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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen
zur Datenkomprimierung und insbesondere auf ein Verfahren und Vorrichtung
zur Kopfkomprimierung/Dekomprimierung, die in einem Datenübertragungssystem
verwendet wird, indem ein Paket auf einer Übertragungsseite komprimiert
wird und auf einer Empfangsseite dekomprimiert wird.
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BESCHREIBUNG DES STANDS DER
TECHNIK
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Typische
Protokolle, die seit Kurzem zur Datenübertragung über das Internet bekannt sind, schließen TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) und UDP/IP (User
Datagram Protocol/Internet Protocol) ein. Ein Protokoll, das zur
Echtzeitübertragung
von Daten, wie etwa Audio und Bilder unter TCP/IP oder UDP/IP bekannt
ist, ist RTP (Realtime Transport Protocol), welches im Detail beschrieben
ist in "RTP: A Transport
Protocol for Real-Time Applications", H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederik
und V. Jacobson, RFC1889, 1996.
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Wenn
Daten durch eine Paketeinheit in Übereinstimmung mit den Protokollen
wie etwa TCP/IP übertragen
werden, fügt
die Übertragungsseite
einen Kopf zu jedem Paket hinzu. In der Datenübertragung über einen Übertragungsweg mit einem niederen
und mittleren Bitratenbereich erhöht jedoch der hinzugefügte Kopf,
der durch TCP, UDP, IP oder andere Protokolle spezifiziert ist,
die Paketgröße, dabei
wird nachteiligerweise ein Overhead in Zusammenhang mit Kommunikation
verursacht. Um z. B. 10-Byte Daten unter UDP/IP zu übertragen,
muss die Übertragungsseite
einen 28-Byte Kopf an die Originaldaten hinzufügen, resultierend wird ein
38-Byte Paket gebildet, welches ungefähr vier Mal größer als die
Originaldaten an Größe ist.
Falls solche Vergrößerung recht
oft passiert, wird die effektive Geschwindigkeit des Übertragungswegs
grundsätzlich verringert.
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Um
Kommunikations-Overhead zu reduzieren, der durch den hinzugefügten Kopf
verursacht wurde, ist ein Kopfkomprimierungsschema bekannt geworden,
das durch V. Jacobson entwickelt wurde und in RFC1144 und RFC2508
definiert wurde. In diesem Schema wird aus den Feldern des in dem
Paket enthaltenen Kopfes nur jedes Feld übertragen, das sich im Wert
gegenüber
demjenigen im vorhergehenden Paket verändert hat. Solche Felder, die
im Wert geändert
sind, sind nicht so häufig
in dem Kopf und deswegen wirft in diesem Schema Kopfkomprimierung
kein spezielles Problem auf.
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Das
Jacobson Kopfkomprimierungsschema ist ein Standard für drahtgebundene
Kommunikation mit einer niederen Übertragungsfehlerrate und ist nicht
brauchbar für
drahtlose Kommunikation mit einer hohen Übertragungsfehlerrate. Betrachtet
man z. B. einen Fall in dem Punkt-zu-Punkt Kommunikation unter einem
Protokoll wie etwa PPP (Point to Point Protocol) über ein
Netzwerk, das in 4A oder 4B dargestellt
ist, zwischen einem Gateway Server 72 und einem Endgerät 74 oder
einem tragbaren drahtlosen Endgerät 77 ausgeführt wird.
Wie in 4A dargestellt, wenn der Gateway
Server 72 und das Endgerät 74 miteinander verbunden
sind über ein
drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk 73, das aufgebaut
ist durch ein Modem, ISDN oder LAN, arbeitet das Jacobson Kopfkomprimierungsschema durchaus
effektiv. Andererseits, wie in 4B dargestellt,
sind der Gateway Server 72 und das tragbare drahtlose Endgerät 77 miteinander über ein
zellulares Telefonnetzwerk 75 verbunden, z. B. durch W-CDMA
(Wideband Code Division Multiple Access). Solche Netzwerkstruktur,
wie in 4B dargestellt, ist weitgehend
angenommen worden mit einer kürzlich
erfolgten Zunahme der zellularen Telefonanwender. In diesem Netzwerk
jedoch sind Übertragungsfehler
auffällig
dafür,
in einem drahtlosen Übertragungsabschnitt 76 aufzutreten
und deswegen arbeitet das Jacobson Kopfkomprimierungsschema nicht effektiv.
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Ein
Beispiel des Kopfkomprimierungsschemas für drahtlose Kommunikation,
in dem Übertragungsfehler
häufig
auftreten, ist bekannt als ROHC (Robust Header Compression), das
durch IETF (Internet Engineering Task Force) untersucht wurde. Das
Detail von ROHC ist in "draft-ietf-rohc-rtp-00.txt 29
June 2000" beschrieben.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Datenübertragungsvorrichtung und
einer Datenempfangsvorrichtung, die ROHC verwenden, darstellt. In 5 komprimiert
eine Datenübertragungsvorrichtung 80 den
Kopf von jedem Paket durch Bezugnahme auf Bezugsinformation, die
in einem Bezugsinformationsverwalter 85 gespeichert ist, und überträgt das komprimierte
Paket. Eine Datenempfangsvorrichtung 90 dekomprimiert den
Kopf von jedem empfangenen Paket durch Bezugnahme auf Bezugsinformation,
die in einem Bezugsinformationsverwalter 95 gespeichert
ist.
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Hier
ist die Bezugsinformation Information, die anzeigt, wie jedes in
den Kopf des Pakets enthaltene Feld geändert ist gegenüber demjenigen,
das in dem Kopf des vorher gehenden Pakets enthalten ist. Der Kopf
enthält
z. B. eine UDP Portnummer, eine RTP Folgenummer und einen RTP Zeitstempel.
Nehme hierin an, dass, verglichen mit dem Kopf des vorhergehenden
Pakets, die UDP Portnummer nicht geändert ist, die RTP Folgenummer
um 1 erhöht
ist und der RTP Zeitstempel um 50 erhöht ist. In diesen Fall zeigt
die Bezugsinformation die Zustände
der UDP Portnummer, der RTP Folgenummer und des RTP Zeitstempels
wie oben angenommen an.
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6 bis 9 sind
Folgediagramme von ROHC. In 6 halten
die Datenübertragungsvorrichtung 80 und
die Datenempfangsvorrichtung 90 beide die gleiche Bezugsinformation α. Wenn ein Kopf
H1 und Daten D1 übertragen
werden, bezieht sich die Datenübertragungsvorrichtung 80 auf
die Bezugsinformation α,
die in dem Bezugsinformationsverwalter 85 gespeichert ist,
zum Finden eines kompri mierten Kopfes P1 durch die folgende Gleichung
(1) und überträgt ein Paket,
das zusammengesetzt ist aus dem komprimierten Kopf P1 und den Daten
D1. P1 = H1* α (1)wobei * eine
Operation repräsentiert,
die auf die Kopf- und die Bezugsinformation angewandt wird. Die
Operation * variiert für
jedes Feld des Kopfes.
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Beim
Empfangen des Pakets, das zusammengesetzt ist aus dem komprimierten
Kopf P1 und den Daten D1, bezieht sich die Datenempfangsvorrichtung 90 auf
die Bezugsinformation α,
die in dem Bezugsinformationsverwalter 95 gespeichert ist,
und führt
eine umgekehrte Operation der Operation aus, die repräsentiert
wird durch die obige Gleichung (1) zum Dekomprimieren des komprimierten
Kopfes P1 zu dem Kopf H1.
