CN1996941B - 一种鲁棒性头部压缩u模式出错时的处理方法 - Google Patents

一种鲁棒性头部压缩u模式出错时的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种鲁棒性头部压缩U模式(ROHC-U)出错时的处理方法，A、解压方从完整上下文FC状态转移到较低状态后，解压方向压缩方发送状态转移提示消息；B、压缩方收到所述状态转移提示消息后，向解压方发送解压所需的上下文信息；C、解压方根据所收到的上下文信息更新上下文，转移到FC状态。通过应用本发明方法，可以在解压方出错而转移到较低状态时，压缩方能够及时向解压方发送上下文信息，从而使解压方的上下文得到更新而迅速恢复正常工作状态。

Description

一种鲁棒性头部压缩U模式出错时的处理方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种鲁棒性头部压缩U模式出错时的处理方法。
背景技术
鲁棒性头部压缩(Robust Header Compression，ROHC)是因特网工程任务组织(Internet Engineering Task Force，IETF)在标准文档RFC3095中提出的头部压缩方案，该方案目前定义了四种头部压缩框架，它们是实时传输协议(Real-time Transporr Protocol，RTP)/用户数据报协议(User DatagramProtocol，UDP)/IP、UDP/IP、封装安全荷载(Encapsulation Security Payload，ESP)/IP和未压缩(Uncompressed)，该方案详细提供了前三种类型分组的非常高效和健壮的头部压缩方法。
ROHC-U模式中，当执行压缩的功能实体(简称为压缩方)已经连续发送分组个数达到一个预先设定值时，它将向高状态转移；当超过一个预先设定的时间它将向低状态转移。图1所示为ROHC-U模式压缩方状态转移示意图。首先，压缩方处于最低状态即初始化与更新(Initialization and Refresh，IR)状态101，在连续发送N1个用于初始化以及更新上下文(Context)的IR分组包后，则进入较高的第一等级(First Order，FO)状态102；其中N1为大于等于1的整数，可预先设定。所谓上下文是指压缩和解压过程中需要在压缩方和解压方保存的用来压缩和正确解压的关于该数据流的一些信息，包括静态上下文(Static Context)和动态上下文(Dynamic Context)；静态上下文是指在该数据流的传输过程中始终不变的信息，例如源IP地址或目的IP地址信息；动态上下文是指在该数据流传输过程中发生改变的信息，例如序列号信息。在FO状态102下压缩方发送N2个用于更新动态上下文的IR-DYN分组后则转移到第二等级(Second Order，SO)状态103，SO状态103为最高状态也是稳定的工作状态，在该状态下，压缩方将发送压缩后的分组。压缩方还需要周期性地回到IR状态101或FO状态102，且回到FO状态102的频率要比回到IR状态101的频率更频繁：当压缩方处于SO状态103、且预先设置的时长为T1的定时器超时或者需要更新动态上下文时，会转移到FO状态102；压缩方处于SO状态103、且预先设置的时长为T2的定时器超时则会转移到IR状态101，其中T2＞T1；当压缩方处于FO状态101、且预先设置的时长为T3的定时器超时则会转移到IR状态101。
而执行解压缩的功能实体(简称为解压方)根据解压得到的分组是否正确来决定状态转移。图2为ROHC-U模式解压方状态转移示意图。如图2所示，解压方开始处于最低的无上下文(No Context，NC)状态201，并接收压缩方发来的IR分组，若没有得到静态上下文则仍然保持在该状态，若成功解压IR分组则转移到最高的完整上下文(Full Context，FC)状态203；FC状态203是稳定的工作状态，在该状态下，若解压方成功解压分组报文，则保持在该状态；若连续解压失败或循环冗余校验(Cyclic RedundancyCheck，CRC)错误，则转移到较低的静态上下文(Static Context，SC)状态202；在SC状态202时，若没有得到动态上下文则保持在该状态，若成功解压IR-DYN分组则回到FC状态203，若连续解压失败或CRC校验错误，则转移到NC状态201。
从以上状态转移过程可以看出，当解压方出错时，压缩方重新向解压方发送IR或IR-DYN分组，使解压方的上下文得到更新，从而使解压方能够恢复正常的工作。但是，这种使解压方恢复正常工作的方式存在如下问题：
当解压方由于连续解压失败或CRC错误而从稳定工作状态转移到低状态时，不能立刻得到上下文，而要等到压缩方预定的定时器超时后才能收到来自压缩方的用于更新上下文的IR分组或IR-DYN分组，在等待的这段时间解压方则不能正常地工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种ROHC-U模式出错时的处理方法，可以使出错的解压方迅速恢复正常工作状态。该方法包括如下步骤：
