CN100583878C

CN100583878C - 用于处理过时信息单元的技术

Info

Publication number: CN100583878C
Application number: CN200380110839A
Authority: CN
Inventors: J·布鲁斯
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: WO2005060200A1; ATE386399T1; DE60319165T2; DE60319165D1; CN1879380A; EP1733527B1; AU2003293911A1; ES2301868T3; EP1733527A1

Abstract

描述了一种用于在象由流控制协议(SCTP)规定的重发方案内处理过时信息单元的技术。该技术识别先前与过时信息单元相关的相应识别码一起传输的过时信息单元(210)。该过时信息单元在重发之前随后被修改，以产生具有该过时信息单元的识别码的伪数据信息单元(220)。该伪信息单元然后被传输到接收器(230)，在该接收器处它随后被丢弃或者忽略。

Description

用于处理过时信息单元的技术

技术领域

本发明涉及通信。更具体而言，本发明涉及一种用于在重发方案内处理过时信息单元的技术。

背景技术

在数据传送协议方面近来的进步提高了在无连接分组网比如因特网协议(IP)网络上数据传送的可靠性。一种相对较新的数据传送协议，即流控制传输协议(SCTP)，正在其中需要监视和检测会话丢失的应用中逐渐地在IP的顶部被采用(例如，参见由因特网工程任务组的信令传输工作组准备的SCTP标准草案文件RFC2960)。SCTP提供确认的无差错非复制的消息传送。SCTP还结合了校验和与顺序号来检测数据毁坏、数据丢失和数据复制。如果数据丢失或者被毁坏，那么SCTP包括一种可用于纠正这样的事件的重发机制。

按照SCTP，高层协议(ULP)或者SCTP的用户产生一个或多个消息。大的消息被分片(或分段)成信息单元以在一个或多个分组的范围内，该信息单元在一些方案中也被称为块(其典型地由块头和块特定内容组成)，以及从小消息获得的小块可以被捆绑成一个分组。一个分组典型地包括一个通用的SCTP头、封装在SCTP数据块内的用户数据、以及有时的控制块。

当产生时，包含用户数据的每个块与一个唯一的传送顺序号(TSN)相关，并且随后进行传输。该TSN允许接收SCTP端点来确认块的接收以及检测复制传送。该TSN独立于可以在流级别上分配的任何流顺序号。在传输后以及在接收器(或接收端)处，该分片的消息被组装，以及捆绑的消息被分解。

当收到分组时，包含收到的块的TSN的确认被发送给发送器。SCTP还结合了重发方案，其中在一些变化中，如果用于特定数据块的确认未在预定量的时间内被收到时，未确认的数据块被重发给接收器。分配给确认接收的时间必须与其他可能正在监视用户应用的定时器协调。否则，在应用已经停止存在之后可能传输分组。这或者类似的情况将导致过时的(或者失时效的)分组被传输。

在一些实施方式中，在初始发送分组之前(并且同时它驻留在发送队列中)分组的使用期一届满(并且因此变为过时的)，作为SCTP用户的ULP就命令SCTP清除ULP消息。然而，当用于特定应用的分组已经被传输并且须经重发时，困难出现了。在此情况中，对于该消息组装数据块，数据块从发送队列被发送到接收器，但是没有收到确认。这样的数据块须经SCTP的重发方案。对于须经重发的ULP消息，SCTP已经分配了TSN给相关的数据块，这需要具有这个TSN的分组必须被发送并且接收，而不管ULP消息的使用期是否已经届满。用于已经终止的应用的分组的重发大大增加了连接丢失的可能性，并且不必要地消耗处理能力和带宽。

因此，需要一种用于在重发方案中处理过时数据块的有效技术。

发明内容

根据本发明，这个需要通过一种用于处理过时可辨识的信息单元的方法而满足，该方法包括以下步骤：识别先前已经传输并且须经重发的过时信息单元，其中过时信息单元具有识别码(它可以由字母、数字、和/或符号组成)；产生具有过时信息单元的识别码的伪(dummy)信息单元；以及传输伪信息单元而不是过时信息单元，其中该伪信息单元具有比过时信息单元更小的大小。

相应地，本发明还提供一种用于在重发方案内处理过时可辨识的信息单元的装置，包括下列装置：识别先前已经传输并且须经重发的过时信息单元的装置，其中该过时信息单元具有识别码；产生具有过时信息单元的识别码的伪信息单元的装置；以及传输伪信息单元而不是过时信息单元的装置，其中该伪信息单元具有比过时信息单元更小的大小。