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Ähnlich überträgt dann
die Datenübertragungsvorrichtung 80 ein
Paket, das zusammengesetzt ist aus einem komprimierten Kopf Pi und
Daten Di, und die Datenempfangsvorrichtung 90 dekomprimiert
den in dem empfangenen Paket enthaltenen, komprimierten Kopf Pi
zu dem Originalkopf Hi.
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Auch
in der Datenübertragung
unter ROHC, kann die Art der Veränderungen
in dem in dem Kopf enthaltenen Feld während der Datenübertragung
variieren. Der RTP Zeitstempel ist bisher um 50 erhöht worden,
aber er kann zu einem anderen Zeitpunkt und danach z. B. um 100 erhöht werden.
In diesem Fall müssen
beide die Datenübertragungsvorrichtung 80 und
die Datenempfangsvorrichtung 90 richtig die entsprechende
Bezugsinformation aktualisieren.
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Die
Datenübertragungsvorrichtung 80 erkennt,
dass die Art der Veränderungen
in dem Feld des zu übertragenen
Pakets variiert wird und, auf Grundlage der Erkennung, aktualisiert
die Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 85 gespeichert
ist. In dem obigen Beispiel aktualisiert die Datenübertragungs vorrichtung 80 die
Bezugsinformation α von "der RTP Zeitstempel,
wird um 50 erhöht" auf "der RTP Zeitstempel
wird um 100 erhöht". Die aktualisierte
Bezugsinformation ist nachfolgend als Bezugsinformation β bezeichnet.
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Die
Datenempfangsvorrichtung 90 muss auch ihre eigene Bezugsinformation
aktualisieren um richtig den Kopf zu dekomprimieren gerade nachdem die
Datenübertragungsvorrichtung 80 ihre
eigene Bezugsinformation aktualisiert. Deswegen überträgt die Datenübertragungsvorrichtung 80 ein
Paket zusammen mit Information zum Aktualisieren der Bezugsinformation
auf der Empfangsseite (solche Information ist nachfolgend als "Aktualisierungsinformation" bezeichnet). Mit
der empfangenen Aktualisierungsinformation aktualisiert die Datenempfangsvorrichtung 90 die
Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 95 gespeichert
ist, und benachrichtigt die Datenübertragungsvorrichtung 80,
dass die Bezugsinformation richtig aktualisiert worden ist. Die Aktualisierungsinformation
kann selbst die aktualisierte Bezugsinformation sein, oder Information,
die den Unterschied zwischen der Bezugsinformation α und der
Bezugsinformation β anzeigt.
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Um
für die
Datenübertragungsvorrichtung 80 zu
bestätigen,
dass die Bezugsinformation der Datenempfangsvorrichtung 90 richtig
aktualisiert worden ist, sind zwei Modi bekannt, dass heißt ein "zuverlässiger Modus", der die Zuverlässigkeit
gewährleistet,
und einen "optimistischen
Modus" unter Berücksichtigung
von Komprimierungseffizienz. Diese Modi sind in dem obigen Dokument
beschrieben ("draft-ietf-rohc-rtp-00.txt
29 June 2000"). 7 ist ein
Folgediagramm für
den zuverlässigen
Modus. Die Datenübertragungsvorrichtung 80 betreibt
in dem zuverlässigen
Modus Aktualisierungen der Bezugsinformation von α nach β, und überträgt dann
ein Paket mit der dazu hinzugefügten
Aktualisierungsinformation bis zum Empfangen eines Pakets, das anzeigt, dass
die Bezugsinformation der Datenempfangsvorrichtung 90 richtig
aktualisiert worden ist. Solches Paket ist nachfolgend als "ACK-Paket" bezeichnet. Zu dieser
Zeit bezieht sich die Datenübertragungsvorrichtung 80 auf
die aktualisierte Bezugsinformation β zum Komp rimieren des Kopfes
des Pakets mit der dazu zuerst hinzugefügten Aktualisierungsinformation
und die Köpfe
der Pakete, die danach kommen. In 7 wird die
aktualisierte Bezugsinformation β als die
Aktualisierungsinformation Pi verwendet, und repräsentiert
einen Kopf, der durch Bezugnahme auf die Bezugsinformation α komprimiert
wurde, und Qi repräsentiert
einen Kopf, der durch Bezugnahme auf die aktualisierte Bezugsinformation β komprimiert wurde.
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8 und 9 sind
Folgediagramme für den
optimistischen Modus. Die Datenübertragungsvorrichtung 80,
die in dem optimistischen Modus arbeitet, aktualisiert die Bezugsinformation
von α nach β und fügt dann
die, Aktualisierungsinformation nur zu einem Paket zur Übertragung
hinzu. Danach, angenommen, dass die Bezugsinformation der Datenempfangsvorrichtung 90 richtig
aktualisiert worden ist, auch, ohne das ACK-Paket zu empfangen, überträgt die Datenübertragungsvorrichtung 80 Pakete ohne
die dazu hinzugefügte
Aktualisierungsinformation. Zu dieser Zeit bezieht sich die Datenübertragungsvorrichtung 80 auf
die aktualisierte Bezugsinformation β zum Komprimieren des Kopfes
des Pakets mit der dazu hinzugefügten
Aktualisierungsinformation, und die Köpfe der Pakete, die danach
kommen. In diesem Fall, wie in 10 dargestellt,
wenn die Datenempfangsvorrichtung 90 die Aktualisierungsinformation
richtig empfängt
und die Bezugsinformation von α nach β durch Bezugnahme
auf die Aktualisierungsinformation aktualisiert, tritt danach kein
Problem in der Datenübertragung
auf.
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Jedoch,
falls es misslingt die Aktualisierungsinformation wie in 9 dargestellt
zu empfangen, führt
die Datenempfangsvorrichtung 90 mit Dekomprimieren des
Kopfes durch Bezugnahme auf die originale Bezugsinformation α fort. Die
Datenempfangsvorrichtung 90 führt z. B. CRC (Cyclic Redundancy
Check) aus, um irgendeinen Kopfdekomprimierungsfehler zu erkennen.
Falls irgendein Kopfdekomprimierungsfehler erkannt wird, überträgt die Datenempfangsvorrichtung 90 ein
Paket zum Anfordern der Übertragung
der Aktualisierungsinformation. So ein Paket ist nachfolgend als "NACK-Paket" bezeichnet. Beim
Empfangen des NACK-Pakets fügt
die Datenübertragungsvorrichtung 80 wieder
die Aktualisie rungsinformation zu einem Paket zur Übertragung hinzu.
Deswegen kann die Datenempfangsvorrichtung 90 nicht richtig
den Kopf dekomprimieren, von dem Zeitpunkt an, wenn es misslingt,
das Paket mit der dazu hinzugefügten
Aktualisierungsinformation zu empfangen, bis zu dem Zeitpunkt, wenn
ein anderes Paket mit der dazu hinzugefügten Aktualisierungsinformation
empfangen wird.
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Unten
sind die Charakteristiken und Nachteile der oben beschriebenen zwei
Modi zur Kopfkomprimierung beschrieben, d. h. der zuverlässige Modus
und der optimistische Modus.
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In
dem zuverlässigen
Modus ist die Bezugsinformation immer richtig aktualisiert auf den Übertragungs-
und Empfangsseiten, dabei wird das Auftreten von Kopfdekomprimierungsfehlern
auf der Empfangsseite unterdrückt.
