Procedimiento y dispositivo para compresión y descompresión de paquetes con protocolo Datagram de usuario.

Procedimiento para la compresión de un paquete de datos de Protocolo Datagram de Usuario

(UDP), que comprende:

cuando un compresor recibe un paquete de datos UDP IPv4, buscar un contexto del paquete de datos UDP, y si el contexto no existe, crear el contexto del paquete de datos UDP adoptando un valor de un campo de identificador de IP (IP-ID) del paquete de datos UDP como valor inicial de un número de serie (SN) en el contexto, y a continuación, comprimir el paquete de datos UDP de acuerdo con el contexto.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2010/072140.

Solicitante: ZTE CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: ZTE PLAZA KEJI ROAD SOUTH HI-TECH INDUSTRIAL PARK NANSHAN DISTRICT SHENZHEN, GUANGDONG 518057 CHINA.

Inventor/es: ZHANG, JIAN, SHI,XUEHONG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones, aparatos, circuitos o sistemas no... > H04L29/06 (caracterizadas por un protocolo)

PDF original: ES-2495141_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para compresión y descompresión de paquetes con protocolo Datagram de usuario Sector técnico

La presente invención se refiere al sector de comunicaciones móviles, y más especialmente, a procedimientos y dispositivos para la compresión o descompresión de un paquete con protocolo Datagram de usuario (UDP).

Antecedentes de la técnica relacionada

Debido a limitaciones en las condiciones físicas en comparación con enlaces cableados, los enlaces inalámbricos en los sistemas de comunicación móviles tienen una velocidad de transmisión más baja y una proporción de errores de bits relativamente más alta. A efectos de utilizar de manera efectiva los recursos limitados de anchura de banda de canal inalámbrico, se ha introducido la técnica "Robust Header Compression (ROHC)". El núcleo del ROHC es utilizar la redundancia de información entre los paquetes de flujo de servicio para comprimir y descomprimir de forma transparente la información del encabezamiento del paquete entre los nodos conectados directamente.

Actualmente, el ROHC soporta la compresión y descompresión de los paquetes de datos de protocolo Internet (IP)/Protocolo Datagram de Usuario (UDP)/Protocolo de Transporte en tiempo Real (RTP), el IP/UDP, y el protocolo de seguridad de encapsulado/IP (ESP). Tanto el encabezamiento RTP como el encabezamiento ESP tienen el campo de Número de Serie (secuenclal) (SN), y por lo tanto, después de que ambos tipos de paquetes han sido comprimidos, los paquetes comprimidos Incluyen la información del número de serie. Después de que el descompresor efectúe la descompresión de los paquetes, envía una realimentación al compresor según deseo y un campo importante para la identificación de la realimentación es el SN. El compresor llevará a cabo deslizamiento basándose en la ventana del método de codificación LSB basado en Window (WLSB) y la ventana de la tabla de traducción de acuerdo con el SN. Además, cuando el dispositivo descompresor descomprime un paquete, se pueden recuperar una serle de campos, por ejemplo, el identificador de IP de paquete (IP-ID), de acuerdo con el valor del SN en el paquete comprimido y estos campos ya no son transmitidos en el paquete comprimido, a efectos de mejorar la eficiencia de la compresión.

Se puede apreciar de la descripción anterior que el SN juega un papel importante en la totalidad del procedimiento de compresión y descompresión. No obstante, no hay campo SN en el encabezamiento de UDP, pero el SN es necesario en la compresión y descompresión real y, por lo tanto, el protocolo especifica que si es un paquete UDP, el compresor debe generar al azar un SN durante el inicio y el valor SN de cada paquete subsiguiente se incrementa en 1, de manera que un paquete UDP tiene un SN para uso en el proceso de compresión y descompresión.

En el caso en el que el tipo de Protocolo Internet (IP) es la versión IP 4 (IPv4), cuando el paquete UDP es comprimido, se puede utilizar el formato de paquete de tipo R-1 definido en el protocolo, al cual se hace referencia en la figura 1, de manera que el formato de paquete de tipo R-1 definido en el protocolo, tiene un campo SN de 6 bits y cada una de las extensión , extensión 1 y extensión 2 contiene un campo SN de 3 bits. El encabezamiento IP tiene el campo del identificador IP (IP-ID). La diferencia entre el campo (IP-ID) y el SN se debe calcular en la compresión, el valor de diferencia entre el IP-ID y el SN es codificado con el método WLSB, y el valor codificado es incluido en el paquete comprimido a transmitir al descompresor. El descompresor puede obtener el IP-ID original sumando el SN original recuperado y el IP-ID_desviación descodificado por el Bit Menos Significativo (LSB). Se utiliza el formato de paquete de tipo R-1 en la modalidad R, y la modalidad R se refiere a la modalidad bidireccional fiable.

