DE60214796T2

DE60214796T2 - Paketkopfkompression

Info

Publication number: DE60214796T2
Application number: DE2002614796
Authority: DE
Inventors: Daiji Yokohama-shi Ido; Koji Machida-shi Imura; Akihiro Sakai-shi Miyazaki; Koichi Katano-shi Hata; Carsten Burmeister
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: JP2003008644A; DE60214796D1; EP1718025A1; EP1271886B1; CN1392712A; EP1271886A2; US20020191614A1; EP1271886A3; US7295575B2; JP3600189B2; CN100425034C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets und auf ein Verfahren zum Senden eines Pakets, und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets und ein Verfahren zum Senden eines Pakets, die für drahtlose Kommunikation geeignet sind.
Unter den üblichsten Protokollen (Kommunikationsregeln), die zum Senden von Paketen im Internet zur Zeit verwendet werden, sind das RTP (Real-time Transport Protocol), UDP (User Data Protocol), und IP (Internet Protocol). In Paketübertragung werden diese Protokolle üblicherweise in Kombination verwendet, und diese Protokolle wurden darüber hinaus von der IETF (Internet Engineering Task Force) standardisiert.
In jedem der oben erwähnten Protokolle wird Information, wie unten beschrieben, an die Sendedaten angefügt, damit ein Paketkopf ein Paket bildet. Nämlich werden im RTP eine Sequenznummer (hierin "SN" wenn nötig), die die Ordnung der Daten kennzeichnet, und ein Timestamp (Zeitstempel, hierin "TS" wenn nötig), der die Zeitinformation ist, an die Daten angefügt, um ein RTP-Paket zu bilden.
Anschließend wird im UDP die Portnummer des Empfangsendpunkts an das RTP-Paket angefügt, um ein UDP-Paket zu bilden. Darüber hinaus wird im IP die Internetadresse (IP-Adresse) des Empfangsendpunkts an ein UDP-Paket angefügt, um ein IP-Paket zu bilden, das danach zum Endpunkt übertragen wird.
Unter den durch RTP, UDP, und IP angefügten Paketköpfen verändern sich der TS und die SN jedes Mal, dass ein Paket übertragen wird, und sind somit dynamische Information, während die übrige Information statische Information (STATIC Information) ist, die nach Übertragungsbeginn unveränderlich wird.
Ein solcher Paketkopf wird durch jedes Protokoll gegeben, so dass, wenn mehrere Protokolle in Kombination verwendet werden, der Paketkopfteil lang wird und die Paketübertragungsrate sinkt. Aus diesem Grund gibt es Paketkopfkomprimierungsverfahren, die den Paketkopf komprimieren und dann ein Paket übertragen, um die Paketübertragungsrate zu verbessern.
Das Verfahren zum Komprimieren jedes durch RTP, UDP, und IP angefügten Paketkopfes ist von der IETF in RFC (Request for Comments) 2508 vorgeschrieben. Die in RFC2508 vorgeschriebenen Komprimierungsverfahren eines Paketkopfs sind hauptsächlich für Paketübertragung über drahtgebundene Netzwerke, wie das Internet, geeignet.
Im Gegensatz dazu ist das ROHC (RObust Header Compression) ein Komprimierungsverfahren eines Paketkopfs, das für drahtlose Paketübertragung, wie in einem Mobilfunknetzwerk verwendet, von der IETF derzeit vorgeschlagen wird. Da die Fehlerhäufigkeitsrate in einem drahtlosen Netzwerk dazu neigt, höher zu sein als in einem drahtgebundenen Netzwerk, umfasst dieses Komprimierungsverfahren eines Paketkopfs eine hohe Ausfallsicherheit für die Fehler, die während der Übertragung vorkommen.
Da die Bandfrequenz, die ein drahtloses Netzwerk benutzen kann, auch enger als die eines drahtgebundenen Netzwerks ist, setzt ROHC ein höheres Paketkopfkomprimierungsverhältnis als die in RFC2508 vorgeschriebenen Komprimierungsverfahren. Übrigens ist ROHC unter RFC3095 standardisiert.
In ROHC gibt es zwei Paketkopftypen, wie in 1A und 1B gezeigt, die jeweils als unkomprimiertes Paket (IR) und komprimiertes Paket (SO) bezeichnet sind. Der Paketkopf eines in 1A gezeigten IR-Pakets umfasst die Parameter, die während der Kommunikation unverändert bleiben (IP-Adressen, Portnummern, usw.: statische Information), Parameter, die während der Kommunikation variieren (SN, TN, usw.), und CRC (Cyclic Redundancy Examine) Bits, die überprüfen, ob der Paketkopf, wenn er am Empfänger dekomprimiert wurde, korrekt dekomprimiert wurde.
Die statische Information, TS, und SN werden oft in vorbestimmten Abständen übertragen. Das in 1B gezeigte komprimierte Paket umfasst keine IP-Adresse, Portnummer, TS, oder ΔTS (TS-Erhöhung), sondern eine komprimierte Sequenznummer (hierin "SN' " wenn nötig) und CRC-Bits. Die SN' ist in den mehreren unteren Bits der originalen 16-Bit SN zu finden.
Spezifisch komprimiert ROHC einen Paketkopf wie folgt. Ein unkomprimierter Paketkopf, umfassend eine IP-Adresse und eine Portnummer, wird nicht je Übertragungseinheit übertragen, sondern in vorbestimmten Abständen. Wenn ein konsistentes Muster zwi schen der SN-Erhöhung und der TS-Erhöhung vorkommt, wird nur die SN übertragen, und die TS-Erhöhung wird aus der SN-Erhöhung am Empfänger berechnet.