Jedoch wenn die Übertragungsseite
fortfährt
mit Übertragen
der Pakete mit der dazu hinzugefügten
Aktualisierungsinformation bis zum Empfangen des ACK-Pakets, wird
dadurch die Kopfkomprimierungseffizienz und die gesamte Datenübertragungseffizienz
herabgesetzt.
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In
dem optimistischen Modus fügt
die Übertragungsseite
die Aktualisierungsinformation nur zu einem Paket zum Übertragen
hinzu, sogar ohne Empfangen des ACK-Pakets, und komprimiert die Köpfe der
Pakete, die danach kommen durch Bezugnahme auf die aktualisierte
Bezugsinformation. Deswegen, falls die Datenempfangsvorrichtung 90 richtig die
Aktualisierungsinformation empfangen hat, kann eine hohe Kopfkomprimierungseffizienz
erreicht werden. Jedoch, falls die Datenempfangsvorrichtung 90 wegen Übertragungsfehler
die Aktualisierungsinformation nicht richtig empfangen hat, treten
fortwährend
Kopfdekomprimierungsfehler bis zum Empfangen der Aktualisierungsinformation
auf, dadurch wird die Datenübertragungseffizienz
beträchtlicherweise herabgesetzt.
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Um
das obige Problem zu lösen,
schaltet das Kopfkomprimierungsschema zwischen dem zuverlässigen Modus
und dem optimistischen Modus hin und her, da bei wird die Kopfkomprimierungseffizienz und
die Datenübertragungseffizienz
verbessert. Jedoch wie das Kopfkomprimierungsschema zu schalten
ist, ist bisher unklar geblieben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Deswegen
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung zu präsentieren, wie das Kopfkomprimierungsschema
zwischen dem zuverlässigen
Modus und dem optimistischen Modus zu schalten ist, und ein Verfahren
und Vorrichtung zur Kopfkomprimierung/Dekomprimierung zum Verbessern
der Kopfkomprimierungseffizienz und der Datenübertragungseffizienz während drahtloser Übertragung
bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung hat die folgenden Merkmale um das obige Ziel
zu erreichen.
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Ein
erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf eine
Kopfkomprimierungsvorrichtung zum Komprimieren eines Kopfes eines
zu übertragenden
Pakets durch Bezugnahme auf Bezugsinformation, die auch auf einer
Empfangsseite gehalten ist, wobei die Bezugsinformation diejenige
Information ist, die anzeigt, wie jedes in dem Kopf des Pakets gehaltene
Feld geändert
wird von dem in dem Kopf des vorherigen Pakets gehaltenen, und die
Vorrichtung weist auf: einen Bezugsinformations-Verwalter zum Speichern
und Verwalten der Bezugsinformation; einen Paketkomprimierer zum
Komprimieren des Kopfes des Pakets in einem spezifizierten Betriebsmodus
durch Bezugnahme auf die Bezugsinformation, und selektives Hinzufügen der
Aktualisierungsinformation zu dem komprimierten Paket zum Aktualisieren
der Bezugsinformation auf der Empfangsseite; einen Paketübertrager
zum Übertragen
des Pakets, das von dem Paketkomprimierer komprimiert worden ist;
einen Paketempfänger
zum Empfangen eines ACK-Pakets,
das anzeigt, dass die Bezugsinformation auf der Empfangsseite richtig
aktualisiert worden ist oder ein NACK-Paket zum Anfordern der Übertragung
der Aktualisierungsinformation wegen eines Kopfdekomprimierungsfehlers,
der auf der Empfangsseite auftrat; und eine Modus-Feststellungseinheit
zum Schalten des Betriebsmodus des Paketkomprimierers auf einen
zuverlässigen
Modus, wobei nachdem die Bezugsinformation der Kopfkomprimierungsvorrichtung
aktualisiert worden ist, der Paketkomprimierer die Aktualisierungsinformation
kontinuierlich hinzufügt,
bis das ACK-Paket empfangen wird, und auf einen optimistischen Modus,
wobei der Paketkomprimierer die Aktualisierungsinformation hinzufügt, wenn
die Bezugsinformation der Kopfkomprimierungsvorrichtung aktualisiert
wird und jedes Mal, wenn das NACK-Paket empfangen wird. Wenn der Betriebsmodus
der optimistische Modus ist und die Zahl der in einer Zeiteinheit
X empfangenen NACK-Pakete größer als
ein vorbestimmter Wert Y ist, die Modus-Feststellungseinheit den Betriebsmodus
auf den zuverlässigen
Modus schaltet, und wenn der Betriebsmodus der zuverlässige Modus
ist und die Zahl der in einer Zeiteinheit X empfangenen ACK-Pakete
größer als
ein vorbestimmter Wert Z ist, die Modus-Feststellungseinheit den
Betriebsmodus auf den optimistischen Modus schaltet.
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Gemäß dem ersten
Aspekt bestimmt die Übertragungsseite
die Übertragungsqualität basierend
auf dem Zustand der Aktualisierung der Bezugsinformation auf der
Empfangsseite. Wenn die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist, schaltet die Übertragungsseite
das Kopfkomprimierungsschema auf den zuverlässigen Modus. Wenn die Übertragungsqualität verbessert
ist, schaltet die Übertragungsseite das
Kopfkomprimierungsschema auf den optimistischen Modus. Somit kann
durch Schalten des Kopfkomprimierungsschemas auf der Übertragungsseite die
Kopfkomprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert werden. Mit anderen Worten, wird es möglich, Zeit und Kosten zu reduzieren,
die erforderlich sind zum Übertragen
eines Pakets, das nicht dekomprimiert werden kann und auch Komprimierungseffizienz
zu verbessern und in hohem Maße
Kosten zu reduzieren, die für
Paketübertragung
erforderlich sind.
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In
diesem Fall kann die Modus-Feststellungseinheit eine Veränderungsrate
der Zahl der in der Zeiteinheit X empfangenen NACK-Pakete oder ACK-Pakete
berechnen und die Zeiteinheit X vergrößern, wenn die Veränderungsrate
kleiner als ein vorbestimmter Wert A ist, und die Zeiteinheit X
verkleinern, wenn die Veränderungsrate
größer als
ein vorbestimmter Wert B ist.
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Wenn
somit bestimmt wird, dass die Übertragungsqualität stabil
ist seitdem NACK-Pakete oder ACK-Pakete mit ungefähr regelmäßiger Frequenz empfangen
wurden, verlängert
die Übertragungsseite
den Zeitabstand zwischen möglichen
Veränderungen
des Kopfkomprimierungsschemas und verkürzt andererseits den Zeitabstand.
Somit, in hohem Maße reagierend
auf die Veränderungen
in Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung,
schaltet die Übertragungsseite
das Kopfkomprimierungsschema, dadurch wird die Komprimierungseffizienz
und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert. Mit anderen Worten werden Kopfdekomprimierungsfehler
zur hohen Komprimierungseffizienz unterdrückt und deswegen können Übertragungskosten
reduziert werden.
