數(shù)據(jù)包連接上報頭壓縮標(biāo)識符的傳輸?shù)闹谱鞣椒?

專利名稱：數(shù)據(jù)包連接上報頭壓縮標(biāo)識符的傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為數(shù)據(jù)包連接確定報頭壓縮，特別當(dāng)壓縮被用于移動通信系統(tǒng)時。
背景技術(shù)：
在過去幾年中，IP技術(shù)(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)的迅速發(fā)展將不同基于IP的應(yīng)用的可用范圍超出了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。特別是基于IP的電話應(yīng)用快速發(fā)展，因而原則上能夠利用傳統(tǒng)交換電話網(wǎng)(PSTN/ISDN，公共交換電話網(wǎng)/綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))和移動通信網(wǎng)(PLMN，公用陸地移動網(wǎng))中的IP技術(shù)來實現(xiàn)呼叫傳輸路徑的越來越大的部分。
在移動通信網(wǎng)中，特別地，IP技術(shù)提供若干優(yōu)點(diǎn)，因為除了可通過各種IP語音應(yīng)用的方法來實現(xiàn)傳統(tǒng)呼叫服務(wù)外，移動通信網(wǎng)將提供越來越多的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，例如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽，電子郵件服務(wù)，游戲等，它們通常作為基于IP的分組交換服務(wù)被最有利地實現(xiàn)。因此移動通信系統(tǒng)協(xié)議中包括的IP層能提供音頻/視頻服務(wù)和各種數(shù)據(jù)服務(wù)。
在移動通信網(wǎng)中，盡可能高效地利用有限的資源是特別重要的。然而，這使在無線接口利用IP協(xié)議更困難，因為在基于IP的協(xié)議中，被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中各種報頭的比例可能很大，因而有效負(fù)荷的比例小。而且，在條件不好時，無線接口的位錯誤率(BER)和上行和下行的往返時間(RTT)會增加很多，這導(dǎo)致了大多數(shù)先有技術(shù)的報頭壓縮方法的問題。因此，需要設(shè)計出適用于無線接口上各種IP協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱箢^壓縮方法，特別是能夠在位錯誤率和延遲增加很多的情況下被采用的有效的報頭壓縮。
因此，IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)最近將稱為ROHC(健壯報頭壓縮)的報頭壓縮方法標(biāo)準(zhǔn)化。ROHC開發(fā)的根本理念之一用于數(shù)據(jù)包交換中的若干IP報頭之間有很多冗余，不但在數(shù)據(jù)包內(nèi)部而且在它們之間。換句話說，報頭中的大多數(shù)信息在數(shù)據(jù)包傳輸期間根本不改變，在這種情況下，報頭中包括的信息能夠在接收端被輕易地重建，盡管它根本沒被發(fā)送。只有少數(shù)報頭包括壓縮中要求注意的信息。ROHC還包括幾個壓縮層，其中總是當(dāng)壓縮轉(zhuǎn)移到上一層時，壓縮效率增加。ROHC總是試圖使用可用的最有效的壓縮；然而，在轉(zhuǎn)移到下一層前，總是確保正在進(jìn)行的這層的操作是充分可靠的。
在ROHC中，在相同無線鏈接上傳輸?shù)娜舾煞纸M數(shù)據(jù)流用上下文標(biāo)識符CID的方式被相互分開。上下文標(biāo)識符被附加在數(shù)據(jù)包上被傳輸并且接收器能從該上下文標(biāo)識符確定數(shù)據(jù)包所從屬的分組數(shù)據(jù)流和壓縮文本。當(dāng)用于第3代移動通信系統(tǒng)時，特別是用于UMTS(通用移動電信系統(tǒng))時，上下文標(biāo)識符CID可被附加在數(shù)據(jù)包上以至少兩種方式傳輸。上下文標(biāo)識符能附加在ROHC的內(nèi)部過程中，在此，根據(jù)ROHC規(guī)格，壓縮數(shù)據(jù)包包括附加了上下文標(biāo)識符CID的特定CID域。另一個選擇是把上下文標(biāo)識符附加在移動通信系統(tǒng)協(xié)議層的數(shù)據(jù)包報頭上或?qū)⑸舷挛臉?biāo)識符與移動通信系統(tǒng)協(xié)議層的數(shù)據(jù)包報頭結(jié)合，最好把上下文標(biāo)識符附加在會聚協(xié)議層的數(shù)據(jù)包報頭上，以便根據(jù)ROHC規(guī)格壓縮的數(shù)據(jù)包不包括上下文標(biāo)識符CID，但是與其關(guān)聯(lián)的上下文標(biāo)識符或另一個標(biāo)識符被附加到會聚數(shù)據(jù)包，特別是附加到數(shù)據(jù)包報頭，上述ROHC壓縮協(xié)議包已經(jīng)被發(fā)送到該數(shù)據(jù)包報頭。
UMTS規(guī)格(3GPP TS 25.323，版本4.0.0，段5.1.3)定義了ROHC壓縮何時被使用，必須選擇上述方法中的一個，但是該規(guī)格不定義選擇方法。因此需要設(shè)計配置UMTS系統(tǒng)的方法以便上述選擇能被執(zhí)行。
發(fā)明簡要說明本發(fā)明的目的是提供實現(xiàn)減少上述缺點(diǎn)的方法和裝置。本發(fā)明的目的用一種方法和系統(tǒng)實現(xiàn)，其特征在獨(dú)立的權(quán)利要求書中公開。本發(fā)明的優(yōu)選實施例在獨(dú)立的權(quán)利要求書中說明。
