CN103944914A - 卫星通信系统中csn.1协议处理器的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，采用CSN描述文件、消息函数库、并利用消息结构体进行解码过程和编码过程；解码过程接受由RRC、RLC/MAC层发来的待解码比特流；消息结构体调用解码过程中使用的与解码相关的M_操作函数、依据CSN.1语法规则，将解码后的比特流进行语法转换，写成C语言下的结构体，再根据消息函数库中提供的M_操作函数，将自定义的结构体转换成CSN的结构；编码过程接受由消息结构体转换后的CSN结构，自动调用消息函数库中的CSN_DESCR字段以及与编码相关的M_操作函数进行编码，将CSN结构转换为CSN.1系统可识别结构，最终将编码后比特流传送返回至RRC、RLC/MAC层。大大提高整个系统的工作效率。

Description

卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法
技术领域
本发明涉及一种卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，属于卫星通信系统中一种技术实现方法。 
背景技术
现有技术只有关于ASN.1通信协议相关技术的介绍，没有针对GMR-13G终端系统中CSN.1编解码器的定义。虽然它们的首字母缩写很相近，但是CSN.1和ASN.1却有着本质的区别。ASN.1定义的是一个抽象的数据结构，而CSN.1则是定义了编码流中的比特位级。相比之下CSN.1具有灵活处理比特流的能力，而ASN.1则相对死板，并且遇到问题时不能灵活变通。因此相对于ASN.1编解码，CSN.1编解码器在应用上更加灵活，由于可以自由改变，因此开发工作也变得相对简单。 
发明内容
本发明目的：提供卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，利用CSN.1语法设计自动编解码系统，对所有的协议信令描述有一个统一的语法规定，该描述可以很正规的表达出编解码消息，对卫星通信消息进行编码和解码，系统处理信令的能力更强并且更加灵活，大大提高整个系统的工作效率。 
本发明的技术方案是：卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，采用CSN描述文件(CSN_DESCR)、消息函数库、并利用消息结构体进行解码过程和编码过程； 
所述CSN_DESCR的字段是CSN.1编解码系统可识别的数据结构；所述消息函数库依据消息模版CSN_DESCR结构，提供CSN.1语法规则下的若干M_操作函数，以及与无线资源控制协议(RRC)、RLC/MAC层的接口函数； 
所述解码过程接受由RRC、无线通信系统的无线链路控制/无线接口媒体接入控制(RLC/MAC)层发来的待解码比特流，自动调用消息函数库中的CSN_DESCR字段以及与解码相关的M_操作函数进行解码；所述消息结构体调用解码过程中使用的与解码相关的M_操作函数、依据CSN.1编解码协议的语法规则，将解码后的比特流进行语法转换，写成C语言下的结构体，再根据消息函数库中提供的M_操作函数，将自定义的结构体转换成CSN编解器可识别的结构； 
所述编码过程接受由消息结构体转换后的CSN结构，自动调用消息函数库中的CSN_DESCR字段以及与编码相关的M_操作函数进行编码，将CSN编解码器生成的CSN结构转换为协议栈 系统软件可识别的数据结构，即C语言结构体；最终将编码后比特流传送返回至RRC层、RLC/MAC层。 
进一步的，所述消息函数库中的M_操作函数包括与编码相关的M_操作函数和与解码相关的M_操作函数；所述与编码相关的M_操作函数包括csnStreamInit()、get masked bit8()、ProcessError()；所述与解码相关的M_操作函数包括csnStreamInit()、get masked bit8()、ProcessError()、ExistNextElement()。 
进一步的，所述CSN编解码器互通变化的RRC层或者RLC/MAC层，具体步骤如下：当CSN编解码器的接收端收到来自一个RRC层或者RLC/MAC层的消息时，首先将发来的比特流进行CSN语法下的解码，使其变为CSN可识别的结构，即M_操作函数，然后进行参数识别并对信令进行有限度的压缩，将处理过后的信令消息编码，再使其恢复为压缩后的比特流，并重新发送给RRC层或者RLC/MAC层。 