La idea principal del método de codificación por Bits Menos Significativos es comparar el valor V a codificar y el valor de referencia (valor previo a codificar) Vref, y dado que la diferencia entre estos dos valores es insignificante, se toman los k bits diferentes más bajos como valores codificados; durante la descodificación, los datos de k bits son utilizados para sustituir los k bits más bajos del valor de referencia, de manera que se puede recuperar el valor original V.

Considerando que el enlace inalámbrico puede perder paquetes, los valores de referencia utilizados por el compresor y el descompresor pueden no corresponderse y, por lo tanto el compresor establece una ventana y sitúa la referencia utilizada en la ventana y cuando necesita utilizar la codificación LSB se hallan los valores máximo y mínimo de la ventana y son codificados respectivamente en LSB y, a continuación, las k adquiridas son comparadas y se toma el valor de la k más grande como resultado final de codificación. Por lo tanto, incluso si el paquete se pierde debido al enlace inestable, el descompresor puede recuperar también los valores originales de los campos comprimidos con el método de descodificación LSB, incrementando de este modo la robustez de la compresión y descompresión. Cuando se tiene un nuevo valor a añadir a la ventana, mientras la ventana no está llena, se descarta el valor de referencia más antiguo, o bien, cuando se recibe el reconocimiento del descompresor, se anulan todos los valores de referencia antes del reconocido, de manera que la ventana es desplazada en avance. Esta es la codificación LSB basada en la ventana.

Características de la invención

Cuando la versión IP es la IPv4 y el tipo de paquete es el UDP, se presentan los siguientes defectos.

1. Se utiliza un SN generado al azar durante el inicio, lo que conduce a que la diferencia entre el IP-ID y el SN es relativamente grande, y aumenta la probabilidad de generar un valor de k más grande después de utilizar la codificación WLSB.

2. El SN generado es incrementado en 1 en cada proceso subsiguiente de compresión de paquete, y de este modo no hay necesidad de transmitir el valor SN comprimido en todos los paquetes comprimidos, lo que desperdicia el valioso ancho de banda inalámbrico.

El problema técnico a solucionar en la presente invención consiste en dar a conocer procedimientos y dispositivos para la compresión o descompresión de un paquete de protocolo datagram de usuario aplicado en compresión y descompresión de los paquetes cuyo tipo es el (UDP) y la versión IP es la IPv4, mejorando así de manera efectiva la eficiencia de la compresión, reduciendo la probabilidad de envío de los paquetes de Iniciación y Renovación (IR)/Iniciación y Renovación dinámica (IR-DYN).

Para solucionar el problema técnico antes mencionado, la presente invención da a conocer un procedimiento para comprimir un paquete de Protocolo Datagram de Usuario (UDP) que comprende:

cuando un compresor recibe un paquete de Datos UDP IPv4, busca un contexto del paquete de datos UDP, y si el contexto no existe, crea el contexto del paquete de datos UDP, tomando un valor de un campo identificador IP (IP-ID) del paquete de datos UDP como valor inicial de un número de serie (SN) en el contexto, y comprimiendo a continuación el paquete de datos UDP de acuerdo con el contexto.

La etapa de compresión del paquete de datos UDP comprende: si se utiliza un formato de paquete comprimido R-1 y el paquete comprimido R-1 no tiene encabezamiento de extensión o el paquete comprimido R-1 incluye un encabezamiento de extensión , un encabezamiento de extensión 1 o un encabezamiento de extensión 2, no incluir el SN en el paquete comprimido R-1 o el encabezamiento de extensión del paquete comprimido R-1.

