專利名稱：幀接收裝置、幀發(fā)送裝置、幀收發(fā)系統(tǒng)以及幀收發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行經(jīng)由通信網(wǎng)來收發(fā)幀的裝置彼此的時刻同步的幀接收裝置、幀發(fā)送裝置、幀收發(fā)系統(tǒng)以及幀收發(fā)方法。
背景技術(shù)：
歷來，已知一種進(jìn)行可經(jīng)由因特網(wǎng)等的通信網(wǎng)來互相收發(fā)幀的裝置彼此的時刻同步的幀收發(fā)系統(tǒng)(例如專利文獻(xiàn)I以及2)。作為用于進(jìn)行時刻同步的協(xié)議，有在IEEE1588中規(guī)定的PTP (Precision Time Protocol，精密時間協(xié)議)。在IEEE1588-2002中，作為根據(jù)PTP的時刻同步用的消息,定義了 Sync、FollowUp、DelayReq、以及DelayResp。巾貞發(fā)送裝置和幀接收裝置在Sync以及DelayReq消息的收發(fā)時存儲時間戳。歷來，對所謂的物理層和 MAC 層之間的例如 Mil (media independent interface,媒體獨立接口)、GMII (gigabitmedia independent interface,千兆比特媒體獨立接口)等的接口上的巾貞進(jìn)行解析,在其類 別是Sync或者DelayReq消息的情況下存儲時間戳。專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開2010-190635號公報；
專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-42715號公報。可是，在幀發(fā)送裝置中，在存儲時間戳?xí)r，針對MII等的接口上的全部的幀實施用于判別是否為表示Sync或者DelayReq消息的幀的解析處理，因此存在該解析處理量變大、時間戳的精度降低了解析處理所需要的時間的量的問題。此外，在幀接收裝置中，由于在通過MII等的接口上的解析處理能判別為幀是表示Sync或者DelayReq消息的幀之后存儲時間戳，所以存在時間戳的精度降低了該解析處理所需要的時間的量的問題。此外，例如在使用IEEE802. IAE中規(guī)定的MACsec等的安全協(xié)議的情況下，對上述的MII等的接口上的幀進(jìn)行加密，也存在無法解析在該接口上的幀的問題。因此，本發(fā)明者研究了在發(fā)送側(cè)在利用MACsec的幀加密前、在接收側(cè)在利用MACsec的幀譯碼后存儲時間戳的情況。可是，在進(jìn)行了這樣的處理的情況下，不僅包含通信網(wǎng)中的延遲時間，還包含幀的加密處理和譯碼處理所需要的時間，也存在時間戳的精度降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于如上所述的問題而完成的，其目的在于提供一種能得到高精度的時間戳信息的幀接收裝置、幀發(fā)送裝置、幀收發(fā)系統(tǒng)以及幀收發(fā)方法。本發(fā)明的幀接收裝置，包含接收部，經(jīng)由通信網(wǎng)接收屬于物理層的下位幀；以及變換部，將該接收幀變換成屬于上位層的上位幀，所述幀接收裝置的特征在于，所述接收部包含時間戳附加部，生成表示所述下位幀的接收時間點的接收時刻的時間戳并對所述下位幀附加來生成帶有時間戳的幀，所述變換部包含存儲部，將所述帶有時間戳的幀變換成所述上位幀，并且根據(jù)該上位幀的內(nèi)容存儲所述時間戳表示的接收時刻。本發(fā)明的幀發(fā)送裝置，包含變換部，將屬于上位層的上位幀變換成屬于物理層的下位幀；以及發(fā)送部，經(jīng)由通信網(wǎng)發(fā)送所述下位幀，所述幀發(fā)送裝置的特征在于，所述變換部包含標(biāo)志附加部，根據(jù)所述上位幀的內(nèi)容對其附加標(biāo)志；以及存儲部，將所述上位幀變換成所述下位幀，并且在判別為作為該變換對象的上位幀中附加有所述標(biāo)志的情況下，將該判別時間點的當(dāng)前時刻作為發(fā)送時刻進(jìn)行存儲。本發(fā)明的幀收發(fā)系統(tǒng)，包含經(jīng)由通信網(wǎng)收發(fā)屬于物理層的下位幀的幀發(fā)送裝置和幀接收裝置，其特征在于，
所述幀發(fā)送裝置包含發(fā)送側(cè)變換部，將屬于上位層的上位幀變換成所述下位幀；以及發(fā)送部，經(jīng)由所述通信網(wǎng)發(fā)送所述下位幀，