其中，CSN编解码器是一个分别针对RRC、RLC/MAC层的信令消息进行编解码的编解码器，RRC层和RLC/MAC层之间并没有M_操作函数的交互过程。 
本发明的有益效果是： 
(1)本发明利用CSN.1语法规则设计了自动编解码系统，对所有的协议信令描述有一个统一的语法规定，该描述可以很正规的表达出编解码消息，对卫星通信消息进行编码和解码，系统处理信令的能力更强并且更加灵活，大大提高整个系统的工作效率。而且目前我们使用的全国移动通信系统，采用的大都是ASN.1语法规则，ASN.1仅仅定义了一个抽象数据结构，而CSN.1则针对了消息流中的比特位级进行编解码。相比之下CSN.1具有更加灵活处理比特流的能力，使得对于协议中信令消息的处理更加快捷有效。然而最早3GPP提出的针对GSM系统的CSN语法协议中，并没有明确规定相关传输值的含义。因此本专利基于GMR-13G卫星通信协议，封装了一个完整的CSN.1编解码库函数，并针对各个传输返回值进行定义。从而大大提高了CSN语法协议在协议栈系统中的处理能力。 
(2)本发明公开了一种CSN.1协议处理器，用于GMR-13G卫星通信终端协议栈，实现协议中消息数据与比特流的转换，其包含了：封装了CSN,1语法规则下的编解码函数库；封装了协议消息在CSN语法规则下转换为CSN_DESCR字段的解码处理流程，以及将CSN_DESCR字段转换为CSN语法可识别结构体的编码处理流程；封装了GMR-13G协议中信令在CSN语法规则下转换的结构体。CSN.1协议处理器是GMR-13G终端协议栈中协议交互的核心技术。它包含了自己的语法规则，可将协议交互过程发送的数据和接受的数据，按照自身语法规则转换。本发明的CSN.1协议处理器的应用，能够大大提高协议消息处理速度，并且一定程度上降低了开发工作 的难度、工作量以及日后维护的工作量。(3)本发明公开了一种对消息进行编码和解码方法，大部分的CSN.1编解码工具是根据CSN语法规则生成的一个CSN.1解码器。该解码器顺序解析经过编码的比特流，当识别出有效地信元时，直接调用用户自定义的相应处理函数，即M_操作函数。也就是说，需要通过解析编码比特流来推断出原始的数据结构，编码器与解码器顺序相反。本发明通过自定义封装的数据结构，将RRC、RLC/MAC层发来的协议消息进行CSN语法下的解码，转换为CSN可识别的数据结构，进行参数识别以及信令压缩，再将处理过的消息编码流，通过自定义封装的消息函数库，转换为协议可识别的比特流，重新返回给RRC、RRC/MAC层。这样就完成了一次协议信令编码、解码的处理。 
附图说明
图1为CSN.1编解码设计流程图； 
图2为编码函数调用关系； 
图3为解码函数调用关系； 
图4为RRC层、RLC/MAC层间交互关系图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。 
如图1所示，卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，包括CSN描述(CSN_DESCR)、消息函数库、解码过程、消息结构体、编码过程。CSN_DESCR字段是CSN.1编解码系统可识别的数据结构。消息函数库依据消息模版CSN_DESCR结构，提供CSN.1语法规则下的若干M_操作函数，以及与RRC、RLC/MAC层的接口函数。解码过程接受由RRC、RLC/MAC层发来的待解码比特流，自动调用消息函数库中的CSN_DESCR字段以及与解码相关的M_操作函数进行解码。进一步的，解码过程除了需要调用CSN转换的相关函数外，还需调用查询下一元素是否存在的函数，即M_NEXT_EXIST()函数，来判断是否结束解码。具体过程：在解码结束后调用M_操作函数中的M_NEXT_EXIST()函数，该函数中包含的元素是用来指示其后某几个元素是否存在，若这某几个元素不存在，CSN字段会自动跳过这些元素的操作，解码结束。 
消息结构体调用解码过程中使用的与解码相关的M_操作函数、依据CSN.1语法规则，将解码后的比特流进行语法转换，写成C语言下的结构体，再根据消息函数库中提供的M_操作函数，将自定义的结构体转换成CSN的结构。编码过程接受由消息结构体转换后的CSN结构，自动调用消息函数库中的CSN_DESCR字段以及与编码相关的M_操作函数进行编码，将CSN结构转换为CSN.1系统可识别结构，最终将编码后比特流传送返回至RRC、RLC/MAC层。 
