一种板间信令消息的压缩方法.pdf

本发明公开了一种板间信令消息的压缩方法，先在系统中配置每条协议消息的编码结构，包括：消息中包含的IEG，每个IEG的标识及其包含的信息部分，以及IEG的信息部分所包含的原始IE；编码器收到信令消息后，对该消息编码结构中包含的IEG，将其包含的信息部分的个数填充在头部，将原始IE填充到对应的信息部分中，填充完各IEG后，加上消息头发送到另一单元的解码器，解码器根据消息的编码结构依次读取消息中的各IEG，并根据该IEG的格式解出其所包含的原始IE的信息。采用本发明方法，接收端的消息大大小于发送端处理前的消息，且消息易于理解，尤其适用于板间消息较大，单板本身的处理能力要求较高，物理内存较紧张的情况。

1、  一种板间信令消息的压缩方法，包括以下步骤：
(a)在系统中配置每条协议消息的编码结构，包括：消息中包含的信息单元组合，每个信息单元组合的标识及其包含的信息部分，以及信息单元组合的信息部分所包含的原始信息单元；
(b)编码器收到需在板间传输的信令消息后，对该消息编码结构中包含的信息单元组合，将其包含的信息部分的实际个数填充在该信息单元组合的头部，将原始信息单元填充到对应的信息单元组合的信息部分；
(c)完成一条消息中的信息单元组合的填充后，加上消息头通过板间接口发送到另一单元上的解码器；
(d)所述解码器接收到编码形式的信令消息后，根据消息的编码结构依次读取该消息中的各个信息单元组合，并根据读取的信息单元组合的格式解出其所包含的原始信息单元的信息。

2、  如权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(a)配置消息的编码结构时，消息中包含的信息单元种类和排列顺序设置为固定的，所述步骤(b)中，信息单元组合包含的信息部分表示的信息不存在时，将该信息单元组合的头部中的个数填充为“0”。

3、  如权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(a)配置消息的编码结构时，是将消息中邻近的原始信息单元组合在一起，每个信息单元组合的信息部分包含4～5个原始信息单元。

4、  如权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(a)配置消息的编码结构时，信息单元组合中的各个信息部分的长度相等。

5、  如权利要求1或2所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(b)中，还将信息单元的标识填充到编码消息中该信息单元的头部。

6、  如权利要求1或2所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(b)中，还将信息单元组合的信息部分的长度填充到编码消息中该信息单元的头部。

7、  如权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(d)中，对信息单元组合的解码进一步包括以下步骤：
(d1)确定对其信息部分进行拷贝所使用的本地的对应结构；
(d2)读取信息单元组合头部中的信息部分的个数，决定对信息部分的拷贝次数；
(d3)依次将该信息单元组合中的所有信息部分拷贝到内存的对应结构中，直接得到具有信令消息处理所需结构的解码后的信息。

8、  如权利要求7所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(a)配置消息的编码结构时，消息中包含的信息单元种类和排列顺序设置为固定的；并且，所述步骤(d1)中是根据预先配置的消息编码结构得知信息单元组合的种类，确定对其信息部分进行拷贝使用的本地的对应结构。

9、  如权利要求7所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(b)中还将信息单元的标识填充到编码消息中该信息单元的头部；并且，所述步骤(d1)中是根据信息单元的标识来确定对消息进行拷贝所使用的本地的对应结构。

10、  如权利要求7所述的压缩方法，其特征在于，所述步骤(b)中，还将信息单元组合的信息部分的长度填充到编码消息中该信息单元的头部；并且，所述步骤(d2)前还包括步骤：读取信息单元组合头部中的长度信息，决定拷贝的信息部分的大小。

