KR20020050266A

KR20020050266A - 나눗셈 나머지를 사용하는 패킷헤더 압축

Info

Publication number: KR20020050266A
Application number: KR1020027005971A
Authority: KR
Inventors: 토르뵈른 이나르손; 크리스터 스봔브로
Original assignee: 클라스 노린, 쿨트 헬스트룀; 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2002-06-26
Also published as: DE60038035D1; EP1228619A1; CA2388362A1; EP1228619B1; US6535925B1; AU1428001A; DE60038035T2; KR100689612B1; JP2003514445A; CA2388362C; JP4703080B2; WO2001035597A1; EP1228619B8

Abstract

본 발명은 실시간 통신패킷의 헤더를 효과적으로 압축하고 또한 재구성하는 방법과 장치를 제공한다. 헤더 압축기(28)에서, 헤더필드값이 모듈로 X 오퍼레이터(101)에 인가되고, 오퍼레이터는 헤더필드값을 X로 나누고 나머지를 출력할 수 있다. 선택적으로, 검사합(38)이 나머지에 첨부될 수 있다. 헤더필드값은 모듈로 X 오퍼레이터(101)에 인가되기 전에 스케일링(35)될 수 있다. 헤더 압축기 (28)로부터 출력되는 압축 헤더필드는 첨부 검사합을 가지거나 또는 가지지 않는 나머지를 포함한다. 헤더 압축해제기(53)는 나머지 값(118)과 범위정보(112)에 응해 수신 압축 헤더필드(111)를 재구성하는 필드 재구성기(110)를 포함한다. 범위정보(112)는 수신 나머지 값(118)으로부터 재구성될 수 있는 가능 필드값들의 범위를 나타낸다.

Description

나눗셈 나머지를 사용하는 패킷헤더 압축{PACKET HEADER COMPRESSION USING DIVISION REMINDERS}

용어 헤더압축은 지점-대-지점(point-to-point) 링크를 통해 퍼 호프(per hop)기반으로 패킷 헤더들에 반송되는 정보에 대해 필수적인 대역폭을 감소시키는 기술을 말한다. 일반적으로, 헤더압축은 초기에 단지 정적(static)정보를 전송함으로써 구현된다. 그런 다음, 이전 헤더와 변경(델타)만을 송신함으로써 전송되고, 그리고 압축없이 완벽히 무작위한 정보가 송신된다. 그러므로, 헤더압축은 일반적으로 상태기계(state machine)으로 구현된다.

통상적인 헤더압축 알고리즘은 기본적으로, 수신 압축해제측에서 보다 작은 복잡도를 가지는 협소대역 유선채널들을 위해 설계된다. 또한, 송신 압축측에서 복잡도는 라우터에서 효율적인 수행이 이루어지도록 낮게 유지되는 반면, 라우팅을 위해 가능한 많은 계산(computing) 능력이 필요하다. 또한, 현존하는 헤더압축 알고리즘을 사용하는 유선 채널들은 전형적으로 비트 에러들에 대해 매우 작은 확률(예컨대, 10^-6의 비트에러율)을 가진다. (일반적으로 손실이 많은, 협소 대역폭 링크들로 특징지워지는) 무선채널들은 전형적으로 에러에 대해 상당히 높은 확률을 가져, 무선채널에서 사용을 위한 헤더압축은 보다 큰 에러 확률을 염두에 두고서 설계하여야만 한다(예컨대, 10^-3까지의 비트에러율).

RTP/UDP/IP에 대한 통상적인 압축방식은 콘텍스트리 불리는 상태를 가지는 소프트-스테이트 머쉰(soft-state machine)을 기반으로 한다. 압축해제기(de-compressor) 콘텍스트는 종종 수신된 패킷 각각에 의해 갱신되고, 만일 패킷이 링크 상에서 손실되었다면, 콘텍스트는 무효(invalid)가 되게 된다. 압축해제기 콘텍스트가 무효가 되게 되면, 소프트-스테이트가 완전한 (압축되지 않은) 헤더에 의해 갱신될 때까지 모든 일련의 연속적인 패킷들은 폐기되여야 한다. 갱신요청은, 제1패킷이 폐기(또는 손실)되는 것을 압축해제기가 구현할 때에 수신단에서부터 송신된 다음에, (압축되지 않은 헤더를 가지는 패킷)갱신이 도달하기 전에 (수신단에서 전송단으로 및 역으로) 완전한 라운드-트립(왕복)을 한다. 이는 종종 많은 패킷들이 손실되게 한다. 만일 수신 압축해제기가 압축된 헤더를 성공적으로 압축해제하는 것을 실패한다면 콘텍스트 상태의 손실 또한 발생할 수 있다.

만일 압축된 헤더를 가지는 패킷들에 대한 페이로드가 실시간 서비스를 반송한다면, 여러개의 연속적인 패킷들의 손실은 상기 실시간 서비스의 품질에 대해 상당히 나쁘게 될 수가 있다. 예컨대, 연속적으로 손실된 음성프레임으로 인해 실시간 음성서비스 품질은 증가된 패킷 손실과 함께 실질적으로 저하게되게 된다. 만일 음성프레임 에러들이 버스트의 특성을 가진다면, 음성품질은 동일 음성프레임 에러율에 대해서 보다도 더 열악하게 되지만, 보다 적게 상관된 프레임에러 특성을 가지게 된다.

무효한 콘텍스트 상태의 확률을 감소시켜, 패킷 손실을 감소시키기 위한 한 가지 방법은, 압축헤더 당 보다 많은 비트들을 사용하는 일이 없이, 정확한 콘텍스트 상태가 어떻게 되어야 하는지를 압축해제기가 성공적으로 추정(생각)할 확률을 증가시킴으로써 수신기에서 지능을 증가시키는 것이다. 실시간 음성서비스의 예에서, 통상적인 RTP 타임스탬프(time stamp) 필드값은 음성의 주기 동안에 전형적으로 예측가능한 형태로 증가하지만(따라서, 신뢰성 있게 예측되거나 또는 예상될 수 있다), 묵음 또는 비-음성 주기 이후에 타임스탬프는, 수신기의 관점에서 보면 보다 무작위화된 값을 가진다.

RTP/UDP/IP 헤더들의 압축에 대한 현존 표준(1999년 2월에 IETE 넷트워크 작업그룹의 IETF RFC 2508에서 스티븐 캐스너(Steven Casner)와 폰 쟈콥슨(Von Jacobson)이 발표한 "Compressing IP/UDP/RTP Headers for Low-Speech Serial Links"를 참조하라. 여기에서 참조문헌으로 포함)은 여기에서 CRTP로 부른다. CRTP에서, 타임스템프 델타값은 값에 따라 변하는 가변수의 비트들로 코드화된다. 마지막 패킷 이후 큰 타임스탬프 변경은 큰 델타값을 야기시키는데, 이는 불리하게도 타임스탬프 정보를 나타내는 델타값을 반송하기 위해 압축헤더에서 보다 많은 비트들을 필요로 한다.

DTX(dicontinuos transmission) 또는 묵음(slient) 억제가 실시간 음성서비스에 사용될 때마다. RTP 헤더의 타임스탬프 필드는 음성을 반송하는 RTP/UDP/IP 패킷들의 스트림에서 예측하기 힘든 확률론적인 행위를 가지게 된다. 그러므로, 타임스탬프 필드는 수신기에서 추측으로 압축해제하기가 가장 어려운 필드들 중 하나이다. CRTP에서, 타임스탬프 델타값은 마지막 패킷 이후 타임스탬프 변경의 크기에 따라 변하는 다수의 비트들로 코드화된다. 따라서, 긴 묵음 또는 비-음성 주기들은 타임스탬프 필드를 델타 변조하기 위해 보다 많은 비트들을 필요로 하여, 묵음 이후 첫번째 헤더는 전형적으로, 음성 주기에 대응하는 음성패킷들 내에서 주기보다 크게 된다.

