專利名稱：一種應用于端到端鏈路傳輸中ip報頭壓縮的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域中的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)，具體涉及無線局域網(wǎng)中端到端鏈路傳輸中IP報頭壓縮的方法。
背景技術：
WLAN(無線局域網(wǎng))是指應用無線通信技術將計算機設備互聯(lián)起 來，構成可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡體系。在WLAN網(wǎng)絡環(huán) 境中， 一個擴展服務集由一個或多個基本服務集，以及連接這些基本服 務集的分布系統(tǒng)構成，每個基本服務集包含一個無線接入點設備。擴展 服務組通過ESSID(擴展服務集識別號)來區(qū)分，無線接入點通過 BSSID(基本服務集識別號)來區(qū)分，終端通過掃描信道，獲取所處WLAN 15 環(huán)境中擴展服務集和基本服務集信息，并選擇加入一個合適的基本服務 集。802.11標準是IEEE802.il無線局域網(wǎng)標準工作組制定的物理層和 媒體訪問控制(MAC)協(xié)議標準，便于無線局域網(wǎng)及無線設備制造商建立 互操作網(wǎng)絡設備。物理層定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘柼卣骱驼{(diào)制。媒體訪問 20 控制(MAC)層可視為由一系列可完成諸如信息交換、功率控制、關聯(lián)管 理、同步管理和過程管理的服務組成。IP報頭壓縮是點到點傳輸中常用的一種降低網(wǎng)絡管理開銷，提高 凈栽荷在傳輸中的效率的方法。在點到點的傳輸過程中，傳輸?shù)陌^大 部分是一樣的，不變化的，所以在傳輸?shù)臅r候只傳輸變化的部分，在接
收端再根據(jù)以前收到的包頭重構數(shù)據(jù)包。以使用RTP協(xié)議的語音應用為例，碼率為32Kbps的語音應用，一 般每20ms產(chǎn)生一次數(shù)據(jù)，每次產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是80個字節(jié)。這80個字 節(jié)經(jīng)過RTP， UDP, IP三層處理后發(fā)送，而這三層會給80個字節(jié)增加 5網(wǎng)絡開銷達到40字節(jié)，則每20ms需要發(fā)送的數(shù)據(jù)量從80字節(jié)變成120 字節(jié)，有效數(shù)據(jù)僅僅占據(jù)傳輸總數(shù)據(jù)的66%。但是，每次傳輸?shù)倪@40個字節(jié)中，只有幀的時間戳，序列號等內(nèi) 容是變化的，其他內(nèi)容如源地址、目標地址、UDP端口號等內(nèi)容，先 后兩幀都是一樣的。如果采用IP報頭壓縮技術，僅僅傳輸這些數(shù)據(jù)中 io 變化的部分，就可以把網(wǎng)絡開銷的數(shù)量從40字節(jié)變成2 4個字節(jié)，使 得每次傳輸?shù)?4個字節(jié)中，凈栽荷的比例提高到91%，從而使網(wǎng)絡的 效率得到提升。這種算法對IP頭進行了壓縮，但是只能應用于點到點 的鏈路中，而不能應用到端到端的鏈路中。無線局域網(wǎng)工作于網(wǎng)絡模型中的二層，在無線局域網(wǎng)中的服務集 15中的數(shù)據(jù)傳輸，都是依靠各個網(wǎng)絡實體的MAC地址作為地址標識。無 線局域網(wǎng)的MAC幀中有四個MAC地址，同時有兩個屬性域(to DS, fromDS)用于判斷數(shù)據(jù)包的去向和屬性。無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構和布局非常適合進行IP報頭壓縮操作。但 是目前的無線局域網(wǎng)協(xié)議沒有規(guī)定如何在無線局域網(wǎng)的基本服務集中20IP報頭壓縮的協(xié)商過程必須識別上層業(yè)務的特性。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術中沒有完整的IP報頭壓縮處理方 25 法應用于端到端鏈路傳輸中的缺點，提出一種IP報頭壓縮的方法。