一种板间信令消息的压缩方法
技术领域
本发明涉及一种协议消息的压缩方法，尤其涉及通讯领域无线协议信令处理在板间发送前以及接收后处理的方法。
背景技术
信令消息的消息量大，数据的组织格式层次很深。对于单板消息较大的情况，通常会采用发送端发送前压缩，接收端接收后解压缩的方法。
传统的板间信令消息处理包括如图1所示的几个单元，消息接收单元1用来接收上层发送过来的消息并存储待处理的消息。消息编码单元2用于对消息进行编码处理，经过编码处理后的消息通过板间接口3发送到消息解码单元4进行消息解码。经过消息解码的数据再发送到消息处理单元5进行处理。
对于信令消息，目前大多使用ANS.1压缩方法或者字节流的方式进行。ANS.1是目前比较成熟的处理方式，这种方法的好处在于算法比较成熟，但是压缩率比较低。字节流方式也是板间传输信令消息时比较常用的一种方法，这种方法可以使板间消息变得最紧凑。
使用ANS.1方式，在接收端消息接收、解压缩后的消息长度和发送端压缩前的消息长度是完全一样的。通常，信令消息中的冗余和无用信息占了很大部分，导致了消息本身很大，往往有用信息只占消息总长的10％以下。对于接收端内存比较紧张的情况，往往无法满足要求。另外，ANS.1压缩方法压缩和解压缩的效率比较低，对于处理器比较慢的单板来说给单板带来了很重的负荷。
使用字节流方式，虽然接收端的消息长度大大减小，但是其最大的缺点在于：消息本身由于是字节流的方式，导致消息在发送端和接收端的填写异常麻烦，传输过程和接收端消息往往难以理解。特别是在单板的调试阶段由于字节流难以理解而调试困难，而且发送端和接收端往往需要用单字节方式约定其意义，难以扩展和灵活改动。
因此，急需提供一种可以结合ANS.1和字节流方式处理板间信令的优点，同时又克服了这两种方法缺点的新的压缩方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种板间信令消息的压缩方法，可以使消息量大大减少，同时易于理解。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种板间信令消息的压缩方法，包括以下步骤：
(a)在系统中配置每条协议消息的编码结构，包括：消息中包含的信息单元组合，每个信息单元组合的标识及其包含的信息部分，以及信息单元组合的信息部分所包含的原始信息单元；
(b)编码器收到需在板间传输的信令消息后，对该消息编码结构中包含的信息单元组合，将其包含的信息部分的实际个数填充在该信息单元组合的头部，将原始信息单元填充到对应的信息单元组合的信息部分；
(c)完成一条消息中的信息单元组合的填充后，加上消息头通过板间接口发送到另一单元上的解码器；
(d)所述解码器接收到编码形式的信令消息后，根据消息的编码结构依次读取该消息中的各个信息单元组合，并根据读取的信息单元组合的格式解出其所包含的原始信息单元的信息。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(a)配置消息的编码结构时，消息中包含的信息单元种类和排列顺序设置为固定的，所述步骤(b)中，信息单元组合包含的信息部分表示的信息不存在时，将该信息单元组合的头部中的个数填充为“0”。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(a)配置消息的编码结构时，是将消息中邻近的原始信息单元组合在一起，每个信息单元组合的信息部分包含4～5个原始信息单元。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(a)配置消息的编码结构时，信息单元组合中地各个信息部分的长度相等。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(b)中，还将信息单元的标识填充到编码消息中该信息单元的头部。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(b)中，还将信息单元组合的信息部分的长度填充到编码消息中该信息单元的头部。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(d)中，对信息单元组合的解码进一步包括以下步骤：
(d1)确定对其信息部分进行拷贝所使用的本地的对应结构；
(d2)读取信息单元组合头部中的信息部分的个数，决定对信息部分的拷贝次数；
