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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Datenpaketen.
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In
vielen digitalen Datenübertragungsnetzen werden
Daten von einer Sende- zu einer Empfangsstation in Form von diskreten,
in der Größe veränderlichen
Portionen übertragen,
die üblicherweise
als Pakete bezeichnet werden. Eine Vielzahl von Datenübertragungsprotokollen,
die die Prozeduren zum Versenden von Datenpaketen von einer Station
in einem Netz zu einer anderen Station definieren und die außerdem die
Prozeduren definieren, wie die Pakete in den Sende- und den Empfangsstationen
verarbeitet werden, wurden bislang entwickelt. Bei jeder Datenübertragung
gibt es viele Funktionen, die gegebenenfalls über ein Protokoll ausgeführt werden
müssen,
und in der Praxis sind es so viele, dass ein Satz oder eine ganze
Protokollfamilie (protocol suite) verwendet wird, wobei jedes Protokoll
der Familie einen oder mehrere spezifische Aspekte der Datenübertragung
abwickelt. Die vielleicht bekannteste Protokollfamilie ist das ,Transmission
Control Protocol/Internet Protocol' (TCP/IP), das vorwiegend im Internet verwendet
wird).
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Eine
schematische Darstellung eines einfachen Pakets 1 ist in 1 dargestellt.
So wie alle anderen Pakete kann man sich das Paket 1 als aus zwei
Teilen bestehend vorstellen, einem Datenvorsatz (header) 2 (auch
als die Protokoll-Steuerinformation
(Protocol Control Information – PCI)
bekannt) und den Nutzdaten (pay load) 3 (die eigentlichen Daten,
die an den Empfangsknoten gesendet werden sollen). Der Datenvorsatz
2 umfasst eine Anzahl von Feldern, die mit 21 bis
2N bezeichnet sind, wobei jedes Feld für die Datenübertragung
wichtige Informationen enthält.
Zu Beispielen von Feldern, die ein Datenvorsatz umfassen kann, gehören ein
,Quellenfeld', das die
Adresse der sendenden Station angibt, ein ,Zielfeld', das die Adresse
der empfangenden Station angibt, ein ,Datenmengen-Feld', das die Menge der Nutzdaten
angibt, und ein ,Kennzeichnungs-Feld', das die Folgenummer des Pakets angibt.
Dem Fachmann sind viele andere Arten von Feldern bekannt.
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Die
zu einem bestimmten Paket zugehörige Protokollfamilie
definiert nicht die Daten, die in dem Nutzdatenteil des Pakets transportiert
werden, vielmehr legt sie das Format des Datenvorsatzes fest, beispielsweise
die im Datenvorsatz vorhandenen Feldtypen, die Länge und die Reihenfolge der
Felder und die Art und Weise, in der die die Felder bildenden Bitmuster
zu interpretieren sind.
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Netze
für mobile
Telekommunikation und das Internet sind sich bezüglich ihrer Funktionalitäten sehr ähnlich.
Für mobile
Handgeräte
der so genannten dritten Generation (3 G) ist es wünschenswert, dass
sie direkt Internet-Datenpakete verarbeiten können, damit mobile Nutzer auf
eMail-, Web-Browsing-, Multimedia-
und andere Dienste nahtlos zugreifen können. Protokolle wie TCP/IP
wurden in erster Linie für
Festnetze entwickelt, bei denen die verfügbare Bandbreite relativ großzügiger als
bei drahtlosen Netzen ausfällt.
Bei der Übertragung
von Sprache kann der von den Paketdatenvorsätzen herrührende Nachrichtenanteil bis
zu 75 % der gesamten Netzkapazität
in Anspruch nehmen, was für
mobile Netze nicht hinnehmbar ist.
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Diverse
Kompressionsschemata sind zur Entschärfung dieses Problems entwickelt
worden, um Paketdatenvorsätze
zu komprimieren, bevor die Pakete über die drahtlose Schnittstelle
gesendet werden. Ein Beispiel eines derartigen Schemas ist das bestens
bekannte Schema von Van Jacobson, das in 'RFC 1144' beschrieben ist.