一種應用于端到端鏈路傳輸?shù)膎^艮頭壓縮的方法，包括如下步驟第一步，符合條件的網(wǎng)絡實體之間通過協(xié)商確定IP報頭壓縮的參數(shù)，并保存IP報頭壓縮模板和IP報頭壓縮映射編號；第二步，每個基本服務集內(nèi)發(fā)送實體將媒體訪問控制負栽中的IP報 5 頭壓縮，在無線傳輸中用IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號替 代固定的IP報頭信息；第三步，接收實體通過識別IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別 號恢復出完整的IP報頭信息。所述符合條件的網(wǎng)絡實體，是指發(fā)起新的符合IP報頭壓縮的業(yè)務， io 且其所屬的無線接入點支持IP報頭壓縮功能的終端或無線接入點，所述符合IP報頭壓縮的業(yè)務，是指固定周期發(fā)送固定或不固定數(shù)據(jù) 長度，且數(shù)據(jù)長度與IP報頭的比例達到一定的門限的業(yè)務； 符合條件的網(wǎng)絡實體必須在同一個子網(wǎng)之內(nèi)。 所述通過協(xié)商確定IP報頭壓縮的參數(shù)，是指符合條件的網(wǎng)絡實體之 15 間通過無線接入點協(xié)商所要進行IP報頭壓縮的業(yè)務的具體壓縮參數(shù)。 所述IP報頭壓縮的參數(shù)，包括具有業(yè)務特征的IP報頭壓縮模板， 基本服務集內(nèi)的IP報頭壓縮映射編號，基本服務集識別號；所述具有業(yè)務特征的IP報頭壓縮模板，包括完整的IP報頭內(nèi)容， 包括除業(yè)務的數(shù)據(jù)之外的IP及其高層協(xié)議控制頭的相關部分； 20所述基本服務集內(nèi)的IP報頭壓縮映射編號，是指無線接入點在基本 服務集內(nèi)管理的代替IP報頭壓縮模板的索引號；該索引號和IP報頭壓 縮模板在基本服務集內(nèi) 一一對應。所述保存IP報頭壓縮模板和IP報頭壓縮映射編號，是指在業(yè)務的 數(shù)據(jù)所傳輸?shù)穆窂缴系乃泄?jié)點都記錄該映射編號和IP報頭壓縮模板 25 的一個副本，以及其映射關系。
所述發(fā)送實體將媒體訪問控制負栽中的IP報頭壓縮，在無線傳輸中 用IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號替代固定的IP報頭信息， 是指業(yè)務數(shù)據(jù)在進入媒體訪問控制層，發(fā)送到物理層之前，對業(yè)務數(shù)據(jù) 前的IP報頭中的變化部分進行保留，刪除固定不變的部分，并在構造 5 無線媒體訪問控制幀時添加IP報頭壓縮映射編號。所述發(fā)送實體可以是產(chǎn)生業(yè)務數(shù)據(jù)的終端，也可以是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的無線接入點。所述接收實體通過識別IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號恢復出完整的IP報頭信息，是指業(yè)務的接收實體在接收到無線媒體訪 10 問控制幀時，通過識別媒體訪問控制幀中攜帶的標識和IP報頭壓縮映射編號，以及接收實體保存的IP報頭壓縮模板的副本，添加IP報頭中固定不變的部分，恢復完整的IP數(shù)據(jù)報頭。本發(fā)明提出的方法，通過網(wǎng)絡實體之間傳輸IP報頭壓縮模板，協(xié)商確定IP報頭壓縮參數(shù)，同時由各個無線接入點管理該基本服務集中所 15 有的IP報頭壓縮模板和索引號之間的映射關系。通過在數(shù)據(jù)發(fā)送時僅僅傳輸IP報頭中的變化的部分，在接收方通過保存的IP報頭壓縮模板恢復完整的IP報頭，實現(xiàn)減少數(shù)據(jù)在空中傳輸時的長度，提高無線網(wǎng)絡的效率和利用率。