可变带宽通信寻址数据处理方法

摘要

本发明公开了一种可变带宽通信寻址数据处理方法，首先建立设备间逻辑地址到物理地址的一一对应关系；对接收到的可变带宽配置请求进行解析；在启动通信业务前，预分配一块数据缓冲区，依据预定义带宽的值确定分配队列的数据区指针，建立发送消息队列和接收消息队列，队列中的消息元素分别描述为发送消息单元和接收消息单元；由设备的发送控制部分通过建立并维护一个发送环形消息队列来加入待发送且需要重传的消息；由设备的发送轮询控制部分来管理所有的链路配置项，按顺序启动发送过程；设备的接收轮询控制部分通过反向解析，对接收到的信号单位进行顺序控制，将顺序正确的消息单元发送给业务应用层。本发明提高了通信处理的效率。

权利要求

1.一种可变带宽通信寻址数据处理方法，在电路交换网络实现动态配置通信带宽后的通信寻址数据处理，其特征在于，包括如下步骤：(1)结合数据接收方设备和发送方设备的物理特征与逻辑特征，建立设备间逻辑地址到物理地址的一一对应关系；

(2)对接收到的可变带宽配置请求进行解析，如果是增加配置请求，则根据配置请求项，为每条链路划分缓存，确定数据缓存的分配使用；如果是删除配置请求，则根据配置请求项的使用标志，返回或回收链路缓冲区区指针地址；

(3)在启动通信业务前，预分配一块数据缓冲区，依据预定义带宽的值确定分配队列的数据区指针，建立发送消息队列和接收消息队列，队列中的消息元素分别描述为发送消息单元和接收消息单元；

(4)由设备的发送控制部分通过建立并维护一个发送环形消息队列来加入待发送且需要重传的消息，其中的消息按顺序存放；由设备的发送轮询控制部分来管理所有的链路配置项，在轮询过程中，根据设备的逻辑地址检索出它的物理地址，对内部已经存在消息的链路，按顺序启动发送过程；

(5)设备的接收轮询控制部分通过反向解析，从物理地址获取到设备的逻辑地址，并对接收到的信号单位进行顺序控制，将顺序正确的消息单元发送给业务应用层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述设备的逻辑特征包括设备身份标志；所述设备的物理特征包括通道链路或时隙。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于步骤(2)所述增加配置请求，确定数据缓存的分配使用时，包括：在设备启动后申请一个大缓存区，该缓存区基于通讯的时隙，划分为连续的独立使用的内存块，每一块对应到一个实际使用的时隙上，根据每一条链路的配置信息中包含的链路起始时隙和时隙绑定数目，在分配链路缓存时，该链路的缓存唯一对应到大缓存区中的一块连续的空间内。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述预分配的数据缓冲区的长度T＝N*Q*M+4；

其中T为缓冲区中消息长度，N为总信道数，Q为队列数，M为每队列占用总字节数，4字节表示按四字节补齐。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述发送环形消息队列包括队列头，队列尾、队列消息缓冲区个数及队列缓冲区指针。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述发送环形消息队列中不包括初次发起建链的连接(CONNECT)消息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，当链路发送流程开始时，为每条链路分配一个发送及重发缓存区，用来保存那些尚未发送的消息信号单元以及已发送但是尚未得到肯定应答的消息信号单元；在链路发送端，给新发送的消息分配一个新的前向序列号FSNY，它的值比上次发送的消息的前向序列号FSNX大1，并按照消息的发送顺序循环使用前向序列号(FSN)值。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，发送消息时的每次操作都是顺序存放，存放结束要同时向后移动消息队列中存放指针；消息队列中的消息数字段记录队列中的消息个数，当总的消息数大于预分配带宽数时，新来的消息将被丢弃。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，轮询控制部分启动发送过程时，首先填充下一个消息信号单元的前向序列号FSNN，如果发送成功则将本地窗口中的前向序列号FSNL取模后移，同时设置发送超时定时器T1，发送位置也后移。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将接收到的信令单元的FSN与最近一次正确接收的消息信令单元的FSN进行比较，完成对接收到的信号单位的顺序控制。

说明书

可变带宽通信寻址数据处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及语音或数据通讯领域的通信带宽通信寻址数据处理技术，尤其涉及一种可变带宽下的通信寻址数据处理方法。

背景技术

[0002] 在传统电路交换网络中，运营商必须同时支持不同的技术需求以及现有2G/2.5G和3G业务的应用。从2G电路交换网络(TDM)向3G分组交换网络(IP)的移植面临着新的挑战。特别是运营商必须对选择的接入平台成本、适用性和可用性做出权衡，以满足预期的带宽容量增加要求，并降低语音和数据融合网络的复杂程度。

