Un procedimiento de transmitir en una red, entre un origen y un receptor,

un campo de cabecera actual que comprende un sello temporal de un paquete actual, utilizando una técnica de compresión basada en temporizador, que comprende: proporcionar, desde un compresor a un descompresor, un valor inicial de sello temporal de un campo de cabecera; calcular en el compresor un campo de cabecera comprimido del paquete actual, sobre la base del campo de cabecera actual del paquete actual y de la fluctuación de retardo, en donde dicha etapa de cálculo comprende las etapas de: calcular un efecto de fluctuación de retardo que la red, entre un origen y dicho descompresor, tiene sobre la transmisión de paquetes, y calcular el campo de cabecera comprimido como una porción de un valor del sello temporal, siendo dicha porción una función de la fluctuación de retardo; recibir el campo de cabecera comprimido del paquete actual en el descompresor; estimar el campo de cabecera del paquete actual sobre la base del tiempo transcurrido en el descompresor entre la recepción del campo de cabecera comprimido del paquete actual y la recepción de un campo de cabecera de un paquete anterior que fue descomprimido, y un valor descomprimido de sello temporal del paquete anterior; y corregir el campo estimado de cabecera actual sobre la base del campo de cabecera comprimido recibido en el descompresor

Una técnica para comprimir un campo de cabecera en un paquete de datos.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento y aparato para comprimir un campo de cabecera en un paquete de datos. Más específicamente, la presente invención se refiere a un procedimiento y aparato para comprimir un campo de cabecera de un paquete de datos utilizando un Esquema Basado en un Temporizador y una Referencia.

Para los multimedios en tiempo real basados en el Protocolo de Internet (IP), el Protocolo de Transferencia en Tiempo Real (RTP) se utiliza de manera predominante encima del Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP/IP). El RTP se describe en detalle en el documento RFC 1889. El tamaño de las cabeceras combinadas de IP/UDP/RTP es de al menos 40 octetos para el IPv4, y de al menos 60 octetos para el IPv6. El sobregasto de entre 40 y 60 octetos por paquete puede considerarse oneroso en sistemas (p. ej., tales como las redes celulares) donde la eficiencia espectral es una preocupación primaria. En consecuencia, existe una necesidad de mecanismos adecuados de compresión de cabeceras de IP/UDP/RTP. Un esquema actual de compresión de cabeceras se describe en el documento RFC2508, que es capaz de comprimir la cabecera de IP/UDP/RTP, de 40/60 octetos, en 2 o 4 octetos por enlaces punto a punto. Los algoritmos existentes de compresión de cabeceras se basan en la observación de que la mayoría de los campos de las cabeceras de paquetes IP permanecen constantes en un flujo de paquetes durante la duración de una sesión. Así, es posible comprimir la información de cabecera estableciendo un estado de compresión (la información de cabecera completa) en el descompresor, y llevando simplemente una cantidad mínima de información de cabecera desde el compresor al descompresor.

El documento RFC2508 se basa en la idea de que, la mayor parte del tiempo, los campos del RTP que cambian entre un paquete y el siguiente, tal como el sello temporal del RTP, pueden predecirse por extrapolación lineal. Esencialmente, la única información que tiene que enviarse es un número de secuencia, utilizado para la detección de errores y de pérdidas de paquetes (así como un identificador de contexto). Cuando el remitente determina que la extrapolación lineal no puede aplicarse al paquete actual, se envía una información de diferencia de primer orden con respecto al paquete inmediatamente precedente. Para iniciar la sesión, se envía una cabecera completa. Además, cuando el receptor determina que hay pérdida de paquetes (según lo detectado por un número de secuencia incrementado en más de 1), el receptor solicitará explícitamente al remitente que transmita la cabecera completa a fin de permitir una resincronización. Tal algoritmo de compresión se describe, por ejemplo, en la referencia "Evaluation of the Casner-Jacobson Algorithm for Compressing the RTP/UDP/IP Headers", G. Mamais.

Sin embargo, la compresión de cabecera definida en el documento RFC2508 no está bien adaptada para ciertos entornos (tales como los entornos celulares o inalámbricos), donde el ancho de banda es prohibitivo y los errores son comunes. En el esquema de compresión de cabeceras del documento RFC2508, se supone que el sello temporal del RTP tiene, la mayor parte del tiempo, un patrón linealmente creciente. Cuando la cabecera es conforme al patrón, esencialmente sólo se necesita un número de secuencia corto en la cabecera comprimida. Cuando la cabecera no es conforme al patrón, la diferencia entre los sellos temporales de RTP de la cabecera actual y los de la anterior se envía en la cabecera comprimida. Es posible una optimización adicional utilizando una tabla de codificación. Este enfoque tiene tres inconvenientes. El primero es que no es robusto ante los errores, ya que la pérdida de la cabecera anterior invalidará la descompresión de la cabecera actual. El segundo es que las diferencias o saltos del sello temporal del RTP pueden ser muy grandes, desbordando así la tabla de búsqueda de codificación. Por ejemplo, si el medio es la voz, tales grandes diferencias pueden ser causadas por un intervalo de silencio. El tercero es que el tamaño de la diferencia codificada resultante es variable, lo que hace más difícil predecir y gestionar el ancho de banda a adjudicar.

Por lo tanto, hay una necesidad para un esquema de compresión de cabecera que pueda asimilar un salto arbitrario en el valor del campo (p. ej., en el valor del sello temporal del RTP), que brinde un tamaño más coherente y constante, y que sea más robusto ante los errores.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento según lo definido por las reivindicaciones adjuntas.

