專利名稱：一種d信道鏈路接入規程實現方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種D信道鏈路接入規程(Link Access Procedure on the D channel,簡稱LAPD)的實現方法。
背景技術：
El (歐洲傳輸標準，速率為2Mbps )傳輸是移動通信中廣泛應用的傳輸 媒介，LAPD協議也就成為目前商業應用最廣泛的Abis 口 (移動通信基站 與基站控制器之間的通信接口 )數據鏈路層協議。隨著以太網技術應用的發 展，基于分組傳輸的IP Abis技術日益成熟，IP Abis代替傳統的El Abis是 大勢所趨。但是由于目前主流移動通信運營商還是大量保留有E1傳輸，因 此還有相當長的一段時間內IP Abis將與El Abis共存。
LAPD是一個在OSI ( Open System Interconnect,開》文式系統互聯)體 系結構的數據鏈路層上工作的協議，其采用公共信道D進行信令傳輸控制， 在移動通訊設備中，通常用于傳輸Abis 口控制面消息，包括操作維護消息 和業務信令。由于協議本身的設計特點和實現原理，傳統的LAPD協議局限 于使用單條物理通道承載。如果基站的站型較大，有大量的操作維護消息和 業務信令時，則不得不為該站點建立多條LAPD鏈路用于控制面消息的傳 輸。這就使得基站控制器對LAPD鏈路的維護工作大大增力n,而且這些LAPD 鏈路之間資源是彼此獨立的，因此任何一條LAPD鏈路的故障都會導致基站 部分功能的缺失。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種D信道鏈路接入規程實現方法， 使得一條LAPD鏈路能夠承載在一個由多個物理通道組成的通道集合上，我 們稱這個通道集合為通道簇，通道簇中的物理通道可以自由配置、彼此地位平等且工作方式為負荷分擔，共同完成對一條LAPD鏈路的承載工作。為了解決上述問題，本發明提供了 一種D信道鏈路接入規程實現方法， D信道鏈路接入規程即LAPD鏈路由一條或多條物理通道承載，用于承載一 條LAPD鏈路的物理通道的集合組成一個通道簇；對通道簇所包含的每條物 理通道進行實時的上下行通訊狀況檢測，根據檢測結果在每次發送LAPD鏈 路數據幀之前，為該數據幀選擇可用的物理通道中的一個發送。進一步的，所述LAPD鏈路使用的接收滑窗的大小至少大于所述通道簇 中物理通道的個數。進一步的，該方法通過以下方式對物理通道進行實時的上下行通訊狀況 檢測每個物理通道的通訊雙方定期發送狀態幀給對方，如果在設定的時長內 收到對方的狀態幀，則判定該物理通道的接收方向可用；所述狀態幀中包含發送方當前時刻與從該物理通道最后接收幀的時刻 的時間差值，如果狀態幀中的時間差值的值是在設定的閾值范圍內，則判定 該物理通道的發送方向可用。進一步的，在為發送的數據幀選擇可用的物理通道時，在可用的物理通 道中為其選擇最為空閑的通道，即通過板級支持包的負荷查詢接口判斷出的 負荷最小的通道。進一步的，所述LAPD鏈路的接收端在接收到非期望幀時，對收到的非 期望幀進行緩存，并檢查期望幀是否已緩存，如果是，則從緩存中找到相應 的期望幀；如果期望幀已丟失，則向發送方發送否定確認幀；所述LAPD鏈路的發送端收到上述否定確認幀后，根據其中包含的期望 幀的幀號選擇相應的數據幀進行重傳。進一步的，所述LAPD鏈路的接收端對接收到的數據幀進行以下步驟的 處理(a)接收端收到數據幀時，根據該數據幀的幀號是否為期望幀的幀號 判斷其是否為期望幀，如果是，則執行下一步，否則，認為該數據幀為非期 望幀，執行步驟(c);(b) 將期望幀發送給上層應用，并將期望幀的幀號向后累加，再執行 步驟(d);
(c) 判斷該非期望幀是否在接收滑窗內，如果是，則對該非期望幀進 行緩存；否則，丟棄該非期望幀，并向發送方發送確認幀，回到步驟(a);
(d) 查看接收端是否已緩存新的期望幀，如果是，則執行步驟(b), 否則，回到步驟(a)。
進一步的，步驟(c)中，
在對非期望幀進行緩存的同時，檢查期望幀是否已丟失，如果是，則向 發送方發送否定確認幀，在否定確認幀中包含期望幀的幀號。
進一步的，通過以下方式檢查期望幀是否丟失
