CN1340255A - 实时业务中的标题压缩 - Google Patents

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Abstract

用于将数据分组从压缩器传送给解压器的一种方法,所述数据分组包括具有标题数据字段的标题。在数据传送期间保持恒定的许多标题数据字段存储在解压器中。在压缩的数据分组中,变化的标题数据字段利用识别压缩序列中的数据分组的压缩值来替代。在解压器中,保持包括用于将接收的压缩值与相应的压缩序列相关的信息的上下文数据并根据接收的压缩值来更新此信息。此压缩值与相应压缩序列的信息用于将此压缩值映射为解压的标题数据字段。因而,在解压器一侧在整个对话期间明确地将压缩数据映射为全分组数据标题字段。

Description

实时业务中的标题压缩
本发明涉及数据传输并且特别涉及用于从压缩器中传送数据分组给解压器的方法，所述数据分组包括具有标题数据字段的标题，在数据传送期间保持恒定的许多标题数据字段存储在此解压器中。此方法包括：从压缩器中发送并在解压器上接收包括有关在数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的信息的数据分组；和利用存储的标题数据字段与有关在数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的接收信息来解压此标题。本发明也涉及实施发明方法的接入网络单元。
实时业务构成使话音、数据与视频能协作在分组交换网络上的正在涌现的一组技术。随着分组交换无线电系统的标准化，也通过无线网络提供实时业务的兴趣增加了。在实时业务中使用许多协议来完成分组传输。这导致大的协议开销并引起无效的带宽使用。由于无线系统中的传输速率受限制，所以大标题的传送意味着容量的浪费使用。
为了克服大标题的问题，已引入各种标题压缩方案。1998年7月Internet Engineering Task Force，INTERNET-DRAFT，draft-ietf-avt-crtp-05.txt由S.Casner与V.Jacobson撰写的出版物“Compressing IP/UDP/RTP Headers for Low-Speed Serial Links”提出能成倍减少标题大小的一种有效的标题压缩算法.所提出的标题压缩基于IP、UDP与RTP标题中的一些字节在连接的有效期间保持不变的事实。在发送未压缩标题之后，可以从随后的压缩标题中省略这些字段。而且，对不断变化的字段使用差分编码以减小其大小。在RTP标题中，分组之间的差时常是恒定的并因此第二阶差也是零。通过在压缩器与解压器之间共享的对话状态中保持未压缩标题与第一阶差，主要需要表示连续分组之间的第二阶差是零。也建议压缩器实施对于多个对话上下文可以保持状态。对某些预定义字段利用散列函数来标引存储的对话上下文的表，并且在压缩分组中包括对话上下文识别符将使解压器能直接标引存储的对话上下文的表。
实时业务严格限制传输延迟并因此通常的重发程序(例如，在一般用于IP分组传输的传送控制协议TCP中)一般是不可应用的。因而，实际上认为实时业务中的链路是单工链路。在现有技术文献中，对于单工链路，建议一种周期性的更新方案。一旦解压器检测到分组流中的差错，此解压器就抛弃那个分组流中的所有分组，并且将不重新开始解压，直至接收到定期发送的未压缩标题(更新标题)，这表示在传输差错之后丢失下一更新分组之前的所有分组。在差错较少出现的传输链路中，这对传输通过量没有大的影响。但是，在涉及到具有多个传输差错的高风险的链路时，该影响是引起混乱，这对于无线传输尤其如此。
Wireless Networks3(1997)375-387，J.C.Balzer AG，SciencePublishers由Mikael Degermark、Mathias Engan、Bjorn Nordgren与Stephen Pink撰写的出版物“Low-loss TCP/IP headercompression for wireless networks”提出其中解决单工链路与损耗链路问题的用于UDP/IP与TCP/IP协议的标题压缩方案。在所提出的系统中，压缩器发送全标题和压缩识别符，此识别符是也利用压缩标题传送的小的独特号码。此全标题由解压器作为压缩状态存储。压缩标题中的此压缩识别符用于查找用于解压的合适的压缩状态。为了克服由于不一致的压缩状态引起的不正确的解压，引入一些其他的机制。每个版本的压缩状态与利用安装或更新那个压缩状态的全标题传送并在利用之压缩的标题中的号码表示的生成相关。因而，此解压器通过将其生成与压缩标题中的生成进行比较能检测何时其压缩状态过时。而且，为了避免在丢失全标题时分组抛弃的长周期并且另一方面为了尽可能获得高压缩率，压缩器从全标题之间的短间隔开始，并且更新间隔随每次更新指数递增，直至达到稳定的状态更新期间(压缩慢启动)。也建议适度的某一标题压缩的折衷。
