CN100466652C - 一种对消息的编解码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对消息进行编码和解码方法,该方法在对消息的ASN.1描述中,对于所包含信息描述单元IE在不同的协议版本中有区别的PDU,分别设置针对不同协议版本的版本名称和该协议版本对应的数据特征描述;当对该消息编码和解码时,对于该消息中具有至少两个不同版本名称的PDU,根据对端网元的协议版本标识读取该PDU对应的版本名称和对应的数据特征描述,根据该数据特征描述对该PDU编码和解码;对于该消息中具有单一版本名称的PDU,直接读取该PDU对应的数据特征描述,根据该数据特征描述对该PDU编码和解码。本方法可以较低的成本使利用不同通讯协议版本进行通讯的网元之间实现完全互通。

Description

一种对消息的编解码方法
技术领域
本发明涉及通用移动电信系统(UMTS)中通讯接口的编解码技术,尤其涉及一种对消息的编解码方法。
背景技术
目前,通用移动电信系统(UMTS)由核心网(CN)、无线接入网(UTRAN)和用户装置(UE)组成,其中UTRAN又包括许多通过Iu接口连接到CN的RNS,一个RNS包括一个RNC和至少一个Node B。Node B通过Iub接口连接RNC,各个RNS中的RNC通过Iur接口连接。上述的CN、UE、RNS、RNC和Node B统称为网元,上述的Iu接口、Iub接口和Iur接口统称为Iux接口。Iux接口上装载有通讯协议,通过Iux接口和Iux接口上的通讯协议,各个网元之间可进行有效的通讯。
Iux接口上的通讯协议利用抽象语法名称(ASN.1,Abstract Syntax NotationOne)描述单元对各个协议消息的数据特征进行描述。通讯协议中的消息由协议数据单元(PDU)组成,且消息中的PDU为分层结构,上层PDU的数据特征由信息单元(IE,Information Element)和下层PDU来标识,最底层PDU的数据特征由IE标识。在ASN.1描述单元中,针对协议中的每一条消息的数据特征都有对应的描述。下面举例说明R4协议中一条协议消息的ASN.1描述,其ASN.1描述单元中关于该协议消息的结构和内容如图1A所示:其中第一部分为组成该协议消息的各个PDU的数据特征,其中包括多个字段,每一字段都对应一个PDU的名称和对该PDU数据特征的描述:其中第一个PDU的名称为PDU1,该PDU1的数据特征为IE1;第二个PDU的名称为PDU2,该PDU2的数据特征为IE2、IE3和PDU3,PDU3为PDU2的下层PDU;第三个PDU的名称为PDU3,该PDU3的数据特征为IE5。第二部分为该协议消息中各个PDU的ID和相互位置说明,其中也包括多个字段,每个字段都对应一个PDU的ID、该PDU的名称以及该PDU在消息中的位置关系,由于消息中的PDU为分层结构,因此各个PDU由高层到底层的结构位置以及相互位置由位置关系来标识。
当网元在发送消息时,按照ASN.1描述中的PDU的位置关系,依次读取PDU的标识,根据该PDU标识对应的名称获取该PDU的数据特征,再根据该PDU的数据特征将所要发送的消息编码成对应的输出比特流;当网元在接收消息比特流时,按照ASN.1描述中的PDU的位置关系,从高层PDU开始,依次读取PDU的标识,根据该PDU标识对应的名称获取该PDU的数据特征,再根据该PDU标识和数据特征将收到的包含有PDU标识的消息比特流解码成对应的PDU。
但是,当前针对Iux接口上的通讯协议,第三代合作项目组织(3GPP)提出了多种版本,例如:R99版本、R4版本和R5版本等。这些协议版本中针对消息的ASN.1描述不是完全相同的。例如,对于上述的同一条消息,在R99协议中的ASN.1描述如图1B所示,其中对于PDU2数据特征为:IE2、IE3、IE4和PDU3,对于PDU3的数据特征为:IE5和IE6,与R4协议中该消息的数据特征有所不同,这就会导致使用这两个版本协议的网元在这条消息上无法完全互通。因此不同协议版本间的ASN.1描述不能完全兼容,如果两个不同的网元使用不同版本的通讯协议对消息进行编解码,则这两个网元之间只能互通部分信息,无法实现完全互通。针对这个问题,目前业界提出了一种解决方案,参见图2:
在一个网元中同时利用多个协议版本的ASN.1描述单元描述消息的数据特征,将该多个协议版本的ASN.1描述单元添加到网元的协议容器中,并针对每个协议版本的ASN.1描述单元开发相对应的编解码模块。当本端网元向对端网元发送消息时,判断对端网元所用的通讯协议版本,调用与该协议版本相对应的编解码模块,该编解码模块根据对应的ASN.1描述对需要发送的消息进行编码,并发送编码后的消息比特流;当本端网元收到对端网元的消息比特流时,判断对端网元所用的通讯协议版本,调用该协议版本对应的编解码单元,该编解码单元根据对应的ASN.1描述对接收到的消息比特流进行解码。
但是,由于不同协议版本的ASN.1描述单元中,大部分的描述内容是相同的,只有较少的描述有区别,因此在一个网元上使用多套ASN.1描述单元,本身是对网元资源的浪费;并且,对于每一套ASN.1描述单元,必须开发一套编解码模块与其配合工作,因此工作量很大,浪费人力资源,并由此导致网元成本偏高。另外,由于开发多套编解码单元,占用大量的系统空间,系统资源浪费严重,同时导致系统运行不稳定;在进行系统测试时,需要针对每一套编解码单元进行操作,因此带来测试的困难。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的是提供一种对消息的编解码方法,以较低的成本使利用不同通讯协议版本进行通讯的网元之间实现完全互通。
为了实现上述目的,本发明的技术方案具体是这样实现的:
一种对消息进行编码的方法,该编码方法在本端网元对消息中协议数据单元PDU的抽象语法名称ASN.1描述中,对于包含的信息描述单元IE在不同的协议版本中有区别的PDU,分别设置针对不同协议版本的版本名称和该协议版本对应的数据特征描述;
当本端网元向对端网元发送消息并对该消息中的PDU编码时,对于具有至少两个不同版本名称的PDU,首先根据对端网元的协议版本标识读取该PDU对应的版本名称和该版本名称对应的数据特征描述,然后根据该数据特征描述将该PDU编码为消息比特流;对于具有单一版本名称的PDU,直接读取该PDU对应的数据特征描述,根据该数据特征描述将该PDU编码为消息比特流。
作为本发明所述编码方法的一种优选方案,所述的消息为通用移动电信系统UMTS中IuX接口的协议消息。且所述的协议版本为Iux接口上的R99协议、R4协议或R5协议。
作为本发明所述编码方法的另一种优选方案,所述的ASN.1描述设置在本端网元的协议容器中。
作为本发明所述编码方法的又一种优选方案,所述对端网元的协议版本标识预先设置在本端网元中。
在本发明所述编码方法中,所述本端网元向对端网元发送消息并对该消息中PDU进行编码的过程进一步包括:
根据ASN.1所描述的PDU在该消息中的位置关系,依次对该PDU进行编码。
并且,如果所述读取的PDU数据特征描述中包括下层PDU,则继续读取该下层PDU的数据特征,将该下层PDU的数据特征作为该PDU数据特征的一部分进行编码。
一种对消息进行解码的方法,该解码方法在本端网元对消息中协议数据单元PDU的抽象语法名称ASN.1描述中,对于包含的信息描述单元IE在不同的协议版本中有区别的PDU,分别设置针对不同协议版本的版本名称和该协议版本对应的数据特征描述;
当本端网元接收来自对端网元的消息比特流并依据本端网元对消息中PDU的ASN.1描述解码该消息比特流时,对于具有至少两个不同版本名称的PDU,首先根据对端网元的协议版本标识读取该PDU对应的版本名称和该版本名称对应的数据特征描述,然后根据该数据特征描述将消息比特流解码成PDU;对于具有单一版本名称的PDU,直接读取该PDU对应的数据特征描述,根据该数据特征描述将消息比特流解码成PDU。
作为本发明所述解码方法的一种优选方案,所述的消息为通用移动电信系统UMTS中IuX接口的协议消息。且所述的协议版本为Iux接口上的R99协议、R4协议或R5协议。
作为本发明所述解码方法的另一种优选方案,所述的ASN.1描述设置在本端网元的协议容器中。
作为本发明所述解码方法的又一种优选方案,所述对端网元的协议版本标识预先设置在本端网元中。