Darüber hinaus werden in Bezug auf die SN nur einige untere Bits in einem SO-Paket übertragen, und nur wenn ein Übertrag vorkommt werden die sämtlichen Bits einer SN übertragen. In diesem Fall komprimiert der Sender ein Paket in Bezug auf Referenzinformation namens Kontext, wobei der Empfänger mittels desselben Kontexts, wie derjenige, der vom Sender benutzt wird, den Paketkopf dekomprimiert. Die Referenzinformation bezieht sich hierin auf vorher übertragene Paketkopfinformationen.
Wenn ein hierin beschriebenes unkomprimiertes Paket oder komprimiertes Paket übertragen wird, wird eine CID (Kontextkennung), die den Datentyp kennzeichnet, an den Anfang des Pakets angefügt.
Ein Paket wird mit einer solchen dazu angefügten CID übertragen, und der Empfänger bezieht sich auf diese am Sender an das Paket angefügte CID und identifiziert die Pakete, die dieselbe CID aufweisen, als Pakete eines selben Medientyps, wodurch Pakete per Medientyp unterschieden und Daten einer Vielzahl von Medientypen mittels eines Kanals übertragen werden.
Zum Beispiel, wenn zwei Datenmedientypen über einem Kanal übertragen werden, umfassen die Sprach- und Bilddaten je separate Kontexte und es wird eine unterschiedliche CID per Datenstrom angefügt und übertragen.
2 ist eine Zeichnung, die eine Muster-CID zeigt. In 2 umfasst jedes zu sendende RTP-Paket einen separaten Kontext für jeden Medientyp wie Video und Audio. In anderen Worten unterscheiden sich zwischen den Video- und Audiodaten die statische und dynamische Information, die bei der Datenübertragung verwendet werden.
Statische Information bezieht sich hierin auf Informationen, die nicht variieren, wenn bestimmte Daten gesendet werden, und spezifische Beispiele sind die IP-Adresse der Übertragungsquelle, die IP-Adresse des Ziels, die Portnummer der Übertragungsquelle, die Portnummer des Übertragungsziels, usw. Auf der anderen Seite bezieht sich dynamische Information hierin auf Informationen, die paketweise variieren, wenn bestimmte Daten gesendet werden, und spezifische Beispiele sind die SNs in Paketen usw.
2 zeigt einen Fall, wobei die Daten zweier unterschiedlicher Medientypen, Video und Audio, aus unterschiedlichen IP-Adressen zu einer selben IP-Adresse gesendet werden. Hier ist die IP-Adresse der Übertragungsquelle für die Videodaten "133.0.0.1", während die IP-Adresse der Übertragungsquelle für die Audiodaten "133.0.1.127" ist. Somit variieren die IP-Adressen der Übertragungsquelle. Allerdings ist die IP-Adresse des Ziels "133.100.100.100" für sowohl Video- als auch Audiodaten.
Die Portnummern der Übertragungsquelle variieren, wobei "56" für die Videodaten ist, und "60" für die Audiodaten. Darüber hinaus variieren die Portnummern des Übertragungsziels, wobei "120" für die Videodaten ist und "122" für die Audiodaten.
Die Video- und Audiodaten werden jeweils in eine Vielzahl von Paketen getrennt und übertragen, und eine SN wird an jedes Paket angefügt, um die Ordnung der Pakete zu kennzeichnen. Darüber hinaus, mit Bezug auf die SN, wird eine unterschiedliche Nummer per CID zugeteilt.
Zum Beispiel werden für die Videodaten mit einer CID = "2", die SN = "1", "2", "3", "4", ..., und für die Audiodaten, mit einer CID = "5", die SN = "64", "65", "66", "67", ... verwendet.
Ein Fall, wobei eine feste CID an ein Paket angefügt wird, wird beschrieben. 3A und 3B sind Musterdiagramme, die die Paketkonfigurationen zeigen. 3 zeigt den Inhalt von jedem Bit eines Paketbytes in der horizontalen Richtung, und Pakete auf einer Byte-Basis in der vertikalen Richtung.
Ohne Rücksicht auf ein komprimiertes oder unkomprimiertes Paket, wird ein 1-Byte-Paketkopf, der eine CID umfasst, an den Anfang eines Pakets angefügt. 3A ist eine Musterkonfiguration, wobei eine 4-bit CID in einem 1-Byte-Paketkopf enthalten ist. In 3 werden die unteren Bits in dem 1-Byte-Paketkopf das CID-Feld, das eine CID beinhaltet. Zum Beispiel, wenn eine CID "5" ist, "0101", was eine binäre Form von "5" ist, wird in das CID-Feld aufgenommen. 3B zeigt den Fall eines Pakets mit einer CID = "5". Ein Paket wird nach dem zweiten Byte aufgenommen. Ein aufzunehmendes Paket kann entweder ein komprimiertes oder unkomprimiertes Paket sein.
Als nächstes wird die Konfiguration eines komprimierten Pakets beschrieben. 4A, 4B und 4C zeigen den Inhalt in jedem Bit eines Paketbytes in der horizontalen Richtung, und Pakete auf einer Byte-Basis in der vertikalen Richtung.
4A ist ein Musterdiagramm, das eine Musterkonfiguration des UOR-0-Pakets zeigt. In 4A wird eine "0" in dem 0 Bit des ersten Bytes, eine "SN" von dem 1. bis 4. Bit, und eine CRC von dem 5. bis 7. Bit aufgenommen.
