SE522063C2 - Bit error reduction in IP protocol stacks, introduces protection for packet head at link layer's head compression level - Google Patents

Bit error reduction in IP protocol stacks, introduces protection for packet head at link layer's head compression level

Info

Publication number
SE522063C2
SE522063C2 SE0003938A SE0003938A SE522063C2 SE 522063 C2 SE522063 C2 SE 522063C2 SE 0003938 A SE0003938 A SE 0003938A SE 0003938 A SE0003938 A SE 0003938A SE 522063 C2 SE522063 C2 SE 522063C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
bit error
compressed
packets
link layer
error resistance
Prior art date
Application number
SE0003938A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0003938D0 (en
SE0003938L (en
Inventor
Johan Soederberg
Lars Westberg
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE0003938A priority Critical patent/SE522063C2/en
Publication of SE0003938D0 publication Critical patent/SE0003938D0/en
Publication of SE0003938L publication Critical patent/SE0003938L/en
Publication of SE522063C2 publication Critical patent/SE522063C2/en

Links

Classifications

    • H04L29/0653
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22Parsing or analysis of headers
    • H04L29/06095
    • H04L29/06102
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/161Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields

Abstract

Each packet in the link layer in the stack is analyzed in order to determine whether it has a complete head or not. If the head is complete, the link layer's control sum evaluation is used as normal to reject the defective packet. If the packet has a compressed head, the link layer's control sum evaluation is ignored and the packet is propagated upwards in the stack. In order to compensate for the control sum evaluation being ignored, one or more local sums are used to introduce a head protection at the link layer's head compression level. The IP-protocol stack is based on a secure link layer in which the packet flow is head-compressed according to a suitable head compression standard.

Description

' 1 522 oss u 0 I . ; o a - a | o nu 2 linjeprocedurprotokollet (HDLC) och ofta för lntemetanslumingar över uppringningstelefonlinjer där PPP-länkar upprättas mellan användare och tjänsteleverantörer. '1 522 oss u 0 I. ; o a - a | o now the 2 Line Procedure Protocol (HDLC) and often for lethal links over dial-up telephone lines where PPP links are established between users and service providers.

Tillämpningar för IP-baserade nät hämtar allmänt nätresurserna genom två gränssnitt, TCP-protokollet (Transmission Control Protocol) och UDP-protokollet (User Datagram Protocol). Båda dessa protokoll befinner sig i transportskiktet mellan tillämpningarna på tillämpningsskiktet och lntemetprotokollet pä nätskiktet. Medan TCP är ett förbindelseorienterat protokoll med egenskaper för att ge tillförlitlig dataleverans så är UDP ett förbindelselöst protokoll utan den i TCP föreliggande tillförlitligheten. UDP ger tillämpningar ett direkt gränssnitt mot lntemetprotokollet och möjligheten att vända sig till en särskild tillämpningsprocess som körs på en värd utan att man upprättar en förbindelsesession, vilket krävs av TCP. I många fall när en hel överföring kan genomföras genom endast ett fåtal UDP-paket så ger UDP mycket effektivare kommunikation jämfört med TCP. Upprättande av en TCP-session skulle ta alldeles för läng tid i förhållande till de data som ska sändas. Dessutom använder tillämpningar och protokoll som är konstruerade för leverans av fördröjningskänslig realtidsdata såsom tal eller bild typiskt UDP som sitt transportskiktsprotokoll. Om ett paket med tal eller bild förloras så är omsändning oftast inte praktiskt möjligt eftersom den omsända informationen skulle vara ur synkronisering med aktuella data.IP-based network applications generally retrieve network resources through two interfaces, the Transmission Control Protocol (TCP) and the User Datagram Protocol (UDP). Both of these protocols are located in the transport layer between the applications on the application layer and the internet protocol on the network layer. While TCP is a connection-oriented protocol with features for providing reliable data delivery, UDP is a connection-free protocol without the reliability present in TCP. UDP provides applications with a direct interface to the Internet Protocol and the ability to turn to a dedicated application process running on a host without establishing a connection session, as required by TCP. In many cases, when an entire transmission can be performed through only a few UDP packets, UDP provides much more efficient communication compared to TCP. Creating a TCP session would take far too long in relation to the data to be transmitted. In addition, applications and protocols designed for the delivery of delay-sensitive real-time data such as speech or image typically use UDP as their transport layer protocol. If a packet of speech or picture is lost, retransmission is usually not practically possible because the retransmitted information would be out of sync with current data.

Följaktligen har de av TCP erbjudna kvittens- och omsändningstjänsterna lågt praktiskt värde för fördröjningskänslig realtidsdata, och istället används UDP.Consequently, the acknowledgment and retransmission services offered by TCP have low practical value for delay-sensitive real-time data, and UDP is used instead.

För att förbättra överföringseffektiviteten i allmänhet och för PPP-länkar med låg hastighet och medelhastighet i synnerhet har olika metoder för komprimering av huvuden i IP/UDP-paket och IP/TCP-paket tagits fram. Till exempel specificerar RFC 2507 och RFC 2508 enligt Internet Engineering Task Force (IETF) Intemetstandarder avseende komprimering av IP-huvuden som kan tillämpas på IPv4- 20 25 ' * 522 oss 3 huvuden och IPv6-bashuvuden och IPv6-utvidgningshuvuden, TCP- och UDP- huvuden såväl som inkapslade IPv4- och lPv6-huvuden. I synnerhet RFC 2507 och RFC 2508 IET F RFC 2507 och RFC 2508 införlivas härmed genom denna hänvisning.To improve the transmission efficiency in general and for PPP links with low speed and medium speed in particular, various methods for compressing heads in IP / UDP packets and IP / TCP packets have been developed. For example, the RFC 2507 and RFC 2508 of the Internet Engineering Task Force (IETF) specify Internet standards for compression of IP heads that can be applied to IPv4 heads and IPv6 base heads and IPv6 extension heads, TCP and UDP. - heads as well as encapsulated IPv4 and lpv6 heads. In particular, RFC 2507 and RFC 2508 IET F RFC 2507 and RFC 2508 are hereby incorporated by reference.

Huvudkomprimering reducerar markant de negativa effekterna med stora IP-huvuden och tillåter effektivt bandbreddsutnyttjande. Bland annat reducerar huvudkomprimering av huvuden orsakad overhead, och således krävs mindre bandbredd för huvudena. Den reducerar även paketförlustfrekvensen för varje given bitfelsfrekvens eftersom färre bitar skickas per paket jämfört med paket med fullständiga huvuden.Header compression significantly reduces the negative effects with large IP heads and allows efficient bandwidth utilization. Among other things, head compression of heads reduces overhead caused, and thus less bandwidth is required for the heads. It also reduces the packet loss rate for each given bit error rate because fewer bits are sent per packet compared to full header packets.

Den nyckelegenskap som tillåter effektiv huvudkomprirnering är att i ett paketflöde så är de flesta huvudfälten identiska i på varandra följande paket. För enkelhet skull kan man föreställa sig ett paketflöde som alla de paket som skickas från en särskild källadress och -port till en särskild destinationsadress och -port med användande av samma transportprotokoll. En grundprincip för komprimering av huvuden i ett paketflöde är att skicka ett paket med ett fullständigt huvud och upprätta en koppling mellan det fullständiga huvudets oföränderliga fält och en kontextidentifierare (CID), vilket är ett litet unikt nummer som också bärs av komprimerade huvuden. Kopplingen mellan de oföränderliga fälten och kontextidentifieraren implementeras typiskt sett i en huvudkomprimeringstabell i vilken de oföränderliga fälten i det fullständiga huvudet lagras som ett komprirneringstillstånd. CID-identifieraren i efterföljande pakets komprimerade huvud används för att hitta det motsvarande komprimeringstillståndet i huvudkomprimeringstabellen som ska användas vid dekomprirnering. Varje förändring i ett huvudfält som inte förväntas ändras får kompressom att skicka ett nytt fullständigt huvud för uppdatering av komprimeringstillståndet för flödet av paket. Förutom CID- identiñerarna kan de komprimerade huvudena även innefatta inkrementella förändringar för olika parametrar i huvudena. 20 25 522 063 4 För att lindra problemet med felaktig dekomprirnering skickas typiskt fullständiga huvuden då och då för uppdatering av komprimeringstillståndet, och enligt IEIF RFC 2507 identifieras varje ny version av komprirneringstillständet för en given CID av ett generationsnunnner. I RF C 2507 bär varje fullständigt huvud som uppdaterar ett komprimeringstillstånd ett generationsnurnrner och de komprimerade huvudena bär det för komprimering av huvudena använda komprimeringstillståndets generations- nurnmer. När dekompressorn upptäcker att ett komprimerat huvud bär ett annat generationsnumrner än generationsnumret hos komprirneringstillståndet för paketflödet så är komprimeringstillståndet förâldrat och det huvudkomprimerade paketet måste kastas eller lagras tills ett nytt fullständigt huvud upprättar ett korrekt komprirneringstillstånd.The key feature that allows effective header compression is that in a packet fl destiny, the huvud most main fields are identical in consecutive packets. For simplicity, one can imagine a packet som destiny as all the packets sent from a particular source address and port to a particular destination address and port using the same transport protocol. A basic principle for compressing heads in a packet fl destiny is to send a packet with a complete header and establish a link between the invariant field of the full header and a context identifier (CID), which is a small unique number also carried by compressed heads. The connection between the immutable fields and the context identifier is typically implemented in a main compression table in which the immutable fields in the complete header are stored as a compression state. The CID identifier in the compressed header of the subsequent packet is used to find the corresponding compression state in the main compression table to be used for decompression. Each change in a main field that is not expected to change causes the compressor to send a new complete header to update the compression state for the packet fate. In addition to the CID identifiers, the compressed heads can also include incremental changes for different parameters in the heads. 20 25 522 063 4 To alleviate the problem of incorrect decryption, complete headers are typically sent from time to time to update the compression state, and according to IEIF RFC 2507, each new version of the compression state for a given CID is identified by a generation nunner. In RF C 2507, each complete header that updates a compression state carries a generation number, and the compressed headers carry the compression state generation number used to compress the headers. When the decompressor detects that a compressed header carries a different generation number than the generation number of the packet compression state, the compression state is obsolete and the main compressed packet must be discarded or stored until a new complete header establishes a correct compression state.

I RFC 2508 löses problemet med felaktig dekomprirnering genom en sekvensräkriare och peer-signalering.In RFC 2508 the problem of incorrect decompression is solved by a sequence recorder and peer signaling.

Fig. l illustrerar ett fullständigt UDP-huvud med CID- och generationskoppling såväl som ett motsvarande komprimerat huvud, vilket baseras på CID- och generationsfálten enligt RFC 2507. De grå fälten i det fullständiga huvudet lagras som komprimeringstillstånd. UDP-kontrollsumman innefattas normalt i det komprimerade huvudet som en säkerhetsåtgärd.Fig. 1 illustrates a complete UDP header with CID and generation coupling as well as a corresponding compressed header, which is based on the CID and generation fields according to RFC 2507. The gray fields in the complete header are stored as compression states. The UDP checksum is normally included in the compressed header as a security measure.