本發(fā)明基于將數(shù)據(jù)包報頭中的可用空間，例如可用PID值的數(shù)量，與例如會集協(xié)議層的電信系統(tǒng)協(xié)議層在給定時間可用于ROHC的上下文標(biāo)識符CID的數(shù)量相比，如果可用PID值的數(shù)量大于或等于為ROHC定義的上下文標(biāo)識符數(shù)，則CID值最好被附加到會集協(xié)議層的數(shù)據(jù)包上。這樣使將在無線接口上將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中報頭的比例最小化并減少了配置CID值所需的信令。如果上下文標(biāo)識符CID的數(shù)量超過可用PID值的數(shù)量，上下文標(biāo)識符總是被附加到ROHC數(shù)據(jù)包的CID域。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，當(dāng)該方法被用于移動通信系統(tǒng)時，相同的比較算法被存儲在移動臺和無線網(wǎng)中以便到分組數(shù)據(jù)連接的雙方能用該算法選擇用于傳輸上下文標(biāo)識符的方法。在那種情況下，移動臺和無線網(wǎng)絡(luò)之間最好不需要任何單獨(dú)的信令，但是雙方能自動配置要使用的方法。
根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例，比較算法可被最優(yōu)地只存儲在無線網(wǎng)中，并且上述比較在無線網(wǎng)絡(luò)中被執(zhí)行。在無線網(wǎng)定義了用于傳輸上下文標(biāo)識符的方法后，它將這個決定通知移動臺，最好通過RRC信令的方式。
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能確定用于傳輸CID值的方法并且移動臺MS和無線網(wǎng)UTRAN可被配置為使用此方法。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)點(diǎn)是它使在無線接口上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量中報頭的比例最優(yōu)化。本發(fā)明另一個優(yōu)點(diǎn)是它能用很少的變化實現(xiàn)，對于現(xiàn)存的信令，最好沒有變化。這是有益的因為它允許有效利用無線資源并減少對于系統(tǒng)變化的需求。
附圖簡要說明本發(fā)明將參照附圖通過優(yōu)選實施例的方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1是說明在不同ROHC壓縮級別之間轉(zhuǎn)換的方框圖；圖2是說明在不同ROHC操作模式之間轉(zhuǎn)換的方框圖；圖3是說明UMTS系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4a和4b說明用于控制信令和用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢MTS分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的協(xié)議棧；并且圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例用于確定上下文標(biāo)識符的傳輸?shù)谋容^算法的流程圖。
發(fā)明詳細(xì)說明下面，將深入說明報頭壓縮方法ROHC的實現(xiàn)。關(guān)于該壓縮方法的更詳細(xì)的描述，參照RFC3095健壯報頭壓縮(ROHC)。
不同壓縮方法通常包括為壓縮器和解壓器確定上下文，上下文表示壓縮器用于壓縮要傳輸?shù)膱箢^而解壓器用于解壓所接收的報頭的狀態(tài)。上下文通常包括上述在數(shù)據(jù)傳輸連接上所發(fā)送(壓縮器)或接收(解壓器)的報頭的非壓縮版本。上下文還可包括確認(rèn)數(shù)據(jù)包流的數(shù)據(jù)，例如數(shù)據(jù)包的序列號或時間信息。因此上下文通常既包括都靜態(tài)信息，它對于整個數(shù)據(jù)包流是一樣的，也包括動態(tài)信息，它在數(shù)據(jù)流包期間變化，但通常根據(jù)可確定模式。
ROHC采用三種壓縮級別壓縮從最低級開始并且逐漸轉(zhuǎn)換到較高級。基本原則是壓縮總是盡可能在高級別進(jìn)行；然而，壓縮器必須能依賴在所討論的級別具有足夠信息用于執(zhí)行解壓的解壓器。影響不同壓縮級別之間轉(zhuǎn)換的因素包括連續(xù)報頭的變化、從解壓器接收的肯定確認(rèn)和否定確認(rèn)以及，如果未使用確認(rèn)，某些序列計數(shù)器的終止。需要的話，用相應(yīng)的方法從較高壓縮級別到較低級別的轉(zhuǎn)變是可能的。
用于ROHC的與IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)、UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)和RTP(實時傳輸協(xié)議)相關(guān)的壓縮級別是初始/更新(IR)級別，第一級(FO)和第二級(SO)。圖1的圖表中描述了級別之間的轉(zhuǎn)變。IR級產(chǎn)生用于解壓器和從錯誤中恢復(fù)的上下文。當(dāng)開始報頭壓縮時，根據(jù)解壓器的要求，或由于更新定時器到期，壓縮器轉(zhuǎn)換到IR級。在IR級，壓縮器以非壓縮的形式傳輸數(shù)據(jù)包。當(dāng)接收到解壓已收到更新信息的確認(rèn)時，壓縮器試圖轉(zhuǎn)移到較高的級別。
FO級別用于通知接收器數(shù)據(jù)包流的報頭的不規(guī)則。在IR級后，在當(dāng)報頭未形成統(tǒng)一模式時(例如，連續(xù)報頭的隨機(jī)變化導(dǎo)致變化不能被預(yù)期)或當(dāng)壓縮器不能確定是否解壓器接收了為報頭定義統(tǒng)一模式的參數(shù)時，壓縮器在FO級別操作。例如當(dāng)呼叫傳輸開始時，特別是在中斷后第一對話發(fā)生期間，這種狀況是常見的。在FO級，壓縮器傳輸壓縮的FO報頭。當(dāng)報頭形成統(tǒng)一模式并且它接收到解壓器已接收了統(tǒng)一模式的參數(shù)的確認(rèn)時，壓縮器試圖轉(zhuǎn)移到較高級別。FO級數(shù)據(jù)包通常包括上下文更新的信息，這種情況下，成功的解壓也要求成功的傳輸連續(xù)FO報頭。因此解壓過程的成功對FO級數(shù)據(jù)包的丟失和損壞是敏感的。