在本发明所述解码方法中,所述本端网元接收来自对端网元的消息比特流并依据本端网元对消息中PDU的ASN.1描述解码该消息比特流的过程进一步包括:
根据ASN.1所描述的PDU在该消息中的位置关系,将收到的消息比特流依次解码成对应的PDU。
并且,如果所述读取的PDU数据特征描述中包括下层PDU,则继续读取该下层PDU的数据特征,将该下层PDU的数据特征作为该PDU数据特征的一部分进行解码。
由于本发明将多种协议版本的ASN.1描述集成在一套ASN.1描述单元中,根据对端网元的协议版本获取ASN.1描述单元中该协议版本对应的数据特征,并依照该数据特征进行编解码,从而使得利用不同版本通讯协议的网元之间实现完全互通;同时,由于本发明所述的方法只需针对该ASN.1描述单元设置一套编解码模块,大大降低了开发编解码模块的工作量,节约人力资源,大大降低成本,由于只有一套编解码模块进行编解码,可以提高系统运行的稳定性,降低测试难度。
另外,由于当前网络正处于使用R99协议版本的网元向使用R4协议版本的网元升级的过渡阶段,如果使用R99协议版本的网元和使用R4协议版本的网元不能完全互通,则需要将全网的R99网元同时升级到R4网元,这对网络运行影响很大,而且在经济成本较高。利用本发明的方法可以使不同版本的网元完全互通,在协议升级过程中可以逐渐更换升级现有网络中的网元。并且可以使客户在一个网络中使用不同厂家的网元设备。
附图说明
图1A为R4协议中一条消息的ASN.1描述单元结构图;
图1B为R99协议中对同一条消息的ASN.1描述单元结构图;
图2为现有技术中不同版本协议的网元之间实现完全互通的结构框图;
图3为本发明网元之间实现完全互通的结构框图;
图4为本发明的ASN.1描述单元对同一条消息的ASN.1描述单元结构图;
图5为本发明所述编解码模块对消息的编码流程图;
图6为本发明所述编解码模块对消息的解码流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的实施方法。
由于在协议容器中添加或者删除协议数据单元不会对兼容性产生影响,因此可以将多个版本的ASN.1描述集成在一个单元加入到协议容器中。如图3所示,本发明在网元的协议容器中设置一个ASN.1描述单元,该ASN.1描述单元集成了多种版本的ASN.1描述,用于描述多种版本消息的数据特征;与该ASN.1描述单元对应,本发明开发了一个编解码模块,根据ASN.1描述单元的描述特征,对消息进行编解码。在ASN.1描述单元中,对于同一消息的同一个PDU中,如果不同的协议版本的IE描述有区别,例如图1A和图1B所描述的消息中的PDU2和PDU3,则本发明所述的ASN.1描述单元对于该条消息的该PDU描述中,保持该PDU的位置和标识不变,但对该PDU进行重命名,针对不同的协议版本为该PDU设置不同的名称和对应版本的数据特征描述,从而使一个ASN.1描述单元中包括不同协议版本的ASN.1描述。
例如,对于图1A和图1B所描述的消息,本发明的ASN.1描述单元对其PDU的数据特征的描述如图4所示,其中在第一部分中:
PDU2重新设置为PDU2-R4和PDU2-R99两个名称,并分别对应两个版本的数据特征描述,其中PDU2-R4对应R4协议的数据特征:IE2、IE3和PDU3-R4,PDU2-R99对应R99协议的数据特征:IE2、IE3、IE4和PDU3-R99;PDU3重新设置为PDU3-R4和PDU3-R99两个名称,并分别对应两个版本的数据特征描述,其中PDU3-R4对应R4协议的数据特征:IE5,PDU2-R99对应R99协议的数据特征:IE5和IE6。
在第二部分中,PDU2-R4和PDU2-R99共同对应一个标识,即PDU2标识;PDU3-R4和PDU3-R99共同对应一个标识,即PDU3标识。
如果R5版本中,对上述同一条消息的PDU2的描述也有区别,则再为PDU2设置一个R5版本的名称PDU2-R5,并设置R5版本对该PDU2描述的数据特征。
由于上述的ASN.1描述单元可集成多种协议版本的ASN.1描述,因此,针对该ASN.1描述单元只需开发一套对应的编解码模块,即可根据ASN.1描述单元对消息数据特征的描述进行编解码。