所述發(fā)送側(cè)變換部包含標(biāo)志附加部，根據(jù)所述上位幀的內(nèi)容對其附加標(biāo)志；以及發(fā)送側(cè)存儲部，將所述上位幀變換成所述下位幀，并且在判別為作為該變換對象的上位幀中附加有所述標(biāo)志的情況下，將該判別時間點的當(dāng)前時刻作為發(fā)送時刻進(jìn)行存儲，所述幀接收裝置包含接收部，經(jīng)由所述通信網(wǎng)接收所述下位幀；以及接收側(cè)變換部，將該接收幀變換成屬于上位層的上位幀，所述接收部包含時間戳附加部,生成表示所述下位幀的接收時 間點的接收時刻的時間戳并對所述下位幀附加來生成帶有時間戳的幀，所述接收側(cè)變換部包含接收側(cè)存儲部，將所述帶有時間戳的幀變換成所述上位幀，并且根據(jù)該上位幀的內(nèi)容存儲所述時間戳表示的接收時刻。本發(fā)明的幀收發(fā)方法，包含發(fā)送步驟，經(jīng)由通信網(wǎng)發(fā)送屬于物理層的下位幀；以及接收步驟，經(jīng)由所述通信網(wǎng)接收所述下位幀，所述幀收發(fā)方法的特征在于，
所述發(fā)送步驟包含發(fā)送側(cè)變換步驟，將屬于上位層的上位幀變換成所述下位幀；以及發(fā)送步驟，經(jīng)由所述通信網(wǎng)發(fā)送所述下位幀，
所述發(fā)送側(cè)變換步驟包含標(biāo)志附加步驟，根據(jù)所述上位幀的內(nèi)容對其附加標(biāo)志；以及發(fā)送側(cè)存儲步驟，將所述上位幀變換成所述下位幀，并且在判別為作為該變換對象的上位幀中附加有所述標(biāo)志的情況下，將該判別時間點的當(dāng)前時刻作為發(fā)送時刻進(jìn)行存儲，所述接收步驟包含接收步驟，經(jīng)由所述通信網(wǎng)接收所述下位幀；以及接收側(cè)變換步驟，將該接收幀變換成屬于上位層的上位幀，所述接收步驟包含時間戳附加步驟，生成表示所述下位幀的接收時間點的接收時刻的時間戳并對所述下位幀附加來生成帶有時間戳的幀，所述接收側(cè)變換步驟包含接收側(cè)存儲步驟，將所述帶有時間戳的幀變換成所述上位幀，并且根據(jù)該上位幀的內(nèi)容存儲所述時間戳表示的接收時刻。根據(jù)本發(fā)明的幀接收裝置、幀發(fā)送裝置、幀收發(fā)系統(tǒng)以及幀收發(fā)方法，能得到高精度的時間戳信息。


圖I是表示作為第一實施例的幀接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示圖I的MAC處理部和MACsec處理部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示幀接收裝置中的接收側(cè)時間戳存儲處理例程(routine)的流程圖。圖4是表示幀接收裝置中的幀構(gòu)造的說明圖。圖5是表示作為第二實施例的幀發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是表示圖5的MACsec處理部和MAC處理部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示幀發(fā)送裝置中的發(fā)送側(cè)時間戳存儲處理例程的流程圖。
圖8是表示幀發(fā)送裝置中的幀構(gòu)造的說明圖。圖9是表示幀發(fā)送裝置中的標(biāo)志檢測時的信號變化的時間圖。圖10是表示幀收發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是表示幀發(fā)送裝置和幀接收裝置之間的時間戳信息的收發(fā)工作的順序圖。
具體實施例方式以下，針對本發(fā)明的實施例，參照附圖并詳細(xì)地進(jìn)行說明。<第一實施例>
在圖I中示出了作為本實施例的幀接收裝置10的結(jié)構(gòu)。
PHY處理部11是接收從例如因特網(wǎng)等的通信網(wǎng)20到來的幀(以下，稱為下位幀)的接收部，對每個屬于物理層的下位幀依次實施與OSI參照模型中的物理層相關(guān)的處理。時鐘部12總是生成表示當(dāng)前時刻的當(dāng)前時刻信息。時間戳附加部13對由PHY處理部11實施了處理的每個下位幀，依次附加由時鐘部12生成的當(dāng)前時刻信息來作為時間戳。以下，將附加有時間戳的下位幀稱為帶有時間戳的幀。MAC處理部14對每個帶有時間戳的幀，依次實施針對作為物理層的上位層的MAC層的例如地址解析、FCS確認(rèn)等的MAC處理。此時，MAC處理部14暫時分離時間戳來實施該處理。MACsec處理部15對由MAC處理部14實施了處理的每個帶有時間戳的幀，依次實施譯碼處理、認(rèn)證處理等的安全解除處理。