本發(fā)明所述方法有以下優(yōu)點20 1、通過協(xié)商過程實現(xiàn)IP報頭壓縮模板在業(yè)務數(shù)據(jù)在傳輸路徑上的副本的保存和映射編號之間的映射關系，并通過管理BSS的無線接入 點管理基本服務集中的所有的映射編號，避免多個IP報頭壓縮業(yè)務共 存時的混亂。2、通過BSSID和映射編號共同標識一個IP報頭壓縮模板，有效 25 地減少了映射編號所占的位數(shù)，有效地利用已經(jīng)存在的MAC層信息。 3、在無線傳輸中通過傳輸IP報頭中變化的部分，而在接收方通過 保存的IP報頭壓縮模板的副本恢復完整的IP報頭實現(xiàn)空中傳輸中無線 網(wǎng)絡的利用率，提高有效數(shù)據(jù)對開銷的比例，進而提高網(wǎng)絡傳輸效率。5 附困說明
圖1是無線局域網(wǎng)內(nèi)可以進行IP報頭壓縮的節(jié)點之間的結(jié)構示意圖；圖2是本發(fā)明所述方法的處理流程圖；圖3是本發(fā)明所述方法的一個具體實例的處理流程。io具體實施方式
本發(fā)明所述的無線局域網(wǎng)環(huán)境可以是一個基本服務集，或一個擴展月良 務集。如圖1所示。不失一般性，設終端1是發(fā)起IP報頭壓縮的源終端， 則IP報頭壓縮可以在終端1到所有圖中網(wǎng)絡實體的傳輸路徑上的無線傳輸 部分開啟并執(zhí)4亍。15 圖2是本發(fā)明所述的IP報頭壓縮方法的主流程圖，包括下列步驟1、符合條件的網(wǎng)絡實體之間通過協(xié)商確定IP報頭壓縮的參數(shù)，并 保存IP報頭壓縮模板和IP報頭壓縮映射編號；上述符合條件的網(wǎng)絡實體，是指發(fā)起新的符合IP報頭壓縮的業(yè)務， 且其所屬的無線接入點支持IP報頭壓縮功能的終端或無線接入點； 20 符合IP報頭壓縮的業(yè)務是指固定周期發(fā)送固定或不固定數(shù)據(jù)長度， 且數(shù)據(jù)長度與IP報頭的比例達到一定的門限的業(yè)務，符合條件的網(wǎng)絡 實體必須在同一個子網(wǎng)之內(nèi)。其中IP報頭壓縮模板包括完整的IP報頭內(nèi)容，包括除業(yè)務的數(shù) 據(jù)之外的IP或高層協(xié)議的報頭的其他部分，如TCP參數(shù)，UDP參數(shù)， 25 RTP參數(shù)，RTCP參數(shù)，源IP地址，目的IP地址等；完整的IP報頭中 在業(yè)務的生命期內(nèi)固定的內(nèi)容如源IP地址，目的IP地址等；完整的 IP報頭中在業(yè)務的生命期內(nèi)變化的部分數(shù)據(jù)報編號，時戳等；IP報頭壓縮的參數(shù)，包括具有業(yè)務特征的IP報頭壓縮模板，BSS內(nèi)的IP報頭壓縮映射編號，BSSID。所述保存IP報頭壓縮模板和IP報頭壓縮映射編號是指在業(yè)務的數(shù) 5 據(jù)所傳輸?shù)穆窂缴系乃泄?jié)點都記錄該映射編號和IP報頭壓縮模板的一個副本，以及其映射關系。上述通過協(xié)商確定IP報頭壓縮的參數(shù)是指符合條件的網(wǎng)絡實體之間通過無線接入點協(xié)商所要進行IP報頭壓縮的業(yè)務的具體壓縮參數(shù)。由無線接入點分配其BSS內(nèi)的IP報頭壓縮映射編號。該編號在基本服 io 務集內(nèi)唯一。2、 每個BSS內(nèi)發(fā)送實體將MAC負栽中的IP報頭壓縮，在無線傳 輸中用IP報頭壓縮映射編號和BSSID替代IP報頭中固定部分的信息；發(fā)送實體可以是產(chǎn)生業(yè)務數(shù)據(jù)的終端，也可以是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的無線接 入點。15 發(fā)送實體將MAC負載中的IP報頭壓縮，業(yè)務數(shù)據(jù)在進入MAC層，發(fā)送到物理層之前，對業(yè)務數(shù)據(jù)前的IP報頭中的變化部分進行保留， 刪除固定不變的部分，并在構造無線MAC幀時添加IP報頭壓縮映射編號。3、 接收實體通過識別IP報頭壓縮映射編號和BSSID恢復出完整 20 的IP報頭信息；接收實體可以是無線接入點，也可以是業(yè)務數(shù)據(jù)的目的終端。 接收實體在接收到無線MAC幀時，通過識別MAC幀中攜帶的標 識和IP報頭壓縮映射編號，以及接收實體保存的IP報頭壓縮模板的副 本，添加H^良頭中固定不變的部分，恢復完整的IP數(shù)據(jù)沖艮頭。 25結(jié)合圖3，本發(fā)明所述方法的一個具體實例的實施步驟如下所示