虽然压缩状态生成的使用便于不一致压缩状态的较容易检测，但丢失分组，直至全标题安装正确的压缩状态。压缩慢启动有助于找到压缩率与可接受的恢复时间之间的方便折衷，但在困难的传输条件中，压缩率却被折衷并且使标题压缩的优点打折。
现在已经发明一种方法和实施此方法的网络单元，利用此方法与网络单元能避免这些问题或能减少其影响。
根据本发明的一个方面，提供了用于从压缩器中传送数据分组给解压器的一种方法，所述数据分组包括具有标题数据字段的标题，在数据传送期间保持恒定的许多标题数据字段存储在解压器中。此方法包括：从压缩器中发送并在解压器上接收包括有关在数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的信息的数据分组；利用存储的标题数据字段和有关在此数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的接收信息来解压此标题。此方法的特征在于：从压缩器中发送并在解压器上接收用于标题数据字段的压缩值，所述压缩值识别压缩序列中的数据分组；在解压器中保持包括用于将接收的压缩值与相应的压缩序列相关的信息的上下文数据，根据接收的压缩值更新此信息；和将此压缩值与相应压缩序列的信息用于将此压缩值映射为解压的标题数据字段。
本发明的优点是基于网络层分组中的大多数字段在整个对话期间保持恒定的事实。此上下文中的网络层指分组数据网络级协议层，例如指IP、UDP与RTP协议。而且，认识到：随分组而不同的字段的变化是可预测的。以压缩形式将这样的字段发送给解压器。根据所预期变化的以前知识，解压器将生成和保持利用在解压器中接收的分组的信息进行更新的上下文数据。压缩的数据明确地映射为一组连续数据分组(即，压缩序列)中解压值的变化。在上下文数据中，保持有关一个或多个压缩序列的信息，此信息提供用于将接收的压缩数据与正确的压缩序列相关的方式。利用接收的压缩数据与保持在解压器中的相应上下文数据使压缩数据在整个对话期间能明确地映射到解压器一侧的全分组标题。优选地，已在压缩器一侧滤除传送不能正确地与保持在解压器中的上下文数据的任何一个压缩序列相关的信息的数据分组。
与较早的解决方案相比，增加本发明方法中的压缩，这是因为也能压缩与分组的识别相关的不断变化的字段。传输差错将仍然只影响单个分组的传输并且一个分组传输中的问题不会逐渐扩大到后续分组。更新整个标题信息的方案能设计为以较长的时间间隔出现，或者能一起放弃此方案。
本发明的其他方面在独立权利要求9、13与15中提出，在这些从属权利要求中提出了一些最佳实施例。
为了更好地理解本发明并且为了说明如何可以实施本发明，现在将通过示例参阅附图，其中：
图1表示无线IP连接上一个话音帧10的传输中不同层的标题开销的累计；
图2表示GPRS网络的一些功能单元与相关协议结构；
图3表示网络层RTP、UDP与IP标题的字段；
图4表示根据本发明的接收实体中的功能；
图5表示在本发明的一个实施例中使用的压缩标题的格式；
图6表示其中使用缩略时间标记的本发明方法的实施例的步骤；
图7表示根据本发明的滤除算法的一个示例；
图8表示SNDCP SN-UNITDATA PDU的格式；
图9表示一个可选择的实施例；和
图10表示根据本发明的移动站中负责不同功能的方框。
将利用其中使用对于本领域技术人员来说一般均为公知的ITU-T话音编码器G.723.1、互联网协议版本4与ETSI的通用分组无线电系统(GPRS)的实施例来说明本发明。应注意：对于所有这些系统，并行或相应的技术存在并将进一步涉及。因此，保护的范畴不利用在下面的描述中使用的协议的细节来限制。在此所述的方法也可应用于固定网络中，但在无线通信中问题更突出，在此示例中使用这样的结构。
图1表示无线IP连接上一个话音帧10的传输中不同层的标题开销的累计。阴影方框表示标题，而白方框表示数据帧中的有效负载。首先，将语音帧10封装为放入用户数据协议(UDP)分组12中的实时协议(RTP)分组11并且还封装为互联网协议(IP)分组13。IP分组13还利用子网络依赖收敛协议(SNDCP)14与逻辑链路控制协议(LLC)封装为LLC块15，将此块15分成合适数量的RLC块，每个块包含一个单独的标题。如所能明白的，累计开销非常大。在使用G723.1编码器时，IP层中的协议开销已经是40字节并且带宽使用大约为33％。由于无线链路的协议标题仍生成另外的开销，所以此情形变得更坏。
