-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Header-Komprimierung/-Dekomprimierung
in Paketübertragung
und, genauer, auf ein Verfahren zur Header-Komprimierung/-Dekomprimierung,
wo Referenzinformation angefordert wird, aktualisiert zu werden,
wenn ein Fehler in der Paketübertragung
auftritt.
-
Beschreibung des Standes
der Technik
-
Typische,
in letzter Zeit bekannte Protokolle für Datenübertragung über das Internet schließen TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) und UDP/IP (User
Datagram Protocol/Internet Protocol) ein. In Datenübertragung
unter solch einem Übertragungsprotokoll über einen Übertragungspfad niedriger
Bitrate oder einer Bitrate im mittleren Bereich ist der Header,
der durch TCP, UDP, IP oder andere Protokolle spezifiziert wird,
in Größe größer, wobei
nachteilhafterweise mit der Kommunikation im Zusammenhang stehender
Overhead verursacht wird. Um z.B. 10-Byte-Daten unter UDP/IP zu übertragen,
muss die Übertragungsseite
einen 28-Byte-Header den ursprünglichen
Daten hinzufügen,
wobei es im Ergebnis ein 38-Byte-Paket bildet, das ungefähr viermal
größer in Größe ist als
die Originaldaten. Wenn eine solche Erhöhung in Größe recht oft passiert, wird
der Übertragungspfad
in effektiver Geschwindigkeit wesentlich vermindert.
-
Um
durch den Header verursachten Kommunikations-Overhead zu vermindern,
war ein von V. Jacobson und in RFC 1144 und RFC2508 definiertes Header-Komprimierungsschema
bekannt. In diesem Schema werden, unter den in dem Paket enthaltenen Feldern
des Headers nur ein Feld übertragen,
das in Wert geän dert
ist von demjenigen, das in dem vorhergehenden Paket enthalten ist.
Solch ein Feld, das in Wert verändert
ist, sind nicht so viele in dem Header, daher wird, in diesem Schema,
Header-Komprimierung erfolgreich ausgeführt. Dieses Header-Komprimierungsschema
ist jedoch ein Standard für
drahtgebundene Kommunikation mit einer niedrigen Übertragungsfehlerrate,
wie in 5 gezeigt, und ist nicht effizient für einen Übertragungspfad
mit einer hohen Übertragungsfehlerrate.
-
6 zeigt
ein Kommunikationsnetzwerk für schnurlose
Endgeräte über ein
Mobilfunknetz wie W-CDMA. In den vergangenen Jahren wächst die Anzahl
an Benutzern eines solchen Kommunikationsnetzwerkes schnell. Das
Kommunikationsnetzwerk von 6 enthält einen
drahtlosen Übertragungsabschnitt,
wo Fehler häufig
auftreten. Um Overhead zu reduzieren, der durch den Header in einem
drahtlosen Abschnitt verursacht wird, ist ein Header-Komprimierungsschema
bekannt als ROHC (RObust Header Compression), untersucht durch IETF
(Internet Engineering Task Force). Die Details von ROHC werden beschrieben
in „draft-ietf-rohc-rtp-00.txt
(29. Juni 2000)" und
in dem darauf folgenden „draft-ietf-rohc-rtp-01.txt (14. Juli 2000)". Weitere Details
zu den IETF-Drafts können gefunden
werden in einer Nachricht an die IETF ROHC WG Mailing-Liste (10.
Juli 2000), „Re:
AW: [rohc] SO packets with keywords", verfügbar unter URL: http://www.cdt.luth.se/rohc/msg0059.html,
welche offenbart, dass eine Auffrischungsprozedur getriggert wird,
wenn zwei aufeinander folgende CRCs einen Fehler anzeigen.
-
In
ROHC wird, für
Datenkomprimierung auf der Übertragungsseite
(Komprimierungsseite) und Datendekomprimierung auf der Empfangsseite
(Dekomprimierungsseite) Referenzinformation bei beiden Seiten zum
Bezug geteilt. Das heißt,
auf die Referenzinformation, auf die sich zur Datenkomprimierung
auf der Übertragungsseite
bezogen wird, wird sich auch zur Datendekomprimierung auf der Empfangsseite
bezogen. Durch Teilen der Referenzinformation kann Datende komprimierung
korrekt erreicht werden. 7 zeigt ein Beispiel von Datenübertragung,
das ROHC anwendet.
-
In 7 haben,
beim Beginn der Datenübertragung,
die Übertragungsseite
und die Empfangsseite jede korrekte Referenzinformation α gehalten. Betrachte
zuerst einen Fall, wo die Übertragungsseite
einen Header H1 und Daten D1 an die Empfangsseite überträgt. Vor
der Übertragung
führt die Übertragungsseite
Datenkomprimierung auf dem Header H1 durch, indem sie sich auf die
Referenzinformation α bezieht.
Hier haben der Header H1 und ein komprimierter Header H'1 zur Übertragung
an die Übertragungsseite
eine solche Beziehung, wie sie durch die folgende Gleichung (1)
dargestellt wird. H'1 = H1·α (1).
-
In
der obigen Gleichung (1) variiert eine Operation, die durch * dargestellt
ist, für
jedes Feld des Headers, der zu komprimieren ist. Die Operation wird z.B.
wie folgt ausgeführt:
Das Feld variiert nicht, wenn es eine UDP-Portnummer repräsentiert;
das Feld wird im Allgemeinen im Wert um 1 erhöht, wenn es eine erste RTP-Sequenznummer
repräsentiert; und
das Feld wird im Wert um 50 erhöht,
wenn es einen RTP-Zeitstempel repräsentiert.