在SO級別壓縮是最佳的。報頭形成統(tǒng)一模式，壓縮器通過壓縮的SO報頭表示它，它實際上是數(shù)據(jù)包的序列號的一部分。解壓器獲悉已經(jīng)在FO級別定義統(tǒng)一模式的參數(shù)?；谶@些參數(shù)和所接收的序列號，解壓器能推斷初始報頭。因為在SO級傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包實際上相互獨(dú)立，解壓器的錯誤敏感度較低。在報頭不再形成統(tǒng)一模式后，壓縮器移回到FO級。
也為解壓器確定了依賴于解壓器的上下文定義的三個級別。解壓器的操作總是在還沒有定義上下文的(無上下文)最低級開始。在那種情況下，解壓器還沒有解壓一個數(shù)據(jù)包。在解壓器解壓了第一數(shù)據(jù)包后，它包括靜態(tài)和動態(tài)的上下文信息，壓縮器能越過中間級別(靜態(tài)上下文)直接轉(zhuǎn)移到頂層(全部上下文)。由于在頂層的若干錯誤，解壓器轉(zhuǎn)移到中間層，但通常是即使一個成功的解壓包也使解壓器轉(zhuǎn)回到頂層。
除了不同的壓縮級別，為ROHC定義了三種不同操作模式單向模式(U模式)，雙向優(yōu)化模式(O模式)和雙向可靠模式(R模式)，它們在圖2的圖表中示出。根據(jù)圖2，上述的每個壓縮級別(IR，F(xiàn)O，SO)在每個模式中發(fā)揮作用，但是每個模式在各級的功能不同并且還按其自身的方式?jīng)Q定了級別之間的轉(zhuǎn)換。為給定的壓縮狀況選擇哪種操作模式取決于所用數(shù)據(jù)傳輸連接的參數(shù)，例如使用返回通道的可能性，誤差概率和錯誤分發(fā)，報頭大小變化的影響，等等。
在單向模式中，數(shù)據(jù)包僅從壓縮器被傳輸?shù)浇鈮浩饕蚨鳵OHC的U模式實際上處于返回通道不能被使用或使用返回通道是不可取的狀況。雙向優(yōu)化模式與單向模式一致，除了O模式用返回通道來糾錯和確定從解壓器到壓縮器的重大的上下文更新。O模式最好適用于連接，這要求優(yōu)化的壓縮效率以及較小的返回通道流量。雙向可靠模式明顯與上述的模式不同。R模式用返回通道來確認(rèn)所有上下文更新，因而序列號更新的某部分也被確認(rèn)。在R模式中，數(shù)據(jù)包因而能夠幾乎完全可靠地在壓縮器和解壓器之間被傳輸。
ROHC的三種操作模式和三種壓縮級別為報頭壓縮形成不同的操作狀況。在每種狀況下，壓縮器和解壓器的操作以及它們之間數(shù)據(jù)包的傳輸需要被定義。在ROHC中，不同數(shù)據(jù)包被用于不同操作狀況。此時，為ROHC定義了6種不同的數(shù)據(jù)包類型；其中的4種用于從壓縮器到解壓器的傳輸，而2種作為從壓縮器到解壓器的返回通道數(shù)據(jù)包。所用數(shù)據(jù)包類型的數(shù)量將來可變化，但所有數(shù)據(jù)包類型的特點(diǎn)是，確定在給定時間要用的上下文的上下文標(biāo)識符CID能在數(shù)據(jù)包被發(fā)送到傳輸路徑之前被附加到各數(shù)據(jù)包。
在ROHC中，在相同無線連接上傳輸?shù)娜舾蓴?shù)據(jù)包流被上下文標(biāo)識符CID彼此分開。上下文標(biāo)識符被附加到將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并且接收器能從此上下文標(biāo)識符確定數(shù)據(jù)包從屬的分組數(shù)據(jù)流和壓縮上下文。
根據(jù)ROHC規(guī)格的報頭壓縮方法所用于的電信系統(tǒng)是第3代移動通信，至少名稱UMTS(通用移動電信系統(tǒng))和IMT-2000(國際移動電話系統(tǒng))為人所知。下面，用圖3以簡化的方式說明UMTS系統(tǒng)。
圖3只包括與說明本發(fā)明相關(guān)的模塊，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)清楚傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)也包括不需在這里更詳細(xì)描述的其他功能和結(jié)構(gòu)。移動通信系統(tǒng)的主要組件是核心網(wǎng)絡(luò)CN和UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)UTRAN，其形成移動通信系統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)，以及移動臺或用戶設(shè)備UE。CN和UTRAN之間的接口稱為lu而UTRAN和UE之間的接口為Uu。
UTRAN通常包括若干無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS，它們之間有稱為lur的接口(未示出)。RNS包括無線網(wǎng)控制器RNC和一個或多個基站BS，也稱為節(jié)點(diǎn)B。RNC和BS之間的接口稱為lub?；綛S通常負(fù)責(zé)實現(xiàn)無線路徑，而無線網(wǎng)控制器RNC至少負(fù)責(zé)以下事宜無線資源管理、控制發(fā)射區(qū)之間的移交、功率控制，定時和同步，用戶終端的呼叫。
核心網(wǎng)CN包括屬于UTRAN之外的移動通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在核心網(wǎng)中，移動交換中心/來訪位置登記器3G-MSC/VLR與歸屬位置登記器HLR通信并且最好也與智能網(wǎng)的服務(wù)控制點(diǎn)SCP通信。歸屬位置登記器HLR和來訪位置登記器VLR包含移動用戶信息歸屬位置登記器HLR包含移動通信網(wǎng)所有訂戶信息以及他們預(yù)定的服務(wù)信息，而來訪位置登記器VLR包含訪問某個移動交換中心MSC的移動臺的信息。通過Gs接口建立與無線系統(tǒng)的GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN的連接并通過網(wǎng)關(guān)移動交換中心GMSC(網(wǎng)關(guān)MSC，未示出)建立與公共交換電話網(wǎng)PSTN/ISDN的連接。