)用于發(fā)射的包。
[0031]時(shí)戳包分類器215根據(jù)將執(zhí)行何種類型(如果有)的時(shí)戳動(dòng)作來對(duì)包進(jìn)行分類。在一個(gè)實(shí)施例中，將包分類為五種類型中的一者。第一類型包含在發(fā)射路徑中將不接收時(shí)戳處理的包。第二類型包含將具有寫入到包中的發(fā)射時(shí)間值的包。第三類型包含將在包中具有通過減去發(fā)射時(shí)間值并加上偏移值而修改的時(shí)戳的包。第四類型包含將在包中具有通過加上發(fā)射時(shí)間值并加上偏移值而修改的時(shí)戳的包。第五類型包含將使其發(fā)射時(shí)間值供應(yīng)到較高層裝置的包。在一些實(shí)施例中，使用時(shí)戳FIFO將發(fā)射時(shí)間值供應(yīng)到較高層裝置?？墒褂冒械脑吹刂芳澳康牡氐刂返闹祦韺?duì)所述包進(jìn)行分類。在一些實(shí)施例中，時(shí)戳包分類器215根據(jù)包中的地址及/或標(biāo)簽的值對(duì)所述包進(jìn)行分類。舉例來說，所述包中的一些包可含有虛擬局域網(wǎng)(VLAN)及/或多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)的標(biāo)簽。另外，在一些實(shí)施例中，可使用包中所含有的消息(例如精確時(shí)間協(xié)議或操作、管理及維護(hù)消息)對(duì)所述包進(jìn)行分類。此外，包分類可使用包特性的組合。
[0032]時(shí)戳包分類器215可使將被分類為接收處理的包供應(yīng)到時(shí)戳計(jì)算器216延遲。然而，在一些實(shí)施例中，可在時(shí)戳的寫入之后提供延遲，其中(舉例來說)時(shí)戳寫入器217代替地提供延遲且其中時(shí)戳計(jì)算器216考慮此延遲。所述延遲用以避免發(fā)射時(shí)間相對(duì)于時(shí)戳值的變化，其可由于MACsec處理而發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)戳包分類器215使將接收時(shí)戳處理的包延遲以允許可通過在前包的MACsec處理添加到包的最大數(shù)目個(gè)位的發(fā)射且在一些實(shí)施例中允許可由在前包的MACsec處理需要的額外時(shí)間量(舉例來說，由于加密處理所致的額外時(shí)間)。在另一實(shí)施例中，使包延遲在經(jīng)加時(shí)戳的包與在前包之間提供為包之間的至少最小間隙加可針對(duì)MACsec處理添加到在前包的最大位數(shù)目的量。在許多實(shí)施例中，時(shí)戳包分類器215在針對(duì)時(shí)戳處理使包延遲時(shí)用信號(hào)通知流控制塊213。
[0033]時(shí)戳計(jì)算器216取決于包的分類而產(chǎn)生新時(shí)戳值。針對(duì)許多包分類，時(shí)戳計(jì)算器216使用供應(yīng)到時(shí)戳計(jì)算器216的時(shí)間值。所述時(shí)間值可由例如圖1的PHY的本地時(shí)鐘的時(shí)鐘供應(yīng)。由于可通過包的特定部分(舉例來說，幀定界符的以太網(wǎng)開始的結(jié)尾)何時(shí)從發(fā)射器211進(jìn)入通信鏈路定義發(fā)射時(shí)間，因此時(shí)戳計(jì)算器216針對(duì)在發(fā)射路徑的后續(xù)塊中預(yù)期的延遲調(diào)整時(shí)間值。在一些實(shí)施例中，時(shí)戳計(jì)算器將時(shí)間值調(diào)整固定量以考慮到MACsec處理。然而，由于由時(shí)戳包分類器215提供的延遲，時(shí)戳計(jì)算器216可在所述時(shí)戳包分類器使將加時(shí)戳的包延遲的情況下提供準(zhǔn)確時(shí)戳信息而不調(diào)整由MACsec處理導(dǎo)致的可變延遲。在其中經(jīng)加時(shí)戳的包經(jīng)延遲以允許在時(shí)戳寫入之后對(duì)在前包的MACsec處理的實(shí)施例中，時(shí)戳計(jì)算器也考慮到所述延遲。
[0034]時(shí)戳寫入器217可將來自時(shí)戳計(jì)算器216的新時(shí)戳值寫入到包中的位置。所寫入的位置可取決于包的格式及時(shí)戳處理的分類而變化。舉例來說，PTP包的位置為校正字段。在一個(gè)實(shí)施例中，接收包寫入器107另外更新具有所寫入時(shí)戳值的包中的檢查和字段。
[0035]MACsec包分類器219根據(jù)將執(zhí)行何種類型(如果有)的安全性處理來對(duì)包進(jìn)行分類。舉例來說，一些包可被分類為具有為允許包的完整性檢查而添加的ICV,其它包可被分類為經(jīng)加密，且其它包可被分類為不接收MACsec處理?？墒褂冒械脑吹刂芳澳康牡氐刂返闹祦韺?duì)所述包進(jìn)行分類。在一些實(shí)施例中，MACsec包分類器219根據(jù)包中的標(biāo)簽(例如VLAN或MPLS標(biāo)簽)的值對(duì)包進(jìn)行分類。包分類可使用包特征的組合。接收MACsec處理的包具有添加到所述包的額外位，因此MACsec包分類器219可用信號(hào)通知流控制塊213，使得其可充分地緩沖其從較高層裝置接收的包，在一些情況中，包含用信號(hào)通知較高層裝置推遲將包供應(yīng)到發(fā)射路徑。