A、解压方从完整上下文FC状态转移到较低状态后，解压方向压缩方发送状态转移提示消息；
B、压缩方收到所述状态转移提示消息后，向解压方发送解压方所需的上下文信息；
C、解压方根据所收到的上下文信息更新上下文，并转移到FC状态。
较佳地，步骤A所述状态转移提示消息中进一步包含其所解压的媒体流的标识号；
则步骤B为：压缩方收到所述状态转移提示消息后，压缩方识别出所述提示消息中的媒体流标识号所对应的媒体流，并向解压方发送所述媒体流的上下文信息。
步骤A所述较低状态为静态上下文SC状态，则步骤A所述解压方发送状态转移提示消息包括：
A11、解压方创建时长为Ta的定时器1并向压缩方发送转移到静态上下文DTSC提示消息，Ta为设定值；
A12、定时器1超时之前，解压方判断是否收到来自压缩方的动态初始化和更新IR-DYN分组或初始化和更新IR分组，若是则执行步骤A13，否则转至步骤A11；
A13、解压方销毁定时器1并执行步骤C。
步骤B所述压缩方向解压方发送的上下文信息为IR-DYN分组或IR分组。
步骤A所述较低状态为无上下文NC状态，则步骤A所述解压方发送状态转移提示消息包括：
A21、解压方创建时长为Tb的定时器2并向压缩方发送转移到无上下文DTNC提示消息，Tb为设定值；
A22、定时器2超时之前，解压方判断是否收到来自压缩方IR分组，若是则执行步骤A23，否则转至步骤A21；
A23、解压方销毁定时器2并执行步骤C。
步骤B所述压缩方向解压方发送的上下文信息为IR分组。
步骤C进一步包括：解压方停止发送所述提示信息。
若所述媒体流为码分多址CDMA系统的广播及多播业务BCMCS；则所述解压方为接入终端AT，所述压缩方为广播服务节点BSN；所述解压方向压缩方发送状态转移提示消息为：AT通过反向控制信令信道向BSN发送状态转移提示消息。
若所述媒体流为宽带码分多址WCDMA系统的广播及多播业务MBMS；则所述解压方为用户设备UE，所述压缩方为无线网络控制器RNC；所述解压方向压缩方发送状态转移提示消息为：UE通过上行控制信令信道向RNC发送状态转移提示消息。
从以上技术方案可以看出，当解压方出错而转移到较低状态时，向压缩方发送状态转移的提示信息；压缩方收到提示信息则立刻向解压方发送IR分组或IR-DYN分组，使解压方的上下文能够及时得到更新，从而使出错的解压方迅速恢复正常工作状态。本发明方案只是在现有的ROHC-U模式加入了出错处理方法，不用修改ROHC-U模式的分组格式和状态转移机制，易于与现有设备兼容；并且，本发明方法只是对出错的解压方进行处理，当所述压缩的媒体流为BCMCS业务数据流时，本发明方案不会对正常接收BCMCS业务的用户造成影响。
附图说明
图1为ROHC-U模式压缩方状态转移示意图；
图2为ROHC-U模式解压方状态转移示意图；
图3为CDMA BCMCS系统结构示意图；
图4为本发明实施例实现ROHC-U模式出错处理的流程图；
图5为本发明实施例实现ROHC-U模式出错处理的解压方的处理流程图；
图6为本发明实施例实现ROHC-U模式出错处理的压缩方的处理流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。
现有技术中ROHC-U模式出错时的处理方法所存在的问题，其原因在于没有解压方到压缩方的反馈信道，因此，本发明的核心内容就是增加了解压方到压缩方的反馈信道：当解压方出错时，通过新增的反馈信道向压缩方发送出错提示信息；压缩方收到出错提示信息则立刻向解压方发送IR分组或IR-DYN分组，使解压方的上下文能够及时得到更新，从而使解压方迅速恢复正常工作状态。
下面将以码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)系统的广播及多播业务(Broadcast and Multicast Service，BCMCS)为例，对本发明实施例实现ROHC-U模式出错时的处理方法进行详细描述。
BCMCS采用灵活、有效的机制向多个用户发送公共的或相同的信息，并充分利用网络以及空中接口资源。传送的信息格式不限于文本格式，可以是包括多媒体、流媒体在内的所有格式。BCMCS可以由运营商直接向用户提供，也可以通过第三方业务提供者向用户提供。在业务提供过程中，网络能够提供对用户的签约、确认，同时对用户接入进行时间、流量等方式的计费。图3为CDMA BCMCS系统结构示意图，其中粗箭头表示BCMCS业务内容的发送方向，虚线箭头表示信令的交互。沿着粗箭头所示的BCMCS业务内容发送方向可以看出，首先由BCMCS内容来源310将BCMCS业务内容发送至内容服务器309，然后依次经过多播路由器(Multicast Router，MR)307、广播服务节点(Broadcast Serving Node，BSN)305、分组控制功能实体(Packet Control Function，PCF)303以及接入网(Access Network，AN)302，最后发送至接入终端(Access Terminal，AT)301。而在此过程中需要BCMCS控制器308进行BCMCS业务过程的控制，鉴权、授权及计费(Authentication，Authorization，and Accounting，AAA)实体306实现对AT301的接入鉴权、授权以及业务流量计费，由分组数据服务节点(PacketData Serving Node，PDSN)304对分组业务数据的传输进行控制。
