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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-28
(45)【発行日】2023-12-06
(54)【発明の名称】パケット転送方法、デバイス、およびシステム
(51)【国際特許分類】
H04L 47/28 20220101AFI20231129BHJP
H04L 47/56 20220101ALI20231129BHJP
【ＦＩ】
H04L47/28
H04L47/56
【請求項の数】
27
(21)【出願番号】P 2022519653
(86)(22)【出願日】2020-09-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-28
(86)【国際出願番号】 CN2020116013
(87)【国際公開番号】W WO2021063191
(87)【国際公開日】2021-04-08
【審査請求日】2022-04-25
(31)【優先権主張番号】201910937790.9
(32)【優先日】2019-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】201911057482.3
(32)【優先日】2019-11-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】503433420
【氏名又は名称】華為技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100132481
【弁理士】
【氏名又は名称】赤澤 克豪
(74)【代理人】
【識別番号】100115635
【弁理士】
【氏名又は名称】窪田 郁大
(72)【発明者】
【氏名】▲陳▼ 李昊
(72)【発明者】
【氏名】王 童童
【審査官】和平 悠希
(56)【参考文献】
【文献】韓国登録特許第１０－１９７０７１５（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】特開２０１８－１２９６６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０８４７７６１６（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００４５４７５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】Load Balancing for Deterministic Networks，2020 IFIP Networking Conference (Networking)，2020年06月22日，pp. 785-790
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ １２／００－１２／６６
Ｈ０４Ｌ ４１／００－１０１／６９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１のネットワークデバイスによって、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で前記第２のネットワークデバイスによって送信された第１のメッセージを受信するステップであって、前記第１のメッセージは位相差を測定するのに使用され、前記位相差は、リンク遅延が考慮された、前記第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻との間の位相差であり、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポートと前記第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートとは通信リンクを介して接続され、前記リンク遅延は前記通信リンクのリンク遅延である、ステップと、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定するステップであって、前記複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルは前記複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であり、前記複数の第１のバッファは前記第1のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされ、前記複数の第２のバッファは前記第２のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる、ステップと、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記位相差に基づいて、前記第１の出口ポート経由で送信される第２のデータパケットをスケジュールするステップであって、前記第２のデータパケットは、第１のデータパケットに基づいて前記第１のネットワークデバイスによって取得されるデータパケットであり、前記第１のデータパケットは、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポートから受信されるデータパケットである、ステップと
を含む、パケット転送方法。
【請求項2】
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前記ステップの前に、前記方法は、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第２のネットワークデバイスによって送信された第２のメッセージを受信するステップであって、前記第２のメッセージは第１の時刻と第２の時刻とを含み、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は第１の時刻より早期である、ステップ
をさらに含み、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前記ステップは、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージおよび前記第２のメッセージに基づいて前記位相差を決定するステップを特に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前記ステップの前に、前記方法は、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第２のネットワークデバイスによって送信された第２のメッセージを受信するステップであって、前記第２のメッセージは第１の時間差を含み、前記第１の時間差は第１の時刻と第２の時刻との間の差であり、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期である、ステップ
をさらに含み、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前記ステップは、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージおよび前記第２のメッセージに基づいて前記位相差を決定するステップを特に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージおよび前記第２のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前記ステップは、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定するステップと、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定するステップであって、前記第４の時刻は前記第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた前記複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、前記第２のスイッチング時刻は前記第３の時刻より後期である、ステップと、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記位相差を決定するステップであって、前記位相差の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルと第１の値との間の差と等しく、前記第１の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、前記第２の値は前記第１の時刻と前記第２の時刻との間の差と前記第４の時刻と前記第３の時刻との間の差との合計と等しい、ステップと
を含む、請求項２または３に記載の方法。
【請求項5】
前記第１のメッセージは前記第１のメッセージを識別するための第１の識別子を含み、前記第２のメッセージは前記第２のメッセージを識別するための第２の識別子を含み、前記第１の識別子は前記第２の識別子に対応する、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記第１のメッセージは第１の時刻と第２の時刻とを含み、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期である、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記第１のメッセージは第１の時間差を含み、前記第１の時間差は第１の時刻と第２の時刻との間の差であり、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期である、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前記ステップは、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定するステップと、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定するステップであって、前記第４の時刻は前記第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた前記複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、前記第２のスイッチング時刻は前記第３の時刻より後期である、ステップと、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記位相差を決定するステップであって、前記位相差の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルと第１の値との間の差と等しく、前記第１の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、前記第２の値は前記第１の時刻と前記第２の時刻との間の差と前記第４の時刻と前記第３の時刻との間の差の合計と等しい、ステップと
を含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項9】
前記第１のネットワークデバイスによって、前記位相差に基づいて、前記第１の出口ポート経由で送信される第２のデータパケットをスケジュールする前記ステップは、前記第１のネットワークデバイスによって、前記位相差および処理遅延に基づいて前記第２のデータパケットに関する対応する第１のバッファを決定するステップであって、前記複数の第１のバッファは前記対応する第１のバッファを含み、前記処理遅延は、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１のデータパケットに基づいて前記第２のデータパケットを決定するプロセスにおいて生じる遅延である、ステップと、
前記第１のネットワークデバイスによって、前記対応する第１のバッファに前記第２のデータパケットを記憶するステップと、
前記第２のデータパケットが記憶された後の、前記対応する第１のバッファが前記第１のネットワークデバイスによってスケジュールされる第１のサイクル内で、前記第１のネットワークデバイスによって、前記第１の出口ポート経由で前記第２のデータパケットを送信するステップとを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
第２のネットワークデバイスによって、第１のメッセージを生成するステップであって、前記第１のメッセージは、位相差を決定すべく第１のネットワークデバイスをトリガするのに使用され、前記位相差は、リンク遅延が考慮された、前記第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、前記第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻との間の位相差であり、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポートと前記第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートとは通信リンクを介して接続され、前記リンク遅延は前記通信リンクのリンク遅延である、ステップと、前記第２のネットワークデバイスによって、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポート経由で前記第１のネットワークデバイスに前記第１のメッセージを送信するステップであって、前記複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルは前記複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であり、前記複数の第１のバッファは前記第１のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされ、前記複数の第２のバッファは前記第２のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる、ステップと
を含む、パケット転送方法。
【請求項11】
前記方法は、前記第２のネットワークデバイスによって、第２のメッセージを生成するステップであって、前記第２のメッセージは第１の時刻と第２の時刻とを含み、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期である、ステップと、
前記第２のネットワークデバイスによって、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポート経由で前記第１のネットワークデバイスに前記第２のメッセージを送信するステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第２のネットワークデバイスによって、第２のメッセージを生成するステップであって、前記第２のメッセージは第１の時間差を含み、前記第１の時間差は第１の時刻と第２の時刻との間の差であり、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期である、ステップと、前記第２のネットワークデバイスによって、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポート経由で前記第１のネットワークデバイスに前記第２のメッセージを送信するステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記第１のメッセージは前記第１のメッセージを識別するための第１の識別子を含み、前記第２のメッセージは前記第２のメッセージを識別するための第２の識別子を含み、前記第１の識別子は前記第２の識別子に対応する、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項14】
第１のネットワークデバイスであって、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で前記第２のネットワークデバイスによって送信された第１のメッセージを受信するように構成された受信ユニットであって、前記第１のメッセージは位相差を測定するのに使用され、前記位相差は、リンク遅延が考慮された、前記第１のネットワークデバイスの送信ユニットの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻との間の位相差であり、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポートと前記第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートとは通信リンクを介して接続され、前記リンク遅延は前記通信リンクのリンク遅延である、受信ユニットと、
前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定するように構成された処理ユニットであって、前記複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルは前記複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であり、前記複数の第１のバッファは前記処理ユニットによって巡回でスケジュールされ、前記複数の第２のバッファは前記第２のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる、処理ユニットと、
前記位相差に基づいて、前記送信ユニット経由で送信される第２のデータパケットをスケジュールするようにさらに構成された前記送信ユニットであって、前記第２のデータパケットは、第１のデータパケットに基づいて前記処理ユニットによって取得されるデータパケットであり、前記第１のデータパケットは、前記処理ユニットによって、前記第２のネットワークデバイスの前記第２の出口ポートから受信されるデータパケットである、前記送信ユニットと
を備える、第１のネットワークデバイス。
【請求項15】
前記処理ユニットが前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前に、前記受信ユニットは、前記第２のネットワークデバイスによって送信された第２のメッセージを受信するようにさらに構成され、前記第２のメッセージは第１の時刻と第２の時刻とを含み、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期であり、前記処理ユニットによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定することに関し、前記処理ユニットは、前記第１のメッセージおよび前記第２のメッセージに基づいて前記位相差を決定するように特に構成される、請求項１４に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項16】
前記処理ユニットが前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定する前に、前記受信ユニットは、前記第２のネットワークデバイスによって送信された第２のメッセージを受信するようにさらに構成され、前記第２のメッセージは第１の時間差を含み、前記第１の時間差は第１の時刻と第２の時刻との間の差であり、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期であり、前記処理ユニットによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定することに関し、前記処理ユニットは、前記第１のメッセージおよび前記第２のメッセージに基づいて前記位相差を決定するように特に構成される、請求項１４に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項17】
前記処理ユニットによって、前記第１のメッセージおよび前記第２のメッセージに基づいて前記位相差を決定することに関し、前記処理ユニットは、前記第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定し、
