CN101287008A - 实现子网依赖汇聚协议的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现子网依赖汇聚协议的系统，包括：模块初始单元，在模块初始化时创建协议管理模块和多个SAPI实例，为SAPI实例建立逻辑链路；模块映射单元，在接收到来激活指示时创建NSAPI实例并为NSAPI实例建立逻辑链路，建立SAPI实例与NSAPI实例之间的映射关系，将SPAI实例与一个或多个NSAPI实例之间的映射关系存储在协议管理模块中；数据处理模块，对来自应用层的第一数据包进行压缩并将压缩后的第一数据包分段为多个部分；数据解析单元，从第一数据包中解析出与用于标识来自应用层的数据包的NSAPI实例对应的SAPI实例；数据发送单元，通过与标识第一数据包的NSAPI实例对应的SAPI实例的逻辑链路将压缩后的第一数据包的多个部分发送至对等层。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种实现子网依赖汇聚协议的系统。
背景技术
通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称GPRS)在原有的基于电路交换的全球移动通讯系统(Global System forMobile Communication，简称GSM)的基础上叠加了一层网络，组成GSM/GPRS网络，增加了服务GPRS支持节点(Serving GPRSSupport Node，简称SGSN)、网关GPRS支持节点(Gateway GPRSSupport Node，简称GGSN)、和分组控制单元(Packet Control Unit，简称PCU)等实体，同时通过GPRS骨干网实现多个网络实体的直接链接，实现了分组数据传输，提升了GSM系统的数据传输能力。
GPRS系统的网络结构如图1所示。一个需要使用GPRS业务的移动台(MS)，首先需要一个信令过程，使自己附着(attach)到GPRS网络。这一情形是在移动台打开电源，或者用户希望传递分组数据的时候完成的。在无线接入部分，符合发送条件的移动台的数量由无线接入系统统一控制。MS和基站子系统(BSS)之间的Um接口以及BSS和SGSN之间的Gb接口的无线协议栈结构包含了多种协议，Um接口和Gb接口的协议栈如图2所示。其中，子网依赖汇聚协议(Subnetwork Dependent Convergence Protocol，简称SNDCP)针对数据面进行数据的分段/重组、头和数据压缩/解压缩等功能的实现的目的是，将不同的网络层协议汇聚到空口进行传输，并且节约终端和核心网之间的无线接口的无线带宽资源，提高数据传输效率。
在MS内，分组从网络协议(例如，互联网协议(IP))到达GPRS系统。IP数据包包括20个字节的IP包头，这些IP数据包首先在SNDCP层转换成逻辑链路控制(LLC)帧。在一个LLC帧内，用户数据最大限制在1520个字节，每一个LLC帧包括40字节头开销，因此，一个LLC帧一共1560个字节。这些LLC帧进一步在无线链路控制(RLC)/媒体接入控制(MAC)子层分解成无线链路控制(RLC)块。一个RLC块包含来自一个LLC帧内的大约20个字节，具体字节数取决于所采用的无线信道编码方案。RLC块经过编码后通过空中接口采用4个时隙传送。
SNDCP及其周围的模块结构如图3所示，SNDCP提供给上层使用的业务通过不同的网络层业务接入点标识(Network LayerService Access Point Identifier，简称NSAPI)来区别，同时使用LLC层提供的业务通过业务接入点标识(Service Access Point Identifier，简称SAPI)来区别。SNDCP接收来自会话管理实体(SessionManagement，简称SM)的命令，根据指示进行相应的操作并向SM响应操作结果。
SNDCP的功能包括：和对等层之间建立、重建、和释放确认的LLC工作模式；将从应用层接收到的网络协议数据单元(N-PDU)缓存；保证N-PDU和对等层之间的传递顺序；对应用层收到的N-PDU进行头压缩和数据压缩；将从应用层接收到的数据分段成SNDCP的网络协议数据单元(SN-PDU)发送到LLC层，并将从LLC层接收到SN-PDU进行重组成N-PDU发送到应用层；和对等层之间进行交换识别参数(XID)参数的协商，包括头压缩算法和参数、数据压缩算法和参数以及SNDCP的版本；和对等层之间确认和非确认的数据传输。
在SNDCP和对等层进行完成确认LLC工作模式的链路建立或者完成和对等层之间的参数协商以后，就可以使用SNDCP进行确认模式和非确认模式的数据传输。
但是，目前并没有能够快速且准确的实现SNDCP从而实现数据的快速准确传输的方法。
发明内容
鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种实现子网依赖汇聚协议的系统。
根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统包括：模块初始单元，用于在模块初始化时创建一个协议管理模块和多个业务接入点标识实例，并为各业务接入点标识实例建立逻辑链路；模块映射单元，用于在接收到来自外部的激活指示时创建一个或多个网络业务接入点标识实例并为各网络业务接入点标识实例建立逻辑链路，以及用于建立各业务接入点标识实例与一个或多个网络业务接入点标识实例之间的映射关系，并将各业务接入点标识与一个或多个网络业务接入点标识实例之间的映射关系存储在协议管理模块中；数据处理模块，用于对来自应用层的、通过网络业务接入点标识实例标识的第一数据包进行压缩并将压缩后的第一数据包分段为多个部分，以及用于对来自对等层的、通过网络业务接入点标识实例标识的第二数据包进行重组和解压缩；以及数据解析单元，用于从第一数据包中解析出与用于标识第一数据包的业务接入点标识实例对应的网络业务接入点标识实例，以及用于从第二数据包中解析出用于标识第二数据包的网络业务接入点标识实例；以及数据发送单元，用于通过与用于标识第一数据包的业务接入点标识实例对应的网络业务接入点标识实例的逻辑链路依次将压缩后的第一数据包的多个部分发送至对等层，以及用于根据用于标识第二数据包的网络业务接入点标识实例将重组和解压缩后的第二数据包发送至应用层。
根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统还包括：参数协商模块，用于与对等层协商用于对第一数据包进行压缩的压缩参数和对压缩后的第一数据包进行分段的分段参数。
其中，数据发送单元还用于对压缩前的第一数据包的进行缓存。
根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统还包括：链路建立单元，用于建立数据发送单元与对等层之间的确认对等链路，其中，对等层通过确认对等链路向数据发送单元发送数据接收确认消息。其中，链路建立单元在模块映射单元创建的一个或多个网络业务接入点标识实例中存在确认模式的网络业务接入点标识实例的情况下，创建专用于确认模式的网络业务接入点标识实例的确认对等链路。
其中，数据发送单元还用于记录其已经向对等层发送的压缩后的第一数据包的部分的数目，以及用于在接收到对等层对其已经发送的所有部分的数据接收确认消息后，对其已经发送的第一数据包进行删除。
根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统还包括：链路拆除单元，用于在接收到来自外部的去激活指示时，拆除模块映射单元创建的一个或多个网络业务接入点标识实例的逻辑链路。
在本发明中，所有的状态转移都是针对SAPI实例的，各个SAPI实例互不干扰，NSAPI只在其映射的SAPI实例进行操作，因此实现快速简单。对于确认模式的数据确认，采用在发送时记录其分段个数和分段区间，在收到一个确认消息时，先判断其是否在此区间，如果在对其分段个数减一操作，如果减后的分段个数为0，则将数据从缓冲区清除，而不是简单的每个数据的分段号均记录起来，在收到后逐个查找的方法，提高了效率。综上所述，本发明方法逻辑合理，完全符合协议要求，实现方法快速简单，效果好，显著地提高了数据业务的整体性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是GPRS的基本网络结构示意图；
图2是GPRS的无线协议栈结构示意图；
图3是SNDCP实体的内部结构和外部结构示意图；
图4是SAPI实例的状态转移图；
图5是根据本发明的第一实施例的流程图；
图6是根据本发明的第二实施例的流程图；以及
图7是根据本发明实施例的数据传输系统的框图。
具体实施方式
本发明的主旨在于，提供一种简单高效的采用多实例来实现SNDCP协议的方法，用于GPRS协议栈中快速准确的传输数据，即提供一种遵循SNDCP协议的数据传输系统。
根据本发明实施例的采用多实例实现SNDCP协议的方法(用于GPRS系统)包括以下步骤：
步骤一，在模块初始化时，创建一个管理模块和四个SAPI实例，SAPI实例状态为空闲(IDLE)，并对实例和模块中的变量值进行初始化，将SAPI实例的地址保存到管理模块中；
步骤二，接收到SM模块的激活指示后，根据指示的NSAPI创建一个NSAPI实例并对变量初始化，将该NSAPI映射到指定的SAPI，并将创建的NSAPI实例保存在管理模块中；
步骤三，SNDCP根据用户配置的压缩算法和参数，发起参数协商，如果该NSAPI是采用确认模式，则在建立确认对等链路的同时进行参数的协商；如果是建链，则进入WAIT EST状态，否则置标志位表示当前正在进行协商；