[0003] 带宽容量增加业务主要应用在分组交换网络(PSN)网络，可为用户开放以下四种业务等级：恒定比特率(CBR)业务，实时可变比特率(RT-VBR)业务、非实时可变比特率(NRT-VBR)、非限定比特率(UBR)业务。现有技术在电路交换网络虽然也有实现，如协议Q.703中所描述的MTP2层同时兼容窄带64K链路、N*64K链路和2M链路的信令链路处理功能。但协议层次要求严格，实现起来相对复杂。如图1所示，通信寻址数据处理的双方包括一个发送方(A端)和一个接收方(B端)，以及它们之间的通信网络。现有的可变带宽通信寻址数据处理方法一般都是基于IP分组交换网络业务流的处理，如对电路交换网络的实现描述不多，且主要是固定带宽恒定比特率(CBR)业务配置，存在以下缺陷：无法适应用户的动态配置需求，自适应能力不足，影响了业务扩展和新业务的实现。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种可变带宽通信寻址数据处理方法，易于实现动态配置通信带宽后的通信寻址数据处理解决了现有技术存在的更改带宽带来的通信寻址数据处理复杂的问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种可变带宽通信寻址数据处理方法，在电路交换网络实现动态配置通信带宽后的通信寻址数据处理，包括如下步骤：

[0006] (1)结合数据接收方设备和发送方设备的物理特征与逻辑特征，建立设备间逻辑地址到物理地址的一一对应关系；

[0007] (2)对接收到的可变带宽配置请求进行解析，如果是增加配置请求，则根据配置请求项，为每条链路划分缓存，确定数据缓存的分配使用；如果是删除配置请求，则根据配置请求项的使用标志，返回或回收链路缓冲区区指针地址；

[0008] (3)在启动通信业务前，预分配一块数据缓冲区，依据预定义带宽的值确定分配队列的数据区指针，建立发送消息队列和接收消息队列，队列中的消息元素分别描述为发送消息单元和接收消息单元；

[0009] (4)由设备的发送控制部分通过建立并维护一个发送环形消息队列来加入待发送且需要重传的消息，其中的消息按顺序存放；由设备的发送轮询控制部分来管理所有的链路配置项，在轮询过程中，根据设备的逻辑地址检索出它的物理地址，对内部已经存在消息的链路，按顺序启动发送过程；

[0010] (5)设备的接收轮询控制部分通过反向解析，从物理地址获取到设备的逻辑地址，并对接收到的信号单位进行顺序控制，将顺序正确的消息单元发送给业务应用层。

[0011] 本发明从设备特征的角度出发，以简明的方式解决了通信寻址中的数据处理问题，提高了通信处理的效率，可应用于复杂的可变带宽通信领域。

附图说明

[0012] 图1为支持本发明的物理通信网络环境示意图；

[0013] 图2为本发明可变带宽配置请求分解处理实施例处理流程图；

[0014] 图3为根据本发明实施例所述的配置管理流程示意图；

[0015] 图4为本发明实施例所述的可变带宽通讯寻址数据收发流程示意图；

[0016] 图5为应用于本发明的通信字段示意图。

具体实施方式

[0017] 在可变带宽领域，本发明主要是实现在通信层用物理属性特征(物理地址)和逻辑属性特征(逻辑地址)来描述设备，以及提供一种在这两种特征中的通信寻址数据处理方法。主要包括以下几部分：

[0018] 如图1所示，为支持本发明的物理通信网络环境示意图。本发明可以提供检测通信介质连通性的手段，来确定物理通信介质连接可靠性，收到可变带宽配置请求时，首先确定电路交换网介质工作状态。在通信介质上通过接续芯片接双向通路，包括下行通路(A端到B端)和上行通路(B端到A端)。在通信介质上通过接续芯片发送测试信号，测试A端与B端连通性。在通信介质的A端收信号，测试接收信号数据的正确性。如果发现收数据存在问题，则可以在交换设备的两端互相发送数据来检验到底哪端或哪个环节出现了问题。

[0019] 本发明还可以一组用于通信带宽数据配置和解析的模块与接口，来完成通信物理属性到逻辑地址的数据描述。我们在实现时将其封装成标准的用户自定义API接口，该接口完成物理地址到逻辑地址的双向描述，当执行通信带宽数据配置和解析时，使用该接口描述通信模块的属性及通信介质的逻辑地址；用于通信带宽数据配置和解析的接口主要说明了可变带宽调度中数据配置和解析流程。

[0020] 此外，本发明还提供了用于可变带宽通信数据寻址的算法及其在消息发送和接收中消息队列的管理方法，用于通信数据寻址、队列管理及管理数据发送和接收队列。

[0021] 本发明所述用于可变带宽通信寻址中的数据处理方法，主要采用发送和接收的实施例来说明通信处理中的数据内存分配策略以及通信消息数据处理方法和通信寻址方法。