根据本发明的另一种用于在重发方案内处理过时可辨识的信息单元的装置，包括下列装置：识别先前已经传输并且须经重发的过时信息单元的装置，其中该过时信息单元具有识别码；产生具有过时信息单元的识别码的伪信息单元的装置；以及传输伪信息单元而不是过时信息单元的装置，其中该伪信息单元具有比过时信息单元更小的大小。

分配给每个信息单元的识别码可以随机进行选择、连续地分配、或者由任何其它标准选择。优选地，该识别码是唯一的，或者未在***中被使用足够的时间量，所以具有两个带有相同识别码的待定信息单元(不管过时与否)的可能性将是低的。

在一些实施例中，过时信息单元通过确定消息使用期是否届满来识别。信息单元可以基于多种附加或者替换的标准而被分类为过时的，所述标准包括用户定义的***参数，而不管用于特定信息单元的接收的相应确认是否在一定量的时间内被收到，或者不管使用传输协议的应用是已经停止还是另外被终止。

如果原始信息单元只是没有变化地重发，那么修改信息单元的一个目的可能是降低所需的处理。优选地，伪信息单元的分组大小小于过时信息单元的大小，以使其重发比仅仅重发原始信息单元需要更少的带宽和更少的处理能力。分组大小可以通过除去不必要的数据而降低，所述不必要的数据例如是用户和控制数据中的至少一个或者不再需要的其他数据(否则它将消耗处理能力)。然而，期望的是保持对应于过时信息单元的识别码，以使相应的确认接收可以在收到伪信息单元之后通过接收器发送。

在一些方案中，每个伪信息单元是单独传输的，然而多个伪信息单元也可能被传输或者与其他伪信息单元捆在一起。该捆绑可以这样被执行，以使一捆只包括伪信息单元而没有“规则的”信息单元。在一些实施例中，只有当伪信息单元具有连续的唯一识别码时，所述伪信息单元才被捆在一起。

通常信息单元(并且尤其是伪信息单元)的捆绑允许可以作为重发方案的基础的基于分组的业务的特别有效的使用。例如，两个或更多个信息单元可以被捆在一起以产生数据分组，该数据分组相对于由分组传送业务所允许的最大分组大小具有一个最佳的大小。因而，与每个信息单元经由网络分开传输的情况相比，可以减少总的网络通信量。

对于一些方案，已经被识别为过时的信息单元从重发队列中被除去，并且随后被修改成伪信息单元。在伪信息单元产生之后，它可以被置于用于重发的重发队列中，例如在过时信息单元的位置处或者在不同的位置处。伪信息单元在一个队列(例如重发队列)中可能被给予传输优先权，以使它们在发送包含用户数据的信息单元之前被传输，并且可以因此被清除。如果过时信息单元已经被识别出还没有被初始传输到接收器，那么一些变化规定丢弃过时信息单元而不是传输过时信息单元。

本发明的方法还可以包括通过接收器(或者在接收端)接收伪信息单元的步骤。当收到伪信息单元时，接收器优选地丢弃或者忽略收到的伪信息单元。它可以为每个收到的伪信息单元另外发送相应的确认接收给发送器。

在发送和/或接收端，当处理伪信息单元时，一个或者多个处理特征(feature)可以被无效，因为伪信息单元不需要复杂的处理任务，例如相对于数据或者包含于其中的控制信息。因而，处理资源被卸下，并且处理能力消耗降低。此外，处理特征的无效允许更快地处理伪信息单元，尤其是在接收侧。

本发明的一个实施例提供一种用于清除经由流控制传输协议(它包括重发性能)传输的过时顺序数据块的方法，优选地在基于分组的传输业务象因特网协议的顶部。该实施例包括以下步骤：为来自用户层协议的每个消息产生一个或多个数据块；分配每个数据块一个传送顺序号；基于数据块而产生一个或多个分组；传输分组；识别先前已经传输的具有一个或多个块的过时消息；在重发之前修改从过时消息产生的每个数据块以产生具有相应数据块的传送顺序号的伪数据块；以及传输每个伪数据块。对于这个方案，伪数据块比过时信息单元小，并且伪数据块可以被分类在一种特殊的通信类内，比如其中接收优先于其他分组的传输优先权的TOS/Diffserv类。这确保了伪数据分组被快速地处理，并且不妨碍任何其它分组的处理。