따라서, 통상적인 방식과 관련된, 상기에서 설명한 단점들을 가지지 않는 헤더 압축/압축해제를 위한 기술을 제공하는 것이 바람직하다.

특허를 위한 본 출원은 1999년 11월 9일 출원되어 계류중인 미국특허 가출원 제60/164,355호의 전체 내용을 우선권주장하고 또한 사용한다.

본 발명은 패킷통신에 관한 것으로, 특히 패킷통신에서 헤더압축에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 예시적인 타임스탬프 압축과 압축해제 기술을 개념적으로 설명하는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 예시적인 패킷 데이터 전송국을 설명하는 도면.

도 3은 도 2의 헤더 압축기의 예시적 실시예를 설명하는 도면.

도 3A는 도 3의 타임스탬프 필드의 예를 설명하는 도면.

도 4는 도 2와 도 3의 헤더 압축기 실시예에 의해 수행될 수 있는 예시적인동작을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 예시적인 패킷 데이터 수신국을 설명하는 도면.

도 6은 도 5의 헤더 압축해제기의 예시적인 실시예를 설명하는 도면.

도 7은 도 6의 타임스탬프 압축해제기의 예시적인 실시예를 설명하는 도면.

도 7A는 도 6 및 7의 타임스탬프 압축해제기의 다른 예시적인 실시예를 설명하는 도면.

도 8의 도 6 - 7A의 타임스탬프 압축해제기 실시예로 수행할 수 있는 예시적인 동작을 보여주는 도면.

도 9는 스케일링된 타임스탬프 추정을 계산하기 위해 도 8에서 수행될 수 있는 예시적인 동작을 보여주는 도면.

도 10은 본 발명의 실시예를 구현하는 헤더 압축기의 일부를 도식적으로 보여주는 도면.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 헤더 압축해제기의 일부를 도식적으로 설명하는 도면.

도 12는 도 11의 헤더 압축해제기에서 사용되는 필드 재구성기의 예시적인 실시예를 도식적으로 설명하는 도면.

도 13은 도 12의 필드 재구성기에서 사용되는 검증기의 예시적인 실시예를 도식적으로 설명하는 도면.

도 14는 도 11 - 13에서 설명된 헤더 압축해제기에 의해 수행될 수 있는 예시적인 동작들을 설명하는 도면.

도 15는 본 발명에 따라 소정수의 매칭 헤더필드 후보들 중에서 정확한 헤더필드 후보를 선택하는 예시적인 실시예를 도식적으로 설명하는 도면.

본 발명은 그 타임스탬프 값이 일반적으로 예상되는 타임스탬프 값들의 시퀀스에 들어가지 않는 실시간 통신 패킷들의 타임스탬프 값들을 효율적으로 압축하고 또한 재구성하는 기술을 제공한다. 타임스탬프 값의 제1부분이 헤더압축기에 의해 선택되어 전송된다. 타임스탬프 값의 제2부분은 연속적인 패킷들의 수신 간에 경과된 시간을 기초로 헤더 압축해제기에 의해 추정된다. 헤더 압축해제기는 헤더 압축기로부터 수신된 제1부분과 제2부분을 결합하여 재구성된 타임스탬프 값을 생성한다.

또한, 본 발명은 특히 실시간 통신 패킷의 헤더를 효율적으로 압축하고 또한재구성하기 위한 기술을 제공하는 것에 관한 것이다. 헤더 압축기에 있어서, (일정 비율로 만들어질 수 있는) 헤더필드 값이 모듈로 X 연산자에 인가되고, 이는 헤더필드 값을 값 X로 나누고 나머지를 출력할 수 있다. 선택적으로, 검사합(checksum)이 나머지에 추가될 수 있다. 따라서, 압축된 헤더필드는 모듈로 X 연산자로부터 출력과 같은 나머지를 포함하고, 이에 추가된 검사합을 가지거나 또는 가지지 않을 수 있다. 헤더 압축해제기는 나머지 값과 범위 정보(range information)에 응해 수신한 압축 헤더필드를 재구성하는 필드 재구성기를 포함한다. 상기 범위 정보는 수신된 나머지 값들보퉈 재구성할 수 있는 가능한 필드값들의 범위를 나타낸다.

본 발명의 보다 완벽한 이해와 본 발명의 범위는 아래에서 간략하게 요약되는 첨부도면과, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명과 첨부 청구범위로 얻을 수 있다.

본 발명의 방법과 장치의 보다 완전한 이해는 첨부도면과 함께 이루어지는 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 이루어질 수 있다.

본 발명을, 본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되어 있는 첨부도면들을 참조해 이후에 보다 충분히 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 실시될 수 있고 또한 여기에서 주어진 실시예에 한정되도록 구성되지 않으며, 차라리 이들 실시예들이 제공되어 본 명세서가 철저하고 또한 완벽하게 되며, 본 기술분야의 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른, 실시간 응성 응용과 같은 실시간 통신 응용에 사용하기 위한 예시적인 타임스탬프 압축 및 압축해제 기술들을 개념적으로 설명하는 도면이다. 기본적으로, 수신기에서 헤더 압축해제기는 음성 비활성 주기 이전의 마지막 음성 패킷과 음성 비활성 주기 이후의 첫번째 음성 패킷 간의 경과시간을 추정하는데 로컬 클록을 사용한다. 이 경과시간 추정을 기초로, 헤더 압축해제기는 음성 비활성의 주기의 경계가 되는 이들 두 음성 패킷들의 타임스탬프 필드들 간의 차이(또는 델타)의 추정을 할 수 있다. 음성 비활성 이전의 공지된 마지막 음성 패킷의 타임스탬프 값과 함께, 타임스탬프 값들 간의 차이 추정을 사용하여 음성 비활성 이후 첫번째 음성 패킷의 타임스탬프 값의 학습 추정(경험에서 나온 추정; educated guess)을 행할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 송신단의 헤더 압축기에서, 음성 비활성 이후 첫번째 음성 패킷의 타임 스탬프(TS)의 가장 덜 중요한 비트들(1sb)만이 채널(13)을통한 전송을 위해 11에서 선택된다. 채널(13)은 예컨대 UMTS 공중 인터페이스 또는 다른 셀룰러 무선인터페이스와 같은 무선 채널일 수 있다.

수신단의 15에서, 수신된 패킷의 타임 스탬프의 추정이 다음의 예시적인 ㅂ방식으로 생성된다. 패킷 n-1을 음성 비활성 주기 전에 마지막으로 수신된 패킷이라 두고, 또한 패킷 n을 다음의 연속하는 음성 패킷, 즉 음성 비활성의 주기 이후의 첫번째 음성패킷이라 둔다. 만일 수신단의 헤더 압축해제기가, 패킷 n-1가 도달하는 시간 T(n-1)을 표시하고 또한 패킷 n이 도달하는 시간 T(n)을 표시한다면, T(n)에서부터 T(n-1)을 감산함으로써 두 패킷들의 도달 간의 절대 시간차를 추정할 수 있다. 이 시간차이는 패킷 n-1 과 패킷 n의 도달들 간의 경과시간을 나타낸다. 경과시간은, 단위 시간당 얼마나 많은 타임스탬프 값이 변경하였는가의 추정을 경과시간과 승산함으로써 타임스탬프 유닛으로 변경될 수 있다.