接收端保存每個物理通道收到的最后一幀的數據幀的幀號，在"l妄收到非 期望幀時，比較這些保存的幀號是否都超過了期望幀的幀號，如果是，則判 定期望幀已丟失。
進一步的，所述LAPD鏈路的接收端在收到非期望幀時，啟動否定確認 定時器開始計時，如果超出該否定確認定時器的定時周期，則判定期望幀已 丟失。
本發明方法通過通道簇管理實現了對多個物理通道的支持，滑動窗和丟 幀重傳策略實現了對多通道數據傳輸特性的支持，通過這兩個方面的支持， 使得一條LAPD鏈路可以承載在一個由多個物理通道組成的通道集合上。由 于通道簇中各個物理通道的資源彼此分享，對于數據的承載進行負荷分擔， 有效地提高了 LAPD協議的健壯性，降低了因傳輸通道故障而導致基站故障 的才幾率，并有效節省了 Abis 口的時隙資源。
此外，本發明提出的修改都是針對LAPD協議的，不涉及任何硬件的改 進，以較少的改進實現對多通道的適用，提高了 LAPD的可擴展性、易用性 和可靠性。
圖1是本發明實施例中接收端對數據幀的處理流程示意圖。
具體實施方式
本發明方法的思路是如果能夠在不做硬件改動的前提下，僅僅通過軟 件協議的改進，使得一條LAPD鏈路可以承載在多條物理通道上，這些通道 可以自由配置、彼此地位平等、工作方式為負荷分擔，那么基站LAPD鏈路 維護工作大大減少，而且單一物理通道的故障將不會引起任何基站的功能故 障。此外，負荷分擔的工作方式也能夠將減少用于控制面消息傳輸的物理通 道個數，增加用于傳輸語音和數據的用戶面物理通道個數，這對于珍貴的 Abis 口物理資源尤為必要。本發明通過改進原有的LAPD協議，實現由多條負荷分擔的物理通道 (時隙)承載的LAPD通訊方案。本發明主要從兩個方面對LAPD協議進行 改進 一方面，在原LAPD協議的基礎上增加對多通道的適配部分——通道 簇管理，其位于LAPD協議底層，主要任務是完成對通道簇所包含的每條物 理通道進行實時的上下行故障檢測，并依照負荷分擔的方式為LAPD發送數 據選擇可用的物理通道；另一方面，修改LAPD協議原有的滑動窗機制和退 后N幀的丟幀重傳方式，而采用選擇性重傳的丟幀處理策略。下面對本發明的技術方案作進一步的詳細描述。本發明的多條負荷分擔的物理通道(通道簇)承載的LAPD通訊方案， 具體包括如下內容1)通道簇不是一個物理概念而是一個邏輯單位。通道簇中包含的多條物理通道可以是來自一根E1的多個物理時隙，也 可以是連接基站和基站控制器之間不同El線的物理時隙。通道簇的概念打破了傳統LAPD —條鏈路僅適用于單條物理通道的限 制，使得LAPD鏈路可承載在多條物理通道上，并且這些物理通道是負荷分 擔的，在一條物理通道出現故障的情況下，其他物理通道可以繼續完成 LAPD鏈路的承載任務。2) 多通道的適配部分一一通道簇的管理。 通道簇的管理主要完成兩項主要功能
其一，使用通道的雙向通斷實時檢測方法來檢測每條物理通道上下行的 通訊狀況，根據;險測結果判斷物理通道是否可用。
通道的雙向通斷實時檢測方法可以采用心跳(Heart Beat)機制與時間 差值計算相結合的方法，即通訊雙方在每個物理通道上周期性發送類似心跳 的狀態幀給對方，狀態幀中存放著發送方當前時刻與從該物理通道最后接收 幀的時刻之間的差值。通訊雙方可以根據狀態幀的接收情況以及狀態幀中的 時間差值判斷該物理通道是否可用。例如，對于通訊雙方中的某一方來說， 可以根據狀態幀的接收情況判斷通道在接收方向上是否可用，即如果在設定 的時長內收到對方的狀態幀，則判定該通道的接收方向可用；再4艮據狀態幀 中的時間差值的值判斷通道在發送方向上的通信狀況，如果狀態幀中的時間 差值的值是在設定的閾值范圍內，則判定該通道的發送方向可用。
其二，在LAPD鏈路每次發送數據幀之前，為其選擇可用的物理通道中 最為空閑的通道。
通過前面的雙向通斷實時4企測方法可以判斷通道簇中哪些物理通道是 可用的，在這些可用的通道中通過板級支持包(BoardSupportPacket,簡稱 BSP)提供的負荷查詢接口來判斷出負荷最小的通道。
3) 使用接收和發送"對稱"的滑動窗機制。