为了减少在接收端的处理，接收STCP实例优选地不通知可应用的用户关于伪数据分组，而是默默地丢弃它。如果该接收STCP实例不支持丢弃分组，那么理想的伪数据块将具有零用户数据，这将导致接收STCP实例忽略伪数据块(或消息)。

本发明可以作为硬件解决方案或者作为计算机程序产品来实现，该计算机程序产品包括程序代码部分，用于当计算机程序产品在计算机装置上运行时执行本发明的步骤。该计算机程序产品可以被存储在计算机可读记录介质象数据载体上。本发明还可以作为包括计算机处理器和连接到处理器的存储器的***来实现，其中存储器用一个或者多个可以执行本发明的步骤的程序来编码。

本发明还可以经由在重发协议内处理过时可辨识的信息单元的装置来实现。这样的装置包括识别单元，其识别须经重发的信息单元是否过时以及用于该过时信息单元的相关识别码。连接到识别单元的产生单元随后产生伪信息单元，例如通过在重发之前修改过时信息单元。还包括传输单元，用于传输伪信息单元而不是过时信息单元。优选地，这个伪信息单元具有比原始信息单元更小的大小，以允许比传输该原始消息单元更少的带宽拥塞和功率消耗(以及相关的断开)。

一旦伪信息单元被组装，那么连接到产生单元的传输单元将伪信息单元而不是该(未修改的)过时信息单元传输给接收器。在接收器处，伪信息单元可能基于接收器的***参数而被丢弃或者被忽略，并且确认接收将被传输回到发送器。

在一些方案中，产生单元或者与其连接的单元还包括发送队列和重发队列，信息单元首先从发送队列被传输，从重发队列，信息单元被重发，或者伪信息单元被传输。不是具有两个分开的队列，一个单独的传输队列可以被使用来发送所有的信息单元(不管它们是伪信息单元与否)。在队列内，可以存在传输优先权分级结构，其规定如由用户定义的某些类型的信息单元具有优先于其他类型的预定信息单元的传输优先权。

附图说明

在下面将参考在附图中说明的示例性实施例来描述本发明，其中：

图1是说明一种方案的示意图，在该方案中各自的ULP是在IP网络业务上SCTP传输业务的用户；

图2是根据本发明第一实施例的过程流程图；

图3示意性地示出根据本发明第二实施例的***；

图4是根据本发明第三实施例的过程流程图；

图5是根据本发明第四实施例的过程流程图；以及

图6是根据本发明第五实施例的过程流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释而不是限制的目的，陈述了特定的细节，比如特定协议、信号格式等等，以便提供对本发明的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在脱离这些特定细节的其它实施例中被实行。特别是，虽然在此描述了下面并入***或结合***使用的不同实施例，其利用了在IP顶部的SCTP，但是本发明不限于这样的实施方式，而是例如可以用于任何顺序数据重发协议(或者任何其它数据通信***，其中可以重发失时效的、过时的或者期满的消息)。

此外，本领域技术人员将会理解，在此下文解释的功能可以使用独立硬件电路、使用结合编程的微处理器或者通用计算机的软件功能、使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现。还将理解，虽然本发明主要被描述为方法，但是它还可以在包括计算机处理器和连接到该处理器的存储器的***中实现，其中存储器用一个或多个可以执行在此公开的方法的程序来编码。

图1是用于本发明的若干实施例的示意图，其中各自的ULP、或者SCTP用户应用110、120利用置于IP网络传送业务170上各自的SCTP传送业务130、140，其中每个ULP形成至少一个与其相应的节点150、160(其中每个节点可以在一个或多个IP地址下到达)的一部分。为了建立两个节点150、160之间的关联，两个SCTP传送业务交换一系列消息或者握手信号。为了本公开的目的，SCTP传送业务130(或者任何其他传送业务)和产生并清除过时消息的相应节点150属于发送端，以及相应SCTP传送业务140(或者任何其他传送业务)和可以接收过时消息的节点10属于接收器或者接收端。

在图2中，示出用于处理过时信息单元的技术的第一实施例的过程流程图200。在此方案中，先前已经确定为过时的信息单元(也称为数据序列)通过它们各自的识别码被识别210。一旦信息单元被识别，它们在重发之前就被修改以产生伪信息单元220。该伪信息单元然后被传输230。关于此过程及其变化更多的细节将在下面进行描述。

