專利名稱：一種在通訊網(wǎng)絡中實現(xiàn)編解碼的方法
技術領域：
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本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術領域，特別是涉及一種網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)中實現(xiàn)信 息傳遞時的編解碼的方法。
背景技術：
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ASN. 1 (Abstract Syntax Notation One抽象語法標記)是一種獨立于機 器的描述語言，用于描述在網(wǎng)絡上傳遞的消息，特別是廣泛應用于移動網(wǎng)絡 通訊系統(tǒng)中的各種協(xié)議的傳輸。例如RANAP (Radio Access Network Application Part無線接入網(wǎng)絡應用部分)協(xié)議、MAP (Mobile A卯lication Part移動應用部分)協(xié)議、H.248協(xié)議等。ASN. 1的編碼方式能夠快速并可靠 的傳輸可擴展信息一一這是無線帶寬的一個優(yōu)勢。由于從1982年以后ASN. 1 已經(jīng)成為一個國際標準，所以它的編碼規(guī)則是成熟的并且它有長期的可靠性 和互用性的跟蹤記錄。ASN.l的數(shù)據(jù)類型包括1、簡單數(shù)據(jù)類型是ASN.l 中規(guī)定的不包含子結構的數(shù)據(jù)類型，例如Integer, Boolean, Bit String (比 特串類型)等；2、結構數(shù)據(jù)類型是ASN. 1中規(guī)定的包含子結構的數(shù)據(jù)類型， 例如Sequence (序列類型)，Set (集合類型)，Choice (選擇類型)等。
然而，ASN. 1編解碼是一個很費時費工的工作，目前多數(shù)的ASN. l編解碼 方式是針對協(xié)議的，需要對于不同的協(xié)議以及不同的消息內(nèi)容編寫不同的編 解碼程序，當協(xié)議發(fā)生改變時，編解碼程序也必須進行相應的修改，不同版 本協(xié)議的編解碼程序也存在較大的區(qū)別，這些都增加了編寫編解碼程序員的 工作量以及程序出錯的幾率。
已公開中國專利申請用于抽象語法表示法高層應用的編解碼方法(公開 號1635763A,申請?zhí)?00310104144.3)也提供了一種通用的編解碼方法， 編碼過程如下根據(jù)高層應用協(xié)議基于ASN. 1的數(shù)據(jù)類型和關系，構建編碼 格式串，利用格式串生成相應空值的二叉樹結構，然后根據(jù)需要參照應用的操作編碼定義向結構中插值，最后遍歷二叉樹生成二進制信息流數(shù)據(jù)；解碼 過程如下根據(jù)編碼格式串生成收到ASN.l編碼信息的二叉樹數(shù)據(jù)結構，然 后根據(jù)二叉樹的遍歷的反向過程解碼，并把數(shù)據(jù)賦給數(shù)據(jù)結構中，業(yè)務邏輯 再通過二叉樹的節(jié)點査詢來取得數(shù)據(jù)信息。但該方法的信息編碼格式串的定 義方法未加說明及應用層使用數(shù)據(jù)時需要查詢二叉樹才能獲取數(shù)據(jù)，致使應 用層使用復雜，不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是利用詞法語法分析工具，提供一種針對結構的統(tǒng)一編解 碼方法，解決上述現(xiàn)有技術中存在的技術問題。本發(fā)明的方法適用于所有通 訊網(wǎng)絡中需要進行編解碼的協(xié)議。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案 一種在通訊網(wǎng)絡中實現(xiàn)編解碼的方法，包括以下步驟
A、 數(shù)據(jù)結構的定義根據(jù)分析工具的要求和協(xié)議的描述，定義出協(xié)議中 消息的結構，編碼時由應用層填寫結構中的數(shù)據(jù)，而解碼時由編解碼模塊填 寫結構中的數(shù)據(jù)；
B、 結構信息的生成利用分析工具分析定義的結構，分析出消息中結構及 參數(shù)的屬性并記錄到文件中，以供編解碼模塊調(diào)用；
C、 編解碼的調(diào)度獲取參數(shù)的信息，根據(jù)獲得的信息進行數(shù)據(jù)結構的拆 分和數(shù)值填寫以及將結構數(shù)據(jù)類型分解成簡單數(shù)據(jù)類型進行編解碼；
D、 簡單類型的編解碼根據(jù)調(diào)度模塊的調(diào)用進行簡單數(shù)據(jù)類型的編解碼。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下特點
