[发明专利]一种用户数据报协议数据包压缩、解压缩的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种用户数据报协议(UDP)数据 包压缩、解压缩的方法及装置。

背景技术

由于物理条件的限制，移动通信系统中的无线链路与有线链路相比传输 速率较低，误码率较高。为了能有效利用有限的无线信道带宽资源，引入了 鲁棒性头压缩技术(Robust Header Compression，简称ROHC)。ROHC的核心 是利用业务流的分组之间的信息冗余来透明地压缩和解压缩直接相连节点 间的分组头中的信息。

目前ROHC支持对于IP/UDP/RTP、IP/UDP、IP/ESP类型分组数据包的 压缩和解压。在RTP头与ESP头中，均有序列号(SN)字段，因而这两种 类型的包在压缩后，压缩包中都会携带序列号信息，解压方在解压缩后，会 根据需要，向压缩方发送反馈，而标识反馈的一个重要字段就是SN。压缩 方收到确认反馈后会根据SN对WLSB(Window based LSB encoding，基于 滑窗的最低有效比特编码方法)的滑窗、翻译表的滑窗进行滑动。另外，在 解压方解压缩包时，有些字段，例如IP报文标识(IP-ID)，可以根据压缩 包中SN的值进行恢复，而压缩包中就不再传输这些字段，以提高压缩的效 率。

从上面的描述可以看出，SN在整个压缩解压缩过程中承担着重要的作 用。而UDP头中没有SN字段，但是在实际的压缩解压缩中又不能缺少SN， 所以协议规定，如果是UDP类型的包，在初始化时，压缩方要随机生成一 个SN，后续的每个包的SN值加1，从而达到了在压缩和解压缩过程中UDP 数据包有SN使用的目的。

在IP(Internet Protocol，因特网协议)类型为IPv4的情况下，对UDP数 据包压缩时，可采用协议中定义的R-1类型包格式，参见图1，其中，协议 中定义的R-1类型包格式中有6个比特的SN字段，扩展0、扩展1、扩展2 中均含有3个比特的SN字段，IP头中存在IP标识(IP-ID)字段，该字段 在压缩中需要同SN取差，将IP-ID与SN的差值(IP-ID_offset)按照WLSB 方法进行编码，编码后的值放入压缩包中传递到解压方，解压方根据恢复出 的原始SN及经过最低有效比特(LSB)解码出的IP-ID_offset求和后，即可 得出原始的IP-ID。R-1类型包格式在R模式下使用，R模式是指双向可靠 模式(B idirectional Reliable mode)。

LSB编码方法(Least Significant Bits encoding，最低有效bit编码)其主 要的思想是将待编码的值V与引用值(前一个待编码的值)V_ref进行比较， 由于这两个值差异不大，所以将低k个不同的比特取出，作为编码后的值； 解码时，用这k个比特数据替换引用值的低k比特即可恢复出原始的值V。

在考虑到无线链路会丢包，这样就会导致压缩方和解压方使用的引用值 出现不一致的情况，所以，在压缩方建立一个滑窗，将使用的引用值放入滑 窗，当需要采用LSB进行编码时，从窗里找出最大值和最小值，分别进行 LSB编码，然后将得到的k进行比较，取k较大的值作为编码的最后结果。 这样即使出现因链路不稳定导致的丢包，解压方也可以通过LSB解码的方 法将被压缩字段恢复出其原始值，增加了压缩和解压缩的健壮性。当窗满时 有新值待添加至滑窗时，丢弃最老的引用值；或者在收到解压方的确认时， 将被确认的引用值之前的引用值全部清除，使窗口向前滑动。这就是基于滑 窗的LSB编码。

通过上面的描述，当IP版本为IPv4且包类型为UDP时，会存在以下 缺陷：

1、初始化时使用随机生成的SN，会导致IP-ID与SN的差值较大，采 用WLSB编码后，增加了产生较大k值的可能性；

2、生成的SN在后续的包压缩过程中每次增加1，所以没有必要在所有 的压缩包中都传输压缩后的SN的值，浪费宝贵的无线带宽。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种用户数据报协议数据包压缩、 解压缩的方法及装置，应用于对IP版本为IPv4且包类型为UDP的数据包 的压缩和解压缩，可以有效地提高压缩效率，减少了发送IR(Initiation and Refresh，初始化和刷新)/IR-DYN(Initiation and Refresh-dynamic，动态部分初 始化和刷新)包的概率。