傳統LAPD協議使用的接收滑窗與發送滑窗非對稱，接收滑窗的大小固 定為1，任何非期望幀(幀號與期待接收的幀號不同的數據幀)都將被直接 丟棄，這對于使用多通道傳輸的鏈路層協議來說是不可行的。因為當使用多 通道組成的通道簇承載時，來自不同El的物理通道的數據往往存在"后發 先至"的數據幀，這些先至的非期望幀應當被緩存起來，等待期望幀(攜帶 期望接收的幀號的數據幀)到達后一起交給上層應用，因此，需要接收滑窗 具有與發送滑窗相等的大小；或者，接收滑窗的大小至少要大于通道簇中物 理通道的個數。
4) 使用選擇性重傳的丟幀處理方式。由于傳統LAPD協議的接收滑窗的大小固定為1，任何非期望的數據幀 都將被直接丟棄，因此對于丟幀的處理方式使用的是退后N幀的策略，它 對大量存在"后發先至"數據幀的情況的處理效率低下。由于本發明的LAPD 協議采用與發送滑窗相同大小的接收滑窗，"后發先至，，的數據幀可以被緩 存在接收滑窗里，因此使用選擇性重傳丟幀處理方式將有效的提高多通道的 傳輸效率。當接收方判斷出丟幀發生時，立即向發送方發送否定確認幀(REJ 幀)，REJ幀表示接收端檢測出對端發來的數據幀有差錯，要求對端重發該 數據幀。REJ幀中存放接收滑窗的期望幀號，發送方則通過這些期望幀號來 選擇需要重傳的數據幀進行重傳。
具體地，多通道丟幀是否丟失的檢查方法如下接收方保存每個物理通 道收到的最后一幀的數據幀的幀號，在接收到非期望幀時，比較這些保存的 幀號是否都越過了期望幀號(在期望幀號之后)，如果是，則判斷期望幀被 丟失，反之則不認為期望幀已丟失。
為了提高選擇性重傳的效率，提高接收方判斷丟幀發生的速度，在 LAPD協議中可以增加否定確認定時器(REJ定時器)。否定確認定時器用 于在接收滑窗收到非期望幀時開始計時，如果超時則判定期望幀丟失，同時 向發送方發送否定確認幀(REJ幀)來主動要求發送方重傳期望幀。
本發明實施例中接收端的數據幀處理方式如圖1所示，具體包括以下步
驟
步驟IOO，進入數據幀接收狀態；
步驟IOI，接收滑窗在收到數據幀時，首先判斷是否為期望幀(幀號是 否為期望幀的幀號)，如果是，則執行步驟102;否則，執行步驟106;
步驟102,確認關閉REJ定時器后，執行步驟103;
首先判斷REJ定時器是否開啟，如果是，則關閉REJ定時器后，再執 行步驟103;否則，直接執行步驟103。
步驟103，確認清除REJ標志后，執行步驟104;
首先判斷REJ標志是否被設置，如果是，則清除REJ標志后，再執行步驟104;否則，直接執行步驟104。
步驟104，將幀內容發給上層應用并更新期望幀號(期望接收的幀號向 后累加)，執行步驟105;
步驟105,查看接收滑窗中是否已緩存新的期望幀，如果是則回到步驟 104,否則回到步驟IOO進行數據幀的接收；
步驟106,判斷該非期望幀是否是落在滑窗內，如果是，則執行步驟108; 否則，執行步驟107;
步驟107,將該幀丟棄，并發送確認幀(RR幀)，回到步驟100;
如果在滑窗范圍以外，說明該幀是異常幀，則丟棄該幀，并通過發送 RR幀通知發送方期望幀的幀號，但并不需要重傳該期望幀。
步驟10S,將該幀緩存在接收滑窗里，執行步驟109;
步驟109,檢查期望幀是否已丟失，如果是，則執行步驟112，否則， 執行步驟110;
可以通過上文所述的多通道丟幀檢測方法檢查期望幀是否丟失；并且可 以結合REJ定時器進行;險查，例如在接收滑窗收到非期望幀時確保REJ定 時器開啟(在收到首個非期望幀開始直到收到期望幀之前，始終保持REJ 定時器開啟)，如果超時，則判定期望幀丟失。
步驟110~111，確認開啟REJ定時器后，回到步驟IOO，進行數據幀的 接收；
首先判斷REJ定時器是否開啟，如果是，則直接回到步驟100;否則， 開啟REJ定時器后，再回到步驟IOO。
步驟112，檢查REJ標志是否已被設置，如果是，則直接回到步驟100; 否則，執行113;
REJ標志用來標識REJ幀是否已被發送，如果是，則會設置REJ標志， 避免重復發送REJ幀。
步驟113,直接向發送方發送否定確認幀REJ幀，并設置REJ標志，執 行步驟114;然后確認關閉REJ定時器，回到步驟100。
步驟114~115，確認關閉REJ定時器后，回到步驟100，進行數據幀的 接收；
首先判斷REJ定時器是否開啟，如果是，則關閉REJ定時器后，再回 到步驟100;否則，直接回到步驟100。
如果步驟109中是單獨采用REJ定時器檢查期望幀是否丟失，則不需要 再判斷REJ定時器是否已關閉，因為REJ定時器超時后，會自動關閉。