通過Gn接口建立從服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN到網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)GGSN的連接，以及從GGSN到外部數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN的連接。移動交換中心3G-MSC/VLR和服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN都通過lu接口與無線網(wǎng)UTRAN(UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng))通信。應(yīng)注意例如UMTS系統(tǒng)被設(shè)計為使核心網(wǎng)CN可與GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)相同，在此情況下不需重建整個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
因此UMTS系統(tǒng)也包括分組無線系統(tǒng)，它在很大程度上是根據(jù)連接到GSM網(wǎng)絡(luò)的GPRS系統(tǒng)實現(xiàn)的，因此網(wǎng)絡(luò)組件的名稱包含GPRS系統(tǒng)所提及的名稱。UMTS的分組無線系統(tǒng)可包括若干服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)，并且通常服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN被連接到一個網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)3G-GGSN。3G-SGSN節(jié)點(diǎn)和3G-GGSN節(jié)點(diǎn)的功能就象路由器，支持移動臺的活動性并控制移動通信系統(tǒng)以及將數(shù)據(jù)包路由到移動臺而不管其位置如何以及使用什么協(xié)議。服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN通過無線網(wǎng)UTRAN與移動臺UE通信。服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN的功能是檢測能夠在其區(qū)域進(jìn)行分組無線連接的移動臺、向這些移動臺發(fā)送數(shù)據(jù)包并從這些移動臺接收數(shù)據(jù)包，并監(jiān)視其服務(wù)區(qū)的移動臺的位置。此外，服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN通過信令接口Gs′與移動交換中心3G-MSC和來訪位置登記器VLR通信并通過Gr接口與歸屬位置登記器HLR通信。歸屬位置登記器HLR還包含記錄，它與分組無線服務(wù)相關(guān)并包括用戶特定的分組數(shù)據(jù)協(xié)議的內(nèi)容。
網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)3G-GGSN在UMTS網(wǎng)的分組無線系統(tǒng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN(分組數(shù)據(jù)網(wǎng))之間作為網(wǎng)關(guān)工作。外部數(shù)據(jù)網(wǎng)包括UMTS或另一個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的GPRS網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，X.25網(wǎng)或私有本地局域網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)3G-GGSN通過Gi接口與這些數(shù)據(jù)網(wǎng)通信。在網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)3G-GGSN和服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包總是根據(jù)網(wǎng)關(guān)隧道協(xié)議GTP被封裝。網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)3G-GGSN還包含移動臺的PDP地址(分組數(shù)據(jù)協(xié)議)和路由數(shù)據(jù)，例如3G-SGSN地址。因此路由數(shù)據(jù)被用于在外部網(wǎng)和服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN之間連接數(shù)據(jù)包。在網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)支持節(jié)點(diǎn)3G-GGSN和服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN之間的網(wǎng)絡(luò)是利用IP協(xié)議，最好是IPv6(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，版本6)的網(wǎng)絡(luò)。