4B ist ein Musterdiagramm, das eine Musterkonfiguration des UOR-2-Pakets zeigt. In 4B wird "110" von dem 0 bis 2. Bit des 1. Bytes, einer TS von dem 3. Bit des 1. Bytes bis zum 0 Bit des 2. Bytes, eine M in dem 2. Bit des 2. Bytes, eine SN von dem 2. bis 7. Bit des 2. Bytes, "0" in dem 0 Bit des 3. Bytes, und eine CRC von dem 1. bis 7. Bit des 3. Bytes aufgenommen.
4C ist ein Musterdiagramm, das eine Musterkonfiguration eines erweiterten UOR-2-Pakets zeigt. In 4C wird "110" von dem 0 bis 2. Bit des 1. Bytes, eine TS von dem 3. Bit des 1. Bytes bis zum 0 Bit des 2. Bytes, eine M in dem 2. Bit des 2. Bytes, eine SN von dem 2. bis zum 7. Bit des 2. Bytes, "1" in dem 0 Bit des 3. Bytes, und eine CRC von dem 1. bis zum 7. Bit des 3. Bytes aufgenommen.
Wie in 4 gezeigt, mit komprimierten Paketen, variiert die SN-Größe basierend auf dem Paketformat, und das Feld für eine ausdrückbare SN variiert auch. Daher wird in dem Paketformat, wobei eine ausdrückbare SN minimal ist, nur eine SN', und keine SN übertragen.
Als nächstes wird Kommunikation mittels komprimierter Pakete beschrieben. 5 ist ein Sequenzdiagramm, das den Austausch in der Kommunikation mit komprimierten Paketen zeigt.
In Bezug auf 5 wird der Austausch zwischen dem Komprimierungsendpunkt, der Pakete komprimiert und überträgt, und dem Dekomprimierungsendpunkt, der Pakete empfängt und dekomprimiert, beschrieben.
Wenn ein Paket mit einer SN = 50 zunächst übertragen wird, und ein Paket mit einer SN = 51 als nächstes übertragen wird, wird das letzte Paket mit einer SN übertragen, die um 1 größer ist als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket, und kann mittels des UOR-0 mit der SN-Größe von 4 Bits komprimiert werden.
In ähnlicher Weise, wenn ein Paket mit einer SN = 51 zunächst übertragen wird, und ein Paket mit einer SN = 52 als nächstes übertragen wird, wird das letzte Paket mit einer SN übertragen, die um 1 größer ist als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket und kann mittels des UOR-0 mit der SN-Größe von 4 Bits komprimiert werden.
Anschließend, wenn ein Paket mit einer SN = 52 zunächst übertragen wird und ein Paket mit einer SN = 3 als nächstes übertragen wird, wird das letzte Paket mit einer SN übertragen, die um 49 kleiner ist als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket, und die Veränderung in der SN kann nicht mittels des UOR-0 mit der SN-Größe von 4 Bits ausgedrückt werden. Daher wird das erweiterte UOR-2 für die Komprimierung und Übertragung verwendet.
Anschließend, wenn ein Paket mit einer SN = 3 zunächst übertragen wird und ein Paket mit einer SN = 53 als nächstes übertragen wird, wird das letzte Paket mit einer SN übertragen, die um 50 größer ist als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket, und die Veränderung in der SN kann nicht mittels des UOR-0 mit einer SN-Größe von 4 Bits ausgedrückt werden. Daher wird das erweiterte UOR-2 mit einer SN-Größe von 6 Bits für die Komprimierung und Übertragung verwendet.
Somit wird die Paketkopfgröße durch das Auswählen eines Komprimierungsformats eines Paketkopfs, das in der Lage ist, eine Spanne von SN-Veränderungen auszudrücken, reduziert.
Hier werden die SN-Veränderungen, die das UOR-0, UOR-2, und erweiterte UOR-2 ausdrücken können, beschrieben.
Um ein Paket mit einer SN = v (V ist eine willkürliche Ganzzahl) zu komprimieren, schreibt das ROHC vor, dass v innerhalb der Spanne der Funktion f in Gleichung (1) sei: f(v_ref, k) = [v_ref – p, v_ref + (2k – 1) – p) ...(1)
V_ref bezieht sich hier auf die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket. Wenn die SN kleiner als 4 ist, wird p 1, und wenn die SN größer als 4 ist, wird p durch 2^bits(SN) – 1 ausgedrückt, wobei bits (SN) die Bit-Nummer, die die SN ausdrückt, kennzeichnet.
Somit wird mit dem UOR-0 eine SN mit 4 Bits ausgedrückt, und v soll innerhalb der Spanne der Gleichung (2) enthalten sein: f(v_ref, 4) = [v_ref – 1, v_ref + 14] ... (2)
Eine SN kann mittels UOR-2 mit 6 Bits ausgedrückt werden, und v soll innerhalb der Spanne der Gleichung (3) enthalten sein: f(v_ref, 6) = [v_ref – 1, v_ref + 62] ...(3)
Eine SN kann mittels UOR-2 mit 14 Bits ausgedrückt werden, und v soll innerhalb der Spanne der Gleichung (4) enthalten sein: f(v_ref, 14) = [v_ref – 511, v_ref + (212 – 1) – 511) ...(4)
Allerdings, in einem herkömmlichen Gerät, wenn die Paketordnung variiert und der SN-Wert abnimmt, anstatt auf einer konstanten Basis zuzunehmen, oder um einen großen Wert zunimmt, wird die Übertragung mittels eines Paketformats mit einer großen Spanne ausgeführt, die eine SN ausdrücken kann. Somit werden Daten in einem Paketformat übertragen, das ein großes Feld für eine SN benötigt, und somit nimmt die Komprimierungseffizienz ab.
