[發明專利]魯棒性頭壓縮處理方法及魯棒性頭壓縮處理器

有效

• 申請號: 201110230989.1
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102291406A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 史學紅
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04W28/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 田紅娟;龍洪

技術領域

本發明涉及在移動通信領域，尤其是一種魯棒性頭壓縮處理方法及魯棒性頭壓縮處理器中的一種魯棒性頭壓縮算法。

背景技術

由于物理條件的限制，移動通信系統中的無線鏈路與有線鏈路相比傳輸速率較低，誤碼率較高。為了能有效利用有限的無線信道帶寬資源，引入了魯棒性頭壓縮技術(RObust?Header?Compress，以下簡稱ROHC)。ROHC的核心是利用業務流的分組之間的信息冗余來透明的壓縮和解壓縮直接相連節點間的分組頭中的信息。ROHC技術由IETF(互聯網工程任務組)的RFC?3095文檔進行描述，但在該文檔中并沒有定義IP頭的壓縮和解壓縮，因此在2004年6月，ROHC工作組不得不在RFC?3843中單獨為IP頭的壓縮解壓縮定義了一個框架，并且在2007年2月份IETF對ROHC的相關文檔進行了修訂，修訂文檔是RFC?4815。

IP(Internet?Protocol，Identifier，因特網協議)標識(IPID)是IPv4(IP?version?4，IP版本4)頭中的一個字段，每個IP包都會攜帶，主要用于IP包的分片與重組。具體的IP標識字段在IPV4頭中的位置如圖1所示。IP包在網絡傳輸過程中，如果IP包的大小超過底層鏈路的MTU(Maximum?Transmission?Unit，最大傳輸單元)則在IP包允許分片時必須對該IP包進行分片，當分片數據到達下一網絡節點時通過IP頭部的IPID(IP?Identifier，IP標識)來確認這些分片是否屬于同一個IP包并進行組裝恢復原有IP數據。

IPID是由IP包的生成者按照一定的策略進行分配的，可能采用的策略有隨機分配、順序增長、靜態常量。IP包生成者如果采取隨機分配方式，那么這些IP包的IPID沒有任何規律，是雜亂無章的；IP包的生成者如果采取順序增長的分配方式，那么后生成的IP包中IPID值會較前一包有所增長；IP包的生成者如果采取靜態常量分配方式，那么該生成者生成的所有IP包的IPID字段值均相同。隨機分配與順序遞增的方式比較常用，而靜態常量分配方式一般用在NAT(Network?Address?Translation，網絡地址翻譯)環境中，或者UDP/UDP-Lite(User?Datagram?Protocol，用戶數據報文協議；UDP-Lite，輕量UDP協議)中知道IP頭中的DF(Don’t?Fragement，不允許分片)字段為1時，將IPID置為常量。

正是因為IPID具有這樣的特點，使得我們可以在ROHC中對其采用一定的算法進行壓縮和解壓縮，盡量避免在無線鏈路中傳輸IPID的原始值。對于ROHC來說，不同的IPID分配方式對應了IPID不同的行為，隨機分配方式對應了IPID的隨機行為，順序遞增的方式對應了IPID的順序行為，靜態常量方式對應了IPID的靜態行為。當IPID行為是隨機的，我們不得不在每一個壓縮包中攜帶它的原始值；當IPID的行為是順序的，我們可以使用IPID?Offset(偏移)編碼方式對其進行編碼，將編碼后的值發送到對端；當IPID的行為是靜態的，我們只需要在開始的時候將原始值發送一次，后續就不用在壓縮包中發送IPID相關信息。

在RFC?3095協議中，定義了IPID?Offet編碼方法。對于順序遞增的IPID，取得IPID與SN(Sequence?Number，序列號)之間的差值，然后將差值經過WLSB(Window-based?Least?Significant?Bits，基于窗的最低有效比特編碼)編碼后發送給對端，對端的解壓器收到后先進行LSB(Least?Significant?Bits，最低有效比特編碼)解碼得到IPID與SN的差值后，結合還原出的SN的值最終恢復IPID原始值。

在RFC?3843中，定義了靜態IPID的壓縮方法，壓縮器通過在初始刷新報文中增加相關標識將IPID為靜態的情況告知解壓器，并發送原始IPID值給解壓器，這樣后續的壓縮包就不用攜帶任何IPID信息，解壓器也能恢復出IPID的原始值。當IPID是采用靜態常量方式分配的，不能使用IPID?Offset方法進行編碼。