-
Als
solches enthält
die Referenzinformation α alle
Information, die benötigt
wird zum Komprimieren jedes Feldes, wie oben beschrieben. Wenn die Empfangsseite
die korrekte Referenzinformation α hält, die
denselben Inhalt hat wie diejenige, die in der Übertragungsseite gehalten wird,
kann daher die Empfangsseite korrekt den empfangenen, komprimierten
Header H'1 in den
originalen Header H1 dekomprimieren, wobei sie dadurch den korrekten
Header H1 und Daten D1 erhält. Ähnlich werden
Header und Daten H2 und D2, H3 und D3, und H4 und D4 übertragen,
nachdem jeder Header komprimiert wird durch Bezugnahme auf die Referenzinformation α.
-
Als
Nächstes
sei ein Fall betrachtet, wo die Referenzinformation geändert wird. 8 zeigt
ein Beispiel von Datenübertragung,
wo die Referenzinformation während
der Übertragung
geändert
wird. In 8, nachdem der Header H2 und
die Daten D2 übertragen
sind, wird die Referenzinformation von α nach β geändert, und der Header H3 wird
komprimiert durch Bezugnahme auf die geänderte Referenzinformation β.
-
Zum
Beispiel wird angenommen, dass der RTP-Zeitstempel des zu übertragenden
Headers um 50 erhöht
wird, aber, zum Zeitpunkt der Übertragung der
Daten D3, wird eine solche Erhöhung
geändert auf
um 100. Unter dieser Annahme ändert
die Übertragungsseite
die Referenzinformation α,
die bis dato gehalten wurde, welche enthält „Der RTP-Zeitstempel wird
um 50 erhöht", in die Referenzinformation β, welche
enthält „Der RTP-Zeitstempel
wird um 100 erhöht". Um die Referenzinformation
zu aktualisieren, wie in 8 gezeigt, bezieht sich die
Empfangsseite auf Aktualisierungsinformation, die weiter dem zu übertragenden
komprimierten Header (hier ein Header H'3) bereitgestellt wird.
-
In
einigen Fällen
mag die Referenzinformation aktualisiert werden, sogar wenn die
Aktualisierungsinformation nicht explizit übertragen wird. Ein Beispiel
eines Header-Komprimierungsschemas, das in solchen Fällen genommen
wird, wird in Kürze unten
beschrieben. In dem komprimierten Header werden der Sequenznummer
4 Bits zugewiesen, fähig,
ganze Zahlen von 0 bis 15 zu repräsentieren, aber nicht 16 oder
mehr. Daher wird jede ganze Zahl N gleich 16 oder mehr durch Nmod16
repräsentiert. Daher
findet die Empfangsseite die Sequenznummer, indem sie eine Gleichung
L·16
+ (empfangene Sequenznummer) verwendet, wo L um 1 erhöht wird, jedes
Mal, wenn die empfangene Sequenznummer von dem maximalen Wert (hier:
15) auf den minimalen Wert (hier: 0) geändert wird. Hier wird die Aktualisierungsinformation
nicht explizit übertragen.
Anstelle dessen wird, wenn die Sequenznummer größer wird als der maximale Wert,
die Referenzinformation auf beiden Seiten aktualisiert.
-
9 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Header-Dekomprimierungsvorrichtung zeigt,
welche die Header-Dekomprimierung wie oben beschrieben erreicht.
-
In 9 enthält eine
Header-Dekomprimierungsvorrichtung 1007 eine Paketausgabeeinheit 1001,
einen Fehlererkenner 1002, einen Header-Dekomprimierer 1003,
einen Paketempfänger 1004,
einen Referenzinformationsverwalter 1005 und eine Aktualisierungsanforderungseinheit 1006.
-
Der
Paketempfänger 1004 empfängt ein Header-komprimiertes
Paket von einer Übertragungsseite
und gibt das Paket an den Header-Dekomprimierer 1003 aus.
Der Header-Dekomprimierer 1003 bezieht sich auf Referenzinformation,
die durch den Referenzinformationsverwalter 1005 verwaltet wird,
um den komprimierten Header zu dekomprimieren, und gibt das Header-dekomprimierte
Paket an den Fehlererkenner 1002 aus. Wenn der komprimierte
Header mit Aktualisierungsinformation versehen ist, aktualisiert
der Header-Dekomprimierer 1003 die Referenzinformation,
die durch den Referenzinformationsverwalter 1005 verwaltet
wird, mit der Aktualisierungsinformation, die zu dem komprimierten Header
bereitgestellt ist. Der Fehlererkenner 1002 erkennt jeglichen
Fehler in dem Header-dekomprimierten Paket. Wenn er keine Fehler
erkennt, gibt der Fehlererkenner 1002 das korrekt dekomprimierte
Paket an die Paketausgabeeinheit 1001 aus. Wenn er einen
Fehler erkennt, verwirft der Fehlererkenner 1002 das Paket
als nicht korrekt dekomprimiert. Die Aktualisierungsanforderungseinheit 1006 empfängt eine
Benachrichtigung, dass ein Fehler durch den Fehlererkenner 1002 erkannt
ist und überträgt eine Aktualisierungsanforderung
an die Übertragungsseite.
Genauer überträgt, gemäß dem obigen
Dokument „draft-ietf-rohc-rtp-00.txt
(29. Juni 2000)" die
Aktualisierungsanforderungseinheit 1006 ein NACK-Paket. Der
Referenzinformationsverwalter 1005 verwaltet die Referenzinformation
zur Header-Dekomprimierung. Die Paketausgabeeinheit 1001 gibt
das Header-dekomprimierte
Paket aus.