步骤四，在收到建立确认对等链路或参数协商成功的情况下，向SM发送激活指示，并进入建立(EST)状态，表示该NSAPI已经激活可以进行确认和非确认数据的传输；
步骤五，SNDCP将从应用层接收到的数据进行压缩和分段后发送到对等层，对于确认模式的数据，只有在收到对等层的确认以后才将其从缓存中删除，在发送的时候记录分段个数，收到确认消息时将分段个数减一，直至分分段个数为0；
步骤六，将从下层接收到的数据进行重组和解压缩以后发送到应用层；
步骤七，收到SM的去激活指示后，通过发送链路释放请求来释放逻辑链路，同时映射的SAPI实例进入WAIT RLS状态；在收到链路释放确认的消息以后向SM回去激活响应并且该SAPI实例回到IDLE状态。
由于上层业务是针对NSAPI的，SNDCP和下层之间的消息传递是针对SAPI，因此对NSAPI的处理都被映射到各个SAPI实例进行处理。其中，所有的操作和状态转换都是针对SAPI实例的，SAPI实例的状态转换图如图4所示。
实施例一
如图5所示，SNDCP模块被OS调用以后进行初始化，SAPI实例进入IDLE状态，具体实现过程包括以下步骤：
S502，MMIA通过SN_XID_REQ消息将通过AT命令配置的压缩算法通知SNDCP；
S504，SM通过SNSM_ACTIVATE_IND通知SNDCP，当前PDP上下文已经激活，需要为指定的NSAPI建立一条逻辑链路；
S508，SNDCP根据NSAPI的可靠性等级确认如果其为确认模式的NSAPI，并且还没有为该NSAPI映射的SAPI建立确认对等LLC逻辑链路，则通过向LLC层发送LL_ESTABLISH_REQ请求建立一个逻辑链路，同时SAPI实例进入WAIT_EST状态；
S510，SNDCP收到LLC层发送的LL_ESTABLISH_CNF消息，表示该确认模式的逻辑链路已经建立成功，进入EST状态，SNDCP通过SN_XID_CNF通知MMIA和网络侧成功协商的压缩算法，并且通过SNSM_ACTIVATE_RSP通知SM，为该NSAPI使用的逻辑链路已经建立，可以开始传输数据；
S512，PDI分别通过SN_DATA_IND和SN_UNITDATA_IND发送确认模式和非确认模式的数据，SNDCP收到数据并在对数据进行压缩和分段以后，通过LL_DATA_REQ和LL_UNITDATA_REQ将其发送到LLC。对于非确认模式的数据，发送完以后将其从缓冲区清除；确认模式的数据缓存，并记录其初始分段号、结束分段号和分段个数，从同一个NSAPI上发送出去的数据的分段号在0-255之间累加；
S514，收到LLC层发送的LL_DATA_CNF，根据消息中的参考数目(reference number)，判断其属于哪个N-PDU的区间，如果在其区间，则将其分段个数减1，如果减后的分段个数为0，则将其从缓存中清除。重复进行S512和S514的步骤，进行数据传输。
实施例二
如图6所示，在PDP上下文被去激活时，具体实施过程包括以下步骤：
S602，SM通过SNSM_DEACTIVATE_IND消息指示SNDCP该NSAPI已去激活，指示SNDCP释放逻辑链路，SNDCP管理模块进入SAPI实例进行处理。
S604，如果该NSAPI上映射的SAPI已经无其它确认模式的NSAPI使用该逻辑链路，则SNDCP通过发送LL_RELEASE_REQ释放该逻辑链路，通过该SAPI实例进入WAIT_RLS状态。
S606，SNDCP接收到LLC层发送LL_RELEASE_CNF，表示该逻辑链路已经释放，此时SAPI实例回到IDLE状态下，在此状态下如果有激活的NSAPI，仍然可以进行非确认的数据传输。
S608，SNDCP通过SNSM_DEACTIVATE_RSP给SM响应，表示该逻辑链路已成功释放。
也就是说，本发明提供了一种根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统。如图7所示，该系统包括：模块初始单元702，用于在模块初始化时创建一个协议管理模块和多个业务接入点标识实例，并为各业务接入点标识实例建立逻辑链路；模块映射单元704，用于在接收到来自外部的激活指示时创建一个或多个网络业务接入点标识实例并为各网络业务接入点标识实例建立逻辑链路，以及用于建立各业务接入点标识实例与一个或多个网络业务接入点标识实例之间的映射关系，并将各业务接入点标识与一个或多个网络业务接入点标识实例之间的映射关系存储在协议管理模块中；数据处理模块706，用于对来自对等层的、通过网络业务接入点标识实例标识的数据包进行重组和解压缩，以及用于对来自应用层的数据包进行压缩并将压缩后的数据包分段为多个部分；数据解析单元708，用于从来自应用层的数据包中解析出与用于标识来自应用层的数据包的业务接入点标识实例对应的网络业务接入点标识实例，以及用于从来自对等层的数据包中解析出用于标识来自对等层的数据包的网络业务接入点标识实例；以及数据发送单元710，用于通过与用于标识来自应用层的数据包的网络业务接入点标识实例对应的业务接入点标识实例的逻辑链路依次将压缩后的来自应用层的数据包的多个部分发送至对等层，以及用于根据用于标识来自对等层的数据包的网络业务接入点标识实例将重组和解压缩后的来自对等层的数据发送至应用层。