前記第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定し、前記第４の時刻は前記第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた前記複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、前記第２のスイッチング時刻は前記第３の時刻より後期であり、
前記位相差を決定するように特に構成され、前記位相差の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルと第１の値との間の差と等しく、前記第１の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、前記第２の値は前記第１の時刻と前記第２の時刻との間の差と前記第４の時刻と前記第３の時刻との間の差との合計と等しい、請求項１５または１６に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項18】
前記第１のメッセージは前記第１のメッセージを識別するための第１の識別子を含み、前記第２のメッセージは前記第２のメッセージを識別するための第２の識別子を含み、前記第１の識別子は前記第２の識別子に対応する、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項19】
前記第１のメッセージは第１の時刻と第２の時刻とを含み、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期である、請求項１４に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項20】
前記第１のメッセージは第１の時間差を含み、前記第１の時間差は第１の時刻と第２の時刻との間の差であり、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期である、請求項１４に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項21】
前記処理ユニットによって、前記第１のメッセージに基づいて前記位相差を決定することに関し、前記処理ユニットは、前記第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定し、
前記第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定し、前記第４の時刻は前記第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた前記複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、前記第２のスイッチング時刻は前記第３の時刻より後期であり、
前記位相差を決定する
ように特に構成され、前記位相差の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルと第１の値との間の差と等しく、前記第１の値は前記複数の第１のバッファに関する前記スイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、前記第２の値は前記第１の時刻と前記第２の時刻との間の差と前記第４の時刻と前記第３の時刻との間の差の合計と等しい、請求項１９または２０に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項22】
前記処理ユニットによって、前記位相差に基づいて、前記送信ユニット経由で送信される前記第２のデータパケットをスケジュールすることに関し、前記処理ユニットは、前記位相差および処理遅延に基づいて前記第２のデータパケットに関する対応する第１のバッファを決定し、前記複数の第１のバッファは前記対応する第１のバッファを含み、前記処理遅延は、前記処理ユニットによって、前記第１のデータパケットに基づいて前記第２のデータパケットを決定するプロセスにおいて生じる遅延であり、
前記対応する第１のバッファに前記第２のデータパケットを記憶する
ようにさらに構成され、
前記第２のデータパケットが記憶された後の、前記対応する第１のバッファが前記処理ユニットによってスケジュールされる第１のサイクル内で、前記送信ユニットは前記第２のデータパケットを送信する、請求項１４から２１のいずれか一項に記載の第１のネットワークデバイス。
【請求項23】
第２のネットワークデバイスであって、第１のメッセージを生成するように構成された処理ユニットであって、前記第１のメッセージは、位相差を決定すべく第１のネットワークデバイスをトリガするのに使用され、前記位相差は、リンク遅延が考慮された、前記第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、前記第２のネットワークデバイスの送信ユニットの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻との間の位相差であり、前記第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートと前記第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートとは通信リンクを介して接続され、前記リンク遅延は前記通信リンクのリンク遅延である、処理ユニットと、
前記第１のネットワークデバイスに前記第１のメッセージを送信するように構成された前記送信ユニットであって、前記複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルは前記複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であり、前記複数の第１のバッファは前記第１のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされ、前記複数の第２のバッファは前記送信ユニットによって巡回でスケジュールされる、前記送信ユニットと
を備える、第２のネットワークデバイス。
【請求項24】
前記処理ユニットは、第２のメッセージを生成するようにさらに構成され、前記第２のメッセージは第１の時刻と第２の時刻とを含み、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期であり、前記送信ユニットは、前記第１のネットワークデバイスに前記第２のメッセージを送信するようにさらに構成される、請求項２３に記載の第２のネットワークデバイス。
【請求項25】
前記処理ユニットは第２のメッセージを生成するようにさらに構成され、前記第２のメッセージは第１の時間差を含み、前記第１の時間差は第１の時刻と第２の時刻との間の差であり、前記第１の時刻は前記第２のネットワークデバイスが前記第１のメッセージを送信する時刻であり、前記第２の時刻は前記第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた前記複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、前記第１のスイッチング時刻は前記第１の時刻より早期であり、前記送信ユニットは前記第１のネットワークデバイスに前記第２のメッセージを送信するようにさらに構成される、請求項２３に記載の第２のネットワークデバイス。
【請求項26】
前記第１のメッセージは前記第１のメッセージを識別するための第１の識別子を含み、前記第２のメッセージは前記第２のメッセージを識別するための第２の識別子を含み、前記第１の識別子は前記第２の識別子に対応する、請求項２４または２５に記載の第２のネットワークデバイス。
【請求項27】
第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとを備えるネットワークシステムであって、前記第１のネットワークデバイスは請求項１４から２２のいずれか一項に記載の第１のネットワークデバイスであり、前記第２のネットワークデバイスは請求項２３から２６のいずれか一項に記載の第２のネットワークデバイスである、ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、通信技術の分野に関し、詳細には、パケット転送方法、デバイス、およびシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
本出願は、参照によりともにその全体が本明細書に組み込まれている、「ＰＡＣＫＥＴ ＦＯＲＷＡＲＤＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ，ＤＥＶＩＣＥ，ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭ」という名称の２０１９年９月３０日に国家知識産権局に出願した中国特許出願第２０１９１０９３７７９０．９号明細書、および「ＰＡＣＫＥＴ ＦＯＲＷＡＲＤＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ，ＤＥＶＩＣＥ，ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭ」という名称の２０１９年１１月１日に国家知識産権局に出願した中国特許出願第２０１９１１０５７４８２．３号明細書の優先権を主張するものである。
【0003】
オーディオビデオブリッジング（ａｕｄｉｏ ｖｉｄｅｏ ｂｒｉｄｇｉｎｇ，ＡＶＢ）は、新たなイーサネット標準である。ＡＶＢ関連の標準は、米国電気電子学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，ＩＥＥＥ）の８０２．１作業グループ内のＡＶＢタスクグループによって開発される。ＡＶＢタスクグループは、２０１２年にタイムセンシティブネットワーキング（ｔｉｍｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ＴＳＮ）タスクグループに正式に名称変更された。ＴＳＮは、ストリーム予約プロトコル（ｓｔｒｅａｍ ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＳＲＰ）、プレシジョンタイムプロトコル（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＰＴＰ）、トラフィックシェーピング（ｔｒａｆｆｉｃ ｓｈａｐｉｎｇ）、またはそれに類するものに主に関する。ＴＳＮは、低潜時要件または時間ベースの同期データ伝送を伴うネットワークシナリオに、例えば、オーディオおよびビデオ伝送分野、自動車制御分野、産業制御分野、および民生エレクトロニクス分野に適用されることが可能である。
【0004】
ＴＳＮ技術標準は、次の４つの部分、すなわち、データプレーン、制御プレーン、時間同期、および信頼性に分割されることが可能である。データプレーンに関して定義されたいくつかのスケジューリングアルゴリズム、フレームプリエンプション機構、およびそれに類するものは、ＴＳＮが決定論的な遅延特性を実現するのに鍵となる技術である。いくつかのスケジューリングアルゴリズムは、次の２つのカテゴリ、すなわち、タイムゲーティングに基づくスケジューリング（同期スケジューリングとも呼ばれる）、およびサービス品質（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ，ＱｏＳ）に基づくスケジューリング（タイムゲーティングに基づく必要がなくてもよく、非同期スケジューリングとも呼ばれる）に分割されることが可能である。制御プレーンの作業は、ＴＳＮデータプレーンの作業をサポートするように、ＴＳＮサービスフローの要件に基づくネットワークデバイスのためのリソース予約などの関連する構成を実行することである。
【0005】
ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑｂｖが、タイムゲーティングに基づくスケジューリングの基本的な機構を定義する。Ｑｂｖを基礎として、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑｃｈが、巡回キューイングおよび転送（ｃｙｃｌｉｃ ｑｕｅｕｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ，ＣＱＦ）機構を以下のとおり、さらに特に定義する。すなわち、２つ以上のバッファが、ラウンドロビンスケジューリングのために各ノードの出口ポート上に展開される必要があり、すべてのノードが、各ノードの出口ポート上のバッファがラウンドロビン時間および周波数に関して同一であるように、時間同期を実行する。
【0006】
ＣＱＦ機構の使用は、ＩＥＥＥ １５８８におけるプレシジョンタイムプロトコル（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＰＴＰ）に基づく特定の設計であるＩＥＥＥ ８０２．１ＡＳ時間同期プロトコルに依拠する。したがって、ＣＱＦ機構を実施するネットワークシナリオにおいて、すべてのネットワークデバイス間の正確な時間同期は、ネットワーク展開の困難および費用を増大させる。さらに、通信リンクにおけるクロックジッタの蓄積が、正確な時間同期の実施上の困難を増大させる。
【発明の概要】
【0007】
以上のことに鑑みて、本出願の実施形態は、パケット転送方法、デバイス、およびシステムを提供する。第１のネットワークデバイスが、第２のネットワークデバイスから受信された測定情報に基づいて位相差を決定し、位相差は、リンク遅延が考慮された、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻の間の位相差である。第１のネットワークデバイスが、その位相差に基づいて、第１の出口ポート経由で送信される必要のあるデータパケットをスケジュールする。このようにして、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施する。
【0008】
本出願の実施形態において提供される技術的解決策は、以下のとおりである。
【0009】
第１の態様によれば、パケット転送方法が提供され、方法は、第１のネットワークデバイスによる、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第２のネットワークデバイスによって送信された第１のメッセージを受信することであって、第１のメッセージが、位相差を測定するのに使用され、かつ位相差が、リンク遅延が考慮された、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻の間の位相差であること、および第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することであって、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルが、複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であること、および、次に、第１のネットワークデバイスによる、その位相差に基づいて、第１の出口ポート経由で送信される第２のデータパケットをスケジュールすることを含む。
【0010】
この実施形態において提供される解決策に基づいて、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施する。
【0011】
第１の態様の可能な実装において、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することの前に、方法は、第１のネットワークデバイスによる、第２のネットワークデバイスによって送信された第２のメッセージを受信することであって、第２のメッセージが、第１の時刻と、第２の時刻とを含み、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、かつ第１のスイッチング時刻が第１の時刻より早期であることをさらに含み、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することが、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージおよび第２のメッセージに基づいて位相差を決定することを特に含む。
【0012】
この実施形態において提供される解決策に基づいて、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、第１のメッセージおよび第２のメッセージの転送を介して位相差の計算精度を向上させる。
【0013】
第１の態様の別の可能な実装において、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することの前に、方法は、第１のネットワークデバイスによる、第２のネットワークデバイスによって送信された第２のメッセージを受信することであって、第２のメッセージが、第１の時間差を含み、第１の時間差が、第１の時刻と第２の時刻の間の差であり、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、かつ第１のスイッチング時刻が第１の時刻より早期であることをさらに含み、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することが、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージおよび第２のメッセージに基づいて位相差を決定することを特に含む。
【0014】
この実施形態において提供される解決策に基づいて、第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスが、第１のメッセージおよび第２のメッセージの転送を介して位相差の計算精度を向上させる。
【0015】
第１の態様のさらに別の実装において、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージおよび第２のメッセージに基づいて位相差を決定することは、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定すること、第１のネットワークデバイスによる、第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定することであって、第４の時刻が、第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、かつ第２のスイッチング時刻が、第３の時刻より後期であること、および第１のネットワークデバイスによる、位相差を決定することであって、位相差の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルと第１の値の間の差と等しく、第１の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、かつ第２の値が、第１の時刻と第２の時刻の間の差と第４の時刻と第３の時刻の間の差の合計と等しいことを含む。
【0016】
任意選択で、第１のメッセージは、第１の時刻と、第２の時刻とを含み、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、かつ第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期である。
【0017】
任意選択で、第１のメッセージは、第１の時間差を含み、第１の時間差が、第１の時刻と第２の時刻の間の差であり、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、かつ第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期である。
【0018】