-
Als
solches erkennt die Header-Dekomprimierungsvorrichtung 1007 jeden
Fehler in dem komprimierten Header. Hier ist typischerweise der
komprimierte Header mit einem CRC (Cyclic Redunancy Code) versehen
zum Bestimmen, ob das Header-dekomprimierte Paket einen Fehler hat
oder nicht. Daher kann jeder Fehler, der in dem komprimierten Header
oder einer Nutzlast wegen Rauschens während der drahtlosen Übertragung
auftrat, erkannt werden, und das fehlerhaft Paket kann verworfen
werden.
-
10 zeigt
ein Beispiel einer Datenübertragung,
wo ein Fehler wegen Rauschens während drahtloser Übertragung
auftritt. In 10 wird ein Header H2 komprimiert,
ein Header H'2 zu
sein, und der Header H'2
und Daten D2 werden drahtlos übertragen.
Während
der drahtlosen Übertragung
beeinflussen Rauschen oder andere Faktoren den komprimierten Header
H'2, wobei ein Fehler
verursacht wird, der in 10 durch
ein gepunktetes Kreuz bezeichnet ist. Als ein Ergebnis, wie durch
ein durchgezogenes Kreuz in 10 bezeichnet
ist, kann der Header nicht korrekt auf der Empfangsseite dekomprimiert
werden und daher wird das gesamte Paket verworfen.
-
Solch
ein wie oben beschriebener Fehler kann auch in dem komprimierten
Header mit der Aktualisierungsinformation dazu bereitgestellt auftreten. 11 zeigt
beispielhaft einen Fall, wo ein Fehler in dem Header mit der dazu
bereitgestellten Aktualisierungsinformation auftritt, und die Referenzinformation
wird fehlerhaft aktualisiert. In 11 wird
ein Header H3 komprimiert, ein Header H'3 zu sein, und der Header H'3 und Daten D3 werden
drahtlos übertragen.
Während
der drahtlosen Übertragung
beeinflussen Rauschen oder andere Faktoren die Aktualisierungsinformation,
die dem Header H'3
bereitgestellt ist, wobei eine Änderung
in der Aktualisierungsinformation verursacht wird, die durch ein
gepunktetes Kreuz in 11 bezeichnet ist. Daher wird
auf der Empfangsseite die Referenzinformation fehlerhaft auf die
Referenzinformation β' aktualisiert, basierend auf
der geänderten
Aktualisierungsinformation, und der Header H3, dekomprimiert durch
Bezugnahme auf die fehlerhafte Referenzinformation, ist nicht derselbe
wie der ursprüngliche
Header H3 vor Komprimierung auf der Übertragungsseite. Dies gilt
auch für die
folgenden Header H4 und danach. Als ein Ergebnis, wie bezeichnet
durch ein durchgezogenes Kreuz in 11, kann
der Header auf der Empfangsseite nicht korrekt dekomprimiert werden,
und wird allgemein als einen Fehler habend betrachtet. Daher wird das
gesamte Paket verworfen.
-
In
einigen Fällen
jedoch wird der Header nicht als einen Fehler habend betrachtet,
sogar wenn er nicht korrekt dekomprimiert wurde, und daher wird das
Paket nicht verworfen. 12 zeigt beispielhaft einen
Fall, wo ein Paket nicht als einen Fehler habend betrachtet wird,
sogar wenn die Referenzinformation fehlerhaft aktualisiert wird.
In 12 wird die Referenzinformation auf der Empfangsseite
fehlerhaft aktualisiert, die empfangsseitige Referenzinformation α' zu werden, die sich
von der Referenzinformation α auf
der Übertragungsseite
unterscheidet. Als ein Ergebnis werden die Header H1 bis H4 auf der
Empfangsseite fehlerhaft dekomprimiert. Daher treten im Allgemeinen
CRC-Fehler auf, und das gesamte Paket wird verworfen. Gemäß den Prinzipien von
CRC können
jedoch nicht alle Fehler nicht entdeckt werden, und jeder fehlerhafterweise
dekomprimierte Header kann zufälligerweise
als korrekt bestimmt werden. In 12 wird
ein Paket, das den Header H3 und die Daten D3 enthält, zufälligerweise als
korrekt bestimmt und wird nicht verworfen.
-
Wie
oben angeführt,
sogar wenn kein Fehler erkannt wird, kann ein Dekomprimierungsfehler
vorliegen, verursacht durch Rauschen oder fehlerhafte Referenzinformation.
Auch ist es, sogar wenn ein Dekomprimierungsfehler erkannt wird,
unmöglich
die Ursache des Dekomprimierungsfehlers zu sagen, d.h. entweder
Rauschen oder fehlerhafte Referenzinformation.
-
Daher
wird, gemäß dem obigen
Stand der Technik, eine Aktualisierungsanforderung, exemplifiziert
durch NACK übertragen,
wann immer ein Fehler auftritt. Solch eine Aktualisierungsanforderung
ist jedoch unnötig,
wenn die Referenzinformation korrekt ist und der Fehler allein durch
Rauschen verursacht ist. Daher werden gemäß dem Stand der Technik, je mehr
Fehler durch Rauschen verursacht werden, desto mehr unnötige Aktualisierungsanforderungen übertragen,
und daher wird die Header-Komprimierungseffizienz umso niedriger.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Header-Dekomprimierungsverfahren bereitzustellen,
in welchem nur eine notwendige Anforderung zum Aktualisieren von
Referenzinformation gemacht wird auf der Basis des Zustands eines Fehlers
in einem Header-dekomprimierten Paket.
-
Dies
wird erreicht durch eine Header-Dekomprimierungsvorrichtung wie
definiert im unabhängigen
Anspruch 1, ein Header-Dekomprimierungsverfahren wie definiert im
unabhängigen
Anspruch 3, ein Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium mit einem
darauf aufgezeichneten Programm, wobei das Programm ausgeführt wird
in einem Computersystem zum Ausführen
von Header-Dekomprimierung wie definiert im unabhängigen Anspruch
5, und ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen von Header-Dekomprimierung
wie definiert im unabhängigen
Anspruch 6. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche 2
und 4.