在此实施例中，标题压缩与标题解压在接入网络特定的协议层(在这种情况中为SNDCP层)中完成。图2表示GPRS网络的一些功能单元与相关协议结构。利用两个网络单元(即，网关GPRS支持节点(GGSN)与服务GPRS支持节点(SGSN))逻辑地将GPRS实施为通用GSM结构。GGSN是支持GPRS的GSM网络中的第一分组数据网络接入点。为其PDP地址(分组数据协议，例如，IP或X.25)表示GPRS用户的数据分组选择路由至GGSN。GGSN提供为这些数据分组选择路由至此用户的当前接入点SGSN所需的信息。GGSN可以从GSM归属位置寄存器(HLR)中查询用户的位置数据。SGSN是服务于移动站(MS)的一个接入点。对于GPRS连接，SGSN朝向MS建立移动性管理功能并朝向此分组数据网络建立PDP功能以便朝向GGSN为这些数据分组选择路由。SGSN与GGSN能集成在同一物理节点中或可以位于独立节点中。
接入网络SNDC功能给网络层提供用于利用不同的压缩技术在SGSN与MS之间传送最少量的数据的业务。GPRS提供结合业务协商实施的程序以便MS与SGSN在将在对话中使用的压缩算法上达成一致意见。在本发明的方法中，建议保持恒定的标题部分存储在SNDCP实体中。接下来，更具体研究网络层协议标题的结构与内容。
在图3中，表示出网络层RTP、UDP与IP标题的字段。考虑RTP，字段310表示使用的RTP版本并且在对话期间不变化。字段311包括填充比特并且不变化，除非在标题的末尾包括例如用于应用层上加密算法目的的附加填充比特。字段312表示固定标题之后是否是标题扩展，并且在对话期间将不变化。字段313对应于多路复用目的需要的CSRC计数，例如以表示多少用户构成此有效负载。在许多情况中，此值在整个对话期间将保持恒定。字段315表示有效负载类型并且对于一种类型的数据是恒定的。一般地，构成源与同步源在通过空中接口的传输期间保持恒定，并因此字段318将保持恒定。
字段314包括可选择用于标记分组流中的重要事件(例如，语音脉冲串的开头或视频帧中最后一个分组)的标志比特。如果使用标志比特314，需要在压缩的标题中发送此比特。表示序列号的字段316与表示时间标记的字段317对于所有RTP分组将变化。
考虑UDP，表示源端口号的字段321与表示目的端口号的字段322用于分开与同一应用相关的不同数据流。例如，RTP层的数据与控制信息能传送给不同的端口，即，不同的有效负载类型能使用不同的UDP端口对。只要在发送同一类型的数据，这些字段就将保持恒定。只要其中的RTP分组的长度保持恒定，表示UDP分组长度的字段323就保持恒定。在整个对话(视频传输)期间UDP长度是变化的情况中，必须在压缩标题中发送此分组的长度。字段324对应于UDP检查和并用于检测传输中的差错。此字段不必在具有强的防差错机制或装置的传输链路上进行发送来检测传输差错(例如，较低协议层检查和)。在此实施例中，SNDCP解压功能例如能计算解压字段的检查和并在解压分组中使用所计算的检查和。
考虑IP，只要发送以恒定比特率编码的语音帧，就假定表示IP版本的字段331、表示标题长度的字段332、表示业务类型的字段333、表示分组总长度的字段334保持恒定。只要不使用分段，就能假定表示这些标记的字段336保持恒定。包括13比特分段偏移的字段337以及表示协议的字段339假定保持恒定。表示有效时间的字段338与表示检查和的字段340能利用SNDCP功能来定义。在数据传输期间，IP源与目的地将保持恒定并因此假定分别表示源IP地址与目的IP地址的字段341与342保持恒定。识别字段335主要用于IP分组分段。如果不使用分段，则不必发送此字段。如果使用分段，则SNDCP应在压缩此分组之前首先重建此分组。
将假定在大多数时间保持恒定的字段组合为一组无变化字段。在此实施例中并且结合来自恒定比特率编码器的语音帧，此组将包括以下字段：310、311、312、313、315、318、321、322、331、332、333、334、335、336、337、338、339、341、342、343。这些字段将构成至少在链路的接收(解压)端保持的压缩状态。
如上所述，进一步，对于无变化字段，能在压缩标题中省略能从接收信息中导出其内容的第二组字段。这样的字段对压缩没有任何影响。这样的字段在所述实施例中是包括用于检查分组有效性的检查和的字段324与340。能在解压器中从解压数据字段中计算这些和。利用较低级(例如，接入网络级数据单元)的检查和能确定这些分组的有效性。