此時，MACsec處理部15暫時分離時間戳來實施該處理。以下，將MAC處理部14和MACsec處理部15總稱為變換部。幀判別部16對由MACsec處理部15實施了處理的每個帶有時間戳的幀，判別是否為應(yīng)該存儲時間戳的幀。詳細(xì)地說,巾貞判別部16在帶有時間戳的巾貞是表示Sync或者DelayReq消息的巾貞的情況下，判別為是應(yīng)該存儲該時間戳的幀。在該情況下，幀判別部16向時間戳存儲部17供給該帶有時間戳的幀中附加的時間戳，并且向上位層處理部18供給不含有該時間戳的幀(以下，稱為上位幀)。再有，上位幀是屬于比物理層上位的層(即MAC層以上的層)的幀。此外,巾貞判別部16在帶有時間戳的巾貞不是表示Sync或者DelayReq消息的巾貞的情況下，丟棄該帶有時間戳的幀中附加的時間戳，向上位層處理部18供給不含有該時間戳的上位幀。時間戳存儲部17存儲從幀判別部16供給的時間戳。該時間戳是在幀判別部16判別為是表示Sync或者DelayReq消息的幀所附加的時間戳。上位層處理部18對從幀判別部16供給的每個上位幀，依次實施針對OSI參照模型中的例如網(wǎng)絡(luò)層等的上位層的處理。在圖2中示出了表示MAC處理部14和MACsec處理部15的結(jié)構(gòu)的框圖。時間戳分離部14a分離從時間戳附加部13 (圖I)供給的帶有時間戳的幀中附加的時間戳。時間戳保持部14b暫時保持該分離后的時間戳。數(shù)據(jù)處理部14c對由時間戳分離部14a去除了時間戳的幀內(nèi)的數(shù)據(jù)實施MAC處理。時間戳再次附加部14d對由數(shù)據(jù)處理部14c實施了 MAC處理的幀，再次附加在時間戳保持部14b中暫時保持的時間戳來構(gòu)成帶有時間戳的幀，并向MACsec處理部15供給該幀。時間戳分離部15a分離從MAC處理部14供給的帶有時間戳的幀中附加的時間戳。時間戳保持部15b暫時保持該分離后的時間戳。安全解除處理部15c對由時間戳分離部15a去除了時間戳的幀實施安全解除處理。時間戳再次附加部15d對由安全解除處理部15c實施了安全解除處理的幀，再次附加在時間戳保持部15b中暫時保持的時間戳來構(gòu)成帶有時間戳的幀，并向幀判別部16供給該幀。以下，參照圖3和圖4并針對幀接收裝置10中的接收側(cè)時間戳存儲處理的工作進(jìn)行說明。首先，PHY處理部11從通信網(wǎng)20接收下位幀F(xiàn)Rl (步驟S11)。在下位幀F(xiàn)Rl中，包含前導(dǎo)、SFD、目的地地址、發(fā)送源地址、MACsec頭、加密數(shù)據(jù)、認(rèn)證向量、以及FCS。接著，時間戳附加部12對下位幀F(xiàn)Rl附加時間戳來構(gòu)成帶有時間戳的幀F(xiàn)R2 (步驟S12)。在帶有時間戳的幀F(xiàn)R2中，包含目的地地址、發(fā)送源地址、MACsec頭、加密數(shù)據(jù)、認(rèn)證向量、FCS、以及時間戳。接著，對帶有時間戳的幀F(xiàn)R2，MAC處理部14實施MAC處理，進(jìn)而MACsec處理部15實施安全解除處理來構(gòu)成帶有時間戳的幀F(xiàn)R3 (步驟S13)。在實施MAC處理時，時間戳分離部14a(圖2)暫時分離時間戳。時間戳保持部14b對分離后的時間戳進(jìn)行保持，在數(shù)據(jù)處理部14c對該分離后的數(shù)據(jù)實施了 MAC處理之后，時間戳再次附加部14d再次附加時間戳。在實施安全解除處理時，時間戳分離部15a (圖2)也暫時分離時間戳。時間戳保持部15b對分離后的時間戳進(jìn)行保持，在安全解除處理部15c對該分離后的數(shù)據(jù)實施了安全解除處理之后，時間戳再次附加部15d再次附加時間戳。根據(jù)這樣的工作，時間戳不受MAC處理和安全解除處理的影響。在帶有時間戳的幀F(xiàn)R3中，包含目的地地址、發(fā)送源地址、譯碼數(shù)據(jù)、以及時間戳。接著，幀判別部16判別帶有時間戳的幀F(xiàn)R3是否為應(yīng)該存儲時間戳的幀(步驟S14)。在帶有時間戳的幀F(xiàn)R3是表示Sync或者DelayReq消息的幀的情況下，幀判別部16判別為是應(yīng)該存儲時間戳的幀，并向時間戳存儲部17供給帶有時間戳的幀F(xiàn)R3中附加的時間戳。再有，由于幀判別部16能對進(jìn)行了安全解除并且數(shù)據(jù)被譯碼的幀F(xiàn)R3進(jìn)行解析，所以能判別帶有時間戳的幀F(xiàn)R3是否為表示Sync或者DelayReq消息的幀。