第１の態様のさらに別の実装において、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することは、第１のネットワークデバイスによる、第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定すること、第１のネットワークデバイスによる、第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定することであって、第４の時刻が、第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、かつ第２のスイッチング時刻が、第３の時刻より後期であること、および第１のネットワークデバイスによる、位相差を決定することであって、位相差の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルと第１の値の間の差と等しく、第１の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、かつ第２の値が、第１の時刻と第２の時刻の間の差と第４の時刻と第３の時刻の間の差の合計と等しいことを含む。
【0019】
第１の態様のさらに別の実装において、第１のネットワークデバイスによる、位相差に基づいて、第１の出口ポート経由で送信される第２のデータパケットをスケジュールすることは、第１のネットワークデバイスによる、位相差および処理遅延に基づいて、第２のデータパケットに関する対応する第１のバッファを決定することであって、複数の第１のバッファが、対応する第１のバッファを含み、かつ処理遅延が、第１のネットワークデバイスによる、第１のデータパケットに基づいて第２のデータパケットを決定するプロセスにおいて生じる遅延であること、第１のネットワークデバイスによる、対応する第１のバッファに第２のデータパケットを記憶すること、および第２のデータパケットが記憶された後の、対応する第１のバッファが第１のネットワークデバイスによってスケジュールされる第１のサイクル内で、第１のネットワークデバイスによる、第１の出口ポート経由で第２のデータパケットを送信することを含む。
【0020】
第２の態様によれば、パケット転送方法が提供され、方法は、第２のネットワークデバイスによる、第１のメッセージを生成することであって、第１のメッセージが、位相差を決定すべく第１のネットワークデバイスをトリガするのに使用され、かつ位相差が、リンク遅延が考慮された、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻の間の位相差であること、および、その後、第２のネットワークデバイスによる、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスに第１のメッセージを送信することであって、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルが、複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であることを含む。
【0021】
この実施形態において提供される解決策に基づいて、第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスが、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施する。
【0022】
第２の態様の可能な実装において、方法は、第２のネットワークデバイスによる、第２のメッセージを生成することであって、第２のメッセージが、第１の時刻と、第２の時刻とを含み、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、かつ第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期であること、および第２のネットワークデバイスによる、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスに第２のメッセージを送信することをさらに含む。
【0023】
この実施形態において提供される解決策に基づいて、第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスが、第１のメッセージおよび第２のメッセージの転送を介して位相差の計算精度を向上させる。
【0024】
第２の態様の別の可能な実装において、方法は、第２のネットワークデバイスによる、第２のメッセージを生成することであって、第２のメッセージが、第１の時間差を含み、第１の時間差が、第１の時刻と第２の時刻の間の差であり、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、かつ第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期であること、および第２のネットワークデバイスによる、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスに第２のメッセージを送信することをさらに含む。
【0025】
この実施形態において提供される解決策に基づいて、第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスが、第１のメッセージおよび第２のメッセージの転送を介して位相差の計算精度を向上させる。
【0026】
前述の第１の態様または第２の態様において、任意選択で、第１のメッセージは、第１のメッセージを識別するための第１の識別子を含み、第２のメッセージは、第２のメッセージを識別するための第２の識別子を含み、第１の識別子は、第２の識別子に対応する。
【0027】
前述の第１の態様または第２の態様において、任意選択で、第１のメッセージは、巡回オフセット測定メッセージＣＯＭＭである。
【0028】
前述の第１の態様または第２の態様において、任意選択で、第２のメッセージは、巡回オフセットフォローアップメッセージＣＯＦＭである。
【0029】
第３の態様によれば、第１のネットワークデバイスが提供される。第１のネットワークデバイスは、前述の方法において第１のネットワークデバイスの挙動を実施する機能を有する。機能は、ハードウェアに基づいて実施されてよく、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実施されてよい。ハードウェアまたはソフトウェアは、前述の機能に対応する１つまたは複数のモジュールを含む。
【0030】
可能な設計において、第１のネットワークデバイスの構造は、プロセッサと、インタフェースとを含み、かつプロセッサは、第１のネットワークデバイスが前述の方法における対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インタフェースは、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスの間の通信をサポートし、かつ第２のネットワークデバイスから前述の方法において情報または命令を受信するように構成される。第１のネットワークデバイスは、メモリをさらに含んでよい。メモリは、プロセッサに結合され、かつ第１のネットワークデバイスのために必要なプログラム命令およびデータを記憶するように構成される。
【0031】
別の可能な設計において、第１のネットワークデバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを介して送信機、受信機、ランダムアクセスメモリ、および読取り専用メモリに別々に結合される。第１のネットワークデバイスが実行される必要があるとき、基本入出力システムにおけるブートローダ、または読取り専用メモリに組み込まれた埋め込み型システムが、システムを開始させるように起動し、かつ第１のネットワークデバイスを通常の実行状態に入れるように起動するのに使用される。通常の実行状態に入った後、第１のネットワークデバイスは、プロセッサが、第１の態様、または第１の態様の可能な実装のうちのいずれか１つにおける方法を実行するように、ランダムアクセスメモリにおいてアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを実行する。
【0032】
第４の態様によれば、第１のネットワークデバイスが提供される。第１のネットワークデバイスは、メイン制御ボードと、インタフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含んでよい。第１のネットワークデバイスは、第１の態様、または第１の態様の可能な実装のうちのいずれか１つにおける方法を実行するように構成される。具体的には、第１のネットワークデバイスは、第１の態様、または第１の態様の可能な実装のうちのいずれか１つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
【0033】
第５の態様によれば、第１のネットワークデバイスが提供される。第１のネットワークデバイスは、コントローラと、第１の転送サブデバイスとを含む。第１の転送サブデバイスは、インタフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含んでよい。第１の転送サブデバイスは、第４の態様においてインタフェースボードの機能を実行するように構成され、第４の態様においてスイッチングボードの機能をさらに実行してよい。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを介して受信機、送信機、ランダムアクセスメモリ、および読取り専用メモリに別々に結合される。コントローラが実行される必要があるとき、基本入出力システムにおけるブートローダ、または読取り専用メモリに組み込まれた埋め込み型システムが、システムを開始させるように起動し、かつコントローラを通常の実行状態に入れるように起動するのに使用される。通常の実行状態に入った後、コントローラは、プロセッサが、第４の態様におけるメイン制御ボードの機能を実行するように、ランダムアクセスメモリにおいてアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを実行する。
【0034】
第６の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が提供される。コンピュータ記憶媒体は、前述の第１のネットワークデバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するとき、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、第１の態様における第１のネットワークデバイスの機能またはステップを完了してよい。
【0035】
第７の態様によれば、第２のネットワークデバイスが提供される。第２のネットワークデバイスは、前述の方法における第２のネットワークデバイスの挙動を実施する機能を有する。機能は、ハードウェアに基づいて実施されてよく、または対応するソフトウェアを実行するハードウェアに基づいて実施されてよい。ハードウェアまたはソフトウェアは、前述の機能に対応する１つまたは複数のモジュールを含む。
【0036】
可能な設計において、第２のネットワークデバイスの構造は、プロセッサと、インタフェースとを含む。プロセッサは、第２のネットワークデバイスが前述の方法における対応する機能を実行するのをサポートするように構成される。インタフェースは、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの間の通信をサポートし、かつ前述の方法において第１のネットワークデバイスに情報または命令を送信するように構成される。第２のネットワークデバイスは、メモリをさらに含んでよい。メモリは、プロセッサに結合されるように構成され、かつメモリは、第２のネットワークデバイスのために必要なプログラム命令およびデータを記憶する。
【0037】
別の可能な設計において、第２のネットワークデバイスは、プロセッサと、送信機と、受信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを介して送信機、受信機、ランダムアクセスメモリ、および読取り専用メモリに別々に結合される。第２のネットワークデバイスが実行される必要があるとき、基本入出力システムにおけるブートローダ、または読取り専用メモリに組み込まれた埋め込み型システムが、システムを開始させるように起動し、かつ第２のネットワークデバイスを通常の実行状態に入れるように起動するのに使用される。通常の実行状態に入った後、第２のネットワークデバイスは、プロセッサが、第２の態様、または第２の態様の可能な実装のうちのいずれか１つにおける方法を実行するように、ランダムアクセスメモリにおいてアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを実行する。
【0038】
第８の態様によれば、第２のネットワークデバイスが提供される。第２のネットワークデバイスは、メイン制御ボードと、インタフェースボードとを含み、スイッチングボードをさらに含んでよい。第２のネットワークデバイスは、第２の態様、または第２の態様の可能な実装のうちのいずれか１つにおける方法を実行するように構成される。具体的には、第２のネットワークデバイスは、第２の態様、または第２の態様の可能な実装のうちのいずれか１つにおける方法を実行するように構成されたモジュールを含む。
【0039】
第９の態様によれば、第２のネットワークデバイスが提供される。第２のネットワークデバイスは、コントローラと、第２の転送サブデバイスとを含む。第２の転送サブデバイスは、インタフェースボードを含み、スイッチングボードをさらに含んでよい。第２の転送サブデバイスは、第８の態様におけるインタフェースボードの機能を実行するように構成され、第８の態様におけるスイッチングボードの機能をさらに実行してよい。コントローラは、受信機と、プロセッサと、送信機と、ランダムアクセスメモリと、読取り専用メモリと、バスとを含む。プロセッサは、バスを介して受信機、送信機、ランダムアクセスメモリ、および読取り専用メモリに別々に結合される。コントローラが実行される必要があるとき、基本入出力システムにおけるブートローダ、または読取り専用メモリに組み込まれた埋め込み型システムが、システムを開始させるように起動し、かつコントローラを通常の実行状態に入れるように起動するのに使用される。通常の実行状態に入った後、コントローラは、プロセッサが、第８の態様におけるメイン制御ボードの機能を実行するように、ランダムアクセスメモリにおいてアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを実行する。
【0040】
第１０の態様によれば、コンピュータ記憶媒体が提供される。コンピュータ記憶媒体は、前述の第２のネットワークデバイスによって使用されるプログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するとき、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、前述の第２の態様における第２のネットワークデバイスの機能またはステップを完了してよい。
【0041】
第１１の態様によれば、ネットワークシステムが提供される。ネットワークシステムは、第１のネットワークデバイスと、第２のネットワークデバイスとを含む。第１のネットワークデバイスは、第３の態様、第４の態様、または第５の態様における第１のネットワークデバイスであり、第２のネットワークデバイスは、第７の態様、第８の態様、または第９の態様における第２のネットワークデバイスである。
【0042】
前述の解決策によれば、通信ネットワークにおいて、第１のネットワークデバイスが、第２のネットワークデバイスから受信されたメッセージに基づいて位相差を決定し、第１のネットワークデバイスが、位相差を決定するとき、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンク遅延を考慮する。さらに、第１のネットワークデバイスは、位相差に基づいて、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポート経由で送信されるデータパケットをスケジュールしてよい。このようにして、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施する。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本出願の実施形態による通信ネットワークの構造の概略図である。
【図2】本出願の実施形態によるパケット転送プロセスの概略図である。
【図3】本出願の実施形態による別のパケット転送プロセスの概略図である。
【図4】本出願の実施形態によるパケット転送方法のフローチャートである。
【図5】本出願の実施形態による第１のネットワークデバイスの構造の概略図である。
【図6】本出願の実施形態による第１のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。
【図7】本出願の実施形態による別の第１のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。
【図8】本出願の実施形態による第２のネットワークデバイスの構造の概略図である。
【図9】本出願の実施形態による第２のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。
【図10】本出願の実施形態による別の第２のネットワークデバイスのハードウェア構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0044】
以下では、特定の実施形態を使用することによって詳細な説明を別々に提供する。
【0045】
図１は、本出願の実施形態による通信ネットワークの構造の概略図である。図１に示されるとおり、通信ネットワークは、第１のネットワークデバイスと、第２のネットワークデバイスとを含む。可能な実装において、通信ネットワークは、完全に分散されたモデルにおけるタイムセンシティブネットワーキング（ｔｉｍｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ＴＳＮ）である。完全に分散されたモデルにおけるＴＳＮのネットワークアーキテクチャに関しては、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑｃｃ－２０１８の「Ｃｌａｕｓｅ ４６． Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ （ＴＳＮ） Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ」における関連する説明を参照されたい。本出願のこの実装において、パケット転送方向は、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスにパケットを送信することである。第２のネットワークデバイスは、第２の出口ポートを含む。第１のネットワークデバイスは、第１の入口ポートと、第１の出口ポートとを含む。第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートと第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートとは、通信リンク経由で接続される。第２のネットワークデバイスは、第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスに第１のパケットを送信してよい。通信リンク経由で送信された後、第１のパケットは、第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートに達する。第１のネットワークデバイスは、第１の入口ポート経由で第１のパケットを受信してよい。第１のパケットを受信した後、第１のネットワークデバイスは、第１のパケットを処理してよい。その後、第１のネットワークデバイスは、処理された第１のパケットを、第１の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスの次のホップのネットワークデバイスに送信してよい。任意選択で、第２のネットワークデバイスは、第２の入口ポートを含んでよい。第２のネットワークデバイスが第２の入口ポートを含む場合、第２のネットワークデバイスは、第２の入口ポート経由で、第２のネットワークデバイスの以前のホップのネットワークデバイスによって送信された第２のパケットを受信してよい。その後、第２のネットワークデバイスは、対応する第１のパケットを獲得すべく第２のパケットを処理する。第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスは、具体的には、ルータまたはスイッチであってよい。本出願のこの実施形態において、１つの通信リンクが、説明のために例として使用される。第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスの間に複数の通信リンクが存在してよいことを理解されたい。言い換えると、第１のネットワークデバイスは、複数の第１の入口ポートを含んでよく、第２のネットワークデバイスは、複数の第２の出口ポートを含んでよい。
