CN1918879B - 用于状态存储器管理的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对通信单元(100-1)中的状态存储器(160)的管理。然后，状态存储器(160)存储在通信系统(1)中与外部单元(100-2、100-3、100-4；200)的消息通信中所使用的状态。在单元(100-1、100-2、100-3、100-4；200)之间传递的数据消息被定义成多个消息类别。而且，状态存储器(160被分成多个存储器部分(160-1、160-2)，其中，这类存储器部分(160-1、160-2)中的每一个都被分配用于存储与一个特定消息类别相关联的状态。这将防止较少有用的状态覆写重要状态。

Description

用于状态存储器管理的方法和装置
技术领域
本发明通常涉及通信系统中的存储器管理，并且尤其涉及在这类系统中的状态存储器的管理。
背景技术
现今，在不同通信系统中的通信单元之间的数据通信正呈现出一个增长的趋势。典型的例子是通过诸如互联网或者局域网之类的通信系统而连接的计算机之间的通信以及无线通信系统上的移动用户设备和通信服务器或节点或另一个移动用户设备之间的数据通信。
数据通信中使用的许多应用协议要求特定的信息和数据被包括在通过通信系统发射的消息中。这些数据可能是实现有效的会话建立、系统中有效的数据消息递送和/或可以被接收通信单元用于解释和处理所接收消息所需要的。因此，许多被传递的数据消息包括这样的字段，其总是包括用于给定通信单元对或其结合的或多或少相同的数据。通常，在具有带宽富裕的通信链路的通信系统中不存在问题。然而，在无线通信系统和可用通信资源一般受到限制的其它系统中，一般都希望降低在通信单元之间必须被发射的数据量。
因此，一个状态调停(state-mediated)的数据通信可以被实施。在这种情况下，相关状态包括在通信会话初启时和/或在稍后的会话期间可以被通信单元使用的信息。从而，若干优点可以通过采用单元间通信的状态而被获得。首先，如果通信单元能访问包括这类建立程序所需的数据的状态，则通常时间严格的通信会话的建立持续时间可以被减少。换言之，这个所要求的建立相关的数据没有必要在建立之前或建立期间在单元之间传递，这样可以减少信令和建立的时间。而且，例如通过减少在单元之间必须发射的数据量，状态也可以在随后的信令期间被使用，和/或在压缩和解压缩程序期间被使用以便进一步减少最终传递(压缩)的数据消息大小。
典型情况下，状态被存储在一个通用存储器中，或者更多情况下往往被存储在一个通信单元中的专用状态存储器中。然而，状态存储器或通用存储器的状态关联的存储器部分的大小往往受到限制。而且，存储器中的状态往往以先进先出(FIFO)为基本原则进行管理。这意指当一个新状态将被存储在存储器中时，它覆写在那里找到的最旧的状态，或者在存储器被装满的情况下把最旧的状态移出存储器。不过，如果在存储器中没有找到“正确”状态，这可能导致单元间信令的主要问题。例如，在会话建立程序期间，存储器可能被存在的更新状态填满，这些更新状态对于会话建立将是无用的。因此，一个低效率和长时间的建立将会发生，从而破坏用户察觉的交互性。
发明内容
本发明克服了现有技术装置的这些和其它的缺点。
本发明总的目的是提供一种状态存储器管理，该状态存储器存储基于消息的通信中所用的状态。
本发明的另一个目的是提供一种状态存储器管理，用于基于状态优先级信息和/或消息类型把状态组织到不同的存储器隔间(compartment)中。
本发明的又一个目的是提供一种状态存储器管理，用于防止较少有用的状态替换重要状态。
本发明的这些和其它目的经由所附专利权利要求所定义的发明来实现。
简要地，本发明涉及状态存储器的管理，该状态存储器适宜于存储在通信系统中的通信单元之间的基于消息的通信中采用的状态。根据本发明，在单元之间传递的消息被定义成多个消息类别。另外，一个通信单元的状态存储器被分成多个存储器部分。然后，这类存储器部分中的每一个都被分配用于只存储与一个给定的消息类别相关联的状态。
消息的分类可以导致两个消息类别，第一的高优先级类别和低优先级类别。相应地，存储器然后可以被分成两个存储器部分，其中，第一部分存储基于高优先级类别的消息生成的状态，并且第二部分包括基于低优先级消息生成的状态。从而，那些例如在会话建立、消息处理和/或消息传输期间对通信单元非常有用的状态与较少有用的状态分离，以便在状态存储器受限的情况中防止一个较少有用的状态覆写或替换一个重要状态。因此，通过引入这种状态存储器划分和消息分类，通信单元可以访问一个可以被用于减少会话建立时间和/或增强压缩或消息处理性能的状态的可能性被显著增加。
不同的存储器部分的大小可能相同或不同。如果与一个给定消息类别相关联的状态通常大于其它状态，则后一种情况可能是有利的。另外，向存储重要状态的(一个或多个)存储器部分提供一个比其它状态存储器部分大的存储空间可能是有利的。
一旦通信单元提供一个(例如来自于单元中的一个应用或从一个外部单元接收的)数据消息，它就确定该消息的消息类别。优选地，例如这是通过分析消息中的线路并识别消息名而基于在它自己的消息中找到的数据来执行。
其后，一个状态是否应该基于该消息被生成并且被存储在正确的存储器部分中可以被选择性地确定。这可以通过从一个查询表中检索存储优先级信息而被阐明。然后，这类查询表可以罗列出哪些状态应当被存储和/或哪些状态不应被存储在状态存储器中。替换地，对一个已经被存储在存储器部分中的状态的调查可以被执行来确定是否存储新的状态。例如，如果已经在存储器部分中找到一个类似的状态，则不必存储新的状态。在单元能访问一个压缩器并且状态被用于增强压缩率的情况下，一个压缩因数可以被用作一个状态存储区分因数。从而，如果新状态的生成所基于的消息可以被压缩器有效地压缩，则这意味着该存储器部分包括一个与新状态非常类似的状态。如果是这种情况，则无须存储基于该消息生成的新状态。