'Effects of Interleaving on RTP Header Compression' by Perkins C. et al. Infocom 2000, 19^thAnnual Joint Conference of the IEEE Computer and Communication Societies, Proceedings, IEEE Tel Aviv, Israel, 26–30 March 2000, Piscataway, NJ, USA, IEEE, US, 26 March 2000 (2000-03-26), pages 111–117, bezieht sich auf die Übertragung von Datenpaketen über das Internet. Insbesondere wird der Effekt von Verschachtelung auf die Komprimierung von Paketköpfen analysiert. Sequenznummern werden nach der Verschachtelung zu den Datenpaketen zugeteilt. Timestamps werden durch den Verschachtelungsprozess gemischt, wodurch einige verschachtelte Datenpakete große Timestamp-Erhöhungen in Bezug auf den Timestamp des unmittelbar vorstehenden Datenpakets aufweisen. Diese großen Timestamp-Erhöhungen können nicht mittels eines Paketkopfes mit einer kleinen Feldlänge, i.e. eines komprimierten Paketkopfs, komprimiert werden. Das Komprimierugssystem eines Paketkopfes unterstützt eine Kontextkennung, die mehrere Paketflüsse unterscheidet. Große Timestamp-Erhöhungen brauchen nicht mehr übertragen zu werden, und die Timestamps können stattdessen im dekomprimierten Paket generiert werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets und ein Verfahren zum Senden/Empfangen eines Pakets anzugeben, die eine Datenübertragung mit hoher Komprimierungseffizienz ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Datenpakets, ein Verfahren zum Senden/Empfangen eines Datenpakets und einen computerlesbaren Datenträger gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die oben erwähnten und anderen Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden nachstehend mittels einer Betrachtung der folgenden Beschreibung in Bezug auf die angefügten Zeichnungen erläutert werden, wobei ein Beispiel zum Zweck eines Beispiels erläutert wird, wobei:
1A ein Frame-Diagramm ist, das Musterkonfigurationen von Paketen zeigt;
1B ein Frame-Diagramm ist, das Musterkonfigurationen von Paketen zeigt;
2 ein Diagramm ist, das Muster CIDs zeigt;
3A ein Frame-Diagramm ist, das Musterkonfigurationen eines Pakets zeigt;
3B ein Frame-Diagramm ist, das Musterkonfigurationen eines Pakets zeigt;
4A ein Frame-Diagramm ist, das die Konfigurationen der Paketköpfe in einem komprimierten Paket zeigt;
4B ein Frame-Diagramm ist, das die Konfigurationen von Paketköpfen in einem komprimierten Paket zeigt;
4C ein Frame-Diagramm ist, das die Konfigurationen von Paketköpfen in einem komprimierten Paket zeigt;
5 ein Sequenzdiagramm ist, das ein Beispiel des Datenaustausches in der Kommunikation mittels komprimierter Pakete zeigt;
6 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Paketen gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Datenpaketen gemäß der oben erwähnten Ausführungsform zeigt;
8 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Datenpaketen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Paketen gemäß der oben erwähnten Ausführungsform zeigt; und
10 ein Sequenzdiagramm ist, das ein Beispiel des Datenaustausches in der Kommunikation mittels der Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Paketen gemäß der oben erwähnten Ausführungsform zeigt.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten in Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
Der Sendeendpunkt wird zunächst beschrieben. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 6 umfasst eine Vorrichtung 100 zum Senden/Empfangen von Paketen hauptsächlich einen Überprüfungsabschnitt 101 einer Sequenznummer SN, einen Auswahlabschnitt 102 einer Kontextkennung CID, einen Berechnungsabschnitt 103 eines CRC-Bits, einen Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfs, einen Speicherungsabschnitt 105 eines Sendepakets, einen Sendeabschnitt 106, und eine Antenne 107.
Der Überprüfungsabschnitt 101 einer SN überprüft die Sendedaten datenpaketweise und vergleicht die SN in einem zu sendenden Paket mit der SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket, und gibt das Vergleichsergebnis mit den Sendedaten (Paket) zum Auswahlabschnitt 102 einer CID aus.
Der Auswahlabschnitt 102 einer CID wählt eine CID basierend auf dem durch den Überprüfungsabschnitt 101 einer SN ausgegebenen Vergleichsergebnis aus, fügt die CID an die Sendedaten an, und gibt die Daten zum Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfes aus. Um spezifischer zu sein, wählt der Auswahlabschnitt 102 einer CID eine Vielzahl von CIDs für einen Datenstrom (Medien) aus, und, wenn die Veränderungsspanne der SN zwischen einem zu sendenden Paket und einem unmittelbar davor gesendeten Paket nicht mittels eines komprimierten Pakets ausgedrückt werden kann, wählt eine CID aus, die sich von der CID in einem unmittelbar vorstehenden Paket unterscheidet.
Zum Beispiel werden CID = 2 und CID = 5 in Bezug auf Bilddaten verwendet, und CID = 3 und CID = 6 ausgewählt und an die Sendedaten in Bezug auf Sprachdaten angefügt. Die angefügten CIDs werden im Folgenden beschrieben.
Der Auswahlabschnitt 102 einer CID gibt auch die Information über die zu einem Datenstrom zugeteilten CIDs zum Sendeabschnitt 106 durch den Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfs und zum korrespondierenden Kommunikationsendpunkt aus. Der Takt, mit dem die CID-Information übertragen wird, ist nicht besonders festgelegt, und die Information kann unmittelbar vor der Datenübertragung gesendet werden, oder kann übertragen werden, wenn ein Datenstrom eine Vielzahl von CIDs verwendet.