根据本发明的用于管理对于每个分组变化的字段的方案以一般形式表示在图4中，其中表示出在此实施例中为SGSN(也是解压器)的接收实体中的功能。根据对话，在解压器中接收压缩状态所需的建立信息(例如，全标题)。为了保证使用正确的压缩状态，能在对话建立信令中包括确认程序。在步骤40，压缩状态SoC存储在解压器中。在步骤41，在解压器中启动包括均与某一压缩序列相关的一个或多个上下文值Cj的对话上下文。从在这种情况中为MS(也是压缩器)的发送实体中接收分组(步骤42)。此分组包括压缩数据字段Dcom。如果保持一个以上的上下文值(j＞1的最大值)的情况中，定义用于将接收的Dcom与相应的上下文值Cj相关的一组判定规则。确定与接收的Dcom匹配的判定规则Dm(步骤43)，并从接收的Idcom的值与确定的Dm的上下文值Cm中导出解压值Dfull(步骤44)。根据字段的预期演变，不更新或更新一个或多个上下文值Cm(步骤45)以保持此上下文数据。在整个数据传送对话期间对新的分组执行此程序。
在此实施例中发送的变化字段是表示RTP序列号的字段316、表示RTP时间标记的字段317和表示IP识别的字段335。由于认识到这些字段中的递增一般在整个对话期间保持恒定的事实，所以能建议现有技术的Δ编码(参见以前发送的分组)方案。然而，为了避免前面所述的问题，给进行压缩的每个网络层分组提供单独的识别。
在第一实施例中，将标题字段压缩为缩略字段并通过链路进行发送。选择此缩略字段的长度以便在压缩序列(即，一般比此对话短的间隔)期间提供有助于此分组的正确识别的信息的传输。利用缩略字段提供的短期识别与保持在解压器中的较长期上下文进行组合在整个数据传送对话期间提供分组的一致识别，并因而能在整个数据传送对话期间将压缩的标题字段明确映射到全标题字段。
作为这样的安排的一个示例，描述缩略时间标记的情况。图5表示在此实施例中使用的压缩标题的格式。字段51表示压缩分组的类型T。如果T＝0，不包括最后一个八比特组56并将第一八比特组的最后6个比特53设置为零用于其他目的，例如，用于CRC校验或用于缩略时间标记。如果T＝1，此压缩标题应包括长度八比特组，并且比特53与最后八比特组56用于表示RTP有效负载的长度。其中分组长度可以变化的例如视频比特流的比特流需要此长度信息。字段52表示如前所述的RTP标题的标志比特。此实施例中的缩略时间标记是表示RTP时间标记的16个最低有效比特的16比特字段。上下文数据包括RTP时间标记的16个最高有效比特并将至少保持在链路的解压器一侧。
图6的流程图表示其中使用缩略时间标记的本发明方法的实施例的步骤。在步骤61，接收压缩的状态，如在这种情况中在对话开始时接收全时间标记TSfull。在对话开始时，初始化上下文数据，在这种情况中TSmem1包括原始时间标记的16个最低有效比特并且TSmem2包括原始时间标记的16个最高有效比特(步骤62)。在步骤63，接收传送新压缩网络层数据分组的时间标记的16个最低有效比特的新的缩略时间标记TSabb，将此新的缩略时间标记与解压器中存储的值TSmem1进行比较。如以后将明白的，TSmem1的值将包括迄今为止接收的最大时间标记的16个最低有效比特。
如果新的缩略时间标记TSabb大于存储的值TSmem1，则还检查此新的缩略时间标记TSabb是否大于存储值TSmem1与预定义值Δ之和。值Δ代表能解释为由于诸如寂静、丢失分组或分组以稍错的顺序到达的某一预期现象而引起的最低有效比特的最大变化。在利用此时间标记的16个最低有效比特表示的数量达到最大时，复位并且又从最小值(压缩序列)开始。在分组晚到达压缩器时，有可能存储的值TSmem1已被绕回(wrap around)并因此接收的缩略时间标记TSabb的值显著大于TSmem1。通过定义合适的Δ值，在接收分组流中能检测到这样的情况。如果接收的缩略时间标记TSabb大于TSmem1但差不太大(小于Δ)，则能利用存储在值TSmem2中的16个最高有效比特并将此与从压缩器中接收的16个最低有效比特组合来重构此时间标记(步骤64)。接收的缩略时间标记TSabb是迄今为止接收的最大的缩略时间标记，并因而存储在TSmem1中。如果接收的缩略时间标记TSabb大于TSmem1并且差大于Δ，则假定晚到达的TSabb与TSmem1已经被绕回。对于这些情况，在上下文数据中保持有关前一压缩序列的另一上下文数据值TSmem3。TSmem3包括TSmem2的前一存储值。现在利用存储在值Tsmem3中的16个最高有效比特来完成时间标记的重构并将此与从压缩器中接收的16个最低有效比特进行组合。不更新TSmeml、TSmem2与TSmem3的值。