图3说明一个用于实施根据本发明的各种方法的***300，所述方法包括在图2和4-6中所示的那些。该***包括本地用户310和远程用户320，它们经由通信路径330彼此通信。识别单元340通过每个信息单元的唯一识别码来识别过时的信息单元(它们还没有被重发给远程用户320)。识别单元340被连接到修改单元350，该修改单元350通过修改那些已经由识别单元340识别为过时的信息单元来产生伪信息单元。

每个伪信息单元包括用于各自过时信息单元的识别码，但是不包括在过时信息单元内包含的任何用户或控制信息(例如，伪信息单元被降低为16字节或者更少的大小)。伪信息单元越短，处理能力将被消耗越少，并且包含块的分组在传输后将被丢掉的可能性越小，以及对于中间节点需要的处理越少。一旦产生了伪信息单元，修改单元350就发送伪信息单元给连接到修改单元350的传输单元360。传输单元360然后通过通信路径330将伪信息单元传输给远程用户320。

在一些方案中，伪信息单元被给予优先于其它非伪信息单元的传输优先权。在这个和其他方案中，修改单元包括发送队列370和重发队列380，信息单元从发送队列370首先被传输，从重发队列380重发仍然有效或者过时的信息单元，或者传输伪信息单元。在其它变化中，对于信息单元的初始传输和必要时随后的重发都利用单个发送队列。

在图4中，本发明的第三实施例以过程流程图400示出。所说明的方法以确定在接收用于特定信息单元的确认接收之前该特定信息单元的使用期是否已经届满410开始。使用期计算可以基于多种因素，比如简单的定时功能、与用于特定应用的其他定时器协调的定时器、或者其它用户定义的标准。如果信息单元使用期还没有届满，则这一步继续进行，直到至少一个过时信息单元已经被识别。如果信息单元使用期已经届满，则该信息单元被识别为过时的420。

下一步是确定用于过时信息单元430的唯一标识码，以使随后可以确定包含过时信息单元的分组是否已经被传输440。如果过时信息单元没有被传输(并且未驻留于重发队列中)，则将其简单地丢弃或者从可应用的发送队列445中除去。然而，如果过时信息单元已经被传输，则下一步是将过时信息单元转换成伪信息单元450。伪信息单元将保持与过时信息单元相同的识别码，并且它的大小将优选地通过除去不必要的数据而被最大程度可能地最小化，所述不必要的数据例如是用户和控制数据以及(其可以用于已经届满或者另外终止的应用或者过程)。一旦伪信息单元已经产生，则将其传输460到接收端。

图5说明根据本发明第四实施例的过程流程图500，其包含图4的实施例的通用步骤(以及其使用了相同的附图标记)。在伪信息单元产生450之后，伪信息单元然后被置于重发队列中510。在此方案中，用户应用优先考虑每个伪信息单元520，以使它在具有较低优先级或者没有被给予优先级的其它信息单元比如包含用户数据的信息单元之前被传输。在SCTP设置中，伪信息单元可以被分配一种特殊的通信类，比如TOS/Diffserv类，以使它们被给予用于传输的高优先级(导致快速处理而不妨碍其它信息单元)。

另外，在传输期间，并且根据伪信息单元的大小，如果在重发队列中有多个伪信息单元，则伪信息单元可以被捆绑成单个分组并且然后进行传输530，假如该分组不超过任何可应用的大小限制比如最大传送单元极限的话。在一些实施例中，仅仅具有顺序识别码的伪信息单元可以被捆在一起(或者根据使用的协议而可能有其它的捆绑需求)。优选地，伪信息单元不与任何其它非伪信息单元捆在一起，因为分组大小的增加提高了连接丢失的可能性(同时也降低了带宽)。在伪信息单元由接收器或者接收端收到540之后，接收端忽略或者简单地丢弃伪信息单元，从而导致过时信息单元被清除。

图6说明利用了例如图1所示的环境的第五实施例600，其中ULP或者高层协议是IP网络上的SCTP的用户。在此实施例中，SCTP为由ULP 610产生的每个消息产生以数据块形式的一个或多个信息单元。这些数据块中的每个被分配它自己的识别码或者TSN 620。在每个数据块被分配TSN之后，它们然后被组装成分组630。根据由***路径最大传送单元或者PMTU提供的对分组大小的***限制，每个分组可能仅仅包含用于分片消息的单个数据块、对应于单个消息的单个数据块、或者对应于多个消息的多个数据块。