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Bei
früheren
Datenvorsatz-Kompressionssystemen wurden sowohl die Einheit, die
die Kompression der Datenvorsätze
ausführt,
als auch die Einheit, die die nachfolgende Dekompression durchführt, vorkonfiguriert,
um Zugriff auf einen gespeicherten Datensatz der Datenvorsatzprofile
von Paketen zu haben, die allen der bekannten Protokollstapeln zugehörig sind,
bei denen abzusehen ist, dass sie in den Einheiten verwendet werden.
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Ein
Datenvorsatzprofil definiert, wie sich der Wert jedes bestimmten
Feldes von Paket zu Paket im Datenvorsatz ändert oder verhält. Beispielsweise kann
ein einfacher Datenvorsatz, der einem fiktiven Protokollstapel Z
zugeordnet ist, drei Felder A, B und C umfassen, und das Profil
kann „Feld
A = statisch, Feld B = unregelmäßig und
Feld C = linear" sein,
was bedeutet, dass sich der Wert von A von Paket zu Paket nicht ändert, der
Wert B sich von Paket zu Paket nach dem Zufallsprinzip ändert und
dass sich der Wert von Feld C von Paket zu Paket linear ändert.
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Mit
dem Zugriff auf Datenvorsatzprofile können Komprimierungseinheiten
und zugehörige
Dekomprimierungseinheiten Kompressions- und nachfolgende Dekompressionsverfahren
anwenden, die für
die verwendete bestimmte Protokollfamilie optimiert sind. Die Komprimierungseinheit
kann beispielsweise beim Empfang von Paketen, deren Datenvorsätze durch
einen fiktiven Protokollstapel Z definiert sind, mit der Kenntnis
des zum Protokollstapel Z zugehörigen
Datenvorsatzprofils ein Kompressionsschema realisieren, in dem für jedes
Paket Feld A unter Verwendung von „Codierung als statisches Feld", Feld B unter Verwendung
von „Codierung
als unregelmäßiges Feld" und Feld C unter
Verwendung von „Codierung
als lineares Feld" komprimiert
werden. Auf die gleiche Weise kann die Dekomprimierungseinheit bei
Kenntnis des Datenvorsatzprofils ein optimiertes Dekompressionsverfahren
umsetzen.
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Bei
bekannten Datenvorsatz-Kompressions-/Dekompressionssystemen geht man gewöhnlich davon
aus, dass sie neue Arten von Paketdaten verarbeiten können, in
denen die Datenvorsätze durch
einen neuen Protokollstapel (oder vielleicht eine Abwandlung eines
alten Protokollstapels) definiert werden, mit denen das System zuvor
noch nichts zu tun hatte. Dazu muss der Datenvorsatz-Speicher, auf
den das System zugreifen kann, zunächst mit dem Datenvorsatzprofil
aktualisiert werden, das zu dem neuen Protokollstapel gehört (siehe beispielsweise
das Dokument IEEE, 51st Vehicular Technology
Conference (VTC 2000), 15. Mai 2000, Seiten 1150 bis 1154, "Wireless Real Time
IP Services Enabled by Header Compression" von SVANBRO K. et al.)
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Das
ist möglich,
wenn auch mühselig,
in einer Datenübertragung
von Netzbasis zu Netzbasis, in der die Profilaktualisierung von
einem Netzadministrator ausgeführt
werden kann, schwieriger ist es jedoch, wenn bei der Datenübertragung
eine mobile Station, beispielsweise ein Mobiltelefon, beteiligt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, die oben erwähnten Probleme
zu beseitigen oder zumindest zu entschärfen.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren zur Verarbeitung von Datenpaketen in einem Datenstrom in
einem Datenübertragungssystem
bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen einer
Vielzahl von Datenpaketen von dem Datenstrom an einer Einheit zur
Paketanalyse; Analysieren der Vielzahl von Datenpaketen, um die
Art und Weise festzustellen, in der sich zumindest ein entsprechender
Teil jeder Vielzahl von Datenpaketen von Datenpaket zu Datenpaket
verändert;
Erzeugen von Profildaten, die die Art und Weise angeben, in der
der zumindest eine entsprechende Teil sich verändert; Übergeben der Profildaten zwecks
Komprimierung an eine Paketkomprimierungseinheit, um ein Paketkompressionsschema
umzusetzen, das mit den Profildaten im Einklang ist.