接著，時間戳存儲部17存儲從幀判別部16供給的時間戳(步驟S15)。在步驟S14中，幀判別部16在判別為帶有時間戳的幀F(xiàn)R3不是表示Sync或者DelayReq消息的幀的情況下，丟棄該帶有時間戳的幀F(xiàn)R3中附加的時間戳(步驟S16)。再有，與是否存儲時間戳無關(guān)地，幀判別部16向上位層處理部18供給時間戳被去除了的上位幀F(xiàn)R4。在上位幀F(xiàn)R4中，包含目的地地址、發(fā)送源地址、以及譯碼數(shù)據(jù)。如上述那樣，在本實施例的幀接收裝置10中，對從通信網(wǎng)20到來的每個下位幀，在實施MAC處理和安全處理之前附加時間戳。然后，對實施這些處理而變得能解析的帶有時間戳的幀進(jìn)行解析，在判別為是應(yīng)該存儲時間戳的幀的情況下，存儲該帶有時間戳的幀中附加的時間戳。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于幀接收裝置10能存儲接收到幀的時間點的當(dāng)前時刻、即接收時刻來作為時間戳，所以能僅將通信網(wǎng)中的延遲時間作為對象來進(jìn)行計算。即，能將MAC處理和譯碼等的安全解除處理所需要的時間排除在外，計算出通信網(wǎng)中的延遲時間。此外，由于在進(jìn)行是否為應(yīng)該存儲時間戳的幀的解析之前附加時間戳，所以能將該解析處理所需要的時間的量排除在外，計算出通信網(wǎng)中的延遲時間。像這樣，根據(jù)本實施例的幀接收裝置10，能得到高精度的時間戳信息。<第二實施例>
在圖5中示出了表示作為本實施例的幀發(fā)送裝置30的結(jié)構(gòu)的框圖。上位層處理部31通過針對OSI參照模型中的例如網(wǎng)絡(luò)層等的上位層的處理來生 成幀(以下，稱為上位幀)，并向標(biāo)志附加部32供給該幀。標(biāo)志附加部32針對從上位層處理部31供給的每個上位幀，判別是否為應(yīng)該附加標(biāo)志的幀。詳細(xì)地說，標(biāo)志附加部32在上位幀是表示Sync或者DelayReq消息的幀的情況下，判別為是應(yīng)該附加標(biāo)志的幀。在該情況下，標(biāo)志附加部32對該上位幀附加標(biāo)志并向MACsec處理部33供給。以下，將附加有標(biāo)志的上位幀稱為帶有標(biāo)志的幀。此外，標(biāo)志附加部32在上位幀不是表示Sync或者DelayReq消息的幀的情況下，不對該上位幀附加標(biāo)志而向MACsec處理部33供給。MACsec處理部33對從標(biāo)志附加部32供給的每個幀，依次實施加密處理等的安全設(shè)定處理。在該被供給的幀是帶有標(biāo)志的幀的情況下，MACsec處理部15暫時分離該標(biāo)志來實施該處理。MACsec處理部33在對幀實施了安全設(shè)定處理之后，向MAC處理部34供給該幀。MAC處理部34對從MACsec處理部33供給的每個幀，依次實施針對OSI參照模型中的MAC層的MAC處理。在該被供給的幀是帶有標(biāo)志的幀的情況下，MAC處理部34暫時分離該標(biāo)志來實施MAC處理。MAC處理部14在對幀實施了 MAC處理之后，向PHY處理部38供給該幀。以下，將實施了 MAC處理的幀稱為下位幀。標(biāo)志檢測部35對MAC處理部34處理的每個幀判別是否附加有標(biāo)志。標(biāo)志檢測部35例如基于從MAC處理部34供給的標(biāo)志信號，檢測標(biāo)志的附加。標(biāo)志檢測部35在判別為對幀附加有標(biāo)志的情況下，將由時鐘部36生成的當(dāng)前時刻信息作為時間戳向時間戳存儲部37供給。時鐘部36總是生成表示當(dāng)前時刻的當(dāng)前時刻信息。時間戳存儲部37存儲從標(biāo)志檢測部35供給的時間戳。該時間戳是針對由標(biāo)志檢測部35判別為附加有標(biāo)志的幀的時間戳。以下，將MACsec處理部33、MAC處理部34、標(biāo)志檢測部35、時鐘部36、以及時間戳存儲部37總稱為變換部。PHY處理部38是對從MAC處理部34供給的每個下位幀依次實施針對OSI參照模型中的物理層的處理，并向通信網(wǎng)20依次送出的發(fā)送部。在圖6中示出了表示MACsec處理部33和MAC處理部34的結(jié)構(gòu)的框圖。標(biāo)志分離部33a分離從標(biāo)志附加部33 (圖I)供給的帶有標(biāo)志的幀中附加的標(biāo)志。
