CN1174588C - 分组接收装置和分组传输方法 - Google Patents

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Abstract

在接收分组是静态信息的情况下，在由CRC部(104)检测出差错后，从缓冲器(106)仅读取静态信息，对接收分组的静态信息进行置换。首标再复原部(107)对首标再次进行复原。对于再次复原后的首标，CRC部(104)再次进行CRC。在检测出比特差错的情况下，废弃接收分组。在未检测比特差错的情况下，判定为在接收分组首标中的静态信息部分中有比特差错，将置换了静态信息部分的分组作为接收分组输出。

Description

分组接收装置和分组传输方法
                          技术领域
本发明涉及在分组传输中使用的的分组接收装置和分组传输方法，特别涉及对压缩发送的首标进行复原的分组接收装置和分组传输方法。
                          背景技术
目前，作为因特网中用于分组传输所使用的代表性的协议(通信步骤)，有RTP(Real-time Transport Protocol；实时传输协议)、UDP(User DataProtocol；用户数据协议)、IP(Internet Protocol；因特网协议)，在分组传输中，一般将这些协议组合使用。此外，这些协议通过IETF(Internet EngineeringTask Force；因特网工程任务队)进行标准化。
在上述各协议中，将以下所示的信息作为首标附加在发送数据中而生成分组。即，首先，在RTP中，将表示数据的顺序的序列号(以下按照需要省略为‘SN’)、以及作为时间信息的时戳(以下按照需要省略为‘TS’)等附加在数据中而生成RTP分组。
接着，在UDP中，将接收端的端口号附加在RTP分组上来生成UDP分组。接着，在IP中，将接收端的因特网上的地址(IP地址)附加在UDP分组上来生成IP分组。然后，将该IP分组发送到接收端。
在通过这些RTP、UDP、IP附加的首标中，TS和SN是每次发送分组时变化的动态信息。此外，其他的信息是一旦通信开始后就不改变的静态(static)信息。
这样的首标被赋予在每个协议中，所以在按多个协议来进行通信的情况下，首标部分会变长，分组的传输效率恶化。因此，作为通过压缩发送首标来提高分组的传输效率的技术，有首标压缩技术。
对于RTP、UDP和IP中附加的各首标的压缩方法，由IETF规定为RFC(Request For Comments；请求注解)2508。RFC2508中规定的首标压缩方法主要是面向因特网等的有线分组传输而规定的方法。
相反，在面向携带电话等无线分组传输上作为IETF主要提出的首标压缩方法，有ROHC(RObust Header Compression；健全首标压缩)。这种方法是一种首标压缩方法，其特征在于，在无线区间中，与有线区间相比，考虑到分组传输中的差错率升高的倾向，对传输中产生的差错具有高抗性。
此外，在无线区间中，与有线区间相比，可使用的频带窄，所以在ROHC中，与RFC2508中规定的首标压缩方法相比，进一步提高首标的压缩率。再有，ROHC在IETF中draft-ietf-rohc-rtp-09.txt尚处于标准化作业中。
在该ROHC中，如图1(a)、(b)所示，存在两种首标，分别被称为非压缩(IR)分组、压缩(SO)分组。在图1(a)所示的IR分组的首标中，包含通信中不变的参数(IP地址和端口号等静态信息)、通信中变化的参数(SN、TS等)、以及在接收端对首标进行复原时检查是否可以正确复原的CRC(Cyclic Redundancy Check；循环冗余校验)比特。
这些静态信息、TS、及SN大多每隔规定的间隔被发送。图1(b)所示的压缩分组不包含IP地址、端口号、TS、及ΔTS(TS增加量)，而包含压缩序列号(以下按照需要省略为SN’)和CRC比特。该SN’在原来16比特的SN中仅用低位的几比特来表示。
在ROHC中，具体地如下进行首标的压缩。即，包含IP地址和端口号等的不压缩首标按规定的间隔来发送，而不以每个传输单位来发送。此外，在SN的增加量和TS的增加量之间有一定规则性的情况下，仅发送SN，在接收端根据SN的增加量来计算TS的增加量。