如果接收的缩略时间标记TSabb的值小于存储值TSmeml，则检查差是否大于Δ。如果是这种情况，则包括此时间标记的16个最低有效比特的缩略时间标记达到最大，即被绕回，并将存储值TSmem2递增到下一可能值(步骤67)。在此之后，能重构时间标记并且能如利用步骤64与65所述更新存储值TSmeml。例如，考虑其中存储的时间标记值是TSmem1＝FF FF(十六进制)、TSmem2＝02 FF(十六进制)、Δ＝OFFF(十六进制)和接收的缩略时间标记值是TSabb＝02FF(十六进制)的情况。现在缩略时间标记值000A小于存储的时间标记值FF FF，差大于Δ并因此必须利用1-值0300来更新TSmem2的16个最高有效比特02FF。所得到的时间标记值将因而是0300000A。如果此差小于Δ，则表示此分组属于当前序列，但它延迟到达。在这样的情况中，利用存储在值TSmem2中的16个最高有效比特能重构时间标记并将此与从压缩器中接收的缩略时间标记TSabb进行组合。由于这不是迄今为止接收的最大缩略时间标记，所以此值TSmem1不进行更新。只要其他新的分组到达，就将执行此程序。
这同一构想也可应用于其他字段。例如，检查RTP标题的整个序列号。如果原始序列号(以二进制形式)为00010000、00010001、00010010，则发送给解压器的缩略序列号是0000、0001、0010。在解压器中保持至少包括当前最高有效比特的上下文数据。利用相同类型的判定规则，压缩的数据能与解压器中的压缩序列相关并映射为全标题字段。
压缩数据与解压器中使用的递增之间的其他类型的关系也是可能的。例如，在知道时间标记对于每个分组能变化240时，压缩器中1的递增能映射为解压器中240的递增，其中(压缩值→解压时间标记)：
0001→240 0010→480 0011→720 0100→960，等等。
如图所示，根据接收的缩略字段中的信息更新上下文内容。缩略的程度(即，用于表示缩略字段的比特数量)对更新解压器中的上下文信息的速率有影响。例如，压缩序列越短，必须越频繁地更新存储时间标记的最高有效比特的时间标记值TSmem2。即使一些分组可能丢失或其顺序可能稍微变化，如前所述的有效性比较负责能正确再生此数据。在无线连接中，丢失长序列的分组一般导致正在进行的呼叫的丢弃。因而，只要能保持连接，也有可能在解压器中利用合理数量的压缩度保持一致的上下文信息。例如，利用6比特有可能区分64个分组。丢失64个连续分组却仍然保持连接是不可能的，并因此只要能保持连接，也将执行本发明方法。
对于有可能干扰压缩的分组，例如，非常晚到达压缩器并因此有可能使更新压缩信息的顺序混乱的分组，优选在压缩器中提供另一功能。接收其中检测到要缩略的字段具有在压缩信息中引起差错的危险的延迟分组将导致已经在压缩器一侧上的校正动作。例如，可以一起抛弃这样的分组。例如，晚到达但属于前一压缩序列的分组能利用上下文值TSmem3进行恢复，如结合图6所述。属于前一压缩序列之前的压缩序列的分组将不再正确地再生并因此已经在压缩器中优选管理这样的分组。图7的流程图表示能在压缩器一侧上附加到本发明方法以管理具有许多延迟分组的情形的这样的滤除算法的一个示例。
在步骤71，存储第一接收分组的整个时间标记。在接收到新的分组时(步骤72)，读其时间标记TSnew(步骤73)并计算存储的时间标记TS与新的时间标记TSnew之间的差(步骤74)。如果此差D大于某一预定值Dmax，则压缩器将认为此分组被过多延迟并开始校正动作(步骤75)。这样的动作例如是发送全部字段而不发送缩略字段并包括指示解压器不更新此上下文数据。这样的动作也能是仅抛弃这样的延迟分组。这将是结合实时数据分组的自然动作，因为非常晚到达的分组在任何情况中对于应用来说是无用的并因此在压缩器一侧能抛弃这些分组。如果此差D不大于Dmax，则根据本发明的方法压缩时间标记TS。如果此差大于零，则表示此分组稍延迟到达。优选地，存储值TS代表迄今为止发送的时间标记的最大值，并因此不更新存储时间标记的值。如果此差D小于零，则更新存储时间标记的值(步骤77)。在整个对话期间对每个分组将执行此程序。
在一些情况中识别数据在压缩标题中能压缩为最小并且压缩序列仍然将跨越整个对话。这样的实施例包括网络层与接入网络层协议的字段之间的映射。网络层在此上下文中指分组数据网络级协议层，在此所示的实施例中称为IP、UDP与RTP协议。接入网络在此上下文中指接入网络特定的协议层并负责压缩与解压功能，在这种情况中为SNDCP。SNDCP的分组数据单元(PDU)包含整数数量的八比特组、标题部分和数据部分。定义两个不同的SN-PDU格式，SN-DATA PDU用于确认数据传送，而SN-UNITDATA PDU用于非确认数据传送。图8表示在GPRS的非确认传输中使用的SNDCP SN-UNITDATA PDU的格式。SN-UNITDATA PDU包括是整个对话期间递增的运行号的字段N-PDU号81。