1、 開始新的符合IP報頭壓縮業(yè)務的網(wǎng)絡實體識別該業(yè)務的參數(shù)和特征參數(shù)，確定是否啟動IP報頭壓縮，是，轉(zhuǎn)2,否則進行正常的傳輸；2、 該業(yè)務的傳輸路徑上的無線部分的網(wǎng)絡實體進行協(xié)商，以確定 IP報頭壓縮的參數(shù)，具體的參數(shù)包括本次業(yè)務的IP報頭壓縮模板，5 包括完整的IP報頭，IP報頭中固定不變的部分，變化的部分，終端所 屬的無線接入點分配的IP報頭壓縮映射編號，BSSID。是，轉(zhuǎn)3，否則 進行正常的傳輸；3、 參與協(xié)商的網(wǎng)絡實體保存IP報頭壓縮模板的副本，IP報頭壓縮 映射編號和BSSID;io 4、如果發(fā)送實體接收到已經(jīng)開啟了 IP報頭壓縮的IP數(shù)據(jù)包，則轉(zhuǎn) 5，否則，發(fā)送實體按照標準規(guī)定的正常的處理過程構造MAC數(shù)據(jù)幀， 交給物理層，通過無線網(wǎng)絡傳輸；5、發(fā)送實體將IP數(shù)據(jù)包中符合IP報頭壓縮模板的固定部分去除， 保留變化的部分，轉(zhuǎn)6;is 6、發(fā)送實體對已經(jīng)壓縮了 IP ^t艮頭的數(shù)據(jù)進行MAC幀構造，在構 造時添加IP報頭壓縮標識和IP凈艮頭壓縮映射編號，而后按照正常的處 理流程，將IP報頭壓縮處理后的MAC幀交給物理層傳輸；7、 接收實體在接收數(shù)據(jù)時，根據(jù)MAC幀中的IP報頭壓縮標識進 行識別，判斷接收到的數(shù)據(jù)是否是啟用了 IP報頭壓縮的數(shù)據(jù)，如果是，20 轉(zhuǎn)8，否則，按照標準規(guī)定的正常的處理流程處理MAC數(shù)據(jù)幀和IP數(shù) 據(jù)包；8、 根據(jù)MAC幀中的IP報頭壓縮編號查詢對應的IP報頭壓縮模板， 根據(jù)模板的設置，添加IP報頭中固定的部分，恢復完整的IP數(shù)據(jù)報頭， 而后按照標準的處理流程轉(zhuǎn)發(fā)或向上層傳輸IP數(shù)據(jù)包。2權利要求
1、一種應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P報頭壓縮的方法，其特征在于，包括如下步驟第一步，符合條件的網(wǎng)絡實體之間通過協(xié)商確定IP報頭壓縮的參數(shù)，并保存IP報頭壓縮模板和IP報頭壓縮映射編號；第二步，每個基本服務集內(nèi)發(fā)送實體將媒體訪問控制負載中的IP報頭壓縮，在無線傳輸中用IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號替代固定的IP報頭信息；第三步，接收實體通過識別IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號恢復出完整的IP報頭信息。
2、 如權利要求1所述的應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P報頭壓縮的方法， 其特征在于所述符合條件的網(wǎng)絡實體，是指發(fā)起新的符合IP報頭壓縮的業(yè)務， 且其所屬的無線接入點支持IP報頭壓縮功能的終端或無線接入點， 15所述符合IP報頭壓縮的業(yè)務，是指固定周期發(fā)送固定或不固定數(shù)據(jù) 長度，且數(shù)據(jù)長度與IP報頭的比例達到一定的門限的業(yè)務；符合條件的網(wǎng)絡實體必須在同 一個子網(wǎng)之內(nèi)。
3、 如權利要求1所述的應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P才艮頭壓縮的方法， 其特征在于所述通過協(xié)商確定IP報頭壓縮的參數(shù)，是指符合條件的網(wǎng)絡實體之 間通過無線接入點協(xié)商所要進行IP報頭壓縮的業(yè)務的具體壓縮參數(shù)。
