CN1783875A - 实现码分多址网络a10/a11接口的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通讯领域中实现码分多址网络A10/A11接口的装置和方法，其中装置包括xscale核和多个微引擎，xscale核完成A11信令处理过程，对PPP建立链路的协商报文、链路计费报文、转交地址报文的处理，同时将链路信息以表格的形式写入内存，供微引擎使用，Xscale负责表的维护；微引擎完成A10媒体处理过程，多个微引擎对A10媒体的串行化处理，每个微引擎分别完成A10媒体处理的一部分；根据Xscale核提供的表信息，完成通用路由封装、PPP协议处理以及媒体流的转发。本发明克服了现有技术存在的成本过高、系统复杂、控制难度大等缺点，能够有效节约成本、简化系统和控制难度。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域中的CDMA(码分多址，Code Division MultipleAccess)系统，尤其涉及用网络处理器实现CDMA1X、CDMA2000的A10/A11接口的方法。
背景技术
CDMA1X和CDMA2000的A10/A11接口涉及到PCF、PDSN两个功能实体，其协议层次如下：
| A11信令 |
| UDP |
| IP |
| 链路层 |
| 物理层 |
| A10媒体 |
| PPP |
| GRE |
| IP |
| 链路层 |
| 物理层 |
A11接口协议栈 A10接口协议栈
实现A10/A11接口的协议有两个关键点：1)支持大流量：在CDMA1X网络中应该达到400Mbps，而在CDMA2000网络中则应该达到800Mbps；2)GRE(通用路由封装)协议的处理：GRE的净荷为PPP包，而PPP包又经过了异步HDLC(高级数据链路控制规程，High level Data Link Controlprotocol)的处理，需要添加7e和对7e转义，处理流程及其复杂，要消耗大量CPU资源，从而导致系统的性能低下。目前通常采用通用CPU实现，但是CPU的处理能力毕竟有限，必须采用多块单板实现，一方面增加了成本，使设备体积增大，同时也导致系统更加复杂，给系统控制增加难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的成本过高、系统复杂、控制难度大等缺点，以期提供一种能够有效节约成本、简化系统和控制难度的实现CDMA网络A10/A11接口的装置及方法。
本发明所述实现CDMA网络A10/A11接口的装置包括xscale核和多个微引擎；
所述xscale核完成A11信令处理过程，对PPP建立链路的协商报文、链路计费报文、转交地址报文的处理，同时将链路信息以表格的形式写入内存，供微引擎使用，Xscale负责表的维护；
所述微引擎完成A10媒体处理过程，多个微引擎对A10媒体的串行化处理，每个微引擎分别完成A10媒体处理的一部分；根据所述Xscale核提供的表信息，完成GRE、PPP协议处理以及媒体流的转发。
所述xscale核进一步包括信令处理模块和Xscale通讯模块；
所述微引擎进一步包括接收/发送模块、微引擎通讯模块、信令媒体分离/汇聚模块、GRE封装/解封装模块、PPP封装/解封装模块和媒体流封装/解封装模块；
所述接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到所述信令媒体分离/汇聚模块，并将处理后的数据包发送到网络；
所述信令媒体分离/汇聚模块根据数据包的协议类型，将UDP(用户数据报协议，User Datagram Protocol)数据包发送到所述微引擎通讯模块，将GRE数据包发送到所述GRE封装/解封装模块；
所述微引擎通讯模块将数据包入到通讯队列，由所述Xscale通讯模块从队列读取数据后提交给所述信令处理模块处理；
所述信令处理模块中转发的数据依次通过所述Xscale通讯模块、引擎通讯模块、信令媒体分离/汇聚模块、接收/发送模块发送到网络；
所述GRE封装/解封装模块对GRE头合法性校验后将数据发送到所述PPP封装/解封装模块；
所述PPP封装/解封装模块对HDLC帧转义、对PPP分片包进行重组，根据PPP包的协议类型，将信令通过所述微引擎通讯模块和所述Xscale通讯模块发送到所述信令处理模块、将数据包发送到所述媒体流封装/解封装模块；
所述媒体流封装/解封装模块完成数据包的包头封装后，发送到所述接收/发送模块。
本发明所述实现CDMA网络A10/A11接口的方法，包括前向处理过程和反向处理过程两个方面，其中
前向处理过程具体包括以下步骤：
第一步：接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第二步：信令媒体分离/汇聚模块根据IP包的协议类型，将UDP数据包发送到微引擎通讯模块，将GRE数据包发送到GRE封装/解封装模块；