能生成网络层数据分组与负责压缩的协议层的数据分组之间的映射。在本文中在此实施例中，表示出SNDCP SN-UNITDATA PDU字段N-PDU号与RTP序列号、IP识别与RTP时间标记之间的映射关系。在N-PDU号递增1时，RTP序列号字段316与IP识别字段335中的值一般增加在整个对话期间恒定的一个值。而且，具有用于后续RTP时间标记之间的差是恒定的编解码器。利用十六进制表示，对于此差为FO并且RTP序列号的递增是1的情况以及对于IP识别为0100的情况，以下映射是有效的：
N-PDU号＝5
RTP序列号＝16C5
RTP时间标记＝02FFBFEF
IP识别＝E7E6
N-PDU号＝6
RTP序列号＝16C6
RTP时间标记＝02FFCODF
IP识别＝E8E6
N-PDU号＝7
RTP序列号＝16C7
RTP时间标记＝02FFC1DF
IP识别＝E9E6
虽然在此使用恒定递增，但也能以几种其他方式来实施映射。例如，能建立接入网络层协议与网络层协议标题字段之间的映射函数。而且，根据应用，也能利用接入网络层协议与网络层协议的其他字段之间的映射。解压器中的上下文数据包括将接入网络层协议字段映射为网络层协议字段所需的信息。图4所示的方法的比较步骤将包括接入网络层字段的内容的简单有效性检验。此上下文数据优选保持恒定并因而不要求更新(参见：步骤45)。
对于其中无变化字段在对话期间变化的可能性存在的网络层分组，建议图9所示的一个可选择实施例。又利用其中发送实体是MS并且接收实体是SGSN的示例来描述此实施例。结合对话建立，在MS(SoCc)与SGSN(SoCd)中存储压缩的状态(步骤91)。在从语音编解码器中接收到发送给SGSN的分组时(步骤9)，检查(步骤93)在将进行压缩的标题的无变化字段和压缩状态的字段中是否具有任何变化。如果未检测到变化，则如前所述压缩此标题(步骤94)并将压缩的分组发送给解压器(步骤95)。但是，在检测到变化时，新的SNDCP功能将从新的标题中只提取变化的无变化字段(步骤96)，更新这些字段为存储的压缩状态(步骤97)、发送所述值给SGSN(步骤98)并将这些值更新为也存储在SGSN中的压缩状态(步骤98)。能利用确认模式或强的防差错来进行这样的信息的传输。
在压缩/解压算法中，能使用这些实施例的任何组合。接下来，给出本发明方法使用的一个示例。表1表示对应于网络层协议IP、UDP、IP的全标题中的字段。阴影字段对应于在整个对话期间保持恒定的字段，而白色字段代表在对话期间可能变化的字段。
表1。IP、UDP与RTP标题的示例
Figure A0080393600161
假定这是在SNDCP压缩器中接收的第一RTP/IP/UDP标题。在此所示的这些值为十六进制格式，并且一行具有4个八比特组。前5行(20个八比特组)代表IP标题。接下来两行是UDP标题的八比特组，而最后3行代表RTP标题，这一起形成典型的RTP/UDP/IP标题(40字节)。SNDCP压缩器应拷贝这些值并将整个标题发送给相应的SNDCP单元。
表2表示利用压缩器接收的后续标题。
表2.下一IP/UDP/RTP标题
Figure A0080393600171
在表1与表2中将不同于存储值的字段利用阴影来表示，并包括
●IP标题的16比特识别字段：
从E7E6至E8E6
●IP标题的16比特标题检查和：
从63DC至62DC
●16比特UDP检查和：
从AF5E至D440
●RTP标题的序列号：
从16C5至16C6
●RTP标题的时间标记：
从02FFBFEF至02FFCODF
其他字段保持相同。现在，根据本发明生成以下压缩标题：
表3.压缩标题
    Bit7     Bit6     Bit5     Bit4     Bit3     Bit2     Bit1     Bit0
    T＝0     M＝0     0     0     0     0     0     0
    1     1     0     0     0     0     0     0
    1     1     0     1     1     1     1     1
压缩标题的格式与结合图5所述的相同并且以二进制形式来表示。由于分组的长度未变化，所以第一八比特组的第7比特为0，标志比特为0，并且在这种情况中第一八比特组中的其余比特为0。接下来2个八比特组包含缩略时间标记(十六进制的CODF)。发送包括压缩标题与RTP有效负载的SNDCP分组给解压器。
如前面结合图6所述从缩略时间标记值中再生整个时间标记。应将SNDCP分组的N-PDU号用作偏移从最后一个完整标题中导出RTP标题的序列号和IP标题的16比特识别号。在解压器接收到包括整个标题的第一分组时，此算法在SNDCP分组的RTP序列号与N-PDU号之间进行相关。在这种情况中，序列号将是16C5并且N-PDU号假定为x。在发送压缩标题时，SN-UNITDATA N-PDU号是y，这表示N-PDU之间的差是y-x并且那个号应加到存储的序列号上。