delta_T를 상기의 시간차이 T(n) - T(n-1)로 표시되는 경과시간이라 두고, 또한 TS_change를 단위 시간당 얼마나 많은 타임스탬프 값이 변경되었는가의 추정이라 둔다. 그런 다음, 값 TS_change를 값 delta_T로 승산하여, 얼마나 많은 타임스탬프 유닛들이 경과시간 delta_T와 관련되는가의 추정을 생성할 수 있다. 달리 말하자면, 패킷 n-1과 패킷 n의 타임스탬프 값들 간의 차이의 추정을 생성할 수 있다. 따라서, 패킷 n-1의 공지 타임 스탬프 값에 타임 스탬프 값들에서 추정된 차이(delta_T로 승산된 TS_change)를 부가함으로써 패킷 n의 타임스탬프의 추정된 값, TS_estimate이 주어진다. 15에서 TS_estimate 가 결정되면, TS_estimate의 가장 중요한 비트들이 실제 타임 스탬프 TS의 가장 덜 중요한 비트들 L의 수신 버전L'에 첨부되여, 패킷 n의 타임 스탬프 값의 추측, TS_guess을 산출한다. 17에서, 헤더 압축해제기는, TS_guess가 원래 타임 스탬프 TS의 정확한 추측인지를 결정하고자 시도한다. 만일 정확한 추측이 아니라면, 15에서 다른 추측이 이루어질 수 있고, 또한 정확한 추측이 생성될 때까지 또는 타임아웃 상태가 충족될 때까지 프로세스가 반복될 수 있다.

도 2는 도 1에서 설명한 예시적인 타임 스탬프 압축기술을 수행할 수 있는 예시적인 패킷 데이터 전송국을 설명하는 도면이다. 예컨대, 전송국은 고정된 장소(fixed-site) 또는 셀룰러 통신망에서 동작하는 이동 송신기일 수 있다. 도 2의 실시예에서, 패킷 데이터 통신 응용장치(24)는 25에서 페이로드 정보를 생성하고 그리고 26에서 헤더 정보를 생성한다. 페이로드 정보는 페이로드 프로세서(20)에 의해 통상적인 방식으로 사용되어 페이로드(23)를 생성할 수 있고, 그리고 헤더정보(26)는 헤더 압축기(28)에 인가된다. 헤더 압축기(28)는 헤더정보를 압축하여 압축된 헤더(22)를 생성한다. 압축된 헤더(22)와 페이로드(23)는 패킷(21)을 구성한다. 잘 공지된 방식으로 셀룰러 무선링크와 같은 무선링크를 통해 패킷(21)을 전송하는데 통상적인 무선송신기(29)를 사용할 수 있다.

통신응용장치(24)는 또한 25 및 26에서 현재의 페이로드와 헤더정보가 (도 1에 관해서 상기에서 설명한 패킷 n에 대응하는) 음성 비활성의 주기 이후에 전송되게 되는 제1음성패킷인 RTP 음성패킷에 대응한다는 것을 나타내는 재개(재현)신호 (resume signal)(27)를 제공한다. 헤더 압축기(28)는, 도 1에서 설명한 타임스탬프 압축기술을 포함하는 발명적인 타임스탬프 압축기술을 수행하기 위해 신호(27)의활성에 응답한다.

도 3은 도 2의 헤더 압축기(28)의 예시적인 실시예를 설명한다. 도 3의 헤더 압축기 실시예에서, 분리기(separator)(33)는 통신응용장치(24)로부터 헤더정보 (26)를 수신한다. 분리기(33)는 26에서 수신된 다른 헤더정보로부터 타임스탬프 필드정보를 분리하여, 타임스탬프 정보는 잔여 헤더정보와는 별개로 압축될 수 있다. 분할기(35)는 스케일값(scale value) TS_increment로 타임스탬프 값을 나눔으로써 타임스탬프 값을 스케일링한다. 일정한 비트율을 가지는 음성 코덱으로부터 생성되는 음성정보를 반송하는 실시간 음성 서비스의 경우를 예로서 취하면, 타임스탬프는 음성활성의 주기 동안에 각각의 연속적인 패킷에서 일정한 증분량으로 증가될 것으로 예상할 수 있다. 값 TS_increment 는 상기의 일정한 증분량의 추정을 나타내고, 그리고 경험적인 관찰로 결정할 수 있다. 따라서, 분할기(35)는 타임스탬프 값을 스케일링 다운하도록 동작하여, 타임스탬프 값을 나타내는데 필수적인 비트들의 수를 감소시킨다. 다른 실시예에서, 분할기(35)는 파선으로 도시된 바와 같이, 생략할 수 있거나 또는 선택적으로 사용할 수 있다.

가장 덜 중요 비트 추출기(36)는 분할기(35)로부터 스케일링된 타임스탬프 값을 수신하고, 이 스케일링된 값에서부터 가장 덜 중요한 비트(the least significant bits: LSB)들을 추출한다. 37에서, 첨부장치(appending apparatus)가 LSB에, 도 2의 재개신호(27)의 활성에 응해 엔코더(39)가 생성하는 재개코드( resume code)를 첨부한다. 장치(37)는 또한 선택적(optional) 검사합 발생기(38)에 의해 타임스탬프로부터 발생되는 검사합( checksum)(예컨대, CRC 검사합)과 그리고필요에 따라 (선택적으로) 다른 헤더정보(도 3에서 파선)를 첨부한다. 첨부장치(37)의 출력은 셀렉터(30)의 입력(39)에 인가되고, 셀렉터의 다른 입력은 분리기(33)로부터 타임스탬프 값을 수신하는 통상적인 타임스탬프 압축기(301)의 출력에 연결된다.

셀렉터(30)는 재개신호(27)에 의해 제어되어, 만일 재개신호(27)가 활성이 된다면, LSB들, 재개코드 및 검사합이 셀렉터(30)를 통해 도 2의 압축된 헤더(22)의 타임스탬프 필드(31)에 제공된다. 한편, 만일 재개신호(27)가 비활성이라면, 통상적인 타임스탬프 압축섹션(301)의 출력은 타임스탬프 필드(31)에 제공된다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 분리기(33)로부터 출력되는 다른 헤더정보(비-타임스탬프 정보)들은 302에서 통상적인 헤더 압축기술을 사용하여 압축될 수 있고, 또한 압축된 최종 헤더정보는 통상적인 것과 같이 압축된 헤더(22)의 다른 필드(32)에 제공될 수 있다.

도 3A는 도 2와 3에서 재개신호(27)가 활성될 때 생성되는 타임스탬프 필드(31)를 설명하는 도면이다. 도 3A에 도시된 바와 같이, 타임스탬프 필드(31)는 재개코드와, 스케일링된 타임스탬프 값의 LSB와, 그리고 파선으로 도시된 것과 같이 선택적으로 38에서 발생된 검사합을 포함한다.

도 4는 도 3의 예시적인 헤더 압축기 실시예들로 수행할 수 있는 예시적인 타임스탬프 압축 동작들을 설명한다. 재개신호가 활성인지 여부가 41에서 먼저 결정된다. 만일 활성되지 않았다면, 42에서 타임스탬프 압축이 통상적인 방식으로 수행되고, 그리고 48에서 다음 패킷이 대기된다. 만일 41에서 재개신호가 활성이라면, 타임스탬프 값(도 1의 TS참조)이 사용되어 46에서 검사합을 발생한다. 이후에, 타임스탬프 값은 TS_increment 값을 사용하여 43에서 스케일링된다. 다음에, 44에서 스케일링된 타임스탬프 값에서부터 가장 덜 중요한 비트들이 추출되고, 45에서 재개코드와 검사합(선택사항)이 가장 덜 중요한 비트들에 첨부된다. 도 4의 파선들은, 46과 43에서 검사합 발생과 스케일링 동작들이 생략될 수 있거나 또는 선택적으로 다른 실시예들에 적용될 수 있다는 것을 나타낸다. 45에서 가장 덜 중요한 비트들과 재개코드(및 선택적으로 검사합)들이 함께 첨부된 후에, 47에서 타임스탬프 필드가 압축된 헤더내로 어셈블리를 위해 준비가 되고, 그리고 이후에 다음 패킷이 48에서 대기된다.