一旦已经确定该状态应当被存储，该状态就从该消息中被生成。在一个特定实施例中，该状态包括消息或其至少一个部分。然后，正确的存储器部分优选地基于消息的消息类别被识别。然后，状态被存储在其中。
本发明提供了以下优点：
提供了一个状态存储器中的状态的组织，这将防止用较少有用的状态覆写重要状态；
通过防止其它类型的状态替换与建立相关联的状态，从而实现了会话建立时间的减少；和
在状态存储器受限的情况中增加了压缩性能。
只要阅读了下文的本发明实施例描述，本发明提供的其它优点就将被理解。
附图说明
本发明连同其进一步的目的和优点可以通过结合附图来参考以下描述而被最好地理解，其中：
图1是根据本发明的一个通信系统的示意图概观，其被例示为一个向连接的用户通信单元提供即按即说(PTT：Push To Talk)服务的无线通信系统；
图2是根据本发明的一个通信单元的实施例的示意框图；
图3是根据本发明的通信单元的另一个实施例的示意框图；
图4是根据本发明的通信单元的又一个实施例的示意框图；
图5是根据本发明的一个存储器管理器的实施例的示意框图；
图6是说明了根据本发明的一个状态存储器的实施例的示意框图；
图7是一个说明了根据本发明的状态存储器管理方法的流程图；和
图8是一个说明了图7的存储器管理方法的附加步骤的流程图。
具体实施方式
在附图中，相同的附图标记将被用于对应或类似的元件。
本发明涉及一个适宜于存储状态信息的状态存储器的管理，状态信息被用于一个通信系统中的通信单元之间的基于消息的通信。根据本发明，在单元之间传递的数据消息被定义或者被分成多个(即至少两个)消息类别。而且，状态存储器被分成多个(≥2)存储器部分。然后，一个存储器部分被分配或专用于存储与一个给定的消息类别相关联的状态信息。即使在几个(不是特别重要的)状态被存储在状态存储器的其它部分中的情况下，这也将允许一个通信单元能在与其它通信单元通信的期间访问重要的状态信息。
在下文中，将参考一个向连接的移动单元提供通信服务的无线通信系统来描述并公开本发明。然而，本发明不受限于此，而是可以被应用到其它的其中由单元来实施基于消息的数据通信的通信系统。一个典型的例子可以是一个在局域网中或通过互联网与另一个计算机通信的计算机。本发明教导可以应用的无线通信系统的典型例子包括全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型GPRS(EGPRS)、基于增强数据速率的GSM演进(EDGE)的系统、通用移动电信系统(UMTS)和不同的码分多址(CDMA)通信系统。
图1说明了一个无线通信系统的示例，其被例示为向连接的通信单元100-1到100-4提供即按即说(PTT)服务的蜂窝通信系统1。
除了具有包括大量基站系统BSS A1、BSS A2；具有基站收发信台的BSS B或节点B BTS A1、BTS A2；BTS B和核心网CN A；CN B的无线接入网的典型网络体系结构之外，无线通信系统1还包括一个具有PTT服务器200的IP多媒体子系统(IMS)250。典型情况下，这个PTT服务器200处理用于PTT呼叫和PTT业务的流量控制的呼叫建立信令。而且，携带语音数据的IP(互联网协议)分组向正确的接收用户设备100-2；100-3；100-4的实时路由被PTT服务器200管理。
在该附图中，支持用户手机或设备100-1到100-4的四个PTT被图解。用户设备100-1到100-4包括在其中实现的PTT客户端并且配备了一个被用来执行即按即说会话的PTT硬件或软件按钮。典型情况下，设备100-1到100-4的用户(所有者)与PTT服务提供商(往往是网络运营商)有一个服务协议，例如预订。用户设备100-1到100-3可以是一个用PTT客户端来配置的(传统的)移动单元或电话。此外，一个计算机或膝上计算机100-4例如通过互联网被连接到PTT服务器200是可能的。
在一个PTT会话中，第一个用户想通过PTT通信与一个(一对一通信)或几个(一对多)其它的用户进行通信。典型情况下，该用户从其通信单元100-1中的地址本或PTT本中选择将与之进行通信的(一个或多个)朋友。优选地，这个地址本还通知用户(即向用户提供存在信息)他的哪些朋友目前被连接到通信系统1并且因此能够参与一个PTT会话。然后，用户按下其单元100-1上的一个PTT按钮。这个PTT按钮可以是单元100-1中的一个硬件按钮或者用软件来实现。当该按钮被按下时，一个会话建立信令被开始。当这个初始建立被完成时，用户可以开始与他的(一个或多个)朋友进行通话，即一个通话脉冲串开始。当用户松开该按钮或者按下一个PTT停止按钮时，通话脉冲串结束。如在现有技术中所知的，在通话脉冲串(即语音)期间，通话(语音)被抽样，语音编码并被打包成一个数字或数据分组，典型情况下是自适应多速率(AMR)分组或帧。在通过无线通信系统1向朋友的通信单元100-2到100-4进行传输之前，AMR分组或帧被打包成IP分组。典型情况下，每一IP分组，AMR分组的实际数量取决于开销的可接受程度、所使用的IP版本和/或取决于报头压缩。而且，实时传输协议(RTP)被优选地用于GPRS接入和核心网。然后，所发射的IP分组从用户设备100-1通过基站BSA1、基站系统BSS A1和核心网CN A被发射到PTT服务器200。然后，该服务器把分组路由到预定的通信单元100-2到100-4。