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Ein
zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf eine
Kopfdekomprimierungsvorrichtung zum Dekomprimieren eines Kopfes
eines empfangenen Pakets durch Bezugnahme auf Bezugsinformation,
die auch auf einer Übertragungsseite
gehalten ist, wobei die Bezugsinformation diejenige Information
ist, die anzeigt, wie jedes in dem Kopf des Pakets gehaltene Feld
geändert
wird von dem in dem Kopf des vorherigen Pakets gehaltenen, und die Vorrichtung
weist auf: einen Bezugsinformations-Verwalter zum Speichern und
Verwalten der Bezugsinformation; einen Paketempfänger zum Empfangen des Pakets,
zu dem Aktualisierungsinformation wahlweise hinzugefügt ist,
zum Aktualisieren der Bezugsinformation; einen Paketdekomprimierer,
zu dem das von dem Paketempfänger
empfangene Paket geliefert wird, zum Aktualisieren der Bezugsinformation mithilfe
der Aktualisierungsinformation, und zum Dekomprimieren des Kopfes
des Pakets durch Bezugnahme auf die Bezugsinformation; einen Paketübertrager
zum Übertragen
eines ACK-Pakets, das anzeigt, dass die Bezugsinformation rich tig
aktualisiert worden ist, oder ein NACK-Paket zum Anfordern der Übertragung
der Aktualisierungsinformation, wenn ein Kopfdekomprimierungsfehler
in dem Paketdekomprimierer auftritt; eine Modus-Feststellungseinheit
zum Schalten des Betriebsmodus auf der Übertragungsseite auf einen
zuverlässigen
Modus, wobei nach Aktualisierung der Bezugsinformation auf der Übertragungsseite
die Übertragungsseite
die Aktualisierungsinformation kontinuierlich hinzufügt bis zum Empfangen
des ACK-Pakets, und auf einen optimistischen Modus, wobei die Übertragungsseite
die Aktualisierungsinformation hinzufügt, wenn die Bezugsinformation
auf der Übertragungsseite
aktualisiert wird und jedes Mal, wenn das NACK-Paket empfangen wird;
und eine Modus-Benachrichtigungseinheit zum Benachrichtigen an die Übertragungsseite über den
Betriebsmodus, der von der Modus-Feststellungseinheit ausgewählt ist.
Die Modus-Feststellungseinheit zählt
die Zahl der Kopfdekomprimierungsfehler, die in einer Zeiteinheit
X in dem Paketdekomprimierer auftraten. Wenn der Betriebsmodus der optimistische
Modus ist und die Zahl größer als
ein vorbestimmter Wert Y ist, schaltet die Modus-Feststellungseinheit den Betriebsmodus
auf einen zuverlässigen
Modus schaltet. Wenn der Betriebsmodus der zuverlässige Modus
ist und die Zahl kleiner als ein vorbestimmter Wert Z ist, schaltet
die Modus-Feststellungseinheit den Betriebsmodus auf den optimistischen
Modus.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt bestimmt die Empfangsseite die Übertragungsqualität basierend auf
dem Zustand des Auftretens von Kopfdekomprimierungsfehlern. Wenn
die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist, schaltet die Empfangsseite das Kopfkomprimierungsschema auf
der Übertragungsseite auf
den zuverlässigen
Modus. Wenn die Übertragungsqualität verbessert
ist, schaltet die Empfangsseite das Kopfkomprimierungsschema auf
den optimistischen Modus. Somit kann durch Schalten des Kopfkomprimierungsschemas
auf der Empfangsseite die Kopfkomprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert werden. Mit anderen Worten wird es möglich, Zeit und Kosten zu reduzieren,
die erforderlich sind zum Übertragen
eines Pakets, das nicht dekomprimiert werden kann, und auch Komprimierungseffizienz
zu verbes sern und in hohem Maße
Kosten zu reduzieren, die erforderlich sind zur Paketübertragung.
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In
diesem Fall kann die Modus-Feststellungseinheit eine Veränderungsrate
der Zahl in der Zeiteinheit X berechnen, und die Zeiteinheit X vergrößern, wenn
die Veränderungsrate
kleiner als ein vorbestimmter Wert A ist, und die Zeiteinheit X
verkleinern, wenn die Veränderungsrate
größer als
ein vorbestimmter Wert B ist.
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Wenn
somit bestimmt wird, dass die Übertragungsqualität stabil
ist seitdem Kopfdekomprimierungsfehler mit ungefähr regelmäßiger Frequenz auftreten, verlängert die
Empfangsseite den Zeitabstand zwischen möglichen Veränderungen des Kopfkomprimierungsschemas
auf der Übertragungsseite
und verkürzt
andererseits den Zeitabstand. Somit, in hohem Maße reagierend auf die Veränderung
in Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung, schaltet
die Empfangsseite das Kopfkomprimierungsschema der Übertragungsseite,
dabei wird die Komprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert. Mit anderen Worten werden Kopfdekomprimierungsfehler
zur hohen Komprimierungseffizienz unterdrückt und deswegen können Übertragungskosten
reduziert werden.
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Ein
dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf ein
Kopfkomprimierungsverfahren des Komprimierens eines Kopfes eines
zu übertragenden
Pakets durch Bezugnahme auf Bezugsinformation, die auch auf einer
Empfangsseite gehalten ist, wobei die Bezugsinformation diejenige
Information ist, die anzeigt, wie jedes in dem Kopf des Pakets gehaltene
Feld geändert
wird von dem in dem Kopf des vorherigen Paketes gehaltenen, und
das Verfahren weist auf: einen Paketkomprimierungsschritt des Komprimierens
des Kopfes des Pakets in einem spezifizierten Betriebsmodus durch
Bezugnahme auf die gespeicherte Bezugsinformation, und selektives
Hinzufügen
der Aktualisierungsinformation zu dem komprimierten Paket zum Aktualisieren
der Bezugsinformation auf der Empfangsseite; einen Paketübertragungsschritt
des Übertragens
des in dem Paket komprimierungsschritt komprimierten Pakets; einen
Paketempfangsschritt des Empfangens eines ACK-Pakets, das anzeigt,
dass die Bezugsinformation auf der Empfangsseite richtig aktualisiert
worden ist, oder eines NACK-Pakets zum Anfordern der Übertragung der
Aktualisierungsinformation wegen eines Kopfdekomprimierungsfehlers,
der auf der Empfangsseite auftrat; und einen Modus-Feststellungsschritt
des Schaltens des Betriebsmodus des Paketkomprimierungsschritts
auf einen zuverlässigen
Modus, wobei nach Aktualisierung der Bezugsinformation die Aktualisierungsinformation
kontinuierlich hinzugefügt
wird bis zum Empfang des ACK-Pakets, und auf einen optimistischen
Modus, wobei die Aktualisierungsinformation hinzugefügt wird,
wenn die Bezugsinformation aktualisiert wird und jedes Mal, wenn
das NACK-Paket empfangen wird. In dem Modus-Feststellungsschritt,
wenn der Betriebsmodus der optimistische Modus ist und die Zahl
der in einer Zeiteinheit X empfangenen NACK-Pakete größer als
ein vorbestimmter Wert Y ist, wird der Betriebsmodus auf den zuverlässigen Modus
geschaltet, und wenn der Betriebsmodus der zuverlässige Modus
ist und die Zahl der in der Zeiteinheit X empfangenen ACK-Pakete
größer als
ein vorbestimmter Wert Z ist, wird der Betriebsmodus auf den optimistischen
Modus geschaltet.