도 5는 도 1에서 설명한 예시적인 타임스탬프 압축해제 기술들을 수행할 수 있는 패킷 데이터 수신국의 예시적인 실시예를 설명한다. 예컨대, 이 수신국은 고정된-장소 또는 셀룰러 통신망에서 동작하는 이동 수신기일 수 있다. 도 5의 실시예에서, 통상적인 무선 수신기(54)는 잘 공지된 기술을 사용하여 무선 통신링크, 예컨대 셀룰러 무선링크에서부터, 도 2에서 설명한 패킷(21)과 같은 전송된 패킷의 수신버전(received version) 21'을 수신한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수신버전 21'은 도 2의 압축 헤더(22)의 수신버전 22'과 도 2의 페이로드(23)의 수신버전 23'을 포함할 수 있다. 수신 페이로드 버전 23'은 페이로드 프로세서(58)에 제공되고, 페이로드 프로세서는 패킷 데이터 응용장치(52)에 대한 51에서의 입력을 위한 수신 페이로드정보를 생성할 수 있다. 수신 압축헤더 버전 22'은 헤더 압축해제기(53)에 제공되고, 헤더 압축해제기는 수신버전 22'을 압축해제하여 통신응용장치(52)에 대한 50에서의 입력을 위한 수신 헤더정보를 생성한다.

도 6은 도 5의 헤더 압축해제기의 예시적인 실시예를 설명한다. 압축헤더의 수신버전 22'은 RTP 검출기(61)에 입력되고, 검출기는 통상적인 기술들을 사용하여 수신된 패킷이 RTP 패킷인지 여부를 검출한다. 음성 비활성의 주기가 발생한다는 것을 나타내는, 패킷이 RTP 패킷이 아니라는 검출에 응해, 검출기(61)는 출력신호(66)를 활성시키고, 신호는 셀렉터(68 및 90)를 적절히 제어하여 압축헤더가 통상적인 헤더 압축해제기)64)에 의해 처리되도록 한다. 만일 RTP 패킷이 수신되었다고 검출기(61)가 판단한다면, 본 발명에 따른 타임스탬프 필드 압축해제를 구현하는 프로세싱 경로(600)를 통해 압축헤더가 처리되도록 제어신호(66)가 셀렉터(68 및 69)를 제어한다.

프로세싱 경로(600)는 압축헤더의 수신버전 22'의 다른 필드들로부터 타임스탬프 필드를 분리시키는 분리기(65)를 포함한다. 타임스탬프 필드 이외의 필드들의 수신버전(도 3의 32)은 67에서 통상적인 헤더 압축해제기에 인가될 수 있다. 63에서 타임스탬프 필드의 수신버전은 타임스탬프 압축해제기(60)로 입력된다. 타임스탬프 압축해제기는 또한 입력으로서, RTP 검출기(61)로부터 출력된 제어신호(66)를 수신한다. 제어신호(66)와 63에서 수신된 타임스탬프 필드에 응해, 타임스탬프 압축해제기는 62에서 타임스탬프를 출력한다. 첨부장치(601)에 의해 이 타임스탬프는, 압축해제기(67)에 의해 생성된 다른 압축해제 헤더정보에 첨부되어, 도 5의 통신응용장치(52)에 셀렉터(69)를 통해 선택적으로 연결되는 바람직한 수신 헤더정보를 형성한다(도 5와 6의 50 참조).

도 7은 도 6의 타임스탬프 압축해제기(60)의 예시적인 실시예를 설명하는 도면이다. 도 7의 실시예에서, 63에서 수신한 타임스탬프 필드는 도 3의 재개코드를 검출하는 코드 검출기(70)에 입력된다. 만일 재개코드가 검출되지 않았다면, 수신된 RTP 패킷은 음성 비활성의 주기 이후의 첫번째 음성패킷이 아니어서, 코드 검출기(70)가 제어신호(702)를 출력하고, 이 제어신호는 통상적인 타임스탬프 압축해제기(73)가 타임스탬프 필드를 압축해제하여 요망하는 타임스탬프를 62에서 생성하도록(도 6을 참조) 셀렉터(702 및 700)를 적절히 제어한다.

만일 코드 검출기(70가 재개코드를 검출한다면, 제어신호(702)는, 상기에서 설명한 본 발명에 따른 예시적인 타임스탬프 필드 압축해제 기술에 따라 타임스탬프 필드가 압축해제되도록 셀렉터(703 및 700)를 제어한다. 이 경우에 있어서, 수신된 타임스탬프 필드(63)는 셀렉터(703)를 통해, 타임스탬프 필드로부터 LSB와 검사합의 수신버전(도 3A 참조)을 추출하는 추출기(72)에 입력된다. 단지 재개코드는 요망하는 압축해제 동작을 개시시키기 위한 기술의 한 예라는 것을 알아아만 한다.

타임스탬프 추정기(estimator)(75)는 도 1과 관련해 상기에서 설명한 것과 같은 타임스탬프 추정, TS_estimate를 생성할 수 있다. 타임스탬프 추정기는 패킷 n-1의 타임스탬프, 즉 음성 비활성의 주기 이전에 수신된 마지막 RTP 패킷의 타임스탬프를 수신하기 위한 입력(705)을 가진다. 압축해제기(73)가 생성한 이 타임스탬프 값 TS(n-1)은 저장유닛(77)에 저장되고, 이 저장유닛은 추정기 입력(705)에 연결된다. 압축해제기(73)로부터 출력된 RTP 타임스탬프 각각은 (단일 레지스터일 수 있는) 저장유닛(77)에 저장될 수 있어서, 패킷 n이 도달할 때 패킷 n-1의 타임스탬프 TS(n-1)가 타임스탬프 추정기(75)에서 이용될 수 있도록 보장한다.

타임스탬프 추정기(75)는 또한, 패킷 n과 패킷 n-1이 수신되었던 시간 T(n)과 T(n-1)을 나타내는 정보를 수신한다. 이 시간정보는 로컬 클록(74)에서부터 로컬 시간정보를 수신하도록 연결되어 있는 저장유닛(76)에서부터 이용할 수 있다. 도 6의 검출기(61)에 의해 검출된 RTP 패킷 각각에 대해, 저장유닛(76)은 로컬 클록(74)에 의해 측정된, 패킷의 도달시간을 저장한다. 따라서, 저장유닛(76)은 상기에서 설명한 패킷 n과 n-1들의 도달시간을 캡쳐하기 위해 단지 투-디프 스택(two - deep stack)일 필요만 있다.

타임스탬프 추정기(75)는 또한 상기에서 설명한 것과 같은 타임스탬프 변경값 TS_change와 상기에서 설명한 타임스탬프 증분값 TS_increment를 액세스하여야 한다. 타임스탬프 추정기는, 상기에서 설명한 것과 같이 TS_estimate를 생성하기 위해 저장유닛(76)에서부터 수신된 로컬 시간정보와, 저장유닛(77)에서부터 수신된 타임스탬프 값 TS(n-1)와 그리고 타임스탬프 변경 및 타임스탬프 증분값에 감응해 동작할 수 있다. TS_estimate는 타임스탬프의 생략 추정(truncated estimate)을 구성하는 가장 중요한 비트(MSB)들을 추출하는 가장 중요한 비트 추출기(78)에 인가된다. 첨부장치(702)는 추출기(72)로부터 수신된 가장 덜 중요한 비트(LSB)들을 추출기(78)로부터 출력되는 가장 중요한 비트(MSB)들에 첨부하고, 결과는 승산기(71)에서 TS_increment로 승산되어 상기에서 설명한 것과 같이 TS_guess를 생성한다. 702에서 MSB와 LSB들의 정확한 결합이 이루어지도록 하기 위해 타임스탬프 추정기(75)는 상기 35에서 설명한 것과 동일한 방식으로 타임스탬프 추정을 다운스케일링하여, 결과를 재-스케일링하여 TS_guess를 생성하는데 승산기(71)가 사용된다.