Utan huvudkomprimering påverkar ett bitfel endast det paket som faktiskt innehåller bitfelet. När huvudkomprimering tillämpas och bitfelet sker i ett fullständigt huvud kan emellertid ett enstaka bitfel orsaka förlusten av ett stort antal efterföljande huvudkomprirnerade paket. Detta beror på att bifelet kommer att fortplantas i alla efterföljande komprimerade huvuden som utvidgas genom användning av det komprimeringstillstånd som upprättats av det felaktiga fullständiga huvudet. Om länkskiktsprotokollet använder en stark Kontrollsumma förhindras sådan fortplantning 20 25 522 063 a | | o . . n 5 av bitfel eftersom ramar med bitfel kommer att kastas innan de när dekompressorn.Without main compression, a bit error only affects the packet that actually contains the bit error. However, when main compression is applied and the bit error occurs in a complete header, a single bit error can cause the loss of a large number of subsequent main compressed packets. This is because the bifurcation will propagate in all subsequent compressed heads that are expanded using the compression condition established by the faulty complete head. If the link layer protocol uses a strong checksum, such propagation is prevented 20 25 522 063 a | | o. . n 5 of bit errors because frames with bit errors will be thrown before they reach the decompressor.

Som noterats i artikeln Low-loss TCP/IP header compression for wireless networks av Degermark et al., Wireless Networks 3 (1997), sidorna 375-387 så betyder detta i allmänhet att komprimeringen av IP-huvuden kräver användning av ett säkert länkskíktsprotokoll med en stark kontrollsumma.As noted in the article Low-loss TCP / IP header compression for wireless networks by Degermark et al., Wireless Networks 3 (1997), pages 375-387, this generally means that the compression of IP heads requires the use of a secure link layer protocol with a strong checksum.

Bitfelståligheten, även hänvisad till som bitfelstoleransen, för en vanlig IP- protokollstack (IPv4 eller IPv6) baseras normalt på ett säkert länkskíktsprotokoll såsom linjeprocedurprotokollet (HDLC). Fig. 2 är en schematisk översikt av en UDP/IP- protokollstack som baseras på ett HDLC-länkskikt. I detta exempel används komprimering av IP-huvuden på delnivän HC (Header Compression) av länkskiktet for förbättring av länkens överföringseffektivitet. Fig. 2 illustrerar även de förekommande kontrollsummorna i en UDP/IP-stack.The bit error resistance, also referred to as the bit error tolerance, for a standard IP protocol stack (IPv4 or IPv6) is normally based on a secure link layer protocol such as the line procedure protocol (HDLC). Fig. 2 is a schematic overview of a UDP / IP protocol stack based on an HDLC link layer. In this example, compression of IP heads at the sub-level HC (Header Compression) of the link layer is used to improve the transmission efficiency of the link. Fig. 2 also illustrates the checksums that occur in a UDP / IP stack.

Dagens standardiserade säkra länkskíktsprotokoll har i allmänhet en enkel feldetekteringsmekanism med en kontrollsumma som täcker hela ramen. Detta kan ses i Fig. 3 som illustrerar de olika huvudena i UDP/IP-protokollstacken enligt Fig. 2 och täckningen av de förekommande kontrollsumrnorna i mer detalj. HDLC-protokollet har normalt en 16- eller 32-bitars kontrollsumma som täcker hela l-IDLC-ramen förutom start- och stoppflaggorna. Om ett bitfel uppkommer någonstans i den del av ramen som täcks av HDLC-kontrollsurrmian kastas helt enkelt motsvarande paket vid mottagningssidan när felet i kontrollsumman detekteras. De andra tillgängliga kontrollsummorna, på UDP-nivån och för IPv4-huvudet, skulle vara överflödiga i detta fall. De används endast för extra skydd för att garantera att tillämpningspaketet når sin rätta destination.Today's standardized secure link layer protocols generally have a simple error detection mechanism with a checksum covering the entire frame. This can be seen in Fig. 3 which illustrates the different heads of the UDP / IP protocol stack according to Fig. 2 and the coverage of the existing checksums in more detail. The HDLC protocol normally has a 16-bit or 32-bit checksum that covers the entire 1-IDLC frame except the start and stop edges. If a bit error occurs somewhere in the part of the frame covered by the HDLC control surround, the corresponding packet is simply thrown at the reception side when the error in the checksum is detected. The other available checksums, at the UDP level and for the IPv4 header, would be superfluous in this case. They are used only for extra protection to ensure that the application package reaches its correct destination.

För många IP-baserade tillämpningar, särskilt för de som inbegriper fördröjníngskänslig realtidsdata, såsom tal eller bild, är emellertid det säkra 20 . n o - | u u | u o u- länkskiktets detekteringsmekanísm för fel i kontrollsummor inte särskilt lämplig och leder i allmänhet till allvarliga försämringar av tillämpningskvaliteten. Framför allt för förlustbenägna länkar med höga bitfelsfrekvenser (BER), såsom radio- eller mikrovägslänkar eller till och med kopparkablar av låg kvalitet så kommer alldeles för många paket att kastas på grund av länkskiktsprotokollets feldetektering med starka kontrollsummor. Ä andra sidan kräver metoder för huvudkomprimering som används för förbättring av överföringseffektiviteten, särskilt för länkar med låg hastighet eller medelhastighet, verkligen ett säkert länkskikt.However, for many IP-based applications, especially for those that include delay-sensitive real-time data, such as speech or picture, it is secure. n o - | u u | u o u- link layer detection mechanism for errors in checksums is not very suitable and generally leads to serious deteriorations in the quality of application. Especially for loss-prone links with high bit error rates (BER), such as radio or microwave links or even low quality copper cables, far too many packets will be discarded due to the link layer protocol error detection with strong checksums. On the other hand, main compression methods used to improve the transmission efficiency, especially for low speed or medium speed links, really require a secure link layer.

Med anledningen av de ovan motstridiga kraven på länkskiktet verkar det finnas ett allmänt behov att ta fram en ny strategi för förbättrad bitfelstålighet, särskilt för låg- eller medelhastighetslänkar med relativt höga bitfelsfrekvenser.Due to the above conflicting requirements for the link layer, there seems to be a general need to develop a new strategy for improved bit error resistance, especially for low or medium speed links with relatively high bit error rates.

RELATERAD TEKNIK Det amerikanska patentet med nr. 5 535 199 från den 9:e juli 1996 avser TCP/IP- huvudkomprirnering i X.25-nät. Patentet visar såväl ett förfarande och en apparat för att underhandla användningen av det så kallade van Jacobsen-systemet för huvudkomprimering/-dekomprirnering mellan avlägsna noder i ett TCP/IP/X.25-nät som ett förfarande för att implementera användningen av van Jacobsen-systemet för huvudkomprimering/-dekomprimering i ett sådant nät. En specifik protokollidentifierare (PID) i ett användardatafålt hos ett paket för anropsbegäran används för att ange att den terminal som utfärdade anropsbegäran kommer att använda TCP/IP-huvudkomprirnering. Terminalen som mottar anropsbegäran returnerar då antingen ett meddelande att anropet godtas eller ett meddelande att på om terrninalen kan använda TCPIIP- anropet avslås, beroende huvudkomprirnering . 20 25 522 063 v - ~ v n n | n c | | n n | v ~ o; 7 Den internationella ansökan WO 99/04522 som publicerades den 28:e januari 1999, avser ett system för adaptiv förlustfri komprimering av cell-/pakethuvuden i ett ATM-nät. På sändningssidan skiljer systemet mellan celler/paket, detekterar huvuden, komprimerar huvuden samt kombinerar komprimerade huvuden och nyttolast. På mottagningssidan skiljer systemet mellan huvudkomprimerade celler/paket, separerar komprimerade huvuden från nyttolast, dekomprimerar huvuden samt kombinerar de dekomprimerade huvudena med nyttolast för att bilda celler/paket.RELATED ART The American patent with no. 5,535,199 as of July 9, 1996 relates to TCP / IP master compression in X.25 networks. The patent discloses both a method and an apparatus for negotiating the use of the so-called van Jacobsen system for main compression / decompression between remote nodes in a TCP / IP / X.25 network as well as a method for implementing the use of the van Jacobsen the system for main compression / decompression in such a network. A specific protocol identifier (PID) in a user data field of a call request packet is used to indicate that the terminal that issued the call request will use TCP / IP master compression. The terminal that receives the call request then returns either a message that the call is accepted or a message that if the terminal can use the TCPIIP call is rejected, depending on the main compression. 20 25 522 063 v - ~ v n n | n c | | n n | v ~ o; International application WO 99/04522, published January 28, 1999, relates to a system for adaptive lossless compression of cell / packet heads in an ATM network. On the transmission side, the system distinguishes between cells / packets, detects heads, compresses heads and combines compressed heads and payload. On the receiving side, the system distinguishes between main compressed cells / packets, separates compressed heads from payloads, decompresses heads and combines the decompressed heads with payloads to form cells / packets.

Den internationella ansökan WO 00/42743 som publicerades den 20:e juli 2000, avser ett förfarande för överföring av information i dataöverföringsflöden mellan kommunikationsanordningar och presenterar en mekanism för förbättring av paketöverföringen på ett sådant sätt att onödig fragmentering undviks medan man sarntidigt uppnår en så liten fördröjning som möjligt i överföringen av paket som kräver realtidsdataöverföring. Den föreslagna mekanismen baseras på realtidspaketeringsprinciper av avstängnings-/återupptagningstyp där en del av huvudinformationen flyttas för att sändas i slutet på ett paket efter inforrnationsdelen av paketet.International application WO 00/42743, published on July 20, 2000, relates to a method for transferring information in data transfer modes between communication devices and presents a mechanism for improving packet transfer in such a way as to avoid unnecessary fragmentation while achieving such a small amount. delay as possible in the transmission of packets that require real-time data transmission. The proposed mechanism is based on real-time packaging principles of shut-off / resumption type where some of the main information fl is transmitted to be sent at the end of a packet after the information part of the packet.