Der Berechnungsabschnitt 103 eines CRC-Bits berechnet den CRC-Bit aus der in den Sendedaten enthaltenen Paketkopfinformation und gibt den CRC-Bit zum Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfes aus.
Der Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfes entscheidet über ein Komprimierungsformat eines Paketkopfes basierend auf dem durch den Überprüfungsabschnitt 101 einer SN ausgegebenen Vergleichsergebnis und der Paketinformation, die im unten beschriebenen Speicherungsabschnitt 105 von Sendepaketen gespeichert ist, komprimiert einen Paketkopf, der eine SN und einen CRC-Bit umfasst, und fügt den Paketkopf an die Sendedaten an, und gibt den Paketkopf zum Sendeabschnitt 106 aus. Der Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfes gibt ein Paket aus, das zum Speicherungsabschnitt 105 von Sendepaketen zu übertragen ist.
Der Speicherungsabschnitt 105 von Sendepaketen speichert ein übertragenes Paket, und insbesondere, speichert der Speicherungsabschnitt 105 von Sendepaketen ein unmittelbar vorstehendes übertragenes Paket.
Der Sendeabschnitt 106 führt bei einem Paket die D/A-Umwandlung, Kodierung, Modulation, und Modulationsänderung zu einer Funkmodulation aus, und überträgt das Paket zur Antenne 107. Die Antenne 107 sendet ein durch den Sendeabschnitt 106 ausgegebenes Signal als Funksignal aus.
Als nächstes wird der Betrieb einer Vorrichtung 100 zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Musterbetrieb der Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Im Schritt (hierin "ST") 201 entscheidet der Überprüfungsabschnitt 101 einer SN darüber, ob die SN in einem zu sendenden Paket kleiner als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket ist.
Wenn die SN in einem zu sendenden Paket kleiner als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket ist, wird der Schritt ST 202 ausgeführt. Wenn die SN in einem zu sendenden Paket größer als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket ist, wird der Schritt ST 205 ausgeführt.
Im ST 202 wählt der Auswahlabschnitt 102 einer CID eine CID aus, die sich von der eines unmittelbar vorstehenden Pakets unterscheidet. In ST 203 erzeugt der Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfes einen erweiterten Paketkopf, und erzeugt beispielsweise ein Paket in einem erweiterten UOR-2-Format. Im ST 204 wandelt der Sendeabschnitt 106 ein Paket in ein Funksignal um und überträgt das Signal.
Im ST 205 entscheidet der Überprüfungsabschnitt 101 einer SN darüber, ob das Ergebnis, wenn man von der SN in einem zu sendenden Paket die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket subtrahiert, größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der vorbestimmte Wert kennzeichnet hierin eine SN-Spanne, die mittels des komprimierten Paketkopfes ausgedrückt werden kann. Wenn das Ergebnis, wenn man die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket von der SN in einem zu sendenden Paket subtrahiert, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Schritt ST 207 ausgeführt.
Im ST 206 bezieht sich der Auswahlabschnitt 102 einer CID auf die vorher übertragenen Pakete und wählt eine CID aus, die dieselbe wie die eines Pakets mit einem SN-Wert innerhalb der Spanne eines vorbestimmten Werts der SN in einem zu sendenden Paket ist, und der Schritt ST 208 wird ausgeführt. Der vorbestimmte Wert kennzeichnet hierin die SN-Spanne, die der komprimierte Paketkopf ausdrücken kann.
Im ST 207 wählt der Auswahlabschnitt 102 einer CID eine CID aus, die dieselbe wie die eines unmittelbar vorstehenden Pakets ist. Im ST 208 erzeugt der Komprimierungsabschnitt 104 eines Paketkopfs einen komprimierten Paketkopf, und erzeugt beispielsweise ein Paket im UOR-0-Format, und der Schritt ST 204 wird ausgeführt.
Anschließend wird der Empfangsendpunkt beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Vorrichtung 300 zum Senden/Empfangen eines Pakets in 8 umfasst hauptsächlich eine Antenne 301, einen Empfangsabschnitt 302, einen Extraktionsabschnitt 303, einen Ermittlungsabschnitt 304 einer Kontextkennung CID, Komprimierungsabschnitte 305-1~305-3, einen Speicherungsabschnitt 306 von CID-Information, und einen Kombinierabschnitt 307.
Die Antenne 301 empfängt ein Funksignal und gibt das Signal zum Empfangsabschnitt 302 aus. Der Empfangsabschnitt 302 führt die Frequenzänderung, Demodulation, Dekodierungsprozess, und A/D-Umwandlung auf dem durch die Antenne 301 empfangenen Signal aus, und gibt das so empfangene Paket zum Extraktionsabschnitt 303 aus.
Der Extraktionsabschnitt 303 extrahiert aus dem empfangenen Paket die Information über eine Vielzahl von CIDs, die zu einem Datenstrom zugeteilt sind, und gibt die Information zum Speicherungsabschnitt 306 von CID-Information aus.
Der Ermittlungsabschnitt 304 einer CID extrahiert die CID aus dem empfangenen Paket und gibt die CID mit dem empfangenen Paket zu den Dekomprimierungsabschnitten 305-1~305-3 aus.
Die Dekomprimierungsabschnitte 305-1~305-3, die jeweils unabhängig auf einer per CID-Basis arbeiten, dekomprimieren die SN in einem empfangenen Paket. Die Dekomprimierungsabschnitte 305-1~305-3 stellen die Pakete in die Ordnung der dekomprimierten SNs wieder her, und geben die Pakete zum Kombinierabschnitt 307 aus.