为了实现不同网元接口之间的互通,本发明针对每一接口,在网元中设置对端网元的协议版本标识。基于上述的ASN.1描述单元和对端网元的通讯协议版本标识,网元在发送和接收消息时进行编码和解码的过程如下:
如图5所示,当网元发送消息时,编解码模块对消息的编码流程包括:
步骤51、网元按照ASN.1描述中的PDU的位置关系,将第一个PDU作为当前PDU。
步骤52、读取当前PDU的标识,判断当前读取的PDU标识对应的PDU名称是否为一个,如果是,则执行步骤53;否则,执行步骤54。
步骤53、读取该PDU标识对应的PDU名称,根据该PDU名称在ASN.1描述单元的第一部分中获取该PDU的数据特征,依照该PDU的标识和数据特征,将需要发送的数据编码成对应比特流,该比特流中包括该PDU标识,执行步骤57。
步骤54~步骤55、读取预先设置的对端网元的协议版本标识,从当前PDU标识对应的多个PDU名称中读取与对端网元协议版本标识对应的PDU名称。
步骤56、根据所述PDU名称在ASN.1描述单元的第一部分中获取该PDU的数据特征,依照该PDU的标识和数据特征,将需要发送的数据编码成对应的比特流,该比特流包括该PDU的标识。
步骤57、判断该消息描述中的PDU是否读完,如果是,则结束编码流程,否则,将下一个PDU作为当前PDU,返回步骤52。
在上述步骤53或步骤56中,如果所获取的PDU的数据特征中包括下层PDU,例如上述消息中的PDU2-R4中包括了PDU3-R4,PDU2-R99中包括了PDU3-R99,则继续获取该下层PDU的数据特征,再将该下层PDU的数据特征作为该PDU数据特征的一部分进行编码,即依照该下层PDU的数据特征和该PDU其他数据特征进行编码。
例如,对于上述的消息,当读取到PDU2标识时,由于PDU2标识对应两个PDU名称:PDU2-R4和PDU2-R99,因此,读取预先设置的对端网元的协议版本标识,如果该协议版本标识为R99,则在ASN.1描述单元的第一部分中获取PDU2-R99对应的数据特征:IE2、IE3、IE4和PDU3-R99;接着获取PDU3-R99的数据特征:IE5和IE6;最后依照数据特征:IE2、IE3、IE4、IE5和IE6,将输出的数据编码成对应比特流。
解码流程与上述编码流程类似,如图6所示,当网元接收消息比特流时,编解码模块对消息比特流的解码流程包括:
步骤61、网元参照ASN.1描述单元对该消息的描述,根据该消息PDU的位置关系,将第一个PDU作为当前PDU。
步骤62、读取当前PDU的标识,判断当前读取的PDU标识对应的PDU名称是否为一个,如果是,则执行步骤63;否则,执行步骤64。
步骤63、读取该PDU标识对应的PDU名称,根据该PDU名称在ASN.1描述单元的第一部分中获取该PDU的数据特征,依照该PDU标识和该PDU的数据特征,将收到的包含该PDU标识的消息比特流解码成对应的PDU,执行步骤67。
步骤64~步骤65、读取预先设置的对端网元的协议版本标识,从当前PDU标识对应的多个PDU名称中读取与对端网元协议版本标识对应的PDU名称。
步骤66、根据所述PDU名称在ASN.1描述单元的第一部分中获取该PDU的数据特征,依照该PDU标识和该PDU的数据特征,将收到的包含该PDU标识的消息比特流解码成对应的PDU。
步骤67、判断该消息描述中的PDU是否读完,如果是,则结束解码流程,否则,将下一个PDU作为当前PDU,返回步骤62。
与编码流程类似,在上述步骤63或步骤66中,如果所获取的PDU的数据特征中包括下层PDU,例如上述消息中的PDU2-R4中包括了PDU3-R4,PDU2-R99中包括了PDU3-R99,则继续获取该下层PDU的数据特征,再将该下层PDU的数据特征作为该PDU数据特征的一部分进行解码,即依照该下层PDU的数据特征和该PDU其他数据特征进行解码。
上述实施例只例举了R99和R4协议的兼容处理方法,对于其他版本协议之间的兼容同样可以使用该方法。
本发明所述的编解码方法不只局限与对UMTS中的IuX接口,也同样适用于其他利用ASN.1描述进行编解码的接口。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1、一种对消息进行编码的方法,其特征在于,该方法在本端网元对消息中协议数据单元PDU的抽象语法名称ASN.1描述中,对于包含的信息描述单元IE在不同的协议版本中有区别的PDU,分别设置针对不同协议版本的版本名称和该协议版本对应的数据特征描述;