Den internationella ansökan WO 95/30282 som publicerades den 9:e november 1995, avser ett digitalt radiokommunikationssystem som innefattar detektering av dåliga ramar. För att få en tidig varning om en kommande dålig ram föreslås feldetektering tidlucka för tidlucka. Feldetekteringsmekanismen använder en signal som fmns i varje tidlucka i både fram- och returlänkarna, nämligen Coded Digital Verification Color Code (CDVCC). Signalen CDVCC är en 12-bitars kodad version av den 8-bitars DVCC-signalen och redundansen i den 12-bitars kodade versionen används av en Harmning-algoritm för felkorrigering för att detektera förekomsten av ett bitfel i den avkodade DVCC-signalen. Ett fel som detekterats i DVCC-signalen 20 522 063 o a n n o o u» 8 betyder att även den motsvarande ramen är fördärvad och således kan en dålig rarn detekteras på tidlucka-för-tidlucka-basis innan den fullständiga ramen har mottagits.International application WO 95/30282, published on November 9, 1995, relates to a digital radio communication system which includes the detection of bad frames. To get an early warning of an impending bad frame, error detection time slot for time slot is suggested. The error detection mechanism uses a signal that is present in each time slot in both the forward and return links, namely the Coded Digital Verification Color Code (CDVCC). The CDVCC signal is a 12-bit coded version of the 8-bit DVCC signal, and the redundancy of the 12-bit coded version is used by an error correction algorithm to detect the presence of a bit error in the decoded DVCC signal. An error detected in the DVCC signal 20 522 063 o a n n o o u u »8 means that even the corresponding frame is corrupted and thus a bad frame can be detected on a time-by-time basis before the complete frame has been received.

KORT REDOGÖRELSE AV UPPFINNINGEN Det är ett allmänt syfte med den föreliggande uppfinningen att förbättra bitfelståligheten för en IP-protokollstack som baseras på ett säkert länkskikt.BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION It is a general object of the present invention to improve the bit error resistance of an IP protocol stack based on a secure link layer.

Det är särskilt önskvärt att hitta en ny strategi för bitfelstålighet, vilken kan lösa de motstridiga kraven som ställs på länkskiktsprotokollet av á ena sidan fördröjningskänslig realtidsdata i miljöer med hög bitfelsfrekvens och å andra sidan användningen av huvudkomprimering.It is particularly desirable to find a new bit error resistance strategy which can solve the conflicting requirements of the link layer protocol of on the one hand delay sensitive real time data in high bit error rate environments and on the other hand the use of main compression.

Ett annat syfte med uppfmningen är förbättring av tillämpningskvaliteten, såsom talkvaliteten, för IP-baserade realtidstillämpningar.Another object of the invention is to improve the application quality, such as speech quality, for IP-based real-time applications.

Ytterligare ett annat syfte med uppfmningen är tillhandahållandet av en mekanism för skydd av huvudinformation i huvudkomprimerade paket.Yet another object of the invention is to provide a mechanism for protecting master information in master compressed packets.

Dessa och andra syften löses genom uppfinningen såsom den definieras i de medföljande patentkraven.These and other objects are solved by the invention as defined in the appended claims.

Uppfinningen baseras på insikten att för IP-baserade tillämpningar, såsom komprimerat tal eller bild, i vilka nyttolasten byggs upp av parametrar som har olika betydelsenivåer för den slutliga tillämpningskvaliteten så är det intressant att propagera paket med bitfel i mindre viktiga parametrar uppåt i IP-stacken för användning i tillämpningen så länge som de viktigare parametrarna är korrekta.The invention is based on the insight that for IP-based applications, such as compressed speech or image, in which the payload is built up of parameters that have different levels of significance for the final application quality, it is interesting to propagate packets with bit errors in less important parameters up in the IP stack for use in the application as long as the more important parameters are correct.

Grundproblemen med säkra länkskikt såsom HDLC-länkskiktet är att varje ram med 10 20 25 522 063 9 ett av länkskiktets Kontrollsumma indikerat fel normalt kastas. Detta gör det omöjligt att urskilja mellan fel i huvuden i högre protokoll, fel i viktiga tillämpningsparametrar eller fel i mindre viktiga tillämpningsparametrar. Paket med fel i mindre viktiga tillämpningsparametrar bör tillåtas propagera uppåt i IP-stacken åtminstone upp till UDP-nivån, kanske hela vägen upp till tillämpningsnivån. Paket med fel i huvuden i högre protokoll eller i kritiska tillämpningsparametrar bör kastas såvida inte felen kan korrigeras genom en felkorrigeringsmetod.The basic problem with secure link layers such as the HDLC link layer is that each frame with an error indicated by the check sum of the link layer is normally discarded. This makes it impossible to distinguish between errors in heads in higher protocols, errors in important application parameters or errors in less important application parameters. Packages with errors in less important application parameters should be allowed to propagate upwards in the IP stack at least up to the UDP level, perhaps all the way up to the application level. Packages with errors in heads in higher protocols or in critical application parameters should be discarded unless the errors can be corrected by an error correction method.

Kortfattat är grundidén med uppfmningen att göra det säkra länkskiktet osäkert för huvudkomprimerade paket och vidarebefordra huvudkomprimerade paket uppåt i IP- stacken för felutvärdering på högre nivå, även hänvisad till som felskydd på högre nivå i en mer allmän bemärkelse. Detta öppnar upp för intelligentare hantering av felaktiga paket jämfört med att bara kasta bort dem vid länkskiktet. Om det till exempel kan fastställas vid UDP-nivån eller av ett tillämpningsspecifikt protokoll att ett bitfel i ett paket endast påverkar en mindre viktig tillämpningsparameter så kan det paketet troligen användas av tillämpningen utan allvarlig försämring av tillämpningskvaliteten.In short, the basic idea of the invention is to make the secure link layer insecure for main compressed packets and forward main compressed packets upwards in the IP stack for higher level error evaluation, also referred to as higher level error protection in a more general sense. This opens up for smarter handling of incorrect packages compared to just throwing them away at the link layer. For example, if it can be determined at the UDP level or by an application-specific protocol that a bit error in a packet only affects a less important application parameter, that packet can probably be used by the application without seriously degrading the application quality.

Om det tillämpningsspecifika protokollet har felkorrigeringsmöjligheter kan även ett bitfel i en kritisk parameter korrigeras så att det motsvarande paketet kan användas.If the application-specific protocol has error correction options, a bit error in a critical parameter can also be corrected so that the corresponding package can be used.

Detta leder till avsevärda förbättringar av tillämpningskvaliteten och intressanta tillämpningar i detta avseende är komprimerat tal, komprirnerad bild eller andra tillämpningar med liknande krav på bitfelstälighet.This leads to significant improvements in the application quality and interesting applications in this respect are compressed speech, compressed image or other applications with similar requirements for bit error.

Alla paket analyseras företrädesvis vid länkskiktet för att bestämma huruvida paketen är huvudkomprirnerade och det säkra länkskiktet görs osäkert genom att ignorera eller åsidosätta länkskiktets kontrollsummautvärdering och vidarebefordra de huvudkomprimerade paketen uppåt i protokollstacken. Det är naturligtvis inte nödvändigt att vidarebefordra huvudkomprirnerade paket med korrekta kontroll- summor på länkskiktet till en högre protokollnivå för ytterligare felutvärdering. I en 20 25 522 063 n u ø a | o | | | | n u: 10 optimerad implementation propageras därför endast huvudkomprimerade paket med felaktiga kontrollsummor på länkskiktet uppåt i IP-stacken för felutvärdering på högre nivå.All packets are preferably analyzed at the link layer to determine if the packets are mastered and the secure link layer is made insecure by ignoring or overriding the link layer check sum evaluation and forwarding the main compressed packets up in the protocol stack. Of course, it is not necessary to forward master-compressed packets with correct checksums on the link layer to a higher protocol level for further error evaluation. In a 20 25 522 063 n u ø a | o | | | | n u: 10 optimized implementation is therefore only propagated main compressed packages with incorrect checksums on the link layer upwards in the IP stack for error evaluation at a higher level.

Genom att åsidosätta länkskiktets kontrollsummautvärdering för huvudkomprimerade paket och propagera dem till högre protokollnivåer medan kontrollsumma- utvärderingen bibehålls för paket med fullständiga huvuden så kan de fullständiga huvudena fortfarande skyddas korrekt vid länkskiktet för att säkerställa att ett korrekt fullständigt huvud förs in i huvudkomprimeringstabellen. Detta är ytterst viktigt eftersom det fullständiga huvudets komprimeringstillständ kommer att användas for att ersätta komprimerade huvuden för alla paket tills ett nytt fullständigt huvud mottages.By overriding the link layer's checksum evaluation for main compressed packets and propagating them to higher protocol levels while maintaining the checksum evaluation for full header packets, the complete heads can still be properly protected at the link layer to ensure a correct complete header is entered into header compression. This is extremely important as the full head compression state will be used to replace compressed heads for all packets until a new full head is received.

Fastän tillämpningsspecifika parametrar hanteras intelligentare vid en högre protokollnivâ är det klart fördelaktigt att kompensera för ignorerandet av länkskiktets kontrollsumma för huvudkomprimerade paket genom att även skydda huvudinfonnationen på länkskiktets HC-nivå. Enligt uppfinningen löses detta huvudsakligen genom elegant införande av en eller flera lokala kontrollsummor för skydd av specifika delar av det komprimerade huvudet. Grundidén enligt denna aspekt av uppfmningen är att välja en första delmängd av det komprimerade huvudet som en lokal Kontrollsumma och skydda en andra delmängd av det komprimerade huvudet genom den valda lokala kontrollsumrnan. Till exempel kan den lokala kontrollsumman väljas som en förbestämd del av kontextidentifierarfältet (CID) för skydd av PPP-protokollidentifierarfältet (PID) och möjligen även CID-fältet, eller som en förbestämd del av generationsfältet för skydd av resten av generationsfältet.Although application-specific parameters are handled more intelligently at a higher protocol level, it is clearly advantageous to compensate for the disregard of the link layer checksum for main compressed packets by also protecting the main information at the link layer HC level. According to the invention, this is mainly solved by elegantly introducing one or more local checksums for protection of specific parts of the compressed head. The basic idea according to this aspect of the invention is to select a first subset of the compressed header as a local checksum and protect a second subset of the compressed header by the selected local checksum. For example, the local checksum can be selected as a predetermined part of the context identifier (CID) field to protect the PPP protocol identifier field (PID) and possibly also the CID field, or as a predetermined part of the generation field to protect the rest of the generation field.

Genom deñniering av ett antal sådana lokala kontrollsummor och användning av det faktum att kontrollsummor på högre nivåer, såsom UDP-kontrollsumman, skyddar sig själva kan praktiskt taget alla fält i det komprimerade huvudet skyddas på huvudkomprirneringsnivån. 522 065 n ø n n c o .o 11 Uppfinningen erbjuder följande fördelar: - Förbättrad bitfelstålighet; - Intelligentare hantering av felaktiga huvudkomprimerade paket samtidigt som fullständigt skydd mot felaktiga paket med fullständiga huvuden tillhandahålls; samt 5 - Förbättrad tillämpningskvalitet, särskilt för komprimerat tal och bild.By denying a number of such local checksums and using the fact that higher level checksums, such as the UDP checksum, protect themselves, virtually all fields in the compressed header can be protected at the master compression level. 522 065 n ø n n c o .o 11 The invention offers the following advantages: - Improved bit error resistance; - More intelligent handling of faulty head compressed packages while providing complete protection against faulty packages with full heads; and 5 - Improved application quality, especially for compressed speech and image.