【0046】
図２は、図１に示されるネットワーク構造に基づいて、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスにパケットを送信するプロセスを示す。図２に示されるとおり、上から下まで、合計で４つの水平の長い実線、すなわち、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４が示される。Ｌ１は、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートにおけるパケットキューイング解除プロセスを示し、Ｌ２は、第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートにおけるパケットキューイングプロセスを示し、Ｌ３は、第１のネットワークデバイス内部のパケット処理プロセスを示し、Ｌ４は、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートにおけるパケットキューイング解除プロセスを示す。
【0047】
第２のネットワークデバイスは、第２の出口ポートのために複数のバッファを設定してよく、複数のバッファの各々が、第２の出口ポートのキューイング解除されたパケットをバッファリングするように構成される。したがって、複数のバッファの各々が、出口ポートバッファと呼ばれてよい。複数のバッファは、第２のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる。例えば、図２におけるＬ１によって示されるとおり、第２のネットワークデバイスは、第２の出口ポートのために３つのバッファ、すなわち、バッファａ２、バッファｂ２、およびバッファｃ２を設定する。各バッファが第２のネットワークデバイスによってスケジュールされるサイクルは、同一であり、Ｔｃである。したがって、Ｔｃは、バッファａ２、バッファｂ２、およびバッファｃ２に関するスイッチングサイクルと呼ばれてよい。具体的には、Ｔ１＝０からＴ１＝１までのサイクル内で、第２のネットワークデバイスは、バッファａ２をスケジュールし、第２の出口ポートからバッファａ２内のパケットを送出し、Ｔ１＝１より前にバッファａ２内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファａ２内のパケットキューを空にする）。Ｔ１＝０からＴ１＝１までの時間長は、Ｔｃである。Ｔ１＝１において、第２のネットワークデバイスは、スケジュールされるバッファをバッファａ２からバッファｂ２に切り換える。その後、Ｔ１＝１からＴ１＝２までのサイクル内で、第２のネットワークデバイスは、バッファｂ２をスケジュールし、第２の出口ポートからバッファｂ２内のパケットを送出し、Ｔ１＝２より前にバッファｂ２内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファｂ２内のパケットキューを空にする）。Ｔ１＝１からＴ１＝２までの時間長は、Ｔｃである。Ｔ１＝２において、第２のネットワークデバイスは、スケジュールされるバッファをバッファｂ２からバッファｃ２に切り換える。その後、Ｔ１＝２からＴ１＝３までのサイクル内で、第２のネットワークデバイスは、バッファｃ２をスケジュールし、第２の出口ポートからバッファｃ２内のパケットを送出し、Ｔ１＝３より前にバッファｃ２内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファｃ２内のパケットキューを空にする）。Ｔ１＝２からＴ１＝３までの時間長は、Ｔｃである。前述の説明によれば、第２のネットワークデバイスによって設定されるバッファは、巡回でスケジュールされる。したがって、Ｔ１＝３において、第２のネットワークデバイスは、スケジュールされるバッファをバッファｃ２からバッファａ２に切り換える。その後、Ｔ１＝３からＴ１＝４までのサイクル内で、第２のネットワークデバイスは、バッファａ２をスケジュールし、第２の出口ポートからバッファａ２内のパケットを送出し、Ｔ１＝４より前にバッファａ２内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファａ２内のパケットキューを空にする）。Ｔ１＝３からＴ１＝４までの時間長は、Ｔｃである。類比により、バッファａ２、バッファｂ２、およびバッファｃ２は、巡回でスケジュールされることが可能である。バッファが第２のネットワークデバイスによってサイクル内でスケジュールされないとき、そのことは、そのバッファが第２のネットワークデバイスによって使用されていないことを意味するわけではないことを理解されたい。例えば、Ｔ１＝１からＴ１＝３までのサイクル内で、バッファａ２は、第２のネットワークデバイスによってスケジュールされないが、この時間中、バッファａ２は、次回にバッファａ２が第２のネットワークデバイスによってスケジュールされるときにバッファａ２内のパケットが放出されるようにパケットをバッファリングしてよい。詳細に関しては、後続の実装の説明を参照されたい。本出願のこの実装において、Ｔ１の単位は、本出願において限定されない、ミリ秒、マイクロ秒、またはナノ秒を含んでよい。さらに、以上の説明におけるＴ１の特定の値は、例示的な値である。以上の説明によれば、時点Ｔ１に達するといつでも、第２のネットワークデバイスによってスケジュールされるバッファは、切り換えられる。したがって、Ｔ１は、バッファａ２、バッファｂ２、およびバッファｃ２のスイッチング時刻として理解されてよい。言い換えると、スイッチング時刻として、Ｔ１は、バッファ（ａ２、ｂ２、またはｃ２）のスケジューリングの開始時点と見なされてよく、またはバッファ（ａ２、ｂ２、またはｃ２）のスケジューリングの終了時点と見なされてよい。
【0048】
第２のネットワークデバイスは、第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスにパケットを送信する。例えば、第２のネットワークデバイスがバッファａ２をスケジュールするＴｃ（Ｔ１＝０からＴ１＝１）内で、第２のネットワークデバイスが、第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスに第１のデータパケットを送信する。図２に示されるとおり、Ｌ１とＬ２の間の２つの斜めの接続する線によって形成された区域が、第１のデータパケットが送信されることが可能である間隔を示す。具体的には、この区域内で、第１のデータパケットが、第２の出口ポート経由で第２のネットワークデバイスによって送出され、第１の入口ポート経由で第１のネットワークデバイスによって受信される。例えば、Ｔ１＝０において、第２のネットワークデバイスが、第２の出口ポート経由で第１のデータパケットを送信することを開始する。対応して、Ｔ２＝１．３において、第１のネットワークデバイスが、第１の入口ポート経由で第１のデータパケットのデータの第１のビットを受信することができる。実際のアプリケーションシナリオにおいて、異なるバッファがスケジュールされるサイクル間の干渉およびジッタを防止すべく、かつデータパケットがサイクル内で送信され、受信されることを確実にすべく、各バッファがスケジュールされる各サイクルは、第１のアイドルサイクルと、第２のアイドルサイクルとをさらに含んでよい。第１のアイドルサイクルの開始時点は、各バッファがスケジュールされるサイクルの開始時点であり、第２のアイドルサイクルの終了時点は、各バッファがスケジュールされるサイクルの終了時点である。第１のアイドルサイクル内、および第２のアイドルサイクル内で、第２のネットワークデバイスは、バッファ内のパケットを送信しない。２つの斜めの接続する線は、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの間の通信リンクが、図２に示される「最小リンク遅延＝１．３Ｔｃ」などのリンク遅延を有するために形成される。通信リンクのリンク遅延は、複数の方法を使用することによって獲得されてよい。例えば、第２のネットワークデバイスおよび第１のネットワークデバイスが、ＰＴＰに基づいて通信リンクのリンク遅延を測定する。最小リンク遅延は、リンク遅延の複数の測定の後に獲得される最小値として理解されてよい。本出願のこの実装において、リンク遅延は、最小リンク遅延に限定されない。例えば、平均リンク遅延が、リンク遅延として使用されてよく、または特定の測定を介して獲得されるリンク遅延が、リンク遅延として使用されてよい。最小リンク遅延の値（１．３Ｔｃ）は、説明の便宜のための例である。
【0049】
図２のＬ２は、第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートにおけるパケットキューイングの事例を示す。例えば、第２のネットワークデバイスが、第２の出口ポート経由で第１のデータパケットを送信する。第１のネットワークデバイスが、第１の入口ポート経由で第１のデータパケットを受信する。第１のデータパケットが、第１のネットワークデバイスが第１のデータパケットを処理するように、第１のネットワークデバイスのパケットキューに入る。図２のＬ２において、Ｔ２＝０．３、Ｔ２＝１．３、Ｔ２＝２．３、およびＴ２＝３．３が、Ｔ１および最小リンク遅延に基づいて決定される。例えば、最初に、以下の式が存在する。すなわち、Ｔ２，ｏｆｆｓｅｔ＝最小リンク遅延 ｍｏｄ Ｔｃ＝１．３Ｔｃ ｍｏｄ Ｔｃ＝０．３である。第１のネットワークデバイスは、第１の出口ポートに対応するスイッチング時刻、すなわち、Ｔ４の特定の時点を知る。さらに、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスが、時間に関して同期されるため、第１のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートに対応するスイッチング時刻、すなわち、Ｔ１の特定の時点を決定することができる。第１のネットワークデバイスは、Ｔ１およびＴ２，ｏｆｆｓｅｔに基づいて、Ｔ２の各時点、例えば、Ｔ２＝Ｔ１＋Ｔ２，ｏｆｆｓｅｔを決定する。ここで、ｍｏｄは、モジュロ演算を表すのに使用される。前述の説明に関して、Ｔ２は、Ｔ１および最小リンク遅延に基づいて決定される。本出願のこの実装において、Ｔ２は、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの間のデータパケットの転送プロセスについて説明する便宜のために導入される。実際のシナリオにおいて、第１のネットワークデバイスは、Ｔ２の存在に関心がない、すなわち、第１のネットワークデバイスは、Ｔ２を制御することも、使用する必要もなくてよい。
【0050】
図２のＬ３は、第１のネットワークデバイス内部のパケット処理プロセスを示す。例えば、第１のネットワークデバイスが、第１の入口ポート経由で第１のデータパケットを受信した後、第１のネットワークデバイスは、第１のデータパケットを処理する。本出願のこの実装において、処理の具体的な動作は、限定されず、任意の形態の動作を含んでよい。例えば、第１のネットワークデバイスは、第１のデータパケットのヘッダを更新する、または第１のネットワークデバイスは、第１のデータパケットのデータペイロードを更新する、または第１のネットワークデバイスは、第１のデータパケットを、新たなデータパケットを生成する条件として使用する、または第１のネットワークデバイスは、第１のデータパケットを変更されないままに保ち、第１のデータパケットを単にトランスペアレントに送信する。第１のネットワークデバイスによる処理の後、第２のデータパケットが、獲得される。第２のデータパケットは、第１のデータパケットと同一であっても、異なってもよいことを理解されたい。図２のＬ３において、Ｔ３＝０．５、Ｔ３＝１．５、Ｔ３＝２．５、およびＴ３＝３．５が、Ｔ２および最大処理遅延、ＦＭＡＸに基づいて決定される。例えば、以下の式が存在する。すなわち、Ｔ３＝Ｔ２＋ＦＭＡＸである。最大処理遅延は、処理遅延の複数の測定の後に獲得される最大値として理解されてよい。本出願のこの実装において、処理遅延は、最大リンク遅延に限定されない。例えば、平均処理遅延が、処理遅延として使用されてよく、または特定の測定を介して獲得される処理遅延が、処理遅延として使用されてよい。本出願のこの実装において、Ｔ３は、第１のネットワークデバイスにおけるデータパケットの処理プロセスについて説明する便宜のために導入される。実際のシナリオにおいて、Ｔ３の存在に関心がない、すなわち、第１のネットワークデバイスは、Ｔ３を制御することも、使用することも必要なくてよい。
【0051】
図２に示されるとおり、Ｌ２とＬ３の間の２つの斜めの接続する線によって形成される区域が、第１のデータパケットが処理されることが可能なサイクルを示す。具体的には、データパケットが、Ｔ２＝１．３からＴ２＝２．３までの間隔内で第１の入口ポート経由で受信され、対応して、第１のネットワークデバイスが、Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までの間隔内で対応する処理を完了し、処理されたデータパケットを第１のネットワークデバイスのバッファ（例えば、バッファａ１）に記憶する。例えば、第１のデータパケットは、Ｔ２＝１．３において第１の入口ポート経由で受信される。第１のデータパケットを受信した後、第１のネットワークデバイスは、第１のデータパケットを処理する。ＦＭＡＸに基づいて、第１のネットワークデバイスは、Ｔ３＝１．５において第１のデータパケットの処理を完了して、第２のデータパケットを獲得する。その後、第１のネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイのバッファ（例えば、バッファａ１）に第２のデータパケットを記憶する。
【0052】
図２のＬ４は、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートにおけるパケットキューイング解除のプロセスを示す。第１のネットワークデバイスは、第１の出口ポートのために複数のバッファを設定してよく、複数のバッファの各々が、第１の出口ポートのキューイング解除されたパケットをバッファリングするように構成される。したがって、複数のバッファの各々が、出口ポートバッファと呼ばれてよい。複数のバッファは、第１のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる。図２のＬ４において示されるとおり、第１のネットワークデバイスは、第１の出口ポートのために３つのバッファ、すなわち、バッファａ１、バッファｂ１、およびバッファｃ１を設定する。各バッファが第１のネットワークデバイスによってスケジュールされるサイクルは、同一であり、Ｔｃである。したがって、Ｔｃは、バッファａ１、バッファｂ１、およびバッファｃ１に関するスイッチングサイクルと呼ばれてよい。具体的には、Ｔ４＝０からＴ４＝１までのサイクル内で、第１のネットワークデバイスは、バッファａ１をスケジュールし、第１の出口ポートからバッファａ１内のパケットを送出し、Ｔ４＝１より前にバッファａ１内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファａ１内のパケットキューを空にする）。Ｔ４＝０からＴ４＝１までの時間長は、Ｔｃである。Ｔ４＝１において、第１のネットワークデバイスは、スケジュールされるバッファをバッファａ１からバッファｂ１に切り換える。その後、Ｔ４＝１からＴ４＝２までのサイクル内で、第１のネットワークデバイスは、バッファｂ１をスケジュールし、第１の出口ポートからバッファｂ１内のパケットを送出し、Ｔ４＝２より前にバッファｂ１内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファｂ１内のパケットキューを空にする）。Ｔ４＝１からＴ４＝２までの時間長は、Ｔｃである。Ｔ４＝２において、第１のネットワークデバイスは、スケジュールされるバッファをバッファｂ１からバッファｃ１に切り換える。その後、Ｔ４＝２からＴ４＝３までのサイクル内で、第１のネットワークデバイスは、バッファｃ１をスケジュールし、第１の出口ポートからバッファｃ１内のパケットを送出し、Ｔ４＝３より前にバッファｃ１内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファｃ１内のパケットキューを空にする）。Ｔ４＝２からＴ４＝３までの時間長は、Ｔｃである。前述の説明によれば、第１のネットワークデバイスによって設定されるバッファは、巡回でスケジュールされる。したがって、Ｔ４＝３において、第１のネットワークデバイスは、スケジュールされるバッファをバッファｃ１からバッファａ１に切り換える。その後、Ｔ４＝３からＴ４＝４までのサイクル内で、第１のネットワークデバイスは、バッファａ１をスケジュールし、第１の出口ポートからバッファａ１内のパケットを送出し、Ｔ４＝４より前にバッファａ１内のすべてのパケットを送出する（すなわち、バッファａ１内のパケットキューを空にする）。Ｔ４＝３からＴ４＝４までの時間長は、Ｔｃである。類比により、バッファａ１、バッファｂ１、およびバッファｃ１は、巡回でスケジュールされることが可能である。本出願のこの実装において、Ｔ４の単位は、本出願において限定されない、ミリ秒、マイクロ秒、またはナノ秒を含んでよい。さらに、以上の説明におけるＴ４の特定の値は、例示的な値である。以上の説明によれば、特定の時点Ｔ４に達するといつでも、第１のネットワークデバイスによってスケジュールされるバッファは、切り換えられる。したがって、Ｔ４は、バッファａ１、バッファｂ１、およびバッファｃ１のスイッチング時刻として理解されてよい。言い換えると、スイッチング時刻として、Ｔ４は、バッファ（ａ
１
、ｂ
１
、またはｃ
１
）のスケジューリングの開始時点と見なされてよく、またはバッファ（ａ
１
、ｂ
１
、またはｃ
１
）のスケジューリングの終了時点と見なされてよい。図２におけるＬ１の前述の説明を参照すると、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数のバッファに関するスイッチングサイクルと第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数のバッファに関するスイッチングサイクルとは、同一であり、ともにＴｃである。さらに、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートのための複数のバッファのスイッチング時刻と第１のネットワークデバイス第１の出口ポートのための複数のバッファのスイッチング時刻とは、同期される、すなわち、Ｔ１とＴ４とは、同期される。
【0053】