Der Speicherungsabschnitt 306 von CID-Information kombiniert und speichert die in demselben Datenstrom verwendete CID-Information, und gibt die Information über die Kombinationen der gespeicherten CIDs zum Kombinierabschnitt 307 aus.
Der Kombinierabschnitt 307 stellt die empfangenen Pakete mittels Pakete, die eine Vielzahl von CIDs aufweisen, die in Bezug auf denselben Datenstrom verwendet werden, in die SN-Ordnung wieder her, und stellt somit die empfangenen Daten wieder her.
Die innere Konfiguration der Wiederherstellungsabschnitte 305-1~305-3 wird im Folgenden beschrieben. Die Wiederherstellungsabschnitte 305-1~305-3 umfassen jeweils hauptsächlich einen Dekomprimierungsabschnitt 311 eines Paketkopfs, einen CRC-Abschnitt 312, einen Aktualisierungsabschnitt 313 eines Kontexts, und einen Puffer 314.
Der Dekomprimierungsabschnitt 311 eines Paketkopfs bezieht sich auf die Referenzinformation (Kontextinformation), die im unten beschriebenen Puffer 314 gespeichert ist, und dekomprimiert den Paketkopf eines empfangenen Pakets. Der Dekomprimierung sabschnitt 311 eines Paketkopfes führt SN-Dekomprimierung unabhängig je CID, die durch den Ermittlungsabschnitt 304 einer CID ausgegeben wird, aus, und dekomprimiert somit den Paketkopf. Ein Paket mit einer dekomprimierten SN kann ungeachtet der CID in die originale Ordnung wieder zusammengesetzt werden.
Der CRC-Abschnitt 312 führt Fehlerermittlung und Fehlerkorrektur mittels des in einem empfangenen Paket enthaltenen CRC aus. Wenn kein Fehler in einem empfangenen Paket ermittelt wird, gibt der CRC-Abschnitt 312 die Paketkopfinformation des empfangenen Pakets zum Aktualisierungsabschnitt 313 eines Kontexts aus, und fordert eine Aktualisierung der Kontextinformation. Wenn kein Fehler in einem empfangenen Paket ermittelt wird, gibt der CRC-Abschnitt 312 das Paket mit der Paketkopfinformation zum Kombinierabschnitt 307.
Der Aktualisierungsabschnitt 313 eines Kontexts gibt die durch den CRC-Abschnitt 312 ausgegebene Paketinformation zum Puffer 314 aus, wenn der CRC-Abschnitt 312 eine Kontextaktualisierung gefordert hat, und aktualisiert den im Puffer 314 zu speichernden Kontext.
Der Puffer 314 speichert die durch den Aktualisierungsabschnitt 313 eines Kontexts ausgegebene Paketkopfinformation. Der Puffer 314 aktualisiert auch und speichert den Kontext, der als Reaktion auf die Kontextforderung durch den Aktualisierungsabschnitt 313 eines Kontexts gespeichert wird, mittels der durch den Aktualisierungsabschnitt 313 eines Kontexts ausgegebenen Paketkopfinformation.
Der Betrieb einer Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird anschließend beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das einen Musterbetrieb der Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Im Schritt 401 empfängt der Empfangsabschnitt 302 Funksignale, die paketweise übertragen werden. Im ST 402 entscheidet der Ermittlungsabschnitt 304 einer CID darüber, ob die CID eines empfangenen Pakets dieselbe wie die CID eines unmittelbar vorstehenden Pakets ist. Wenn die CID eines empfangenen Pakets sich von der CID eines unmittelbar vorstehenden Pakets unterscheidet, wird der Schritt ST 402 ausgeführt.
Wenn die CID eines empfangenen Pakets dieselbe wie die CID eines unmittelbar vorstehenden Pakets ist, wird der Schritt ST 403 ausgeführt.
Im ST 402 bezieht sich der Dekomprimierungsabschnitt 311 eines Paketkopfes auf ein Paket, das dieselbe CID wie ein empfangenes Paket teilt, und berechnet eine SN. Im ST 403 dekomprimiert der Dekomprimierungsabschnitt 311 eines Paketkopfes den Paketkopf.
Im ST 404 stellt der Kombinierabschnitt 307 die empfangenen Pakete, die eine Vielzahl von CIDs aufweisen, die in Bezug auf denselben Datenstrom verwendet werden, in die SN-Ordnung wieder zusammen und stellt somit die empfangenen Daten wieder her.
Der Austausch in der Kommunikation mittels der Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben. 10 ist ein Sequenzdiagramm, das den Austausch in der Kommunikation in der Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 10 wird ein Fall beschrieben, wobei Pakete durch die Vorrichtung 100 zum Senden/Empfangen eines Pakets zur Vorrichtung 300 zum Senden/Empfangen eines Pakets im Austausch übertragen werden.
Wenn ein Paket mit einer CID = 2 und einer SN = 50 zunächst übertragen wird, und ein Paket mit einer SN = 51 als nächstes übertragen wird, wird das letztere Paket mit einer SN übertragen, die um 1 größer als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket ist. Das zu sendende Paket kann mittels UOR-0, mit der SN-Größe von 4 Bits, komprimiert werden, und somit wird ein Paket mit einer SN = 51 komprimiert und mit einer CID = 2 übertragen.