-
Die
vorliegende Erfindung hat die folgenden Eigenschaften, um die obige
Aufgabe zu erfüllen.
-
Ein
erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Header-Dekomprimierungsvorrichtung zum
Dekomprimieren eines komprimierten Headers eines Pakets zur Übertragung
durch Bezugnahme auf Referenzinformation, welche dieselbe ist wie
Referenzinformation, auf welche sich bezogen wird zur Header-Komprimierung
von einer übertragenden Seite.
In der Vorrichtung empfängt
ein Paketempfänger
das Paket von der übertragenden
Seite. ein Referenzinformationsverwalter speichert und verwaltet die
Referenzinformation. Ein Hea der-Dekomprimierer wird mit dem empfangenen
Paket versehen und führt
Header-Dekomprimierung aus durch Bezugnehmen auf die Referenzinformation,
die in dem Referenzinformationsverwalter gespeichert ist. Ein Fehlererkenner
erkennt einen Fehler in dem Paket, das den dekomprimierten Header
enthält.
Ein Zähler/Speicher
zählt und
speichert die Anzahl an Fehlern, die durch den Fehlererkenner erkannt
werden. Eine Aktualisierungsanforderungseinheit überträgt, an die Übertragungsseite, Aktualisierungsinformation zum
Aktualisieren der Referenzinformation, wenn sie bestimmt, dass die
Referenzinformation, die in dem Referenzinformationsverwalter gespeichert
ist, aktualisiert werden soll. Wenn die Aktualisierungsinformation
von der übertragenden
Seite übertragen
wird, aktualisiert der Referenzinformationsverwalter die Referenzinformation,
die in dem Referenzinformationsverwalter gespeichert ist, basierend
auf der übertragenen
Aktualisierungsinformation.
-
Der
Zähler/Speicher
enthält
einen Zähler
für aufeinander
folgende Fehler und einen Zähler
für aufeinander
folgenden Dekomprimierungserfolg. Der Zähler für aufeinander folgende Fehler
zählt und speichert
die Anzahl an Malen X die das Paket, das durch den Fehlererkenner
einen Fehler erkannt hat, aufeinander folgend erschienen ist. Der
Zähler
für aufeinander
folgenden Dekomprimierungserfolg zählt und speichert die Anzahl
an Malen I', die
das Paket, das keinen Fehler erkannt hat, aufeinander folgend erschienen
ist, nachdem der Fehlererkenner den Fehler erkennt.
-
Weiter
bestimmt die Aktualisierungsanforderungseinheit, basierend auf Werten
von X und Y, die durch den Zähler/Speicher
gezählt
wurden, ob die Referenzinformation, die in dem Referenzinformationsverwalter
gespeichert ist, aktualisiert werden soll.
-
Wie
oben beschrieben, in dem ersten Aspekt, basierend auf der Anzahl
von Dekomprimierungsfehlern und Dekomprimierungserfolgen, die aufeinander
folgend erschienen sind in der Empfangsseite, wird eine Aktualisierungsanforderung
an die Übertragungsseite
gesandt. Daher kann die Anzahl an Paketen, die wegen Fehler in der
Referenzinformation zu verwerfen sind, reduziert werden, und eine
effiziente Paketübertragung
kann erreicht werden.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt, in dem ersten Aspekt, wenn X ≥ Y, bestimmt die Aktualisierungsanforderungseinheit,
dass die in dem Referenzinformationsverwalter gespeicherte Referenzinformation
aktualisiert werden soll.
-
Wie
oben beschrieben, in dem zweiten Aspekt, wenn X ≥ Y', ist eine große Anzahl von aufeinander folgenden
Dekomprimierungsfehlern aufgetreten, und daher gibt es eine hohe
Wahrscheinlichkeit, dass die Referenzinformation einen Fehler hat.
Daher kann die Anzahl an Paketen, die wegen Fehler in der Referenzinformation
zu verwerfen sind, reduziert werden, und effiziente Paketübertragung
kann erreicht werden.
-
Diese
und andere Aufgaben, Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden ersichtlicher werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn in Zusammenhang mit
der beigefügten
Zeichnung genommen.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
-
1 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Datenkomprimierungsvorrichtung 607 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Datendekomprimierungsvorrichtung 709 gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
3 ist
ein Diagramm, welches beispielhaft den Zustand der Dekomprimierung
zeigt und Werte von X' und
Y, wenn ein Paket P1 bis zu einem Paket P11 empfangen werden;
-
4 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Datendekomprimierungsvorrichtung 908 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
5 ist
ein Diagramm, welches einen Header-Koprimierungsabschnitt in drahtgebundener Kommunikation
zeigt;
-
6 ist
ein Diagramm, welches einen Header-Komprimierungsabschnitt in drahtloser
Kommunikation zeigt;
-
7 ist
ein Diagramm, welches beispielhaft Datenübertragung unter einem herkömmlichen
Header-Komprimierungsschema von ROHC zeigt;
-
8 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel von Datenübertragung zeigt, wo Referenzinformation geändert wird
während Übertragung
in herkömmlicher
Header-Komprimierung;
-
9 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Header-Dekomprimierungsvorrichtung zeigt,
welche die Header-Dekomprimierung
in herkömmlicher
Technik erzielt;
-
10 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel von Datenübertragung zeigt, wo ein Fehler
auftritt wegen Rauschens während
drahtloser Übertragung
in der herkömmlichen
Header-Komprimierung;
-
11 ist
ein Diagramm, welches beispielhaft einen Fall zeigt, wo, in der
herkömmlichen
Header-Komprimierung, ein Fehler in dem Header, zu dem Referenzaktualisierungsinformation
bereitgestellt ist, auftritt, und die Referenzinformation fehlerhaft
aktualisiert wird; und
-
12 ist
ein Diagramm, welches beispielhaft einen Fall zeigt, wo, in der
herkömmlichen
Header-Komprimierung, ein Paket als keinen Fehler habend betrachtet
wird, sogar wenn die Referenzinformation fehlerhaft aktualisiert
ist.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
(Erste Ausführungsform)
-
Ein
Verfahren zur Header-Komprimierung-/Dekomprimierung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird verwirklicht durch eine Header-Komprimierungsvorrichtung und
eine Header-Dekomprimierungsvorrichtung, wie in 1 bzw. 2 gezeigt.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird die Struktur jeder Vorrichtung
untenstehend beschrieben.