本方法根據(jù)協(xié)議語法，針對不同的協(xié)議，定義應用層使用的頭文件(即協(xié) 議中消息的結構)。用分析工具來讀取頭文件，生成編解碼需要的結構及參數(shù) 信息。編解碼模塊根據(jù)這些信息以及通過信息獲取的結構中參數(shù)地址和值進 行編解碼，編解碼模塊僅針對協(xié)議中的基本數(shù)據(jù)類型進行編解碼，大幅降低 程序開發(fā)維護的工作量以及難度。
程序員只需針對不同協(xié)議定義不同的數(shù)據(jù)結構，不必編寫針對不同協(xié)議的 不同編解碼程序，所以本發(fā)明能夠簡單，快捷實現(xiàn)協(xié)議的編解碼。
在編碼方式不改變的情況下，當協(xié)議發(fā)生改變或協(xié)議升級版本時，無需重 新編寫編解碼的程序，只需修改根據(jù)協(xié)議定義的數(shù)據(jù)結構的頭文件，使得它 更加靈活和具有擴展性。
根據(jù)協(xié)議定義的數(shù)據(jù)結構的頭文件是按照協(xié)議來定義的，并根據(jù)協(xié)議的語 法注釋數(shù)據(jù)的屬性，使得頭文件更具可讀性。
統(tǒng)一的編解碼接口，編解碼模塊對外只提供兩個接口函數(shù)(編碼函數(shù)和解 碼函數(shù))，使得應用層不必關心編解碼的內(nèi)部實現(xiàn)機制。為程序的開發(fā)，升級 提供了方便。
應用層使用數(shù)據(jù)時，只需從結構中獲取數(shù)據(jù)或向結構中賦值，簡化了應用 層的使用。
圖1是詞法語法分析工具的原理圖2是ASN. 1編解碼的工作原理圖3是ASN. 1數(shù)據(jù)類型定義示意圖4是消息的結構信息存儲方式示意圖5是消息的結構信息存儲內(nèi)容示意圖6是編解碼調(diào)度示意圖7是編碼的流程圖8是解碼的流程圖。
具體實施例方式
以下結合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。本實施例中使用的協(xié)議語
法為ASN. 1。
圖1為詞法語法分析工具的原理圖，包含了正則表達式的詞法語法規(guī)則作 為其輸入的程序，并且為每一個詞法表達式被匹配時定義一種動作。用于通知語法規(guī)則，當語法規(guī)則被匹配時，根據(jù)定義的動作產(chǎn)生所需的數(shù)據(jù)。編譯 器根據(jù)詞法語法規(guī)則生成分析工具。
分析工具指定根據(jù)協(xié)議定義的頭文件作為它的輸入，并根據(jù)語法規(guī)則的分析過程，記錄結構屬性和ASN.l屬性，并產(chǎn)生特定格式的輸出文件，即以 樹形格式(圖4)存儲分析出的結構的參數(shù)屬性和ASN.l屬性(圖5)。
圖2是ASN. 1編解碼的工作流程圖。
步驟201:數(shù)據(jù)結構的定義，根據(jù)協(xié)議的ASN. 1語法定義結構頭文件(即數(shù) 據(jù)結構)。
步驟202:結構信息的生成，用分析工具分析結構頭文件，產(chǎn)生結構信息 數(shù)據(jù)。
步驟203:編解碼的調(diào)度，應用層向編解碼模塊傳入待編碼結構或ASN.l 碼流的數(shù)據(jù)，編解碼的調(diào)度模塊通過結構信息獲得結構中的參數(shù)和參數(shù)的 ASN. 1屬性并將結構類型拆分成簡單類型。
步驟204:簡單類型的編解碼，根據(jù)ASN. 1簡單數(shù)據(jù)類型的編碼方式進行編 解碼。
圖3展示了 ASN. 1數(shù)據(jù)類型同編程語言數(shù)據(jù)類型的對應關系，其中
Sequence, Set, Choice類型對應為包含表示子參數(shù)是否被填寫的標志位 (一個參數(shù)占一個Bit)和子參數(shù)的結構；
SequenceOf ， SetOf類型對應為包含表示選用的數(shù)組個數(shù)的標志位(數(shù)組 的最大維數(shù))和子參數(shù)數(shù)組的結構；
OCTET STRING, NUMBER STRING, PRINT STRING. .等字符串類型對應為包含使用字節(jié)數(shù)和字符串值的結構；
BIT STRING字符串類型對應為包含使用字節(jié)數(shù)，未使用比特數(shù)和字符串值 的結構；
除上述的ASN. 1數(shù)據(jù)類型以外的其他的ASN. 1數(shù)據(jù)類型(如Integer)對應 為編程語言相應的數(shù)據(jù)類型(如整型)。
圖4展示了結構信息存儲的方式，以一種樹形結構的方式存儲結構信息， 根節(jié)點作為消息的主結構。包含消息的所有參數(shù)，其參數(shù)可以為簡單編碼類 型，也可為結構編碼類型。結構編碼類型應包含指向它的子結構的指針。
圖5展示了結構信息存儲的內(nèi)容