In ähnlicher Weise, wenn ein Paket mit einer CID = 2 und einer SN = 51 zunächst übertragen wird, und ein Paket mit einer SN = 52 anschließend übertragen wird, wird das letztere Paket mit einer SN übertragen, die um 1 größer als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket ist. Das zu sendende Paket kann mittels UOR-0 mit der SN-Größe von 4 Bits, mit der CID = 2 komprimiert werden.
Anschließend, wenn ein Paket mit einer CID = 2 und einer SN = 52 zunächst übertragen wird, und ein Paket mit einer SN = 3 als nächstes übertragen wird, wird das letztere Paket mit einer SN übertragen, die um 49 kleiner als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket ist. UOR-0 mit der SN-Größe von 4 Bits kann die Veränderung der SN nicht ausdrücken, und somit wird das erweiterte UOR-2 für die Komprimierung verwendet.
Wenn ein Paket mit einer CID = 5 und einer SN = 3 zunächst übertragen wird, und ein Paket mit einer SN = 53 als nächstes übertragen wird, wird das letztere Paket mit einer SN übertragen, die um 50 größer als die SN in einem unmittelbar vorstehenden Paket ist. Die Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets bezieht sich auf die CID früher übertragener Pakete und überträgt ein komprimiertes Paket. Das zu sendende komprimierte Paket weist eine Erhöhung um 1 über dem vorstehenden Paket mit einer CID = 2 und einer SN = 52, das mit derselben CID wie die von einem zu sendenden Paket übertragen wird, auf. Die Erhöhung wird mittels UOR-0 ausgedrückt.
Somit werden mittels der Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Sequenznummern, die die Ordnung der geteilten Pakete kennzeichnen, per Kontext, der Datenströme kennzeichnet, komprimiert, und am Sendeendpunkt gesendet, und die komprimierten Sequenznummern werden per Kontext am Empfangsendpunkt dekomprimiert. Dadurch wird eine Datenübertragung mit hoher Komprimierungseffizienz ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen begrenzt und kann mit einer Vielzahl von Änderungen implementiert werden. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind beispielsweise Fälle, wo die Paketübertragung in Bezug auf eine Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets ausgeführt wird. Dennoch ist die Paketübertragung hierin nicht auf diese Fälle begrenzt und kann in Bezug auf Software ausgeführt werden.
Eine mögliche Ausführungsform besteht darin, zunächst ein Programm zu speichern, das die oben beschriebene Paketübertragung in ROM (Read Only Memory) ausführt, und dann das Programm im CPU (Central Processor Unit) auszuführen.
Eine andere mögliche Ausführungsform besteht darin, das Programm, das die oben beschriebene Paketübertragung ausführt, in einem computerlesbaren Datenträger zu speichern, das in dem Datenträger gespeicherte Programm in einen RAM (Read Access Memory) eines Computers aufzunehmen, und den Computer gemäß des Programms zu betreiben.
In solchen Fällen sind dieselben Funktionen und Effekte möglich, wie in den Fällen der oben beschriebenen Ausführungsformen.
Die Vorrichtung zum Empfangen und die Vorrichtung zum Senden eines Pakets, die eine drahtlose Kommunikation mit der Vorrichtung zum Empfangen eines Pakets ausführt, können in Kommunikationsendgeräten angewandt werden, die in einem digitalen drahtlosen Kommunikationssystem verwendet werden, wie beispielsweise einem Kommunikationsendgerät, das Sprachkommunikation und Bildkommunikation ausführt, und einer Kommunikationsrelaisvorrichtung, die Sprachkommunikation und Bildkommunikation ausführt.
Wie in den Beschreibungen oben verdeutlicht, werden die Sequenznummern, die die Ordnung der geteilten Pakete kennzeichnen, gemäß der Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Pakets und des Verfahrens zur Übertragung eines Pakets, am Sendeendpunkt, zu einer Vielzahl von Kontexten innerhalb einer komprimierbaren Spanne zugeteilt, und komprimiert, und kontextweise übertragen, und die komprimierten Sequenznummern werden am Empfangsendpunkt kontextweise dekomprimiert. Somit wird eine Datenübertragung mit hoher Komprimierungseffizienz ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung ist geeignet für eine Verwendung im Zusammenhang mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung.

Claims

Vorrichtung zum Senden eines Datenpakets, umfassend: einen Überprüfungsabschnitt (101) einer Sequenznummer zum Vergleichen einer Sequenznummer in einem zu sendenden Datenpaket mit einer Sequenznummer in einem unmittelbar vorstehenden Paket, wobei die Sequenznummer die Ordnung der Datenpakete kennzeichnet, einen Auswahlabschnitt (102) einer Kontextkennung zum Auswählen einer Kontextkennung für die Sendedaten des Datenpakets, einen Komprimierungsabschnitt (104) eines Paketkopfes zum Komprimieren der Sequenznummer basierend auf der ausgewählten Kontextkennung, und einen Sendeabschnitt (106) zum Senden der komprimierten Sequenznummer und der Sendedaten datenpaketweise, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswahlabschnitt (102) einer Kontextkennung angepasst ist, eine Vielzahl von Kontextkennungen zu einem Datenstrom zuzuteilen, und eine Kontextkennung auszuwählen, die sich von einem unmittelbar vorstehenden Datenpaket unterscheidet, wenn die Differenz zwischen der Sequenznummer des Datenpakets und der Sequenznummer des unmittelbar vorstehenden Pakets eine vorbestimmte Spanne überschreitet.
Vorrichtung zum Senden eines Datenpakets gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Auswahlabschnitt (102) einer Kontextkennung angepasst ist, eine Kontextkennung auszuwählen, die sich von der Kontextkennung eines unmittelbar vorstehenden Pakets unterscheidet, wenn die Sequenznummer des Datenpakets kleiner als die Sequenznummer des unmittelbar vorstehenden Datenpakets ist.