进而，在SN中，通过SO分组仅发送低位的几比特，仅在发生进位时发送所有的SN的比特。这种情况下，在发送端中，参照被称为上下文(context)的参照信息来进行首标的压缩，在接收端中，参照与发送端使用的上下文相同的上下文来进行首标的复原。这种情况下，参照信息指上次发送的首标信息。
具体地说，使用图2说明选择SN的低位比特来形成SN’的方法。首先，分组1最初不能仅传送低位比特，所以将16比特的SN作为IR分组原封不动地发送。接着，发送端依次发送分组2、分组3，但高位比特(从第1比特至第12比特)在相邻的分组间不变，所以仅发送低位4比特(第13比特至第16比特)。接收端通过参照上下文，可以仅用低位4比特来复原为正确的16比特的SN。
例如，在分组2的情况下，仅传输低位4比特“0010”。接收端从分组1中判定为剩余的高位12比特不变，可以将SN复原为“0000 0000 0000 0010”。在压缩分组中，分别附加CRC，所以可以检查复原后的首标是否为正确的首标。
在传送分组17的情况下，产生进位，低位第5比特从0变化到1。因此，仅用低位4比特不能正确地传输。因此，在分组17中，例如传输SN的低位6比特“010000”。由此，在接收端可以复原为正确的16比特的SN。
下面，用图3和图4说明使用ROHC进行的分组的发送接收。图3是表示现有的分组接收装置的结构方框图。图4是说明现有的分组的发送接收的步骤的顺序图。
首先，如图4所示，发送端(压缩端)发送包含有静态信息、TS、SN、及CRC比特的IR分组。之后，连续发送包含SN的低位比特(SN’)及CRC比特的SO分组。在静态信息未正确地传送的情况下，以后的信息全都不能正确地接收，所以定期地发送IR分组，可以防止使信息完全丢失。
在图3所示的分组接收装置中，通过天线601接收到的接收信号由接收部602进行规定的无线接收处理(例如下变频和A/D变换等)，对无线接收处理后的信号实施解调处理。该解调处理后的分组被输出到首标复原部603，由首标复原部603将首标复原。如上所述，首标的复原参照存储在缓冲器606中的、作为上次发送的分组信息的上下文来对压缩序列号SN’进行复原。具体地说，在复原端(接收端)中，根据SN’(SN的低位比特)来对SN进行复原，根据SN来计算RTP首标中包含的TS(时戳)的值，根据静态信息、SN、TS，来对RTP首标、UDP首标、及IP首标整体进行复原。
包含复原后的首标的分组被输出到CRC部604，在CRC部604中通过CRC来进行差错检测。如果用CRC未检测出差错，则作为接收分组输出。此时，缓冲器606的内容根据上下文更新部605的指示，被更新为接收分组的上下文、即首标。
于是，SN’仅包含SN的低位比特，但高位比特已经在复原端被接收，可以根据复原后的分组的SN值来预测，所以可以复原完全的SN。即使在预测以外的情况下，由于按CRC检查来进行检测，所以仍可以防止复原错误的SN。
下面，用图5说明在首标部分发生比特差错的情况。如图5所示，在压缩分组4(SO)中发生比特差错的情况下，如果在复原端象通常那样对首标进行复原后再进行CRC检测，则在压缩分组4中检测出比特差错。这种情况下，判定为在首标部分或CRC比特中产生了差错，并废弃压缩分组4。
下面，用图6说明在IR分组中发生差错的情况。如图6所示，在接收到IR分组的情况下，使用CRC来进行IR分组的首标的比特差错检测。如果检测出比特差错，则废弃分组6。
但是，如图6所示，在IR分组中产生比特差错的情况下，如果象上述那样废弃分组，则有以下问题。即，在检测出比特差错的情况下，意味着在静态信息、SN’、CRC比特这三处的某一处或某几处存在比特差错。这种情况下，只要在静态信息(与首标压缩无关的部分)中发生比特差错时，即使SN’被正确地接收，也存在根据CRC的结果而将分组整体废弃的问题。
                          发明内容
本发明的目的在于提供一种分组接收装置和分组传输方法，即使在与首标压缩无关的部分发生差错，也可以正确地进行分组接收而不废弃分组。
在非压缩分组或压缩分组的首标中，由于包含CRC比特，所以在这些首标中产生比特差错的情况下检测出差错，可以废弃该分组。但是，在非压缩分组的情况下，即使在发送源IP地址等的静态信息(通信中不变的部分)发生比特差错，如果用CRC检测出差错，则也废弃分组。