a. 變量類型，起始地址，變量名稱，占用字節(jié)，變量數(shù)量，指向子結構 的指針等結構中參數(shù)自身的信息。
b. ASN. l標簽，賦值范圍，ASN. l類型，結構編碼或簡單編碼，可選/必 選，顯式/隱式等ASN.l規(guī)定的屬性。
圖6是編解碼調(diào)度示意圖，展示了編解碼調(diào)度模塊如何將結構進行拆分以 及結構內(nèi)容的填寫調(diào)度模塊從參數(shù)信息中獲取的參數(shù)的起始地址等于 0，占用字節(jié)為4，變量名為A1，編碼時就能在結構的內(nèi)存中取得A1地址并 在結構的Al參數(shù)信息中獲得Al的ASN. 1屬性。
編碼時，調(diào)度模塊根據(jù)參數(shù)的起始地址，大小，變量名等信息就能在結構 的內(nèi)存中獲取相應的值100，并連同ASN. 1屬性一起傳入簡單類型編解碼的編 碼模塊即可獲得標準的ASN. 1碼流。
解碼時，將參數(shù)的ASN. 1屬性和ASN. 1碼流傳入簡單類型編解碼的解碼模 塊，解出數(shù)據(jù)值100，再根據(jù)其起始地址和大小，變量名等信息，將數(shù)據(jù)填入 結構中。
圖7是編碼的流程圖，編碼過程包括以下步驟
步驟701:應用層對結構進行賦值，調(diào)用編碼接口函數(shù)(主要輸入?yún)?shù)包 括消息操作碼，協(xié)議中消息結構的指針)進行編碼過程；
步驟702:編解碼模塊獲取消息結構信息，為編碼過程進行消息的編碼提 供參數(shù)的詳細信息；
步驟703:根據(jù)消息結構信息獲取結構中第一個參數(shù)的信息；
步驟704:根據(jù)參數(shù)的信息在結構的內(nèi)存中獲取參數(shù)的值；
步驟705:根據(jù)獲取參數(shù)的值判斷參數(shù)填寫是否正確(包括參數(shù)是否填寫，范圍是否正確等)；
步驟706:錯誤時進行出錯處理，輸出錯誤信息； 步驟707:判斷參數(shù)是簡單類型還是結構類型；
步驟708:如果是結構類型，則進行遞歸調(diào)用，進入結構類型的子類型， 返回步驟703，進行子類型的編碼過程；
步驟709:若是簡單類型，則根據(jù)ASN. 1的編碼規(guī)則進行簡單類型的編碼； 步驟710:拼接編碼產(chǎn)生的碼流；
步驟711:判斷結構是否結束(即是否是最后一個參數(shù))；
步驟712:若結構未結束則獲取下一個參數(shù)，返回步驟703，進行下一個參數(shù)的編碼，直至結構結束。若結構結束則返回編碼的碼流。
圖8是解碼的流程圖。解編碼過程包括以下步驟 步驟801:應用層將ASN. l碼流傳入解碼接口函數(shù)； 步驟802:編解碼模塊獲取消息結構信息； 步驟803:根據(jù)消息結構信息獲取結構中參數(shù)的ASN. 1屬性； 步驟804:根據(jù)參數(shù)屬性解析出碼流中包含的信息和值； 步驟805:判斷參數(shù)為簡單類型還是結構類型；
步驟806:如果是結構類型則進行遞歸調(diào)用，進入結構類型的子類型，返 回步驟803，進行子類型的解碼過程；
步驟807:若為簡單類型則獲取參數(shù)在結構內(nèi)存中的地址信息。 步驟808:向結構中賦值，將解出的碼流寫入到結構中的相應地址中； 步驟809:判斷碼流是否為碼流結尾；
步驟810:若沒有結束則進行下一個參數(shù)的解碼，返回步驟803，直至碼流結束。然后，返回結構的內(nèi)容。
以上公開的僅為本發(fā)明的一個具體實施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任 何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1、一種在通訊網(wǎng)絡中實現(xiàn)編解碼的方法，其特征在于包括以下步驟(A)、數(shù)據(jù)結構的定義根據(jù)分析工具的要求和協(xié)議的描述，定義出協(xié)議中消息的結構，編碼時由應用層填寫結構中的數(shù)據(jù)，而解碼時由編解碼模塊填寫結構中的數(shù)據(jù)；(B)、結構信息的生成利用分析工具分析定義的結構，分析出結構及參數(shù)信息并記錄到文件中，以供編解碼模塊調(diào)用；(C)、編解碼的調(diào)度獲取結構及參數(shù)信息，根據(jù)獲得的信息進行數(shù)據(jù)結構的拆分和數(shù)值填寫以及將結構數(shù)據(jù)類型分解成簡單數(shù)據(jù)類型進行編解碼；(D)、簡單類型的編解碼根據(jù)調(diào)度模塊的調(diào)用進行簡單數(shù)據(jù)類型的編解碼。
2、 根據(jù)權利要求1所述實現(xiàn)編解碼的方法，其特征在于所述結構及參數(shù) 信息是以一種樹形結構的方式存儲，根節(jié)點作為消息的主結構。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的實現(xiàn)編解碼的方法，其特征在于所述結構 信息包含消息的所有參數(shù)，其參數(shù)可以為簡單編碼類型，也可為結構編碼類 型。