Vorrichtung zum Empfangen eines Datenpakets, umfassend: einen Empfangsabschnitt (302), der eine Sequenznummer und Sendedaten datenpaketweise empfängt, wobei die Sequenznummer die Ordnung der Datenpakete kennzeichnet, einen Ermittlungsabschnitt (304) einer Kontextkennung, der aus den Sendedaten des Datenpakets eine Kontextkennung extrahiert, wobei die Kontextkennung einen Datenstrom kennzeichnet, einen Dekomprimierungsabschnitt (305-1~305-3) eines Paketkopfes, der eine komprimierte Sequenznummer dekomprimiert, und einen Kombinierabschnitt (307), der basierend auf Sequenznummern die Ordnung der Datenpakete wiederherstellt, gekennzeichnet durch einen Extraktionsabschnitt (303), der angepasst ist, Information über eine Vielzahl von Kontextkennungen zu extrahieren, die zu dem Datenstrom des Datenpakets zugeteilt sind, und dadurch, dass der Kombinierabschnitt (307) angepasst ist, mittels der extrahierten Information über die Vielzahl der Kontextkennungen, die zu dem Datenstrom zugeteilt sind, die Ordnung der Datenpakete wiederherzustellen, um die empfangenen Daten wiederherzustellen.
Computerlesbarer Datenträger zum Speichern von Instruktionen, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, Pakete zu senden durch: Vergleichen einer Sequenznummer in einem zu sendenden Datenpaket mit einer Sequenznummer in einem unmittelbar vorstehenden Paket, wobei die Sequenznummer die Ordnung der Datenpakete kennzeichnet. Auswählen einer Kontextkennung für die Sendedaten des Datenpakets, Komprimieren der Sequenznummer basierend auf der ausgewählten Kontextkennung, und Senden der Sequenznummer und der Sendedaten datenpaketweise, gekennzeichnet dadurch, dass der Schritt des Auswählens eine Vielzahl von Kontextkennungen zu einem Datenstrom zuteilt, und eine Kontextkennung auswählt, die sich von der des unmittelbar vorstehenden Datenpakets unterscheidet, wenn die Differenz zwischen der Sequenznummer des Datenpakets und der Sequenznummer des unmittelbar vorstehenden Datenpakets eine vorbestimmte Spanne überschreitet.
Ein computerlesbarer Datenträger zum Speichern von Instruktionen, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, Pakete zu empfangen durch: Empfangen einer Sequenznummer und von Sendedaten datenpaketweise, wobei die Sequenznummer die Ordnung der Datenpakete kennzeichnet, Extrahieren einer Kontextkennung aus den Sendedaten des Datenpakets, wobei die Kontextkennung einen Datenstrom kennzeichnet, Dekomprimieren einer komprimierten Sequenznummer, und Wiederherstellen der Ordnung der Datenpakete basierend auf den Sequenznummern, gekennzeichnet durch Extrahieren aus dem Datenpaket Information über eine Vielzahl von Kontextkennungen, die zu dem Datenstrom zugeteilt sind, und dadurch, dass der Schritt des Wiederherstellens mittels der extrahierten Information über die Vielzahl der Kontextkennungen, die zu dem Datenstrom zugeteilt sind, die Ordnung der Datenpakete wiederherstellt, um die empfangenen Daten wiederherzustellen.
Verfahren zum Senden eines Datenpakets, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vergleichen einer Sequenznummer in einem zu sendenden Datenpaket mit einer Sequenznummer in einem unmittelbar vorstehenden Paket, wobei die Sequenznummer die Ordnung der Datenpakete kennzeichnet, Auswählen einer Kontextkennung für die Sendedaten des Datenpakets, Komprimieren der Sequenznummer basierend auf der ausgewählten Kontextkennung, und Senden der Sequenznummer und der Sendedaten datenpaketweise, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Auswählens eine Vielzahl von Kontextkennungen zu einem Datenstrom zuteilt, und eine Kontextkennung auswählt, die sich von der des unmittelbar vorstehenden Datenpakets unterscheidet, wenn die Differenz zwischen der Sequenznummer des Datenpakets und der Sequenznummer des unmittelbar vorstehenden Datenpakets eine vorbestimmte Spanne überschreitet.
Verfahren zum Senden eines Datenpakets gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch das Auswählen einer Kontextkennung, die sich von der Kontextkennung in einem unmittelbar vorstehenden Datenpaket unterscheidet, wenn die Sequenznummer des Datenpakets kleiner als die Sequenznummer in einem unmittelbar vorstehenden Datenpaket ist.
Verfahren zum Empfangen eines Datenpakets, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen einer Sequenznummer und von Sendedaten datenpaketweise, wobei die Sequenznummer die Ordnung der Datenpakete kennzeichnet, Extrahieren einer Kontextkennung aus den Sendedaten des Datenpakets, wobei die Kontextkennung den Datenstrom kennzeichnet, Dekomprimieren einer komprimierten Sequenznummer, und Wiederherstellen der Ordnung der Datenpakete basierend auf Sequenznummern, gekennzeichnet durch Extrahieren aus dem Datenpaket von Information über eine Vielzahl von Kontextkennungen, die zu dem Datenstrom zugeteilt sind, und dadurch, dass der Schritt des Wiederherstellens mittels der extrahierten Information über die Vielzahl der Kontextkennungen, die zu dem Datenstrom zugeteilt sind, die Ordnung der Datenpakete wiederherstellt, um die empfangenen Daten wiederherzustellen.