根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统还包括：参数协商模块，用于与对等层协商用于对来自应用层的数据包进行压缩的压缩参数和对压缩后的来自应用层的数据包进行分段的分段参数。
其中，数据发送单元还用于对压缩后的来自应用层的数据包的多个部分进行缓存。
根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统还包括：链路建立单元，用于建立数据发送单元与对等层之间的确认对等链路，其中，对等层通过确认对等链路向数据发送单元发送数据接收确认消息。其中，链路建立单元在模块映射单元创建的一个或多个网络业务接入点标识实例中存在确认模式的网络业务接入点标识实例的情况下，创建专用于确认模式的网络业务接入点标识实例的确认对等链路。
其中，数据发送单元还用于记录其已经向对等层发送的压缩后的来自应用层的数据包的部分的数目，以及用于在接收到对等层对其已经发送的所有部分的数据接收确认消息后，对其已经发送的第一数据包进行删除。
根据本发明实施例的实现子网依赖汇聚协议的系统还包括：链路拆除单元，用于在接收到来自外部的去激活指示时，拆除模块映射单元创建的一个或多个网络业务接入点标识实例的逻辑链路。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种实现子网依赖汇聚协议的系统，其特征在于，包括：
模块初始单元，用于在模块初始化时创建一个协议管理模块和多个业务接入点标识实例，并为各所述业务接入点标识实例建立逻辑链路；
模块映射单元，用于在接收到来自外部的激活指示时创建一个或多个网络业务接入点标识实例并为各所述网络业务接入点标识实例建立逻辑链路，以及用于建立各所述业务接入点标识实例与一个或多个所述网络业务接入点标识实例之间的映射关系，并将各所述业务接入点标识与一个或多个所述网络业务接入点标识实例之间的映射关系存储在所述协议管理模块中；
数据处理模块，用于对来自应用层的、通过所述网络业务接入点标识实例标识的第一数据包进行压缩并将压缩后的所述第一数据包分段为多个部分，以及用于对来自对等层的、通过所述网络业务接入点标识实例标识的第二数据包进行重组和解压缩；以及
数据解析单元，用于从所述第一数据包中解析出与用于标识所述第一数据包的所述业务接入点标识实例对应的网络业务接入点标识实例，以及用于从所述第二数据包中解析出用于标识所述第二数据包的所述网络业务接入点标识实例；以及
数据发送单元，用于通过与用于标识所述第一数据包的所述网络业务接入点标识实例对应的所述业务接入点标识实例的逻辑链路依次将压缩后的所述第一数据包的多个部分发送至所述对等层，以及用于根据用于标识所述第二数据包的所述网络业务接入点标识实例将重组和解压缩后的所述第二数据包发送至所述应用层。
2.根据权利要求1所述的实现子网依赖汇聚协议的系统，其特征在于，还包括：
参数协商模块，用于与所述对等层协商用于对所述第一数据包进行压缩的压缩参数和对压缩后的所述第一数据包进行分段的分段参数。
3.根据权利要求2所述的实现子网依赖汇聚协议的系统，其特征在于，所述数据发送单元还用于对压缩前的所述第一数据包进行缓存。
4.根据权利要求3所述的实现子网依赖汇聚协议的系统，其特征在于，还包括：
链路建立单元，用于建立所述数据发送单元与所述对等层之间的确认对等链路，其中，所述对等层通过所述确认对等链路向所述数据发送单元发送数据接收确认消息。
5.根据权利要求4所述的实现子网依赖汇聚协议的系统，其特征在于，所述数据发送单元还用于记录其已经向所述对等层发送的压缩后的所述第一数据包的部分的数目，以及用于在接收到所述对等层对其已经发送的所有部分的数据接收确认消息后，对其已经发送的第一数据包进行删除。
6.根据权利要求3所述的实现子网依赖汇聚协议的系统，其特征在于，所述链路建立单元在所述模块映射单元创建的一个或多个所述网络业务接入点标识实例中存在确认模式的网络业务接入点标识实例的情况下，创建专用于所述确认模式的网络业务接入点标识实例的确认对等链路。
7.根据权利要求6所述的实现子网依赖汇聚协议的系统，其特征在于，还包括：
链路拆除单元，用于在接收到来自外部的去激活指示时，拆除所述模块映射单元创建的一个或多个所述网络业务接入点标识实例的逻辑链路。
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