第三步：微引擎通讯模块将数据包入到通讯队列，由Xscale通讯模块从队列读取数据后提交给信令处理模块处理。信令处理模块待转发的数据依次通过Xscale通讯模块、微引擎通讯模块、信令媒体分离/汇聚模块、接收/发送模块发送到网络；
GRE封装/解封装模块对GRE头合法性校验后将数据发送到PPP封装/解封装模块；
第四步：PPP封装/解封装模块对HDLC帧转义、对PPP分片包进行重组，根据PPP包的协议类型，将信令通过微引擎通讯模块和Xscale通讯模块发送到信令处理模块、将数据包发送到媒体流封装/解封装模块；
第五步：媒体流封装/解封装模块完成数据包的包头封装后，发送到接收/发送模块；
第六步：接收/发送模块将数据包发送到网络；
反向处理过程具体包括以下步骤：
第一步：接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第二步：信令媒体分离/汇聚模块根据数据包的协议类型，将信令数据包通过微引擎通讯模块和Xscale通讯模块发送到信令处理模块；将媒体数据包发送到媒体流封装/解封装模块；
第三步：媒体流封装/解封装模块剥离数据包的以太网封装，将数据包发送到PPP封装/解封装模块；
第四步：PPP封装/解封装模块对HDLC帧转义、添加PPP封装、对PPP长包分片，将数据包发送到GRE封装/解封装模块；
第五步：GRE封装/解封装模块完成GRE封装，将数据包发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第五步：信令媒体分离/汇聚模块从队列读出待发送的信令和媒体，发送到接收/发送模块；
第六步：接收/发送模块将数据包发送到网络。
本发明所述方法和装置利用网络处理器的特点，将A11信令处理过程和A10媒体处理过程分离开来，分别由网络处理器的xscale核处理A11信令，由网络处理器的微引擎处理A10媒体，两个部分独立工作，而且由于网络处理器含有多个微引擎，可以实现对A10媒体的串行化处理，每个微引擎分别完成A10媒体处理的一部分，一方面提高了单板处理能力，另一方面降低了成本，简化系统。
附图说明
图1是本发明所述装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
网络处理器是一个多CPU的芯片，并支持多线程和并行处理。本发明所述方法和装置利用网络处理器的特点，将A11信令处理过程和A10媒体处理过程分离开来，分别由网络处理器的xscale核处理A11信令，由网络处理器的微引擎处理A10媒体，两个部分独立工作，而且由于网络处理器含有多个微引擎，可以实现对A10媒体的串行化处理，每个微引擎分别完成A10媒体处理的一部分。这样可以大大提高处理速度，使单板的处理能力可以到达400Mbps以上，而且使流程清晰、便于模块化。
A11信令处理完成对A10/A11接口的信令流处理，主要指对PPP建立链路的协商报文、链路计费报文、转交地址报文的处理，同时将链路信息以表格的形式写入内存，供微引擎使用，Xscale负责表的维护。
A10媒体处理完成对A10/A11接口的媒体流处理，根据Xscale提供的表信息，完成GRE、PPP协议处理以及媒体流的转发。微引擎从网络接收数据后，进行分类，将信令发给Xscale核处理，对媒体数据进行GRE解封装，然后进PPP重组和HDLC转义。转义之后的数据，如果是信令发给Xscale处理，如果是媒体数据则发送到网络。
本发明所述装置和方法可以应用于PCF、PDSN的实现，也可应用于A10/A11接口的协议测试。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
在图1中，各个软件模块间的接口采用队列接口，微引擎里的各个模块分别由不同的微引擎完成。
前向处理具体步骤如下：
第一步：接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第二步：信令媒体分离/汇聚模块根据IP包的协议类型，将UDP数据包发送到微引擎通讯模块，将GRE数据包发送到GRE封装/解封装模块；
第三步：微引擎通讯模块将数据包入到通讯队列，由Xscale通讯模块从队列读取数据后提交给信令处理模块处理。信令处理模块待转发的数据通过Xscale通讯模块--微引擎通讯模块--信令媒体的分离/汇聚模块--接收/发送模块发送到网络；
GRE封装/解封装模块对GRE头合法性校验后将数据发送到PPP封装/解封装模块；
第四步：PPP封装/解封装模块对HDLC帧转义、对PPP分片包进行重组，根据PPP包的协议类型，将信令通过微引擎通讯模块和Xscale通讯模块发送到信令处理模块、将数据包发送到媒体流封装/解封装模块；
第五步：媒体流封装/解封装模块完成数据包的包头封装后，发送到接收/发送模块；
第六步：接收/发送模块将数据包发送到网络；
反向处理具体步骤如下：
第一步：接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第二步：信令媒体分离/汇聚模块根据数据包的协议类型，将信令数据包通过微引擎通讯模块和Xscale通讯模块发送到信令处理模块；将媒体数据包发送到媒体流封装/解封装模块；