標(biāo)志保持部33b暫時保持該分尚后的標(biāo)志。安全處理部33c對由標(biāo)志分離部33a去除了標(biāo)志的幀內(nèi)的數(shù)據(jù)實施安全設(shè)定處理。標(biāo)志再次附加部33d對由安全處理部33c實施了安全設(shè)定處理的幀，再次附加在標(biāo)志保持部33b中暫時保持的標(biāo)志來構(gòu)成帶有標(biāo)志的巾貞,并向MAC處理部34供給該中貞。標(biāo)志分離部34a分離從MACsec處理部33供給的帶有標(biāo)志的幀中附加的標(biāo)志，并向標(biāo)志信號生成部34b供給。標(biāo)志信號生成部34b在被從標(biāo)志分尚部34a供給標(biāo)志時，生成標(biāo)志信號并向標(biāo)志檢測部35 (圖I)供給該信號。數(shù)據(jù)處理部34c對由標(biāo)志分離部34a去除了標(biāo)志的幀實施數(shù)據(jù)處理來構(gòu)成下位 幀，并向PHY處理部38 (圖I)供給該幀。以下，參照圖7和圖8并針對幀發(fā)送裝置30中的發(fā)送側(cè)時間戳存儲處理的工作進(jìn)行說明。首先，標(biāo)志附加部32對從上位層處理部31供給的上位幀，判別是否為應(yīng)該附加標(biāo)志的巾貞(步驟S21)。標(biāo)志附加部32在上位巾貞是表示Sync或者DelayReq消息的巾貞的情況下，判別為是應(yīng)該附加標(biāo)志的幀。在該情況下，標(biāo)志附加部32對上位幀附加標(biāo)志來構(gòu)成帶有標(biāo)志的幀F(xiàn)S1，并向MACsec處理部33供給該幀(步驟S22)。在帶有標(biāo)志的幀F(xiàn)Sl中，包含標(biāo)志、目的地地址、發(fā)送源地址、以及明文數(shù)據(jù)。標(biāo)志附加部32在上位幀不是表示Sync或者DelayReq消息的幀的情況下，不對該上位幀附加標(biāo)志而向MACsec處理部33供給(步驟S22)。接著，MACsec處理部33對從標(biāo)志附加部32供給的幀實施加密處理等的安全設(shè)定處理(步驟S23)。在該幀是帶有標(biāo)志的幀的情況下，MACsec處理部15暫時分離該標(biāo)志來實施該處理，在該處理后對幀再次附加該標(biāo)志來構(gòu)成帶有標(biāo)志的幀。MACsec處理部15通過該處理來構(gòu)成幀F(xiàn)S2，并向MAC處理部34供給該幀。在幀F(xiàn)S2為帶有標(biāo)志的幀的情況下，包含標(biāo)志、目的地地址、發(fā)送源地址、MACsec頭、加密數(shù)據(jù)、以及認(rèn)證向量。在未對幀F(xiàn)S2附加標(biāo)志的情況下，MACsec處理部15也對該幀F(xiàn)S2實施安全設(shè)定處理并向MAC處理部34供給。接著，MAC處理部34對從MACsec處理部33供給的幀F(xiàn)S2依次實施MAC處理(步驟
523)。在該幀為帶有標(biāo)志的幀的情況下，MAC處理部34暫時分離該標(biāo)志來實施該處理。MAC處理部14通過該處理來構(gòu)成下位幀F(xiàn)S3，并向PHY處理部38供給該幀。在下位幀F(xiàn)S3中，包含目的地地址、發(fā)送源地址、MACsec頭、加密數(shù)據(jù)、認(rèn)證向量、以及FCS。此外，MAC處理部34生成表不對巾貞FS2附加有標(biāo)志的標(biāo)志信號，并向標(biāo)志檢測部35供給該信號。MAC處理部34在未對幀F(xiàn)S2附加標(biāo)志的情況下，也對該幀F(xiàn)S2實施安全設(shè)定處理來構(gòu)成下位幀F(xiàn)S3，并向PHY處理部38供給該幀。接著，標(biāo)志檢測部35判別在MAC處理部34處理的幀F(xiàn)S2中是否附加有標(biāo)志(步驟
524)。標(biāo)志檢測部35例如在從MAC處理部34供給了標(biāo)志信號的情況下，判別為在幀F(xiàn)S2中附加有標(biāo)志。在該情況下，標(biāo)志檢測部35向時間戳存儲部37供給由時鐘部36生成的當(dāng)前時刻信息來作為時間戳。再有，標(biāo)志檢測部35在判別為未向幀F(xiàn)S2附加標(biāo)志的情況下，不進(jìn)行向時間戳存儲部37的時間戳的供給。接著，時間戳存儲部37存儲從標(biāo)志檢測部35供給的時間戳(步驟S25)。
