CN102118791A - 一种传输数据包的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种传输数据包的方法及装置，其中所述方法包括：第一端点向第二端点发送初始化消息，所述初始化消息中包括：包头压缩算法信息、和所述数据包中的数据块的标识，其中，所述数据块的标识包括：需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识；所述第一端点对所述数据包进行压缩处理，其中，所述压缩处理包括：使用所述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对所述数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩；所述第一端点向所述第二端点发送经过所述压缩处理后的数据包，从而减少了在无线空口传输协议包头的额外开销，及对传输资源的消耗。

Description

一种传输数据包的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种传输数据包的方法及装置。
背景技术
Relay(中继)技术是在原有站点的基础上，通过增加一些新的Relay站(或称中继节点)，加大站点和天线的分布密度。这些新增中继节点和原有基站(母基站)都通过无线连接，和传输网络之间没有有线的连接，下行数据先到达母基站，然后再传给中继节点，中继节点再传输至终端用户，上行则反之。这种方法拉近了天线和终端用户的距离，可以改善终端的链路质量，从而提高系统的频谱效率和用户数据率。
现有的Relay架构场景中，SCTP(Stream Control Transport Protocol，流控制传输协议)和其承载的控制面信令暴露在空口中，其传输过程中SCTP数据包的包头域开销一定程度上消耗了空口资源。
发明内容
本发明实施例提供了一种传输数据包的方法及装置，实现了空口资源的额外开销的减少。
本发明实施例提供了一种传输数据包的方法，该数据包包括至少一个数据块，所述数据块包括数据块包头，该包括：
第一端点向第二端点发送初始化消息，所述初始化消息中包括：包头压缩算法信息、和所述数据包中的数据块的标识，其中，所述数据块的标识包括：需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识；
所述第一端点对所述数据包进行压缩处理，其中，所述压缩处理包括：使用所述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对所述数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩；
所述第一端点向所述第二端点发送经过所述压缩处理后的数据包。
本发明实施例还提供了一种数据传输装置，包括：发送单元和压缩单元，其中，
所述发送单元，用于向所述对端节点发送初始化消息，所述初始化消息中包括：包头压缩算法信息、和将要发送给所述对端节点的数据包中数据块的标识，其中，所述数据块的标识包括：需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识；并向所述对端节点发送所述压缩单元处理后的数据包；
所述压缩单元，用于对所述数据包进行压缩处理，其中，所述压缩处理包括：使用所述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对所述数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩。
本发明实施例中，通过对数据包的数据块包头进行灵活压缩，从而减少了在无线空口传输协议包头的额外开销，及对传输资源的消耗。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的一种传输数据包的方法流程图；
图2所示为本发明实施例提供的又一种传输数据包的方法流程图；
图3所示为本发明实施例中SCTP数据包的结构示意图；
图4所示为本发明实施例中SCTP数据包的通用包头的结构示意图；
图5所示为本发明实施例中SCTP数据包的一个数据块的结构示意图；
图6所示为本发明实施例中一个完整SCTP数据包的结构示意图；
图7所示为本发明实施例中用户数据数据块的包头结构示意图；
图8所示为本发明实施例中规定的压缩算法特定信息中包括的信息结构示意图；
图9所示为本发明实施例提供的一种IR消息格式示意图；
图10所示为本发明实施例提供的压缩器和解压器之间的传输流程图；
图11所示为本发明实施例提供的一种数据包传输装置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明各实施例作进一步的详细描述。