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Gemäß der Erfindung
wird zudem eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Datenpaketen in
einem Datenübertragungssystem
bereitgestellt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Mittel
zum Empfangen einer Vielzahl von Datenpaketen von dem Datenstrom;
ein Mittel zum Analysieren der Vielzahl von Datenpaketen, um die
Art und Weise festzustellen, in der sich zumindest ein entsprechender
Teil jeder Vielzahl von Datenpaketen von Datenpaket zu Datenpaket
verändert;
ein Mittel zum Erzeugen von Profildaten, die die Art und Weise angeben,
in der der zumindest eine entsprechende Teil sich ändert; ein
Mittel zum Übergeben
der Profildaten an eine Paketkomprimierungseinheit für die Kompressionseinrichtung, um
ein Paketkompressionsschema umzusetzen, das mit den Profildaten
im Einklang ist.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Pakets ist;
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2 ein
Schaubild eines Systems ist, das die Erfindung verkörpert;
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3 ein
Flussdiagramm ist, das einen in einer Ausführungsform der Erfindung verwendeten Prozess
veranschaulicht;
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4 eine
konzeptmäßige Darstellung
eines Paketprofils ist;
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5 eine
schematische Darstellung eines Paktes ist, das fiktiv in eine Kette
von Oktetten unterteilt ist;
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6 ein
Schaubild eines anderen Systems ist, das die Erfindung verkörpert;
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7 ein
Schaubild eines anderen Systems ist, das die Erfindung verkörpert.
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In 2 wird
ein System veranschaulicht, das die vorliegende Erfindung verkörpert. Das
System umfasst ein zellulares mobiles Datenübertragungsnetz 10,
das mindestens eine Basisstation 11 für den Datenaustausch mit mindestens
einer mobilen Station oder einem Telefon 12 umfasst, die/das
im Erfassungsbereich der Station 11 in Funktion ist. Bei dem
mobilen Netz 10 kann es sich beispielsweise um ein GSM-Netz
oder ein UMTS-Netz handeln. Die Struktur und die Funktion der Komponenten,
aus denen solche Netz bestehen, beispielsweise mobile Stationen,
Basisstationen, Basisstation-Steuereinheiten,
Gateway-Computer und dergleichen, die für eine Kommunikation zwischen
der Basisstation und den mobilen Stationen sorgen und die das mobile Netz
mit anderen Netzen wie z.B. dem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN)
oder dem Internet verbinden, sind dem Fachmann bestens bekannt und bedürfen hier
keiner weiteren Erläuterung.
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Dem
Fachmann ist zudem geläufig,
dass mobile Stationen heutzutage aus Hardware und Software bestehen
können,
die eine Station befähigen, Daten
zu verarbeiten, die zum mobilen Netz gesendet wurden, in dem die
mobile Station in Funktion ist, von oder über öffentliche Datennetze wie z.B.
das Internet. Die Daten können
viele Formen annehmen, darunter beispielsweise Sprach-, Video- und
Textdaten sowie Webseiten.
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Bei
der in 2 veranschaulichten Ausführungsform empfängt die
Mobilstation 12 über
die drahtlose Schnittstelle 13 von der Basisstation 11 Paketdaten,
die vom Internet 14 zum mobilen Netz 10 gesendet
wurden. Die Basisstation 11 verfügt über eine Komprimierungseinheit 15 zum
Komprimieren der empfangenen Pakete, bevor diese über die
drahtlose Schnittstelle 13 gesendet werden. Die Komprimierungseinheit 15 dient
in erster Linie der Komprimierung von Paketdatenvorsätzen, sie
könnte
aber auch die Nutzdaten komprimieren.