(d3)依次将该信息单元组合中的所有信息部分拷贝到内存的对应结构中，直接得到具有信令消息处理所需结构的解码后的信息。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(a)配置消息的编码结构时，消息中包含的信息单元种类和排列顺序设置为固定的；并且，所述步骤(d1)中是根据预先配置的消息编码结构得知信息单元组合的种类，确定对其信息部分进行拷贝使用的本地的对应结构；
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(b)中还将信息单元的标识填充到编码消息中该信息单元的头部；并且，所述步骤(d1)中是根据信息单元的标识来确定对消息进行拷贝所使用的本地的对应结构。
进一步地，上述压缩方法可包括以下特点：所述步骤(b)中，还将信息单元组合的信息部分的长度填充到编码消息中该信息单元的头部；并且，所述步骤(d2)前还包括步骤：读取信息单元组合头部中的长度信息，决定拷贝的信息部分的大小。
由上可知，本发明在发送端提取消息中的有用信息，按IEG(信息单元组合)的方式组成板间消息，接收端接收到消息后直接对消息中的IEG进行结构转化。因此，本发明接收端的消息大大小于发送端处理前的消息，但消息本身却是易于理解的方式组织的，从而以一种简单的方法实现了对板间消息的压缩，降低了需要传送和处理的消息量，提高了处理器处理消息的效率，最终对降低处理器的成本有非常大的帮助。本发明方法尤其适用于板间消息较大，单板本身的处理能力要求较高，物理内存较紧张的情况。
附图说明
图1是现有技术板间信令消息处理的功能框图。
图2是本发明编码后消息的结构示意图。
图3是本发明实施例板间信令消息处理的功能框图。
具体实施方式
第一实施例
在本发明中，同一条消息会同时发送到不同的处理器，但是，发送到每个处理器上的消息内容可以不同。本实施例用一种新的编解码方式实现了消息的压缩，编码后的消息结构如图2所示，是一种串行的线性结构。该结构分为三层，其中：
最低的一层是IE(信息单元)，也就是在接口协议消息中包含的最低层的信元，即每个信息字段。多个原始IE组合而成一个IEG_INFO(信息单元组合的信息部分)，每个IEG_INFO中IE组成是固定的，即各个IEG_INFO所包含的字段都是固定的，并且长度相等。
在将IE组合成IEG_INFO时，对于消息中邻近的IE需要考虑把他们组合在一起。另外，IEG_INFO的大小需要综合考虑，太大不利于重用，太小会造成IEG_INFO的种类太多，使IEG_HEAD增多而浪费字段信息。本实施例中，每个IEG_INFO含有4到5类不同的IE。
第二层是IEG(信息单元组合)，由IEG_HEAD(信息单元组合的头部)加上若干个IEG_INFO组成，即多个IEG_INFO可以共享一个IEG_HEAD，组合成一种类型的IEG。本实施例中，IEG_HEAD和IEG_INFO都定义为单独的结构，以方便对消息段内容的读写。其中，IEG head包含以下内容：
IEG Length(IEG长度)，指IEG_INFO的长度，单位是字节；
IEG ID(IEG标识)，需要统一进行编码(作为其标识)并配置在收发双方的系统中，每个标识唯一地对应于一种类型的IEG；
IEG_INFO Number(IEG_INFO个数)，根据具体情况，可以是一个或多个，也可以为零。
每个IEG中，IEG HEAD是不重复的，所约定包含的IEG_INFO可以有多个，但如果这个IEG中所有IEG_INFO表示的信息都不存在，则将IEG Num设置为0，而这个IEG的头还需要保留。因为如果IEG HEAD也不存在的话，那么这条消息里面的IEG的种类是不确定的，这样就需要对每个IEG的头进行比较。接收端根据IEG_INFO Number可以直接得到拷贝的次数，否则就需要读取数据并判断IEG是否结束，没有结束才能进行拷贝。
为IEG专门做一个消息头的好处是，一开始就知道IEG_INFO的个数，知道将IEG中的信息部分强制转换为信令处理单元所需要的哪个结构，还知道开辟多大的内存。
最上的一层就是协议中规定的Message(消息)，由消息头加上一个个的IEG(信息单元组合)连接而成。考虑到消息的长度要求，需要对协议中规定的消息进行拆分，拆成多条消息，消息标识需要双方统一编码。为了方便对消息段内容的读写，本实施例中，一条消息中包含哪几种类型的IEG是固定的，需要防止发生IEG的嵌套，而且在本实施例中，消息中各种类型的IEG的排列顺序也是固定的。
本实施例实现板间信令压缩的方法，即编解码方法包括以下步骤：