由于BCMCS系统的业务数据流是单向传播，为了提高空口频谱资源的利用率，所以通常BCMCS业务数据在空口传播时采用ROHC-U模式进行头部压缩。在该系统中，压缩方为BSN 305，解压方为AT 301；正如前面的分析所示，如果由于某种原因AT 301不能连续解包，AT 301的状态将向低状态转移，从这时开始到BSN 305重新发送IR分组或IR-DYN分组的一段时间，解压方将不能正常接收广播。
本发明实施例利用AT 301-＞AN 302-＞PCF 303-＞BSN 305的反向控制信令信道来作为解压方到压缩方的反馈信道，具体实现过程如图4所示，包括如下步骤：
步骤401：AT从FC状态转移到较低的NC或SC状态后，AT通过反向控制信令信道每隔一定时间向BSN发送一条提示消息，该消息的作用就是通知BSN AT发生了状态转移。
具体地说，AT转移到SC状态后，AT每隔时间Ta向BSN发送一条转移到静态上下文(DOWN_TO_STATIC_CONTEXT，DTSC)消息，该消息包含该BCMCS业务数据流的标识号；直到收到并正确解压BSN发送的IR-DYN分组，或者收到并正确解压由于BSN超时发送的IR分组，即图1所示由于时长为T2的定时器超时压缩方回到IR状态后发出的IR分组；
当AT转移到NC(No Context)状态后，直到收到并正确解压BSN发送的包含动态信息IR分组之前，AT每隔时间Tb向BSN发送一条转移到无上下文(DOWN_TO_NO_CONTEXT，DTNC)消息，该消息包含该BCMCS业务数据流的标识号。所述时间Ta和Tb可根据实际需要进行设定，并且一般来说，Ta＜Tb。上述DTSC消息和DTNC消息中包含消息类别标识，BSN可根据消息类别标识识别出其是DTSC消息还是DTNC消息。
步骤402：BSN从反向控制信令信道收到来自AT的提示消息，根据其中的流标识号识别出所对应的BCMCS业务数据流，然后向所述AT发送对应该BCMCS业务数据流的上下文信息。
具体地说，BSN根据所收到的来自AT的消息中的消息类别标识，判断出其为DTSC消息，通过流标识号识别出所对应的BCMCS业务数据流，然后BSN向该AT单独发送一个对应该流的包含动态上下文的IR-DYN分组；
BSN根据所收到的来自AT的消息中的消息类别标识，判断出其为DTNC消息，通过流标识号识别出所对应的BCMCS业务数据流，然后BSN向该AT单独发送一个对应该流的包含完整上下文的IR分组。
步骤403：AT根据所收到的上下文信息更新上下文，转移到FC状态并停止发送提示信息。
在上述流程中，BSN广播、多播分组以及BSN的状态转移都按照现有的ROHC U-模式规定的方法处理。
下面将解压方和压缩方各自的处理流程分别加以说明。图5所示本发明实施例实现ROHC-U模式出错处理的解压方的处理流程，包括如下步骤：
步骤501：作为解压方的AT处于FC状态解压来自BSN的BCMCS业务数据流的分组；
步骤502：由于出现解压失败或者CRC校验错误，AT从FC状态向较低状态转移，AT对所转移到的状态进行判断，若转移到SC状态，则执行步骤503，若转移到NC状态，则执行步骤506；其中，AT进行状态转移依照原有ROHC-U模式所规定的状态转移方式进行；
步骤503：AT向BSN发送包含所述BCMCS业务流标识的DTSC消息，并创建时长为Ta的定时器1
步骤504：AT判断是否在Ta时间内收到所述BCMCS业务流的IR-DYN分组或IR分组，若是则执行步骤505，否则若定时器1超时还没有收到所述BCMCS业务流的IR-DYN分组或IR分组，则转至步骤503；
步骤505：AT根据所收到IR-DYN分组或IR分组更新用于解压所述BCMCS业务流的上下文，并销毁定时器1，执行完毕后转至步骤501；
步骤506：AT向BSN发送包含所述BCMCS业务流标识的DTNC消息，并创建时长为Tb的定时器2；
步骤507：AT判断是否在Tb时间内收到所述BCMCS业务流的IR分组，若是则执行步骤508，否则若定时器2超时还没有收到所述BCMCS业务流的IR分组，则转至步骤508；
步骤508：AT根据所收到的IR分组更新用于解压所述BCMCS业务流的上下文，并销毁定时器2，执行完毕后转至步骤501。
图6所示为本发明实施例实现ROHC-U模式出错处理的压缩方的处理流程，包括如下步骤：
步骤601：BSN在SO状态对BCMCS业务流执行正常的压缩操作；
步骤602：BSN从反向控制信令信道接收到来自AT的消息，对消息中的消息类别标识进行判断，若判断结果表明该消息为DTSC消息，则执行步骤603；若该消息为DTNC消息，则执行步骤605；