这是因为仅用CRC的结果来废弃分组，而未区别与压缩有关的部分(例如SN)和与压缩无关的部分(静态信息)。本发明人着眼于这点，发现将静态部分作为上下文存储在缓冲器中，通过使用已经正确接收的静态部分来复原接收分组并再次进行CRC，可以判定与压缩有关的部分是否被正确地接收，从而完成了本发明。
本发明如下实现上述目的：在静态信息中产生传输比特差错而不能正确地接收首标的情况下，通过使用已经接收到的静态信息来再次进行差错检查，从而判定与压缩有关的部分是否被正确地接收(如果比特差错未被确认，则判定仅在静态信息中发生了比特差错)，正确地接收发生了比特差错的接收分组。
                          附图说明
通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1是表示分组的结构的示意图；
图2是表示序列号的压缩示例的图；
图3是表示现有的分组接收装置的结构方框图；
图4是说明现有的分组的发送接收步骤的顺序图；
图5是在现有的分组的发送接收步骤中，说明在压缩分组中发生差错情况下的顺序图；
图6是在现有的分组的发送接收步骤中，说明在非压缩分组中发生差错情况下的顺序图；
图7是表示本发明实施例的分组接收装置的结构方框图；
图8是表示与本发明实施例的分组接收装置进行无线通信的分组发送装置的结构方框图；及
图9是说明本发明实施例的分组接收装置中的工作情况的图。
                          具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
在本实施例中，说明在分组接收装置接收到的分组中通过CRC检测出比特差错情况下，从缓冲器读取已经正确接收的静态信息，再次进行CRC，来判定是否正确地接收到与压缩有关的部分的情况。
图7是表示本发明实施例的分组接收装置的结构方框图。这里，说明分组通过无线线路传输的情况。
在图7所示的分组接收装置中，接收部102对通过天线101接收到的分组实施规定的无线接收处理(例如，下变频和A/D变换等)后，对无线接收处理后的信号实施解调处理。解调处理后的接收分组被输出到首标复原部103。
首标复原部103参照缓冲器106中存储的上下文对接收分组的首标进行复原，将首标复原后的分组输出到CRC部104。CRC部104对从首标复原部103输出的分组的首标进行CRC，将CRC后的分组作为接收分组输出。此外，CRC部104在用CRC未检测出比特差错的情况下，对上下文更新部105进行指示，以便将上下文更新。上下文更新部105按照来自CRC部104的指示来更新缓冲器106中存储的上下文。
首标再复原部107在从CRC部104指示检测出差错的情况下，将缓冲器106中存储的静态信息置换为接收分组的静态信息并进行再复原，将该再复原的分组输出到CRC部104。
图8是表示与本发明实施例的分组接收装置进行无线通信的分组发送装置的结构方框图。该分组发送装置周期性地发送静态信息。
在图8所示的分组发送装置中，动态信息生成部201生成与数据有关的TS和SN这样的动态信息。静态信息生成部202生成IP地址和端口号这样的静态信息。将这些动态信息和静态信息输出到CRC比特附加部203。
在CRC比特附加部203中，对于汇集了静态信息和动态信息的首标信息附加CRC比特，将附加了CRC比特的信号输出到发送分组选择部205。
发送分组选择部205在对发送的分组的次数进行计数的计数器204超过规定的数的情况下选择IR分组，生成发送分组并使计数器204复位。此外，如果计数器204低于规定的数，则发送分组选择部205选择SO分组，生成发送分组。在选择SO分组的情况下，进行实施例1中说明的首标压缩。
发送分组被输出到发送部206，在进行了调制处理和规定的无线发送处理(例如，D/A变换和上变频等)后，通过天线207发送。
通过这样的结构，可以周期性地发送包含静态信息的IR分组，即使接收端在IR分组的接收中失败的情况下，如果接收到下个IR分组，则仍可以正确地接收。
下面，用图7至图9来说明使用具有上述结构的分组接收装置的分组传输方法。这里，说明SN为16比特的情况，但SN也可以为16比特之外。
