新型異構(gòu)通信系統(tǒng)中基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的會(huì)話管理機(jī)制

新型異構(gòu)通信系統(tǒng)中基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的會(huì)話管理機(jī)制

前言

新型的無(wú)線接入技術(shù)層出不窮。由不同的標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的無(wú)線接入技術(shù)，通常在覆蓋范圍，接入速率、容量、挪動(dòng)性和業(yè)務(wù)特性等方面有著很大差異，其適用的場(chǎng)景各有側(cè)重，彼此之間很難互相替代。因此異種無(wú)線接入技術(shù)共存和交融的開(kāi)展，必將成為將來(lái)挪動(dòng)通信系統(tǒng)的重要特征。

對(duì)這種網(wǎng)絡(luò)的展望如圖1所示。下一代挪動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供在任何地點(diǎn)隨時(shí)隨地的網(wǎng)絡(luò)接入效勞。

從3G版本的開(kāi)展可以看到，數(shù)據(jù)傳輸IP化的趨勢(shì)正在逐漸從3G的核心承載網(wǎng)向接入網(wǎng)推進(jìn)，顯著標(biāo)志就是3GPP中對(duì)IP-RAN的定義。同時(shí)，3GPP和3GPP2提出了全I(xiàn)P的體系構(gòu)造，隨著IS體系的引入和完善，3G分組域?qū)⒅鸩教峁╇娦偶?jí)的多媒體效勞，傳統(tǒng)的電路域業(yè)務(wù)也會(huì)逐漸向分組域轉(zhuǎn)移。

1.會(huì)話管理機(jī)制設(shè)計(jì)思路

會(huì)話是語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的容器，無(wú)論是從IP端或是從無(wú)線鏈路端收到一個(gè)新的語(yǔ)音呼叫或者數(shù)據(jù)短信，都會(huì)在基站系統(tǒng)上新建一個(gè)會(huì)話。下面將會(huì)詳細(xì)介紹會(huì)話管理機(jī)制的設(shè)計(jì)。

它的核心思想主要包含了3個(gè)方面：會(huì)話狀態(tài)同步機(jī)制〔使用了發(fā)布訂閱設(shè)計(jì)形式〕，會(huì)話的引用計(jì)數(shù)器，會(huì)話的垃圾回收機(jī)制。

會(huì)話狀態(tài)同步機(jī)制：會(huì)話會(huì)被多個(gè)軟件模塊使用，例如流控模塊、收發(fā)模塊、呼叫管理模塊等。在每個(gè)模塊都可能會(huì)進(jìn)展會(huì)話的操作以及會(huì)話的刪除，必須引入一個(gè)統(tǒng)一的會(huì)話狀態(tài)同步機(jī)制，否那么將會(huì)導(dǎo)致會(huì)話狀態(tài)不同步的錯(cuò)誤。

會(huì)話的引用計(jì)數(shù)器：為了保證在刪除某一個(gè)會(huì)話時(shí)所有該會(huì)話的使用者都解除了對(duì)該會(huì)話的使用，我們對(duì)每一個(gè)會(huì)話引入了一個(gè)引用計(jì)數(shù)器。當(dāng)某一個(gè)會(huì)話的引用計(jì)數(shù)被減到0時(shí)，就可以銷毀該會(huì)話了。

會(huì)話的垃圾回收機(jī)制：由于每一個(gè)會(huì)話的釋放都是一個(gè)隨機(jī)的事件，在通信系統(tǒng)當(dāng)中，我們應(yīng)該盡可能地防止這樣的隨機(jī)事件對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)抖動(dòng)，將會(huì)話刪除的動(dòng)作統(tǒng)一到系統(tǒng)空閑時(shí)間進(jìn)展。

我們?cè)O(shè)計(jì)的會(huì)話管理機(jī)制采用了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，將語(yǔ)音和數(shù)據(jù)作為會(huì)話進(jìn)展統(tǒng)一的管理，防止了每個(gè)模塊單獨(dú)對(duì)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)進(jìn)展分散處理，解決了多模塊處理語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的同步和統(tǒng)一管理問(wèn)題。

