[发明专利]可变目标的协议数据单元编解码代码自动生成的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及可变目标的协议数据单元编解码代码自动生成的实现方法。

背景技术

对等层协议之间交换的信息单元称为协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)。为了减少传递PDU所需要的带宽，各种通信协议都在PDU编码格式方面进行了专门的设计，以图采用尽可能少的比特来传递尽可能多的信息。这种压缩编码格式的数据虽然易于传输，但给通信软件的处理带来不便，所以在通信协议栈的开发和测试中，需要编写专门的PDU编解码程序以实现PDU比特串和应用程序内部数据结构之间的转换。在一些复杂通信系统的协议栈开发中，PDU编解码程序的代码量甚至可以占到信令处理部分的一半。手工编写PDU编解码程序不但工作量大，而且容易出错。协议数据单元编解码程序自动生成系统，可以有效地提高代码的开发效率、可维护性和性能。

要实现PDU编解码代码的生成，就需要有一种适合描述系统PDU格式的形式化语言。目前有许多形式化语言标准可以选择，如ASN.1、CSN.1、XML、DCL等，但是仍然没有一种形式化语言能够成为描述通信协议的唯一标准。即使在同一个协议栈中，不同的组成部分也可能使用不同的协议描述方法，如3GPP的UMTS标准的3层协议的各个子层采用的描述方法就不统一，RRC子层使用的描述语言是ASN.1，而CM和MM子层使用的是表格形式。

不同通信系统所支持的PDU编码方式也是不同的。例如对于采用ASN.1语言描述的PDU，有BER、PER、DER、XER、CER等多种不同的编码规则。但是，仍然有很多现有的通信标准不能使用这些编码规则进行描述。为此，ITU-T在2002年制订了新的编码规则标准ECN。该标准允许用户提供一个编码定义模块来描述协议所采用的编解码规则，从而实现对各种复杂的协议规则的支持。

多数现有系统对每种编码规则和每种目标平台都提供一段专门的代码进行支持，每增加一种编码规则或者一种目标平台，都需要进行程序修改，这种方法存在以下问题：

1、扩展性差，增加新的目标平台，必须编写新的代码。

2、用户不能独立地进行新的目标平台的开发工作，而必须对代码生成程序的工作原理非常熟悉，所以通常目标平台的移植工作都是由代码生成系统的开发者完成的。

3、由于扩展困难，支持的目标平台的数量非常有限。多数代码生成系统只支持一、两种编程语言，而且必须使用指定的硬件系统、操作系统、编译系统和编解码函数库。

虽然也有系统提供对编码规则的描述，如支持ECN规则的工具，但是ECN规则没有提供目标平台的描述功能，只能实现有限的编码规则定制，在增加新的目标平台的支持上仍然存在着上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供可变目标的协议数据单元编解码代码自动生成的实现方法，使用该方法设计的系统，可以方便地生成支持各种目标平台的PDU编解码代码，特别是可以在不修改代码生成系统的情况下，由用户完全定制目标平台和生成代码的模板。

要使用本发明所设计的系统自动生成PDU编解码代码，首先需要编写目标平台特性描述文件，该文件描述特定目标平台的基本特性，这些特性通常和编码规则无关，只与目标平台的编程语言、操作系统、硬件系统、编译系统、编解码函数库等特性有关。

目标平台是指所生成的代码的运行环境。目标平台一般包括以下要素：

1、程序语言，不同的语言编写的编解码代码的差异是明显的；

2、硬件系统，包括CPU的位数、大端(Big Endian)与小端(Little Endian)等都是在编写程序时需要考虑的问题；

3、操作系统，也包括不使用操作系统的情况，不同的操作系统所提供的应用程序接口函数是不同的；

4、编译系统，即使同一种语言的不同编译器对语言标准的支持往往有所差异，对生成代码的要求也有可能不同；

5、编解码函数库，不同的程序用途对编解码函数库的要求可能是不同的。例如采用图形界面显示PDU编解码结果的程序和不采用任何用户界面仅进行数据转换的程序，所使用的函数库是不同的。

以上这些要素中任何一个发生变化，所生成的代码就会有不同，一般都需要对代码生成系统进行修改，以适应目标平台的变化。