前述の説明に関して、第１のネットワークデバイスが、第１のデータパケットの処理を完了して、第２のデータパケットを獲得した後、第１のネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスのバッファに第２のデータパケットを記憶する。例えば、図２を参照すると、Ｔ４＝０からＴ４＝１までのサイクル内で、第１のネットワークデバイスは、バッファａ１をスケジュールする。このため、Ｔ４＝１において、バッファａ１に記憶されたすべてのパケットが、第１の出口ポート経由で送出されており、すなわち、バッファａ１内のパケットキューは、空にされている。バッファｂ１およびバッファｃ１が、それぞれ、Ｔ４＝１からＴ４＝２まで、およびＴ４＝２からＴ４＝３までの２つのサイクル内で第１のネットワークデバイスによってスケジュールされ、バッファａ１は、第１のネットワークデバイスによってスケジュールされない。したがって、Ｔ４＝１からＴ４＝３まで、バッファａ１は、バッファａ１を再スケジュールするとき、第１のネットワークデバイスがバッファａ１内のパケットを送信するように、第１のネットワークデバイスによって処理されるパケットを記憶するのに使用されることが可能である。実際のアプリケーションシナリオにおいて、Ｔ１とＴ４とは同期され、かつ第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは同一のＴｃを有するものの、図２におけるＬ４におけるＴＡＢによって示されるとおり、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスの間に位相差が存在する。したがって、ＴＡＢのサイクル内で、バッファａ１は、パケットをバッファリングせず、バッファａ１のストレージスペースは、空のままである。ＴＡＢのサイクルの終了（ＴＡＢの終了時点は、ＴＡＢ間隔の右側の長い破線である）後、バッファａ１が、パケットをバッファリングすることを開始してよい。図２をさらに参照すると、Ｌ３によれば、第１のデータパケットは、Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までに第１のネットワークデバイスによって必然的に処理され、第２のデータパケットが、生成される。明らかに、Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までのサイクルは、Ｔ４＝１からＴ４＝３までのサイクルに入り、したがって、第２のデータパケットは、バッファａ１によって受信され、記憶される。さらに、第２のデータパケットがバッファａ１によって記憶される最終時点は、Ｔ３＝２．５である。前述の説明に関して、Ｔ１＝０からＴ１＝１までのサイクル内で第２のネットワークデバイスによって送信されるデータパケットは、Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までのサイクル内で（またはＴ３＝２．５より前に）バッファａ１に入ってよい。Ｔ４＝２からＴ４＝３までのサイクル内で、バッファｃ１が、第１のネットワークデバイスによってスケジュールされている。したがって、Ｔ４＝３より前に、バッファａ１が、Ｔ１＝０からＴ１＝１までのサイクル内で第２のネットワークデバイスによって送信されたすべてのデータパケットをバッファリングしている場合でさえ、これらのデータパケットは、第１の出口ポート経由で送信されない。したがって、Ｔ４＝２からＴ４＝３までのサイクル内で、バッファａ１内のすべてのデータパケット（第２のデータパケット）が、第１の出口ポートの出口キューに到達し、送信されるべく待機している。その後、時点Ｔ４＝３において、第１のネットワークデバイスのバッファが、切り換えられる。Ｔ４＝３からＴ４＝４までのサイクル内で、バッファａ１が、第１のネットワークデバイスによって再スケジュールされ、バッファａ１内のデータパケット（第２のデータパケット）が、第１の出口ポート経由で送出される。
【0054】
図２に示される実装を参照すると、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとが、正確な時間同期を実行する必要がある。例えば、第２のネットワークデバイスのバッファａ２がスケジュールされる対応するサイクルは、Ｔ１＝０からＴ１＝１までであり、バッファｂ２がスケジュールされる対応するサイクルは、Ｔ１＝１からＴ１＝２までであり、バッファｃ２がスケジュールされる対応するサイクルは、Ｔ１＝２からＴ１＝３までである。対応して、第１のネットワークデバイスのバッファａ１がスケジュールされる対応するサイクルは、Ｔ４＝０からＴ４＝１までであり、バッファｂ１がスケジュールされる対応するサイクルは、Ｔ４＝１からＴ４＝２までであり、バッファｃ１がスケジュールされる対応するサイクルは、Ｔ４＝２からＴ４＝３までである。したがって、正確な時間同期が、ネットワーク展開の困難および費用を増大させる。さらに、通信ネットワークの伝送パス上のクロックジッタが存在する。伝送パス上に複数のネットワークデバイスが存在することがある。例えば、伝送パス上にネットワークデバイス１、ネットワークデバイス２、ネットワークデバイス３、ネットワークデバイス４、およびネットワークデバイス５が存在する。図２において説明される方法によれば、ネットワークデバイス１、ネットワークデバイス２、ネットワークデバイス３、ネットワークデバイス４、およびネットワークデバイス５は、正確な時間同期を実行する必要がある。クロックジッタは、伝送パス上のすべてのネットワークデバイス上で生じ、データパケットが伝送パス上で送信されるにつれて蓄積する。例えば、データパケットがネットワークデバイス５に到達したとき、ネットワークデバイス１からネットワークデバイス４までのクロックジッタが蓄積されている。したがって、通信ネットワークにおける正確な時間同期中、クロックジッタの蓄積もまた、考慮される必要があり、このことが、正確な時間同期を実施することの困難を不可避に増大させる。
【0055】
図３は、図１に示されるネットワーク構造に基づいて、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスにパケットを送信するプロセスを示す。図３に示される実装プロセスから、Ｌ１における各バッファのスイッチング時刻が、Ｌ４における対応する各バッファのスイッチング時刻とは異なることが見てとられることが可能である。したがって、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間に関して同期されない、すなわち、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施することができる。図２と同様に、図３において、上から下まで、合計で４つの水平の長い実線、すなわち、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４が示される。Ｌ１は、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートにおけるパケットキューイング解除プロセスを示し、Ｌ２は、第１のネットワークデバイスの第１の入口ポートにおけるパケットキューイングプロセスを示し、Ｌ３は、第１のネットワークデバイス内部のパケット処理プロセスを示し、Ｌ４は、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートにおけるパケットキューイング解除プロセスを示す。
【0056】
図３に示されるとおり、第２のネットワークデバイスが、第２の出口ポートのために３つのバッファ、すなわち、バッファａ２、バッファｂ２、およびバッファｃ２を設定する。各バッファが第２のネットワークデバイスによってスケジュールされるサイクルは、同一であり、Ｔｃである。対応して、第１のネットワークデバイスが、第１の出口ポートのために３つのバッファ、すなわち、バッファａ１、バッファｂ１、およびバッファｃ１を設定する。各バッファが第１のネットワークデバイスによってスケジュールされるサイクルは、同一であり、Ｔｃである。図３において、バッファａ２、バッファｂ２、バッファｃ２、バッファａ１、バッファｂ１、およびバッファｃ１をスケジュールすることの実装に関しては、図２に関する前述の説明を参照されたく、詳細がここで再び説明されることはない。図２と図３の間の違いは、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとが時間に関して同期されないことにある。具体的には、図３におけるＬ４を参照すると、Ｔ４＝０．１からＴ４＝１．１までのサイクル内で、第１のネットワークデバイスが、バッファａ１をスケジュールし、Ｔ４＝１．１からＴ４＝２．１のサイクル内で、第１のネットワークデバイスが、バッファｂ１をスケジュールし、Ｔ４＝２．１からＴ４＝３．１のサイクル内で、第１のネットワークデバイスが、バッファｃ１をスケジュールし、Ｔ４＝３．１からＴ４＝４．１のサイクル内で、第１のネットワークデバイスが、バッファａ１を再スケジュールする。以下では、図３および図４を参照して、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとが、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施することができる特定の実装について具体的に説明する。
【0057】
図４は、本出願の実施形態によるパケット転送方法のフローチャートである。図４における方法は、図３に示されるパケット転送プロセスを実施すべく図１に示されるネットワーク構造に適用されることが可能である。具体的には、方法は、以下のステップを含む。
【0058】
Ｓ１０１：第２のネットワークデバイスが、第１のメッセージを生成する。
【0059】
Ｓ１０２：第２のネットワークデバイスが、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスに第１のメッセージを送信する。
【0060】
Ｓ１０３：第１のネットワークデバイスが、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第２のネットワークデバイスによって送信された第１のメッセージを受信し、第１のメッセージが、位相差を測定するのに使用され、かつ位相差が、リンク遅延が考慮された、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻の間の位相差であり、リンク遅延が、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンク遅延である。
【0061】
図３に示される実装において、各バッファによるリソースの使用が限度を超えないようにすべく、通信ネットワークは、通信ネットワークにおける通信リンクを通るデータトラフィックフローを計画する必要がある。例えば、バッファａ２をスケジュールするサイクル内で、第２のネットワークデバイスが、第２の出口ポート経由で第１のデータパケットを送出する。第１のネットワークデバイスが、第１のデータパケットに基づいて対応する第２のデータパケットを獲得する。その後、第１のネットワークデバイスは、いずれのバッファ（バッファａ１、ｂ１、またはｃ１）が第２のデータパケットが送信されるサイクル内でスケジュールされるかを決定する必要がある。複数の第１のデータパケットが存在する場合、また、複数の対応する第２のデータパケットも存在する。第１のネットワークデバイスのバッファ（例えば、バッファａ１）が第２のデータパケットをバッファリングするのに使用されるとき、バッファａ１がすべての第２のデータパケットをバッファリングした後、バッファリングされた第２のデータパケットは、バッファａ１をスケジュールするサイクルが到来したときに送信されることを開始する。例えば、バッファａ２をスケジュールするサイクル内で、第２のネットワークデバイスが、第２の出口ポート経由で１０の第１のデータパケットを送出する（１０の第１のデータパケットは、バッファａ２をスケジュールするサイクル内で送信されるすべてのデータパケットである）。第１のネットワークデバイスが、１０の第１のデータパケットに基づいて対応する１０の第２のデータパケットを獲得する。その後、第１のネットワークデバイスは、バッファ（例えば、バッファａ１）に１０の第２のデータパケットをバッファリングする。第１のネットワークデバイスが、すべての１０の第２のデータパケットがバッファａ１にバッファリングされたことを決定したとき、バッファリングされた１０の第２のデータパケットは、バッファａ１をスケジュールするサイクルが到来したとき、送信されることを開始する。前述の方法を実施すべく、第１のネットワークデバイスは、位相差Ｔ
ＡＢ
に基づいて、第２のネットワークデバイスによってスケジュールされたバッファａ
２
から送信された第１のデータパケットを受信することを決定する必要があり、かつ第１のネットワークデバイスは、位相差ＴＡＢに基づいて、第２のデータパケットをバッファリングするため、および送信するための対応するバッファを決定する必要がある。図３の実装によれば、本出願のこの実装は、位相差ＴＡＢを決定し、その結果、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとが、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施することを確実にする実装を提案する。言い換えると、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとが時間同期のために構成されるかどうかにかかわらず、データパケットのキューイングおよび転送は、影響を受けることがない。
【0062】
図３に示される実装において、以下の２つのタイプのメッセージ、すなわち、第１のメッセージおよび第２のメッセージが、定義されてよい。第１のメッセージと第２のメッセージとはともに、位相差ＴＡＢを決定するのに使用される。位相差ＴＡＢは、リンク遅延が考慮された、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻の間の位相差であり、リンク遅延が、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンクの遅延である。複数の第１のバッファは、図３におけるバッファａ１、バッファｂ１、およびバッファｃ１であってよく、複数の第２のバッファは、図３におけるバッファａ２、バッファｂ２、およびバッファｃ２であってよい。第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのスイッチング時刻は、図３におけるＴ４であってよく、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのスイッチング時刻は、図３におけるＴ１であってよい。対応して、位相差ＴＡＢは、リンク遅延が考慮された、Ｔ４とＴ１の間の位相差と見なされてよい。図３によれば、スイッチング時刻Ｔ４は、Ｔ４＝０．１、Ｔ４＝１．１、Ｔ４＝２．１、Ｔ４＝３．１、およびＴ４＝４．１を含み、スイッチング時刻Ｔ１は、Ｔ１＝０、Ｔ１＝１、Ｔ１＝２、Ｔ１＝３、およびＴ１＝４を含む。前述の説明によれば、Ｔ４のスイッチングサイクルとＴ１のスイッチングサイクルとはともにＴｃであるため、Ｔ４の値が以上の５つの値のいずれとして指定されるか、およびＴ１の値が以上の５つの値のいずれとして指定されるかにかかわらず、最終的に計算される位相差ＴＡＢは、同一である。例えば、Ｔ４＝１．１とＴ１＝１の間の位相差は、Ｔ４＝３．１とＴ１＝１の間の位相差と同一である。本出願のこの実装において決定される位相差ＴＡＢは、リンク遅延が考慮された位相差である。具体的には、リンク遅延は、位相差ＴＡＢを計算するプロセスにおいて考慮される。リンク遅延は、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンクの遅延、すなわち、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスにパケットを送信するときに、パケットが第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの間のリンクを通過するにつれて生じる遅延である。
【0063】
具体的には、第１のメッセージは、例えば、サイクルオフセット測定メッセージ（ｃｙｃｌｅ ｏｆｆｓｅｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ，ＣＯＭＭ）であり、第２のメッセージは、例えば、サイクルオフセットフォローアップメッセージ（ｃｙｃｌｅ ｏｆｆｓｅｔ ｆｏｌｌｏｗ－ｕｐ ｍｅｓｓａｇｅ，ＣＯＦＭ）である。可能な実装において、第２のネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスに第１のメッセージおよび第２のメッセージを送信する。別の可能な実装において、第２のネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスに第１のメッセージを送信するが、第１のネットワークデバイスに第２のメッセージを送信することはしない。以下では、その２つの実装について別々に説明し、後続の説明において、ＣＯＭＭおよびＣＯＦＭは、説明のための例として使用される。
【0064】
可能な実装において、第２のネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスにＣＯＭＭおよびＣＯＦＭを送信する。具体的には、第２のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭを生成し、ＣＯＭＭは、位相差ＴＡＢを測定するのに使用される。任意選択で、ＣＯＭＭは、第１の識別子を含み、第１の識別子は、ＣＯＭＭを別のＣＯＭＭから区別するように、ＣＯＭＭを識別するのに使用される。ＣＯＭＭを生成した後、第２のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第１のネットワークデバイスにＣＯＭＭを送信する。図３に示される「第１のメッセージ」を参照すると、第２のネットワークデバイスが、Ｔ１＝０からＴ１＝１までのサイクル内でバッファａ２をスケジュールする。対応して、第２のネットワークデバイスは、Ｔ１＝０からＴ１＝１のサイクル内でＣＯＭＭを送信する。ＣＯＭＭは、第２のネットワークデバイスが第１のデータパケットを送信するようにバッファａ２をスケジュールする一方で、第１のデータパケットと一緒に第１のネットワークデバイスに送信されてよい。無論、ＣＯＭＭは、第１のデータパケットと一緒に送信されなくてよく、別々に送信されてよい。例えば、ＣＯＭＭは、第２のネットワークデバイスが第１のネットワークデバイスにデータパケットを送信するより前に送信される。ＣＯＭＭを送信した後、第２のネットワークデバイスは、第１の時刻および第２の時刻を記録する。第１の時刻は、図３におけるＴＴｍによって示されるとおり、第２のネットワークデバイスがＣＯＭＭを送信する時刻である。第２の時刻は、ＣＯＭＭが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、第１のスイッチング時刻は、第１の時刻より早期である。図３に示されるとおり、第２のネットワークデバイスは、バッファａ２のスケジューリング中にＣＯＭＭを送信し、したがって、第２の時刻は、図３におけるＴＳａ、すなわち、Ｔ１＝０である。
【0065】
ＣＯＭＭを送信した後、第２のネットワークデバイスは、ＣＯＦＭを生成する。任意選択で、ＣＯＦＭは、第２の識別子を含み、第２の識別子は、ＣＯＦＭを識別するのに使用され、かつ第２の識別子は、第１の識別子に対応する。第２の識別子が第１の識別子に対応することは、第２の識別子が第１の識別子と同一であること、または第２の識別子と第１の識別子の間に対応関係が存在することを意味する。第２の識別子および第１の識別子に基づいて、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭとＣＯＦＭとが関連付けられたメッセージのペアであることを決定してよい。無論、ＣＯＭＭおよびＣＯＦＭは、それぞれ、第１の識別子および第２の識別子を含まなくてよい。このため、第１のネットワークデバイスがＣＯＦＭを受信した後、ＣＯＦＭと、ＣＯＦＭが受信される前に受信された最新のＣＯＭＭとは、デフォルトで、関連付けられたメッセージのペアを形成する。さらに、ＣＯＦＭは、第１の時刻ＴＴｍと、第２の時刻ＴＳａとを含む、またはＣＯＦＭは、第１の時刻ＴＴｍと第２の時刻ＴＳａの間の差、すなわち、ＴＴｍ－ＴＳａに対応する値を含む。
【0066】