圖4a和4b說明了用于在UMTS系統(tǒng)的分組無線服務(wù)中控制信令(控制面)和用戶數(shù)據(jù)傳輸(用戶面)的UMTS協(xié)議棧。圖4a說明用于在移動臺MS和核心網(wǎng)CN之間控制信令的協(xié)議棧。在移動臺MS和核心網(wǎng)CN之間的最高協(xié)議層向移動臺MS的移動管理MM，呼叫控制CC以及會話管理SM發(fā)信號以便基站BS和它們之間的無線網(wǎng)控制器RNC對信令是透明的。在移動臺MS和基站BS之間的無線連接上的無線資源管理被無線資源管理RRM系統(tǒng)控制，它從無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC向基站BS發(fā)送控制數(shù)據(jù)。這些與移動通信系統(tǒng)的通用管理相關(guān)的功能形成一組協(xié)議，稱為核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(CN協(xié)議)，也稱為非存取層。相應(yīng)地，與移動臺MS、基站BS和無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC之間的無線資源管理相關(guān)的信令在稱為共同無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(RAN協(xié)議)的協(xié)議層，例如存取層執(zhí)行。在最低層這些協(xié)議包括發(fā)送控制信令的傳輸協(xié)議，該信令被轉(zhuǎn)移到更高層作進(jìn)一步處理。最重要的高層存取層是無線資源控制RCC協(xié)議，它負(fù)責(zé)建立、配置、維護(hù)和斷開移動臺MS和無線網(wǎng)UTRAN之間的無線連接并且負(fù)責(zé)傳輸從核心網(wǎng)CN和無線網(wǎng)RAN到移動臺MS的控制信息。此外，無線資源控制RRC協(xié)議負(fù)責(zé)在例如基于應(yīng)用的容量預(yù)留中根據(jù)無線資源管理RRM系統(tǒng)的指令為終端連接預(yù)留足夠的容量。
在UMTS中，根據(jù)圖4b的協(xié)議棧被用于分組交換的用戶數(shù)據(jù)的傳輸。在無線網(wǎng)UTRAN和移動臺MS之間的接口Uu中，低層數(shù)據(jù)傳輸在物理層根據(jù)WCDMA或TD-CDMA協(xié)議進(jìn)行。數(shù)據(jù)包在物理層和RLC層(無線鏈接控制)之間由物理層上面的MAC層(媒介存取層)傳輸，并且RLC層負(fù)責(zé)不同終端連接的無線鏈接的邏輯管理。RLC的功能包括將要傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)(RLC-SDU，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元)分段為一個或多個RLC數(shù)據(jù)包RLC-PDU。如果需要，RLC頂層的PDCP層的數(shù)據(jù)包(PDCP-PDU)中包括的IP報頭可被壓縮。然后，對應(yīng)于一個RLC-SDU的PDCP-PDU被發(fā)送給RLC。用戶數(shù)據(jù)和RLC-SDU在RLC幀中被分段和傳輸，在RLC幀中已經(jīng)加入了數(shù)據(jù)傳輸所需的地址和控制信息。RLC層也負(fù)責(zé)損壞幀的重發(fā)。服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)3G-SGSN負(fù)責(zé)路由通過無線網(wǎng)RAN從移動臺MS到達(dá)正確的網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)3G-GGSN的數(shù)據(jù)包。此連接采用隧道協(xié)議GTP，它封裝并傳輸所有通過核心網(wǎng)傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)和信令。GTP協(xié)議在核心網(wǎng)所用的IP上運(yùn)行。
在UMTS系統(tǒng)中，對將被發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行報頭壓縮并對將被在會集協(xié)議層PDCP接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解壓。PDCP層的任務(wù)包括涉及通道效率改進(jìn)并通?；诓煌瑑?yōu)化方法的功能，例如采用數(shù)據(jù)包報頭的壓縮算法。由于為UMTS設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議現(xiàn)在是IP協(xié)議，而且采用的壓縮算法是由IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)標(biāo)準(zhǔn)化的算法。因此ROHC壓縮方法特別適合UMTS系統(tǒng)。終端的PDCP層通常支持若干報頭壓縮方法以便允許與盡量多的網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議類型建立連接。
當(dāng)ROHC被用于UMTS會集協(xié)議層時，發(fā)送PDCP和接收PDCP都包含被一對壓縮器/解壓器用于壓縮將被發(fā)送的數(shù)據(jù)并解壓所接收的數(shù)據(jù)。會集協(xié)議層PDCP為壓縮方法ROHC提供機(jī)制用于協(xié)商為每個終端連接確定壓縮的不同參數(shù)。實際上，機(jī)制可被實現(xiàn)為例如使PDCP層將壓縮器和解壓器的消息提交給RRC，并且實際的協(xié)商就是作為RRC信令發(fā)生。
根據(jù)UMTS規(guī)格，至少能用兩種方法將上下文標(biāo)識符CID附加到將被發(fā)送的數(shù)據(jù)包。上下文標(biāo)識符可被附加在ROHC的內(nèi)部過程中，在此，根據(jù)ROHC規(guī)格，壓縮的數(shù)據(jù)包包括附加了上下文標(biāo)識符CID的特定CID域。另一個選擇是把上下文標(biāo)識符附加到UMTS PDCP層的數(shù)據(jù)包PDCP-PDU或與之關(guān)聯(lián)以便根據(jù)ROHC規(guī)格壓縮的數(shù)據(jù)包不包括上下文標(biāo)識符CID，但是與之關(guān)聯(lián)的上下文標(biāo)識符或另一個標(biāo)識符被附加到已映射了ROHC壓縮數(shù)據(jù)包的PDCP層數(shù)據(jù)包PDCP-PDU。