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Gemäß dem dritten
Aspekt bestimmt die Übertragungsseite
die Übertragungsqualität basierend
auf dem Zustand der Aktualisierung der Bezugsinformation auf der
Empfangsseite. Wenn die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist, schaltet die Übertragungsseite
das Kopfkomprimierungsschema auf den zuverlässigen Modus. Wenn die Übertragungsqualität verbessert
ist, schaltet die Übertragungsseite das
Kopfkomprimierungsschema auf den optimistischen Modus. Somit kann
durch Schalten des Kopfkomprimierungsschemas auf der Übertragungsseite die
Kopfkomprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert werden. Mit anderen Worten wird es möglich, Zeit und Kosten zu reduzieren,
die erforderlich sind, zum Übertragen
eines Pakets, das nicht dekomprimiert werden kann und auch Komprimierungseffizienz
zu verbessern und in hohem Maße
Kosten reduzieren, die erforderlich sind zur Paketübertragung.
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In
diesem Fall wird in dem Modus-Feststellungsschritt eine Veränderungsrate
der Zahl der in der Zeiteinheit X empfangenen NACK-Pakete oder ACK-Pakete
berechnet, und die Zeiteinheit X vergrößert wird, wenn die Veränderungsrate
kleiner als ein vorbestimmter Wert A ist, und verkleinert wird,
wenn die Veränderungsrate
größer als
ein vorbestimmter Wert B ist.
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Wenn
somit bestimmt wird, dass die Übertragungsqualität stabil
ist seitdem NACK-Pakete oder ACK-Pakete mit ungefähr regelmäßiger Frequenz empfangen
werden, verlängert
die Übertragungsseite
den Zeitabstand zwischen möglichen
Veränderungen
des Kopfkomprimierungsschemas und verkürzt andererseits den Zeitabstand.
Somit, in hohem Maße reagierend
auf die Veränderung
in Transportqualität während drahtloser Übertragung,
schaltet die Übertragungsseite
das Kopfkomprimierungsschema, dabei wird die Komprimierungseffizienz
und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung verbessert.
Mit anderen Worten werden Kopfdekomprimierungsfehler zur hohen Komprimierungseffizienz
unterdrückt
und deswegen können Übertragungskosten
reduziert werden.
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Ein
vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf ein
Kopfdekomprimierungsverfahren des Dekomprimierens eines Kopfes eines empfangenen
Pakets durch Bezugnahme auf Bezugsinformation, die auch auf einer Übertragungsseite
gehalten ist, wobei die Bezugsinformation diejenige Information
ist, die anzeigt, wie jedes in dem Kopf des Pakets gehaltene Feld
geändert
wird von dem in dem Kopf des vorherigen Pakets gehaltenen, und das
Verfahren weist auf: einen Paketempfangsschritt des Empfangens des
Pakets, zu dem Aktualisierungsinformation wahlweise hinzugefügt wird,
zum Aktualisieren der gespeicherten Bezugsinformation; einen Paketdekomprimierungsschritt,
zu dem das Paket, das in dem Paketempfangsschritt empfangen wurde,
geliefert wird, zum Aktualisieren der Bezugsinformation mithilfe
der Aktualisierungsinformation, und zum Dekomprimieren des Kopfes
des Pakets durch Bezugnahme auf die Bezugsinformation; einen Paketübertragungsschritt
des Übertragens
eines ACK-Pakets, das anzeigt, dass die Bezugsinformation richtig
aktualisiert worden ist, oder ein NACK- Paket zum Anfordern der Übertragung
der Aktualisierungsinformation, wenn ein Kopfdekomprimierungsfehler
in dem Paketdekomprimierungsschritt auftritt; einen Modus-Feststellungsschritt
des Schaltens des Betriebsmodus auf der Übertragungsseite auf einen zuverlässigen Modus,
wobei nach Aktualisierung der Bezugsinformation auf der Übertragungsseite
die Übertragungsseite
die Aktualisierungsinformation kontinuierlich hinzufügt bis zum
Empfangen des ACK-Pakets, und auf einen optimistischen Modus, wobei
die Übertragungsseite
die Aktualisierungsinformation hinzufügt, wenn die Bezugsinformation
auf der Übertragungsseite
aktualisiert wird und jedes Mal, wenn das NACK-Paket empfangen wird;
und einen Modus-Benachrichtigungsschritt des Benachrichtigens an
die Übertragungsseite über den
Betriebsmodus, der in dem Modus-Feststellungsschritt ausgewählt wird.
In dem Modus-Feststellungsschritt wird die Zahl der Kopfdekomprimierungsfehler,
die in einer Zeiteinheit X in dem Paketdekomprimierungsschritt auftraten,
gezählt,
und wenn der Betriebsmodus der optimistische Modus ist und die Zahl
größer als
ein vorbestimmter Wert Y ist, wird der Betriebsmodus auf den zuverlässigen Modus
geschaltet, und wenn der Betriebsmodus der zuverlässige Modus
ist und die Zahl kleiner als ein vorbestimmter Wert Z ist, wird
der Betriebsmodus auf den optimistischen Modus geschaltet.
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Gemäß dem vierten
Aspekt bestimmt die Empfangsseite die Übertragungsqualität basierend auf
dem Zustand des Auftretens von Kopfdekomprimierungsfehlern. Wenn
die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist, schaltet die Empfangsseite das Kopfkomprimierungsschema auf
der Übertragungsseite auf
den zuverlässigen
Modus. Wenn die Übertragungsqualität verbessert
ist, schaltet die Empfangsseite das Kopfkomprimierungsschema auf
den optimistischen Modus. Somit kann durch Schalten des Kopfkomprimierungsschemas
auf der Empfangsseite die Kopfkomprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert werden. Mit anderen Worten wird es möglich, Zeit und Kosten zu reduzieren,
die erforderlich sind zur Übertragung
eines Pakets, das nicht dekomprimiert werden kann, und auch Komprimierungseffizienz
zu verbes sern und in hohem Maße
Kosten zu reduzieren, die erforderlich sind zur Paketübertragung.
-
In
diesem Fall wird in dem Modus-Feststellungsschritt eine Veränderungsrate
der Zahl in der Zeiteinheit X berechnet, und die Zeiteinheit X vergrößert wird,
wenn die Veränderungsrate
kleiner als ein vorbestimmter Wert A ist, und verkleinert wird,
wenn die Veränderungsrate
größer als
ein vorbestimmter Wert B ist.
-
Wenn
somit bestimmt wird, dass die Übertragungsqualität stabil
ist seitdem Kopfdekomprimierungsfehler mit ungefähr regelmäßiger Frequenz auftreten, verlängert die
Empfangsseite den Zeitabstand zwischen möglichen Veränderungen des Kopfkomprimierungsschemas
auf der Übertragungsseite
und verkürzt
andererseits den Zeitabstand. Somit, in hohem Maße reagierend auf die Veränderungen
in Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung,
schaltet die Empfangsseite das Kopfkomprimierungsschema der Übertragungsseite,
dabei wird die Komprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert. Mit anderen Worten werden Kopfdekomprimierungsfehler
zur hohen Komprimierungseffizienz unterdrückt und deswegen können Übertragungskosten reduziert
werden.