一旦分组已经产生，则分组然后被传输640给接收器，该过程然后基于诸如应用定时器、用户定义控制等等的标准，识别是否存在任何过时的消息(其每个具有一个或多个相应数据块)，并且如果是这样的话，识别过时的消息是否先前已经被传输650并且驻留于发送队列中。如果过时消息还没有被传输并且保持在发送队列中，那么它将被立即丢弃或者它将在传输之前被丢弃。如果过时消息已经被传输并且在重发队列中时，则对应于该消息的每个数据块将被修改成伪数据块，由此信息而不是TSN被除去(比如控制和用户数据)660。一旦产生，则伪数据然后被传输670。

在接收器处，SCTP将默默地丢弃分组而不通知用户，或者接收器可以将伪数据块作为任何其它收到的数据块来对待。接收器SCTP将通知可应用的ULP，其又将忽略该伪数据块。

将会理解，存在许多与降低或者最小化失时效的或者过时的信息单元的数量和大小相关的优点。该益处包括最小化浪费的带宽、降低连接丢失的可能性、以及降低由顺序数据传送协议(比如SCTP)所需的处理能力的量。

虽然相对于特定实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，本发明不限于在此描述和说明的特定实施例。因此，当本发明已经相对于其优选实施例进行描述时，应该理解此公开仅仅是说明性的。因此，打算本发明仅仅由在此所附的权利要求书的范围来限定。

Claims

1.一种用于在重发方案内处理过时可辨识的信息单元的方法，包括下列步骤：

识别先前已经传输并且须经重发的过时信息单元，其中该过时信息单元具有识别码；

产生具有过时信息单元的识别码的伪信息单元；以及

传输伪信息单元而不是过时信息单元，其中该伪信息单元具有比过时信息单元更小的大小。

2.权利要求1所述的方法，其中过时信息单元通过确定消息使用期是否已经届满来识别。

3.权利要求1所述的方法，其中伪信息单元通过修改过时信息单元而产生。

4.权利要求3所述的方法，其中伪信息单元通过从过时信息单元中除去用户或控制数据而产生。

5.权利要求3所述的方法，其中通过修改产生的伪信息单元与具有连续唯一识别码的其它伪信息单元捆在一起。

6.权利要求1所述的方法，其中所产生的伪信息单元与其它伪信息单元捆在一起。

7.权利要求1所述的方法，进一步包括从重发队列中除去识别的过时信息单元的步骤。

8.权利要求1所述的方法，其中伪信息单元在重发队列中被授予传输优先权。

9.权利要求1所述的方法，进一步包括下列步骤：

接收伪信息单元；

确认收到伪信息单元；以及

丢弃或者忽略收到的伪信息单元。

10.权利要求1所述的方法，进一步包括当处理伪信息单元时在传输和发送侧的至少一个上使一个或多个处理特征无效的步骤。

11.权利要求1所述的方法，进一步包括下列初始步骤：

识别先前没有被传输的过时信息单元；以及

丢弃该过时信息单元而不是传输该过时信息单元。

12.权利要求1所述的方法，其中作为信息单元的重发的基础的方案是流控制传输协议；和/或

信息单元是数据块，每个数据块具有可辨识的传送顺序号；和/或

信息单元基于从用户层协议接收的消息而产生。

13.一种用于在重发方案内处理过时可辨识的信息单元的装置(310)，包括：

识别单元(340)，用于识别先前已经传输并且须经重发的过时信息单元，该过时信息单元具有识别码；

产生单元(350)，用于产生具有过时信息单元的识别码的伪信息单元；以及

传输单元(360)，用于传输伪信息单元而不是过时信息单元，其中该伪信息单元具有比过时信息单元更小的大小。

14.一种用于在重发方案内处理过时可辨识的信息单元的装置，包括下列装置：

识别先前已经传输并且须经重发的过时信息单元的装置，其中该过时信息单元具有识别码；

产生具有过时信息单元的识别码的伪信息单元的装置；以及

传输伪信息单元而不是过时信息单元的装置，其中该伪信息单元具有比过时信息单元更小的大小。