[0036]MACsec密碼塊220根據(jù)由MACsec包分類器219提供的分類執(zhí)行安全性處理。將安全性標(biāo)簽添加到接收安全性處理的包?？筛鶕?jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.1AE格式化安全性標(biāo)簽。各種包具有經(jīng)添加以供在接收器處用來驗(yàn)證所述包尚未被修改的完整性檢查值。MACsec處理還可加密包中的有效負(fù)載數(shù)據(jù)。另外，MACsec密碼塊220可重新計(jì)算接收安全性處理的包的檢查和字段。在一些實(shí)施例中，MACsec密碼塊220重新計(jì)算具有由時(shí)戳寫入器217寫入的時(shí)戳值的包的檢查和字段。
[0037]發(fā)射器211從MACsec密碼塊220接收包并將輸出信號(hào)供應(yīng)到耦合到發(fā)射路徑的通信鏈路。發(fā)射器211類似于圖1的發(fā)射器或在一些實(shí)施例中與其相同。發(fā)射路徑的塊可同時(shí)地對(duì)包進(jìn)行操作，其中所述包的一部分在所述塊中的一者中而所述包的另一部分在所述塊中的另一者中。
[0038]圖3是根據(jù)本發(fā)明的方面用于處置定時(shí)信息的過程的流程圖。所述過程可由PHY裝置(舉例來說，圖1的裝置)實(shí)施。
[0039]在框302中，所述過程接收用于發(fā)射的包?？蓮妮^高層裝置(舉例來說，媒體接入控制器)接收所述包。
[0040]在框312中，所述過程確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包?？衫冒械脑吹刂芳澳康牡氐刂返闹祦泶_定所述包是否將接收時(shí)戳處理。在一些實(shí)施例中，所述過程可利用包中的標(biāo)簽(例如VLAN或MPLS標(biāo)簽)的值。另外，在一些實(shí)施例中，所述過程可利用包中所含有的消息，例如精確時(shí)間協(xié)議或操作、管理及維護(hù)消息。此外，所述過程可利用包特征的組合來確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包。如果所述包為將接收時(shí)戳處理的包，那么所述過程繼續(xù)到框322 ;否則，所述過程繼續(xù)到框332。
[0041]在框322中，所述過程根據(jù)時(shí)戳協(xié)議來處理所述包。舉例來說，所述過程可將指示何時(shí)將包發(fā)射到通信網(wǎng)絡(luò)的值插入到所述包中?？赏ㄟ^調(diào)整來自時(shí)鐘的時(shí)間值以補(bǔ)償由包在時(shí)戳處理之后遭受的延遲來確定發(fā)射時(shí)間。舉例來說，所述包可通過如圖1中所展示的PHY中的MACsec處理塊及發(fā)射器以及如關(guān)于框324所論述的延遲而延遲。
[0042]在框324中，所述過程延遲達(dá)一時(shí)間間隔。所述延遲為經(jīng)確定以便避免使包在后續(xù)處理中遭受將減損在框322中執(zhí)行的時(shí)戳處理的準(zhǔn)確度的可變延遲的長(zhǎng)度。舉例來說，當(dāng)經(jīng)由執(zhí)行MACsec處理的塊發(fā)射包時(shí)，可使所述包延遲取決于對(duì)在前包執(zhí)行的MACsec處理的量。在一個(gè)實(shí)施例中，延遲長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于可針對(duì)MACsec處理添加到在前包的最大數(shù)目個(gè)位的發(fā)射時(shí)間。在另一實(shí)施例中，延遲長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于在可針對(duì)MACsec處理添加到在前包的最大數(shù)目個(gè)位之后提供與在前包的最小間隙的時(shí)間。在一些實(shí)施例中，所述過程在執(zhí)行框322的操作之前執(zhí)行框324的操作，在此情況中，框322的操作將不考慮由框324的操作提供的延遲。
[0043]在框332中，所述過程在通信鏈路上發(fā)射包?？山柚趫?zhí)行MACsec處理的塊發(fā)射包。此后所述過程返回。
[0044]圖4是根據(jù)本發(fā)明的方面的通信網(wǎng)絡(luò)裝置的框圖。所述裝置包含第一線卡401及第二線卡403。第一線卡包含提供時(shí)戳處理及MACsec處理的PHY403。所述PHY可為如參考圖1所描述的PHY。所述PHY耦合到MAC405，MAC405耦合到包處理模塊407。第一線卡的操作由線卡控制處理器409控制及監(jiān)視。第二線卡411包含對(duì)應(yīng)塊且在一些實(shí)施例中與第一線卡相同。圖4展示兩個(gè)線卡，但一系統(tǒng)可包含更多的線卡。
[0045]第一線卡401及第二線卡411的PHY403、413可包含如參考圖2所描述的發(fā)射路徑。所述PHY提供時(shí)戳處理，其包含使經(jīng)加時(shí)戳的包延遲使得包可由于MACsec處理而遭受的可變延遲不減損時(shí)戳信息的準(zhǔn)確度。
[0046]系統(tǒng)卡441耦合到第一及第二線卡。交換組構(gòu)445耦合所述線卡且在線卡之間交換包。系統(tǒng)控制處理器443控制并監(jiān)視系統(tǒng)卡的操作。
[0047]雖然已關(guān)于各種實(shí)施例論述了本發(fā)明，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明包括本揭示內(nèi)容所支持的新穎及非顯而易見的權(quán)利要求書。
【權(quán)利要求】