4、 根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)編解碼的方法，其特征在于所述結構及參數(shù)信息存儲的內(nèi)容至少包括結構中參數(shù)自身的信息變量類型，起始地址，變量名稱，占用字節(jié)，變量數(shù)量，指向子結構的指針；協(xié)議規(guī)定的屬性標簽，賦值范圍，協(xié)議的數(shù)據(jù)類型，結構編碼或簡單 編碼，可選/必選，顯式/隱式。
5、根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)編解碼的方法，其特征在于所述步驟(C) 進一步還包括所述調(diào)度模塊從參數(shù)信息中獲取的參數(shù)的起始地址，占用字節(jié)，變量名， 編碼時就能在結構的內(nèi)存中取得變量地址并在結構的變量參數(shù)信息中獲得變 量的屬性；編碼時，調(diào)度模塊根據(jù)參數(shù)的起始地址，大小，變量名等信息就能在結構 的內(nèi)存中獲取相應的數(shù)值，并連同屬性一起傳入簡單類型編解碼的編碼模塊 即可獲得標準的協(xié)議碼流；解碼時，將參數(shù)的屬性和協(xié)議碼流傳入簡單類型編解碼的解碼模塊，解析 出數(shù)值，再根據(jù)其起始地址和大小，變量名等信息，將數(shù)據(jù)填入結構中。
6、 根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)編解碼的方法，其特征在于所述步驟(D) 的編碼過程進一步包括應用層對結構進行賦值，調(diào)用編碼接口函數(shù)；編解碼模塊獲取消息中結構 及參數(shù)信息，為編碼過程進行消息的編碼提供詳細信息；根據(jù)結構及參數(shù)信 息獲取結構中第一個參數(shù)的信息；根據(jù)參數(shù)的信息在結構的內(nèi)存中獲取參數(shù) 的值；根據(jù)獲取參數(shù)的值判斷參數(shù)填寫是否正確；錯誤時進行出錯處理，輸 出錯誤信息；判斷參數(shù)是簡單類型還是結構類型；如果是結構類型，則進行 遞歸調(diào)用，進入結構類型的子類型，進行子類型的編碼過程；若是簡單類型， 則根據(jù)協(xié)議的編碼規(guī)則進行簡單類型的編碼；拼接編碼產(chǎn)生的碼流；若結構 結束則返回編碼的碼流。
7、 根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)編解碼的方法，其特征在于所述步驟(D) 的解編碼過程進一步包括應用層將接收的碼流傳入解碼接口函數(shù)；編解碼模塊獲取消息中結構及參 數(shù)信息；根據(jù)結構及參數(shù)信息獲取結構中參數(shù)的屬性；根據(jù)參數(shù)屬性解析出 碼流中包含的信息和值；判斷參數(shù)為簡單類型還是結構類型；如果是結構類 型則進行遞歸調(diào)用，進入結構類型的子類型，進行子類型的解碼過程；若為 簡單類型則獲取參數(shù)在結構內(nèi)存中的地址信息；向結構中賦值，將解出的碼 流寫入到結構中的相應地址中；直至碼流結束，返回結構的內(nèi)容。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在通訊網(wǎng)絡中實現(xiàn)編解碼的方法，包括(A)數(shù)據(jù)結構的定義根據(jù)分析工具的要求和協(xié)議的描述，定義出協(xié)議中消息的結構，編碼時由應用層填寫結構中的數(shù)據(jù)，而解碼時由編解碼模塊填寫結構中的數(shù)據(jù)；(B)結構信息的生成利用分析工具分析定義的結構，分析出結構及參數(shù)屬性并記錄到文件中，以供編解碼模塊調(diào)用；(C)編解碼的調(diào)度獲取參數(shù)的信息，根據(jù)獲得的信息進行數(shù)據(jù)結構的拆分和數(shù)值填寫以及將結構數(shù)據(jù)類型分解成簡單數(shù)據(jù)類型進行編解碼；(D)簡單類型的編解碼根據(jù)調(diào)度模塊的調(diào)用進行簡單數(shù)據(jù)類型的編解碼。該方法僅對簡單數(shù)據(jù)類型進行編解碼，能夠大幅降低程序開發(fā)維護的工作量以及難度。
文檔編號H04L29/06GK101202736SQ20061010515
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月13日 優(yōu)先權日2006年12月13日
發(fā)明者余宏釗, 段保平, 龍 賴 申請人:西安大唐電信有限公司