4、 如權利要求1或3所述的應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P報頭壓縮的 方法，其特征在于所述IP報頭壓縮的參數(shù)，包括具有業(yè)務特征的IP報頭壓縮模板， 基本服務集內(nèi)的IP報頭壓縮映射編號，基本服務集識別號；所述具有業(yè)務特征的IP報頭壓縮模板，包括完整的IP報頭內(nèi)容，包括除業(yè)務的數(shù)據(jù)之外的IP及其高層協(xié)議控制頭的相關部分；所述基本服務集內(nèi)的IP報頭壓縮映射編號，是指無線接入點在基本 5 服務集內(nèi)管理的代替IP報頭壓縮模板的索引號；該索引號和IP報頭壓縮模板在基本服務集內(nèi) 一一對應。
5、 如權利要求1所述的應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P報頭壓縮的方法， 其特征在于所述保存IP報頭壓縮模板和IP報頭壓縮映射編號，是指在業(yè)務的 io 數(shù)據(jù)所傳輸?shù)穆窂缴系乃泄?jié)點都記錄該映射編號和IP報頭壓縮模板 的一個副本，以及其映射關系。
6、 如權利要求1所述的應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P報頭壓縮的方法， 其特征在于所述發(fā)送實體將媒體訪問控制負載中的IP報頭壓縮，在無線傳輸中 15 用IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號替代固定的IP報頭信息， 是指業(yè)務數(shù)據(jù)在進入媒體訪問控制層，發(fā)送到物理層之前，對業(yè)務數(shù)據(jù) 前的IP報頭中的變化部分進行保留，刪除固定不變的部分，并在構造 無線媒體訪問控制幀時添加IP報頭壓縮映射編號。
7、 如權利要求1所述的應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P報頭壓縮的方法， 20 其特征在于所述發(fā)送實體可以是產(chǎn)生業(yè)務數(shù)據(jù)的終端，也可以是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的無 線接入點。
8、 如權利要求1所述的應用于端到端鏈路傳輸?shù)腎P報頭壓縮的方法， 其特征在于 所述接收實體通過識別IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號 恢復出完整的IP報頭信息，是指業(yè)務的接收實體在接收到無線媒體訪 問控制幀時，通過識別媒體訪問控制幀中攜帶的標識和IP報頭壓縮映 射編號，以及接收實體保存的IP報頭壓縮模板的副本，添加IP報頭中 固定不變的部分，恢復完整的IP數(shù)據(jù)報頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用于端到端鏈路傳輸中IP報頭壓縮的方法，包括符合條件的網(wǎng)絡實體之間通過協(xié)商確定IP報頭壓縮的參數(shù)，并保存IP報頭壓縮模板和IP報頭壓縮映射編號；每個基本服務集內(nèi)發(fā)送實體將媒體訪問控制負載中的IP報頭壓縮，在無線傳輸中用IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號替代固定的IP報頭信息；接收實體通過識別IP報頭壓縮映射編號和基本服務集識別號恢復出完整的IP報頭信息。采用本發(fā)明所述方法，避免多個IP報頭壓縮業(yè)務共存時的混亂，有效地減少了映射編號所占的位數(shù)，有效地利用已經(jīng)存在的MAC層信息。實現(xiàn)空中傳輸中無線網(wǎng)絡的利用率，提高有效數(shù)據(jù)對開銷的比例，進而提高網(wǎng)絡傳輸效率。
文檔編號H04L12/56GK101163095SQ20061014968
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權日2006年10月13日
發(fā)明者峰 李, 彬 王 申請人:中興通訊股份有限公司