權利要求
1、一種D信道鏈路接入規程實現方法，其特征在于，D信道鏈路接入規程即LAPD鏈路由一條或多條物理通道承載，用于承載一條LAPD鏈路的物理通道的集合組成一個通道簇；對通道簇所包含的每條物理通道進行實時的上下行通訊狀況檢測，根據檢測結果在每次發送LAPD鏈路數據幀之前，為該數據幀選擇可用的物理通道中的一個發送。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述LAPD鏈路使用的接收滑窗的大小至少大于所述通道簇中物理通 道的個數。
3、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，通過以下方式對物理通道 進行實時的上下行通訊狀況檢測每個物理通道的通訊雙方定期發送狀態幀給對方，如果在設定的時長內 收到對方的狀態幀，則判定該物理通道的接收方向可用；所述狀態幀中包含發送方當前時刻與從該物理通道最后接收幀的時刻 的時間差值，如果狀態幀中的時間差值的值是在設定的閾值范圍內，則判定 該物理通道的發送方向可用。
4、 如權利要求1或3所述的方法，其特征在于，在為發送的凄t據幀選擇可用的物理通道時，在可用的物理通道中為其選 擇最為空閑的通道，即通過板級支持包的負荷查詢接口判斷出的負荷最小的 通道。
5、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述LAPD鏈路的接收端在接收到非期望幀時，對收到的非期望幀進行 緩存，并檢查期望幀是否已緩存，如果是，則從緩存中找到相應的期望幀； 如果期望幀已丟失，則向發送方發送否定確認幀；所述LAPD鏈路的發送端收到上述否定確認幀后，根據其中包含的期望 幀的幀號選擇相應的數據幀進行重傳。
6、 如權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述LAPD鏈路的接 收端對接收到的凄t據幀進行以下步驟的處理(a) 接收端收到數據幀時，根據該數據幀的幀號是否為期望幀的幀號 判斷其是否為期望幀，如果是，則執行下一步，否則，認為該數據幀為非期 望幀，執行步驟(c);(b) 將期望幀發送給上層應用，并將期望幀的幀號向后累加，再執行 步驟(d);(c) 判斷該非期望幀是否在接收滑窗內，如果是，則對該非期望幀進 行緩存；否則，丟棄該非期望幀，并向發送方發送確認幀，回到步驟(a);(d) 查看接收端是否已緩存新的期望幀，如果是，則執行步驟(b), 否則，回到步驟(a)。
7、 如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(c)中，在對非期望幀進行緩存的同時，檢查期望幀是否已丟失，如果是，則向 發送方發送否定確認幀，在否定確認幀中包含期望幀的幀號。
8、 如權利要求7所述的方法，其特征在于，通過以下方式檢查期望幀 是否丟失接收端保存每個物理通道收到的最后一幀的數據幀的幀號，在^l妄收到非 期望幀時，比較這些保存的幀號是否都超過了期望幀的幀號，如果是，則判 定期望幀已丟失。
9、 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述LAPD鏈路的接收端在收到非期望幀時，啟動否定確認定時器開始 計時，如果超出該否定確認定時器的定時周期，則判定期望幀已丟失。
全文摘要
本發明公開了一種D信道鏈路接入規程實現方法，D信道鏈路接入規程即LAPD鏈路由一條或多條物理通道承載，用于承載一條LAPD鏈路的物理通道的集合組成一個通道簇；對通道簇所包含的每條物理通道進行實時的上下行通訊狀況檢測，根據檢測結果在每次發送LAPD鏈路數據幀之前，為該數據幀選擇可用的物理通道中的一個發送。本發明的實現方法使得一條LAPD鏈路能夠承載在由多個物理通道組成的通道集合上，其中的多條物理通道可以自由配置、彼此地位平等且工作方式為負荷分擔，共同完成對一條LAPD鏈路的承載工作。
文檔編號H04L29/08GK101237406SQ20081000772
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月29日 優先權日2008年2月29日
發明者劉晨吉 申請人:中興通訊股份有限公司