接著，PHY處理部38對從MAC處理部34供給的每個下位幀F(xiàn)S3依次實施針對物理層的處理來構(gòu)成下位幀F(xiàn)S4，并向通信網(wǎng)20送出該下位幀(步驟S26)。在下位幀F(xiàn)S4中，包含前導(dǎo)、SFD、目的地地址、發(fā)送源地址、MACsec頭、加密數(shù)據(jù)、認(rèn)證向量、以及FCS。在圖9中示出了表示幀發(fā)送裝置30中的標(biāo)志檢測時的信號變化的時間圖。從MAC處理部34對PHY處理部38供給TXEN(transmit enable,發(fā)送使能)信號和TXD (transmitdata,發(fā)送數(shù)據(jù))信號。MAC處理部34例如在TXD (transmit data)信號中的前導(dǎo)數(shù)據(jù)的結(jié)束時間點TS生成標(biāo)志信號，并向標(biāo)志檢測部35供給該信號。由此，將在TS時間點的當(dāng)前時刻信息作為時間戳存儲在時間戳存儲部37中。如上述那樣，在本實施例的幀發(fā)送裝置30中，首先，對在上位層處理部31中生成的上位幀中的、應(yīng)該存儲時間戳的上位幀附加標(biāo)志來構(gòu)成帶有標(biāo)志的幀。之后，實施MAC處理和安全處理。然后，標(biāo)志檢測部35對被實施了這些處理的每個幀判別是否附加有標(biāo)志，在檢測出標(biāo)志的情況下，將此時的當(dāng)前時刻信息作為時間戳進(jìn)行存儲。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于幀發(fā)送裝置30能存儲發(fā)送幀的時間點的當(dāng)前時刻、即發(fā)送時刻來作為時間戳，所以能僅將通信網(wǎng)中的延遲時間作為對象來進(jìn)行計算。即，能將MAC處理和加密等的安全設(shè)定處理所需要的時間排除在外，計算出通信網(wǎng)中的延遲時間。此外，由于根據(jù)標(biāo)志檢測來判斷是否應(yīng)該存儲時間戳，所以不需要對全部的幀進(jìn)行是否為應(yīng)該存儲時間戳的幀的解析處理，能減少處理量。像這樣，根據(jù)本實施例的幀發(fā)送裝置30，能得到高精度的時間戳信息。<作為系統(tǒng)的實施例>
在圖10中示出了表示幀收發(fā)系統(tǒng)40的結(jié)構(gòu)的框圖。主裝置50和從裝置60經(jīng)由通信網(wǎng)20收發(fā)時間戳信息。以下，參照圖11并針對主裝置50和從裝置60之間的時間戳信息的收發(fā)工作進(jìn)行說明。首先，主裝置50對從裝置60發(fā)送Sync消息(步驟S31)。此時，主裝置50作為第二實施例所示的幀發(fā)送裝置30而進(jìn)行工作，將該發(fā)送時的當(dāng)前時刻作為時間戳Tl進(jìn)行存儲。從裝置60在接收Sync消息時作為第一實施例所示的幀接收裝置10而進(jìn)行工作，將在接收到Sync消息時的當(dāng)前時刻作為時間戳T2進(jìn)行存儲。接著，主裝置50通過FollowUp消息對從裝置60發(fā)送時間戳Tl (步驟S32)。從裝置60存儲FollowUp消息中包含的時間戳Tl。接著，從裝置60對主裝置50發(fā)送DelayReq消息(步驟S33)。此時，從裝置60作為幀發(fā)送裝置30而進(jìn)行工作，將該發(fā)送時的當(dāng)前時刻作為時間戳T3進(jìn)行存儲。主裝置50在接收DelayReq消息時作為幀接收裝置10而進(jìn)行工作，將在接收到DelayReq消息時的當(dāng)前時刻作為時間戳T4進(jìn)行存儲。接著，主裝置50通過DelayResp消息對從裝置60發(fā)送時間戳T4 (步驟S34)。從裝置60存儲在DelayResp消息中包含的時間戳T4。通過上述的工作，從裝置60能取得時間戳T1、T2、T3以及Τ4。在從裝置60中，能將傳播延遲時間Dl例如作為Dl= ((Τ2-Τ1)+ (Τ4-Τ3))/2來進(jìn)行計算。此外，能將時刻同步用的偏移值(offset value) El例如作為El= (T2-T1) -Dl來進(jìn)行計算。如第一和第二實施例所示那樣，由于存儲的時間戳未包含MAC處理、MACsec處理所需要的時間，所以即使在對幀實施例如安全處理等的數(shù)據(jù)處理的情況下，計算出的傳播延遲時間也僅表示通信網(wǎng)20中的傳播延遲時間。因此，在從裝置60中，通過對當(dāng)前時刻校正偏移值的量，從而能在與主裝置50之間實現(xiàn)精度高的時刻同步。像這樣，根據(jù)本實施例的幀收發(fā)系統(tǒng)40，能實現(xiàn)精度高的時刻同步。雖然上述的各實施例是對幀實施MAC安全處理的情況的例子，但是安全的種類并不僅限于此。在代替上述實施例的利用MACsec處理部15和MACsec處理部33的MAC安全處理而例如進(jìn)行利用IPsec等的安全協(xié)議的安全處理的情況下也能獲得本發(fā)明的效果。附圖標(biāo)記的說明 10幀接收裝置；