검증기(91)는 입력으로서 TS_guess와 추출기(72)로부터의 검사합의 수신버전을 수신한다. 검증기(79)는 수신된 TS_guess와 (선택적으로) 압축헤더(22')(파선참조) 내에 수신된 다른 정보로부터 검사합을 생성하도록 동작할 수 있고, 이 생성된 검사합을 수신된 상기 검사합과 비교한다. 만일 검사합이 정합한다면, 검증기는 접속유닛(701)을 활성화시키는 신호(704)를 출력하고, 접속유닛은 TS_guess 값을 셀렉터(700)에 연결시킨다.

만일 수신된 검사합이 발생된 검사합과 정합하지 않는다고 검증기(79)가 결정한다면, 제어신호(704)는 접속유닛(701)을 (도시되어 있는)개방상태로 유지하고, 다른 타임스탬프 추정이 필요하다고 타임스탬프 추정기(75)에 통지한다. 따라서, 타임스탬프 추정기는, 검사합이 정합할 때까지, 또는 타임스탬프 추정기(75) 또는 검증기(79)에서 구현되는 타임아웃 상태의 충족이 이루어질 때까지 타임스탬프 추정들을 계속 생성할 수 있다.

TS_estimate에서 비트들의 숫자는, 예컨대 도 3의 LSB 추출기(36)가 수신한 타임스탬프 값 내 비트들의 숫자와 동일할 수 있고, 그리고 도 7의 추출기(78)가 추출한 MSB들의 숫자들은, 예컨대 도 3의 36에서 LSB들의 추출 이후에 남아있는(그리고 폐기되는) 가장 중요한 비트들의 숫자와 동일할 수 있다. 36에서 추출된 LSB들의 숫자와 78에서 추출된 MSB들의 숫자는, 예컨대 경험적인 관측에 의해 결정되어, 다양한 상황하에서 어떠한 LSB/MSB 추출의 조합이 바람직한 결과를 생성하는지를 결정할 수 있다. 예컨대, 전송지연 변수와, 압축기와 압축해제기에서 클록 정밀도와 같은 요인들에 따라서, LSB/MSB 추출의 상이한 조합들을 사용할 수 있다. 따라서, LSB/MSB 추출의 바람직한 조합은 다양한 전송지연 변수 상황과 다양한 클록 정밀도 상황 하에서 경험적인 관측에 의해 결정될 수 있다. 한 예로서, 78에서 추출된 MSB의 숫자는 클록(74)의 정밀도에 따라 달라질 수 있다. 클록(74)이 보다 정밀하면 할수록, 78에서 보다 많은 MSB들이 추출될 수 있고, 또한 그 반대도 가능하다. 그런 다음, 36에서 추출된 LSB들의 숫자는 78에서 추출된 MSB의 숫자를 기초로 결정될 수 있다.

압축기와 압축해제기는 LSB/MSB 추출의 바람직한 조합을 구현하도록 선-프로그램될 수 있거나, 또는 패킷 흐름의 도중에 조합은 동적으로 변경될 수 있다. 예컨대, 압축기는 타임스탬프 값에서 실제 변화를 기초로 추출되게 되는 LSB들의 숫자를 선택할 수 있고, 또한 도 3A에서 설명된 재개코드의 일부로서 이 정보를 압축해제기에 신호전송할 수 있다.

도 7A는 도 7의 압축해제기의 다른 실시예를 파선으로 설명하는 것으로서, 도 7의 접속유닛(701)(및 검증기 79)이 도 3의 검사합의 사용 또는 생략에 대응해 선택적으로 생략되거나, 또는 사용되고; 및/또는 승산기(71)가 도 3의 분할기(35)의 사용 또는 생략에 대응해 선택적으로 생략되거나 또는 사용된다. 추정기(75)는 분할기(35)와 승산기(71)의 사용 또는 생략에 대응해 TS_estimate 스케일링하거나 또는 이의 스케일링을 생략한다.

도 8은 도 6 - 7A의 타임스탬프 압축해제기 실시예에 의해 수행할 수 있는예시저긴 타임스탬프 압축해제 동작을 설명하는 도면이다. 타임스탬프 필드가 재개코드를 포함하는지 여부에 관해 80에서 먼저 결정된다. 만일 포함하지 않는다면, 타임스탬프 필드는 81에서 통상적인 압축해제 기술을 사용하여 압축해제되고, 89에서 다음 패킷이 대기한다. 만일 80에서 재개코드가 검출된다면, 타임스탬프 추정( TS_estimate)이 82에서 계산되고(필요에 따라 스케일링되고), 그리고 83에서 가장 중요한 비트들이 추출된다. 84에서, 압축헤더에 수신된 가장 덜 중요한 비트들이 스케일링된 추정에서부터 추출된 가장 중요한 비트들에 첨부되고, 그리고 결과는 (필요에 따라 재-스케일링되고) 타임스탬프 추측(TS_geuss)가 된다. 이후에 85에서, 타임스탬프 추측을 사용하여 검사합이 발생되고, 86에서 발생된 검사합은 타임스탬프 필드에 수신된 검사합과 비교된다. 만일 발생된 검사합이 수신된 검사합과 정합한다면, 87에서 타임스탬프 추측이 받아들여지고, 89에서 다음 패킷이 대기한다. 만일 발생된 검사합과 수신된 검사합이 86에서 정합하지 않는다면, 규정된 경과시간 값을 또는 규정된 추측(guess)의 수를 기반으로 타임스탬프를 추정하는 것을 포기할 것인지 여부에 관해 88에서 결정된다. 만일 88에서 포기하지 않을 것으로 결정된다면, 다른 스케일링된 타임스탬프 추정이 계산되고, 그리고 83 - 86에서 동작이 반복된다. 다른 타임스탬프 추정을 만듦에 있어서, 추정기(75)는, 예컨대 추정으로부터 추출되게 되는 MSB들의 가장 중요한 비트들 중 하나 이상을 변경시킬 수 있다. 한 예로서, 만일 주어진 패킷의 타임스탬프의 성공적인 재-추정에서 특정 비트(또는 비트들) 결과를 변경시킨다면, 후속 패킷의 타임스탬프를 재-추정할 때에 이 변경이 제일 먼저 시도될 수 있다. 만일 88에서 포기하기로 결정한다면, 89에서다음 패킷이 대기한다.

도 8의 파선은 도 7A의 실시예에 대응하는 것으로서, 검사합 검증이 생략되거나, 또는 선택적으로 수행된다.

도 9는 타임스탬프의 추정을 계산하기 위해 도 8의 82에서 수행될 수 있는 예시적인 동작을 설명하는 도면이다. 91에서, 마지막 RTP 패킷 이래로 경과된 시간, (T)n - T(n-1)이 결정된다. 92에서, 경과시간은 타임스탬프 유닛(TS_change를 사용해)로 변환된다. 93에서, 92에서 결정된 경과된 타임스탬프 유닛의 숫가가 마지막 RTP 패킷(패킷 n-1)의 타임스탬프 값(TS(n-1))에 부가되어 타임스탬프 추정이 생성된다. 94에서, 스케일 인자(TS_increment)가 93에서 생성된 타임스탬프 추정에 인가되어, 스케일링된 바람직한 타임스탬프 추정이 생성된다. 도 9의 파선은 도 7A의 실시예에 대응하는 것으로서, 스케일링이 선택적으로 생략되거나, 또는 수행된다.