-
1 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Header-Komprimierungsvorrichtung 607 zeigt.
In 1 enthält
die Header-Komprimierungsvorrichtung 607 eine
Paketeingabeeinheit 601, einen CRC-Bereitsteller 602, einen Header-Komprimierer 603,
einen Paketübertrager 604,
einen Referenzinformationsverwalter 605 und einen Aktualisierungsanforderungsempfänger 606.
-
Die
Paketeingabeeinheit 601 gibt ein empfangenes Paket an den
CRC-Bereitsteller 602 aus. Der
CRC-Bereitsteller 602 stellt dem empfangenen Paket eine
CRC bereit zur Ausgabe an den Header-Komprimierer 603.
Der Header-Komprimierer 603 bezieht
sich auf Referenzinformation, die durch Referenzinformationsverwalter 605 verwaltet
wird, um den Header des empfangenen Pakets zu komprimieren, und
gibt das resultierende Paket an den Paketübertrager 604 aus.
Wie der Header zu komprimieren ist, wird später beschrieben werden. Der
Paketübertrager 604 übertragt
das empfangene Header-komprimierte Paket an die Empfangsseite. Der Referenzinformationsverwalter 605 verwaltet
die Referenzinformation, auf die sich durch den Header-Komprimierer 602 bezogen
wird. Der Aktualisierungsanforderungsempfänger 606 empfängt eine
Aktualisierungsanforderung von der übertragenden Seite und benachrichtigt
den Referenzinformationsverwalter 605 von der Aktualisierungsanforderung.
Der benachrichtigte Referenzinformationsverwalter 605 gibt
die verwaltete Referenzinformation an den Header-Komprimierer 603 aus
und weist diesen an, Aktualisierungsinformation, die der Referenzinformation entspricht,
zu dem komprimierten Header bereitzustellen.
-
2 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Header-Dekomprimierungsvorrichtung 709 zeigt.
In 2 enthält
die Header-Dekomprimierungsvorrichtung 709 eine
Paketausgabeeinheit 701, einen Fehlererkenner 702,
einen Header-Dekomprimierer 703, einen Paketempfänger 704,
einen Zähler aufeinander
folgender Dekomprimierungsfehler (hiernach Zähler aufeinander folgender
Fehler) 705, einen Zähler
aufeinander folgendem Dekomprimierungserfolgs 706, einen
Referenzinformationsverwalter 707 und eine Aktualisierungsanforderungseinheit 708.
-
Der
Paketempfänger 704 empfängt, von
der Übertragungsseite,
das Headerkomprimierte Paket und gibt es an den Header-Dekomprimierer 703 aus. Der
Header-Dekomprimierer 703 bezieht sich auf die Referenzinformation,
die durch den Referenzinformationsverwalter 707 verwaltet
wird, um den komprimierten Header zu dekomprimieren, und gibt das
resultierende Paket an den Fehlererkenner 702 aus. Der
Fehlererkenner 702 entdeckt einen CRC-Fehler in dem Header-dekomprimierten Paket
und gibt, an die Paketausgabeeinheit 701, nur jene Pakete
aus, deren Header korrekt dekomprimiert wurden. Der Zähler aufeinander
folgender Fehler 705 zählt
die Anzahl aufeinander folgender Dekomprimierungsfehler, die durch
den Fehlererkenner 702 erkannt wurden. Der Zähler für aufeinander folgenden
Dekomprimierungserfolgt 706 zählt die Anzahl von aufeinander
folgenden Dekomprimierungserfolgen, die durch den Fehlererkenner 702 erkannt
wurden. Die Aktualisierungsanforderungseinheit 708 bezieht
sich auf die durch den Zähler
aufeinander folgender Fehler 705 und den Zähler aufeinander
folgendem Dekomprimierungserfolg 706 gezählten Zahlen,
um zu bestimmen, ob eine Aktualisierungsanforderung notwendig ist
oder nicht, in einer Weise, die später beschrieben wird, und überträgt die Aktualisierungsanforderung falls
nötig an
die Übertragungsseite.
Der Referenzinformationsverwalter 707 verwaltet die Referenzinformation
zur Header-Dekomprimierung.
-
Man
bemerke, dass, in der vorliegenden Erfindung, „aufeinander folgende" Dekomprimierungsfehler
bedeuten, dass aufeinander folgend zwei oder mehr Fehlerzustände in einem
Header beobachtet werden, oder dass nur ein Fehlerzustand darin
beobachtet wird, obwohl Letzteres nicht allgemein anwendbar auf
die Bedeutung des Worts „aufeinander folgend" anwendbar ist. Ähnlich bedeutet „aufeinander
folgende" Dekomprimierungserfolge,
dass aufeinander folgend zwei oder mehr fehlerfreie Zustände in einem
Header beobachtet werden oder dass allein ein fehlerfreier Zustand
darin beobachtet wird. Wie „aufeinander
folgende" Zustände in der
vorliegenden Erfindung zu bestimmen sind, wird später beschrieben
werden.