在PDCP層，不同壓縮方法被指出并且通過附加到數(shù)據(jù)包PDU的包標(biāo)識符PID的方式相互分離。為用于各PDCP實體的包標(biāo)識符PID產(chǎn)生表格。在表格中，不同壓縮算法與不同包類型匹配，并且這些組合定義了包標(biāo)識符PID的值。通常只有一個PID值為ROHC保留。PID是PDCP-PDU結(jié)構(gòu)中的5位域，它能接收從0到31的值。如果沒有使用壓縮算法，包標(biāo)識符PID被賦值零。PID值為各壓縮算法和其與不同數(shù)據(jù)包類型的組合被連續(xù)地確定以便各壓縮算法的PID值從n+1開始，其中n是為前面的壓縮算法確定的最后一個PID值。壓縮算法的順序通過與無線資源控制器RRC協(xié)商確定。在PID值的表的基礎(chǔ)上，在分組數(shù)據(jù)連接兩端的PDCP實體能確認(rèn)壓縮算法和將被發(fā)送和所接收數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包類型。
然后，通過將可用的PID值的數(shù)量與在給定時間可用于ROHC的上下文標(biāo)識符的數(shù)量相比，可產(chǎn)生用于為PDCP連接上傳輸CID值執(zhí)行上述選擇的機(jī)制。如果可用PID值的數(shù)量超過或等于為ROHC定義的上下文標(biāo)識符數(shù)，則CID值最好被附加到PDCP-PDU數(shù)據(jù)包。這允許將在無線接口上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量中報頭的比例最小化并減少配置CID值的傳輸所需的信令。如果上下文標(biāo)識符CID的數(shù)量超過可用的PID值的數(shù)量，上下文標(biāo)識符總是被附加到ROHC數(shù)據(jù)包的CID域。
能夠通過在移動臺MS和無線網(wǎng)UTRAN中都存儲相同的比較算法來應(yīng)用此方法，這允許到PDCP連接的雙方使用此算法來選擇用于傳輸上下文標(biāo)識符的方法。在那種情況下，移動臺MS和無線網(wǎng)絡(luò)UTRAN最好在它們之間不需要任何單獨(dú)的信令來認(rèn)同該方法，但是雙方能自動設(shè)置將使用的方法。
在有些狀況下，另一方面，如果無線網(wǎng)UTRAN總是確定用于傳輸上下文標(biāo)識符的方法，這是有利的。例如當(dāng)比較算法的更新容易執(zhí)行時，或者如果通常想使無線網(wǎng)在盡可能大的范圍控制控制移動臺的操作時會出現(xiàn)這種情況。那種情況下比較算法最好能只存儲在無線網(wǎng)中并且上述比較能在無線網(wǎng)執(zhí)行。在無線網(wǎng)UTRAN定義了用于傳輸上下文標(biāo)識符的方法后，它將此決定通知移動臺MS。這最好能作為RRC信令執(zhí)行，上述定義能以很小的改變被附加到RRC信令上。此定義最好能附加到例如在說明3GPP TS 25.331版本4.0.0.，段10.3.4.2中討論的PDCP信息定義，最好通過增加域，例如CID值域，它定義了將使用哪種上述上下文標(biāo)識符傳輸方法。此消息作為本身是移動臺MS所知的RRC信令被發(fā)送，它解碼此消息并且配置為使用為之定義的標(biāo)識符傳輸方法。
下面描述了參照圖5根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例實現(xiàn)的比較算法。首先，將可用PID值的數(shù)量與分配給ROHC的上下文標(biāo)識符CID的數(shù)量相比(500)。從PID值的最大數(shù)31減去為ROHC以外的其他壓縮算法保留的壓縮算法的數(shù)量得到可用PID值的數(shù)量。如果可用PID值的數(shù)量超過或等于分配給ROHC的上下文標(biāo)識符CID的數(shù)量，則檢查是否其他連接定義要求在PDCP-PDU數(shù)據(jù)包附加報頭。如果在任何情況下PDCP-PDU數(shù)據(jù)包都需要報頭，CID值最好被附加到PDCP-PDU數(shù)據(jù)包。這可以通過兩個步驟進(jìn)行，首先確定是否已經(jīng)為無線承載定義了若干壓縮算法(502)。如果已經(jīng)為相同無線承載定義了若干壓縮算法，PDCP-PDU數(shù)據(jù)包包括報頭，因而定義了其中CID值被附加到PDCP-PDU數(shù)據(jù)包(504)的方法供使用。如果還沒有為相同無線承載定義若干壓縮算法，檢查是否需要PDCP-PDU報頭用于其他用途，例如用于傳輸(506)序列號。如果這樣，其中CID值被附加到PDCP-PDU數(shù)據(jù)包(504)的方法被定義為也在這種情況中使用。如果PDCP-PDU數(shù)據(jù)包中不需要報頭，只為CID值的傳輸為PDCP-PDU數(shù)據(jù)定義報頭是沒有益處的，因此規(guī)定CID值被定義為在ROHC數(shù)據(jù)包的CID域(508)中傳輸。
顯然在開始進(jìn)行的比較(500)中，可用PID值的數(shù)量小于分配給ROHC的上下文標(biāo)識符CID的數(shù)量，規(guī)定CID值被定義為直接在ROHC數(shù)據(jù)包(508)的CID域中被傳輸。
因為CID值不須與PID值相等，上述將CID值附加到PDCP-PDU數(shù)據(jù)包最好是通過在傳輸前將對應(yīng)的PID值與各CID值關(guān)聯(lián)來執(zhí)行。PID值通常在PDCP-PDU的PID域中被傳輸。
應(yīng)注意上述比較算法只是定義CID值的傳輸?shù)囊粋€方法。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然該算法能用若干方法被定義，但是就發(fā)明概念來講結(jié)果是一樣的。此外，本發(fā)明不限于只在PDCP連接上定義CID值，本發(fā)明還能用于其他系統(tǒng)中的不同協(xié)議層。
因此根據(jù)本發(fā)明的方法能用于定義傳輸CID值的方法，并配置移動臺MS和無線網(wǎng)UTRAN都使用此方法，根據(jù)本發(fā)明的方法還使要在無線接口上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的總量中報頭的比例最優(yōu)化。本發(fā)明的方法可以極少的變化實現(xiàn)，對于現(xiàn)存的信令，最好沒有變化。因為它允許無線資源的有效利用并且減少了系統(tǒng)所需的改變，因此是有益的。