首先，发送端发送由静态信息生成部202生成的静态信息、由动态信息生成部201生成的TS及SN、以及包含CRC比特的IR分组，然后发送包含压缩过的SN’和CRC比特的SO分组。该IR分组和SO分组由发送分组选择部205选择。IR分组在计数器204的计数超过规定的数时进行周期性发送。
在IR分组的发送中，期望发送IR分组的频度随时间减小。这是因为考虑到在通信初始阶段正确接收IR分组的装置少，所以在该阶段发送IR分组的频度比较大，在正确接收IR分组的装置随着时间增多时，发送IR分组的频度变小。由此，发送IR分组的频度随着时间变小，能够进一步提高传输效率。通过随着时间增大计数器204的规定的数，可以进行该控制。
在发送IR分组的情况下，如图2所示，对于SN，在分组1中不能仅传送低位比特，所以将16比特的SN“0000 0000 0000 0001”作为IR分组原封不动地发送。接着，发送端依次发送分组2、分组3，而高位比特(从第1比特至第12比特：上下文部分)在相邻的分组间不变，所以仅发送低位4比特(在分组2中为“0010”，在分组3中为“0011”)。
在分组1被图7所示的分组接收装置接收后，由CRC部104进行CRC，如果CRC的结果未检测出比特差错，则作为接收分组输出并同时输出到上下文更新部105。此外，CRC部104的CRC的结果被输出到上下文更新部105。
如果上下文更新部105从CRC部104接收没有比特差错的结果，则将从CRC部104输出的接收分组的首标存储在缓冲器106中。由此，最近的静态信息和SN部分一起被更新。
分组2被图7所示的分组接收装置接收后，由首标复原部103进行首标复原。即，在分组2中，作为SN’，仅传输低位4比特“0010”。因此，首标复原部103参照缓冲器106中存储的上下文部分来对SN’进行复原。具体地说，由上下文部分“0000 0000 0000”和发送的分组的SN’“0010”复原为16比特的SN“0000 0000 0000 0001”。然后，根据SN来计算RTP首标中包含的TS(时戳)的值，根据静态信息、SN、TS，对RTP首标、UDP首标、以及IP首标整体进行复原。
将这样复原了首标的分组2传送到CRC部104，由CRC部104进行CRC。如果用CRC检测出差错，则将分组2输出到首标再复原部107，同时将CRC为NG的情况输出到首标再复原部107(图9(a))。
这种情况下，不清楚CRC的差错是与压缩有关的部分(静态信息以外的部分)还是与压缩无关的部分(静态信息的部分)。因此，将与压缩无关的部分(静态信息的部分)置换为正确接收到的与压缩无关的部分(静态信息的部分)并再次进行CRC。由此，如果再次通过CRC而再次检测出差错，则判明CRC的差错是与压缩有关的部分(静态信息以外的部分)的差错。
因此，如果即使置换为正确的静态信息仍检测出差错，则CRC的差错是与压缩有关的部分(SN’)的差错，将该分组认为是不能使用的分组，所以将分组废弃。如果置换为正确的静态信息并未检测出差错，则认为静态信息错误，通过置换静态信息就可以使用该分组，所以将该分组作为接收分组输出。由此，可以利用在现有的方法中要废弃的分组，可以提高分组传输效率。
具体地说，首标再复原部107提取缓冲器106中存储的最近的正确的静态信息，将该静态信息置换为图9(a)所示的分组的静态信息。在该置换后的状态下，将首标的分组输出到CRC部104。CRC部104同样对置换了静态信息的分组再次进行CRC。
如果通过CRC未检测出差错，则认为静态信息错误，通过置换静态信息可以使用该分组，所以将该分组作为接收分组输出(图9(b))。然后，该分组被输出到上下文更新部105。此外，CRC部104的再次进行CRC的结果被输出到上下文更新部105。
上下文更新部105从CRC部104接收没有比特差错的结果时，将从CRC部104输出的接收分组的首标部分存储在缓冲器106中。由此，使最近的静态信息和SN部分一起被更新。
另一方面，如果通过CRC检测出差错，则认为SN’等的与压缩有关的部分错误，即使置换静态信息也不能使用该分组，所以将该分组废弃(图9(c))。