虽然PTT服务器200已经在具有作为另一个端点的用户设备100-1的附图中被说明为一个通信端点，但是一个专用通信功能、代理-呼叫会话控制功能(P-CSCF)在典型情况下被安排在IMS服务器250中，以用于代表PTT服务器200和其它IMS服务节点来接收和发射消息。然后，那两个通信端点可以被认为是这个P-CSCF和用户设备。
在PTT服务和其它IMS服务(包括其它IP语音(VoIP)服务)中，通信单元通过使用会话发起协议(SIP)、会话描述协议(SDP)、实时流协议(RTSP)和其它的应用协议来传递消息。典型情况下，这类消息包括(总是)用相同的数据来填充的数据字段。这意指从第一通信单元被发射到预定的第二通信单元的多个消息包括第一数据部分和第二数据部分，第一数据部分典型情况下在消息报头中被提供(这对于消息是通用的)，第二数据部分一般是负载部分和报头中的一部分数据(这在消息之间互有不同)。这类公用数据可以被包括在一个被提供给通信单元的状态中。然后，这个状态可以在随后的消息信令中被使用以便减少在单元之间必须发射的数据量和/或减少会话建立时间。另外，如果消息压缩被用于进一步减少数据消息的大小，则状态可以被用来增强消息性能，并且从而在通信系统中允许实现更有效的消息信令。
换言之，一个根据本发明的状态可以包括在通信单元中用于有效处理和/或解释数据消息的与通用通信单元或用户关联的数据。以SIP举例来说。实现了SIP的通信单元的能力和设置在会话启动期间被传递，并且除非设备的能力发生变化，否则预定不会改变。另外，消息处理中使用的应用协议相关的数据可以在用那个协议生成的不同消息之间被再使用。在这种情况下状态可以包括这类协议相关的数据。类似地，诸如用户的统一资源定位符(URL)、名称和电子邮件地址等等之类的用户特定的信息将很可能不频繁变化并且将在涉及特定用户的SIP信令中有规律地出现。然后，这类信息可以被提供并存储为一个或多个状态。如上所述，一个状态还可以包括在消息压缩和/或解压缩中使用的信息。从而，一个状态可以包括任何在消息处理中有用的数据，包括用于不同的消息处理器的字节代码和指令、乃至一个数据消息或它的一个部分。
应该进一步强调的是，本发明不被限制在提供PTT或其它VoIP服务的通信系统，而是可以被应用于一个提供任何基于消息的通信服务的通信系统，其中，状态可以与这类消息通信相结合地使用。
图2说明了根据本发明的通信单元100的一个实施例的示意框图。这个单元100可以是诸如移动单元、移动电话、个人数字助理(PDA)或计算机之类的用户设备。而且，一个SIP、SDP、RTSP或别的应用协议服务器可以是根据本发明的通信单元100。通信单元100的其它不受限的示例是PTT服务器和其它的IMS服务器、P-CSCF，它们例如被提供在通信系统中的服务器或网络节点中。
通信单元100通常包括一个用于在通信系统中引导与外部单元通信的输入输出(I/O)单元110。这个I/O单元110特别地适宜于在与一个外部单元之间往返地分别发射和接收数据消息。如国际专利申请[1]中所述，I/O单元110进一步可以在与所述外部单元之间往返地分别发射和接收状态副本。
通信单元100还包括一个(可选的)应用140，大略相当于单元100中一个生成将被传递到外部单元的消息的功能。对于具有允许PTT的通信单元100的示例，该应用可以管理语音抽样、语音编码和打包成大量数据分组，数据分组进而又被集合成数据消息。相应地，当通信单元100接收一个包括PTT数据的消息时，应用150可以适宜于解包其中的数据并且重建为单元100的用户重播的语音。
一个状态处理器120在通信单元100中被提供用于管理状态。优选地，状态处理器120被配置用于生成在与外部单元的基于消息的通信中所使用的状态。替换地，那些状态可以在单元100中的其它地方被生成，例如在应用140中被生成。一旦状态处理器120或单元100中的其它装置已经生成该状态，状态处理器120就把它存储在单元100中提供的一个相关联的状态存储器160中，这将在下文中被更详细地论述。替换地，状态存储器160可以在别处被提供，只要通信单元100能访问其中的数据。状态处理器的更加详尽的资料请参考文档[1-3]。
消息处理器150可以被安排在通信单元100中以便基于状态信息来处理数据消息。例如，当应用140已经生成一个数据消息时，它把原始消息提供给处理器150。然后，处理器150包括用于从该消息中除去在被存储状态中找到的数据的功能，典型情况下是从消息的报头部分中除去。然后，这个被处理消息的大小小于原始消息的对应大小。然后，被减少大小的消息可以被转发给I/O单元110以用于传输到一个外部单元。
相应地，当I/O单元110从外部单元接收一个被减小大小的消息时，可能通过状态处理器120的操作，处理器150可以从状态存储器160中的一个状态中检索数据并且把这些数据添加到被减小大小的消息来取得原始版本的消息。然后，该消息被转发给应用140，由于添加了丢失数据，应用140现在可以成功地解释并处理该消息。
通信单元100还包括一个适宜于管理相关联的状态存储器160的存储器管理器130。这个管理器130包括一个消息类别定义器132，其被提供用于为在通信系统中的单元100和外部单元之间传递的消息定义至少两个消息类别。在本发明的第一实施例中，两种类别被定义，第一重要或高优先级的类别，其包括数据消息、对于有效消息信令和/或建立性能很重要的相关联状态。然后，第二类别包括较不重要的或低优先级的消息。这个基本思想还可以用超过两种的类别来发展，例如第一高优先级类别、第二中优先级类别和第三低优先级类别。本领域的技术人员应该理解，这个消息定义可以生成多于一个的任意数量的消息类别。