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Die
Komprimierungseinheit 15 umfasst ein in der Basisstation 11 gespeichertes
Programm, das auf einem Prozessor (nicht gezeigt), der sich in der Basisstation
zur Komprimierung empfangener Pakete befindet, ausgeführt wird,
bevor sie zur mobilen Station 12 gesendet werden. Wie einleitend
erwähnt wurde,
sind dem Fachmann geeignete Kompressionsalgorithmen zur Komprimierung
von Paketen bestens bekannt.
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Die
mobile Station 12 verfügt
entsprechend über
eine Dekomprimierungseinheit 16, um die von der Basisstation 11 empfangenen
komprimierten Pakete zu dekomprimieren. Die Dekomprimierungseinheit 16 umfasst
ein in der mobilen Station 12 gespeichertes Programm, das
auf einem Prozessor (nicht gezeigt), welcher sich in der mobilen
Station 12 befindet, ausgeführt wird, um die Pakete zu
dekomprimieren. Der Dekompressionsalgorithmus zum Dekomprimieren
von Paketen ist dem Fachmann bestens bekannt.
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Die
Basisstation 11 ist des Weiteren mit einer Einheit 17 ausgerüstet, die
nachfolgend der Einfachheit halber hier als ,Profiler' bezeichnet wird.
Der Profiler 17 umfasst Software, die in der Basisstation 11 gespeichert
ist und auf einem Prozessor (nicht gezeigt), welcher sich in der
Basisstation 11 befindet, ausgeführt wird. Die Funktion des
Profiler 17 besteht darin, Pakete in einem für die mobile
Station 12 bestimmten Paketstrom zu analysieren, um ein
Profil oder ein Muster, wie sich die Werte der entsprechenden Bitfolgen
in unterschiedlichen Paketen im Vergleich von einem Paket zum anderen
verhalten, zu erkennen. Wenn der Profiler 17 derartige
Verhaltensmuster erkannt hat, sendet er diese Informationen an die
Komprimierungseinheit 15 und auch an die Dekomprimierungseinheit 16,
damit diese beiden Einheiten ein optimales Kompressions-/Dekompressions-Schema
für die
Datenpakete anwenden können. Anders
als bei früheren
Systemen müssen
die Komprimierungseinheit 15 und die Dekomprimierungseinheit 16 demnach
keine A-priori-Informationen über das
Profil von Paketen in einem bestimmten Paketstrom haben, um die
Komprimierung und die nachfolgende Dekomprimierung der Pakete zu
bewerkstelligen, und sie sind folglich in der Lage, jeden beliebigen
Paketstrom zu verarbeiten.
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In 3 wird
ebenso wie in 2 ein Beispiel eines Prozesses
gezeigt, der in einer Ausführungsform
der Erfindung angewandt wird. In diesem Beispiel sind die Anzahl
der Felder in jedem Paket, ihre Reihenfolge und die Länge jedes
Feldes der Komprimierungseinheit 15 beim Einrichten der Verbindung
bekannt. Allerdings ist das Verhalten der entsprechenden Felder
von Paket zu Paket unbekannt und muss vom Profiler 17 ermittelt
werden.
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Sobald
Datenpakete an der Basisstation 11 eintreffen, Schritt 20,
beginnt der Profiler 17 mit dem Analysieren der Pakete,
um zu ermitteln, wie sich der Wert von äquivalenten Feldern von Paket
zu Paket unterscheidet, Schritt 21. In Schritt 22 ist
eine Anzahl von Paketen analysiert worden, die für den Profiler ausreichte,
das Verhalten mindestens eines der Felder in den Paketen zu ermitteln,
und diese Information wird an die Komprimierungseinheit 15 und
auch an die Dekomprimierungseinheit 16 gesendet, Schritt 23.