Andra fördelar som erbjuds av den föreliggande uppfinningen kommer att uppfattas under läsning av den nedanstående beskrivningen av uppfinningens utföringsformer.Other advantages offered by the present invention will be apparent upon reading the following description of the embodiments of the invention.

KORT FIGURBESKRIVNING 10 Uppfinningen, tillsammans med ytterligare syften och fördelar med denna, kan bäst förstås genom hänvisning till följande beskrivning när denna läses tillsammans med de medföljande ritningarna, i vilka: Fig. 1 illustrerar ett fullständigt UDP-huvud med CID- och generationskoppling såväl som ett motsvarande på CID- och generationsfalten baserat komprimerat 15 huvud; Fig. 2 är en schematisk översikt av en UDP/IP-protokollstack som baseras på ett HDLC-länkskikt; Fig. 3 illustrerar de olika huvudena i UDP/IP-protokollstacken enligt Fig. 2 samt täckningen av de förekommande kontrollsummorna i mer detalj; 20 Fig. 4 är en schematisk ritning över ett enkelt nät från protokollstackens synvinkel; 522 063 u a | « u 1 | .o 12 Fig. 5 är en schematisk Översikt av en UDP/IP-kontrollstack som baseras på ett HDLC-länkskikt enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen; Fig. 6A illustrerar huvudforrnatet enligt UDP Lite; Fig. 6B illustrerar ett UDP Lite paket med en selektiv Kontrollsumma; Fig. 7 är ett schematiskt flödesdiagram som sammanfattar grundmekanismen enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen; Fig. 8A-B är schematiska diagram som illustrerar huvudkomprirneringsskydd för 8- bitars respektive 16-bitars CID-format för icke-TCP-huvuden som komprimerats enligt RFC 2507; Fig. 9A-B är schematiska diagram som illustrerar huvudkomprimeringsskydd för 8- bitars respektive l6-bitars CID-format för icke-TCP-huvuden som komprimerats enligt RFC 2508; samt Fig. lOA-B är schematiska diagram som illustrerar huvudkomprirneringsskydd för 8- bitars respektive 16-bitars CID-format för ROCCO-huvuden.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention, together with further objects and advantages thereof, may best be understood by reference to the following description when read in conjunction with the accompanying drawings, in which: Fig. 1 illustrates a complete UDP head with CID and generation linkage as well as a corresponding compressed header based on the CID and generation fields; Fig. 2 is a schematic overview of a UDP / IP protocol stack based on an HDLC link layer; Fig. 3 illustrates the different heads of the UDP / IP protocol stack according to Fig. 2 and the coverage of the existing checksums in more detail; Fig. 4 is a schematic drawing of a simple network from the point of view of the protocol stack; 522 063 u a | «U 1 | Fig. 5 is a schematic overview of a UDP / IP control stack based on an HDLC link layer according to a preferred embodiment of the invention; Fig. 6A illustrates the main format according to UDP Lite; Fig. 6B illustrates a UDP Lite package with a selective checksum; Fig. 7 is a schematic fate diagram summarizing the basic mechanism according to a preferred embodiment of the invention; Figs. 8A-B are schematic diagrams illustrating head compression protection for 8-bit and 16-bit CID formats for non-TCP heads compressed according to RFC 2507, respectively; Figs. 9A-B are schematic diagrams illustrating head compression protection for 8-bit and 16-bit CID formats for non-TCP heads compressed according to RFC 2508, respectively; and Figs. 10A-B are schematic diagrams illustrating head compression protection for 8-bit and 16-bit CID formats for ROCCO heads, respectively.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Genomgående i ritningarna kommer samma hänvisningsbeteckningar att användas för motsvarande eller lika element. 20 25 522 oss q; f, v n a | Q | n en 13 För en bättre förståelse kommer uppfinningen nu att beskrivas med hänvisning till ett särskilt exempel i vilket en IP-protokollstack kör tillämpningar över ett PPP/HDLC- baserat länkskikt. Mer specifikt antas det i det följande exemplet att tillämpningen är en fördröjningskänslig realtidstillämpning såsom tal eller bild, och att flödet av paket transporteras genom användning av transportskiktsprotokollet UDP. För förbättring länkar eller särskilt för med låg hastighet av överföringseffektiviteten, medelhastighet såsom radio- eller mikrovågslänkar, huvudkomprirneras paketen genom användning av en lämplig metod för huvudkomprirnering (till exempel RFC 2507, RFC 2508, ROCCO eller ROCH).DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION Throughout the drawings, the same reference numerals will be used for corresponding or identical elements. 20 25 522 oss q; f, v n a | Q | n en 13 For a better understanding, the invention will now be described with reference to a particular example in which an IP protocol stack runs applications over a PPP / HDLC-based link layer. More specifically, it is assumed in the following example that the application is a delay-sensitive real-time application such as speech or image, and that the fate of packets is transported using the transport layer protocol UDP. For enhancement links or especially for low speed transmission efficiency, medium speed such as radio or microwave links, packets are main compressed using a suitable main compression method (for example RFC 2507, RFC 2508, ROCCO or ROCH).

Referensöversikt Fig. 4 är en schematisk ritning över ett enkelt nät från protokollstackens synvinkel.Reference overview Fig. 4 is a schematic drawing of a simple net from the point of view of the protocol stack.

Nätet 10 innefattar ett första slutsystem (IP-värd) 11 som är kopplat genom konventionella kommunikationslänkar med varierande bitfelsfrekvenser och ett lämpligt antal mellanliggande routrar 12 till ett andra slutsystem (IP-värd) 13.The network 10 comprises a first end system (IP host) 11 which is connected by conventional communication links with varying bit error rates and a suitable number of intermediate routers 12 to a second end system (IP host) 13.

Tillämpningens nyttolast kapslas in i UDP/IP-paket och skickas över de PPP/HDLC- baserade länkarna. Protokollstackarna behandlas av konventionella processystem i behandlas UDP-protkollet och värdama och routrarna. I detta exempel tillämpningsprotokollet endast i slutsystemen 11 och 13.The payload of the application is encapsulated in UDP / IP packets and sent over the PPP / HDLC-based links. The protocol stacks are processed by conventional process systems in the processed UDP protocol and the hosts and routers. In this example, the application protocol is only in end systems 11 and 13.

Bitfelstålighet för förbättrad tillämpningskvalitet och säker huvudkomprimering HDLC-kontrollsumman beräknas för alla paket och skickas över den respektive PPP/HDLC-baserade länken men kontrollsurrnnautvärderingen på mottagningssidan ignoreras för huvudkomprimerade paket. Detta betyder att huvudkomprimerade paket vidarebefordras uppåt i IP-stacken för felskydd på högre nivå. Paketen propageras företrädesvis slutligen åtminstone upp till UDP-nivån där de kan hanteras av en felskyddsmetod som är intelligentare än det säkra länkskiktets kontrollsurnrna- utvärdering. Å andra sidan detekteras fel i paket med fullständiga huvuden redan på 522 065 n | | o e u o n f | ø vn 14 länkskiktsnivån för att säkerställa att ett korrekt fullständigt huvud förs in i huvudkomprimeringstabellen.Bit error resistance for improved application quality and secure main compression The HDLC checksum is calculated for all packets and sent over the respective PPP / HDLC based link, but the control field evaluation on the receiving side is ignored for main compressed packets. This means that main compressed packets are forwarded upwards in the IP stack for higher level error protection. The packets are preferably finally propagated at least up to the UDP level where they can be handled by a fail-safe method that is more intelligent than the secure link layer control number evaluation. On the other hand, defects in complete head packages are detected already at 522 065 n | | o e u o n f | ø vn 14 the link layer level to ensure that a correct complete head is entered in the main compression table.

Alla paket analyseras därför vid det säkra länkskiktet för att bestämma huruvida paketen är huvudkomprírnerade. Detta fastställs företrädesvis vid PPP-skiktet genom analys av PPP protokollidentifieringsbitgruppen (PID) för att bestämma typen av nyttolast i PPP-paketet. Tabell I nedan illustrerar PID-värdena för olika typer av paket och även huruvida en felaktig HDLC-kontrollsumma bör användas för att kasta ett på det motsvarande PID-värdet baserat paket.All packets are therefore analyzed at the secure link layer to determine whether the packets are master-compressed. This is preferably determined at the PPP layer by analyzing the PPP protocol identification byte (PID) to determine the type of payload in the PPP packet. Table I below illustrates the PID values for different types of packets and also whether an incorrect HDLC checksum should be used to throw a packet based on the corresponding PID value.

Tabell I Typ av protokollhuvud PID-värde (hex) Kasta paket vid CRC-fel RFC 2507/2508 Fullständigt 0061 Ja huvud RFC 2507 komprimerat icke- 0065 Nej TCP-huvud RFC 2508 komprimerat UDP- 0067 Nej huvud med 8-bitars CID RFC 2508 komprimerat UDP- 2067 Nej huvud med 16-bitars CID ROCCO - alla huvuden 1 värde , TBD Nej Alla andra protokollhuvuden - J a Genom att analysera PPP-PID kan det således fastställas huruvida paketet är ett paket med fullständigt huvud i vilket fall utvärderingen av HDLC-kontrollsumman används som normalt för att kasta felaktiga paket med fullständiga huvud, eller ett huvudkomprimerat paket i vilket fall utvärderingen av HDLC-kontrollsumman ignoreras och paketet propageras uppåt i protokollstacken. Det bör emellertid förstås att Tabell I inte är uttömmande och att andra typer av protokollhuvuden såsom ROHC- 20 n ß :nu u I a; , , , 5 ' 0 U U I s i oo I I v o n n c v t o | . .uu en an . o v u . 0 v o la u o a ° 9 5 Û II lan 15 huvudet (RObust Header Compression) och andra kommande typer av huvuden kan innefattas i tabellen.Table I Type of protocol header PID value (hex) Discard packets in case of CRC error RFC 2507/2508 Complete 0061 Yes header RFC 2507 compressed non-0065 No TCP header RFC 2508 compressed UDP-0067 No header with 8-bit CID RFC 2508 compressed UDP-2067 No header with 16-bit CID ROCCO - all headers 1 value, TBD No All other protocol heads - Yes a By analyzing the PPP-PID it can thus be determined whether the packet is a full header packet in which case the evaluation of HDLC the checksum is used as normal to discard incorrect packages with full headers, or a main compressed packet in which case the HDLC checksum evaluation is ignored and the packet is propagated upwards in the protocol stack. It should be understood, however, that Table I is not exhaustive and that other types of protocol headers such as ROHC- 20 n ß: nu u I a; ,,, 5 '0 U U I s i oo I I v o n n c v t o | . .uu en an. o v u. 0 v o la u o a ° 9 5 Û II lan 15 head (RObust Header Compression) and other future types of heads can be included in the table.