La etapa de compresión del paquete de datos UDP comprende además:

prolongar el campo IP-ID en el encabezamiento de extensión... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la compresión de un paquete de datos de Protocolo Datagram de Usuario (UDP), que comprende:

cuando un compresor recibe un paquete de datos UDP IPv4, buscar un contexto del paquete de datos UDP, y si el contexto no existe, crear el contexto del paquete de datos UDP adoptando un valor de un campo de identificador de IP (IP-ID) del paquete de datos UDP como valor inicial de un número de serle (SN) en el contexto, y a continuación, comprimir el paquete de datos UDP de acuerdo con el contexto.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que:

la etapa de compresión del paquete de datos UDP comprende: si se utiliza un formato de paquete comprimido R-1 y un paquete comprimido R-1 no tiene encabezamiento de extensión, o el paquete comprimido R-1 incluye un encabezamiento de extensión (), un encabezamiento de extensión (1) o un encabezamiento de extensión (2), no Incluyen el SN en el paquete comprimido R-1 o el encabezamiento de extensión del paquete comprimido R-1.

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que la etapa de comprimir el paquete de datos UDP comprende, además:

extender el campo IP-ID en el encabezamiento de extensión (), el encabezamiento de extensión (1) y encabezamiento de extensión (2), y extendiendo un campo SN como segmento del campo IP-ID; y

tomar el campo IP-ID extendido para llevar Información de la diferencia entre un valor IP-ID y el SN, y comprimir el paquete de datos UDP.

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, en el que:

el campo IP-ID en el encabezamiento de extensión (2) comprende un primer campo IP-ID y un segundo campo IP-

ID;

la etapa de extender el campo SN como segmento del campo IP-ID comprende: en el encabezamiento de extensión (2), extender un segmento del campo SN o todo el campo SN como segmento del primer campo IP-ID, y extender el campo SN de la izquierda como segmento del segundo campo IP-ID;

la etapa de tomar el campo IP-ID extendido para llevar la información de la diferencia entre IP-ID y el SN comprende: tomar el primer campo extendido IP-ID para llevar información de la diferencia entre un primer valor IP- ID y el SN, y tomar el segundo campo extendido IP-ID para llevar información de la diferencia entre un segundo

valor IP-ID y el SN.

5. Procedimiento para la descompresión de un paquete de datos de Protocolo Datagram de Usuario (UDP) utilizado para descomprimir un paquete comprimido de datos UDP IPv4, que comprende:

recibir un paquete comprimido UDP para su descompresión, si el paquete comprimido no tiene encabezamiento de extensión o incluye el encabezamiento de extensión (), el encabezamiento de extensión (1) o encabezamiento de extensión (2), y el paquete comprimido es comprimido de acuerdo con el procedimiento reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, incrementar un número de serie (SN) de un paquete comprimido anterior del paquete comprimido UDP en el mismo flujo de paquetes en 1 y a continuación tomar el SN como SN del paquete comprimido, descomprimiendo un campo IP-ID del paquete comprimido para adquirir información de la diferencia entre IP-ID y SN, y sumar la información de la diferencia y el SN para adquirir un valor original IP-ID, restableciendo de este modo un paquete de datos UDP original.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5, en el que:

la etapa de descompresión del campo IP-ID de dicho paquete comprimido comprende: descompresión del campo IP- ID en el encabezamiento de extensión (), encabezamiento de extensión (1) y encabezamiento de extensión (2);

en el que,

el campo IP-ID en el encabezamiento de extensión (), el encabezamiento de extensión (1) y el encabezamiento de extensión (2), es el campo IP-ID extendido, y el campo IP-ID extendido incluye: el campo IP-ID y el campo SN que está extendido como segmento del campo IP-ID.

7. Procedimiento, según la reivindicación 6, en el que:

en el encabezamiento de extensión (2), el campo extendido IP-ID incluye un primer campo IP-ID extendido y un segundo campo IP-ID extendido; en el que,

el primer campo extendido IP-ID incluye un primer campo IP-ID y el campo SN que está extendido como segmento del primer campo IP-ID; y el segundo campo IP-ID extendido incluye un segundo campo IP-ID y el campo SN que está extendido como segmento del segundo campo IP-ID.

8. Dispositivo para la compresión de un paquete de datos de Protocolo Datagram de Usuario (UDP), que comprende un módulo de proceso de compresión, un módulo de creación de contexto, y un módulo de almacenamiento, en el que el dispositivo es utilizado para comprimir un paquete de datos UDP IPv4, en el que:

el módulo de proceso de compresión está configurado para: buscar un contexto del paquete de datos UDP en el módulo de almacenamiento después de recibir el paquete de datos UDP IPv4, si el contexto no existe, dar instrucciones al módulo de creación del contexto para crear el contexto del paquete de datos UDP y comprimir el paquete de datos UDP de acuerdo con el contexto;

el módulo de creación de contexto está configurado para: recibir una instrucción de dicho módulo de proceso de compresión, a continuación, tomar un valor de un campo de identificador IP (IP-ID) del paquete de datos UDP como valor inicial de un número de serie (SN) del contexto, crear el contexto del paquete de datos UDP y enviar el contexto del paquete de datos UDP a dicho módulo de almacenamiento;

dicho módulo de almacenamiento está configurado para: almacenar el contexto del paquete de datos UDP.