如图1所示为本发明实施例提供的一种传输数据包的方法。其中，该数据包包括一个通用包头及至少一个数据块，在数据块中包括数据块包头；上述数据包可以为基于SCTP协议的SCTP数据包，也可以为其它类似于SCTP数据包的同时具有通用包头和分不同数据块来传输多个steam(流)的数据包。
该传输数据包的方法的包括：
步骤101、第一端点向第二端点发送初始化消息，该初始化消息中包括：包头压缩算法信息、和数据包中的数据块的标识，其中，上述数据块的标识包括：需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识；
上述数据包中可以包含多个数据块，不同的数据块对应于不同的数据块的标识。上述初始话消息中可以只携带需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识。
上述第一端点可以为一个Relay节点，相应的，第二端点可以为与该Relay节点对应的基站。上述第一端点、第二端点还可以同为Relay节点或基站，或者为其它可以建立类似于SCTP关联(SCTP Association)的关联关系的设备。
上述包头压缩算法信息可以包括：第一端点与第二端点约定的针对该数据包的某种压缩算法的指示信息，以使得第二端点在收到该初始化消息后可以通过该包头压缩算法信息获知相应的压缩算法，进而使用该压缩算法对后续收到的数据包的数据块包头进行解压。该包头压缩算法信息可以用多种方式表示，比如标识、指示、编号、索引等。
步骤102、第一端点对数据包进行压缩处理，其中，该压缩处理包括：使用上述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩；
可选的，该压缩处理还可以包括：使用上述包头压缩算法对数据包的通用包头进行压缩。
可选的，在压缩过程中，第一端点可以使用上述包头压缩算法信息指示的压缩算法对数据包的通用包头和/或数据块包头中的静态头域字段进行压缩，保留通用其中的动态头域字段。
步骤103、第一端点向第二端点发送经过压缩处理后的数据包。
可选的，在步骤103之后还可以包括：第一端点接收第二端点发送的正向反馈，该正向反馈用于表示第二端点对上述数据包解压成功。
由于现有技术中并不存在针对同时具有通用包头和至少一个数据块的这类数据包的压缩方法，因此本发明实施例所提供的方法填充了现有技术的空缺，实现了对数据包的通用包头及数据块包头的灵活压缩，从而减少对传输资源的消耗。
如图2所示本发明实施例提供的又一种传输数据包的方法。其中，该数据包包括一个通用包头及至少一个数据块，在数据块中包括数据块包头；上述数据包可以为基于SCTP协议的SCTP数据包，也可以为其它类似于SCTP数据包的同时具有通用包头和分不同数据块来传输多个steam(流)的数据包。该传输数据包的方法的包括：
步骤201、第一端点向第二端点发送初始化消息，该初始化消息中包括：包头压缩算法信息、数据包中的数据块的标识，以及与上述标识对应的压缩标志；其中，压缩标志用于指示相应数据块的标识对应的数据块是否压缩。
上述数据包中可以包含多个数据块，不同的数据块对应于不同的数据块的标识及相应的压缩标志。对于其中不需要压缩的数据块，可将压缩标志设置为关闭压缩状态；对于需要压缩的数据块，可将压缩标志设置为开启压缩状态；从而使得第二端点在接收到该初始化消息后，能够方便识别各数据块的压缩状态，并根据上述不同数据块的标识和不同数据块分别对应的压缩标志，对相应数据块包头进行解压缩或者不解压缩。
上述第一端点可以为一个Relay节点，相应的，第二端点可以为与该Relay节点对应的基站。上述第一端点、第二端点还可以同为Relay节点或基站，或者为其它可以建立类似于SCTP关联(SCTP Association)的关联关系的设备。
上述包头压缩算法信息可以包括：第一端点与第二端点约定的针对该数据包的某种压缩算法的指示信息，以使得第二端点在收到该初始化消息后可以通过该包头压缩算法信息获知相应的压缩算法，进而使用该压缩算法对后续收到的数据包的数据块包头进行解压。该包头压缩算法信息可以用多种方式表示，比如标识、指示、编号、索引等。
步骤202、第一端点对数据包进行压缩处理，其中，该压缩处理包括：使用上述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩；
可选的，该压缩处理还可以包括：使用上述包头压缩算法对数据包的通用包头进行压缩。
可选的，在压缩过程中，第一端点可以使用上述包头压缩算法信息指示的压缩算法对数据包的通用包头和/或数据块包头中的静态头域字段进行压缩，保留通用其中的动态头域字段。
步骤203、向第二端点发送对通用包头及数据块包头压缩后的数据包。
可选的，在步骤203之后还可以包括：第一端点接收第二端点发送的正向反馈，该正向反馈用于表示第二端点对上述数据包解压成功。
由于现有技术中并不存在针对同时具有通用包头和至少一个数据块的这类数据包的压缩方法，因此本发明实施例所提供的方法填充了现有技术的空缺，实现了对数据包的通用包头以及数据块包头的灵活压缩，从而减少对传输资源的消耗。