Denna lösning öppnar inte bara upp för intelligentare hantering av felaktiga huvudkomprirnerade paket på högre nivå, utan löser även problemet med korrekt skydd av paket med fullständiga huvuden vid länkskiktet. Denna senare aspekt av uppfinningen är mycket viktig eftersom komprirneringstillståndet för det fullständiga huvudet kommer att användas för att ersätta komprimerade huvuden för alla paket tills ett nytt fullständigt huvud mottages. I fallet med IPv6 som inte har någon kontrollsumma för IPv6-huvudet blir det verifierade fullständiga huvudet ännu viktigare.This solution not only opens up for more intelligent handling of incorrect head-compressed packages at a higher level, but also solves the problem of proper protection of packages with full heads at the link layer. This latter aspect of the invention is very important because the full header compression state will be used to replace compressed heads for all packets until a new full header is received. In the case of IPv6 which has no checksum for the IPv6 header, the verified full header becomes even more important.

Som förstås av fackrnannen behöver inte huvudkomprimerade paket med korrekta HDLC-kontrollsummor nödvändigtvis underkastas ytterligare felutvärdering på högre nivå eftersom det redan har fastställts vid lånkskiktet att hela paketet är fritt från bitfel.As will be appreciated by those skilled in the art, master compressed packets with correct HDLC checksums do not necessarily need to be subjected to further higher level error evaluation as it has already been established at the link layer that the entire packet is free of bit errors.

Det är således möjligt att minimera den belastning som läggs på felutvärderingen på högre nivå och endast vidarebefordra huvudkomprimerade paket med felaktiga HDLC- kontrollsummor uppåt i IP-stacken för felutvärdering på högre nivå. För robusthets och enkelhets skull antas det emellertid normalt att alla huvudkomprimerade paket kommer att vidarebefordras uppåt i stacken för utvärdering på högre nivå.It is thus possible to minimize the load placed on the higher level error evaluation and only forward main compressed packets with incorrect HDLC checksums upwards in the IP stack for higher level error evaluation. For the sake of robustness and simplicity, however, it is normally assumed that all main compressed packets will be forwarded upwards in the stack for higher level evaluation.

För mer information om länkskiktsprotokollet PPP/HDLC hänvisas till IEIF RFC 1662 som härmed införlivas genom denna hänvisning.For more information on the PPP / HDLC link layer protocol, see IEIF RFC 1662, which is hereby incorporated by reference.

Fig. 5 är en schematisk översikt av en UDP/IP-protokollstack som baseras på ett HDLC-länkskikt enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen. Såsom anges i HDLC-kontrollsurnman vid PPP/HDLC-skiktet för Fig. 5 ignoreras huvudkomprirnerade paket. För att kompensera för ignorerandet av HDLC- 20 25 522 063 16 kontrollsumman införs huvudskydd vid HC-nivån och en felskyddsmetod för UDP- skiktet och/eller tillämpningsskiktet som är intelligentare än felutvärderingen av HDLC-kontrollsumrnan införs för att optimera användningen av den över länkarna sända tillämpningsinforniationen. Huvudskyddsmetoden för HC-nivån kommer att klargöras i detalj längre fram.Fig. 5 is a schematic overview of a UDP / IP protocol stack based on an HDLC link layer according to a preferred embodiment of the invention. As indicated in the HDLC control clock at the PPP / HDLC layer for Fig. 5, main compressed packets are ignored. To compensate for the disregard of the HDLC checksum, head protection is introduced at the HC level and an error protection method for the UDP layer and / or the application layer that is more intelligent than the error evaluation of the HDLC checksum is introduced to optimize the use of the overlink the application information. The main protection method for the HC level will be clarified in detail later.

Som nämnts ovan skyddas paket med fullständiga huvuden fullständigt av HDLC- kontrollsurnman för att säkerställa korrekt utvidgning av komprimerade huvuden till UDP/IP-huvuden genom användning av det i HC-tabellen lagrade lämpliga komprimeringstillståndet.As mentioned above, full header packets are completely protected by the HDLC control socket to ensure proper extension of compressed heads to UDP / IP heads by using the appropriate compression state stored in the HC table.

Huvudkomprimerade paket för vilka utvärderingen av HDLC-kontrollsumman vid länkskiktet har ignorerats propageras uppåt i IP-stacken och de komprimerade huvudena utvidgas till motsvarande IP-huvuden genom användning av HC-tabellen.Main compressed packets for which the evaluation of the HDLC checksum at the link layer has been ignored are propagated upwards in the IP stack and the compressed heads are extended to the corresponding IP heads by using the HC table.

Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen konflgureras UDP-protokollet och/eller tillämpningsprotokollet företrädesvis med en selektiv feldetekterings- mekanism så att det kan fastställas huruvida ett bitfel påverkar huvudinforrnation, viktiga tillämpningsparametrar eller mindre viktiga tillämpningsparametrar. Om det kan fastställas att huvudinfonnationen och de viktigare tillämpningsparametrarna i ett paket inte påverkas av bitfel så kan det paketet troligen användas av tillämpningen utan allvarlig försämring av tillämpningskvaliteten.According to a preferred embodiment of the invention, the UDP protocol and / or the application protocol are preferably configured with a selective error detection mechanism so that it can be determined whether a bit error affects the main information, important application parameters or less important application parameters. If it can be determined that the main information and the more important application parameters in a package are not affected by bit errors, then that package can probably be used by the application without a serious deterioration in the application quality.

Komprirnerat tal till exempel innefattar talpaket som är uppbyggda av talkodnings- och avkodningsparametrar av olika betydelsenivåer för den slutliga talkvaliteten. I Fig. 5 betecknas sådana parametrar som A, B, C och D. För bekvämlighets skull sorteras parametrarna typiskt i fallande prioritet med den viktigaste parametern först för att skyddet. felutvärderingsmetod, med en kontrollsumma som täcker huvudinformation och underlätta det selektiva Genom användning av en selektiv 20 522 063 nu; oo 17 lämpliga delar av nyttolasten A, B, tilläts ett fel i mindre vikiga kodnings- och avkodningspararnetrar C, D att propagera till tillämpningen medan ett fel i viktigare kodnings- och avkodningsparametrar A, B leder till att motsvarande paket kastas såvida felet inte kan korrigeras av en felkorrigeringsmetod. Avsevärda förbättringar av talkvaliteten kan erhållas genom att inte kasta huvudkomprirnerade paket med felaktiga kontrollsummor vid länkskiktet och istället propagera paketen uppåt i IP-stacken där viktiga talkodnings- och avkodningsparametrar för åtminstone några av paketen kan användas. I fallet med felkorrigering, vilket kräver fler felskyddsbitar, kan en ännu högre andel av paketen användas i tillämpningen.Compressed speech, for example, includes speech packets that are made up of speech coding and decoding parameters of different levels of significance for the final speech quality. In Fig. 5, such parameters are designated as A, B, C and D. For convenience, the parameters are typically sorted in descending priority with the most important parameter first for protection. error evaluation method, with a checksum covering main information and facilitating the selective By using a selective 522 063 now; oo 17 suitable parts of the payload A, B, an error in minor coding and decoding parameters C, D was allowed to propagate to the application while an error in more important coding and decoding parameters A, B leads to the corresponding packet being discarded unless the error can be corrected of an error correction method. Significant improvements in speech quality can be obtained by not throwing main compressed packets with incorrect checksums at the link layer and instead propagating the packets upwards in the IP stack where important speech coding and decoding parameters for at least some of the packets can be used. In the case of error correction, which requires fl your error protection bits, an even higher proportion of the packages can be used in the application.

Till exempel kan det så kallade UDP-Lite-protokollet användas för selektiv feldetektering vid UDP-skiktet. Fig. 6A illustrerar huvudformatet enligt UDP Lite, och Fig. 6B illustrerar ett UDP Lite paket med en selektiv kontrollsumma.For example, the so-called UDP-Lite protocol can be used for selective error detection at the UDP layer. Fig. 6A illustrates the main format according to UDP Lite, and Fig. 6B illustrates a UDP Lite package with a selective checksum.

Protokollstorleken är samma som för det vanliga UDP-huvudet men längdfáltet har ersatts med ett kontrollsummatäckningsfalt som anger hur många bitord som ska täckas av den 16-bitar långa kontrollsumrnan med början från den första bitgruppen i UDP- Lite-huvudet. På samma sätt som för den vanliga UDP-kontrollsumrnan innefattas IP- adressen för källa och destination i beräkningen av kontrollsumman. Detta format möjliggör skydd av en vald del (den första delen) av nyttolasten, vilket är användbart om paketen är sorterade med de viktigaste parametrarna i den första delen av paketet.The protocol size is the same as for the regular UDP header, but the length field has been replaced with a checksum coverage field that indicates how many bytes should be covered by the 16-bit checksum starting from the first byte in the UDP-Lite header. In the same way as for the standard UDP checksum, the IP address of the source and destination is included in the calculation of the checksum. This format allows the protection of a selected part (the first part) of the payload, which is useful if the packages are sorted with the most important parameters in the first part of the package.

En lösning där UDP-huvudet utelämnas och tillämpningen skickas direkt över IP (ofta hänvisad till som “rä” IP) är också möjlig. I det fallet måste en motsvarande selektiv kontrollsumma innefattas i tillämpningshuvudet.A solution where the UDP header is omitted and the application is sent directly over IP (often referred to as "raw" IP) is also possible. In that case, a corresponding selective checksum must be included in the application header.

I alhnänhet kan möjliga skyddsmetoder för felskydd på högre nivå sträcka sig från algoritmer för bitfelsdetektering, såsom paritetsbitar, kontrollsumrnor eller mer 10 20 25 522 063 18 specifikt CRC-summor, till felkorrigeringsmetoder för enstaka bitfel eller multipla bitfel, såsom Hamrning-algoritrnen.In general, possible protection methods for higher level error protection can range from bit error detection algorithms, such as parity bits, checksums or more specifically CRC sums, to error correction methods for single bit errors or multiple bit errors, such as the Hamrning algorithm.

Med hänvisning återigen till Fig. 5 så utvärderas kontrollsumman för IPv4-huvudet för paket med fullständiga huvuden innan en ny kontext upprättas i HC-tabellen för att säkerställa att tidigare bitfel inte har fortplantats sig till den föreliggande länken på IP- nivån. På detta sätt reduceras eller elimineras to m risken för hög felförstoring.Referring again to Fig. 5, the checksum of the IPv4 header for complete header packets is evaluated before a new context is established in the HC table to ensure that previous bit errors have not propagated to the present link at the IP level. In this way, the risk of high error magnification is reduced or eliminated.

Annars kan ett enstaka bitfel som har propagerats till ett fullständigt huvud på IP-nivän resultera i en flera hundra gångers förstoring av felet. Denna mekanism kan även införas för transportskiktet genom användning av UDP Lite eller andra förfaranden med selektiva kontrollsummor för att säkerställa att paketet når den korrekta destinationen. Kontroll av den selektiva kontrollsumman innan UDP-huvudet fors in i HC-tabellen eliminerar också felförstoringen.Otherwise, a single bit error that has been propagated to a complete header at the IP level can result in a fl your hundred times magnification of the error. This mechanism can also be introduced for the transport layer by using UDP Lite or other selective checksum procedures to ensure that the packet reaches the correct destination. Checking the selective checksum before the UDP header is entered into the HC table also eliminates the error magnification.