上面通過使用UMTS系統(tǒng)作為例示描述了本發(fā)明的方法。然而，根據(jù)ROHC的報頭的壓縮不限于UMTS系統(tǒng)，而是能夠最優(yōu)地用于任何傳輸IP數(shù)據(jù)包的電信系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的方法還能被最優(yōu)地用于第二代移動通信系統(tǒng)，例如GERAN(GSM EDGE無線接入網(wǎng))的開發(fā)過程。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然隨著技術(shù)的進(jìn)步，本發(fā)明概念能用各種方式實現(xiàn)。因此本發(fā)明與其實施例不限于上述例示，而是可在權(quán)利要求書的范圍中是變化的。
權(quán)利要求
1.一種電信系統(tǒng)中在數(shù)據(jù)包連接上傳輸報頭壓縮的上下文標(biāo)識符的方法，其中所述上下文標(biāo)識符(CID)可作為壓縮數(shù)據(jù)包的一部分被傳輸或在所述電信系統(tǒng)的會集協(xié)議層(PDCP)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包(PDCP-PDU)的報頭中被傳輸，所述報頭包括可附加上下文標(biāo)識符的限定值域(PID)，其特征是所述方法包括通過以下步驟來選擇所述上下文標(biāo)識符的傳輸方法確定所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中可用值的數(shù)量，確定為所述壓縮方法定義的上下文標(biāo)識符的數(shù)量，如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量大于或等于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，將所述上下文標(biāo)識符附加在所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭上；或者，如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量小于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，將所述上下文標(biāo)識符附加在壓縮數(shù)據(jù)包上。
2.一種移動通信系統(tǒng)中在數(shù)據(jù)包連接上傳輸報頭壓縮的上下文標(biāo)識符的方法，其中所述上下文標(biāo)識符(CID)可作為壓縮數(shù)據(jù)包的一部分被傳輸或在所述移動通信系統(tǒng)的所述會集協(xié)議層(PDCP)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包(PDCP-PDU)的報頭中被傳輸，所述報頭包括可附加上下文標(biāo)識符的限定值域(PID)，其特征是所述方法包括通過以下步驟來選擇所述上下文標(biāo)識符的所述傳輸方法將所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量與為僅在所述移動通信系統(tǒng)的無線網(wǎng)中的所述壓縮方法定義的上下文標(biāo)識符的數(shù)量相比，如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量大于或等于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，將所述上下文標(biāo)識符附加在所述會集協(xié)議層的所述報頭上；或者，如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量小于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，將所述上下文標(biāo)識符附加在壓縮數(shù)據(jù)包上；以及從所述無線網(wǎng)向所述移動臺傳輸關(guān)于傳輸所述上下文標(biāo)識符而選擇的方法的信息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在RRC信令信息中將所述信息發(fā)送到所述移動臺，包括用于指定用于傳輸所述上下文標(biāo)識符的方法的單獨(dú)的域。
4.如上述權(quán)利要求中的任何一個所述的方法，其特征在于在所述比較之后，所述方法包括如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中可用值的數(shù)量大于或等于為所述壓縮方法定義的上下文標(biāo)識符的數(shù)量，檢查是否數(shù)據(jù)包連接的其他定義要求使用會集協(xié)議層中的報頭，因而如果所述數(shù)據(jù)包連接的所述其他定義要求使用所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包中的報頭，將所述上下文標(biāo)識符附加在所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭上；或者，如果所述數(shù)據(jù)包連接的所述其他定義不要求使用所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包中的報頭，將所述上下文標(biāo)識符附加在壓縮數(shù)據(jù)包上。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于檢查是否為所述數(shù)據(jù)包連接定義了若干壓縮算法。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于檢查是否為用于傳輸序列號的所述數(shù)據(jù)包連接定義了報頭。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電信系統(tǒng)是移動通信系統(tǒng)，因此所述方法包括在所述移動臺和所述無線網(wǎng)中分別執(zhí)行所述確定，以及在所述移動臺和所述無線網(wǎng)中選擇所述字符標(biāo)識符傳輸方法。