作为实施在此所述的方法的网络单元的一个示例，描述移动通信系统的移动终端。根据本发明的移动终端的结构是迄今早已被本领域技术人员所熟知的传统移动终端。参见图10，中央处理单元101控制负责移动站的不同功能的方框：存储器(MEM)102、射频方框(RF)103、用户接口(UI)104和接口单元(IU)105。CPU一般利用一个或多个功能上交互作用的微处理器来实施。此存储器优选包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)并且一般利用具有SIM用户识别模块的存储器进行补充。根据其程序，微处理器将RF方框103用于在无线电路径上发送与接收消息。利用UI104来管理与用户的通信，UI104一般包括扬声器、显示器和键盘。接口单元105是至数据处理实体的链路，并且由CPU101控制此单元105。数据处理实体101可以是集成数据处理器或外部数据处理设备。
图10也表示根据本发明的数据处理实体TE的功能模块。终端设备TE例如可以是现有技术公知的办公室环境中的个人计算机或工作站。TE也可以是与MS分享诸如UI与CPU的单元的MS(例如，智能电话机)的整体部分。反过来，MS也可以集成在TE(例如，磁卡电话机)中。认识到，即使在图10中表示出两个独立的方框，但隐含不限于此结构。
TE大致包括对应于MS的接口单元IU107来控制至此MS的接口。这也包括用于接收用户指令和输出信息给用户的用户接口UI108、存储应用SWAPP110与应用相关数据的存储器MEM109和控制此TE的操作并完成这些应用程序的处理器CPU111。
存在多种方法来连接移动站MS与数据处理实体，这对于本领域技术人员来说都是公知的。一种方法是通过包括有线连接、适当的互连接口(例如，串行端口)的接口单元IU互连设备，并利用控制接口单元IU操作的CPU中合适的接口软件进行补充。另一方法是利用红外波长范围中的无线连接或使用低功率射频收发信机单元。MS集成在TE中的新方案也给根据本发明的系统提供非常可行的平台。
在用户想接入具有TE的分组数据网络时，根据来自用户输入设备的指令，处理器CPU111从存储器MEM109中检索分组数据接入应用SWAPP110。在CPU111中以分组形式处理此应用，并且一旦需要发送应用相关信息，就通过IU107将分组传送给MS。
在第一实施例中，在移动终端的协议堆栈的SNDCP层中实施压缩与解压功能。在此所示的实施例中，与SNDCP功能相关的单元是已经在MS部分中进行描述的单元。在上行链路方向中，MS用作压缩器，而在下行链路中MS用作解压器。用于压缩与解压操作的值存储在MS的存储器102中。在中央单元111中实施压缩并将压缩单元传送给RF单元102以便通过BS发送给SGSN。压缩分组由RF单元从SGSN中接收并传送给CPU111以便解压。将解压的分组通过接口单元105与107传送给TE。
虽然本发明已经根据优选实施例进行表示与描述了，但本领域技术人员将认识到可以对此优选实施例进行修改而不脱离如下所要求的本发明的范畴。例如，将来GPRS或相应业务(GPRS衍生物)也将对其他移动电信系统进行实施。第三代WCDMA(宽带码分多址)标准具有接近GPRS的结构并包括对应于GPRS的SNDCP的L3CE层。用于采用本发明功能的这样的层是CDMA2000的SNDCF层。也有可能在固定网络中应用本发明。因而，实现并利用本发明的可能性仅利用所附的权利要求书来限制。

Claims (17)

1.用于将数据分组从压缩器(MS)传送给解压器的一种方法，所述数据分组包括具有标题数据字段的标题，在此数据传送期间保持恒定的许多标题数据字段存储在此解压器中，此方法包括：
从此压缩器中发送并在此解压器上接收包括有关在此数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的信息的数据分组；
利用存储的标题数据字段和有关在此数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的接收信息来解压此标题；
其特征在于：
从此压缩器中发送并在此解压器上接收用于标题数据字段的压缩值，所述压缩值识别压缩序列中的数据分组；
在此解压器中保持包括用于将接收的压缩值与相应的压缩序列相关的信息的上下文数据，根据接收的压缩值来更新此信息；