下面以在存在Relay节点的场景中的SCTP数据包传输为例，对本发明实施例提供的方法进行进一步说明。本发明实施例提供的方法同样适用于其它类似场景。
如图3所示为本发明实施例中SCTP数据包的结构示意图，一个SCTP数据包包，包括一个通用包头(common header)及至少一个数据块(chunk)。其中，SCTP数据包的通用包头的格式如图4所示，SCTP数据包的一个数据块的结构如图5所示；一个完整的SCTP数据包的结构如图6所示。针对一个SCTP关联(SCTPAssociation peer)，不同类型数据块可分别用于传输信令、维护SCTP关联的消息、及用户数据等不同目的，因此SCTP数据包中的数据块类型可以包括至少以下之一：
用户数据(Payload Data)数据块；
初始化关联(Initiation)数据块；
初始化确认(Initiation Acknowledgement)；
数据块选择性(Selective Acknowledgement)数据块；
心跳请求(Heartbeat Request)数据块；
心跳确认(Heartbeat Acknowlegement)数据块；
放弃(ABORT)数据块；
停止(Shutdown)数据块；
停止确认(Shutdown Acknowledgement)数据块；
操作错误(Operation Error)数据块；
状态识别(State Cookie)数据块；
识别确认(Cookie Acknowledgement)数据块；
显性拥塞通知预留(Reserved for Explicit Congestion Notification Echo)数据块；
拥塞窗口预留(Reserved for Congestion Window Reduced)数据块；
关闭完成(Shutdown Complete)数据块。
Payload Data数据块的包头结构如图7所示。在发送用户数据时，由于SCTP数据包中的Palyload Data数据块中包括额外的数据块中特定的包头开销，降低了空口传输资源的利用率。为此本发明实施例以Payload Data数据块为例，根据SCTP协议的特性，为其设计了在SCTP数据包中应用ROHC(Robust HeaderCompression，鲁棒性IP头压缩)头压缩技术的方法。
SCTP协议作为传输协议，和一种典型的具有多个传输数据块的传输协议，包括如下一些特点：通用包头结构基本不变，且可变部分可以通过一些特定方法进行预测；同时SCTP协议包头结构支持多个数据块(chunks)，不同数据块用于传输各自的streams(流)，且支持多个不同end point(端点)，即多宿主(multihoming)。
在一个压缩器和解压器交互过程中实现压缩算法协商，使用一个压缩算法解决协议头组合压缩问题。其中，压缩器位于上述第一端点，解压器位于上述第二端点。第一端点和第二端点之间可建立SCTP关联。
此过程中，压缩器发送的IR(Initiate and Refresh)消息格式如图9所示，其中，CID代表Context ID(上下文标识)，Add-CID octet字段中包括短ROHC头压缩上下文标识，0-2 octets o fCID为长头压缩上下文标识；CRC为循环冗余码校验，Profile specific information为压缩算法特定信息。
本发明实施例新定义了profile id包括：
IP/SCTP common header：profile 0x0201，此profile既可用于对于SCTP数据包中通用包头的压缩，也可用于对SCTP数据包中数据块包头的压缩。
本发明实施例中规定了profile specific information包括的信息如图8所示，其中，Chunk ID(数据块标识)为SCTP package中的Chunk标识。Chunk type(数据块类型)为所需要压缩的chunk的数据块类型。Flag(标志)为压缩标志，设置为1时，为开启压缩状态；设置为0时，为关闭压缩状态。
在一个IR消息中，SCTP压缩profile指示了启动SCTP协议包头压缩算法，以及通用包头压缩算法，在Profile specific information(压缩算法特定信息)中，使用Chunk ID，Chunk type及压缩标志来唯一的确定要压缩的数据块的标识，数据块类型以及开启或者关闭压缩状态。
其中，压缩标志可以省略。例如：如果第一端点和第二端点事先约定根据Chunk ID，Chunk type确定对哪些数据块进行了压缩，比如：只要第二端点识别出profile specific information中的Chunk ID，Chunk type，则默认该数据块为对数据块包头压缩过的数据块，第二端点需要对其进行解压缩；在类似的情况下，可以省略上述压缩标志。
压缩器和解压器之间的传输流程如图10所示，压缩器和解压器之间使用同一个压缩算法profile，开启SCTP协议组合包头压缩过程。具体包括：
步骤1001、压缩器向解压器发送IR packet(数据包)。