-
Im
Detail unten beschrieben werden die Operationen von jeder der oben
strukturierten Header-Komprimierungsvorrichtung und Header-Dekomprimierungsvorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform.
Man bemerke, dass ein Paket, das den Vorrichtungen zugeliefert wird,
Daten enthält,
wie Video und Audio. mit einem RTP-/UDP-/IP-Header.
-
Zuerst
wird die Operation der in 1 gezeigten
Header-Komprimierungsvorrichtung
im Detail beschrieben. Der Paketeingabeteil 601 gibt ein von
extern eingegebenes RTP-/UDP-/IP-Paket dem CRC-Bereitsteller 602 aus.
Der CRC-Bereitsteller 602 berechnet eine CRC für das gesamte
Paket und stellt die CRC zu dem Paket bereit.
-
Der
Header-Komprimierer 603 bezieht sich auf die Referenzinformation,
die durch den Referenzinformationsverwalter 605 verwaltet
wird, zur Header-Komprimierung.
In dieser Header-Komprimierung, wenn der Header mit dessen Sequenznummer dekomprimiert
werden kann, wird die Referenzinformation nicht aktualisiert, und
nur die Sequenznummer ist in dem Header enthalten. Wenn der Header nicht
mit dessen Sequenznummer dekomprimiert werden kann, sind Aktualisierungsinformation
der Referenzinformation und die Sequenznummer in dem Header enthalten.
Der Paketübertrager 604 überträgt das Header-komprimierte
Paket an die Empfangsseite.
-
Der
Referenzinformationsverwalter 605 speichert und verwaltet
die Referenzinformation, auf die sich durch den Header-Komprimierer 603 bezogen wird.
Von dem Header-Komprimierer 603 über eine Aktualisierung informiert,
aktualisiert der Referenzinformationsverwalter 605 die
gespeicherte Referenzinformation. Von dem Aktualisierungsanforderungsempfänger 606 benachrichtigt,
dass eine Aktualisierungsanforderung empfangen wurde, weist der
Referenzinformationsverwalter den Header-Komprimierer 603 an,
die Aktualisierungsinformation zu dem Header bereitzustellen.
-
Der
Aktualisierungsanforderungsempfänger 606 empfängt eine
Aktualisierungsanforderung von der Empfangsseite. Auf Empfang der
Aktualisierungsanforderung benachrichtigt der Aktualisierungsanforderungsempfänger 606 den
Referenzinformationsverwalter 605, dass die Aktualisierungsanforderung
empfangen wurde.
-
Als
Nächstes
wird die Operation der in 2 gezeigten
Header-Dekomprimierungsvorrichtung 709 im
Detail beschrieben. Der Paketempfänger 704 empfängt das
Header-komprimierte Paket, das von dem in 1 gezeigten Paketübertrager 604 übertragen
wurde, und gibt das Paket an den Header-Dekomprimierer 703 aus.
-
Der
Header-Dekomprimierer 703 bezieht sich auf die in dem Referenzinformationsverwalter 707 gespeicherte
Referenzinformation, um den komprimierten Header des Pakets zu dekomprimieren. Das
Header-dekomprimierte Paket wird an den Fehlererkenner 702 ausgegeben.
Wenn der Header mit Aktualisierungsinformation versehen ist, benachrichtigt
der Header-Dekomprimierer 703 den Referenzinformationsverwalter 707 über die
Aktualisierungsinformation.
-
Der
Fehlererkenner 702 überprüft, unter
Verwendung der CRC, ob ein Fehler in dem Header-dekomprimierten
Paket auftritt oder nicht. Auch benachrichtigt der Fehlererkenner 702 den
Zähler
aufeinander folgender Fehler 705 und den Zähler aufeinander folgenden
Dekomprimierungserfolgs 706 über das Vorliegen oder die
Abwesenheit eines Fehlers. Wenn er einen Fehler erkennt, verwirft
der Fehlererkenner 702 das Paket. Falls er keinen erkennt,
gibt der Fehlererkenner 702, an die Paketausgabeeinheit 701, das
Paket mit davon entfernter CRC aus. Die Paketausgabeeinheit 701 gibt
nach extern das RTP-/UDP-/IP-Paket aus, das keinen Fehler erkannt hat.
-
Der
Referenzinformationsverwalter 707 speichert und verwaltet
die Referenzinformation, die zur Header-Dekomprimierung benötigt wird.
Wenn der komprimierte Header die Aktualisierungsinformation enthält, aktualisiert
der Referenzinformationsverwalter 707 die gespeicherte
Referenzinformation mit der Aktualisierungsinformation, die von
dem Header-Dekomprimierer 703 kommt.
-
Der
Zähler
aufeinander folgender Fehler 705 zählt die Anzahl von aufeinander
folgenden Fehlern X, basierend auf den Fehlererkennungsergebnissen in
dem Fehlererkenner 702. Wenn z.B. ein Fehler in einem Paket
entdeckt wird, ist X gleich 1. Dann, wenn ein Fehler auch in dem
nächsten
Paket entdeckt wird, wird X 2. Wenn dann ein Fehler immer noch in
dem folgenden Paket entdeckt wird, wird X weiter erhöht um 1,
um 3 zu werden. Wenn kein Fehler erkannt wird, wird das Aufeinanderfolgen
unterbrochen, und der Fehlerzähler 705 stoppt
Zählen.