步骤一，分析协议中的每条消息，制定出由原始IE组成的IEG_INFO的结构，由IEG_INFO组成的IEG结构和IEG的统一编码，以及由IEG组合成的消息的结构，并配置在系统中。上述结构的制定方法已在前面进行了详细的描述；
步骤二，编码器收到需在板间传输的信令消息后，按照IEG进行编码，对消息中包括的每一个IEG，依次根据对IEG的统一编码填充IEG ID，根据IEG_INFO长度填充IEG Length，根据IEG_INFO的实际个数填充IEG_INFO Num，根据配置对多个IE进行组合，填充IEG_INFO；
步骤三，完成一条消息中所有IEG的填充后，加上消息头通过板间接口发送到另一单元上的解码器；
步骤四，解码器接收到编码形式的信令消息后，按照IEG进行解码，根据消息的IEG格式依次读取各个IEG，并根据读取的IEG格式解出其所包含的原始IE的字段信息，本实施例对IEG的解码进一步包括以下步骤：
1)读取IEG Head中的IEG ID，根据IEG ID，使用本地的对应结构(指信令处理时的结构)对其信息部分进行拷贝；
2)读取IEG Head中的IEG Length，采用这个长度来决定拷贝的信息部分的大小；
3)读取IEG Head中的IEG_INFO Num，以决定对IEG_INFO的拷贝次数；
4)依次将该IEG中所有IEG_INFO拷贝到内存中的对应结构中，直接得到具有信令消息处理所需结构的解码后的信息。
从上可以看出，如果在板间传输的信令直接采用协议中规定的结构，就不知道消息的大小，对于消息的改动也比较麻烦，采用IEG编码方式后，每个IEG_INFO里面的字段都是固定的，这样，在接收消息的时候，可以采用直接内存拷贝的方式。
图3示出了一种采用本发明板间信令压缩方法的系统，图中第一单元20包括：消息接收单元201、消息发送单元202、IEG编码单元203和IEG解码单元204；而通过板间接口30与其连接的第二单元40包括IEG解码单元301、IEG编码单元302和信令处理单元303。
在下行方向，第一单元20的消息接收单元201用于对高层实体10接收到的信令消息进行缓存，然后发送到IEG编码单元203进行IEG编码。编码后的数据通过板间接口30发送到第二单元40的IEG解码单元401进行IEG解码，解码后的数据发送到信令处理单元403进行最终的处理。
在上行方向，经过信令处理单元403处理后的数据发送到第二单元40的IEG编码单元402进行IEG编码，编码后的数据通过板间接口30发送到IEG解码单元204进行IEG解码，解码后的数据再发送到消息发送单元202发送到高层实体10。
需补充说明的是，图中第一单元20和第二单元40是对等的实体，两者均通过IEG编解码方法进行消息交互，都是信令消息处理单元。图中只是示出了在上述这种信令交互情况下所用到的各个功能单元。
综上所述，本发明在发送端提取消息中的有用信息，按IEG(信息单元组合)的方式组成板间消息，接收端接收消息并直接对消息中的IEG进行结构转化。因此，本发明接收端的消息大大小于发送端处理前的消息，但消息本身却是易于理解的方式组织的，从而以一种简单的方法实现了对板间消息的压缩，降低了需要传送和处理的消息量，提高了处理器处理消息的效率，最终对于降低处理器的成本有非常大的帮助。本发明方法尤其适用于板间消息较大，单板本身的处理能力要求较高，物理内存较紧张的情况。
第二实施例
本实施例与第一实施例的技术方案基本相同，区别只在于以下几点：
本实施例的IEG HEAD中只有一个IEG_INFO Num，该字段除指示IEG中包含的IEG_INFO数量外，还可依其确定两个IEG之间的边界。由于在消息中包含的IEG种类和顺序固定，因此，接收端在对IEG解码时，可以根据预先配置的消息编码结构得知该IEG的种类，从而确定使用的本地的对应结构；因为IEG_INFO的长度是固定，接收端可以按预先配置的长度信息决定拷贝数据的大小；而拷贝次数则同样通过读取IEG HEAD中的IEG_INFO Num来确定。
第一实施例中的IEG ID和IEG Length可以起到校对防止出错的作用。而本实施例方法IEG HEAD占用的空间少一些。
第三实施例
本实施例与第一实施例的技术方案基本相同，在IEG头部也包含有IEG_ID，区别在于消息中包含的IEG的种类和顺序可以不固定，当IEG的信息部分不存在时也可以不要该IEG。接收端对每一个IEG头部的IEG ID进行识别后，再决定所要转换到的对应结构。这种方法接收端的处理相对较为复杂一些。