当本端网元向对端网元发送消息并对该消息中的PDU编码时,对于具有至少两个不同版本名称的PDU,首先根据对端网元的协议版本标识读取该PDU对应的版本名称和该版本名称对应的数据特征描述,然后根据该数据特征描述将该PDU编码为消息比特流;对于具有单一版本名称的PDU,直接读取该PDU对应的数据特征描述,根据该数据特征描述将该PDU编码为消息比特流。
2、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的消息为通用移动电信系统UMTS中IuX接口的协议消息。
3、如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的协议版本为Iux接口上的R99协议、R4协议或R5协议。
4、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的ASN.1描述设置在本端网元的协议容器中。
5、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对端网元的协议版本标识预先设置在本端网元中。
6、如权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述本端网元向对端网元发送消息并对该消息中PDU进行编码的过程进一步包括:
根据ASN.1所描述的PDU在该消息中的位置关系,依次对该PDU进行编码。
7、如权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,如果所述读取的PDU数据特征描述中包括下层PDU,则继续读取该下层PDU的数据特征,将该下层PDU的数据特征作为该PDU数据特征的一部分进行编码。
8、一种对消息进行解码的方法,其特征在于,该方法在本端网元对消息中协议数据单元PDU的抽象语法名称ASN.1描述中,对于包含的信息描述单元IE在不同的协议版本中有区别的PDU,分别设置针对不同协议版本的版本名称和该协议版本对应的数据特征描述;
当本端网元接收来自对端网元的消息比特流并依据本端网元对消息中PDU的ASN.1描述解码该消息比特流时,对于具有至少两个不同版本名称的PDU,首先根据对端网元的协议版本标识读取该PDU对应的版本名称和该版本名称对应的数据特征描述,然后根据该数据特征描述将消息比特流解码成PDU;对于具有单一版本名称的PDU,直接读取该PDU对应的数据特征描述,根据该数据特征描述将消息比特流解码成PDU。
9、如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述的消息为通用移动电信系统UMTS中IuX接口的协议消息。
10、如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的协议版本为Iux接口上的R99协议、R4协议或R5协议。
11、如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述的ASN.1描述设置在本端网元的协议容器中。
12、如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对端网元的协议版本标识预先设置在本端网元中。
13、如权利要求8至12任一项所述的方法,其特征在于,所述本端网元接收来自对端网元的消息比特流并依据本端网元对消息中PDU的ASN.1描述解码该消息比特流的过程进一步包括:
根据ASN.1所描述的PDU在该消息中的位置关系,将收到的消息比特流依次解码成对应的PDU。
14、如权利要求8至12任一项所述的方法,其特征在于,如果所述读取的PDU数据特征描述中包括下层PDU,则继续读取该下层PDU的数据特征,将该下层PDU的数据特征作为该PDU数据特征的一部分进行解码。
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