11 PHY處理部；
12時鐘部； 13時間戳附加部；
14MAC處理部；
15MACsec處理部；
16幀判別部；
17時間戳存儲部；
18上位層處理部；
20通信網(wǎng)；
30幀發(fā)送裝置；
31上位層處理部；
32標(biāo)志附加部；
33MACsec處理部；
34MAC處理部；
35標(biāo)志檢測部；
36時鐘部；
37時間戳存儲部；
38 PHY處理部；
40幀收發(fā)系統(tǒng)；
50主裝置；
60從裝置。
權(quán)利要求
1.一種幀接收裝置，包含接收部，經(jīng)由通信網(wǎng)接收屬于物理層的下位幀；以及變換部，將該接收幀變換成屬于上位層的上位幀，所述幀接收裝置的特征在于， 所述接收部包含時間戳附加部，生成表示所述下位幀的接收時間點的接收時刻的時間戳并對所述下位幀附加來生成帶有時間戳的幀， 所述變換部包含存儲部，將所述帶有時間戳的幀變換成所述上位幀，并且根據(jù)該上位幀的內(nèi)容存儲所述時間戳表示的接收時刻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的幀接收裝置，其特征在于，所述存儲部將從所述帶有時間戳的幀分離所述時間戳而得到的幀變換成所述上位幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的幀接收裝置，其特征在于，所述存儲部在所述上位幀是Sync或DelayReq消息的情況下存儲所述時間戳表示的接收時刻。
4.一種幀發(fā)送裝置，包含變換部，將屬于上位層的上位幀變換成屬于物理層的下位 幀；以及發(fā)送部，經(jīng)由通信網(wǎng)發(fā)送所述下位幀，所述幀發(fā)送裝置的特征在于， 所述變換部包含 標(biāo)志附加部,根據(jù)所述上位幀的內(nèi)容對其附加標(biāo)志；以及 存儲部，將所述上位幀變換成所述下位幀，并且在判別為作為該變換對象的上位幀中附加有所述標(biāo)志的情況下，將該判別時間點的當(dāng)前時刻作為發(fā)送時刻進(jìn)行存儲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的幀發(fā)送裝置，其特征在于，所述存儲部將從所述附加有標(biāo)志的上位幀分離所述標(biāo)志而得到的上位幀變換成所述下位幀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的幀發(fā)送裝置，其特征在于，所述標(biāo)志附加部在所述上位幀是Sync或者DelayReq消息的情況下附加所述標(biāo)志。
7.一種幀收發(fā)系統(tǒng)，包含經(jīng)由通信網(wǎng)收發(fā)屬于物理層的下位幀的幀發(fā)送裝置和幀接收裝置，其特征在于， 所述幀發(fā)送裝置包含發(fā)送側(cè)變換部，將屬于上位層的上位幀變換成所述下位幀；以及發(fā)送部，經(jīng)由所述通信網(wǎng)發(fā)送所述下位幀， 所述發(fā)送側(cè)變換部包含標(biāo)志附加部，根據(jù)所述上位幀的內(nèi)容對其附加標(biāo)志；以及發(fā)送側(cè)存儲部，將所述上位幀變換成所述下位幀，并且在判別為作為該變換對象的上位幀中附加有所述標(biāo)志的情況下，將該判別時間點的當(dāng)前時刻作為發(fā)送時刻進(jìn)行存儲， 所述幀接收裝置包含接收部，經(jīng)由所述通信網(wǎng)接收所述下位幀；以及接收側(cè)變換部，將該接收幀變換成屬于上位層的上位幀， 所述接收部包含時間戳附加部，生成表示所述下位幀的接收時間點的接收時刻的時間戳并對所述下位幀附加來生成帶有時間戳的幀， 所述接收側(cè)變換部包含接收側(cè)存儲部，將所述帶有時間戳的幀變換成所述上位幀，并且根據(jù)該上位幀的內(nèi)容存儲所述時間戳表示的接收時刻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的幀收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收側(cè)存儲部將從所述帶有時間戳的幀分離所述時間戳而得到的幀變換成所述上位幀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的幀收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收側(cè)存儲部在所述上位中貞是Sync或DelayReq消息的情況下存儲所述時間戳表示的接收時刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的幀收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送側(cè)存儲部將從所述附加有標(biāo)志的上位幀分離所述標(biāo)志而得到的上位幀變換成所述下位幀。