RUDP协议是“ReliableUDP”的简称,是一种自定义的、为UDP引入可靠传输机制的简化协议。它兼顾有TCP的可靠性与UDP的高效性,是本系统可靠传输所采用的协议。RUDP的基本思想是在UDP包头内加入两个字节的协议头,即一个字节的前向序号和一个字节的后向序号。围绕这两个字节的协议头,RUDP协议采用了一个套证实机制、重发机制、序号对齐机制分别保证了RUDP通信的可靠性、高效性和数据流的有序性。RUDP协议技术保证了系统内信令和业务数据的传输性能要求。
2.2信令子接口设计
2.2.1信令连接建立方式
(1)传统的信令连接建立方式
传统CDMA系统A1接口信令采用了七号信令SCCP的0类基本无连接业务和2类基本有连接业务。SCCP通过E1接口传输信令消息建立信令连接。E1接口即一个PCM中继电路,可以同时容纳32时隙×64kbps的语音数据。在32个时隙中,第0时隙被用作帧同步信息,第16时隙作为SCCP的信令通道,其余30个时隙被用作语音时隙被作用语音通道。这样,第16时隙就被信令消息全时独占,无论该时隙空闲与否,均不允许其它消息(语音消息)使用,造成了资源浪费。
(2)IP架构下的信令连接建立方式
由于协议栈采用了TCP/IP传输协议,因此在设计A1接口信令连接方式时取消了基于无连接方式的应用,所有信令均基于有连接方式传送。
在A1接口上以目的设备ID(D_DID)、目的处理ID(D_CID)和源设备ID(S_DID)、源处理ID(S_CID)组成的四元组唯一标识一个信令连接。信令连接以一次握手的机制建立。连接建立方首先发送源处理ID为空的连接起始建立消息,接收方进行处理后回送的第一条消息为本次处理申请的处理ID,双方连接建立完成。所有信令均基于有连接方式传送,连接建立的流程如图3所示。
实体1与实体2之间由实体1发起一个基于连接的处理流程,实体1首先申请处理ID,在始发消息的信件头D_DID中填对端实体2的设备ID,D_CID填空。S_DID填实体1的设备ID,S_CID填本地处理ID。
实体2收到D_CID为空的始发消息,确认可以处理后申请处理ID,向对方发送后续处理消息,消息中D_DID、D_CID置对方DID和CID,S_DID、S_CID置本身DID和CID。至此双方信令连接成功。
2.2.2消息及消息元素
继承了标准BASP协议中定义的大部分消息和消息元素,并结合IP网络特性增加、删除了部分消息和消息元素。
(1)由于A2接口上用户业务基于IP传输,完全取消了A2接口电路的概念,因此删除所有地面电路管理类消息和电路识别码CIC等消息元素;因简化了清除流程,而删除呼叫处理类的清除请求消息;
(2)增加两条用于呼叫建立的新消息。
放语音通知:由CS发向WAS,用于向移动台播放辅助语音;
开始语音业务:由CS发向WAS,用于向WAS通知呼叫对端的业务端口地址,开始接入通话状态。
2.2.3A1接口上的呼叫处理流程
以移动中(MS)始发语音呼叫为例介绍呼叫建立流程,并以BSC侧发起为例介绍了呼叫清除流程。
(1)MS始发语音呼叫建立流程
流程建立如图4(a)所示。
a.MS发送语音呼叫,WAS收到控制信道上传来的始发消息,选定某个CS,发送连接管理CM(ConnectionManagement)业务请求消息;
b.CS收到CM业务请求消息,确定能够处理,申请处理ID后向WAS发送连接确认消息,建立IP虚连接;
c.CS根据WAS建立的业务选项,发送指配请示消息,请求WAS为MS指配无线业务信道;
d.WAS指示WAU和MS交互,完成无线业务信道指配,向CS发送指配完成消息,等待CS进行后续呼叫处理;
e.CS进行呼叫接续,发现被叫为本局MS,进行寻呼被叫流程,在被叫开始振铃后,向WAS发送放语音通知,指示WAS通过带内音向主叫MS播放回铃音,提醒主叫MS等待被叫摘机;
f.CF收到被叫MS的应答指示,向WAS发送“开始语音业务”消息,通知被叫MS的业务端口,WAS收到后,建立业务链路IP虚链妆,开始交互语音数据包,主被叫双方进入通话状态。
在步骤e中如果CS进行呼叫连续时发现被叫为外局MS或外网终端,则先通过CMG申请出局中继电路,将WAS端口与出局电路连接,然后直接向WAS发送“开始语音业务”消息,通告出局电路的业务端口。WAS收到后,与出局电路业务端口建立虚连接,后续呼叫处理提示信息(如回铃音等)由出局电路通过业务链路由带内音主叫MS提供。
(2)BSC侧发起的呼叫清除流程
标准A接口协议中,无论是哪一侧发起的呼叫清除,都只能由MSC向BSC发送清除命令。如果是BSC侧发起的呼叫清除,则BSC必须先向MSC发送清除请求消息,再由MSC通过发送清除命令指令BSC释放相关专用资源(如地面电路)。
在IP架构下,已取消了地面电路概念,因此对呼叫清除流程进行了简化,取消了清除请求消息,BSC侧可以直接向MSC发送清除命令。
BSC侧发起的清除流程如图4(b)所示。
a.WAS收到移动台发来的释放指示或由于其他原因,首先释放本次呼叫相关资源,然后向CS发送清除命令,指示CS清除本次呼叫;
b.CS收到WAS发来的清除命令,释放本次呼叫相关资源后,向WAS发送清除完成消息,同时释放处理ID。WAS收到清除完成后也释放处理ID,完整整个信令连接的释放。
2.3业务子接口设计
2.3.1IP包交换方式
因核心网络基于IP架构,故业务子接口采用IP包交换方式传输业务流。IP包交换基于IP包格式的分组交换,是一种非面向连接或无连接的存储转发方式。各种语音、数据业务都采用IP包的格式,使用统一的以太网接口及协议,通过网络交换完成传输。它可实现多种速率的交换,能灵活支持带宽不同的多种业务,并且只在发送时才占用网络资源,网络资源可由各个业务共享。
2.3.2IP包交换下的业务流控制模型
业务子接口的资源实体包含WAS业务部件和CMG。WAS业务部件的业务端子称为WAS端口,它可以输入输出IP包媒体流,完成无线接入网与核心网业务流的交互。CMG包括两种业务端子:中继端口和声码器。中继端口完成PCM语音流的输入输出。声码器完成PCM流和IP包媒体流的转换。这三种业务端子的不同组合衍生出不同的业务流控制模型,完成用户业务流在业务子接口上的传输。
(1)WAS与WAS相同声码器编码类型
主被叫双方位同一局且双方声码器类型相同时,呼叫一方产生的业务包可以不经CMG进行编码类型转化而直接通过内部IP网络发送到另一方。双方业务端口均为WAS业务端口。