2.會(huì)話管理機(jī)制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1會(huì)話的創(chuàng)立

為了跟蹤會(huì)話的使用情況，我們需要統(tǒng)計(jì)有哪些模塊使用了一個(gè)會(huì)話，所有使用了會(huì)話的模塊將會(huì)注冊(cè)一個(gè)會(huì)話完畢的事件，每一個(gè)會(huì)話都會(huì)有一個(gè)引用計(jì)數(shù)來(lái)說(shuō)明有多少個(gè)模塊使用了該會(huì)話。

2.2引用計(jì)數(shù)

引用計(jì)數(shù)常被用作一種垃圾回收算法，每一個(gè)擁有引用計(jì)數(shù)的對(duì)象都會(huì)有一個(gè)引用計(jì)數(shù)來(lái)說(shuō)明使用它的對(duì)象有多少。假設(shè)一個(gè)會(huì)話的引用計(jì)數(shù)變成0時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)中再?zèng)]有其他模塊來(lái)使用它，我們將會(huì)把它放入一個(gè)垃圾回收隊(duì)列中。

2.3訂閱發(fā)布設(shè)計(jì)形式

每一個(gè)接收到會(huì)話建立事件的模塊都會(huì)對(duì)引用計(jì)數(shù)加1，同時(shí)該模塊會(huì)注冊(cè)一個(gè)會(huì)話完畢的事件。當(dāng)一個(gè)會(huì)話完畢時(shí)，該會(huì)話所在的模塊不僅僅需要對(duì)該會(huì)話的引用計(jì)數(shù)減1，還需要發(fā)布一個(gè)會(huì)話完畢的事件給所有會(huì)話完畢事件的訂閱者。

圖2是一個(gè)典型的訂閱發(fā)布形式示意圖，訂閱者1和訂閱者2訂閱了主題A，訂閱者2和訂閱者3訂閱了主題B，當(dāng)發(fā)布者發(fā)布一個(gè)主題A時(shí)，只有訂閱者1和2會(huì)收到該主題A的事件，同理，當(dāng)發(fā)布者發(fā)布了一個(gè)主題B時(shí)，也只有訂閱者2和3會(huì)收到該主題B的事件。

通過(guò)使用訂閱發(fā)布者的設(shè)計(jì)形式，我們能保證當(dāng)一個(gè)會(huì)話完畢時(shí)，該會(huì)話完畢事件將會(huì)被所有的會(huì)話完畢訂閱者所收到。

2.4會(huì)話完畢與垃圾回收

在通話過(guò)程當(dāng)中會(huì)話可能會(huì)在任意模塊被完畢，垃圾回收者會(huì)把系統(tǒng)當(dāng)中不再被使用到的會(huì)話對(duì)象釋放掉，首先是防止了程序設(shè)計(jì)人員來(lái)在每個(gè)模塊進(jìn)展會(huì)話對(duì)象的釋放，其次在實(shí)時(shí)系統(tǒng)當(dāng)中減少了抖動(dòng)，由一個(gè)低優(yōu)先級(jí)任務(wù)在系統(tǒng)空閑時(shí)輪詢垃圾回收隊(duì)列，對(duì)需要處理的無(wú)用會(huì)話進(jìn)展統(tǒng)一刪除。

結(jié)論

在使用了新的會(huì)話管理機(jī)制以后，解決了以前多模塊會(huì)話狀態(tài)不同步問(wèn)題。通過(guò)對(duì)新的會(huì)話管理機(jī)制的測(cè)試和分析，我們證明了該會(huì)話管理機(jī)制可以被很好地用于處理以下的情況：當(dāng)我們需要在多個(gè)模塊之間進(jìn)展數(shù)據(jù)共享，所有的軟件模塊都擁有該數(shù)據(jù)的對(duì)等權(quán)利時(shí)，如何進(jìn)展共享數(shù)據(jù)管理的情況。

該會(huì)話管理機(jī)制可被廣泛應(yīng)用于異構(gòu)通信系統(tǒng)的會(huì)話管理設(shè)計(jì)當(dāng)中，作為會(huì)話的管理，同樣，也可以用于一些類似的可以引入會(huì)話概念