替换或另外地，类别定义器132可以被实现用于基于在消息生成中使用的(一个或多个)应用协议来定义消息类别。相应地，消息可以基于一个相应的会话类型被分类成不同的类别。例如，在会话建立期间使用的消息被分为第一类别、与存在相关的消息被分在第二类别等等。
定义器132可以使用一个固定的消息分类，其通过单元100和定义器132的操作而被采用。这个相同的类别定义可以被系统中的所有通信单元100使用。替换地，不同的定义可以被不同的单元100使用。例如，第一通信单元的定义器定义了高和低优先级消息类别，而另一个单元中的第二定义器使用一个对应的高、中和低优先级类别。然后，被第二定义器分类成中类别的消息可以被第一类别定义器分类成高或低优先级类别。而且，定义器132所使用的分类定义可以随时间改变，例如响应于来自通信系统中的一个外部单元的类别定义变化命令，该命令例如从与通信单元100相关联的网络运营商接收。
存储器管理器130还包括一个存储器划分器134，其适宜于把相关联的状态存储器160分成至少两个存储器部分160-1、160-2。然后，这类存储器部分160-1、160-2中的每一个都被分配来存储与一个特定的存储器类别相关联的状态。例如，第一存储器部分160-1可以存储高优先级状态，即基于高优先级数据消息生成的状态，而第二存储器部分160-2存储低优先级状态。优选地，存储器划分器134使状态存储器划分基于定义器132所使用的消息类别定义。在这种情况下，在消息类别和存储器部分160-1、160-2之间存在一对一的关系。换言之，存储器部分160-1、160-2的数量等于不同的消息类别的数量，因此每个消息类别都将与唯一的存储器部分160-1、160-2相关联。替换地，存储器部分160-1、160-2和存储器类别的数量可以不同。例如，类别定义器132可以被配置用于定义三个不同的消息类别，而存储器划分器134把状态存储器160只划分成两个存储器部分160-1、160-2。在这种情况下，第一存储器部分160-1可以存储与第一类别的消息相关联的状态，并且第二存储器部分160-2被提供用于存储基于第二和第三消息类别的消息而生成的状态。替换地，第二存储器部分160-2只存储从第二消息类别的消息中获得的状态，而存储器160中不存储与第三消息类别相关联的状态。
这个状态存储器划分保证了有效会话建立和/或高的压缩和信令性能所需的重要状态不被较不重要的状态覆写。此外，通过为每个消息类别或类型提供一个存储器部分160-1、160-2，总是能访问一个给定消息类型的至少一个状态的机会通过采用本发明而被极大地增加了。
存储器划分器134可以为不同的存储器部分160-1、160-2分配等量的存储区域或空间。然而在某些情况中，优选地把不同的存储区容量分配给不同的存储器部分160-1、160-2。例如，与一个给定的消息类别相关联的状态可能平均大于其它消息类别的对应(平均)状态大小。在这类情况中，分配不同的存储区大小可能是有益的。另一个例子可以是向高优先级状态分配比低优先级状态更多的存储区。
存储器160可以在通信单元100中或其相关联的其它通信单元中被实现。存储器可以是一个专用状态存储器160或者构成一个还可以包括其它数据的通用存储器区域的一个被分配部分。在几个应用中，特别是当被安排在一个移动单元或其它瘦客户端中时，存储器160的总存储区域受到约束。在这些情况中，“正确”状态在状态存储器160中被找到变得至关重要。然后，这可以通过根据本发明的存储器划分而被获得。然后，每个存储器部分可以优选地存储至少一个(有时优选地至少两个)与给定的存储器类别相关联的状态。
如上所述，状态存储优选地根据先进先出(FIFO)原则来管理。这意指当一个新状态将被输入存储器部分160-1、160-2(并且该部分当前是满的或接近满的)时，最旧的状态将被移出存储器部分160-1、160-2或者被覆写。然后，存储器部分160-1、160-2的一个可能的实现是作为一个环形缓冲器或存储区。
通信单元100的单元110到150可以被提供作为软件、硬件或其结合。单元110到160可以在通信单元100中被实现在一起。替换地，特别是对于通信系统中的通信单元100的一个服务器实现的实施例，用不同的网络节点中提供的一部分单元，分布式实现也是可能的。
图3说明了根据本发明的通信单元100的另一个实施例的示意框图。I/O单元110、应用140、消息处理器150以及状态存储器160类似于在上面结合图2所述的对应单元，并且不再作进一步讨论。在这个实施例中，类别定义器132和存储器划分器134在状态处理器120中实现。因此，用于状态生成和管理的功能和单元被集合在一起并且由状态处理器120来提供。在这个实施例中，状态处理器120、类别定义器132以及存储器划分器134的操作对应于结合图2所描述的。
通信单元100的单元110到150可以被提供作为软件、硬件或其结合。单元110到160可以在通信单元100中被实现在一起。替换地，特别是对于通信系统中通信单元100的一个服务器实现的实施例，用不同的网络节点中提供的一部分单元，分布式实现也是可能的。
本发明的教导还可以被应用于通信单元之间基于被压缩消息的通信。然后，所生成状态中的数据还可以或者替换地在数据消息的压缩和/或解压缩期间被使用。在这种情况下，通过使消息的大小在压缩后与不使用状态压缩的消息相比能够减小，状态优选地增强了消息压缩。
图4说明了一个包括消息压缩器170和解压缩器180的通信单元100。I/O单元110、状态处理器120、应用和状态存储器160类似于上文中结合图2和3所述对应单元，并且不作进一步的论述。