该IR数据包中包括所针对的SCTP关联的CID(头压缩上下文标识)，以及包头压缩算法的标识：profile 0x0201，代表针对SCTP数据包应用的压缩上下文；在所述包头压缩算法特定信息中，还包括：用户数据数据块#1的标识，和此数据块的类型：用户数据数据块，该包头压缩算法特定信息中还可以包括压缩标志用于指示此用户数据数据块的包头压缩算法为开启或者关闭。
步骤1002、压缩器向解压器发送对通用包头和用户数据数据块#1包头部分压缩后的SCTP数据包，即以Compressed Package Format(CO，压缩数据包格式)发送。该数据包中包括CID、用户数据数据块#1的标识和此数据块的类型：用户数据数据块。
步骤1003、解压器向压缩器发送正向反馈，也可称为静态确认(Static-ACK)消息，用于表示解压器对压缩器发送的数据包进行了成功解压。该静态确认消息中包括：CID、用户数据数据块#1的标识、和此数据块的类型：用户数据数据块。该CID用于表示该静态确认消息是针对哪一个压缩上下文的。
步骤1004、当压缩器需要新增对信令数据块#2的包头的压缩处理时，压缩器向解压器发送又一个IR数据包。
该IR数据包中包括所针对的SCTP关联的CID(头压缩上下文标识)，以及包头压缩算法的标识：profile 0x0201；在所述包头压缩算法特定信息中，还包括：信令数据块#2的标识，和此数据块的类型：信令数据块，该包头压缩算法特定信息中还可以包括压缩标志用于指示此信令数据块的包头压缩算法为开启或者关闭。
可选的，如果压缩器和解压器之间约定前面发送的IR消息中用户数据数据块#1的压缩标志在不对其进行更新的情况下始终有效，则如果后续发送给解压器的数据包中依然需要对用户数据数据块#1压缩，就可以不在新发送的IR数据包的包头压缩算法特定信息中重复加入有关用户数据数据块#1的信息，而直接在该IR数据包的包头压缩算法特定信息中加入新增的需要压缩的数据块的信息即可，比如上述信令数据块#2的相关信息。反之，如果压缩器和解压器之间没有此类约定，则在新发送的IR数据包的包头压缩算法特定信息中，需要包括所有的需要压缩的数据块的信息。
步骤1005、压缩器向解压器发送对通用包头、用户数据数据块#1包头、及信令数据块#2的包头进行压缩后的数据包。
该数据包中包括：CID、用户数据数据块#1的标识和此数据块的类型：用户数据数据块；以及信令数据块#2的标识和此数据块的类型：信令数据块。
步骤1006、解压器向压缩器发送正向反馈，也可称为静态确认消息，用于表示解压器对压缩器发送的数据包进行了成功解压。该静态确认消息中包括：CID、信令数据块#2的标识和此数据块的类型：信令数据块。该CID用于表示该静态确认消息是针对哪一个压缩上下文的。
通过本发明实施例提供的方法，针对具有多个传输数据块的传输协议包头，实现了包头压缩技术，对数据包的通用包头以及不同数据块包头进行灵活压缩，从而进一步减少了在无线空口传输协议包头的额外开销。
本领域普通技术人员可以理解，上述各实施例中的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来实现，上述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，上述的存储介质，可以是ROM/RAM、磁碟、光盘等。
图11所示为本发明实施例提供的一种数据包传输装置，能够与对端节点进行通信，并实现上述实施例中提供的方法，该装置包括：发送单元1101，以及压缩单元1102，其中：
发送单元1101，用于向对端节点发送初始化消息，其中，该初始化消息中包括：包头压缩算法信息、和将要发送给对端节点的数据包中数据块的标识，其中，上述数据块的标识包括：需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识；并向对端节点发送压缩单元1102处理后的数据包；
进一步的，发送单元发送的初始化消息中还可以包括：与所述数据块的标识对应的压缩标志，用于指示所述标识对应的数据块是否压缩。
上述数据包中可以包含多个数据块，不同的数据块对应于不同的数据块的标识。
上述包头压缩算法信息可以包括：数据包传输装置与对端节点约定的针对该数据包的某种压缩算法的指示信息，以使得对端节点在收到该初始化消息后可以通过该包头压缩算法信息获知相应的压缩算法，进而使用该压缩算法对后续收到的数据包的数据块包头进行解压。该包头压缩算法信息可以用多种方式表示，比如标识、指示、编号、索引等。
压缩单元1102，用于对数据包进行压缩处理，该压缩处理包括：使用上述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩。
压缩单元还可以使用上述包头压缩算法对数据包的通用包头进行压缩。
压缩单元可以使用上述包头压缩算法信息指示的压缩算法对数据包的通用包头和/或数据块包头中的静态头域字段进行压缩，保留通用其中的动态头域字段。
