[發(fā)明專利]一種健壯頭標(biāo)壓縮中窗基最低有效位解碼的修復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780053614.4
• 申請日: 2007-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN101690072A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李銳;廖俊鋒;周志雄;穆國燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李 健;龍 洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及無線通信中在頭標(biāo)壓縮后進(jìn)行解壓 縮時(shí)的修復(fù)方法。

背景技術(shù)

第三代移動(dòng)通信(3^rd?Generation，簡稱“3G”)技術(shù)已經(jīng)成為全球最關(guān) 注的通信技術(shù)之一，作為一種新的通信技術(shù)，3G不僅支持傳統(tǒng)的電路交換， 同時(shí)還支持分組交換。而對于3G以后的一些技術(shù)，如B3G(Beyond?3G) 和WiMax(Worldwide?Interoperability?for?Microwave?Access)等，都已經(jīng)轉(zhuǎn) 向以分組交換為主，即主要支持IP(Internet?Protocol，簡稱“IP”)技術(shù)。

對于語音等多媒體應(yīng)用而言，IP技術(shù)可以帶來成本的降低，但是按照傳 統(tǒng)的IP格式來傳送語音，語音分組將承載在RTP(Real?Time?Protocol，簡 稱“RTP”)和UDP(User?Datagram?Protocol，簡稱“UDP”)協(xié)議上，相 對于語音數(shù)據(jù)凈荷而言，RTP/UDP/IP報(bào)文有很大的頭標(biāo)開銷，在IPv4 (IP?Version?4)中總共是40個(gè)字節(jié)，而在IPv6(IP?Version?6)中則是60 個(gè)字節(jié)，而實(shí)際上的語音凈荷只有10多個(gè)字節(jié)，帶寬利用率只有20％左右。 這對于無線空口資源來說會(huì)帶來很大的浪費(fèi)，而通信運(yùn)營商很大的運(yùn)營成本 則是來自購買無線頻段的使用權(quán)，因此高額的無線頻譜如果不能夠高效率的 使用，對于運(yùn)營商盈利是很不利的。為此，Internet任務(wù)工作組(Internet Engineering?Task?Force，簡稱“IETF”)引入了健壯的頭標(biāo)壓縮(Robust?Header Compression，簡稱“ROHC”)技術(shù)，對RTP/UDP/IP頭標(biāo)進(jìn)行壓縮， 來提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸效率。ROHC是一種基于IP的通用壓縮技術(shù)，因此 它可以應(yīng)用在3G的任何一種標(biāo)準(zhǔn)，還可以應(yīng)用在B3G和WiMax等后3G 技術(shù)上，不僅可以應(yīng)用在基站和用戶終端，還可以應(yīng)用在核心網(wǎng)段。ROHC 最高可以將40字節(jié)的頭標(biāo)壓縮至1個(gè)字節(jié)，使得實(shí)際的帶寬利用率提高到 90％以上。

ROHC協(xié)議的基本原理是對報(bào)文的每個(gè)頭域進(jìn)行分類，因?yàn)橄噜彿纸M在 整個(gè)流的傳輸過程中有很多不變化的部分，如IP地址和UDP的端口號(hào)等， 還有些是有規(guī)律的變化，如RTP頭標(biāo)的序列號(hào)SN(Sequence?Number，簡稱 “SN”)和時(shí)戳值TS(Timestamp，簡稱“TS”)等。ROHC協(xié)議將報(bào)文 頭標(biāo)分為靜態(tài)部分和動(dòng)態(tài)部分，壓縮方和解壓縮雙方為每一個(gè)數(shù)據(jù)流保存一 個(gè)上下文關(guān)聯(lián)信息(Context)，壓縮方在第一次將發(fā)送完整的報(bào)文，解壓 縮方由此解壓出靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息，在接下來壓縮后的報(bào)文將不再包含原 始報(bào)文的靜態(tài)部分。

在空口部分主要變化的域有RTP頭標(biāo)的序列號(hào)SN、時(shí)戳TS和IP分片 標(biāo)識(shí)符IP-ID(IP?Identifier，簡稱“IP-ID”)，對于多媒體應(yīng)用如VoIP，相 鄰包SN是加1增長的，對于TS，由于語音的采樣值是固定的，并且每發(fā) 送包的間隔也是固定的，因此其TS的增長也是固定的，設(shè)為一個(gè)步長值 (TS-STRIDE)，因此相鄰包的TS也是固定增長為1個(gè)TS-STRIDE的單位； 如果IP-ID的變化不是選取的隨機(jī)增長方式，那么它在相鄰包直接也是逐1 增加的，這樣TS和IP-ID的值都可以由SN直接推斷出來。

ROHC主要采用WLSB(Window-Based?Least?Significant?Bits，窗基最低 有效位，簡稱“WLSB”)算法來壓縮SN、TS和IP-ID，WLSB算法用于壓 縮那些改變很小的值，其基本思想是取用原始域值的低k比特來代替原始域 值進(jìn)行傳輸，在壓縮和解壓縮器的關(guān)聯(lián)信息(Context)中保存域相對應(yīng)的 參考值，解壓縮器根據(jù)這個(gè)參考值和事先協(xié)商好的一個(gè)平移值以及接收到的 k個(gè)比特來恢復(fù)還原成原始域值。WLSB算法引入了解釋區(qū)間(interpretation intervals)的概念來保證壓縮和解壓縮的正確性。解釋區(qū)間定義了一個(gè)解碼 值的區(qū)間，壓縮器依據(jù)一定的法則來選擇需要發(fā)送的低k比特?cái)?shù)，而解壓縮 器則在解釋區(qū)間內(nèi)尋找低k比特的值與接收到的k比特?cái)?shù)相同的值作為解碼 值。

但是，由上述可知如果解壓方的參考值與壓縮方的參考值相差太大，很 有可能壓縮方的解釋區(qū)間和解壓方的解釋區(qū)間沒有重疊部分或者重疊部分 很小，這樣對k個(gè)比特的解碼就必定失敗。