9. Dispositivo, según la reivindicación 8, en el que:

el módulo del proceso de compresión está configurado para comprimir el paquete de datos UDP del modo siguiente: si se utiliza un formato de paquete comprimido R-1 y el paquete comprimido R-1 no tiene un encabezamiento de extensión, o el paquete comprimido R-1 incluye un encabezamiento de extensión (), un encabezamiento de extensión (1) o un encabezamiento de extensión (2), no incluir un SN, en el paquete comprimido R-1 o el encabezamiento de extensión del paquete comprimido R-1.

1. Dispositivo, según la reivindicación 9, en el que:

dicho módulo del proceso de compresión está configurado también para comprimir el paquete de datos UDP del modo siguiente: extendiendo un campo SN en el encabezamiento de extensión (), el encabezamiento de extensión (1) y el encabezamiento de extensión (2) como segmento del campo IP-ID, y tomar el campo IP-ID extendido para llevar información de la diferencia entre un IP-ID y el SN, y comprimir el paquete de datos UDP.

11. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el que:

el campo IP-ID en el encabezamiento de extensión (2) incluye un primer campo IP-ID y un segundo campo IP-ID;

el módulo de proceso de compresión está configurado para extender el campo SN como segmento del campo IP-ID del modo siguiente: extender un segmento del campo SN o todo el campo SN en el encabezamiento de extensión (- 2-) como segmento del primer campo IP-ID, y extender el campo SN de la izquierda como segmento del segundo

campo IP-ID; y

el módulo del proceso de compresión es configurado para tomar el campo IP-ID extendido para llevar la información de la diferencia entre el IP-ID y el SN del modo siguiente: tomando el primer campo extendido IP-ID para llevar información de la diferencia entre un primer IP-ID y el SN, y tomar el segundo campo IP-ID extendido para llevar información de la diferencia entre un segundo IP-ID y el SN.

12. Dispositivo para descompresión de un paquete de datos de Protocolo Datagram de Usuario (UDP), que comprende un módulo de almacenamiento y un módulo de proceso de descompresión, en el que el dispositivo es utilizado para descomprimir un paquete comprimido UDP IPv4, en el que:

Dicho módulo de proceso de descompresión está configurado para: recibir un paquete comprimido UDP a descomprimir, si el paquete comprimido no tiene encabezamiento de extensión, o incluye un encabezamiento de extensión (), un encabezamiento de extensión (1) o un encabezamiento de extensión (2), y está comprimido con el procedimiento reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, buscar un SN de un paquete comprimido anterior de este paquete comprimido en un mismo flujo de paquetes en el módulo de almacenamiento, e incrementar el SN buscando en 1, y a continuación, tomar el SN como SN de este paquete comprimido; y descomprimir un campo IP-ID del paquete comprimido para adquirir información de la diferencia entre un IP-ID y el SN, y sumar la información de la diferencia y el SN para conseguir un valor original IP-ID, restableciendo de esta manera un paquete de datos UDP original; y

el módulo de almacenamiento está configurado para: almacenar el SN del paquete de datos UDP descomprimido.

13. Dispositivo, según la reivindicación 12, en el que:

dicho módulo de proceso de descompresión está configurado para descomprimir el campo IP-ID del modo siguiente: descomprimir el campo IP-ID en el encabezamiento de extensión (), el encabezamiento de extensión (1) o el encabezamiento de extensión (2); en el que

el campo IP-ID es el campo IP-ID extendido;

el campo IP-ID extendido incluye: el campo IP-ID y un campo SN que está extendido como segmento del campo IP- ID.

14. Dispositivo, según la reivindicación 13, en el que:

en el encabezamiento de extensión (2), el campo IP-ID extendido incluye un primer campo IP-ID extendido y un segundo campo IP-ID extendido; el primer campo IP-ID extendido incluye un primer campo IP-ID y un campo SN que está extendido como segmento del primer campo IP-ID, y el segundo campo IP-ID extendido incluye un segundo campo IP-ID y un campo SN que está extendido como segmento del segundo campo IP-ID.