第三步：媒体流封装/解封装模块剥离数据包的以太网封装，将数据包发送到PPP封装/解封装模块；
第四步：PPP封装/解封装模块对HDLC帧转义、添加PPP封装、对PPP长包分片，将数据包发送到GRE封装/解封装模块；
第五步：GRE封装/解封装模块完成GRE封装，将数据包发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第五步：信令媒体分离/汇聚模块从队列读出待发送的信令和媒体，发送到接收/发送模块；
第六步：接收/发送模块将数据包发送到网络。
Claims (3)
1、一种实现码分多址网络A10/A11接口的装置，包括xscale核和多个微引擎，其特征在于；
所述xscale核完成A11信令处理过程，对PPP建立链路的协商报文、链路计费报文、转交地址报文的处理，同时将链路信息以表格的形式写入内存，供微引擎使用，Xscale负责表的维护；
所述微引擎完成A10媒体处理过程，多个微引擎对A10媒体的串行化处理，每个微引擎分别完成A10媒体处理的一部分；根据所述Xscale核提供的表信息，完成通用路由封装、PPP协议处理以及媒体流的转发。
2、根据权利要求1所述的实现码分多址网络A10/A11接口的装置，其特征在于，所述xscale核进一步包括信令处理模块和Xscale通讯模块；
所述微引擎进一步包括接收/发送模块、微引擎通讯模块、信令媒体分离/汇聚模块、通用路由封装封装/解封装模块、PPP封装/解封装模块和媒体流封装/解封装模块；
所述接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到所述信令媒体分离/汇聚模块，并将处理后的数据包发送到网络；
所述信令媒体分离/汇聚模块根据数据包的协议类型，将用户数据报协议数据包发送到所述微引擎通讯模块，将通用路由封装数据包发送到所述通用路由封装封装/解封装模块；
所述微引擎通讯模块将数据包入到通讯队列，由所述Xscale通讯模块从队列读取数据后提交给所述信令处理模块处理；
所述信令处理模块中转发的数据依次通过所述Xscale通讯模块、引擎通讯模块、信令媒体分离/汇聚模块、接收/发送模块发送到网络；
所述通用路由封装封装/解封装模块对通用路由封装头合法性校验后将数据发送到所述PPP封装/解封装模块；
所述PPP封装/解封装模块对高级数据链路控制规程帧转义、对PPP分片包进行重组，根据PPP包的协议类型，将信令通过所述微引擎通讯模块和所述Xscale通讯模块发送到所述信令处理模块、将数据包发送到所述媒体流封装/解封装模块；
所述媒体流封装/解封装模块完成数据包的包头封装后，发送到所述接收/发送模块。
3、一种实现码分多址网络A10/A11接口的方法，其特征在于，包括前向处理过程和反向处理过程两个方面，其中
前向处理过程具体包括以下步骤：
第一步：接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第二步：信令媒体分离/汇聚模块根据IP包的协议类型，将用户数据报协议数据包发送到微引擎通讯模块，将通用路由封装数据包发送到通用路由封装封装/解封装模块；
第三步：微引擎通讯模块将数据包入到通讯队列，由Xscale通讯模块从队列读取数据后提交给信令处理模块处理；信令处理模块待转发的数据依次通过Xscale通讯模块、微引擎通讯模块、信令媒体分离/汇聚模块、接收/发送模块发送到网络；
通用路由封装封装/解封装模块对通用路由封装头合法性校验后将数据发送到PPP封装/解封装模块；
第四步：PPP封装/解封装模块对高级数据链路控制规程帧转义、对PPP分片包进行重组，根据PPP包的协议类型，将信令通过微引擎通讯模块和Xscale通讯模块发送到信令处理模块、将数据包发送到媒体流封装/解封装模块；
第五步：媒体流封装/解封装模块完成数据包的包头封装后，发送到接收/发送模块；
第六步：接收/发送模块将数据包发送到网络；
反向处理过程具体包括以下步骤：
第一步：接收/发送模块从网络接收数据包，通过队列发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第二步：信令媒体分离/汇聚模块根据数据包的协议类型，将信令数据包通过微引擎通讯模块和Xscale通讯模块发送到信令处理模块；将媒体数据包发送到媒体流封装/解封装模块；
第三步：媒体流封装/解封装模块剥离数据包的以太网封装，将数据包发送到PPP封装/解封装模块；
第四步：PPP封装/解封装模块对高级数据链路控制规程帧转义、添加PPP封装、对PPP长包分片，将数据包发送到通用路由封装封装/解封装模块；
第五步：通用路由封装封装/解封装模块完成通用路由封装封装，将数据包发送到信令媒体分离/汇聚模块；
第五步：信令媒体分离/汇聚模块从队列读出待发送的信令和媒体，发送到接收/发送模块；
第六步：接收/发送模块将数据包发送到网络。
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