可选的，该数据包传输装置还可以包括接收单元，用于接收对端节点发送的正向反馈，该正向反馈用于表示对端节点对上述发送单元发送的数据包解压成功。
该数据包传输装置可以具体为Relay节点、或者基站，或者其它能够传输此类数据包的通信设备。
通过本发明实施例提供的数据包传输装置，针对具有多个传输数据块的传输协议包头，实现了包头压缩技术，对数据包的通用包头以及数据块包头进行灵活压缩，从而进一步减少了在无线空口传输协议包头的额外开销。
需要特别说明的是，以上全部或部分单元可以集成在芯片中实现。在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
附图和相关描述只是为了说明本发明的原理，并非用于限定本发明的保护范围。例如，本发明各实施例中的消息名称和实体可以根据网络的不同而有所变化，一些消息也可以省略。因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种传输数据包的方法，其特征在于，所述数据包包括至少一个数据块，所述数据块包括数据块包头，所述方法包括：
第一端点向第二端点发送初始化消息，所述初始化消息中包括：包头压缩算法信息、和所述数据包中的数据块的标识，其中，所述数据块的标识包括：需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识；
所述第一端点对所述数据包进行压缩处理，其中，所述压缩处理包括：使用所述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对所述数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩；
所述第一端点向所述第二端点发送经过所述压缩处理后的数据包。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述初始化消息中还包括：与所述数据块的标识对应的压缩标志，用于指示所述标识对应的数据块是否压缩。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述数据包还包括通用包头；
所述压缩处理还包括：使用所述包头压缩算法对所述数据包的通用包头进行压缩。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述使用包头压缩算法对所述数据包的通用包头进行压缩，具体包括：
使用包头压缩算法对所述通用包头中的静态字段进行压缩，保留所述通用包头中的动态字段。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述方法，其特征在于，所述使用包头压缩算法对所述数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩，具体包括：
使用包头压缩算法对所述数据包中需要压缩的数据块包头中的静态字段进行压缩，保留所述数据块包头中的动态字段。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述方法，其特征在于，在所述第一端点向所述第二端点发送经过所述压缩处理后的数据包后，还包括：
所述第一端点接收所述第二端点发送的正向反馈，所述正向反馈用于表示所述第二端点对所述数据包解压成功。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述方法，其特征在于，所述数据包为流控制传输协议SCTP数据包，
在所述第一端点向第二端点发送初始化消息之前，还包括：
所述第一端点与所述第二端点建立SCTP关联；
所述包头压缩算法为针对所述SCTP关联设置的，应用于所述SCTP关联中的一个或多个数据包的通用包头和/或数据块包头的压缩过程中。
8.一种数据包传输装置，能够与对端节点进行通信，其特征在于，包括：发送单元和压缩单元，其中，
所述发送单元，用于向所述对端节点发送初始化消息，所述初始化消息中包括：包头压缩算法信息、和将要发送给所述对端节点的数据包中数据块的标识，其中，所述数据块的标识包括：需要对数据块包头进行压缩的数据块的标识；并向所述对端节点发送所述压缩单元处理后的数据包；
所述压缩单元，用于对所述数据包进行压缩处理，其中，所述压缩处理包括：使用所述包头压缩算法信息指示的包头压缩算法对所述数据包中需要压缩的数据块包头进行压缩。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述发送单元发送的所述初始化消息中还包括：与所述数据块的标识对应的压缩标志，用于指示所述标识对应的数据块是否压缩。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述压缩单元还用于，使用所述包头压缩算法对所述数据包的通用包头进行压缩。
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