[0022] 在对设备进行配置管理前，我们必须在设备和数据之间建立起一种描述关系，来描述设备的逻辑属性，具体到通信设备，则可以简单描述为设备ID号(即逻辑地址LA)和通道链路或时隙(即物理地址PhA)的对应关系。下面我们以具体的实施例来描述如下：

[0023] 实施步骤S1，如图1所示，本发明结合具体的物理特征环境描述设备物理特征(物理地址)到逻辑特征(逻辑地址)解析的接口算法实现流程可描述如下：

[0024] 假设赋予设备A(和设备B)的特征有3个，分别是特征A(CharacterA，简称Ca)，特征B，(Character B，简称Cb)和特征C((Character C简称Cc)，则逻辑地址到物理地址的算法可描述如下：分别定义特征A、特征B及特征C的最大特征数分别为MaxA，MaxB，MaxC。则物理地址的检索索引可计算如下：

[0025] PhA＝((Ca*MaxA+Cb)*MaxB+Cc)*MaxC

[0026] 当MaxA为0，MaxB为0，MaxC为1时，则PhA＝Cc即是一种最简单最特殊的寻址方式。

[0027] 通过对接口算法的描述，可实现设备逻辑地址到物理地址的一一对应关系，可提高通信层的快速定位寻址的效率。因为当面对许多设备时，就要找到这个对应关系，而且有很多的设备必须在通信层的数据处理上找到这种对应关系。

[0028] 实施步骤S2，如图2所示，为本发明可变带宽配置请求分解处理实施例处理流程图：

[0029] 收到带宽分配请求后，首先看分配请求(REQ)的类型，属于哪种配置项(如增加或者删除)，这个步骤的实施是配置管理10来实现的。配置管理10首先给设备30发送配置请求REQ1，并等待配置ACK1。收到肯定证实后才可以给设备20发送配置请求REQ2，并等待配置应答ACK2。在实施中要分析如果是增加配置请求REQ则进入步骤S2-1。

[0030] 步骤S2-1：如果是增加配置请求，首先分析配置请求项的内容，配置项中描述设备的逻辑地址特征(如主控端控制字，受控设备身份标志，所属通信类型等)，物理地址特征(根据通信类型来选择合适的通信时隙，时隙数，配置位置等)。

[0031] 步骤S2-2：根据配置请求项，决定数据缓存的分配使用，如下的方式为每条链路划分缓存。在设备启动后申请一个大缓存区，该缓存区基于通讯的时隙进行分块管理，也就是说这块缓存区划分为连续的独立使用的内存块，每一块对应到一个实际使用的时隙上。因为每一条链路的配置信息中包含了链路的起始时隙和时隙绑定的数目，所以分配链路的缓存时，该链路的缓存就可以唯一对应到大缓存区中的一块连续的空间内。

[0032] 步骤S2-3：当链路内存缓冲区预分配后，新的配置更改时，新的链路将可以用这种方法唯一确定缓存。这种方式避免了链路配置更改时的缓存动态申请和释放问题。提高了实时运行的效率。如图3所示，这时候需要管理一个环形消息队列40，这个环形队列40的指针指向为链路申请的内存缓冲区70首址。队列部分包括：队列头，队列尾、队列消息缓冲区个数及队列缓冲区指针。为保证消息发送的顺序递送，我们为队列中的每个消息元素60都给它编上序号，称作前项序列号FSN。

[0033] 步骤S2-4：如果是删除配置请求，首先判断配置请求项的使用标志，如果未使用则返回，否则回收链路缓冲区区指针地址。但连续的预分配缓存是不变的。

[0034] 这样能保证增加链路后达到复用的目的。一种比较简单的处理方法可以只管理这个链路的队列就可以了。

[0035] 总结来说，如图3所示，为根据本发明实施例所述的配置管理流程示意图，首先是设备初始化(步骤301)，然后初始化链路缓冲区(步骤302)，并初始化交换网部分(步骤303)，接收到配置请求(步骤304)，调用配置解析，对不同的配置请求进行分析(步骤305)，然后按带宽基准初始化队列元素(步骤306)，再控制TDM交换设备(步骤307)。

[0036] 进入步骤S3。

[0037] 如图4所示，本发明的可变带宽通讯寻址数据收发流程示意图，下面以发送和接收的具体实施例流程说明如下：

[0038] 步骤S3-1：确定本发明可变带宽通信数据区分配处理的算法：

[0039] 在启动通信业务前，预分配一块数据缓冲区，其数据缓冲区总长度计算如下：

[0040] T＝N*Q*M+4

[0041] 其中T为缓冲区中消息长度，N为总信道数，Q为队列数，M为每队列占用总字节数，4字节表示按四字节补齐。

[0042] 则被调度的信道的单位时间内最大消息流量为：

[0043] W＝(n*MTU*SQ)