通信单元100中的压缩器170适宜于用与给定消息的存储器类别相关联的状态存储器部分160-1、160-2中存储的状态来压缩来自于应用140的消息。典型情况下，也存在于消息中的状态中的数据然后在压缩器170的操作期间从该消息被移除。因此，被压缩消息的总大小被减少。
诸如Deflate[4]和LZSS[5]之类的二进制压缩算法使用一个被称为字典的状态存储器160，其包括在被压缩消息中被参考的数据(状态)。基本上，这类基于字典或状态的压缩的基础是模式匹配和置换，即用字典索引来查找及替换连续的符号(字符串)群。如果索引的表示比它替换的字符串短，则这导致压缩。从而，本发明的教导然后可以被应用于这类算法，其中，相关联的字典然后被分成多个子字典或存储器部分。
使用状态调停的压缩和/或解压缩的信号压缩的一个典型的例子是SigComp(信号压缩)协议，该协议是最近开发的并且在文档[1-3]中被进一步描述。SigComp是一个用于压缩通过应用协议生成的数据消息的压缩解决方案并且为这类应用消息提供了一个鲁棒、无损的压缩，所述应用协议比如是SIP、会话描述协议(SDP)和实时流协议(RTSP)。因为SigComp使用一个状态存储器来存储在压缩和解压缩处理中所采用的状态，所以本发明可以结合SigComp和其它的状态调停压缩和/或解压缩解决方案来使用。
解压缩器180在单元100中被提供用于解压缩一个从外部通信单元接收的压缩消息。优选地，解压缩器180被配置用于基于相关的状态存储器部分160-1、160-2中存储的一个状态来解压缩消息。典型情况下，状态中的存储的数据、或这个数据的至少一部分在解压缩器180的操作期间被输入或被加到消息中。
当一个数据消息被应用140生成或者由I/O单元110从一个外部单元接收时(可能在被解压缩器180解压缩之后)，一个状态可以由状态处理器120基于这个消息被生成。然后，状态被优选地基于在该消息中找到的数据而被生成。可替换地，状态可以包括该消息的全部或至少一部分。
在图4的压缩器170中实现，但同样可以安排在在状态处理器120或通信单元100中的消息分析器136分析该消息以便确定它属于哪个消息类别。分析器136优选地基于在消息中找到的数据来执行这个调查。例如，消息分析器可以被配置用于分析该数据消息来识别允许识别相应的消息类别的关键字或符号。在大多数应用中，它足以分析消息中的第一行。然后，分析器136可以在这一行中读取消息名，例如邀请、100尝试、202被接受、预订、公布、通知、SIP 200 OK，并且使用这些名称信息来确定该消息属于哪个类别。优选地，除非分析器136已经能访问定义，否则它从定义器132接收当前的消息类别定义。
然后，消息分析器136可以生成一个状态生成命令，该命令使状态处理器120从消息中生成一个状态。在状态包括整个消息内容的情况下不需要这类命令和状态生成。而且，一个规定了消息的消息类别的状态存储命令或信号被生成，其形成了状态的基础。替换地，这个状态存储命令可以包括状态将被存储在其中的相关状态存储器部分160-1、160-2的标识符。一个状态存储单元138在通信单元100中被提供并且对存储命令做出响应。这个存储单元138基于命令中的数据(消息类别标识符和/或存储器部分标识符)来识别正确的存储器部分160-1、160-2并且把状态存储在状态存储器160的这个部分160-1、160-2中。然后，存储单元138可以发出一个用于将被覆写的状态的状态释放指令，以便回收存储器并且为将被保存的新状态让出位置。
消息分析器136可以被配置用于只要一个新的消息或状态被提供，就总是生成一个存储命令。替换地，分析器调查是否这个特殊的状态将被确实地存储在存储器160中。
在第一实施例中，消息分析器136从相关联的查询表中检索存储优先级信息，该列表例如被存储在状态存储器160中或者在通信单元100或与其相关联的另一个数据存储器(未说明)中被提供。然后，这类查询表可以罗列出哪些状态应当被存储和/或哪些状态不应当被存储在状态存储器160中。例如，基于特定消息类型生成的状态对于包括会话建立的压缩性能和信令性能几乎无用。在这种情况下，因为通信单元100将不使用这类状态，所以它们不必被存储在存储器160中，甚至如果有必要的话根本不必被生成。该列表还可以定义一个状态应该在一些情况被存储而在其它情况下不被存储。例如，如果相关的状态存储器部分160-1、160-2没有被填满，则该状态可以被存储，而如果部分160-1、160-2已经被状态填满，则它将不会被存储在其中。
在一个替换实施例中，分析器136基于已经存储在相关的存储器部分160-1、160-2中的状态来确定是否要存储状态，例如由状态处理器120或存储器管理器130来确定。例如，如果一个基于邀请消息生成的状态已经在存储器部分160-1、160-2中被找到，则一个随后的基于邀请的状态不需要被存储在其中。而且，时间信息也可以在这个确定处理中被使用。如果已存储的状态相对较旧，则它可能包含不再特别地相关的数据。在这种情况下，即使一个基于同一消息类别的消息而生成的状态已经在存储器部分160-1、160-2中被找到，存储新的状态也将是有益的。在确定一个状态是否被认为是太旧的时候，将要使用的时间阈值可以对于所有的消息类别和状态来说都是相同的。然而，因为一些消息类型中的有关数据内容并且从而基于那些内容所生成的状态通常比其它消息类型更频繁地变化，所以不同的时间阈值可以被用于不同的消息类别和/或不同的存储器部分160-1、160-2。