한 예시적인 동작의 모드에 있어서, 도 3A의 재개코드가 필요하지 않다. 이 모드에서, 도 1의 타임스탬프 압축 및 압축해제 기술이 항상 사용되어, 셀렉터(30, 703 및 700)(도 3 및 도 7 참조)들은 항상 "Y"를 선택하도록 제어된다. 대응하게, 도 4에서 41 및 42에서의 동작과, 도 8에서 80과 81에서의 동작들은 이 모드에서 생략될 수도 있다.

상기의 문장과, 그리고 여기에서 참조문헌으로 사용되는 1999년 6월 18일에 출원된 미합중국 특허출원 제 09/335,550호에 주어진 방법론은 무엇보다도 다음의 예시적인 장점들을 제공한다는 것은 자명하다. 타임스탬프 값을 코드화하는데 필요한 비트들의 숫자가 감소되고, 타임스탬프 값을 코드화하는데 필요한 비트들의 숫자는 타임스탬프 변경의 크기에 상관없이 일정하게 유지될 수 있고, 그리고 타임스탬프 변경의 량을 엔코딩하기 보다는 압축기에서 절대 타임스탬프 값이 엔코드되기 때문에, 견고성이 증가한다.

또한, 상기에서 주어진 장점의 관점에서 보아, 출원인은 헤더 압축/압축해제 기술에서 더 많은 진전을 밝혀내었다. 도 10 - 14에 설명되는 발명적인 헤더 압축기/압축해제기 실시예들에서, 헤더압축은 전체 헤더필드 값 대신에 헤더필드 값 모듈로 X만을 전송함으로써 이루어진다. 헤더필드 값 모듈로 X는, 헤더필드 값을 X로 나눔으로써 도출되는 나머지이다. 만일 X = 16이라면, 헤더필드의, 네 개의 가장 덜 중요한 비트들이 상기에서 언급한 나머지를 나타내고, 이는 헤더필드 값 모듈로 X를 직접 구성한다. 명백히, X는 2의 멱(거듭제곱)일 때마다. 나머지는 헤더필드의 가장 덜 주용한 비트들의 몇몇 숫자에 의해 직접 구성된다.

도 10은 모듈로 X 동작을 구현하는 헤더 압축기의 부분을 도식적으로 설명한다. 예컨대, 도 3의 분리기(33)로부터 수신한 소정의 헤더필드는 도 10의 헤더 압축기 실시예에 의해 유리하게 압축될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 헤더필드 값을 스케일링하는데 분할기(35)를 사용할 수 있거나, 또는 파선으로 도시된 것과 같이 선택적으로 생략할 수 있다. (스케일링되었거나 또는 되지 않은) 헤더필드 값이 모듈로 X 오퍼레이터(101)에 인가되어, 오퍼레이터는 X로 헤더필드 값을 나눗고 나머지를 출력할 수 있다. 도 10은 또한 나머지에 (상기 도 3의 38에서 발생된 것과 같은)검사합을 나머지에 첨부하는 선택사항을 설명한다. 따라서, 압축된 헤더필드는 모듈로 X 오퍼레이터(101)로부터 출력된 나머지를 포함하고, 나머지 검사합이 첨부되거나 또는 첨부되지 않는다. 다음의 설명으로부터, 도 10 - 14에 관해서 설명한 압축/압축해제 기술들은 상기에서 설명한 타임스탬프 필드들에만 적용될 수 있는 것이 아니고, 다양한 헤더필드들에 적용될 수 있다는 것을 명백히 알 수 있게 된다.

도 11은 118에서 수신된 나머지 값(압축된 헤더필드 값)에 응해 헤더필드를 재구성하는 필드 재구성기(110)를 포함하는, 본 발명에 따른 헤더 압축해제기의 부분을 도식적으로 설명한다. 필드 재구성기(110)는 수신한 나머지 값과 함께 112에서 제공된 범위정보를 사용하여 111에서 재구성된 필드를 생성한다. 112에서의 범위정보는 수신한 나머지 값으로부터 재구성할 수 있는 가능한 필드 값들의 범위를 나타낸다. 범위의 크기는, 도 10의 헤더 압축기에서 수행되는 모듈로 X 동작에 대응하는 X 이다. 필드 재구성기(110)에 의해 생성되는, 가장 최근에 재구성된 필드값에 관한 범위의 위치는 패킷 통신응용의 공지된 또는 예상되는 특성 및/또는 압축기와 압축해제기 간의 패킷 통신경로의 공지된 또는 예상되는 특성을 기반으로 정해진다.

한 예에서, 범위는 -M to X-1-M 으로 주어진다. 범위 -M to X-1-M 에서 각 값은 압축해제기에 의해 가장 최근에 재구성된 필드값과 재구성되고 있는 새로운 필드값 사이에 가능한 차이를 나타낸다. 한 예로서, 만일 M=1 이고 X=16 이라면, 범위는 1에서 16까지 이고, 이 범위는 가장 최근에 재구성된 필드값을 1 에서 16까지 각각 초과하는 16 개의 가능한 필드값을 나타낸다. 다른 예로서, 만일 X=16 이고 M=1 이라면, 범위는 -1 에서 14까지로 주어진다. 이 범위는 16 개의 가능한 필드값들을 나타낸다. (범위에서 -1에 대응하는) 값들 중 하나는 가장 최근에 재구성된 필드값보다 1 적고, (범위에서 0에 대응하는) 값들 중 다른 하나는 가장 최근에 재구성된 필드값과 동일하며, 나머지 14개의 가능한 필드값들 각각은 1에서부터 14까지 가장 최근에 재구성된 필드값을 각각 초과한다.

예컨대, M개의 양의 값들은 순서를 벗어나 도달하는 패킷들의 시퀀스번호 필드들(예컨대 RTP 시퀀스번호 필드들)을 효율적으로 수용하는데 사용할 수 있다. M개의 양의 값들은 또한, (MPEG응용에서 양방향으로 예측되는 화상들인) 소위 B-화상(B-picture)들을 포함하는 패킷들에 대한 음의 델타 타임스탬프 필드값들을 수용할 수 있다. MPEG에서, B-화상은 통상적의 그의 일시적인 주변 앵커 화상( surrounding anchor picture) 이후에 전송되어, 전송순서와 비교하면 타임스탬프 필드값에서 순방향 또는 역방향 점프가 되게된다. 따라서, 타임스탬프 델타는 때때로 양이고 또한 때때로 순방향으로 점프를 하는데, 이는 본 기술분야의 당업자에게는 잘 공지된 현상이다. 상기에서 설명하였듯이, M개의 양의 값들은 음의 델타들을 수용할 수 있다. 범위가 0을 포함하도록 M을 선택하는 것은, 동일 타임스탬프 필드를 가지는 많은 패킷들로 분할되는 화상들의 수용이 이루어지도록 한다.

도 12는 도 11의 필드 재구성기(110)의 예시적인 실시예를 설명한다. 범위정보와 가장 최근에 구성된 필드는 각각 112와 113에서 후보필드(candidate field) 발생기(125)에 입력되고, 발생기는 이들 입력에 감응해 126에서 범위의 크기와 동일한, 예컨대 모듈로 X 오퍼레이터(101)의 X와 동일한 다수의 필드값 후보들을 제공한다. 126에서의 필드값 후보들은 도 10에 도시된 것과 같이 모듈로 X 오퍼레이터(101)에 입력되고, 그리고 128에서 버퍼링된다. 모듈로 X 오퍼레이터(101)는 버퍼링된 필드값 후보들과 각각 관련된 나머지들을 출력한다.

