[发明专利]多端口PTP报文的处理系统

摘要

本发明公开了一种多端口PTP报文的处理系统，涉及通信领域。该系统包括CPU接口模块、实时时间生成模块、发送标志和序列号生成模块、Sync帧发送模块、Delay_Req帧发送模块、Delay_Resp帧发送模块、Announce帧发送模块、Sync帧接收模块、Delay_Req帧接收模块、Delay_Resp帧接收模块、Announce帧接收模块、复用模块、解复用模块、帧监控模块。本发明能有效降低通信网络设备开发成本，能提供灵活的PTP报文的处理方案。

主权项

1.一种多端口PTP报文的处理系统，其特征在于，该系统包括CPU接口模块、实时时间生成模块、发送标志和序列号生成模块、Sync帧发送模块、Delay_Req帧发送模块、Delay_Resp帧发送模块、Announce帧发送模块、Sync帧接收模块、Delay_Req帧接收模块、Delay_Resp帧接收模块、Announce帧接收模块、复用模块、解复用模块、帧监控模块，其中：Sync为1588v2协议定义的一种用于频率同步的同步报文；Delay_Req为1588v2协议定义的一种用于链路时延计算的时延计算请求报文；Delay_Resp为1588v2协议定义的一种用于链路时延计算的时延计算应答报文；Announce为1588v2协议定义的一种主从时钟之间相互协商的消息报文；CPU接口模块用于：给需要配置的变量分配寄存器地址，实现可读/可写寄存器；给需要读取的变量或常量分配寄存器地址，实现只读寄存器；给具备CPU接口的其他子模块提供子片选信号和数据输入/输出接口，其中128个精确时间协议PTP通道的配置寄存器采用块存储器实现，并按发送标志和序列号生成模块生成的PTP通道指示信号以时分复用的方式读出通道配置数据；实时时间生成模块用于：根据输入的秒脉冲信号PPS_IN和CPU配置的秒值生成实时时间，在PPS_IN有效的时候采样日时间TOD_TIME作为秒时间，纳秒时间为零，然后每来一个时钟的上升沿，纳秒时间加8；发送标志和序列号生成模块用于：给各个通道的各类PTP报文提供发送标志和发送序列号，产生PTP帧发送标志的基本使能信号；Sync帧发送模块用于：根据CPU配置的Sync帧相关参数完成数据包组帧与发送；Delay_Req帧发送模块用于：根据CPU配置的Delay_Req帧相关参数完成数据包组帧与发送；Delay_Req帧发送模块还向Delay_Resp接收模块提供Delay_Req帧发送序列号和相应的发送时戳T3，T3为主控板卡发送Delay_Req帧时打的时戳；Delay_Resp帧发送模块用于：根据CPU配置的Delay_Resp帧相关参数和从Delay_Req帧中提取的部分字段完成数据包组帧与发送；Announce帧发送模块用于：根据CPU配置的Announce帧相关参数完成数据包组帧与发送；Sync帧接收模块用于：根据CPU配置的从端口号Slave_port_num和PTP报文对应的通道号Channel_ID，从输入的数据流中识别从端口接收的Sync帧，生成Sync帧接收时戳T2，并从接收的Sync帧中提取时戳T1、T2`和Sync帧发送端的CF域，然后向CPU上报T1，T2时戳和主时钟到从时钟方向的总的CF域：T1`‑T1+T2‑T2`，其中，T1为主控板卡发送Sync报文时打的时戳，T1`为线卡发送Sync报文时打的时戳，T2为主控板卡接收Sync报文时打的时戳，T2`为线卡接收Sync报文时打的时戳；Delay_Req帧接收模块用于：根据Slave_port_num和Channel_ID，从输入的数据流中识别Master端口接收的Delay_Req报文，生成Delay_Req报文的接收时戳T4，并从接收的Delay_Req报文中提取请求端口标识、T4`和Delay_Req帧发送端的CF域，然后将请求端口标识、T4和从时钟到主时钟方向的总的CF域：T4‑T4`+T3`‑T3，输出给Delay_Resp发帧模块，T3’为线卡发送Delay_Req帧时打的时戳，T4为主控板卡接收Delay_Req帧时打的时戳，T4’为线卡接收Delay_Req帧时打的时戳；Delay_Resp帧接收模块用于：根据Slave_port_num和Channel_ID，从输入的数据流中识别从端口接收的Delay_Resp帧，并从接收的Delay_Resp帧中提取请求帧序列号、时戳T4和从时钟到主时钟方向的总的CF域：T4‑T4`+T3‑T3`；然后将接收的请求帧序列号和缓存中来自Delay_Req发送模块的请求帧序列号进行比较，如果两者的值相等，则向CPU上报T3、T4时戳和从时钟到主时钟方向的总的CF域：T4‑T4`+T3‑T3`；如果接收的请求帧序列号的值较大，则继续从缓存中取发送请求帧序列号，直到两者的值相等，然后向CPU上报T3、T4时戳和T4‑T4`+T3‑T3`；如果接收的请求帧序列号的值较小，则重新接收Delay_Resp报文；Announce帧接收模块用于：根据Channel_ID将各通道的报文转存进双口RAM中相应的存储空间，供CPU读取；复用模块用于：将各通道的Sync、Delay_Req、Delay_Resp和Announce报文先复用成一路，然后按1588帧载荷格式进行封装，最后按带VLAN的以太网封装格式进行封装；解复用模块用于：对接收到的1588帧，先根据带VLAN的以太网封装格式进行1588帧解封装，得到1588帧载荷，然后对PTP Packet进行解封装，得到PTP消息帧；帧监控模块用于：根据寄存器的配置从收/发的1588帧中选择一路进行抓包操作，同时对各类收/发报文进行计数。