在又一个实施例中，是否要存储一个状态的决定是基于一个压缩因数。从而，如果消息(状态)非常类似于存储器部分160-1、160-2中所存储的，则这个状态存储器部分160-1、160-2不被更新。如果消息可以由压缩器170进行有效地压缩(高压缩因数)，则这意味着存储器部分160-1、160-2中的内容很类似于该消息。如果是这种情况，则无须存储基于该消息生成的一个状态。然而，如果压缩因数低于某个限制，则该消息被用来生成一个状态以及更新相关的存储器部分160-1、160-2。
如上简要讨论的，消息分析器136和/或状态存储单元138可以独立地被提供于压缩器170、解压缩器180、存储器管理器130、状态处理器120中或者被提供于通信单元100的别处。而且，通信单元100的单元110到150、170和180可以被提供为软件、硬件或其结合。单元110到180可以在通信单元100中被实现在一起。替换地，特别是对于通信系统中通信单元100的一个服务器实现的实施例，用不同的网络节点中提供的一部分单元，分布式实现也是可能的。
图5说明了根据本发明实施例的存储器管理器130的一个示意框图。在这个实施例中，消息类别定义器132、状态存储器划分器134和可选的消息分析器136以及状态存储单元138全部在管理器130中被实现。另外，状态存储表或列表135被安排在存储器管理器130中或与之相关联。然后，这个列表可以包括状态存储优先级信息，该信息被消息分析器136用于确定是否把一个给定状态存储在状态存储器中。包括单元132到138的操作是根据结合附图2到4的上述讨论。
存储器管理器120的单元132、134、136和138可以被提供为软件、硬件或其结合。单元132到138可以在存储器管理器130中被一起实现。替换地，用在通信单元和/或状态处理器的其它位置中提供的一部分单元，分布式实现也是可能的。
图6是一个根据本发明的状态存储器160的实施例的说明并且适用于图2到4的通信单元。优选地，存储器160被(逻辑上或虚拟地)分成多个存储器段190；192-1到192-N，其中，N是一个等于或大于1的整数。首先，存储器160优选地包括一个本地可用的状态存储器段190，其主要包括由通信单元自身生成的状态。另外，专用于不同的外部通信单元的大量隔间192-1到192-N可以在状态存储器160中被找到。隔间192-1到192-N可以看作一个应用特定的状态群，其与一个对等的外部单元相关。从而，这类隔间192-1到192-N中的每一个都优选地包括在与一个给定外部单元的通信中使用的状态。
不同的专用隔间192-1到192-N或具有状态的段的主意将简化正确的状态的识别，一旦一个消息从一个给定外部单元被接收或者将被发射到该外部单元，将使用该状态。在状态副本和它们来自的单元之间提供连接的其它解决方案可以被替换地采用。例如，每个状态都可以连同它发源的外部单元的标识符一起被存储。
然后，这类隔间或段190、192-1到192-N中的每一个都可以被看作是一个根据本发明的状态存储器。这意味着不同的段190、192-1到192-N被优选地分成存储器部分190-1到190-M0、192-1:1到192-1:M1、192-2:1到192-2:M2，其中，M0、M1、M2独立地是一个大于1的整数。如附图中大略地说明的，不同的存储器部分190-1到190-M0、192-1:1到192-1:M1、192-2:1到192-2:M2的大小可以在不同的段或状态存储器190、192-1到192-N之间有所不同。另外，对于每个相应的段190、192-1到192-N，存储器部分190-1到190-M0、192-1:1到192-1:M1、192-2:1到192-2:M2的数量可能是相同或不同的。甚至，并不是这类被分段的状态存储器160中的所有隔间192-N都根据本发明被分成存储器部分也是可能的。
图7是一个说明了根据本发明的状态存储器管理方法的流程图。方法在步骤S1中开始，其中，在通信单元之间被传递的消息的至少两个消息类别被定义。在下一步S2中，通信单元中提供的状态存储器被分成至少两个存储器部分，并且该状态存储器适宜于存储基于被传递数据消息而生成的状态。然后，这类存储器部分中的每一个都被分配用于存储与一个特定的消息类别相关联的状态信息。优选地，(虚拟的)存储器划分是基于消息类别定义，因此所定义的类别和存储器部分之间是一对一的关系。该方法然后结束。
图8是一个说明了图7的状态存储器管理方法的附加步骤的流程图。该方法从图7中的步骤S2继续。在下一步S10中，一个数据消息被提供。这个消息可以从一个生成消息的应用中被提供或者从一个外部通信单元被接收。然后，这个数据消息的消息类别优选地基于在该消息中找到的信息而在步骤S11中被确定。在可选择的步骤S12中，一个状态是否应该基于消息被生成并且是否应该被存储在一个状态存储器部分中被调查。这个确定可以基于预定义的存储优先级数据、基于对类似状态是否已经被存储在存储器部分中的调查和/或基于压缩因数来执行。如果在步骤12中确定该状态不应当被存储，则方法结束或者继续到步骤S10，其中，一个新的消息被提供。然而，如果确定状态应当被生成并存储，则方法继续到步骤S13。在这个步骤S13中，除非这个过程已经被执行，否则状态基于消息被生成。优选地，状态包括至少该消息的一部分，例如整个消息。在下一步骤S14中，状态被存储在与状态生成所基于的消息所属的存储器类别相关联的存储器部分中。优选地，如虚线300大略地所示，步骤S10到S14对于每个所提供的消息而被重复。然而，如果没有新的消息被提供，则该方法结束。
从而，在本发明的一个方面中提供了用于管理状态存储器的单元，该状态存储器适宜于存储在通信系统的通信单元之间的消息通信中适用的状态信息。然后，这类单元包括一个类别定义器，其定义了在通信单元之间传递的消息的至少两个消息类别。该单元还包括一个存储器管理器，其把状态存储器划分成至少两个存储器部分，其中，每个存储器部分都被分配用于存储与消息相关联的状态信息，这些消息被分类成一个消息类别的子集。