Der Profiler 17 fährt
mit der Analyse der eintreffenden Pakete fort, Schritt 24,
um das Verhalten weiterer Felder zu ermitteln, und jedes Mal, wenn
das Verhalten eines Feldes erkannt wurde, wird diese Information
an die Komprimierungseinheit 15 und die Dekomprimierungseinheit 16 gesendet,
Schritt 25. Dieser Prozess geht weiter, Schritt 26,
bis der Profiler 17 schließlich ein vollständiges Profil
bzw. Informationen über
das Verhaltensmuster jedes Feldes in den Paketen der empfangenen
Pakete erstellt hat.
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In 4 wird
eine konzeptmäßige Veranschaulichung
eines Paketprofils dargestellt. Für jedes Feld in dem Paket gibt
das Profil die Größe des Feldes
an und wie sich das Feld von Paket zu Paket ändert. In dem obigen Beispiel
hat die Komprimierungseinheit im Voraus Kenntnis von der Größe jedes Feldes,
und der Profiler 17 muss folglich lediglich das Verhalten
jedes Feldes ermitteln.
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Die
an der Basisstation 11 empfangenen Pakete können eine
Anzahl von Feldern enthalten, die während der Dauer der Anrufverbindung
entweder statisch bleibt, sich in einer vorhersagbaren Art und Weise ändert, beispielsweise
auf lineare Art und Weise, oder sich während der Dauer der Anrufverbindung
unregelmäßig ändert. Jedes
Mal, wenn der Profiler 17 die Komprimierungseinheit 15 über das
Verhalten eines gegebenen Feldes informiert, ist die Komprimierungseinheit 15 anschließend in
der Lage, ein geeignetes Kompressionsverfahren für dieses Feld in nachfolgenden
Paketen anzuwenden. Beispielsweise kann ein Feld, bei dem beobachtet
wird, dass es sich von Paket zu Paket nicht ändert, bei weiteren zur mobilen
Station 12 gesendeten komprimierten Paketen ausgelassen
werden, und ein Feld, bei dem z.B. Änderungen in linearer Art und
Weise beobachtet werden, kann unter Anwendung eines sich für linear ändernde
Felder geeigneten Verfahrens komprimiert werden. Geeignete Kompressionsverfahren
für jeden
Typ von Feldverhalten sind dem Fachmann geläufig. Da die Dekomprimierungseinheit 16 über das
Verhalten eines bestimmten Feldes informiert wird, kann sie ein
komplementäres
Dekompressionsverfahren für
dieses Feld in den komprimierten Paketen anwenden.
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Beim
Einrichten einer Verbindung liegen der Komprimierungseinheit 15 keinerlei
Informationen über
das Verhalten irgendeines Feldes in den Paketen vor. Folglich werden
anfangs nichtkomprimierte Pakete an die mobile Station 12 gesendet.
In dem Maße,
wie vom Profiler 17 Informationen über das Feldverhalten erstellt
werden, beginnt die Komprimierungseinheit 15, ein Kompressionsschema
auf die Pakete anzuwenden, bei dem es sich zunächst um ein eher konservatives
Schema handelt. Dieses Schema wird verbessert und verfeinert, wenn
die Komprimierungseinheit 15 vom Profiler 17 mehr
Informationen erhält,
die die Komprimierungseinheit 15 in die Lage versetzen,
geeignete Kompressionsverfahren auf mehr und mehr unterschiedliche
Felder anzuwenden.
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Während der
gesamten Dauer der Anrufverbindung zwischen der Basisstation 11 und
der mobilen Station 12 fährt der Profiler 17 mit
der Analyse des Verhaltens der Paketfelder fort, um bei Bedarf das
Profil an der Komprimierungseinheit 15 und auch an der
Dekomprimierungseinheit 16 zu aktualisieren. Der Profiler 17 kann
beispielsweise ein besseres Verstehen des Verhaltens eines bestimmten
Feldes feststellen, oder er kann feststellen, dass sich das Verhaltensmuster
eines Feldes verändert
hat. In den Fällen,
in denen der Kompressionsgrad erhöht werden muss, beispielsweise
weil der Profiler 17 festgestellt hat, dass ein bestimmtes
Feld statisch ist, sollte vorzugsweise abgewartet werden, bis diese
Aktualisierung die Dekomprimierungseinheit 16 erreicht
hat und bestätigt
wurde, bevor die Komprimierungseinheit 15 ein verfeinertes
Kompressionsschema anwendet.