8.一種電信系統(tǒng)，其中報頭壓縮的上下文標(biāo)識符(CID)作為壓縮數(shù)據(jù)包的一部分被傳輸或在所述電信系統(tǒng)的所述會集協(xié)議層(PDCP)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包(PDCP-PDU)的報頭中被傳輸，所述報頭包括可附加上下文標(biāo)識符的限定值域(PID)，其特征是通過確定所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中可用值的數(shù)量和為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量來選擇所述上下文標(biāo)識符的傳輸方法，因此如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量大于或等于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，所述上下文標(biāo)識符將被附加到所述會集協(xié)議層的所述報頭上；或者，如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量小于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，所述上下文標(biāo)識符將被附加到壓縮數(shù)據(jù)包上。
9.一種移動通信系統(tǒng)，其中報頭壓縮的上下文標(biāo)識符(CID)用于作為壓縮數(shù)據(jù)包的一部分被傳輸或在所述移動通信系統(tǒng)的所述會集協(xié)議層(PDCP)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包(PDCP-PDU)的報頭中被傳輸，所述報頭包括可附加上下文標(biāo)識符的限定值域(PID)，其特征是通過將所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量與為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量相比來選擇所述上下文標(biāo)識符的所述傳輸方法，因此如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量大于或等于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，所述上下文標(biāo)識符將被附加到所述會集協(xié)議層的所述報頭上；或者，如果所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量小于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，所述上下文標(biāo)識符被附加到壓縮數(shù)據(jù)包上；以及從所述無線網(wǎng)向所述移動臺傳輸關(guān)于傳輸所述上下文標(biāo)識符而選擇的方法的信息。
10.如權(quán)利要求9所述的電信系統(tǒng)，其特征在于所述無線網(wǎng)用于在RRC信令信息中向所述移動臺傳輸所述信息，包括用于指定為傳輸所述上下文標(biāo)識符所選的方法的單獨(dú)的域。
11.如權(quán)利要求8到10的任何一個所述的電信系統(tǒng)，其特征在于在所述比較之后如果會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的所述報頭中所述可用值的數(shù)量大于或等于為所述壓縮方法定義的所述上下文標(biāo)識符的數(shù)量，所述電信系統(tǒng)將檢查是否所述數(shù)據(jù)包連接的其他定義要求使用所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包中的報頭，因此如果所述數(shù)據(jù)包連接的所述其他定義要求使用所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包中的報頭，所述上下文標(biāo)識符將被附加到所述會集協(xié)議層的所述報頭上；或者，如果所述數(shù)據(jù)包連接的所述其他定義不要求使用所述會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包中的報頭，所述上下文標(biāo)識符將被附加到壓縮數(shù)據(jù)包上。
12.如權(quán)利要求11所述的電信系統(tǒng)，其特征在于所述電信系統(tǒng)將檢查是否為所述數(shù)據(jù)包連接定義了若干壓縮算法。
13.如權(quán)利要求11或12所述的電信系統(tǒng)，其特征在于所述電信系統(tǒng)將檢查是否為用于傳輸序列號的所述數(shù)據(jù)包連接定義了所述報頭。
14.如權(quán)利要求8所述的電信系統(tǒng)，其特征在于所述電信系統(tǒng)是移動通信系統(tǒng)，因此所述確定將分別在所述移動臺和所述無線網(wǎng)絡(luò)中被執(zhí)行，以及所述上下文標(biāo)識符傳輸方法將在所述移動臺和所述無線網(wǎng)中都被選擇。
全文摘要
電信系統(tǒng)中在數(shù)據(jù)包連接上傳輸報頭壓縮的上下文標(biāo)識符的方法，其中上下文標(biāo)識符可作為壓縮數(shù)據(jù)包的一部分被傳輸或在電信系統(tǒng)的會集協(xié)議層被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的報頭中被傳輸。通過將會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的報頭中可用空間與為壓縮方法定義的上下文標(biāo)識符的數(shù)量相比選擇上下文標(biāo)識符的傳輸方法，并將上下文標(biāo)識符附加到會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的報頭或壓縮的數(shù)據(jù)包上，這取決于會集協(xié)議層數(shù)據(jù)包的報頭中的可用空間是否大于或小于為壓縮方法定義的上下文標(biāo)識符的數(shù)量。
文檔編號H04L29/06GK1545783SQ02812739
公開日2004年11月10日 申請日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27日
發(fā)明者A·托魯寧, J·卡利奧庫爾于, A 托魯寧, 驢舛 申請人:諾基亞有限公司