本领域的技术人员应当理解，在不偏离由附加的权利要求定义的范围的前提下可以对本发明做出各种各样的修改和变化。
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Claims (30)

1.一种用于管理状态存储器(160)的方法，该状态存储器适宜于存储在通信系统(1)中通信单元(100-1、100-2、100-3、100-4；200)之间的消息通信中可应用的状态信息，其特征在于：
定义在所述通信单元(100-1、100-2、100-3、100-4、200)之间传递的消息的至少两个消息类别；和
把所述状态存储器(160)划分成至少两个存储器部分(160-1、160-2)，每个存储器部分(160-1、160-2)都被分配用于存储与特定的消息类别相关联的状态信息；
并且其中，所述状态存储器(160)被安排在第一通信单元(100-1)中并且被分配用于存储在与第二通信单元(100-2、100-3、100-4；200)的消息通信中所使用的状态信息；
并且其中，所述第一通信单元(100-1)接收来自所述第二通信单元(100-2、100-3、100-4；200)的请求，所述请求请求所述第一通信单元(100-1)分配状态存储器空间，以用于存储在与所述第二通信单元(100-2、100-3、100-4；200)的所述消息通信中所使用的所述状态信息，
将与特定的消息类别相关联的状态信息存储在与该消息类别相关联的所述状态存储器(160)的存储器部分(160-1、160-2)中；
在所述第一通信单元(100-1)处接收特定的消息类别的消息；
从相关联的存储器部分(160-1、160-2)检索针对特定的消息类别的状态信息；
将检索的状态信息添加到接收的消息；并且
利用添加的状态信息解释和/或处理接收的消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述定义步骤包括基于下列选项中的至少一个来定义所述至少两个消息类别：
所述通信消息的优先级类型；
在生成所述通信消息时所使用的应用协议；
与通信消息相关联的会话类型。
3.根据权利要求1到2中任意一个所述的方法，其特征在于：
所述划分步骤包括分配相等的存储器大小给所述至少两个存储器部分(160-1、160-2)。
4.根据权利要求1到2中任意一个所述的方法，其特征在于：
所述划分步骤包括基于与第一存储器部分(160-1)相关联的第一消息类别和与第二存储器部分(160-2)相关联的第二消息类别，把第一存储器大小分配给所述第一存储器部分(160-1)，并且把第二不同的存储器大小分配给所述第二存储器部分(160-2)。
5.根据权利要求1到2中任意一个所述的方法，其特征在于：
确定通信消息的消息类别；和
存储状态信息，所述状态信息基于与所述已确定消息类别相关联的存储器部分(160-1、160-2)中的所述通信消息而生成。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
所述消息类别确定步骤包括基于在所述通信消息中找到的数据来确定所述消息类别。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
确定是否把所述状态信息存储在所述存储器部分(160-1、160-2)中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
确定是否存储所述状态信息的所述步骤包括从包括用于所述消息类别的存储命令信息的查询表(135)中检索存储优先级信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：确定是否存储所述状态信息的所述步骤包括：
调查是否类似状态信息已经被存储在所述存储器部分(160-1、160-2)中；和
如果没有类似的状态信息已经被存储在所述存储器部分(160-1、160-2)中，则存储所述状态信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
确定是否存储所述状态信息的所述步骤包括：
压缩所述通信消息；
计算用于所述通信消息的压缩因数；和
基于所述压缩因数来确定是否把所述状态信息存储在所述存储器部分(160-1、160-2)中。
11.一种用于管理状态存储器(160)的管理单元(130)，该状态存储器适宜于存储在通信系统(1)中的通信单元(100；200)之间的消息通信中可应用的状态信息，其特征在于，所述管理单元包括：
定义装置(132)，用于定义在所述通信单元(100；200)之间传递的消息的至少两个消息类别；和
划分装置(134)，用于把所述状态存储器(160)划分成至少两个存储器部分(160-1、160-2)，每个存储器部分(160-1、160-2)都被分配用于存储与特定的消息类别相关联的状态信息；和
其中，所述定义装置(132)被配置用于基于下列选项中的至少一个来定义所述至少两个消息类别：
所述通信消息的优先级类型；
在生成所述通信消息时所使用的应用协议；
与通信消息相关联的会话类型；
其中，与特定的消息类别相关联的所述状态信息包括将要被添加到该消息类别的接收的消息的并且将在解释和/或处理该消息类别的接收的消息中使用的信息。
12.根据权利要求11所述的管理单元，其特征在于：
所述划分装置(134)被配置用于基于来自所述定义装置(132)的所述消息类别定义把所述状态存储器(160)划分成至少两个存储器部分(160-1、160-2)。