対応して、第１のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第２のネットワークデバイスによって送信されるＣＯＭＭおよびＣＯＦＭを受信する。具体的には、ＣＯＭＭを受信した後、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭに基づいて第３の時刻を決定し、第３の時刻は、図３におけるＴＲｍによって示されるとおり、第１のネットワークデバイスがＣＯＭＭを受信する時刻である。ＴＲｍは、第１のネットワークデバイスがＣＯＭＭのデータの第１のビット（ｂｉｔ）を受信する時刻であってよく、またはＴＲｍは、第１のネットワークデバイスがＣＯＭＭのすべての内容を受信する時刻であってよい。第３の時刻を決定した後、第１のネットワークデバイスは、第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定する。第４の時刻は、ＣＯＭＭが受信されるときにスケジュールされた複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、第２のスイッチング時刻は、第３の時刻より後期である。図３に示されるとおり、第１のネットワークデバイスは、デバイス自らのＴ４の各スイッチング時刻を知り、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭが受信されるときにスケジュールされた第１のネットワークデバイスのバッファｂ１を決定することができる。したがって、第１のネットワークデバイスは、第３の時刻に基づいて、Ｔ４＝２．１を第４の時刻、すなわち、図３におけるＴＳｂとして決定する。したがって、第１のネットワークデバイスは、第３の時刻ＴＲｍおよび第４の時刻ＴＳｂを獲得する。さらに、ＣＯＦＭを受信した後、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＦＭ内でＴＴｍおよびＴＳａを獲得することができ、またはＣＯＦＭ内でＴＴｍ－ＴＳａに対応する値を獲得することができる。
【0067】
別の可能な実装において、第２のネットワークデバイスは、第１のネットワークデバイスにＣＯＭＭを送信するが、第１のネットワークデバイスにＣＯＦＭを送信することはしない。前述の実装から区別するべく、この実装におけるＣＯＭＭは、ＣＯＭＭ＿１によって表される。ＣＯＭＭ＿１を生成して、送信するのに第２のネットワークデバイスによって使用される機構に関しては、前述の実装を参照されたく、詳細がここで再び説明されることはない。この実装においてＣＯＭＭ＿１によって搬送される内容は、前述の実装においてＣＯＭＭによって搬送される内容とは異なる。ＣＯＦＭは、この実装において送信されないため、ＣＯＦＭ内の情報は、ＣＯＭＭ＿１内で搬送されてよい。言い換えると、ＣＯＭＭ＿１は、第１の時刻ＴＴｍと、第２の時刻ＴＳａとを含む、またはＣＯＭＭ＿１は、ＴＴｍ－ＴＳａに対応する値を含む。第１の時刻ＴＴｍおよび第２の時刻ＴＳａの説明に関しては、前述の実装を参照されたい。この実装において、第１の時刻ＴＴｍは、第２のネットワークデバイスによって記録されるＣＯＭＭ＿１の実際の送信時刻ではなく、パケット処理に関する第２のネットワークデバイスのハードウェア条件に基づいて第２のネットワークデバイスによって計算される推定された値であることに留意されたい。
【0068】
第１のネットワークデバイスが、ＣＯＭＭ＿１を受信する。第１のネットワークデバイスによってＣＯＭＭ＿１を受信することの実装に関しては、第１のネットワークデバイスによってＣＯＭＭを受信することの前述の実装を参照されたく、詳細がここで説明されることはない。ＣＯＭＭ＿１を受信した後、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭ＿１に基づいて第３の時刻ＴＲｍおよび第４の時刻ＴＳｂを決定してよい。第１のネットワークデバイスによって第３の時刻ＴＲｍおよび第４の時刻ＴＳｂを決定する実装に関しては、前述の実装を参照されたい。さらに、ＣＯＭＭ＿１を受信した後、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭ＿１内でＴＴｍおよびＴＳａを獲得することができ、またはＣＯＭＭ＿１内でＴＴｍ－ＴＳａに対応する値を獲得することができる。
【0069】
本出願のこの実装において、第１のメッセージが第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスにリンク上で送信されるときに生じる遅延は、第１のデータパケットがリンク上で送信されるときに生じる遅延と同一である。
【0070】
Ｓ１０４：第１のネットワークデバイスが、第１のメッセージに基づいて位相差を決定し、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルが、複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であり、複数の第１のバッファが、第１のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされ、かつ複数の第２のバッファが、第２のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる。
【0071】
前述の説明に関して、第１のネットワークデバイスが、前述の実装のＣＯＭＭ＿１を受信した場合、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭ＿１に基づいて位相差ＴＡＢを決定する。第１のネットワークデバイスが、前述の実装のＣＯＭＭおよびＣＯＦＭを受信した場合、第１のネットワークデバイスは、ＣＯＭＭおよびＣＯＦＭに基づいて位相差ＴＡＢを決定する。さらに、前述の説明に関して、第２のネットワークデバイスがバッファａ２、ｂ２、およびｃ２をスケジュールするスイッチングサイクルは、Ｔｃであり、第１のネットワークデバイスがバッファａ１、ｂ１、およびｃ１をスケジュールするスイッチングサイクルもまた、Ｔｃである。したがって、第１のネットワークデバイスのバッファに関するスイッチングサイクルは、第２のネットワークデバイスのバッファに関するスイッチングサイクルと同一である。言い換えると、第１のネットワークデバイスのバッファのスイッチング周波数は、第２のネットワークデバイスのバッファのスイッチング周波数と同一である。さらに、バッファａ１、ｂ１、およびｃ１は、第１のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされ、バッファａ２、ｂ２、およびｃ２は、第２のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる。
【0072】
例えば、第１のネットワークデバイスが、位相差ＴＡＢを決定し、位相差ＴＡＢの値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルと第１の値の間の差と等しく、第１の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、第２の値が、第１の時刻と第２の時刻の間の差と第４の時刻と第３の時刻の間の差の合計と等しい。具体的には、このことは、式１において示される。
【0073】
ＴＡＢ＝Ｔｃ－（（（ＴＴｍ－ＴＳａ）＋（ＴＳｂ－ＴＲｍ）） ｍｏｄ Ｔｃ） 式１
ここで、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルは、Ｔｃであり、第１の値は、（（ＴＴｍ－ＴＳａ）＋（ＴＳｂ－ＴＲｍ）） ｍｏｄ Ｔｃであり、第２の値は、（ＴＴｍ－ＴＳａ）＋（ＴＳｂ－ＴＲｍ）であり、ｍｏｄは、モジュロ演算を表す。
ここで、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルは、Ｔｃであり、第１の値は、（（ＴＴｍ－ＴＳａ）＋（ＴＳｂ－ＴＲｍ）） ｍｏｄ Ｔｃであり、第２の値は、（ＴＴｍ－ＴＳａ）＋（ＴＳｂ－ＴＲｍ）であり、ｍｏｄは、モジュロ演算を表す。
【0074】
第１のネットワークデバイスが、位相差ＴＡＢを使用することによって、第２のネットワークデバイスから受信されるデータトラフィックをスケジュールすることができ、その結果、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスの間で時間同期なしにデータトラフィックのキューイングおよび転送を実施する。第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの間に複数のリンクが存在してよいことに留意されたい。例えば、第２のネットワークデバイスの出口ポート２１が、リンク１経由で第１のネットワークデバイスの入口ポート１１と通信し、第２のネットワークデバイスの出口ポート２２が、リンク２経由で第１のネットワークデバイスの入口ポート１２と通信し、第２のネットワークデバイスの出口ポート２３が、リンク３経由で第１のネットワークデバイスの入口ポート１３と通信する。第２のネットワークデバイスおよび第１のネットワークデバイスは、前述の実装により、それぞれ、リンク１、リンク２、およびリンク３に関する位相差を決定してよい。具体的には、位相差ＴＡＢ１が、リンク１に関して決定され、位相差ＴＡＢ２が、リンク２に関して決定され、位相差ＴＡＢ３が、リンク３に関して決定される。
【0075】
Ｓ１０５：第１のネットワークデバイスが、位相差に基づいて、第１の出口ポート経由で送信される必要のある第２のデータパケットをスケジュールし、第２のデータパケットが、第１のデータパケットに基づいて第１のネットワークデバイスによって獲得されるデータパケットであり、第１のデータパケットが、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートから第１のネットワークデバイスによって受信されるデータパケットである。
【0076】
前述の説明を参照して、図３を参照すると、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスとは、時間に関して同期されない、すなわち、Ｔ４とＴ１とは、同期されない。例えば、第２のネットワークデバイスが、バッファａ２をスケジュールするサイクル（Ｔ１＝０からＴ１＝１）内で第１のデータパケットを送信する。複数の第１のデータパケットが存在する。図３に示されるとおり、Ｌ１とＬ２の間の２つの斜めの接続する線（Ｔ１＝０からＴ２＝１．３までの斜めの線、およびＴ１＝１からＴ２＝２．３までの斜めの線）によって形成される区域が、第１のデータパケットが送信されることが可能な間隔を示す。具体的には、この区域内で、第１のデータパケットは、第２の出口ポート経由で第２のネットワークデバイスによって送信され、第１の入口ポート経由で第１のネットワークデバイスによって受信される。図３におけるＬ２を参照すると、第１のネットワークデバイスが、Ｔ２＝１．３からＴ２＝２．３のサイクル内で第１の入口ポート経由で第１のデータパケットを受信する。このようにして、第１のデータパケットは、第１のネットワークデバイスが第１のデータパケットを処理するように第１のネットワークデバイスのパケットキューに入る。
【0077】
図３におけるＬ２の値Ｔ２は、図２におけるものとは異なる方法で決定される。具体的には、図３を参照すると、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスとは、時間に関して同期されない、すなわち、Ｔ１とＴ４とは、同期されない。したがって、第１のネットワークデバイスは、Ｔ１の各時点の値を決定するのにＴ４の各時点の値に依拠することができない。しかし、前述の説明を参照して、第１のネットワークデバイスは、位相差ＴＡＢを計算することができる。さらに、図３において、位相差ＴＡＢの計算において、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンクの遅延は、考慮されている。したがって、Ｌ２におけるＴ２は、Ｔ４および位相差ＴＡＢに基づいて決定されてよく、すなわち、Ｔ２＝Ｔ４＋ＴＡＢである。均等なこととして、Ｌ２におけるＴ２は、代替として、Ｔ４、（１）、および（２）に基づいて決定されてよく、すなわち、Ｔ２＝Ｔ４－（ＴＴｍ－ＴＳａ）＋（ＴＳｂ－ＴＲｍ）である。さらに、図３におけるＬ３におけるＴ３を決定する方法に関しては、図２におけるＬ３におけるＴ３を決定する方法を参照されたく、詳細がここで説明されることはない。同様に、本出願のこの実装において、Ｔ２およびＴ３は、第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの間のデータパケットの転送プロセスを説明する便宜のために導入される。実際のシナリオにおいて、第１のネットワークデバイスは、Ｔ２およびＴ３の存在に関心がない、すなわち、第１のネットワークデバイスは、Ｔ２およびＴ３を制御することも、使用することもしなくてよい。
【0078】
第１のネットワークデバイスが、第１の入口ポート経由で第１のデータパケットを受信した後、第１のネットワークデバイスは、第１のデータパケットを処理する。図３のＬ３は、第１のデータパケットを処理するサイクルを示し、最大処理遅延ＦＭＡＸの説明については、図２における実施形態における説明を参照されたく、詳細がここで説明されることはない。Ｌ２とＬ３の間の２つの斜めの接続する線によって形成された区域が、第１のデータパケットが処理されることが可能なサイクルを示す。具体的には、データパケットが、Ｔ２＝１．３からＴ２＝２．３までの間隔内で第１の入口ポート経由で受信され、対応して、第１のネットワークデバイスが、対応する第２のデータパケットを獲得するようにＴ３＝１．５からＴ３＝２．５までの間隔内で対応する処理を完了し、第１のネットワークデバイスのバッファに第２のデータパケットを記憶する。複数の第２のデータパケットが存在する。
【0079】
図３におけるＬ４を参照して、前述の説明に関し、第２のネットワークデバイスが、Ｔ１＝０からＴ１＝１までのサイクル内で、位相差ＴＡＢの計算と関係する第１のメッセージおよび第２のメッセージを送信する。式１によれば、ＴＴｍ－ＴＳａの結果がマップされるＬ４上の位置が、図における（１）によって示され、ＴＳｂ－ＴＲｍの結果がマップされるＬ４の位置が、図における（２）によって示される。対応して、計算された位相差ＴＡＢがマップされるＬ４上の位置が、図における「ＴＡＢ」、すなわち、Ｔ４＝１．１からＴ２＝１．３までの対応する時間の長さによって示される。Ｌ４上に示されるＴＡＢの位置は、単に例示のためであり、第１のメッセージおよび第２のメッセージに基づいてＴＡＢが計算されたとき、ＴＡＢのもたらされる位置は、ＴＡＢがＴ４＝１．１からＴ２＝１．３までの間隔内に必然的に入ることを示さないことを理解されたい。
【0080】
前述の説明によれば、第１のネットワークデバイスは、Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までの間隔内で第１のデータパケットの対応する処理を完了し、対応する第２のデータパケットを獲得する。第１のネットワークデバイスは、すべての第２のデータパケットを獲得した後に初めて、すべての第２のデータパケットを第１のネットワークデバイスのバッファにバッファリングするということではないことを理解されたい。第１のネットワークデバイスが第２のデータパケットを獲得するたびに、第１のネットワークデバイスは、第２のデータパケットが送信されるべく待機する第１のネットワークデバイスのバッファキューに第２のデータパケットをバッファリングする。したがって、第１のネットワークデバイスによる第１のデータパケットの処理、および第１のネットワークデバイスによる第２のデータパケットのバッファリングは、並行に実行される。したがって、第１のネットワークデバイスによる第２のデータパケットをバッファリングするサイクルもまた、Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までの間隔に入る。バッファリングするアクションの期間が考慮される場合、第２のデータパケットをバッファリングするサイクルの終了時刻は、Ｔ３＝２．５よりわずかに後期であってよい。しかし、そのような誤差は、本出願の技術的解決策の実装に影響を及ぼさない。したがって、本出願のこの実装の説明は、バッファリングするアクションによってもたらされる遅延を無視する。
【0081】
図３におけるＬ４を参照すると、Ｔ４＝０．１からＴ４＝１．１までのサイクル内で、第１のネットワークデバイスが、バッファａ１をスケジュールする。バッファａ１が、送信されるべきデータパケットを記憶する場合、第１のネットワークデバイスは、Ｔ４＝０．１からＴ４＝１．１までのサイクル内で第１の出口ポート経由でこれらのデータパケットを送信する。さらに、Ｔ４＝１．１において、バッファａ１に記憶されたすべてのデータパケットが、第１の出口ポート経由で送出されている、すなわち、バッファａ１内のパケットキューは、空にされている。バッファｂ１およびバッファｃ１が、それぞれ、Ｔ４＝１．１からＴ４＝２．１まで、およびＴ４＝２．１からＴ４＝３．１までの２つのサイクル内で第１のネットワークデバイスによってスケジュールされ、バッファａ１は、２つのサイクル内で第１のネットワークデバイスによってスケジュールされない。図３に示される実装において、第１のネットワークデバイスが、位相差ＴＡＢ、および第１のネットワークデバイスの内部最大処理遅延ＦＭＡＸに基づいて、第２のデータパケットがバッファリングされるべきバッファを決定してよい。具体的には、第１のネットワークデバイスは、ＴＡＢ＋ＦＭＡＸに対応するサイクルを決定し、すなわち、ＴＡＢ＋ＦＭＡＸに対応するサイクルは、Ｔ４＝１．１からＴ３＝１．５までのサイクルである。第１のネットワークデバイスは、Ｔ４＝１．１からＴ４＝２．１までのサイクル内でバッファｂ１をスケジュールすべきことを知ることができる。したがって、第１のネットワークデバイスは、ＴＡＢ＋ＦＭＡＸに対応するサイクルがバッファｂ１がスケジュールされる開始時刻（Ｔ４＝１．１）を超えていることを決定し、第１のネットワークデバイスは、第２のデータパケットをバッファリングするのにバッファｂ１を使用しない。さらに、第１のデータパケットは、バッファａ２をスケジュールするサイクル（Ｔ１＝０からＴ１＝１まで）内で第２のネットワークデバイスによって送信され、このサイクルの長さは、Ｔｃである。言い換えると、第２のネットワークデバイスが第１のデータパケットを送信する最も早期の限度時刻および最も後期の限度時刻は、それぞれ、Ｔ１＝０およびＴ１＝１である。対応して、第１のネットワークデバイスが第１のデータパケットを処理するサイクルの長さもまた、Ｔｃ（Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までの間隔）である。言い換えると、第１のネットワークデバイスがすべての第１のデータパケットを処理する最も後期の限度時刻は、Ｔ３＝２．５である。第１のネットワークデバイスは、ＴＡＢ＋ＦＭＡＸ＋Ｔｃに対応するサイクル（Ｔ４＝１．１からＴ３＝２．５までのサイクル）を決定してよい。第１のネットワークデバイスは、Ｔ４＝２．１からＴ４＝３．１までのサイクル内でバッファｃ１をスケジュールすべきことを知ることができる。ＴＡＢ＋ＦＭＡＸ＋Ｔｃに対応するサイクルの最も後期の時刻（Ｔ３＝２．５）は、バッファｃ１がスケジュールされる開始時刻（Ｔ４＝２．１）を超えている。第１のネットワークデバイスが、第２のデータパケットをバッファリングするのにバッファｃ１を使用する場合、バッファｃ１は、すべての第２のデータパケットがバッファリングされるより前に、データパケットを送信するように第１のネットワークデバイスによってスケジュールされていることが可能である。したがって、第１のネットワークデバイスは、第２のデータパケットをバッファリングするのにバッファｃ１を使用しない。したがって、第１のネットワークデバイスは、第２のデータパケットをバッファリングするのにバッファａ１を使用することを決定してよい。したがって、図３から、Ｔ３＝１．５からＴ３＝２．５までのサイクルが、すべての第２のデータパケットをキューにバッファリングするのにバッファａ１が使用されることを確実にするように、第１のネットワークデバイスがバッファｃ１をスケジュールするＬ４におけるサイクルにマップされることが見てとられることが可能である。言い換えると、Ｔ４＝２．１からＴ４＝３．１までのサイクル内で、バッファａ１内のすべてのデータパケット（第２のデータパケット）が、第１の出口ポートの出口キューに到達して、送信されるべき待機している。その後、時点Ｔ４＝３．１において、第１のネットワークデバイスのバッファが、切り換えられる。Ｔ４＝３．１からＴ４＝４．１までのサイクル内で、バッファａ１が、第１のネットワークデバイスによって再スケジュールされ、バッファａ１内のデータパケット（第２のデータパケット）が、第１の出口ポート経由で送出される。前述の実装において、最大処理遅延ＦＭＡＸが、使用される。実際のアプリケーションにおいて、ＦＭＡＸの使用には限定されず、平均処理遅延などの、遅延を処理する別の形態が使用されてよい。
【0082】