消息函数库中的M_操作函数包括与编码相关的M_操作函数csnStreamEncoder()和与解码 相关的M_操作函数csnStreamDecoder()。如图2所示，与编码相关的M_操作函数csnStreamEncoder()包括csnStreamInit()、get masked bit8()、ProcessError()。如图3所示，与解码相关的M_操作函数csnStreamDecoder()包括csnStreamInit()、get maskedbit8()、ProcessError()、ExistNextElement()。 
如图4所示，CSN编解码器可用于互通变化的RRC层或者RLC/MAC层，具体步骤如下：当CSN编解码器的接收端收到来自一个RRC层或者RLC/MAC层的消息时，首先将发来的比特流进行CSN语法下的解码，使其变为CSN可识别的结构，即M_操作函数，然后进行参数识别并对信令进行有限度的压缩，将处理过后的信令消息编码，再使其恢复为压缩后的比特流，并重新发送给RRC层或者RLC/MAC层。CSN编解码器是一个分别针对RRC、RLC/MAC层的信令消息进行编解码的编解码器，RRC层和RLC/MAC层之间并没有M_操作函数的交互过程。 
本发明利用CSN.1语法设计自动编解码系统，对所有的协议信令描述有一个统一的语法规定，该描述可以很正规的表达出编解码消息，对卫星通信消息进行编码和解码，系统处理信令的能力更强并且更加灵活，大大提高整个系统的工作效率。 

Claims (3)

1.卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，其特征在于：采用CSN描述文件(CSN_DESCR)、消息函数库、并利用消息结构体进行解码过程和编码过程；
所述CSN_DESCR的字段是CSN.1编解码系统可识别的数据结构；所述消息函数库依据消息模版CSN_DESCR结构，提供CSN.1语法规则下的若干M_操作函数，以及与无线资源控制协议(RRC)、RLC/MAC层的接口函数；
所述解码过程接受由RRC、无线通信系统的无线链路控制/无线接口媒体接入控制(RLC/MAC)层发来的待解码比特流，自动调用消息函数库中的CSN_DESCR字段以及与解码相关的M_操作函数进行解码；所述消息结构体调用解码过程中使用的与解码相关的M_操作函数、依据CSN.1编解码协议的语法规则，将解码后的比特流进行语法转换，写成C语言下的结构体，再根据消息函数库中提供的M_操作函数，将自定义的结构体转换成CSN编解器可识别的结构；
所述编码过程接受由消息结构体转换后的CSN结构，自动调用消息函数库中的CSN_DESCR字段以及与编码相关的M_操作函数进行编码，将CSN编解码器生成的CSN结构转换为协议栈系统软件可识别的数据结构，即C语言结构体；最终将编码后比特流传送返回至RRC层、RLC/MAC层。
2.根据权利要求1所述的卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，其特征在于：所述消息函数库中的M_操作函数包括与编码相关的M_操作函数和与解码相关的M_操作函数；所述与编码相关的M_操作函数包括csnStreamInit()、get masked bit8()、ProcessError()；所述与解码相关的M_操作函数包括csnStreamInit()、get masked bit8()、ProcessError()、ExistNextElement()。
3.根据权利要求1所述的卫星通信系统中CSN.1协议处理器的实现方法，其特征在于：所述CSN编解码器互通变化的RRC层或者RLC/MAC层，具体步骤如下：当CSN编解码器的接收端收到来自一个RRC层或者RLC/MAC层的消息时，首先将发来的比特流进行CSN语法下的解码，使其变为CSN可识别的结构，即M_操作函数，然后进行参数识别并对信令进行有限度的压缩，将处理过后的信令消息编码，使其恢复为压缩后的比特流，并重新发送给RRC层或者RLC/MAC层。
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