-
Der
Zähler
aufeinanden folgenden Dekomprimierungserfolgs 706 zählt die
Anzahl von Dekomprimierungserfolgen Y, basierend auf den Fehlererkennungsergebnissen
in dem Fehlererkenner 702. Wenn z.B. kein Fehler in einem
Paket entdeckt wird, ist Y 1. Dann, wenn kein Fehler auch in dem
nächsten
Paket entdeckt wird, wird Y 2. Dann, wenn in dem folgenden Paket
immer noch kein Fehler entdeckt wird, wird Y weiter erhöht um 1,
um 3 zu werden. Wenn ein Fehler erkannt wird, ist das Aufeinanderfolgen
unterbrochen und der Zähler
aufeinander folgenden Dekomprimierungserfolgs 706 stoppt
Zählen.
-
Die
Aktualisierungsanforderungseinheit 708 bestimmt, ob eine
Aktualisierung anzufordern ist basierend auf einer Menge von X ausgegeben
von dem Zähler
aufeinander folgender Fehler 705, und Y, ausgegeben von
dem Zähler
aufeinander folgenden Dekomprimierungserfolgs 706. Diese
Bestimmungsoperation ist weiter beschrieben im Detail mit Bezug auf 3.
-
3 ist
ein Diagramm, welches beispielhaft de Dekomprimierungserfolg und
Werte von X und Y zeigt, wenn Pakete P1 bis P11 empfangen werden.
In Fig. wird angenommen, dass ein Fehler in einem nicht gezeigten
Paket P12 aufgetreten ist.
-
In 3 wird
ein Fehler in dem Paket P1 erkannt, und daher X = 1. In dem Paket
P2 wird kein Fehler erkannt, und daher wird X als 1 gehalten und Y
= 1. Dann wird kein Fehler erkannt von den Paketen P3 und P4, und
daher X = 1 und Y = 3. Dann, wenn ein Fehler in dem Paket P5 erkannt
wird, werden die Werte von X und Y für die Pakete P1 bis P4 als
eine Menge betrachtet, welche das Vorliegen oder die Abwesenheit
eines Fehlers repräsentiert und
bestimmt als X = 1, Y = 3. Die Werte von X und Y für das Paket
P5 und danach werden als eine neue Menge betrachtet. Ein Fehler
wird in den Paketen P5 bis P8 erkannt, und daher X = 4.
-
Kein
Fehler wird in den Paketen P9 bis P11 erkannt, und daher Y = 3.
Wenn danach ein Fehler in dem Paket P12 erkannt wird, werden die
Werte von X und Y für
die Pakete P5 bis P11 als eine Menge betrachtet und als X = 4 und
Y = 3 bestimmt.
-
Als
solches betrachtet die Aktualisierungsanforderungseinheit 708 die
Werte von X und Y als eine Menge, welche aufeinander folgende Dekomprimierungsfehler
und aufeinander folgende Dekomprimierungserfolge darstellt, und
vergleicht diese Werte mit vorherbestimmten Werten. Wenn z.B. X > 10 und < 2 ist, wird bestimmt,
dass ein Fehler in der Referenzinformation auftritt, und fordert
die Übertragungsseite zum
Aktualisieren der Referenzinformation auf. Diese vorherbestimmten
Werte sind nur ein Beispiel und nicht beschränkend. Wenn X > Y, ist eine große Anzahl
an aufeinander folgenden Dekomprimierungsfehlern aufgetreten und
daher gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Referenzinformation
einen Fehler hat.
-
Als
solches fordert die Header-Dekomprimierungsvorrichtung 709 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Übertragungsseite
auf, die Referenzinformation zu aktualisieren, basierend auf der Anzahl
von aufeinander folgenden Dekomprimierungsfehlern und -erfolgen
auf der Empfangsseite. Daher kann die Anzahl an Paketen, die wegen
Fehler in der Referenzinformation verworfen werden, reduziert werden,
und eine effiziente Paketübertragung kann
erreicht werden. Eine solche Fähigkeit
der Header-Dekomprimierungsvorrichtung 709 kann in einem
Allzweck-Computersystem erreicht werden. In diesem Fall wird diese
Fähigkeit
durch ein Programm verwirklicht, das in dem Computersystem ausgeführt wird.
Das Programm wird typischerweise in einem Aufzeichnungsmedium wie
einer CD-ROM gespeichert oder durch ein Kommunikationsmedium übertragen.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Ein
Verfahren zur Header-Komprimierung/-Dekomprimierung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird durch eine Header-Komprimierungsvorrichtung
und eine Header-Dekomprimierungsvorrichtung, wie in 1 bzw. 4 gezeigt,
verwirklicht. Daher ist die Header-Komprimierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
in Struktur dieselbe wie die in 1 gezeigte
Header-Komprimierungsvorrichtung 607 und hierin nicht beschrieben.
Unten beschrieben wird die Struktur der Header-Dekomprimierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform mit
Bezug auf 4 beschrieben.
-
4 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur einer Header-Dekomprimierungsvorrichtung 908 zeigt.
In 4 enthält
die Header-Dekomprimierungsvorrichtung 908 eine
Paketausgabeeinheit 901, einen Fehlererkenner 902,
einen Header-Dekomprimierer 903, einen Paketempfänger 904,
einen Dekomprimierungsfehlererkennungs-Ergebnisspeicher 905,
einen Referenzinformationsverwalter 906 und ein Aktualisierungsanforderungseinheit 907.