任意選択で、第１のネットワークデバイスにおいて、スケジュールされることが可能な４つバッファ、すなわち、バッファａ１、ｂ１、ｃ１、およびｄ１が存在する。前述の実装によれば、第１のネットワークデバイスは、バッファａ１、ｂ１、ｃ１、およびｄ１を巡回でスケジュールする。前述の方法によれば、第１のネットワークデバイスは、位相差ＴＡＢに基づいて、バッファｂ１もｃ１も第２のデータパケットをバッファリングするのに使用されないことを決定する。したがって、第１のネットワークデバイスは、第２のデータパケットをバッファリングするのにバッファａ１またはｄ１を使用することを決定してよい。その後、第１のネットワークデバイスは、バッファｄ１がバッファａ１よりも早期にスケジュールされることを決定してよい。したがって、第１のネットワークデバイスは、好ましくは、第２のデータパケットをバッファｄ１にバッファリングし、バッファｄ１が再スケジュールされるときに第２のデータパケットを送信する。
【0083】
任意選択で、本出願のこの実装において、第１のメッセージおよび第２のメッセージが、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスの間で転送されるプロトコルパケット内で搬送されてよい（例えば、インターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＩＰ）パケットが第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスの間で転送されるとき、第１のメッセージおよび第２のメッセージが、ＩＰパケット内で搬送されてよい）。代替として、新たなプロトコルパケットが、第１のメッセージおよび第２のメッセージを搬送すべく第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスにおいて作成されてよい。
【0084】
例えば、ＩＥＥＥ １５８８プロトコルが、第１のネットワークデバイスおよび第２のネットワークデバイスにおいて実行される。その後、第１のメッセージが、ＩＥＥＥ １５８８によって定義されるＳｙｎｃおよびＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ内で搬送されてよい。例えば、タイプ－長さ－値（ｔｙｐｅ－ｌｅｎｇｔｈ－ｖａｌｕｅ，ＴＬＶ）フィードが、第１のメッセージの内容を搬送すべくＳｙｎｃおよびＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに追加される。ＳｙｎｃおよびＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの定義および説明に関しては、ＩＥＥＥ １５８８－２００８における対応する説明、例えば、ＩＥＥＥ １５８８－２００８における表－２６を参照されたい。第２のメッセージが、ＩＥＥＥ １５８８によって定義されるＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ内で搬送されてよい。例えば、ＴＬＶフィードが、第２のメッセージの内容を搬送すべくＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージに追加される。Ｆｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージの定義および説明に関しては、ＩＥＥＥ １５８８－２００８における対応する説明、例えば、ＩＥＥＥ １５８８－２００８における表－２７を参照されたい。
【0085】
前述の実装によれば、第１のネットワークデバイスが、第２のネットワークデバイスから受信されるメッセージに基づいて位相差を決定し、第１のネットワークデバイスが、位相差を決定するとき、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンク遅延を考慮する。さらに、第１のネットワークデバイスは、位相差に基づいて、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポート経由で送信されるデータパケットをスケジュールしてよい。このようにして、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施する。
【0086】
図５は、本出願の実施形態による第１のネットワークデバイス１０００の構造の概略図である。図５に示される第１のネットワークデバイス１０００は、前述の実施形態の方法において第１のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。第１のネットワークデバイスは、通信ネットワークにおいて展開され、通信ネットワークは、第２のネットワークデバイスをさらに含む。図５に示されるとおり、第１のネットワークデバイス１０００は、受信ユニット１００２と、処理ユニット１００４と、送信ユニット１００６とを含む。
【0087】
受信ユニット１００２は、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポート経由で第２のネットワークデバイスによって送信される第１のメッセージを受信するように構成され、第１のメッセージが、位相差を測定するのに使用され、位相差が、リンク遅延が考慮された、第１のネットワークデバイスの送信ユニット１００６の複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートの複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻の間の位相差であり、リンク遅延が、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンク遅延である。
【0088】
処理ユニット１００４は、第１のメッセージに基づいて位相差を決定するように構成され、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルが、複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であり、複数の第１のバッファが、処理ユニット１００４によって巡回でスケジュールされ、複数の第２のバッファが、第２のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされる。
【0089】
処理ユニット１００４は、位相差に基づいて、送信ユニット１００６経由で送信される第２のデータパケットをスケジュールするようにさらに構成され、第２のデータパケットが、第１のデータパケットに基づいて処理ユニット１００４によって獲得されるデータパケットであり、第１のデータパケットが、第２のネットワークデバイスの第２の出口ポートから受信ユニット１００２によって受信されるデータパケットである。
【0090】
任意選択で、処理ユニット１００４が第１のメッセージに基づいて位相差を決定する前に、受信ユニット１００２が、第２のネットワークデバイスによって送信される第２のメッセージを受信するようにさらに構成され、第２のメッセージが、第１の時刻と、第２の時刻とを含み、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期であり、処理ユニット１００４により、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することに関して、処理ユニット１００４が、第１のメッセージおよび第２のメッセージに基づいて位相差を決定するように特に構成される。
【0091】
任意選択で、処理ユニット１００４が第１のメッセージに基づいて位相差を決定する前に、受信ユニット１００２が、第２のネットワークデバイスによって送信される第２のメッセージを受信するようにさらに構成され、第２のメッセージが、第１の時間差を含み、第１の時間差が、第１の時刻と第２の時刻の間の差であり、第１の時刻が、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期であり、処理ユニット１００４による、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することに関して、処理ユニット１００４が、第１のメッセージおよび第２のメッセージに基づいて位相差を決定するように特に構成される。
【0092】
任意選択で、処理ユニット１００４による、第１のメッセージおよび第２のメッセージに基づいて位相差を決定することに関して、処理ユニット１００４は、第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定すること、第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定することであって、第４の時刻が、第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、かつ第２のスイッチング時刻が、第３の時刻より後期である、決定すること、および位相差を決定することであって、位相差の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルと第１の値の間の差と等しく、第１の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、かつ第２の値が、第１の時刻と第２の時刻の間の差と第４の時刻と第３の時刻の間の差の合計と等しい、決定することを行うように特に構成される。
【0093】
任意選択で、第１のメッセージは、第１のメッセージを識別するための第１の識別子を含み、第２のメッセージは、第２のメッセージを識別するための第２の識別子を含み、第１の識別子は、第２の識別子に対応する。
【0094】
任意選択で、第１のメッセージは、第１の時刻と、第２の時刻とを含み、第１の時刻は、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻は、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、第１のスイッチング時刻は、第１の時刻より早期である。
【0095】
任意選択で、第１のメッセージは、第１の時間差を含み、第１の時間差は、第１の時刻と第２の時刻の間の差であり、第１の時刻は、第２のネットワークデバイスが第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻は、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、第１のスイッチング時刻は、第１の時刻より早期である。
【0096】
任意選択で、処理ユニット１００４による、第１のメッセージに基づいて位相差を決定することに関して、処理ユニット１００４は、第１のメッセージが受信される第３の時刻を決定すること、第３の時刻に基づいて第４の時刻を決定することであって、第４の時刻が、第１のメッセージが受信されるときにスケジュールされた複数の第１のバッファのなかの対応する第１のバッファの第２のスイッチング時刻であり、かつ第２のスイッチング時刻が第３の時刻より後期である、決定すること、および位相差を決定することであって、位相差の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルと第１の値の間の差と等しく、第１の値が、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルに対する第２の値のモジュロ演算によって戻される値と等しく、かつ第２の値が、第１の時刻と第２の時刻の間の差と第４の時刻と第３の時刻の間の差の合計と等しい、決定することを行うように特に構成される。
【0097】
任意選択で、処理ユニット１００４による、位相差に基づいて、送信ユニット１００６経由で送信される第２のデータパケットをスケジュールすることに関して、処理ユニット１００４は、位相差および処理遅延に基づいて第２のデータパケットに関する対応する第１のバッファを決定することであって、複数の第１のバッファが、対応する第１のバッファを含み、かつ処理遅延が、処理ユニット１００４による、第１のデータパケットに基づいて第２のデータパケットを決定するプロセスにおいて生じる遅延である、決定すること、および対応する第１のバッファに第２のデータパケットを記憶することを行うように特に構成される。
【0098】
第２のデータパケットが記憶された後の、対応する第１のバッファが処理ユニット１００４によってスケジュールされる第１のサイクル内で、送信ユニット１００６が、第２のデータパケットを送信する。
【0099】
図５に示される第１のネットワークデバイスが、前述の実施形態における方法において第１のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。第１のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスから受信されるメッセージに基づいて位相差を決定し、第１のネットワークデバイスは、位相差を決定するとき、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンク遅延を考慮する。さらに、第１のネットワークデバイスは、位相差に基づいて、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポート経由で送信されるデータパケットをスケジュールしてよい。このようにして、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施する。
【0100】
図６は、本出願の実施形態による第１のネットワークデバイス１１００のハードウェア構造の概略図である。図６に示される第１のネットワークデバイス１１００は、前述の実施形態における方法において第１のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。
【0101】
図６に示されるとおり、第１のネットワークデバイス１１００は、プロセッサ１１０１と、メモリ１１０２と、インタフェース１１０３と、バス１１０４とを含む。インタフェース１１０３は、有線方法で実施されても、無線方法で実施されてもよく、具体的には、ネットワークアダプタであってよい。プロセッサ１１０１、メモリ１１０２、およびインタフェース１１０３は、バス１１０４を介して接続される。
【0102】
インタフェース１１０３は、前述の実施形態における第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスの間、および第１のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの次のホップのデバイスの間で情報を送信すること、および受信することを行うように構成された、送信機と、受信機とを特に含んでよい。例えば、インタフェース１１０３は、第２のネットワークデバイスによって送信される第１のメッセージ、または第１のメッセージおよび第２のメッセージを受信することをサポートするように構成される。別の実施例として、インタフェース１１０３は、第２のネットワークデバイスによって送信されたデータパケットを受信することをサポートするように構成される。別の実施例として、インタフェース１１０３は、第１のネットワークデバイスがデータパケットを送信するのをサポートするように構成される。実施例として、インタフェース１１０３は、図４におけるプロセスＳ１０３およびＳ１０５をサポートするように構成される。プロセッサ１１０１は、前述の実施形態において第１のネットワークデバイスによって実行される処理を実行するように構成される。例えば、プロセッサ１１０１は、位相差を決定するように構成され、かつ／または本明細書において説明される技術の他のプロセスにおいて使用される。実施例として、プロセッサ１１０１は、図４におけるプロセスＳ１０４をサポートするように構成される。メモリ１１０２は、オペレーティングシステム１１０２１と、アプリケーションプログラム１１０２２とを含み、プログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するとき、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、方法実施形態における第１のネットワークデバイスの処理プロセスを完了してよい。任意選択で、メモリ１１０２は、読取り専用メモリ（英語で、Ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，略して、ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（英語で、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ，略して、ＲＡＭ）とを含む。ＲＯＭは、基本入出力システム（英語で、Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ，略して、ＢＩＯＳ）または埋め込み型システムを含む。ＲＡＭは、アプリケーションプログラムと、オペレーティングシステムとを含む。第１のネットワークデバイス１１００が実行される必要があるとき、ＢＩＯＳにおけるブートローダ、またはＲＯＭに組み込まれた埋め込み型システムが、システムを開始させるように起動し、かつ第１のネットワークデバイス１１００を通常の実行状態に入れるように起動するのに使用される。通常の実行状態に入った後、第１のネットワークデバイス１１００は、方法実施形態における第１のネットワークデバイスの処理プロセスを完了するようにＲＡＭにおけるアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを実行する。
【0103】
図６は、第１のネットワークデバイス１１００の簡略化された設計を示すに過ぎないものと理解されてよい。実際のアプリケーションにおいて、第１のネットワークデバイスは、任意の数量のインタフェース、プロセッサ、またはメモリを含んでよい。
【0104】
図７は、本出願の実施形態による別の第１のネットワークデバイス１２００のハードウェア構造の概略図である。図７に示される第１のネットワークデバイス１２００は、前述の実施形態の方法において第１のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。
【0105】
図７に示されるとおり、第１のネットワークデバイス１２００は、メイン制御ボード１２１０と、インタフェースボード１２３０と、スイッチングボード１２２０と、インタフェースボード１２４０とを含む。メイン制御ボード１２１０、インタフェースボード１２３０および１２４０、ならびにスイッチングボード１２２０は、通信のためにシステムバスを介してシステムバックボードに接続される。メイン制御ボード１２１０は、システム管理、デバイスメンテナンス、およびプロトコル処理などの機能を完了するように構成される。スイッチングボード１２２０は、インタフェースボード（インタフェースボードは、ラインカードまたはサービスボードとも呼ばれる）間でデータを交換するように構成される。インタフェースボード１２３０および１２４０は、様々なサービスインタフェース（例えば、ＰＯＳインタフェース、ＧＥインタフェース、およびＡＴＭインタフェース）を提供すること、およびデータパケットを転送することを行うように構成される。
【0106】
インタフェースボード１２３０は、中央処理ユニット１２３１と、転送エントリメモリ１２３４と、物理インタフェースカード１２３３と、ネットワークプロセッサ１２３２とを含んでよい。中央処理ユニット１２３１は、インタフェースボードを制御し、管理すること、およびメイン制御ボード上の中央処理ユニットと通信することを行うように構成される。転送エントリメモリ１２３４は、転送エントリを記憶するように構成される。物理インタフェースカード１２３３は、トラフィックを受信すること、および送信することを行うように構成される。ネットワークメモリ１２３２は、転送エントリに基づいて、トラフィックを受信すること、および送信することを行うよう物理インタフェースカード１２３３を制御するように構成される。
【0107】
具体的には、物理インタフェースカード１２３３は、第２のネットワークデバイスによって送信される第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）を受信すること、および第２のネットワークデバイスによって送信されるデータパケットを受信することを行うように構成される。物理インタフェースカード１２３３は、第１のネットワークデバイスの次のホップのネットワークデバイスにデータパケットを転送するようにさらに構成される。