Uppñnningen är naturligtvis inte begränsad till exemplen ovan. Fastän huvudsakliga målstillämpningen är komprimerat tal eller bild kan även andra tillämpningar med liknande krav på bitfelstâlighet dra nytta av uppfinningen. Dessutom kan även andra länkskiktsprotokoll än PPP/HDLC-protokollet användas för det säkra länkskiktet.The gain is of course not limited to the examples above. Although the main target application is compressed speech or image, other applications with similar bit error requirements may also benefit from the invention. In addition, link layer protocols other than the PPP / HDLC protocol can also be used for the secure link layer.

Grundmekanismen enligt en foredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att sarmnanfattas med hänvisning till flödesdiagrammet i Fig. 7. I steg S1 fastställs det huruvida paketet är huvudkomprimerat. Huvudkomprimerade paket åsidosätter länkskiktets CRC (steg S2) och vidarebefordras till HC-nivän (steg S3) för utvärdering av fel i huvudet. I steg S4 fastställs det huruvida det komprimerade huvudet är fritt från bitfel med hjälp av en eller flera lokala kontrollsummor. Om ett bitfel detekteras i det komprimerade huvudet kastas paketet i steg S5. Annars, om det komprimerade huvudet är OK, tillämpningsskiktet i steg S6. I steg S7 tillämpas en lämplig felkorrigerings- eller vidarebefordras paketet till transportskiktet och/eller 20 522 063 19 selektiv feldetekteringsmetod på paketet för att fastställa huruvida paketet kan användas av tillämpningen. För paket med fullständiga huvuden fastställs det i steg S8 huruvida länkskiktets CRC-surnrna är korrekt. Om paketet med fullständigt huvud är felaktigt kastas paketet i steg S9. Annars upprättas ett komprimeringstillständ och -kontext i steg S10.The basic mechanism according to a preferred embodiment of the invention will now be summarized with reference to the fate diagram in Fig. 7. In step S1 it is determined whether the package is main compressed. Main compressed packets override the link layer CRC (step S2) and are forwarded to the HC level (step S3) for evaluation of head defects. In step S4, it is determined whether the compressed head is free from bit errors using one or more of your local checksums. If a bit error is detected in the compressed header, the packet is discarded in step S5. Otherwise, if the compressed head is OK, the application layer in step S6. In step S7, an appropriate error correction or forward packet is applied to the transport layer and / or selective error detection method on the packet to determine whether the packet can be used by the application. For packages with full headers, it is determined in step S8 whether the CRC of the link layer is correct. If the complete head packet is incorrect, the packet is discarded in step S9. Otherwise, a compression state and context is established in step S10.

Skydd av huvudínfonnation i huvudkomprimerade paket Som nämnts ovan skyddas huvudinformation på länkskiktets HC-nivå för att kompensera för âsidosättandet av länkskiktets kontrollsummautvärdering för huvudkomprirnerade paket. I standardiserade metoder för huvudkomprirnering, såsom RFC 2507 och RFC 2508, fmns det inget huvudskydd på denna nivån.Protection of master information in master-compressed packets As mentioned above, master information is protected at the HC level of the link layer to compensate for the override of the link layer check sum evaluation for master-compressed packets. In standard methods of head compression, such as RFC 2507 and RFC 2508, there is no head protection at this level.

Enlig uppfinningen åstadkoms skydd av information i ett komprimerat huvud huvudsakligen genom elegant införande av en eller flera lokala kontrollsummor för skydd av specifika delar av det komprimerade huvudet. Genom definiering av ett antal lokala kontrollsummor och användning av det faktum att kontrollsummor på högre nivå, såsom UDP-kontrollsumman, skyddar sig själva kan alla fält i det komprimerade huvudet skyddas pâ HC-nivån.According to the invention, the protection of information in a compressed head is achieved mainly by elegantly introducing one or more local checksums for the protection of specific parts of the compressed head. By defining a number of local checksums and using the fact that higher level checksums, such as the UDP checksum, protect themselves, all fields in the compressed header can be protected at the HC level.

Specifik lösning för RFC 2507 För huvudkomprimering enligt RFC 2507 inför vi en lösning där x bitar i CID-faltet på HC-nivâ används för skydd av den statiska delen av de huvudkomprirnerade fälten, och y bitar av generationsfaltet används för skydd av resten av generationsfältet.Specific solution for RFC 2507 For main compression according to RFC 2507 we introduce a solution where x bits in the CID field at HC level are used to protect the static part of the main compressed fields, and y bits of the generation field are used to protect the rest of the generation field.

Den informationen som ska skyddas av de x CID-bitarna utan överträdelse av HC- standarden måste vara statisk. Annars kommer de för skydd använda CID-bitarna att variera från paket till paket, vilket omöjliggör användning av metoden mot en peer-nod som inte använder den föreslagna skyddsmetoden. Enligt en föredragen utföringsform 20 522 oss n | ø « . . - , , , ._ 20 av uppfinningen skyddar de x CID-bitarna såväl CID-värdet självt och de bitar som indikerar ytterligare huvuddata (“D”) samt huruvida CID är 8 bitar eller 16 bitar (“O” och “ 1”) som PPP protokollidentifieraren (PID).The information to be protected by the x CID bits without violating the HC standard must be static. Otherwise, the CID bits used for protection will vary from packet to packet, making it impossible to use the method against a peer node that does not use the proposed protection method. According to a preferred embodiment 522 us n | ø «. . -,,, ._ 20 of the invention, the x CID bits protect both the CID value itself and the bits that indicate additional main data (“D”) and whether the CID is 8 bits or 16 bits (“0” and “1”) as the PPP Protocol Identifier (PID).

Generationsvärdet ändras med varje ny version av komprimeringstillståndet, så det kan inte skyddas med de x bitarna, inte utan att ändra HC-tabellen vid varje nytt fullständigt huvud. Därför används y bitar i generationsfältet som paritetsbitar för resten av generationsbitarna. Detta reducerar naturligtvis antalet möjliga generationsvärden men så länge som generationsvärdet inte upprepas oftare än var tredje sekund är lösningen fortfarande i enlighet med HC-standarden.The generation value changes with each new version of the compression state, so it cannot be protected with the x bits, not without changing the HC table with each new complete header. Therefore, y bits in the generation field are used as parity bits for the rest of the generation bits. This of course reduces the number of possible generation values, but as long as the generation value is not repeated more often than every three seconds, the solution is still in accordance with the HC standard.

UDP-kontrollsumman skyddar sig själv eftersom en felaktig kontrollsurrnna normalt resulterar i ett tappat paket vid UDP-skiktet. lPv4 ID antas vara skyddat genom användning av en väldefinierad sekvens i lPv4 ID så att eventuella felaktiga värden kan detekteras som bitfel. Om slutanvändaren är medveten om möjligheten till fel i huvudkomprirnerade länkar längs IP-ledningen så skyddas ID-fältet alternativt genom att man alltid väljer z bitar i ID-fältet för skydd av resten av de 16 bitarna på samma sätt som för det föreslagna CID-skyddet.The UDP checksum protects itself because an incorrect checksum normally results in a dropped packet at the UDP layer. lPv4 ID is assumed to be protected by using a selected sequence in lPv4 ID so that any incorrect values can be detected as bit errors. If the end user is aware of the possibility of errors in the main compressed links along the IP line, the ID field is alternatively protected by always selecting z bits in the ID field to protect the rest of the 16 bits in the same way as for the proposed CID protection. .

Specifik lösning för RFC 2508 För huvudkomprirnering enligt RFC 2508 används x bitar i CID-fältet på HC-nivå för skydd av den statiska delen av de huvudkomprimerade fälten pä samma sätt som för lösningen för RFC 2507 ovan.Specific solution for RFC 2508 For main compression according to RFC 2508, x bits are used in the CID field at the HC level to protect the static part of the main compressed fields in the same way as for the solution for RFC 2507 above.

Sekvensräknaren skyddar sig själv eftersom eventuella felaktiga sekvensnummer resulterar i kastade paket och en begäran om ett nytt fullständigt huvud. UDP- kontrollsumrnan skyddar också sig själv eftersom en felaktig kontrollsumma normalt resulterar i ett tappat paket vid UDP-skiktet. 20 522 063 a . | » n 1 | . . . a - n. 21 Deltavärdet för IPv4 ID är lite mer komplicerat att skydda. Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen antas det därför att CID-skyddet endast används när I=0. Om IP-slutsystemet alltid använder ett inkrement om +1 för IPv4 ID kommer detta att antas vara standard när kontexten sätts upp av ett fullständigt huvud, och inget Delta IPv4 ID fält kommer att krävas. Om inkrementet emellertid skiljer sig från det normala så är det nödvändigt att ha ett deltavärde för IPv4 ID för att ge information om den nya inkrementella ändringen av IPv4 ID. I detta fall sätts indikator I för ett dynamiskt deltavärde, d v s I=l, och nu används HDLC-kontrollsumman för att detektera eventuella fel och för att kasta paketet om så är fallet.The sequence counter protects itself as any incorrect sequence numbers result in discarded packets and a request for a new complete header. The UDP checksum also protects itself because an incorrect checksum normally results in a dropped packet at the UDP layer. 20 522 063 a. | »N 1 | . . . a - n. 21 The delta value for IPv4 ID is a little more complicated to protect. According to a preferred embodiment of the invention, it is therefore assumed that the CID protection is only used when I = 0. If the IP end system always uses an increment of +1 for IPv4 ID, this will be assumed to be the default when the context is set up by a full header, and no Delta IPv4 ID field will be required. However, if the increment differs from the normal one, it is necessary to have a delta value for IPv4 ID to provide information about the new incremental change of IPv4 ID. In this case, indicator I is set for a dynamic delta value, i.e. I = 1, and now the HDLC checksum is used to detect any errors and to discard the packet if this is the case.

Principema ovan för skydd av huvudinformation genom en eller flera lokala kontrollsummor är allmänt tillämpbara varje komprimerat huvud eller kombination av huvuden som innefattar statisk eller kvasistatisk huvudinformation. Följaktligen kan uppfinningens principer användas inte bara i anslutning till RFC 2507 och RFC 2508 IETF-standarder, utan även tillsammans med andra metoder för huvudkomprimering såsom ROCCO (RObust Checksurn-based header COmpression) och ROHC (RObust Header Compression) vilka för närvarande är förslag från arbetsgrupper under IETF.The above principles for the protection of principal information by one or more local checksums are generally applicable to any compressed header or combination of heads that includes static or quasi-static master information. Consequently, the principles of the invention can be used not only in connection with RFC 2507 and RFC 2508 IETF standards, but also in conjunction with other methods of main compression such as ROCCO (RObust Checksurn-based header COmpression) and ROHC (RObust Header Compression) which are currently proposed by working groups under the IETF.