-
Der
Paketempfänger 904 gibt
ein Header-komprimiertes Paket, das von der Übertragungsseite bereitgestellt
wird, an den Header-Dekomprimierer 903 aus. Der Header-Dekomprimierer 903 bezieht
sich auf die Referenzinformation in dem Referenzinformationsverwalter 906,
um den komprimierten Header zu dekomprimieren, und gibt das resultierende
Paket an den Fehlererkenner 902 aus. Der Fehlererkenner 902 entdeckt
jeden Fehler in dem Header-dekomprimierten Paket und gibt, an die
Paketausgabeeinheit 901, jedes Paket aus, dessen Header
korrekt dekomprimiert wurde. Der Dekomprimierungsfehlererkennungs-Ergebnisspeicher 905 zählt die
Anzahl an Fehlern oder Erfolgen, die in dem Paket durch den Fehlererkenner 902 erkannt
wurden, zur Speicherung. Die Aktualisierungsanforderungseinheit 907 wird
mit der Anzahl versehen, welche durch den Dekomprimierungsfehlerkennungs-Ergebnisspeicher 905 gezählt wurde,
wobei sie bestimmt, ob eine Aktualisierungsanforderung benötigt ist
oder nicht und wobei sie die Aktualisierungsanforderung falls nötig an die Übertragungsseite überträgt. Der
Referenzinformationsverwalter 906 verwaltet die Referenzinformation
zur Header-Dekomprimierung.
-
Im
Detail unten beschrieben ist die Operation der oben strukturierten
Header-Dekomprimierungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform.
Man bemerke, dass die Operation der Header-Komprimierungsvorrichtung 607,
d.h. der übertragenden
Seite, ähnlich
zu der gemäß der ersten Ausführungsform
ist. Es wird auch angenommen, dass ein Paket, das den Vorrichtungen
bereitgestellt wird, Daten, wie Video und Audio, mit einem RTP-/, UDP-/,
IP-Header enthält.
-
In
einer Header-Dekomprimierungsvorrichtung 908 von 4 empfängt ein
Paketempfänger 904 ein
Header-komprimiertes Paket, das von dem Paketübertrager 604 von 1 übertragen
wurde, und gibt das Paket an den Header-Dekomprimierer 903 aus.
-
Der
Header-Dekomprimierer 903 bezieht sich auf die Referenzinformation,
die in dem Referenzinformationsverwalter 906 gespeichert
ist, um den komprimierten Header des Pakets zu dekomprimieren. Das
Header-dekomprimierte Paket wird an den Fehlererkenner 902 ausgegeben.
Wenn der Header mit Aktualisierungsinformation der Referenzinformation
versehen ist, gibt der Header-Dekomprimierer 903 die Aktualisierungsinformation
an den Referenzinformationsverwalter 906 aus.
-
Der
Fehlererkenner 902 überprüft das Vorhandensein
oder die Abwesenheit eines Fehlers in dem Header-dekomprimierten
Paket unter Verwendung der CRC. Auch benachrichtigt der Fehlererkenner 902 den
Dekomprimierungsfehlererkennungs-Ergebnisspeicher 905 über das
Erkennungsergebnis. Wenn er einen Fehler erkennt, verwirft der Fehlererkenner 902 das
Paket. Wenn er keinen Fehler ent deckt, gibt der Fehlererkenner 902 an
die Paketausgabeeinheit 901 das Paket mit davon entfernter
CRC aus. Die Paketausgabeeinheit 901 gibt extern das RTP-/UDP-/IP-Paket, das
keinen Fehler erkannt hat, aus.
-
Der
Referenzinformationsverwalter 906 speichert und verwaltet
die Referenzinformation, die zur Header-Dekomprimierung benötigt ist.
Wenn der komprimierte Header die Aktualisierungsinformation enthält, aktualisiert
der Referenzinformationsverwalter 906 die gespeicherte
Referenzinformation mit der Aktualisierungsinformation, die von
dem Header-Dekomprimierer 903 kommt.
-
Der
Dekomprimierungsfehlererkennungs-Ergebnisspeicher 905 speichert
die Erkennungsergebnisse des Fehlererkenners 902, d.h.
die Anzahl an Fehlern R für
vorhergehende W Pakete. Anstelle von W oder R kann die Anzahl von
Dekomprimierungserfolgen gespeichert werden.
-
Die
Aktualisierungsanforderungseinheit 907 bestimmt, ob Aktualisierung
anzufordern ist durch Vergleichen der Werte von W und R, die von
dem Dekomprimierungsfehlererkennungs-Ergebnisspeicher 905 ausgegeben
werden, mit vorherbestimmten Werten. Wenn z.B. unter 50 empfangenen
Paketen 45 Pakete Fehler haben, d.h. W = 50 und R > 45, bestimmt die Aktualisierungsanforderungseinheit 907, dass
die Referenzinformation Fehler gleich zu oder mehr als ein vorherbestimmter
Wert hat, und fordert die Übertragungsseite
auf, die Referenzinformation zu aktualisieren. Man bemerke, dass
die obigen Werte allein beispielhaft sind und nicht beschränkend.
-
Wie
oben beschrieben fordert die Header-Dekomprimierungsvorrichtung 908 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ein Aktualisieren der Referenzinformation an, wenn die Anzahl an
Dekomprimierungsfehlern relativ oder im Wesentlichen groß in den
Paketen ist, die zuvor durch die Empfangsseite empfangen wurde.
Daher kann die Anzahl an Paketen, die wegen Fehler in der Referenzinformation verworfen
werden, reduziert werden, und effiziente Paketübertragung kann erreicht werden.
Eine solche Fähigkeit
der Header-Dekomprimierungsvorrichtung 908 kann erreicht
werden in einem Allzweck-Computersystem. In diesem Fall wird diese
Fähigkeit
verwirklicht durch ein Programm, das in dem Computersystem ausgeführt wird.
Das Programm wird typischerweise in einem Aufzeichnungsmedium, wie
einer CD-ROM, gespeichert oder durch ein Kommunikationssystem übertragen.
-
Während die
Erfindung im Detail beschrieben wurde, ist die vorhergehende Beschreibung
in allen Aspekten illustrativ und nicht beschränkend. Es wird verstanden,
dass zahlreiche andere Modifikationen und Variationen erdacht werden
können,
ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.