1.一種由使用電子電路實(shí)施的物理層通信裝置執(zhí)行的方法，所述方法包括: 接收用于發(fā)射的包； 確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包； 在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下，確定指示所述包到通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射時(shí)間的值； 在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下，使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于前一包的MACsec處理而遭受可變延遲的時(shí)間間隔；及 在所述通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)射所述包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于所述前一包的MACsec處理而遭受所述可變延遲的所述時(shí)間間隔在確定指示所述包到所述通信網(wǎng)絡(luò)的所述發(fā)射時(shí)間的所述值之前發(fā)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的方法，其中確定指示所述包到所述通信網(wǎng)絡(luò)的所述發(fā)射時(shí)間的所述值在使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于所述前一包的MACsec處理而遭受所述可變延遲的所述時(shí)間間隔之前發(fā)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述時(shí)間間隔基于可針對(duì)MACsec處理添加到所述前一包的最大數(shù)目個(gè)位的發(fā)射時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于在可針對(duì)MACsec處理添加到所述前一包的最大數(shù)目個(gè)位之后提供與所述前一包的最小值的時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從媒體接入控制器接收所述包。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包利用所述包中的源地址及目的地地址的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包利用所述包中的標(biāo)簽的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述時(shí)間間隔取決于所述包與所述前一包之間的間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在使所述包延遲時(shí)用信號(hào)通知發(fā)射流控制電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述MACsec處理包含將安全性標(biāo)簽添加到所述包及將完整性檢查值ICV添加到所述包。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述MACsec處理進(jìn)一步包含加密所述包中的至少有效負(fù)載數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將指示所述包的發(fā)射時(shí)間的所述值提供到較高層級(jí)裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將指示所述包的所述發(fā)射時(shí)間的所述值插入到所述包中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括: 確定從通信網(wǎng)絡(luò)接收的所接收包是否經(jīng)受MACsec處理； 執(zhí)行所述所接收包的MACsec處理；及 基于執(zhí)行MACsec處理時(shí)的延遲而調(diào)整來自本地時(shí)鐘的時(shí)間值以提供所述所接收包的接收時(shí)間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中將所述時(shí)間值調(diào)整固定量。
17.一種由包括包含發(fā)射器、MACsec處理塊、時(shí)戳處理塊及流控制塊的發(fā)射鏈的物理層裝置PHY執(zhí)行的方法，所述方法包括: 由所述流控制塊緩沖用于發(fā)射的包； 由所述時(shí)戳處理塊確定用于發(fā)射的包是否為經(jīng)受時(shí)戳處理的包； 由所述時(shí)戳處理塊針對(duì)經(jīng)受時(shí)戳處理的所述包提供所述包從所述PHY的所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的指示； 由所述時(shí)戳處理塊使經(jīng)受時(shí)戳處理的包到所述MACsec處理塊的提供延遲以便降低所述所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的不準(zhǔn)確度； 由所述MACsec處理塊對(duì)所述包中的至少一些包執(zhí)行MACsec操作 '及 由所述發(fā)射器發(fā)射所述包。