将此压缩值与相应压缩序列的信息用于将此压缩值映射为解压的标题数据字段。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，此压缩序列包括能利用此压缩值提供的分辨率相互区分开来的一组连续数据分组。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，此标题是RTP/UDP/IP标题，此数据字段是以下之一：IP识别，RTP序列号，RTP时间标记和是此数据字段的第一数量的最低有效比特的压缩值。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，此上下文数据至少包括此数据字段的第二数量的最高有效比特。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，此压缩器与解压器是接入网络至IP分组数据网络的网络单元。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，此压缩器与解压器是无线接入网络至IP分组数据网络的网络单元。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，此压缩器与解压器是支持GPRS的移动通信网络的网络单元。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，在GPRS的SNDCP层中实施此压缩与解压功能。
9.用于处理数据分组的一种方法，包括：
接收包括序数的数据分组，所述序数表示此分组在一系列发送分组中的顺序；
将此接收分组的序数与较早存储的比较序数进行比较；
作为对此接收分组的序数与此比较序数之间的差超过预定极限的响应，启动误差函数；
作为对此接收分组的序数与此比较序数之间的差小于预定极限的响应，启动标题压缩算法；
作为对此接收分组的序数大于此比较序数并且此接收分组的序数与此比较序数之间的差小于预定极限的响应，将此接收分组的序数存储为此比较序数。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，此误差函数包括抛弃新分组。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于，此序数是数据分组的时间标记。
12.根据权利要求9的方法，其特征在于，此序数是数据分组的序列号。
13.一种接入网络单元(MS)，包括：
用于将数据分组传送给解压器(SGSN)的装置(101，103)，所述数据分组包括具有标题数据字段的标题；
用于通过从传输中排除在数据传送期间保持恒定的标题数据字段来压缩此标题的装置(101，103)；
用于将包括有关在此数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的信息的数据分组发送给此解压器的装置(101，103)；
其特征在于：
用于发送与识别压缩序列中的数据分组相关的标题数据字段的压缩值的装置(101，103)。
14.根据权利要求13的接入数据网络单元，其特征在于：
用于接收包括序数的数据分组的装置(101，103)，所述序数表示此分组在一系列发送分组中的顺序；
用于比较接收分组的序数与较早存储的序数的装置(101，103)；
用于启动误差函数作为对此接收分组的序数与此比较序数之间的差超过预定极限的响应的装置(101，103)；
用于启动标题压缩算法作为对此接收分组的序数与此比较序数之间的差小于预定极限的响应的装置(101，103)；
用于将此接收分组的序数存储为此比较序数作为对此接收分组的序数大于此比较序数的响应的装置(101，103)。
15.一种接入网络单元(MS)，包括：
用于接收数据分组的装置(101，103)，所述数据分组包括具有标题数据字段的标题；
用于存储在数据传输期间保持恒定的标题数据分组的装置(101，102)；
用于接收包括有关在数据传输期间变化的一个或多个标题数据字段的信息的压缩数据分组的装置(101，103)；
用于利用存储的标题数据字段和有关在数据传送期间变化的一个或多个标题数据字段的接收信息来解压压缩的数据分组的装置(101)；
其特征在于：
用于在数据分组中接收识别压缩序列中的数据分组的压缩值的装置(101，103)；
用于保持包括用于将接收的压缩值与相应的压缩序列相关的信息的上下文数据的装置(101，102)，根据接收的压缩值来更新所述信息；
用于将此压缩值和相应压缩序列的信息用于将此压缩值映射为解压数据分组中的标题数据字段的装置(101，102)。
16.根据权利要求13或15的接入数据网络单元，其特征在于，此单元是移动通信网络的移动终端。
17.根据权利要求13或15的接入数据网络单元，其特征在于，此单元是支持GPRS的移动通信网络的SGSN。
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