[發明專利]基于鏈路層自動請求重傳的TCP分組頭部壓縮方法及其系統

無效

• 申請號: 200710052944.3
• 申請日: 2007-08-10
• 公開（公告）號: CN101179564A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 李彥淳;王晨琛;朱光喜;吳偉民;王喆;劉建;王玲
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/56;H04L1/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于無線數據通信系統中TCP/IP協議的數據傳輸技術領域，具體涉及基于鏈路層自動請求重傳(ARQ)信息的TCP報文段IP分組頭部壓縮的方法及其系統。

背景技術

TCP/IP協議在Internet中廣泛使用，已經成為網絡互聯的首選協議。由于當前使用的TCP/IP協議是為有線網絡設計的，在有線網絡中不存在帶寬有限的問題，而對于無線網絡節省帶寬資源尤其重要。因為無線通信中MAC層有ARQ機制作為保障，原有的TCP報文段IP分組頭中有很多信息是對于某個連接固定的，或可以通過已有信息和ARQ中攜帶的信息推算出來的，如果能將這些信息位以某種規則壓縮，再在接收端通過相應的規則恢復出來，則需要在空口上傳輸的數據就比壓縮前的要少，這樣自然就節省了帶寬資源。

同時，現階段已有不少改進無線網絡上TCP的技術出現，如基于ARQ信息的基站TCP代理確認技術，在這些傳輸反饋機制的輔助下，TCP報文段IP分組頭部有了更多的壓縮空間，能發揮更有效的作用。此外，按照IEEE發布的802.16標準，為MAC層提供了頭部壓縮機制，提供了PHSI標識，并且MAC層的ARQ在數據包封裝重組時提供了足夠的信息，也為TCP/IP頭部壓縮提供了更大的范圍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于鏈路層自動請求重傳的TCP報文段IP分組頭部壓縮方法，該方法節省了有限的帶寬資源，提高了數據的傳輸效率；本發明還提供了實現該方法的系統。

本發明提供的基于鏈路層自動請求重傳的TCP分組頭部壓縮方法，其步驟包括：

(A1)判斷TCP報文段IP分組是否同時滿足下述頭部壓縮條件，如果是進入步驟(A4)，否則，設置包頭中的標志字段PHSL為T0，進入步驟(A2)；

頭部壓縮條件：

①TCP頭部標志位URG、PSH、RST、SYN、FIN均不為1；

②接收到TCP包頭窗口大小與表中存儲的窗口大小的差值小于設定的閥值n，n的取值范圍為：256＜n＜65535；

③連接跟蹤表處于活躍狀態；

(A2)判斷SYN、RST、FIN位是否有為1的，如果SYN位為1，創建連接跟蹤表，并置于等待狀態；如果RST位或FIN位為1，則連接跟蹤表狀態為停止，刪除連接跟蹤表，進入步驟(A9)，否則進入步驟(A3)；

(A3)判斷是否為第一個數據包，如果是，且連接跟蹤表處于等待狀態，置為活躍狀態，進入步驟(A9)，否則直接進入步驟(A9)；

(A4)判斷是否為順序包且無選項字段，如果是進入步驟(A5)，否則壓縮掉頭部中固定字段，并設置標志字段PHSL為T1，進入(A9)；

(A5)建立數據塊與TCP報文段對應表，判斷包頭部中TTL和連接跟蹤表中TTL的值是否一樣，且IP包標志位是否全零，如果是，則置標志字段PHSL為T2，壓縮整個TCP/IP包頭，并在包頭中增加一個字段記錄封裝該數據包最后一段的ARQ塊的序號，然后轉入步驟(A9)，否則進入步驟(A6)；

(A6)判斷包頭部中TTL是否和連接跟蹤表中TTL值一樣，如果是，置標志字段PHSL為T3，壓縮標志位及分段偏移量之外的所有頭部字段，并在包頭中增加一個字段記錄封裝該數據包最后一段的ARQ塊的序號，然后轉入步驟(A9)，否則進入步驟(A7)；

(A7)判斷包頭部中IP包標志位是否為全零，如果是，置PHSL為T4，壓縮除TTL之外的所有頭部字段，更新連接跟蹤表中TTL的紀錄值，并在包頭中增加一個字段記錄封裝該數據包最后一段的ARQ塊的序號，然后轉入步驟(A9)，否則進入步驟(A8)；

(A8)置PHSL為T5，壓縮除TTL、標志位及分段偏移量之外的所有頭部字段，更新連接跟蹤表中TTL的紀錄值，并在包頭中增加一個字段記錄封裝該數據包最后一段的ARQ塊的序號，進入步驟(A9)；

(A9)將收到的包交給下層準備發送。

本發明提供的基于鏈路層自動請求重傳的TCP分組頭部壓縮系統，其特征在于：該系統包括頭部壓縮控制模塊、頭部壓縮模塊、頭部恢復模塊、數據發送模塊、數據接收模塊、連接跟蹤表、數據塊與TCP報文段對應表和IP?ID跟蹤表；

頭部壓縮控制模塊用于判斷TCP連接雙方是否同時具有進行頭部壓縮和恢復的能力，并將判斷結果發送給包頭部壓縮模塊和包頭部恢復模塊，控制包頭部壓縮模塊和包頭部恢復模塊的操作；