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In
anderen Fällen
kann die Komprimierungseinheit 15 als Ergebnis des vom
Profiler erzeugten Profils bei den Paketen unter Umständen einen
höheren
Kompressionsgrad als zuträglich
anwenden. Beispielsweise könnte
der Profiler 17 der Komprimierungseinheit 15 angegeben
haben, dass ein Feld, das sich bei n Paketen nicht geändert hat,
statisch ist, und die Komprimierungseinheit 15 auffordern,
dieses Feld entsprechend zu komprimieren, wenn der Profiler 17 anschließend feststellt,
dass sich das Verhalten dieses Feldes geändert hat. Vorzugsweise wird diese Änderung
unverzüglich
der Komprimierungseinheit 15 und der Dekomprimierungseinheit 16 signalisiert,
wobei für
die Dekomprimierungseinheit 16 eine Außerbandsignalisierung oder
alternativ eine Inbandsignalisierung verwendet wird. Beispielsweise kann
eine Profilaktualisierung als eine Anzahl von zusätzlichen
Bytes codiert werden, die an ein zur mobilen Station 12 gesendetes
komprimiertes Paket angehängt
werden. Die gleiche Aktualisierung kann fortlaufend an verschiedene
komprimierte Pakete angehängt
werden, bis eine Bestätigung
eintrifft, dass die Aktualisierung die Komprimierungseinheit 15 erreicht
hat.
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Darüber hinaus
können
mit einem einzigen Feld mehrere Codierungsarten verbunden sein,
damit der Profiler 17 neue Arten von Feldverhalten erkennen
kann, ohne zuvor erkannte Verhaltensmuster überschreiben zu müssen. Damit
die Komprimierungseinheit 15 und die Dekomprimierungseinheit 16 diese
Daten verwenden können,
kann ihnen der Profiler 17 gegebenenfalls die Wahrscheinlichkeiten
der unterschiedlichen Codierungen angeben. Der Profiler 17 kann
also beispielsweise mit einer hohen Wahrscheinlichkeit angeben,
dass ein Feld statisch ist und nur eine geringe (aber ungleich null)
Wahrscheinlichkeit besteht, dass es sich ändert. Das sollte dazu führen, dass
die Komprimierungseinheit 15 und die Dekomprimierungseinheit 16 geringe
Abweichungen vom erwarteten Verhalten ohne große Mengen an Außerbandsignalisierung
verarbeiten können.
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Bei
dem oben beschriebenen Beispiel wird davon ausgegangen, dass der
Komprimierungseinheit 15 und der Dekomprimierungseinheit 16 die
Anzahl der Felder in jedem Paket, ihre Reihenfolge und die Länge jedes
Feldes bekannt sind, was den Profiler 17 in die Lage versetzt,
die Pakete feldweise zu analysieren. Wenn in einigen Fällen beispielsweise bei
der Datenübertragung
ein neuer Datentyp mit einem dazugehörigen neuen Protokollstapel
auftritt, sind derartige Informationen für diese Einheiten beim Einrichten
der Verbindung nicht verfügbar.
In solchen Fällen
ist der Profiler 17 so eingestellt, dass er die empfangenen
Pakete analysiert, um in äquivalenten Teilabschnitten
der Pakete Verhaltensmuster zu erkennen.
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Wie
in 5 dargestellt kann jedes ganze Paket beispielsweise
einfach als eine Kette von Oktetten behandelt und der Profiler 17 so
eingestellt werden, dass er aufeinander folgende Pakete untersucht,
um eine Korrelation zwischen äquivalenten Oktetten
in den Paketen aufzuspüren.