비교기(123)는 118에서 수신된 나머지를 필드값 후보들 각각의 나머지들과 비교를 한다. 범위 내에 X 인접 필드값 후보들이 있기 때문에, 또한 118에서 수신된 나머지가 X에 의한 나눗셈 연산의 나머지들을 나타내기 때문에, X 필드값 후보들 중 하나의 나머지가 수신된 나머지 118과 정합하게 되고, 대응하는 필드값 후보가 122에서 버퍼(128)에서부터 출력된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 122에서의 후보값 출력은 필요에 따라 스케일링 업되어, 도 10의 헤더 압축기에서 이루어졌을 수 있는 소정의 다운스케일링을 수용할 수 있다. 이와 같은 업스케일링은 패킷스트림의 개시시에 전체 필드값을 전송함으로써, 헤더 압축기에서 다운스케일링 분할(나눗셈) 연산으로부터 발생하고 또한 단지 한차례 전송될 필요만이 있는 상수인 나머지를 부가하는 것을 포함하여, 헤더 압축해제기에 다운스케일링 나머지를 함축적으로 통지할 수 있게 된다. 도 12의 실시예에서, 121에서 (스케일링된 또는 되지 않은) 후보값은 도 11의 재구성된 필드값(111)으로서 출력될 수 있다. 이 재구성된 필드값은 또한 다음 헤더필드 재구성 동작에서 가장 최근에 재구성된 필드로서의 사용을 위해 버퍼(115)에 저장된다.

X=12인 실시예에서, 오퍼레이터(101)(도 10)의 출려게서 필드값 모듈로 12를 나타내기 위해 네 개의 비트들이 필요하지만, 네 개의 비트들의 모든 가능한 비트패턴들이 필요한 것은 아니다. 특히, 헤더필드값이 오퍼레이터(101)에서 12에 나뉘어질 때에 12 개의 가능한 나머지들을 표시하기 위해 조합 0000 내지 1011들만이 필요하여, 따라서 특수 이벤트의 시그날링과 같은 다른 목적을 위해 네 개의 비트 패턴(1100 내지 1111)을 남겨둘 수 있다. 상기 이벤트들의 예는, 패킷이 정규적으로 압축된 패킷이 아니지만, 대신의 콘텍스트 요청이고, 콘텍스트 업데이트이거나 또는 정적인 또는 전체 필드값들을 포함하는 경우에 패킷의 유형을 시그날링하는 것을 포함한다.

RTP 타임스탬프 필드값과 RTP 시퀀스번호 필드값들과 같은 전체 헤더필드 값들은 전형적으로 2¹⁶- 1 또는 2³²- 1 에서부터의 필드값들 증분으로서 랩 어라운드 (wrap around)하는 16 또는 32 비트 비서명(unsigned) 정수들이다. 따라서, 만일 X가 2의 거듭제곱이 아니라면, 필드값들이 0으로 랩 어라운드하면 도 10의 모듈로 X 오퍼레이터(101)에 의해 생성되는 나머지들은 그들의 순환을 완전하게 하지 못하게 된다. 예컨대, 모듈로 12(X=12)에 대해, 0 랩 어라운드를 향한 및 지나는 필드값 증분으로서 다음의 순서가 발생하게 된다:

...(65531,11)(65532,0)(65533,2)(65534,3)(0,0)(1,1)....

상기 괄호 안에서, 첫번째 숫자는 전체 16비트 필드값이고, 두번째 숫자는 필드값 모듈로 12ㅣ다. 만일 가장 최근에 재구성된 필드값이 65531이고, 수신된 나머지가 1이고, 그리고 M=-1이라고 가정한다면, 12개의 후보 필드값들 중 두 개, 즉 65533 및 1이 도 12의 비교기에서 수신돈 나머지와 정합하는 나머지를 가지게 된다.

이 문제점에 대한 한가지 해결책은, 두 개의 가능한 후보들 중 어느 것이 정확한지를 검증하기 위해 수신된 검사합을 사용하는 것이다. 도 13의 실시예에 도시되어 있듯이, 검증기(136)는 (스케일되거나 되지 않은) 버퍼출력(121)에 연결되어 버퍼(128)로부터 출력되는 두 개의 정합하는 후보 필드값을 수신한다. 검증기(136)는 각각의 후보값에 대한 검사합을 계산하고, 이를 수신된 검사합과 비교하며, 그리고 검사합이 수시된 검사합과 정합하는 후보를 선택한다. 그런 다음, 이 후보가 111에서 재구성된 필드값으로서 제공된다.

하나의 보다 짧은 나머지 싸이클(cycle)을 얻는 것을 피하기 위한 다른 해결책은, 전송된 값의 싸이클을 유지하고, 그리고 수신된 값들을 조정하여 나머지를 재구성하는 것이다:

...(65531,11)(65532,0)(65533,1)(65534,2)(65535,3)(0,4)(1,5)....

이 경우에, 전송된 값들은 나머지 +N에 대응한다는 것을 의미하고, 여기에서 N은 0, 4, 또는 8이고 그리고 각각의 랩 어라운드로 싸이클을 통해 진행한다.

이는 도 15의 예시적인 실시예에 설명되어 있는데, 예시적인 헤더 압축기실시예의 분리기(33)로부터 수신된 헤더필드 또는 예시적인 헤더 압축해제기 실시예의 후보필드 발생기(125)로부터 수신된 헤더필드는 랩 어라운드 검출기(151)에 입력될뿐만 아니라 모듈로 X 오퍼레이터(101)에 입력된다. 랩 어라운드 검출기(151)는, 헤더필드값들이 랩 어라운드의 근처에 있을 때를 검출한다. 곧 다가올 랩 어라운드가 검출되면, 랩 어라운드 검출기(151)는, 도 15에 도시된 바와 같이 초기에 로드되는 순환 시프트 레지스터(circular shift register)(152)를 시프트한다. 시프트 레지스터 로케이션(location)(154)이 가산기(156)에 연결되고 또한 시프트 레지스터 로케이션(155)으로 다시 공급되어, 후자의 시프트 레지스터 로케이션이 가산기(157)에 연결된다.

랩 어라운드 검출기(151)는 또한, 헤더필드값들을 수신하도록 연결된 입력과 셀렉터(158)에 연결된 출력을 가지는 판별기(discriminator)(153)에 연결된다. 판별기는 0 랩 어라운드에 선행하는 높은 헤더필드값과 0 랩 어라운드 후에 나타나는 낮은 헤더필드값을 판별한다. 헤더필드값들이 랩 어라운드의 근처에 있다는 것을 랩 어라운드 검출기(151)가 검출하는 한은, 검출기(151)는 판별기(153)를 인에이블상태로 유지한다. 인에이블 상태에 있는 동안, 판별기(153)는, 랩 어라운드 근처에 있는 낮은 헤더필드값들(즉, 0 및 0 이후의 값들)에 대해 가산기(156)을 선택하도록 하고 또한 랩 어라운드 근처에 있는 높은 헤더필드값들(0 이전의 값들)에 대해서는 가산기(157)을 선택하도록 셀렉터(158)를 제어한다. 헤더필드값들이 랩 어라운드 근처에 있지 않으면 랩 어라운드 검출기(151)는 판별기(153)를 불능으로 만드는데, 이 경우에 판별기(153)는 가산기(156)만을 선택하도록 셀렉터(158)을 제어한다.

따라서, 첫번째 랩 어라운드가 발생하면, 검출기(151)는 레지스터(152)를 시프트하여, 가산기(156)은 0에서 시작하는 낮은 헤더필드값들과 관련된 나머지들에 (로케이션 154로부터) 4를 가산하고, 그리고 가산기(157)은 랩 어라운드에 선행하는 높은 헤더필드값들과 관련된 나머지들에게 (로케이션 155로부터) 0을 가산한다. 다음 랩 어라운드에서, 검출기(151)는 레지스터(152)를 다시 시프트하여,가산기(156)는 0에서 시작하는 낮은 헤더필드값들과 관련된 나머지에 8을 가산하고, 그리고 가산기(157)는 랩 어라운드에 선행하는 높은 헤더필드값들과 관련된 나머지들에게 4를 가산한다.