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間基于當(dāng)前時(shí)間以及所述MACsec處理塊及所述發(fā)射器中的預(yù)期延遲。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中提供所述包從所述PHY的所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的所述指示在由所述時(shí)戳處理塊使經(jīng)受時(shí)戳處理的包到所述MACsec處理塊的提供延遲以便降低所述所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的不準(zhǔn)確度之前發(fā)生。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中由所述時(shí)戳處理塊使經(jīng)受時(shí)戳處理的包到所述MACsec處理塊的提供延遲以便降低所述所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的不準(zhǔn)確度在所述包從所述PHY的所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的指示之前發(fā)生。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中將所述包的所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的所述指示提供到較高層級(jí)裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述包中提供所述包的所預(yù)測(cè)發(fā)射時(shí)間的所述指示。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包括由所述時(shí)戳處理塊提供數(shù)據(jù)發(fā)射延長(zhǎng)的指示。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中MACsec操作包含將完整性檢查值ICV添加到所述包。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中MACsec操作包含加密所述包的數(shù)據(jù)。
26.一種物理層裝置，其包括: 發(fā)射鏈，其包含發(fā)射流控制塊、發(fā)射時(shí)戳處理塊、發(fā)射MACsec處理塊及發(fā)射器； 接收鏈，其包含接收器、接收MACsec處理塊、接收時(shí)戳處理塊及接收流控制塊；且 其中所述發(fā)射時(shí)戳處理塊經(jīng)配置以確定包是否經(jīng)受時(shí)戳處理，并在且僅在所述包被確定為經(jīng)受時(shí)戳處理的情況下使所述包到所述發(fā)射處理塊的提供延遲。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的物理層裝置，其中所述發(fā)射時(shí)戳處理塊包括時(shí)戳分類器、時(shí)戳計(jì)算器及時(shí)戳寫入器。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的物理層裝置，其中所述發(fā)射MACsec處理塊包括MACsec分類器及MACsec密碼塊。
29.—種物理層裝置，其包括: 用于接收用于發(fā)射的包的構(gòu)件；用于確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包的構(gòu)件； 用于在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下確定指示所述包到通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射時(shí)間的值的構(gòu)件； 用于在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于前一包的MACsec處理而遭受可變延遲的時(shí)間間隔的構(gòu)件；及用于在所述通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)射所述包的構(gòu)件。
30.一種包含物理層裝置PHY、媒體接入控制器MAC及包處理模塊的通信網(wǎng)絡(luò)裝置，所述PHY包括: 用于接收用于發(fā)射的包的構(gòu)件； 用于確定所述包是否為將接收時(shí)戳處理的包的構(gòu)件； 用于在所述包將接收時(shí)戳處理的情況下將指示所述包到通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射時(shí)間的值插入到所述包中的構(gòu)件； 用于在所述包將接 收時(shí)戳處理的情況下使所述包延遲經(jīng)確定以避免使所述包在后續(xù)處理期間由于前一包的MACsec處理而遭受可變延遲的時(shí)間間隔的構(gòu)件；及用于在所述通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)射所述包的構(gòu)件。
【文檔編號(hào)】H04L7/02GK104012025SQ201280061674
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】布賴恩·布蘭斯科姆 申請(qǐng)人:維特賽半導(dǎo)體公司