Der Profiler 17 erstellt also im Laufe der Zeit oktettweise
Profile ohne den Versuch, die Feldgrenzen zu erkennen. Beispielsweise
erkennt der Profiler 17 Oktette, die denselben Wert darstellen
oder die sich selten ändern oder
die eine geringe Wertezahl annehmen. Wie oben mit Bezug auf das
Feldverhalten beschrieben wurde, wird diese Information jedes Mal,
wenn der Profiler 17 ein Muster im Verhalten eines bestimmten Oktetts
erkennt, codiert und der Komprimierungseinheit 15 und der
Dekomprimierungseinheit 16 übergeben, die entsprechend
ein geeignetes Kompression-/Dekompressions-Schema anwenden.
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Wie
bei dem oben erläuterten
Beispiel der bekannten Feldlänge
fährt der
Profiler 17 während der
gesamten Dauer der Anrufverbindung zwischen der Basisstation 11 und
der mobilen Station 12 fort, das Verhalten der Oktette
zu analysieren, um das Profil an der Komprimierungseinheit 15 und
der Dekomprimierungseinheit 16 bei Bedarf zu ändern.
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Es
ist klar, dass das oktettweise Erstellen von Profilen nur als Beispiel
angegeben wird, und der Profiler 17 könnte so konfiguriert werden,
dass er Profile für
das Paketverhalten auf der Grundlage von Paket-Teilabschnitten jeder
annehmbaren Größe, beispielsweise
10 Bit, erstellen könnte.
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Es
wird nun mit Blick auf 6 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung beschrieben, in der die bereits mit Bezug auf 2 beschriebenen Komponenten
eine gleiche Bezugszahl erhalten. Bei dieser Ausführungsform
befindet sich der Profiler 17 nicht in der Basisstation 11,
sondern in der mobilen Station 12. Wenn die Verbindung
aufgebaut wird, werden an der Basisstation 11 empfangene
Pakete zunächst
nichtkomprimiert an die mobile Station 12 gesendet. In
der mobilen Station 12 analysiert der Profiler 17 die
empfangenen Pakete, um ihr Profil zu ermitteln. Wenn das Format
des Rahmens der Pakete bekannt ist, analysiert der Profiler 17 wie
oben beschrieben die Pakete rahmenweise. Wenn das Format des Rahmens
nicht bekannt ist, analysiert der Profiler 17 die Pakete
auf der Grundlage von Teilabschnitten, beispielsweise oktettweise.
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In
allen Fällen
wird die Information jedes Mal, wenn der Profiler 17 das
Verhaltensmuster eines bestimmten Feldes oder eine bestimmten Teilabschnitts ermittelt,
an die Dekomprimierungseinheit 16 und außerdem von
der mobilen Station 12 an die Basisstation 11 gesendet,
von wo sie zur Komprimiereinheit 15 gelangt. Jedes Mal,
wenn der Profiler 17 die Komprimierungseinheit 15 über das
Verhalten eines bestimmten Feldes oder Teilabschnitts informiert,
ist die Komprimierungseinheit wie in den oben beschriebenen Beispielen
in der Lage, ein geeignetes Kompressionsverfahren für dieses
Feld oder diesen Teilabschnitt in nachfolgenden Paketen anzuwenden,
und die Dekomprimierungseinheit ist in der Lage, ein geeignetes
komplementäres
Dekompressionsverfahren auf diese Pakete anzuwenden, wenn sie empfangen
werden. Bei dieser Ausführungsform
kann der Profiler 17 so eingestellt werden, dass er empfangene
Pakete entweder analysiert, bevor sie in die Dekomprimierungseinheit 16 eingegeben
werden, oder nachdem sie von der Dekomprimierungseinheit 16 ausgegeben
wurden.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung ist in 7 veranschaulicht, in der bereits
in den 2 und 5 beschriebene Merkmale wiederum
mit gleichen Bezugszahlen versehen sind. Bei dieser Ausführungsform
sind sowohl die Basisstation 11 als auch die mobile Station 12 jeweils