주어진 X의 값에 대해서, 압축해제기에서 가능한 필드값들의 범위는 요망하는 수행에 따라서 증가될 수 있다. 예컨대, 범위는 -M 에서 2X - 1 - M까지로 규정될 수 있다. 그러므로, 예컨대, M=-1 과 X=16에 대해서, 가능한 필드값들의 범위는 1 에서 32까지가 될 수 있다. 수신된 나머지 값(118)은 이 범위 내에서 두 개의 후보들의 나머지들과 정합하게 된다. 정확한 후보는, 도 13과 관련해 상기에서 설명한 검사합 검증연산으로 식별될 수 있다. 물론, 도 13의 실시예는 소정의 크기 범위 -M 에서 kX - 1 - M까지(k=2,3...)로부터 기인하는 소정수의 정합 후보들에서 정확한 후보를 선택할 수 있다.

도 14는 도 11-13에서 설명한 헤더 압축해제기 실시예들이 수행할 수 있는 예시적인 동작을 설명한다. 141에서, 압축된 헤더필드는 모듈로 X 나머지갑스로서 수신된다. 142에서, 범위정보와 가장 최근에 재구성된 필드값들을 사용하여 후보 필드값들을 생성한다. 148에서, 후보값들의 모듈로 X 나머지들이 결정된다. 143에서, 수신된 나머지 값을 후보 필드값들 각각의 나머지 값들과 비교하여 정합하는 후보(들)를 결정한다. 그런 다음 144에서, 다수의 정합하는 후보들이 있는지가 결정된다. 만일 다수의 정합하는 후보들이 있다면, 145에서 후보값들에게 검사합 검증프로세스가 이루어져 정확한 후보값을 결정하고, 그런 다음에 149에서 정확한 후보값이 재구성된 필드값으로서 로드된다. 만일 144에서 단지 하나의 정합하는 후보만이 있다면, 이 후보값은 147에서 검사합 검증에 의해 선택적으로 확증될 수 있거나, 또는 점선으로 표시된 것과 같이, 후보는 149에서 재구성된 필드값으로서 직접 로드될 수 있다.

도 10-14와 관련해 상기에서 설명한 헤더 압축/압축해제 기술은 다양한 헤더필드들에 적용할 수 있고 또한 특정 응용 및/또는 통신경로의 특성에 맞추어 가공할 수 있다는 것을 본 기술분야의 당업자에게는 자명하다.

상기에서 설명한 실시예들은 통상적인 패킷 데이터 전송 및 수신국들의 헤더 압축기와 압축해제기에서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 둘 다에 적절한 수정을 가함으로써 쉽게 구현될 수 있는 것을 본 기술분야의 당업자라면 잘 알 것이다.

상기의 설명들은 본 발명을 구현하는 바람직한 실시예들이고, 본 발명의 범위는 이 설명으로 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 다음의 청구범위로 규정된다.

Claims

최초의 헤더필드값을 제1의 규정수로 나눌때(101) 발생하는 나머지를 구하는 단계와;

상기에 구한 나머지를 기반으로 압축된 헤더필드의 값을 결정하는 단계를 포함하는, 최초 헤더필드에서 압축된 헤더필드를 생성하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 결정단계가, 상기 나머지에 제2의 규정수를 선택적으로 가산하는(38) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 만일 상기 제1의 규정수가 2의 거듭제곱 외의 다른 수라면 상기 가산단계를 실행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
헤더 압축해제기(53)로 전송을 위해 수신 압축 헤더필드(118)에 대응하는 압축 헤더필드를 생성하기 위해 최초 헤더필드와 협력하여 헤더 압축기(28)가 사용하는 제2의 수를 기반으로 제1수의 재구성된 헤더필드 후보들(126)을 식별하는 단계와;

재구성된 헤더필드 후보들 중 하나를 재구성된 헤더필드(111)로서 선택하는 단계를 포함하는,

패킷통신경로를 통해 헤더 압축해제기(53)에서 수신된 수신 압축 헤더필드(118)로 표시되는 최초 헤더필드와 정합하도록 의도된 재구성 헤더필드(111)를 헤더 압축해제기(53)에서 생성하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 식별단계가, 헤더 압축해제기(53)에서 생성되는 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)를 기반으로 후보들을 식별하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)를 기반으로 후보들을 식별하는 상기 단계가, 상기 제1의 수와 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)의 값에 응해 재구성된 헤더필드(111)의 가능한 값들의 범위를 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 범위를 식별하는 상기 단계가, 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)의 값에 대한 범위를 정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 범위가 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)의 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 범위가 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)의 값에서부터 오프셋되는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)의 값에 대한 범위를 정하는 상기 단계가, 최초 헤더필드를 생성한 통신응용장치의 특성에 응해 범위를 정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 가장 최근에 재구성된 헤더필드(113)의 값에 대한 범위를 정하는 상기 단계가, 패킷통신경로의 특성에 응해 범위를 정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 선택단계가, 수신 압축 헤더필드(118)를 재구성된 헤더필드 후보들(126)과 각각 관련된 압축 헤더필드들과 비교하는 단계와, 그리고 그 관련 헤더필드가 수신 압축 헤더필드(118)와 정합하는 하나의 재구성된 헤더필드 후보를 재구성된 헤더필드(111)로서 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기에서 마지막에 언급한 선택단계가, 그 관련 압축 헤더필드들 각각이 수신 압축 헤더필드와 정합하는 다수의 재구성된 헤더필드 후보들(126) 중에서 하나의 재구성된 헤더필드 후보를 선택하기 위해 패킷통신경로를 통해 헤더 압축해제기(53)에서 수신된 검사합을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 압축 헤더필드는 최초 헤더필드의 값을 제2의 수로 나눔으로써 발생하는 나머지를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 제1의 수가 상기 제2의 수의 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 제1의 수가 상기 제2의 수 두배값인 것을 특징으로 하는 방법.
최초 헤더필드로부터 압축 헤더필드를 생성하는 헤더 압축기(28)에 있어서,

최초 헤더필드를 수신하기 위한 입력과;

상기 최초 헤더필드에 응해, 최초 헤더필드의 값을 제1의 규정수로 나눌때발생하는 나머지를 제공하기 위해 상기 입력에 연결된 장치(101)와;

상기 나머지를 기반으로 한 값을 가지는 상기 압축 헤더필드를 출력하기 위해 상기 장치에 연결된 출력을 가지는, 최초 헤더필드로부터 압축 헤더필드를 생성하는 헤더 압축기.
최초 헤더필드와 정합되도록 의도된 재구성 헤더필드(111)를 생성하는 헤더 압축해제기(53)에 있어서,

상기 최초 헤더필드를 나타내는 압축 헤더필드(118)를 수신하는 입력과;

상기 헤더 압축해제기(53)로 전송을 위해 상기 입력에서 수신된 상기 압축 헤더필드(118)에 대응하는 압축 헤더필드를 생성하기 위해 최초 헤더필드와 최초 헤더필드와 협력해 헤더 압축기(28)가 사용한 제2의 수를 기반으로 한 제1의 수의 재구성된 헤더필드 후보들(126)을 식별하는 제1장치(125)와;

상기 재구성된 헤더필드 후보들(126) 중 하나를 재구성된 헤더필드(111)로서 선택하기 위해 상기 제1장치(125)와 상기 입력(118)에 연결된 제2장치(123, 128)를 포함하는, 최초 헤더필드와 정합되도록 의도된 재구성 헤더필드를 생성하는 헤더 압축해제기.
제18항에 있어서, 상기 제1의 수가 상기 제2의 수와 동일한 것을 특징으로 하는 헤더 압축해제기.
제18항에 있어서, 상기 제1의 수가 상기 제2의 수의 두배값인 것을 특징으로 하는 헤더 압축해제기.