[0044] 其中n为通信链路占用的信道数。

[0045] MTU为信道中链路消息最大传输单元

[0046] SQ为每个队列占用字节数。

[0047] 其中n的范围界于最小门限值和最大门限值之间。取决于用户根据数据业务量计算后的配置时隙数。

[0048] 这样就可以依据预定义带宽的值来确定分配队列的数据区指针

[0049] P＝每个信道带宽的基准值*每个消息占用字节数(MTU)

[0050] 上述步骤S3-1确定了队列数据区管理算法和方法。并建立了发送消息队列70和接收消息队列90，该队列中的消息元素可分别描述为发送消息单元60和接收消息单元80。

[0051] 步骤S3-2：在发送控制模块40中需要管理发送环形消息队列40，对初次发起建链的CONNECT消息则不要加入到该链路的消息队列40中，可以直接发送。这样设计是考虑加入队列的是待发送的消息60，且需要重传。

[0052] 参考图5，为应用于本发明的通信字段示意图，包括前向序列号FSN以及后向序列号BSN。

[0053] 步骤S3-3：对正常的应用层消息发送，当链路发送流程开始时，为每条链路(LINK)分配一个发送及重发缓存区，用来保存那些尚未发送的消息信号单元以及已发送但是尚未得到肯定应答(ACK)的消息信号单元。在链路发送端，给新发送的消息分配一个新的前向序列号FSNY，它的值比上次发送的消息的FSNX大1，模为M(根据链路的带宽基准确定链路的模数)，按照消息的发送顺序循环使用FSN值。

[0054] 步骤3-4：发送消息时的每次操作都是顺序存放，存放结束要同时向后移动消息队列中存放指针。消息队列中的消息数字段记录队列中的消息个数，当总的消息数大于预分配带宽数时，新来的消息将被丢弃。剩余的工作由发送轮询部分来完成。

[0055] 发送轮询控制部分40可以在实时发送接口中执行，同时也要在定时扫描(扫描间隔可根据系统处理时钟频率设置)中得到执行。

[0056] 步骤3-5发送轮询控制部分40管理所有的链路配置项，在轮询过程中，根据设备的逻辑特征C来检索出它的物理地址PhA，如链路号来检索，对内部已经存在消息的链路，启动发送过程，第一步先填充下一个消息信号单元FSNN，如果发送成功则将本地窗口中的FSNL取模后移，同时设置发送超时定时器T1。发送位置也后移。

[0057] 步骤3-6：如果接收的消息信号单元或填充信号单元的FSN与发送端重发缓存中所有等待肯定证实的消息信号单元的FSN都不相等，则丢弃该信号单元以及紧随其后的消息信号单元或填充信号单元。

[0058] 步骤3-7：如果发送端缓存中的消息信号单元超过T1时间没有得到肯定应答(ACK)，也通知通信链路层故障。

[0059] 到此，发送流程基本结束。进入本发明实施步骤S4。

[0060] 实施步骤S4：如图4和图5所示。本发明可变带宽通信寻址数据处理消息接收流程的实施例来描述如下

[0061] 这个接收轮循模块50实际上是实现了一个逆向寻址的过程，即物理地址到逻辑地址的通信寻址方法。当然在寻址中也包括了数据纠错处理功能。

[0062] 步骤S4-1：通过反向解析，从物理地址获取到设备的逻辑地址。

[0063] 步骤S4-2：对从设备B接收到的已通过差错检测的信号单元进行如下处理。通过比较FSN(将接收到的信令单元的FSN与最近一次正确接收的消息信令单元的FSN进行比较)和比较连接设备ID号(设备在数据库中的定义描述ID)，来完成对接收的信号单元的顺序控制。其中，不同类型的信号单元的顺序控制处理方式是不一样的。因此，首先得通过检查信号单元的T(TYPE)字段来判别信号单元的类型。

[0064] 步骤S4-3：如果接收到顺序正确的消息信号单元BSN(后向序列号)，就将它发送给业务应用层，同时给对端发送肯定应答，通知对端该消息信号单元已经被接受。

[0065] 步骤S4-4：如果检测到消息信号单元或填充信号单元的顺序不正确，则给对端发送否定证实，要求重发已丢失的消息信号单元。

[0066] 总上所述，应用本发明以简洁的描述通信设备的物理和逻辑特征的关系，通过对设备的逻辑描述，结合配置管理和消息单元的数据队列管理来提高通信处理的效率。