Specifik lösning för ROCCO-förslaget Huvudkomprimering enligt ROCCO är en ganska sofistikerad algoritm som ursprungligen utvecklades för hantering av huvudkomprimering över luftgränssnitt med höga bitfelsfrekvenser. Med ROCCO skyddas redan det huvudkomprirnerade huvudet såväl som eventuella fullständiga huvuden av en CRC inuti ROCCO-huvudet.Specific solution for the ROCCO proposal Main compression according to ROCCO is a fairly sophisticated algorithm that was originally developed for handling main compression over air interfaces with high bit error rates. With ROCCO, the head-compressed head as well as any complete heads are already protected by a CRC inside the ROCCO head.

ROCCO-huvudet skyddar även CID-värdet om ett flerpaketflödesform väljs. Idag är endast det 8-bitars CID-formatet specificerat i förslaget och endast för några av de möjliga huvudfonnaten. För att vara konsistent med de andra forrnaten för huvudkomprimering förutspår denna uppfmningen även utvecklingen av ett 16-bitars CID-format i ROCCO. Med hänvisning till Fig. 10A-B är det föreslagna tillägget till 522 063 1 e o I o v ø nu 22 den existerande ROCCO-lösningen att använda x bitar i CID-fältet för att skydda endast PPP PID-värdet eftersom CID-värdena och resten av ROCCO-huvudet redan är skyddade. Ett gemensamt PID-värde används för alla huvuden i ROCCO-algoritrnen.The ROCCO header also protects the CID value if a packet flow mode is selected. Today, only the 8-bit CID format is specified in the proposal and only for some of the possible main formats. To be consistent with the other formats for main compression, this invention also predicts the development of a 16-bit CID format in ROCCO. Referring to Figs. 10A-B, the proposed addition to the existing ROCCO solution is to use x bits in the CID field to protect only the PPP PID value because the CID values and the rest of the The ROCCO head is already protected. A common PID value is used for all heads in the ROCCO algorithms.

Som redan nämnts sträcker sig vanliga allmänna skyddsmetoder från algoritmer för bitfelsdetektering till metoder för bitfelskorrigering, såsom Harmníng-algoritmen. För att till exempel uppnå en felkorrigering om en bit för 21 bitar genom användning av en Hamming-algoritni så skulle 5 paritetsbitar behövas. (För ett bitfel skulle upp till ll bitar kunna korrigeras med endast 4 paritetsbitar.) Detta bör täcka PPP PID och CID samt “l” och “D” i den andra HC-bitgruppen. Om ett fel inte kan korrigeras bör paketet kastas.As already mentioned, common general protection methods range from bit error detection algorithms to bit error correction methods, such as the Harmníng algorithm. For example, to achieve a 21-bit error correction by using a Hamming algorithm, 5 parity bits would be needed. (For a bit error, up to ll bits could be corrected with only 4 parity bits.) This should cover PPP PID and CID as well as “l” and “D” in the other HC byte. If an error cannot be corrected, the package should be discarded.

De utföringsformer som beskrivits ovan ges bara som exempel, och det bör inses att den föreliggande uppfinningen inte begränsas till dessa. Vidare modifieringar, ändringar och förbättringar, vilka bibehåller de grundläggande underliggande principer som visas och görs anspråk på häri, ligger inom omfattningen och andemeningen för uppfinningen.The embodiments described above are given by way of example only, and it should be understood that the present invention is not limited thereto. Further modifications, alterations and improvements, which maintain the basic underlying principles shown and claimed herein, are within the scope and spirit of the invention.

Claims (39)