-
Diese
und andere Ziele und Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden offensichtlicher werden mit der folgenden detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn im Zusammenhang mit
den begleitenden Figuren genommen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Datenübertragungsvorrichtung und
einer Datenempfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein Diagramm zum Demonstrieren eines dreistufigen Handshakes, der
ausgeführt
wird, wenn ein Kopfkomprimierungsschema umgeschaltet wird;
-
3 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Datenübertragungsvorrichtung und
einer Datenempfangsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
4A ist
ein Diagramm, das ein Kommunikationsnetzwerk ohne drahtlose Kommunikation
darstellt;
-
4B ist
ein Diagramm, das ein Kommunikationsnetzwerk mit drahtloser Kommunikation
darstellt;
-
5 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer herkömmlichen Datenübertragungsvorrichtung
und einer herkömmlichen
Datenempfangsvorrichtung, die ROHC benutzen, darstellt;
-
6 ist
ein Folgediagramm von ROHC;
-
7 ist
ein Folgediagramm eines zuverlässigen
Modus;
-
8 ist
ein normales Folgediagramm eines optimistischen Modus; und
-
9 ist
ein abnormales Folgediagramm des optimistischen Modus.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Unten
beschrieben sind eine Datenübertragungsvorrichtung
und eine Datenempfangsvorrichtung gemäß jeder Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, Komprimierungseffizienz und Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
durch dynamisches Umschalten eines Kopfkomprimierungsschemas abhängig von
der Qualität
eines Übertragungswegs oder
des Zustands einer Vorwärts-Rückwärtsverzögerungszeit
(roundtrip delay time) zu verbessern. Die Datenübertragungsvorrichtung gemäß jeder
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung überträgt jedes
Paket nach Komprimieren des Kopfes davon. In diesem Sinn kann die
Datenübertragungsvorrichtung angesehen
werden als eine Datenkomprimierungsvorrichtung oder eine Kopfkomprimierungsvorrichtung.
Auch die Datenempfangsvorrichtung gemäß jeder Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dekomprimiert den Kopf jedes empfangenen
Pakets. In diesem Sinn kann die Datenempfangsvorrichtung angesehen
werden als eine Datendekomprimierungsvorrichtung oder eine Kopfdekomprimierungsvorrichtung.
Es sei darauf hingewiesen, dass unten ein Fall von in einer Richtung
verlaufenden Kommunikation von der Datenübertragungsvorrichtung zu der
Datenempfangsvorrichtung beschrieben ist, aber die Beschreibung
kann auch angewandt werden für
die in beiden Richtungen verlaufende Kommunikation, die ausgeführt wird
durch zwei Vorrichtungen, von denen jede Übertragungs- und Empfangsfähigkeiten
aufweist und jede mit einem Netzwerk verbunden ist.
-
(Erste Ausführungsform)
-
1 ist
eine Datenübertragungsvorrichtung und
eine Datenempfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 1 enthält eine
Datenübertragungsvorrichtung 1 eine
Paketeingabeeinheit 11, einen Paketkomprimierer 12,
einen Paketübertrager 13,
einen ACK/NACK-Paketempfänger 14,
einen Bezugsinformationsverwalter 15 und eine Modus-Feststellungseinheit 31.
Eine Datenempfangsvorrichtung 2 enthält einen Paketempfänger 21,
einen Paketdekomprimierer 22, eine Paketausgabeeinheit 23,
einen ACK/NACK-Paketübertrager 24 und
einen Bezugsinformationsverwalter 25.
-
Der
Bezugsinformationsverwalter 15 und der Bezugsinformationsverwalter 25 speichern
und verwalten jeder dieselbe Bezugsinformation. Hier ist die Bezugsinformation
Information, die eine Veränderung
in jedem Feld, das in dem Kopf des Pakets enthalten ist, gegenüber demjenigen,
das in dem Kopf des vorhergehenden Pakets enthalten ist, anzeigt. Die
Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 15 gespeichert
ist, wird verwiesen zum Komprimieren des Kopfes des Pakets. Die
Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 25 gespeichert
ist, wird verwiesen zum Dekomprimieren des Kopfes des empfangenen
Pakets.
-
Die
Paketeingabeeinheit 11 empfängt Daten, in Einheit von einem
Paket und liefert es an den Paketkomprimierer 12. Der Paketkomprimierer 12 bezieht
sich auf die Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 15 gespeichert
ist, um den Kopf des gelieferten Pakets zu komprimieren. Die Modus-Feststellungseinheit 31 gibt
ein Modus-Schaltsignal 51 aus. Durch dieses Schaltsignal 51 wird
das Kopfkomprimierungsschema, das durch den Paketkomprimierer 12 angenommen
ist, auf entweder einem von dem zuverlässigen Modus oder dem optimistischen
Modus, wie in dem Abschnitt des Stands der Technik beschrieben,
geschaltet. Der Paketübertrager 13 überträgt das Paket,
das durch den Paketkomprimierer 12 komprimiert wurde, an
die Datenempfangsvorrichtung 2.
-
Wenn
der zuverlässige
Modus angenommen ist, aktualisiert der Paketkomprimierer 12 die
Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 15 gespeichert
ist, und fügt
dann Aktualisierungsinformation zu jedem Paket hinzu, bis zum Empfangen
einer Benachrichtigung über
das Empfangen eines ACK-Pakets von dem ACK/NACK-Paketempfänger 14.
Hier ist das ACK-Paket ein Paket, das anzeigt, dass die Bezugsinformation
in der Datenempfangsvorrichtung 2 richtig aktualisiert
worden ist, und die Aktualisierungsinformation ist Information zum
Aktualisieren der Bezugsinformation auf der Empfangsseite. Auch
der Paketkomprimierer 12 bezieht sich auf die aktualisierte
Bezugsinformation um den Kopf des Pakets mit der dazu hinzugefügten Aktualisierungsinformation
zu komprimieren und die Pakete, die danach kommen.
-
Wenn
der optimistische Modus angenommen ist, aktualisiert der Paketkomprimierer 12 die Bezugsinformation,
die in dem Bezugsinformationsverwalter 15 gespeichert ist,
fügt dann
die Aktualisierungsinformation nur zu einem Paket hinzu und gibt danach
Pakete ohne Hinzufügen
der Aktualisierungsinformation dazu aus. Falls dann eine Benachrichtigung über das
Empfangen eines NACK-Pakets von dem ACK/NACK-Paketempfänger 14 empfangen
wird, fügt
der Paketkomprimierer 12 die Aktualisierungsinformation
zu dem nächsten
Paket hinzu. Hier ist das NACK-Paket ein Paket zum Anfordern der Übertragung
der Aktualisierungsin formation, das Paket, das übertragen wird, wenn die Datenempfangsvorrichtung 2 einen
Kopfdekomprimierungsfehler erkennt. Der Paketkomprimierer 12 bezieht
sich auf die aktualisierte Bezugsinformation, um den Kopf des Pakets
mit der dazu hinzugefügten
Aktualisierungsinformation zu komprimieren und die Köpfe der Pakete,
die danach kommen.
-
Der
Paketkomprimierer 12 nimmt ein willkürliches Schema an, um zu wissen,
wann die Bezugsinformation aktualisiert werden sollte. Als Beispiel kann
der Paketkomprimierer 12 das Paket analysieren um zu bestimmen,
ob die Bezugsinformation aktualisiert werden sollte oder nicht.
Alternativ kann die Aktualisierung der Bezugsinformation spezifiziert werden,
wenn das Paket an die Paketeingabeeinheit 11 eingegeben
wurde.
-
Der
Paketempfänger 21 empfängt das
Paket, das von der Datenübertragungsvorrichtung 1 übertragen
wird, und liefert es an den Paketdekomprimierer 22. Der
Paketdekomprimierer 22 dekomprimiert den Kopf des empfangenen
Pakets durch Bezugnahme auf die Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 25 gespeichert
ist, und gibt das Paket an die Paketausgabeeinheit 23 aus. Die
Paketausgabeeinheit 23 gibt das Paket, das den dekomprimierten
Kopf enthält,
aus.