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的幀收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)志附加部在所述上位中貞是Sync或者DelayReq消息的情況下附加所述標(biāo)志。
12.—種幀收發(fā)方法，包含發(fā)送步驟，經(jīng)由通信網(wǎng)發(fā)送屬于物理層的下位幀；以及接收步驟，經(jīng)由所述通信網(wǎng)接收所述下位幀，所述幀收發(fā)方法的特征在于， 所述發(fā)送步驟包含發(fā)送側(cè)變換步驟，將屬于上位層的上位幀變換成所述下位幀；以及發(fā)送步驟，經(jīng)由所述通信網(wǎng)發(fā)送所述下位幀， 所述發(fā)送側(cè)變換步驟包含標(biāo)志附加步驟，根據(jù)所述上位幀的內(nèi)容對其附加標(biāo)志；以及發(fā)送側(cè)存儲步驟，將所述上位幀變換成所述下位幀，并且在判別為作為該變換對象的上位幀中附加有所述標(biāo)志的情況下，將該判別時間點的當(dāng)前時刻作為發(fā)送時刻進(jìn)行存儲， 所述接收步驟包含接收步驟，經(jīng)由所述通信網(wǎng)接收所述下位幀；以及接收側(cè)變換步驟，將該接收幀變換成屬于上位層的上位幀， 所述接收步驟包含時間戳附加步驟，生成表示所述下位幀的接收時間點的接收時刻的時間戳并對所述下位幀附加來生成帶有時間戳的幀， 所述接收側(cè)變換步驟包含接收側(cè)存儲步驟，將所述帶有時間戳的幀變換成所述上位幀,并且根據(jù)該上位幀的內(nèi)容存儲所述時間戳表示的接收時刻。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的幀收發(fā)方法，其特征在于，在所述接收側(cè)存儲步驟中，將從所述帶有時間戳的幀分離所述時間戳而得到的幀變換成所述上位幀。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的幀收發(fā)方法，其特征在于，在所述接收側(cè)存儲步驟中，在所述上位巾貞是Sync或者DelayReq消息的情況下,存儲所述時間戳表示的接收時刻。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的幀收發(fā)方法，其特征在于，在所述發(fā)送側(cè)存儲步驟中，從所述附加有標(biāo)志的上位幀暫時分離所述標(biāo)志，將該分離得到的上位幀變換成所述下位幀，之后再次附加所述標(biāo)志。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的幀收發(fā)方法，其特征在于，在所述標(biāo)志附加步驟中，在所述上位巾貞是Sync或者DelayReq消息的情況下附加所述標(biāo)志。
全文摘要
本發(fā)明涉及幀接收裝置、幀發(fā)送裝置、幀收發(fā)系統(tǒng)以及幀收發(fā)方法。提供了一種能得到高精度的時間戳信息的幀接收裝置、幀發(fā)送裝置、包含它們的幀收發(fā)系統(tǒng)以及幀收發(fā)方法。幀接收裝置生成表示下位幀的接收時間點的接收時刻的時間戳并對該下位幀附加來生成帶有時間戳的幀。進(jìn)而，將該帶有時間戳的幀變換成上位幀，并且根據(jù)該上位幀的內(nèi)容存儲該時間戳表示的接收時刻。幀發(fā)送裝置根據(jù)上位幀的內(nèi)容對其附加標(biāo)志。進(jìn)而，將該上位幀變換成下位幀，并且在判別為作為該變換對象的上位幀中附加有該標(biāo)志的情況下，將該判別時間點的當(dāng)前時刻作為發(fā)送時刻進(jìn)行存儲。
文檔編號H04J3/06GK102820940SQ20121018594
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者中村俊彥 申請人:拉碧斯半導(dǎo)體株式會社