步骤603：BSN根据所收到的DTSC消息中的流标识号找到对应的BCMCS业务流；
步骤604：BSN向所述AT发送对应所述BCMCS业务流的包含动态上下文的IR-DYN分组，发送完毕后则转至步骤601；
步骤605：BSN根据所收到的DTNC消息中的流标识号找到对应的BCMCS业务流；
步骤606：BSN向所述AT发送对应所述BCMCS业务流的包含完整上下文的IR分组，发送完毕后则转至步骤601。
本发明所述的ROHC-U模式出错时的处理方法，不仅可以应用于CDMA系统中的BCMCS业务，对于其他可适用ROHC-U模式进行头部压缩的应用场合也同样适用，尤其是类似于BCMCS业务的其他单点对多点单向数据传送的业务，例如，宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Acecess，WCDMA)系统中的多媒体广播及多播业务(Multimedia Broadcast/MulticastService，MBMS)。在MBMS业务中，解压方为用户端设备(UE)，压缩方为无线网络控制器(Radio Network Contro1ler，RNC)，而解压方向压缩方的反馈信道为上行控制信令信道。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种鲁棒性头部压缩U模式出错时的处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A、解压方从完整上下文FC状态转移到较低状态后，解压方向压缩方发送状态转移提示消息；
B、压缩方收到所述状态转移提示消息后，向解压方发送解压方所需的上下文信息；
C、解压方根据所收到的上下文信息更新上下文，并转移到FC状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述状态转移提示消息中进一步包含其所解压的媒体流的标识号；
则步骤B为：压缩方收到所述状态转移提示消息后，压缩方识别出所述提示消息中的媒体流标识号所对应的媒体流，并向解压方发送所述媒体流的上下文信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述较低状态为静态上下文SC状态，则步骤A所述解压方发送状态转移提示消息包括：
A11、解压方创建时长为Ta的定时器1并向压缩方发送转移到静态上下文DTSC提示消息，Ta为设定值；
A12、定时器1超时之前，解压方判断是否收到来自压缩方的动态初始化和更新IR-DYN分组或初始化和更新IR分组，若是则执行步骤A13，否则转至步骤A11；
A13、解压方销毁定时器1并执行步骤C。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B所述压缩方向解压方发送的上下文信息为IR-DYN分组或IR分组。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述较低状态为无上下文NC状态，则步骤A所述解压方发送状态转移提示消息包括：
A21、解压方创建时长为Tb的定时器2并向压缩方发送转移到无上下文DTNC提示消息，Tb为设定值；
A22、定时器2超时之前，解压方判断是否收到来自压缩方IR分组，若是则执行步骤A23，否则转至步骤A21；
A23、解压方销毁定时器2并执行步骤C。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤B所述压缩方向解压方发送的上下文信息为IR分组。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C进一步包括：解压方停止发送所述提示信息。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述媒体流为码分多址CDMA系统的广播及多播业务BCMCS。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述解压方为接入终端AT，所述压缩方为广播服务节点BSN。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述解压方向压缩方发送状态转移提示消息为：AT通过反向控制信令信道向BSN发送状态转移提示消息。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述媒体流为宽带码分多址WCDMA系统的广播及多播业务MBMS。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述解压方为用户设备UE，所述压缩方为无线网络控制器RNC。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述解压方向压缩方发送状态转移提示消息为：UE通过上行控制信令信道向RNC发送状态转移提示消息。
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