-
Wenn
das Paket mit der dazu hinzugefügten Aktualisierungsinformation
empfangen wird, aktualisiert der Paketdekomprimierer 22 die
Bezugsinformation, die in dem Bezugsinformationsverwalter 25 gespeichert
ist, und benachrichtigt den ACK/NACK-Paketübertrager 24 über die
Aktualisierung. Nach Dekomprimierung führt der Paketdekomprimierer 22 z.
B. CRC aus, wie in dem obigen Dokument beschrieben ("draft-ietf-rohc-rtp-00.txt
29 June 2000"),
zum Überprüfen, ob
der Kopf richtig dekomprimiert worden ist, oder nicht. Wenn irgendein
Dekomprimierungsfehler in dem Kopf erkannt wird, benachrichtigt
der Paketdekomprimierer 22 den ACK/NACK-Paketübertrager 24 über den
Fehler.
-
Der
ACK/NACK-Paketübertrager 24 überträgt basierend
auf der Benachrichtigung von dem Paketdekomprimierer 22,
entweder das ACK-Paket, das anzeigt, dass die Bezugsinformation
richtig aktualisiert worden ist, oder das NACK-Paket zum Anfordern
der Übertragung
der Aktualisierungsinformation, an die Datenübertragungsvorrichtung 1.
-
Der
ACK/NACK-Paketempfänger 14 empfangt
das ACK-Paket oder das NACK-Paket,
das von dem ACK/NACK-Paketempfänger 14 übertragen wurde,
und gibt das ACK/NACK-Paket an den Paketkomprimierer 12 und
die Modus-Feststellungseinheit 31 aus.
-
Die
Modus-Feststellungseinheit 31 bestimmt basierend auf dem
ACK-Paket oder dem NACK-Paket, das von dem ACK/NACK-Paketempfänger 14 empfangen
wurde, welcher von dem zuverlässigen Modus
und dem optimistischen Modus in dem Paketkomprimierer 12 angenommen
werden sollte.
-
Wenn
die Datenübertragungsvorrichtung 1 und
die Datenempfangsvorrichtung 2 beide in dem optimistischen
Modus sind, zählt
die Modus-Feststellungseinheit 31 die Zahl der NACK-Pakete,
die während
einer Zeiteinheit X durch den ACK/NACK-Paketempmnger 14 empfangen
wurden. Die Zahl von NACK-Paketen
entspricht der Zahl von Kopfdekomprimierungsfehlern, die in der
Datenempfangsvorrichtung 2 auftraten. Wenn die Zahl von
NACK-Paketen, die während
der Zeiteinheit X empfangen wurden, größer ist als ein vorbestimmter
Wert Y, bestimmt die Modus-Feststellungseinheit 31, dass
die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist, und gibt das Modus-Schaltsignal 51 zum Befehl des
Schaltens auf den zuverlässigen
Modus aus.
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Andererseits,
wenn die Datenübertragungsvorrichtung 1 und
die Datenempfangsvorrichtung 2 beide in dem zuverlässigen Modus
sind, zählt
die Modus-Feststellungseinheit 31 die
Zahl der ACK-Pakete, die während
der Zeiteinheit X durch den ACK/NACK-Paketempfänger 14 empfangen
wurden. Die Zahl der ACK-Pakete entspricht der Zahl von Bezugsinformationsaktualisierungen,
die in der Datenempfangsvorrichtung 2 richtig ausgeführt wurden. Wenn
die Zahl von ACK-Paketen, die während
der Zeiteinheit X empfangen wurden, größer ist als ein vorbestimmter
Wert Z, bestimmt die Modus-Feststellungseinheit 31, dass
die Übertragungsqualität verbessert
ist, und gibt das Modus-Schaltsignal 51 zum Befehl des
Schaltens auf den optimistischen Modus aus.
-
Der
Paketkomprimierer 12 schaltet das Kopfkomprimierungsschema
zwischen dem zuverlässigen
Modus und dem optimistischen Modus hin und her, basierend auf dem
Modus-Schaltsignal 51, das von der Modus-Feststellungseinheit 31 ausgegeben wurde.
Für dieses
Schalten führt
der Paketkomprimierer 12 ein Handshake in drei Schritten
aus, wie im Detail unten beschrieben, um das Schalten des Kopfkomprimierungsschemas
in dem Paketkomprimierer 12 zu bestätigen, und schaltet dann das
Kopfkomprimierungsschema, um es durch sich selbst anzunehmen. In
dem ersten Schritt des Handshakes in drei Schritten, wird die Schaltbefehlsinformation
von der Datenübertragungsvorrichtung 1 an
die Datenempfangsvorrichtung 2 übertragen. In dem zweiten Schritt
wird ein Paket zum Bestätigen
des Schaltens des Kopfkomprimierungsschemas von der Datenempfangsvorrichtung 2 an
die Datenübertragungsvorrichtung 1 übertragen.
In dem dritten Schritt wird ein Paket, das durch das geschaltete
Kopfkomprimierungsschema komprimiert wurde, von der Datenübertragungsvorrichtung 1 an
die Datenempfangsvorrichtung 2 übertragen.
-
2 ist
ein Diagramm, zum beispielhaften Demonstrieren des dreistufigen
Handshakes, das ausgeführt
wird, zum Schalten des Kopfkomprimierungsschemas. In diesen Beispiel
wird das Kopfkomprimierungsschema von dem optimistischen Modus auf
den zuverlässigen
Modus geschaltet, sowohl in der Datenübertragungsvorrichtung 1 als
auch in der Datenempfangsvorrichtung 2. Vor dem Schalten
ist jedes Paket in dem optimistischen Modus übertragen worden. Wenn bestimmt
wird, dass das Kopfkomprimierungsschema geschaltet werden soll, überträgt die Datenübertragungsvorrichtung 1 eine
Schaltbefehlsinformation 61 zum Schalten des Kopfkomprimierungsschemas.
Die Datenübertragungsvorrichtung 1 kann
diese Schaltbefehlsinformation 61 durch Hinzufügen von
ihr an das Paket, das Daten enthält, übertragen,
oder durch Benutzen eines Steuerpakets, das keine Daten enthält. Nach Übertragung
der Schaltbefehlsinformation 61 wartet die Datenübertragungsvorrichtung 1 bis
zum Empfangen eines Schaltbestätigungspakets 62.
Beim Empfangen der Schaltbefehlsinformation 61 schaltet
die Datenempfangsvorrichtung 2 ihr eigenes Kopfkomprimierungsschema,
und überträgt auch
das Schaltbestätigungspaket 62 an
die Datenübertragungsvorrichtung 1. Nach
Empfang des Schaltbestätigungspakets 62 nimmt
die Datenübertragungsvorrichtung 1 das
geschaltete Kopfkomprimierungsschema an, d. h. sie arbeitet in dem
zuverlässigen
Modus zur Paketübertragung.
-
Das
dreistufige Handshake ist im Detail in dem obigen Dokument beschrieben ("draft-ietf-rohc-rtp-00.txt
29 June 2000").
Alternativ kann jedes andere Verfahren zum Schalten des Kopfkomprimierungsschemas
in der Datenübertragungsvorrichtung 1 und
der Datenempfangsvorrichtung 2 angenommen werden.