20 522 063 23 PATENTKRAV20 522 063 23 PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för bitfelstålighet för en lnternetprotokollstack (IP) som baseras på ett säkert länkskikt som uppvisar funktionalitet för detektering av fel i paket, kännetecknat av: - analysering av paket vid länkskiktet för att bestämma huruvida paketen är huvudkomprimerade paket eller paket försedda med fullständiga huvuden, varvid med fullständiga huvuden försedda paket som är felaktiga kastas och åtminstone vissa av de huvudkomprimerade paketen vidarebefordras uppåt i protokollstacken för felskydd på högre nivå.A bit error resistance method for an Internet Protocol (IP) stack based on a secure link layer having packet error detection functionality, characterized by: - analyzing packets at the link layer to determine whether the packets are main compressed packets or packets provided with complete headers , complete headers packets that are incorrect are discarded and at least some of the main compressed packets are forwarded upward in the higher level error protection protocol stack. 2. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 1, kännetecknat av att felskyddet på högre nivå innefattar detektering av fel i del av paket.The bit error resistance method according to claim 1, characterized in that the error protection at a higher level comprises detection of errors in part of the packet. 3. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 1, kännetecknat av att felskyddet på högre nivå innefattar felkorrigering.The bit error resistance method according to claim 1, characterized in that the error protection at a higher level comprises error correction. 4. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av åsidosättande av länkskiktets detektering av fel i paket för alla huvudkomprimerade paket och vidarebefordring av alla huvudkomprimerade paket uppåt i protokollstacken för felskydd på högre nivå.The bit error resistance method according to any one of the preceding claims, characterized by overriding the link layer detecting errors in packets for all main compressed packets and forwarding all main compressed packets upwards in the higher level error protection protocol stack. 5. Förfarandet för bitfelstälighet enligt patentkrav 1, kännetecknat av att felskyddet på högre nivå innefattar steget skyddande av huvudinforrnation i de huvudkomprimerade paketen på en högre delnivå av länkskiktet. 20 522 063 24The bit error method according to claim 1, characterized in that the error protection at a higher level comprises the step of protecting main information in the main compressed packets at a higher sub-level of the link layer. 20 522 063 24 6. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 5, kännetecknat av att den högre delnivån är HC-nivån (Header Compression).The bit error resistance method according to claim 5, characterized in that the higher sub-level is the HC level (Header Compression). 7. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kärmetecknat av att felskyddet på högre nivå innefattar steget skyddande av huvudinformation och åtminstone del av nyttolasten i paketen på UDP-nivån (User Datagram Protocol).The bit error resistance method according to any of the preceding claims, characterized in that the higher level error protection comprises the step of protecting main information and at least part of the payload in the packets at the UDP (User Datagram Protocol) level. 8. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kånnetecknat av att felskyddet på högre nivå innefattar steget skyddande av åtminstone del av nyttolasten i paketen på tillämpningsnivån.The bit fault resistance method according to any one of the preceding claims, characterized in that the higher level fault protection comprises the step of protecting at least part of the payload in the packages at the application level. 9. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknat av att paketen innefattar komprimerad realtidsdata såsom komprimerat tal eller bild, och felskyddet på högre nivå av åtminstone del av nyttolasten innefattar steget skyddande av kritiska realtidsparametrar i nyttolasten.The bit error resistance method according to claim 7 or 8, characterized in that the packets comprise compressed real-time data such as compressed speech or image, and the higher level error protection of at least part of the payload comprises the step of protecting critical real-time parameters in the payload. 10. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 5 eller 6, kånnetecknat av att steget skyddande av huvudinformation i de huvudkomprimerade paketen innefattar steget skyddande av åtminstone del av det komprimerade huvudet genom en lokal kontrollsumma som väljs som en lokal dehnängd av det komprimerade huvudet.The bit error resistance method according to claim 5 or 6, characterized in that the step of protecting head information in the main compressed packets comprises the step of protecting at least part of the compressed head by a local checksum selected as a local stretch of the compressed head. 11. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 10, kännetecknat av att den lokala kontrollsumman är en förbeståmd del av ett kontextidentifierarfålt (CID) i det komprimerade huvudet. 20 522 063 jš_ 1 u » ; | u n ou 25The bit error resistance method according to claim 10, characterized in that the local checksum is a predetermined part of a context identifier field (CID) in the compressed header. 20 522 063 jš_ 1 u »; | u n ou 25 12. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 10, kännetecknat av att den lokala kontrollsumman är en förbestämd del av ett generationsfált i det komprimerade huvudet.The bit error resistance method according to claim 10, characterized in that the local checksum is a predetermined part of a generation error in the compressed header. 13. Förfarandet för bitfelstålighet enligt patentkrav 10, kännetecknat av att den lokala kontrollsumman är en förbestämd del av ett IPv4- identifierarfalt i det komprimerade huvudet.The bit error resistance method according to claim 10, characterized in that the local checksum is a predetermined part of an IPv4 identifier field in the compressed header. 14. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 10-13, kännetecknat av att den skyddade komprimerade huvudinformationen innefattar den lokala kontrollsumman.The bit error resistance method according to any one of claims 10-13, characterized in that the protected compressed master information comprises the local checksum. 15. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 1-11, kännetecknat av att de huvudkomprimerade paketen huvudkomprimeras enligt en av följande standarder: - RFC 2507 enligt Internet Engineering Task Force (IETF); - RFC 2508 enligt IETF; samt - ROCCO (RObust Checksum-based header COmpression) enligt IETF.The bit error resistance method according to any one of claims 1-11, characterized in that the main compressed packets are main compressed according to one of the following standards: - RFC 2507 according to the Internet Engineering Task Force (IETF); - RFC 2508 according to the IETF; and - ROCCO (RObust Checksum-based header COmpression) according to IETF. 16. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av bortkastning av ett huvudkomprimerat paket med en felaktig Kontrollsumma i länkskiktet om indikatorn för ett dynamiskt deltavärde för en identifierare av version 4 avIntemetprotoko11et(IPv4) är satt.The bit error resistance method according to any one of the preceding claims, characterized by discarding a master compressed packet with an incorrect checksum in the link layer if the dynamic delta value indicator for a version 4 identifier of the Internet Protocol (IPv4) is set. 17. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av bortkastning av med fullständiga huvuden försedda paket som har felaktiga kontrollsumrnor i länkskiktet. 20 522 063 26The bit failure method according to any one of the preceding claims, characterized by discarding complete headed packages having incorrect checksums in the link layer. 20 522 063 26 18. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av bortkastning av med fullständiga huvuden försedda paket som har felaktiga IPv4-kontrollsummor, vilket således skyddar mot fortplantning av bitfel på Intemetprotokollnivån (IP).The bit error resistance method according to any one of the preceding claims, characterized by discarding complete header packets having incorrect IPv4 checksums, thus protecting against bit error propagation at the Internet Protocol (IP) level. 19. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av att det säkra länkskiktets ramprotokoll är PPP-protokollet (Point-to- Point Protocol).The bit error resistance method according to any one of the preceding claims, characterized in that the frame protocol of the secure link layer is the PPP (Point-to-Point Protocol). 20. Förfarandet för bitfelstålighet enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av att det säkra länkskiktet är linjeprocedurprotokollskiktet (HDLC).The bit error resistance method according to any one of the preceding claims, characterized in that the secure link layer is the line procedure protocol layer (HDLC). 21. System för bitfelstålighet för en Internetprotokollstack (IP) som baseras på ett säkert länkskikt som uppvisar organ för utvärdering av kontrollsumrnafel, känneteclcnat av: - organ för analysering av paket vid länkskiktet för att bestämma huruvida paketen är huvudkomprimerade paket eller paket försedda med fullständiga huvuden; - organ för bortkastning av med fullständiga huvuden försedda paket som uppvisar felaktiga kontrollsurnrnor vid länkskiktet; samt - organ för vidarebefordring av åtminstone vissa av de huvudkomprirnerade paketen uppåt i protokollstacken för felskydd på högre nivå.21. A bit error resistance system for an Internet Protocol Stack (IP) based on a secure link layer having means for evaluating checksum errors, characterized by: - means for analyzing packets at the link layer to determine whether the packets are main compressed packets or packets with complete headings ; means for disposing of packages with complete heads which have incorrect control urns at the link layer; and - means for forwarding at least some of the main compressed packets upwards in the higher level error protection protocol stack. 22. Systemet för bitfelstålighet enligt patentkrav 21, kännetecknat av att felskyddet på högre nivå innefattar detekteririg av fel i del av paket.The bit error resistance system according to claim 21, characterized in that the error protection at a higher level comprises detecting errors in part of the package. 23. Systemet för bitfelstålighet enligt patentkrav 21, kännetecknat av att felskyddet på högre nivå innefattar felkorrigering. 20 522 063 i n n - n n | u 27The bit error resistance system according to claim 21, characterized in that the error protection at a higher level comprises error correction. 20 522 063 i n n - n n | u 27 24. Systemet för bitfelstålighet enligt något av de patentkraven 21-23, kännetecknar av organ för åsidosättande av utvärderingen av kontrollsumrnafel för alla huvudkomprimerade paket, varvid vidarebefordringsorganet är verksamt för vidarebefordring av alla huvudkomprirnerade paket uppåt i protokollstacken för felskydd på högre nivå.The bit error resistance system according to any one of claims 21-23, characterized by means for overriding the evaluation of checksum errors for all main compressed packets, the forwarding means being operative to forward all main compressed packets upwards in the higher level protocol protection stack. 25. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-24, kånnetecknat av att felskyddet på högre nivå genomförs åtminstone delvis av organ för skyddande av huvudinformation i de huvudkomprirnerade paketen på en högre delnivå av länkskiktet.The bit error resistance system according to any one of claims 21-24, characterized in that the error protection at a higher level is performed at least in part by means for protecting main information in the main compressed packets at a higher sub-level of the link layer. 26. Systemet för bitfelstålighet enligt patentkrav 25, kännetecknat av att den högre delnivån är HC-nivån (Header Compression).The bit error resistance system according to claim 25, characterized in that the higher sub-level is the HC level (Header Compression). 27. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-26, kännetecknat av att felskyddet på högre nivå genomförs åtminstone delvis av organ för skyddande av huvudinfonnation och åtminstone del av nyttolasten i paketen på UDP- nivån (User Datagram Protocol).The bit error resistance system according to any one of claims 21-26, characterized in that the error protection at a higher level is performed at least in part by means for protection of main information and at least part of the payload in the packages at the UDP level (User Datagram Protocol). 28. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-27, kännetecknat av att felskyddet på högre nivå genomförs åtminstone delvis av organ för skyddande av åtminstone del av nyttolasten i paketen på tillåmpningsnivån.The bit fault resistance system according to any one of claims 21-27, characterized in that the fault protection at a higher level is carried out at least in part by means for protecting at least part of the payload in the packages at the application level. 29. Systemet för bitfelstålighet enligt patentkrav 27 eller 28, kännetecknat av att paketen innefattar komprimerad realtidsdata såsom komprimerat tal eller bild, och att felskyddet på högre nivå av åtminstone del av nyttolasten genomförs av organ för skyddande av kritiska realtidsparametrar i nyttolasten. 20 522 063 Q o : u | ø Q o | | u o: 28The bit fault resistance system according to claim 27 or 28, characterized in that the packets comprise compressed real-time data such as compressed speech or image, and that the higher level fault protection of at least part of the payload is performed by means for protecting critical real-time parameters in the payload. 20 522 063 Q o: u | ø Q o | | u o: 28 30. Systemet för bitfelstâlighet enligt patentkrav 25 eller 26, kännetecknat av att organet för skyddande av huvudinformation i de huvudkomprimerade paketen innefattar organ för skyddande av åtminstone del av det komprimerade huvudet genom en lokal kontrollsumma som väljs som en lokal delrnängd av det komprimerade huvudet.The bit error system according to claim 25 or 26, characterized in that the means for protecting main information in the main compressed packets comprises means for protecting at least part of the compressed head by a local checksum selected as a local subset of the compressed head. 31. Systemet för bitfelstâlighet enligt patentkrav 30, kännetecknat av att den lokala kontrollsumman är en förbestämd del av ett kontextidentifierarfált (CID) i det komprimerade huvudet.The bit error rate system according to claim 30, characterized in that the local checksum is a predetermined part of a context identifier (CID) in the compressed header. 32. Systemet för bitfelstålighet enligt patentkrav 30, kännetecknat av att den lokala kontrollsumrnan är en törbestämd del av ett generationsfált i det komprimerade huvudet.The bit error resistance system according to claim 30, characterized in that the local checksum is a dry-determined part of a generational error in the compressed header. 33. Systemet för bitfelstålighet enligt patentkrav 30, kännetecknat av att den lokala kontrollsurmnan är en förbestämd del av ett IPv4- identifierarfált i det komprimerade huvudet.The bit error resistance system according to claim 30, characterized in that the local control surm is a predetermined part of an IPv4 identifier field in the compressed header. 34. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 30-33, kännetecknat av att den skyddade komprimerade huvudinformationen innefattar den lokala kontrollsumman.The bit error resistance system according to any one of claims 30-33, characterized in that the protected compressed master information comprises the local checksum. 35. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-31, kännetecknat av att de huvudkomprimerade paketen huvudkomprirneras enligt en av följande standarder: - RFC 2507 enligt Internet Engineering Task Force (IETF); - RFC 2508 enligt IETF; samt - ROCCO (RObust Checksum-based header COmpression) enligt IETF. 522 oss Q | n 1 a | n . | u nu 29The bit error resistance system according to any one of claims 21-31, characterized in that the main compressed packets are main compressed according to one of the following standards: - RFC 2507 according to the Internet Engineering Task Force (IETF); - RFC 2508 according to the IETF; and - ROCCO (RObust Checksum-based header COmpression) according to IETF. 522 oss Q | n 1 a | n. | u nu 29 36. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-35, kännetecknat av organ för bortkastning av ett huvudkomprimerat paket med en felaktig kontrollsumma i länkskiktet om indikatom för ett dynamiskt deltavärde för en identifierare av version 4 av Internetprotokollet (IPv4) är satt.The bit error resistance system according to any one of claims 21-35, characterized by means for discarding a main compressed packet with an incorrect checksum in the link layer if the dynamic delta value indicator for an identifier of version 4 of the Internet Protocol (IPv4) is set. 37. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-36, kännetecknat av organ för bortkastning av med fullständiga huvuden försedda paket som har felaktiga IPv4-kontro1lsummor, vilket således skyddar mot fortplantning av bitfel på Internetprotokollnívån (IP).The bit error resistance system according to any one of claims 21-36, characterized by means for discarding complete header packets having incorrect IPv4 checksums, thus protecting against propagation of bit errors at the Internet Protocol (IP) level. 38. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-37, kännetecknat av att det säkra länkskiktets ramprotokoll är PPP-protokollet (Point-to- Point Protocol).The bit error resistance system according to any one of claims 21-37, characterized in that the frame protocol of the secure link layer is the PPP (Point-to-Point Protocol). 39. Systemet för bitfelstålighet enligt något av patentkraven 21-38, kännetecknat av att det säkra länkskiktet är linjeprocedurprotokollskiktet (HDLC).The bit error resistance system according to any one of claims 21-38, characterized in that the secure link layer is the line procedure protocol layer (HDLC).
SE0003938A 2000-10-30 2000-10-30 Bit error reduction in IP protocol stacks, introduces protection for packet head at link layer's head compression level SE522063C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003938A SE522063C2 (en) 2000-10-30 2000-10-30 Bit error reduction in IP protocol stacks, introduces protection for packet head at link layer's head compression level

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003938A SE522063C2 (en) 2000-10-30 2000-10-30 Bit error reduction in IP protocol stacks, introduces protection for packet head at link layer's head compression level

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0003938D0 SE0003938D0 (en) 2000-10-30
SE0003938L SE0003938L (en) 2002-05-01
SE522063C2 true SE522063C2 (en) 2004-01-13

Family

ID=20281617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0003938A SE522063C2 (en) 2000-10-30 2000-10-30 Bit error reduction in IP protocol stacks, introduces protection for packet head at link layer's head compression level

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE522063C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE0003938D0 (en) 2000-10-30
SE0003938L (en) 2002-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7069495B2 (en) Bit error resilience for an internet protocol stack
US11395184B2 (en) Method and apparatus for receiving data packets
JP3751823B2 (en) Header compression in real-time services
US8958440B2 (en) System and method for identifying upper layer protocol message boundaries
Degermark et al. IP header compression
US8255567B2 (en) Efficient IP datagram reassembly
US20040081151A1 (en) Method and system for early header compression
EP1258123B1 (en) Replacement of transport-layer checksum in checksum-based header compression
Pelletier et al. RObust header compression (ROHC): a profile for TCP/IP (ROHC-TCP)
WO2004072763A2 (en) Method of multiplexing compressed and uncompressed internet protocol packets
US20060133379A1 (en) Method, system and article for improved TCP performance during retransmission in response to selective acknowledgement
US7337384B2 (en) Error detection scheme with partial checksum coverage
EP1357721A2 (en) System and method for identifying upper layer protocol message boundaries
SE522919C2 (en) Recalculation of checksum for transport protocol
Degermark et al. RFC2507: IP header compression
SE522063C2 (en) Bit error reduction in IP protocol stacks, introduces protection for packet head at link layer's head compression level
WO1999067886A1 (en) Data compression for a multi-flow data stream
Jonsson et al. RObust Header Compression (ROHC): A Link-Layer Assisted Profile for IP/UDP/RTP
Friend et al. PPP Stac LZS Compression Protocol
Rawat et al. Designing a tunneling header compression (TuCP) for tunneling over IP
Friend et al. RFC1974: PPP Stac LZS Compression Protocol
Schneider et al. PPP LZS-DCP Compression Protocol (LZS-DCP)
Schneider et al. RFC1967: PPP LZS-DCP Compression Protocol (LZS-DCP)
Pelletier et al. RFC 6846: RObust Header Compression (ROHC): A Profile for TCP/IP (ROHC-TCP)
Jonsson et al. RFC 4362: RObust Header Compression (ROHC): A Link-Layer Assisted Profile for IP/UDP/RTP