【0108】
第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）およびデータパケットを受信した後、物理インタフェースカード１２３３は、第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）およびデータパケットを、中央処理ユニット１２３１経由で中央処理ユニット１２１１に送信する。中央処理ユニット１２１１は、第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）およびデータパケットを処理する。
【0109】
中央処理ユニット１２１１は、位相差を決定するようにさらに構成される。
【0110】
中央処理ユニット１２３１は、転送エントリメモリ１２３４内の転送エントリを獲得するようネットワークメモリ１２３２を制御するようにさらに構成され、中央処理ユニット１２３１は、物理インタフェースカード１２３３経由で伝送パス上の次のホップのネットワークデバイスにデータパケットを転送するようネットワークメモリ１２３２を制御するようにさらに構成される。
【0111】
インタフェースボード１２４０上の動作は、本発明のこの実施形態におけるインタフェースボード１２３０上の動作と同一であることを理解されたい。簡潔のため、詳細が説明されることはない。この実施形態における第１のネットワークデバイス１２００は、前述の方法実施形態における機能および／または様々な実施されるステップに対応してよいことを理解されたい。詳細がここで説明されることはない。
【0112】
さらに、１つまたは複数のメイン制御ボードが存在してよいことに留意されたい。複数のメイン制御ボードが存在する場合、メイン制御ボードは、活性のメイン制御ボードと、バックアップメイン制御ボードとを含んでよい。１つまたは複数のインタフェースボードが存在してよい。より強力なデータ処理能力を有する第１のネットワークデバイスは、より多くのインタフェースボードを提供する。また、インタフェースボード上に１つまたは複数の物理インタフェースカードが存在してもよい。スイッチングボードも、１つまたは複数のスイッチングボードも存在しなくてよい。複数のスイッチングボードが存在する場合、負荷分散と冗長性バックアップとが、スイッチングボードによって一緒に実施されてよい。集中型転送アーキテクチャにおいて、第１のネットワークデバイスは、スイッチングボードを必要としないことがあり、インタフェースボードが、システム全体のサービスデータ処理機能を引き受ける。分散型転送アーキテクチャにおいて、第１のネットワークデバイスは、少なくとも１つのスイッチングボードを有してよい。複数のインタフェースボード間のデータは、大容量データ交換および処理能力を提供するようにスイッチングボードを介して交換される。したがって、分散型アーキテクチャにおける第１のネットワークデバイスのデータアクセスおよび処理能力は、集中型アーキテクチャにおけるデバイスのものより大きい。使用されるべき特定のアーキテクチャは、特定のネットワーキング展開シナリオに依存し、本明細書において限定されることはない。
【0113】
さらに、本出願の実施形態は、前述の第１のネットワークデバイスによって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体を提供する。コンピュータソフトウェア命令は、前述の方法実施形態を実行するために設計されたプログラムを含む。
【0114】
図８は、本出願の実施形態による第２のネットワークデバイス２０００の構造の概略図である。図８に示される第２のネットワークデバイス２０００は、前述の実施形態における方法において第２のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。第２のネットワークデバイスは、通信ネットワークにおいて展開され、通信ネットワークは、第１のネットワークデバイスをさらに含む。図８に示されるとおり、第１のネットワークデバイス２０００は、処理ユニット２００４と、送信ユニット２００６とを含む。
【0115】
処理ユニット２００４は、第１のメッセージを生成するように構成され、第１のメッセージが、位相差を決定するよう第１のネットワークデバイスをトリガするのに使用され、位相差が、リンク遅延が考慮された、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポートの複数の第１のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻と、第２のネットワークデバイスの送信ユニット２００６の複数の第２のバッファのうちの１つのバッファのスイッチング時刻との間の位相差であり、リンク遅延が、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンク遅延である。
【0116】
送信ユニット２００６が、第１のネットワークデバイスに第１のメッセージを送信するように構成され、複数の第１のバッファに関するスイッチングサイクルが、複数の第２のバッファに関するスイッチングサイクルと同一であり、複数の第１のバッファが、第１のネットワークデバイスによって巡回でスケジュールされ、複数の第２のバッファが、処理ユニット２００４によって巡回でスケジュールされる。
【0117】
任意選択で、処理ユニット２００４は、第２のメッセージを生成するようにさらに構成され、第２のメッセージが、第１の時刻と、第２の時刻とを含み、第１の時刻が、送信ユニット２００６が第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファのなかの第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期であり、送信ユニット２００６が、第１のネットワークデバイスに第２のメッセージを送信するようにさらに構成される。
【0118】
任意選択で、処理ユニット２００４は、第２のメッセージを生成するようにさらに構成され、第２のメッセージが、第１の時間差を含み、第１の時間差が、第１の時刻と第２の時刻の間の差であり、第１の時刻が、送信ユニット２００６が第１のメッセージを送信する時刻であり、第２の時刻が、第１のメッセージが送信されるときにスケジュールされた複数の第２のバッファにおける第２のバッファの第１のスイッチング時刻であり、第１のスイッチング時刻が、第１の時刻より早期であり、送信ユニット２００６が、第１のネットワークデバイスに第２のメッセージを送信するようにさらに構成される。
【0119】
任意選択で、第１のメッセージは、第１のメッセージを識別するための第１の識別子を含み、第２のメッセージは、第２のメッセージを識別するための第２の識別子を含み、第１の識別子は、第２の識別子に対応する。
【0120】
図８に示される第２のネットワークデバイスは、前述の実施形態の方法において第２のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。第１のネットワークデバイスは、第２のネットワークデバイスから受信されるメッセージに基づいて位相差を決定し、第１のネットワークデバイスが、位相差を決定するとき、第２のネットワークデバイスから第１のネットワークデバイスまでのリンク遅延を考慮する。さらに、第１のネットワークデバイスは、位相差に基づいて、第１のネットワークデバイスの第１の出口ポート経由で送信されるデータパケットをスケジュールしてよい。このようにして、第１のネットワークデバイスと第２のネットワークデバイスとは、時間同期なしにデータパケットのキューイングおよび転送を実施する。
【0121】
図９は、本出願の実施形態による第２のネットワークデバイス２１００のハードウェア構造の概略図である。図９に示される第２のネットワークデバイス２１００は、前述の実施形態における方法において第２のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。
【0122】
図９に示されるとおり、第２のネットワークデバイス２１００は、プロセッサ２１０１と、メモリ２１０２と、インタフェース２１０３と、バス２１０４とを含む。インタフェース２１０３は、有線方法で実施されても、無線方法で実施されてもよく、具体的には、ネットワークアダプタであってよい。プロセッサ２１０１、メモリ２１０２、およびインタフェース２１０３は、バス２１０４を介して接続される。
【0123】
インタフェース２１０３は、具体的には、前述の実施形態における第２のネットワークデバイスと第１のネットワークデバイスの間で情報またはデータを送信すること、および受信することを行うように構成された、送信機と、受信機とを特に含んでよい。例えば、インタフェース２１０３は、第１のネットワークデバイスに第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）を送信することをサポートするように構成される。別の実施例として、インタフェース２１０３は、第１のネットワークデバイスにデータパケットを送信することをサポートするように構成される。実施例として、インタフェース２１０３は、図４におけるプロセスＳ１０２をサポートするように構成される。プロセッサ２１０１は、前述の実施形態において第２のネットワークデバイスによって実行される処理を実行するように構成される。例えば、プロセッサ２１０１は、第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）を生成するように構成され、かつ／または本明細書において説明される技術の他のプロセスにおいて使用される。実施例として、プロセッサ２１０１は、図４におけるプロセスＳ１０１をサポートするように構成される。メモリ２１０２は、オペレーティングシステム２１０２１と、アプリケーションプログラム２１０２２とを含み、プログラム、コード、または命令を記憶するように構成される。プログラム、コード、または命令を実行するとき、プロセッサまたはハードウェアデバイスは、方法実施形態における第２のネットワークデバイスの処理プロセスを完了してよい。任意選択で、メモリ２１０２は、読取り専用メモリ（英語で、Ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，略して、ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（英語で、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ，略して、ＲＡＭ）とを含んでよい。ＲＯＭは、基本入出力システム（英語で、Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ，略して、ＢＩＯＳ）または埋め込み型システムを含む。ＲＡＭは、アプリケーションプログラムと、オペレーティングシステムとを含む。第２のネットワークデバイス２１００が実行される必要があるとき、ＢＩＯＳにおけるブートローダ、またはＲＯＭに組み込まれた埋め込み型システムが、システムを開始させるように起動し、かつ第２のネットワークデバイス２１００を通常の実行状態に入れるように起動するのに使用される。通常の実行状態に入った後、第２のネットワークデバイス２１００は、方法実施形態における第２のネットワークデバイスの処理プロセスを完了するようにＲＡＭにおけるアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを実行する。
【0124】
図９は、第２のネットワークデバイス２１００の簡略化された設計を示すに過ぎないものと理解されてよい。実際のアプリケーションにおいて、第２のネットワークデバイスは、任意の数量のインタフェース、プロセッサ、またはメモリを含んでよい。
【0125】
図１０は、本出願の実施形態による別の第２のネットワークデバイス２２００のハードウェア構造の概略図である。図１０に示される第２のネットワークデバイス２２００は、前述の実施形態の方法において第２のネットワークデバイスによって実行される対応するステップを実行してよい。
【0126】
図１０に示されるとおり、第２のネットワークデバイス２２００は、メイン制御ボード２２１０と、インタフェースボード２２３０と、スイッチングボード２２２０と、インタフェースボード２２４０とを含む。メイン制御ボード２２１０、インタフェースボード２２３０および２２４０、ならびにスイッチングボード２２２０は、通信のためにシステムバスを介してシステムバックボードに接続される。メイン制御ボード２２１０は、システム管理、デバイスメンテナンス、およびプロトコル処理などの機能を完了するように構成される。スイッチングボード２２２０は、インタフェースボード（インタフェースボードは、ラインカードまたはサービスボードとも呼ばれる）間でデータを交換するように構成される。インタフェースボード２２３０および２２４０は、様々なサービスインタフェース（例えば、ＰＯＳインタフェース、ＧＥインタフェース、およびＡＴＭインタフェース）を提供すること、およびデータパケットを転送することを行うように構成される。
【0127】
インタフェースボード２２３０は、中央処理ユニット２２３１と、転送エントリメモリ２２３４と、物理インタフェースカード２２３３と、ネットワークプロセッサ２２３２とを含んでよい。中央処理ユニット２２３１は、インタフェースボードを制御し、管理すること、およびメイン制御ボード上の中央処理ユニットと通信することを行うように構成される。転送エントリメモリ２２３４は、転送エントリを記憶するように構成される。物理インタフェースカード２２３３は、トラフィックを受信すること、および送信することを行うように構成される。ネットワークメモリ２２３２は、転送エントリに基づいて、トラフィックを受信すること、および送信することを行うよう物理インタフェースカード２２３３を制御するように構成される。
【0128】
具体的には、物理インタフェースカード２２３３は、第１のネットワークデバイスに第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）を送信するように構成される。物理インタフェースカード２２３３は、第１のネットワークデバイスにデータパケットを送信するようにさらに構成される。さらに、物理インタフェースカード２２３３は、第２のネットワークデバイスの以前のホップのネットワークデバイスによって送信されるデータパケットを受信するようにさらに構成される。
【0129】
第２のネットワークデバイスの以前のホップのネットワークデバイスによって送信されるデータパケットを受信した後、物理インタフェースカード２２３３は、中央処理ユニット２２３１経由で中央処理ユニット２２１１にデータパケットを送信する。中央処理ユニット２２１１は、データパケットを処理する。
【0130】
中央処理ユニット２２１１は、第１のメッセージ（または第１のメッセージおよび第２のメッセージ）を生成するように構成される。
【0131】
中央処理ユニット２２３１は、転送エントリメモリ２２３４内の転送エントリを獲得するようネットワークメモリ２２３２を制御するようにさらにさらに構成され、中央処理ユニット２２３１は、物理インタフェースカード２２３３経由でトラフィックを受信すること、および送信することを行うようネットワークメモリ２２３２を制御するようにさらに構成される。
【0132】
インタフェースボード２２４０上の動作は、本発明のこの実施形態におけるインタフェースボード２２３０上の動作と同一であることを理解されたい。簡潔のため、詳細が説明されることはない。この実施形態における第２のネットワークデバイス２２００は、前述の方法実施形態における機能および／または様々な実施されるステップに対応してよいことを理解されたい。詳細がここで説明されることはない。
【0133】
さらに、１つまたは複数のメイン制御ボードが存在してよいことに留意されたい。複数のメイン制御ボードが存在する場合、メイン制御ボードは、活性のメイン制御ボードと、バックアップメイン制御ボードとを含んでよい。１つまたは複数のインタフェースボードが存在してよい。より強力なデータ処理能力を有する第２のネットワークデバイスは、より多くのインタフェースボードを提供する。また、インタフェースボード上に１つまたは複数の物理インタフェースカードが存在してもよい。スイッチングボードも、１つまたは複数のスイッチングボードも存在しなくてよい。複数のスイッチングボードが存在する場合、負荷分散と冗長性バックアップとが、スイッチングボードによって一緒に実施されてよい。集中型転送アーキテクチャにおいて、第２のネットワークデバイスは、スイッチングボードを必要としないことがあり、インタフェースボードが、システム全体のサービスデータ処理機能を引き受ける。分散型転送アーキテクチャにおいて、第２のネットワークデバイスは、少なくとも１つのスイッチングボードを有してよい。複数のインタフェースボード間のデータは、大容量データ交換および処理能力を提供するようにスイッチングボードを介して交換される。したがって、分散型アーキテクチャにおける第２のネットワークデバイスのデータアクセスおよび処理能力は、集中型アーキテクチャにおけるデバイスのものより優れている。使用されるべき特定のアーキテクチャは、特定のネットワーキング展開シナリオに依存し、本明細書において限定されることはない。
【0134】
さらに、本出願の実施形態は、前述の第２のネットワークデバイスによって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体を提供する。コンピュータソフトウェア命令は、前述の方法実施形態を実行するために設計されたプログラムを含む。
【0135】
本出願の実施形態は、ネットワークシステムをさらに含む。ネットワークシステムは、第１のネットワークデバイスと、第２のネットワークデバイスとを含む。第１のネットワークデバイスは、図５、図６、または図７における第１のネットワークデバイスであり、第２のネットワークデバイスは、図８、図９、または図１０における第２のネットワークデバイスである。
【0136】
本出願において開示される内容と組み合わせて説明される方法ステップまたはアルゴリズムステップは、ハードウェアによって実施されてよく、またはソフトウェア命令を実行することによってプロセッサによって実施されてよい。ソフトウェア命令は、対応するソフトウェアモジュールによって形成されてよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、着脱可能の磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、または当技術分野において知られる他の任意の形態の記憶媒体に配置されてよい。例えば、記憶媒体は、プロセッサが、記憶媒体から情報を読み取ること、または記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。無論、記憶媒体は、プロセッサの構成要素であってよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣに配置されてよい。さらに、ＡＳＩＣは、ユーザ機器に配置されてよい。無論、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ機器内にディスクリートの構成要素として存在してよい。
【0137】
前述の１つまたは複数の実施例において、本出願において説明される機能は、ハードウェアによって実施されても、ソフトウェアによって実施されてもよいことが、当業者は認識されよう。本発明がソフトウェアによって実施される場合、前述の機能は、コンピュータ可読媒体に記憶されても、コンピュータ可読媒体において１つもしくは複数の命令またはコードとして送信されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を含み、通信媒体が、１つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易化する任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用コンピュータまたは専用コンピュータがアクセス可能な任意の利用可能な媒体であってよい。
【0138】
本出願の目的、技術的解決策、および有益な効果は、前述の特定の実装において詳細にさらに説明される。前述の説明は、本出願の特定の実装に過ぎないことを理解されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】