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Wie
oben, gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
genannt, bestimmt die Übertragungsseite die Übertragungsqualität basierend
auf dem Zustand der Aktualisierung der Bezugsinformation auf der Empfangsseite,
und schaltet das Kopfkomprimierungsschema auf den zuverlässigen Modus,
wenn die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist und auf den optimistischen Modus, wenn sie verbessert ist. Somit
kann durch Schalten des Kopfkomprimierungsschemas auf der Übertragungsseite
Kopfkomprimierungseffizienz und Übertragungsqualität während drahtloser
Kommunikation verbessert werden.
-
(Beispielmodifizierung der ersten Ausführungsform)
-
In
der ersten Ausführungsform
hat die Zeiteinheit X, die durch die Modus-Feststellungseinheit 31 verwiesen
wird, keine Begrenzung. Deswegen kann der Wert der Zeiteinheit X
dynamisch variiert werden abhängig
von der Zahl von empfangenen ACK-Paketen oder NACK-Paketen.
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Die
Modus-Feststellungseinheit gemäß einer Beispielmodifizierung
der ersten Ausführungsform zählt die
Zahl von empfangenen ACK-Paketen oder NACK-Paketen und teilt auch die gezählte Zahl
durch die Zahl, die vorher gezählt
wurde, dabei wird die Veränderungsrate
in der Zahl der empfangenen Pakete berechnet. Wenn die berechnete
Veränderungsrate
kleiner ist als ein vorbestimmter Wert A, bestimmt die Modus-Feststellungseinheit,
dass die Übertragungsqualität stabil
ist und vergrößert den Wert
der Zeiteinheit X. Andererseits, wenn die berechnete Veränderungsrate
größer ist
als ein vorbestimmter Wert B, bestimmt die Modus-Feststellungseinheit, dass die Übertragungsqualität häufig variiert wird
und vermindert den Wert der Zeiteinheit X. Es sei darauf hingewiesen,
dass die Veränderungsrate in
der Zahl der Pakete nicht beschränkt
ist auf den Wert, der berechnet wurde durch Teilung, wie oben beschrieben,
aber es kann ein Wert berechnet werden basierend auf der Historie
der Zahl der empfangenen Pakete, die gespeichert ist.
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Somit
verlängert
in der vorliegenden Beispielmodifizierung die Übertragungsseite den Zeitabstand
zwischen möglichen
Veränderungen
in dem Kopfkomprimierungsschema, wenn bestimmt wird, dass die Übertragungsqualität stabil
ist und verkürzt andererseits
den Zeitabstand. Somit, in hohem Maße reagierend auf die Veränderung
in Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung,
schaltet die Übertragungsseite
das Kopfkomprimierungsschema, dabei wird die Komprimierungseffizienz
und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert.
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(Zweite Ausführungsform)
-
3 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Datenübertragungsvorrichtung und
einer Datenempfangsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. In 3 enthält eine
Datenübertragungsvorrichtung 3 einen
Modus-Veränderungsanforderungsempfänger 41 und
eine Datenempfangsvorrichtung 4 enthält eine Modus-Feststellungseinheit 32 und
einen Mo dus-Veränderungsanforderungsübertrager 42.
In der zweiten Ausführungsform
bestimmt die Datenempfangsvorrichtung 4 das Schalten des
Kopfkomprimierungsschemas, welches unterschiedlich von der ersten
Ausführungsform
ist, in der die Datenübertragungsvorrichtung 1 das
Schalten bestimmt. In der zweiten Ausführungsform sind die Komponenten, die
dieselben sind, wie jene in der ersten Ausführungsform mit denselben Referenznummern
bereitgestellt und hier nicht beschrieben.
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Wenn
irgendein Kopfdekomprimierungsfehler erkannt wird, benachrichtigt
der Paketdekomprimierer 22 auch die Modus-Feststellungseinheit 32 über den
Fehler. Die Modus-Feststellungseinheit 32 zählt die
Zahl von Kopfdekomprimierungsfehlern, die während der Zeiteinheit X in
dem Paketdekomprimierer 22 auftraten, und arbeitet dann
wie folgt.
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Wenn
die Datenübertragungsvorrichtung 3 und
die Datenempfangsvorrichtung 4 beide in dem optimistischen
Modus sind, wenn die gezählte
Zahl von Kopfdekomprimierungsfehlern größer ist als der vorbestimmte
Wert Y, bestimmt die Modus-Feststellungseinheit 32, dass
die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist, und gibt ein Modus-Schaltsignal 52a zum Schalten auf
den zuverlässigen
Modus aus.
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Andererseits
sind die Datenübertragungsvorrichtung 3 und
die Datenempfangsvorrichtung 4 beide in dem zuverlässigen Modus,
wenn die gezählte
Zahl von Kopfdekomprimierungsfehlern kleiner ist als der vorbestimmte
Wert Z, bestimmt die Modus-Feststellungseinheit 32, dass
die Übertragungsqualität verbessert
ist, und gibt das Modus-Schaltsignal 52a zum Schalten auf
den optimistischen Modus aus.
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Wenn
die Modus-Feststellungseinheit 31 das Modus-Schaltsignal 52a ausgibt, überträgt der Modus-Veränderungsanforderungsübertrager 42 ein Paket,
das die Information über
das Modus-Schaltsignal 52a enthält. Der Modus- Veränderungsanforderungsempfänger 41 empfängt das
Paket, das von dem Modus-Veränderungsanforderungsübertrager 42 übertragen
wurde, und gibt ein Modus-Schaltsignal 52b aus, das denselben
Wert aufweist, wie den von dem Modus-Schaltsignal 52a an den Paketkomprimierer 12.
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Der
Paketkomprimierer 12 schaltet das Kopfkomprimierungsschema
basierend auf dem Modus-Schaltsignal 52b, das von dem Modus-Veränderungsanforderungsempfänger 41 ausgegeben
wurde. Für
dieses Schalten, wie auch bei der ersten Ausführungsform, wird z. B. das
dreistufige Handshake ausgeführt.
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Wie
oben gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
genannt, bestimmt die Empfangsseite die Übertragungsqualität basierend
auf dem Zustand vom Auftreten von Kopfdekomprimierungsfehlern. Falls
bestimmt wird, dass die Übertragungsqualität herabgesetzt
ist, wird das Kopfkomprimierungsschema auf der Übertragungsseite auf den zuverlässigen Modus
geschaltet und, falls verbessert, auf den optimistischen Modus.
Somit wird das Kopfkomprimierungsschema auf der Übertragungsseite durch die Empfangsseite
geschaltet, dabei werden die Kopfkomprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser
Kommunikation verbessert.
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Hier
ist Beispielmodifizierung nur für
die erste Ausführungsform
genannt. Jedoch kann ähnliche Beispielmodifizierung
auch angewandt werden für die
zweite Ausführungsform.
Das heißt,
hinsichtlich des Werts der Zahl von Kopfdekomprimierungsfehlern
in der Datenempfangsvorrichtung oder des Werts der Vorwärts-Rückwärtsverzögerungszeit (roundtrip delay
time), vergrößert die
Modus-Feststellungseinheit
die Zeiteinheit X, wenn die Veränderungsrate
in dem Wert kleiner ist als der vorbestimmte Wert A, und verringert
die Zeiteinheit X, wenn die Veränderungsrate
größer ist
als der vorbestimmte Wert B. In jeder Beispielmodifizierung, im
hohen Maße
reagierend auf die Veränderung
in Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung, schaltet
die Übertragungs-
oder Empfangsseite das Kopfkomprimierungsschema, dadurch wird die
Komprimierungseffizienz und die Übertragungsqualität während drahtloser Übertragung
verbessert.