于是，在本实施例中，将与压缩无关的部分(静态信息的部分)置换为正确接收到的与压缩无关的部分(静态信息的部分)并再次进行CRC，使在哪个部分发生的差错变得明确。然后，如果即使置换正确的静态信息后仍检测出差错，则将分组废弃，而如果置换正确的静态信息后未检测出差错，则将该分组作为接收分组输出。由此，可以利用在现有的方法中要废弃的分组，可以提高分组传输效率。
在本实施例中，如图2所示，在分组16中产生进位的情况下，通过改变上下文部分的比特数，即通过将上下文部分变为“010000”，与上述同样，可以进行分组传输。
本发明不限于上述实施例，可以进行各种变更来实施。例如，在上述实施例中，说明了将分组传输作为分组接收装置和分组发送装置来进行的情况，但并不限于此，也可以将该分组传输作为软件来进行。
例如，将进行上述分组传输的程序预先存储在ROM(Read Only Memory；只读存储器)中，通过CPU(Central Processor Unit)来执行该程序也可以。
此外，将进行上述分组传输的程序存储在计算机可读取的存储媒体中，将存储媒体中存储的程序记录在计算机的RAM(Random Access memory；随机存取存储器)中，根据该程序来使计算机进行操作也可以。
在这样的情况下，呈现与上述实施例相同的作用和效果。
在上述实施例中，说明了首标复原由首标复原部103进行，首标的再复原由首标再复原部107进行的情况，但本发明也可以将首标复原和首标再复原用相同的电路来构成。
本发明的分组接收装置和与该分组接收装置进行无线通信的分组发送装置可以适用于数字无线通信系统中使用的通信终端装置，例如进行话音通信和图像通信的通信终端装置、进行话音通信和图像通信的通信中继装置等。
如以上说明，根据本发明，将与压缩无关的部分(静态信息的部分)置换为正确接收的与压缩无关的部分(静态信息的部分)并再次进行CRC，使在哪个部分中产生了差错变得明确。而且，如果即使置换为正确的静态信息后仍检测出差错，则将分组废弃，而如果置换为正确的静态信息后未检测出差错，则将该分组作为接收分组输出。由此，即使通过存在比特差错的某个传输路径在接收分组中产生差错，也可以降低将数据废弃的概率。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
本说明书基于2001年5月16日申请的(日本)特愿2001-146281。其内容全部包含于此。

Claims (4)

1.一种分组接收装置，包括：
差错检测部件，检测包含压缩过的首标的接收分组的差错；
首标复原部件，对所述压缩过的首标进行复原；存储部件，存储正确接收到的分组的首标部分；以及
首标再复原部件，响应于所述差错检测部件从所述分组中检测出差错的指示，将该复原的首标的一部分置换为正确接收到的分组的首标部分的一部分，
其中，在所述差错检测部件未从来自所述首标再复原部件的分组中检测出差错的情况下，将该分组作为接收分组输出，同时将置换后的首标更新到所述存储部件中。
2.如权利要求1所述的分组接收装置，其中，复原后的首标的一部分是通信开始后不变的静态信息。
3.一种与分组接收装置进行无线通信的分组发送装置，其中，所述分组接收装置包括：
差错检测部件，检测包含压缩过的首标的接收分组的差错；
首标复原部件，对所述压缩过的首标进行复原；
存储部件，存储正确接收到的分组的首标部分；以及
首标再复原部件，响应于所述差错检测部件从所述分组中检测出差错的指示，将该复原的首标的一部分置换为正确接收到的分组的首标部分的一部分，
其中，在所述差错检测部件未从来自所述首标再复原部件的分组中检测出差错的情况下，将该分组作为接收分组输出，同时将置换后的首标更新到所述存储部件中。
4.一种分组传输方法，包括：在发送端，周期性地发送包含未压缩的首标的分组，同时发送压缩过的首标的分组的步骤；在接收端，检测包含未压缩的首标的分组和包含压缩过的分组的差错的差错检测步骤；对所述压缩过的首标进行复原的首标复原步骤；存储正确接收到的分组的首标的存储步骤；在所述差错检测步骤中检测出差错时，对于包含将复原的首标的一部分置换为正确接收到的分组的首标部分的一部分后的首标的分组，在所述差错检测步骤中未检测出差错时，将该分组作为接收分组输出，同时将置换后的首标更新的步骤。
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