mit einem eigenen Profiler ausgestattet, wie es durch die Bezugszahlen 17a bzw. 17b angegeben
ist. Im Betrieb werden die an der Basisstation 11 vom Internet 14 empfangenen
Pakete wie zuvor beschrieben vom Profiler 17a analysiert,
um ein Profil des Verhaltens aller Felder in dem Paket oder den
Teilabschnitten der Pakete zu erstellen. Wie oben werden die vom Profiler 17a erstellten
Informationen über
das Verhalten jedes Feldes oder jedes Teilabschnitts zur Komprimierungseinheit 15 gesendet,
die sodann geeignete Kompressionsverfahren anwendet. Bei dieser Ausführungsform
ist es vorteilhafterweise nicht erforderlich, dass die vom Profiler 17a ermittelten
Informationen von der Basisstation 11 über die drahtlose Schnittstelle 13 an
die mobile Station 12 gesendet werden müssen, um zur Dekomprimierungseinheit 16 zu
gelangen. Stattdessen führt
der Profiler 17b seine eigene Analyse an den von der Basisstation 11 erhaltenen
Paketen aus, um sein eigenes Profil des Verhaltens aller Felder
in dem Paket oder den Teilabschnitten der Pakete zu erstellen, das
mit dem vom Profiler 17a erstellten übereinstimmt. Die von dem Profiler 17b erstellten
Informationen über
das Verhalten jedes Feldes oder Teilabschnitts werden zur Dekomprimierungseinheit 16 gesendet,
die sodann geeignete Dekompressionsverfahren anwendet, die komplementär zu den
Kompressionsverfahren sind, die an der Komprimierungseinheit 15 angewendet werden.
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Wiederum
wendet die Komprimierungseinheit 15 zunächst ein eher konservatives
Kompressionsschema auf die ersten an die mobile Station 12 gesendeten
und noch nicht komprimierten Pakete an. Wie zuvor wird das von der
Komprimierungseinheit 15 angewendete Kompressionsschema
in dem Maße
verbessert und verfeinert, wie die Komprimierungseinheit 15 Informationen
vom Profiler 17a erhält,
die mehr Einzelheiten über
das Verhalten der Felder (oder Teilabschnitte) der Pakete enthalten.
Da die von der Dekomprimierungseinheit 16 zur Dekomprimierung
von Paketen benötigten
Informationen über
das Feld (oder den Teilabschnitt) lokal durch den zweiten Profiler 17b erzeugt
werden, brauchen diese Informationen vorteilhafterweise nicht von
der Basisstation 11 an die mobile Station 12 signalisiert zu
werden, was zur einer Ersparnis an Bandbreitennutzung führt. Den
einschlägigen
Fachleuten ist klar, dass die beiden Profiler 17a und 17b funktionsmäßig stets
synchron laufen müssen.
Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem periodisch ein Synchronisierungssignal
von der Basisstation 11 an die mobile Station 12 auf
einem speziellen Steuerkanal gesendet wird.
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Es
versteht sich von selbst, dass die Erfindung mit Bezug auf das Internet
und ein zellulares mobiles Datenübertragungsnetz
nur zur Veranschaulichung beschrieben wurde. Die Erfindung kann
in allen Datenübertragungssystemen
oder Kombinationen von Systemen Anwendung finden, bei denen das Komprimieren
von Datenpaketen in einem Paketfluss wünschenswert ist, bevor die
Pakete an einer Empfangsstation empfangen werden. Es ist beispielsweise
vorgesehen, dass die Erfindung insbesondere in drahtlosen lokalen
Netzen Anwendung finden kann.
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Da
nun die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben wurde, sollte klar sein, dass die betreffenden Ausführungsformen
nur beispielhaft sind und dass Modifikationen und Abänderungen,
die Fachleuten oder Experten in den Sinn kommen, ohne Abweichung
vom Umfang der Erfindung gemäß den beiliegenden
Ansprüchen
durchgeführt
werden können.