[发明专利]不提高流速率而可靠地传输具有压缩报头的数据包的流的方法和装置

说明书

技术领域

本发明的主题是一种通过插入冗余，在不提高比特率和/或带宽的情况下改善具有压缩报头的包的流的鲁棒性的方法和装置。

本发明的应用领域主要是通信网络，其采用互联网协议IP对传输的包应用网络报头压缩技术，从而通过去除一网络报头和/或多个连续网络报头之间的冗余信息来优化带宽。

背景技术

报头压缩技术应用在例如多媒体数据的数据流上，该数据流以包的形式通过IP通信网络的协议层特征堆栈传输。其中值得注意的是网络层应用，例如IP互联网协议；传输层应用，例如用户数据报协议(UDP)或实时通信协议RTP(Real Time Transport Protocol)。所有这些协议层的作用是将包含一组信息字段的协议报头加到原始传输的数据包上。然后，在网络层获得的该堆栈产生的包的尺寸相比于原始的数据包的尺寸来说，有相当大的增加。

IP通信网络也可包括接入网络，其可以是能够将包从网络层传输到物理通信媒介的无线接入网络，特别是在无线传输的情况下，该接入网络可能具有受限的带宽。在传输媒介上的可用资源减少的环境下，已知采用网络报头压缩方案来减小待传输的包的尺寸，而不会影响包所包含的数据。

IETF委员会通过RFC3095和相关出版物制定的ROHC(鲁棒报头压缩)标准描述了本领域技术人员已知的一种报头压缩技术。该技术定义了多个压缩到不同水平的包以及一组算法，所述算法一方面用于压缩网络报头中包含的字段，另一方面用于对各个可用压缩状态之间的转换进行排序。通常，ROHC压缩技术和所有已知的报头压缩技术一样，依赖于位于包传输源一侧的压缩器和接收这些同样的包的接收器一侧的解压缩器之间的原始环境的交换。在第二阶段，仅报头的可变字段在差分编码之后被传输，从而改善了压缩性能。

总的来说，本发明应用于任何必须通过具有受限带宽的传输媒介发送IP数据流的装置，这通过传送封装所述IP数据的固定尺寸的单元的接入层来实现。

先前提出的报头压缩机制的主要问题之一在于包的传输可能受到错误的影响，所述错误主要是由于物理信道上发生的传播现象造成的。这些错误可能导致包丢失，以及在包具有压缩报头的情况下，可能导致压缩和解压缩实体之间的不同步。不同步通常导致所有后续包的丢失，直到解压缩环境被重置。包丢失也可能与拥塞现象关联，该拥塞现象导致传输媒介接入层的缓冲存储器(也简称为“缓冲器”)饱和。该现象的另一特征是导致突发的包丢失，这对于保持压缩和解压缩实体的同步性是非常有害的。

因此，问题是如何改善这些压缩方案的鲁棒性，从而限制包丢失，而不会降低整体压缩性能水平，并且不会提高数据传输比特率。

已知的报头压缩技术，例如ROHC标准，考虑到传输错误的鲁棒性问题，采用了针对可变字段的编码算法，例如W-LSB(加权最小有效位)滑动窗算法，使得解压缩器能够克服一定数量的连续错误。该机制鲁班性水平的提高直接伴随着压缩水平的降低。然而，这些算法并不是在所有情况下都能够保持压缩器和解压缩器之间的同步，并导致相当大的应用复杂性。最后，这些算法没有考虑网络层之下的层的限制，特别是接入层。

实际上，在通信网络中，接入层，特别是无线接入层，有时利用具有给定的固定尺寸的单元形式的数据的传输，例如ATM(异步传输模式)类型单元。这些单元是通过具有压缩报头的网络包的串联和/或分割来获得的，这导致了所谓“填充”位的使用。这些填充位不包含有用信息，且被单独插入以便遵从单元的先验的固定尺寸。

法国专利申请FR 2907624提出了一种报头压缩方法，其考虑了接入层的单元的尺寸，从而最小化其数量，但是该方法的缺点在于，一方面与很多通信网络基础设施中常用的报头压缩标准不兼容，特别是ROHC标准，另一方面，在压缩增益方面不如源自IETF，例如ROHC的工作标准强大。

发明内容

本发明主要提出利用出现在在接入层产生的单元中的主要用于填充的位，从而用冗余信息条目代替这些位，该冗余信息条目能够显著改善压缩的网络报头的鲁棒性，同时不会降低在压缩增益方面的整体性能水平。

为达此目的，本发明的主题是一种鲁棒地传输包P_i形式的数据流的方法，所述包P_i包括至少一个报头H_i，通过第一报头压缩步骤压缩所述报头，所述包被分割为一连串单元，所述单元具有同样的固定尺寸，所述分割导致在所述单元中的最后一个单元中出现填充片段，所述方法的特征在于至少部分地利用由所述填充片段占用的空间插入冗余数据，所述冗余数据的作用是提高对所述压缩报头的传输错误的鲁棒性。