13.根据权利要求11所述的管理单元，其特征在于：
所述管理单元(130)和所述状态存储器(160)被安排在第一通信单元(100)中，并且所述状态存储器(160)被分配用于存储在与第二通信单元(200)的消息通信中使用的状态信息。
14.根据权利要求11所述的管理单元，其特征在于：
所述状态信息在所述通信消息的压缩和/或解压缩期间被使用。
15.根据权利要求11所述的管理单元，其特征在于：
所述划分装置(134)被配置用于分配相等的存储器大小给所述至少两个存储器部分(160-1、160-2)。
16.根据权利要求11所述的管理单元，其特征在于：
所述划分装置(134)被配置用于把第一存储器大小分配给第一存储器部分(160-1)，并且把第二不同的存储器大小分配给第二存储器部分(160-2)。
17.根据权利要求11所述的管理单元，其特征在于，所述管理单元还包括：
确定装置(136)，用于确定通信消息的消息类别；和
存储装置(138)，用于存储状态信息，所述状态信息基于与所述已确定消息类别相关联的存储器部分(160-1、160-2)中的所述通信消息而生成。
18.一种适宜于在通信系统(1)中与至少一个外部通信单元(200)进行消息通信的第一通信单元(100)，所述第一通信单元(100)包括：
状态存储器(160)，适宜于存储在所述消息通信中可应用的状态信息；和
状态存储器管理单元(130)，其特征在于所述状态存储器管理单元(130)包括：
定义装置(132)，用于定义在所述第一通信单元(100)和所述至少一个外部通信单元(200)之间传递的消息的至少两个消息类别；和
划分装置(134)，用于把所述状态存储器(160)划分成至少两个存储器部分(160-1、160-2)，每个存储器部分(160-1、160-2)都被分配用于存储与特定的消息类别相关联的状态信息；和
其中，所述定义装置(132)被配置用于基于下列选项中的至少一个来定义所述至少两个消息类别：
所述通信消息的优先级类型；
在生成所述通信消息时所使用的应用协议；
与通信消息相关联的会话类型；
其中，所述状态存储器(160)还适宜于将与特定的消息类别相关联的状态信息存储在与该消息类别相关联的存储器部分(160-1、160-2)中，所述第一通信单元(100)还包括：
输入和输出单元(110)，被配置成接收特定的消息类别的消息；
消息处理器(150)，被配置成：
从相关联的存储器部分(160-1、160-2)检索针对特定的消息类别的状态信息；
将检索的状态信息添加到接收的消息；并且
将添加了状态信息的接收的消息转发给应用(140)；
应用(140)，被配置成：
利用添加的状态信息解释和/或处理接收的消息。
19.根据权利要求18所述的第一通信单元，其特征在于：
所述划分装置(134)被配置用于基于来自所述定义装置(132)的所述消息类别定义把所述状态存储器(160)划分成至少两个存储器部分(160-1、160-2)。
20.根据权利要求18所述的第一通信单元，其特征在于：
所述状态存储器(160)被分配用于存储在与特定的外部通信单元(200)的消息通信中使用的状态信息。
21.根据权利要求18所述的第一通信单元，其特征在于：
所述状态信息在所述通信消息的压缩和/或解压缩期间被使用。
22.根据权利要求18所述的第一通信单元，其特征在于，所述第一通信单元还包括：
压缩器(170)；和
解压缩器(180)，其中，所述状态信息被所述压缩器(180)和所述解压缩器(190)中的至少一个使用。
23.根据权利要求18所述的第一通信单元，其特征在于：
所述划分装置(134)被配置用于分配相等的存储器大小给所述至少两个存储器部分(160-1、160-2)。
24.根据权利要求18所述的第一通信单元，其特征在于：
所述划分装置(134)被配置用于把第一存储器大小分配给第一存储器部分(160-1)，并且把第二不同的存储器大小分配给第二存储器部分(160-2)。
25.根据权利要求18所述的第一通信单元，其特征在于，所述第一通信单元还包括：
确定装置(136)，用于确定通信消息的消息类别；和
存储装置(138)，用于存储状态信息，所述状态信息基于与所述已确定消息类别相关联的存储器部分(160-1、160-2)中的所述通信消息而生成。
26.根据权利要求25所述的第一通信单元，其特征在于：
所述确定装置(136)被配置用于基于在所述通信消息中找到的数据来确定所述消息类别。
27.根据权利要求25所述的第一通信单元，其特征在于：
所述确定装置(136)被配置用于确定是否所述状态信息将被存储在所述存储器部分中。
28.根据权利要求27所述的第一通信单元，其特征在于：
所述确定装置(136)被配置用于从包括用于所述消息类别的存储命令信息的相关联的查询表(135)中检索存储优先级信息，并且用于基于所述存储优先级信息来生成存储命令，所述存储装置(138)对所述存储命令做出响应。
29.根据权利要求27所述的第一通信单元，其特征在于：
所述确定装置(136)被配置用于调查是否类似的状态信息已经被存储在所述存储器部分(160-1、160-2)中，并且用于在没有类似的状态信息已经被存储在所述存储器部分中的情况下生成存储命令，所述存储装置(138)对所述存储命令做出响应。
30.根据权利要求27所述的第一通信单元，其特征在于：
所述确定装置(136)被配置用于接收在所述通信消息的压缩期间获得的压缩因数，和用于基于所述压缩因数来生成存储命令，所述存储装置(138)对所述存储命令做出响应。
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