Según un ejemplo de la presente invención, se proporciona una técnica de descompresión de cabecera basada en temporizador. Un origen del RTP genera un campo de cabecera, tal como un sello temporal del RTP. El sello temporal se envía por una red a un compresor. En el compresor, se utiliza una función de reducción de fluctuación de retardo (JRF) para determinar si la fluctuación de retardo del sello temporal (cabecera) recibido es excesivo. Si la fluctuación de retardo es excesiva, se descarta el paquete. En caso contrario, el compresor calcula un campo de cabecera comprimida (sello temporal comprimido) sobre la base del sello temporal del RTP y un valor inicial del sello temporal. El sello temporal comprimido representa la fluctuación de retardo que se calcula como un efecto que la red entre el origen y el descompresor tiene sobre la transmisión de paquetes. La fluctuación de retardo calculada es una acumulación de fluctuación de retardo de red, que representa el efecto que la red entre el origen y el compresor tiene sobre la transmisión de paquetes, y de fluctuación de retardo de radio, que representa el efecto que la red entre el compresor y el descompresor tiene sobre la transmisión de paquetes. Debería observarse que el término "red", según se utiliza en el presente documento, está concebido como un término amplio, a fin de no excluir, por ejemplo, los enlaces de radio en una red de telecomunicaciones inalámbricas. El paquete del RTP, incluyendo el sello temporal comprimido, se transmite entonces por un enlace o red a un descompresor.

El descompresor descomprime el sello temporal comprimido calculando primero una estimación o aproximación del sello temporal, sobre la base del valor actual de un temporizador situado en el terminal (es decir, sobre la base del tiempo transcurrido). La aproximación del sello temporal se refina o corrige luego sobre la base del sello temporal comprimido proporcionado en la cabecera del paquete. De esta manera, el sello temporal para el paquete (cabecera) actual se regenera sobre la base de un temporizador local y un sello temporal comprimido proporcionado en la cabecera actual. El paquete y el sello temporal regenerado se proporcionan luego a un punto extremo del RTP para su procesamiento.

El esquema basado en temporizador de la presente invención incluye varias ventajas. El término "esquema basado en temporizador", según se utiliza en el presente documento, incluye el esquema basado en temporizador que utiliza un sello temporal comprimido, y el esquema basado en temporizador y referencia, según se revela en el presente documento. El tamaño del sello temporal comprimido (u otro campo de cabecera) es constante y pequeño. Además, el tamaño no cambia en función de la longitud del intervalo de silencio. No se requiere ninguna sincronización entre el proceso temporizador en el origen del RTP (que genera el sello temporal) y el temporizador en el proceso descompresor. Además, esta técnica es robusta frente a los errores, ya que la información parcial del sello temporal en la cabecera comprimida es autocontenida y sólo necesita ser combinada con el valor del temporizador del descompresor para producir el valor completo del sello temporal del RTP. La pérdida o corrupción de una cabecera no invalidará las cabeceras comprimidas subsiguientes.

Un segundo ejemplo de la presente invención proporciona un esquema de desmenuzamiento de cabeceras en el cual la cabecera (p. ej., incluyendo el sello temporal del RTP) es desmenuzada o retirada del paquete del RTP antes de la transmisión. Un desmenuzador de cabecera y un generador de cabecera se conectan a través de una conexión similar a un circuito (p. ej., un circuito o circuito virtual), o un canal de tasa de bits esencialmente constante. Después de la inicialización, el desmenuzador de cabecera desmenuza o retira la cabecera (incluyendo la retirada del sello temporal y el número de secuencia) de cada paquete, y luego transmite los paquetes sin cabecera al regenerador...

1. Un procedimiento de transmitir en una red, entre un origen y un receptor, un campo de cabecera actual que comprende un sello temporal de un paquete actual, utilizando una técnica de compresión basada en temporizador, que comprende: proporcionar, desde un compresor a un descompresor, un valor inicial de sello temporal de un campo de cabecera; calcular en el compresor un campo de cabecera comprimido del paquete actual, sobre la base del campo de cabecera actual del paquete actual y de la fluctuación de retardo, en donde dicha etapa de cálculo comprende las etapas de: calcular un efecto de fluctuación de retardo que la red, entre un origen y dicho descompresor, tiene sobre la transmisión de paquetes, y calcular el campo de cabecera comprimido como una porción de un valor del sello temporal, siendo dicha porción una función de la fluctuación de retardo; recibir el campo de cabecera comprimido del paquete actual en el descompresor; estimar el campo de cabecera del paquete actual sobre la base del tiempo transcurrido en el descompresor entre la recepción del campo de cabecera comprimido del paquete actual y la recepción de un campo de cabecera de un paquete anterior que fue descomprimido, y un valor descomprimido de sello temporal del paquete anterior; y corregir el campo estimado de cabecera actual sobre la base del campo de cabecera comprimido recibido en el descompresor.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho cálculo de un efecto de fluctuación de retardo comprende las etapas de: calcular un efecto de fluctuación de retardo de la red antes del compresor; y calcular un efecto de fluctuación de retardo de la red entre el compresor y el descompresor.

3. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicho efecto de fluctuación de retardo de la red entre el compresor y el descompresor se fija en un valor de cota superior para la fluctuación de retardo.

4. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicho cálculo de un efecto de fluctuación de retardo de la red antes del compresor comprende: calcular el efecto de fluctuación de retardo de un paquete actual utilizando información con respecto a un paquete de referencia.

5. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicho cálculo de un efecto de fluctuación de retardo de la red antes del compresor comprende: calcular el efecto de fluctuación de retardo de un paquete actual utilizando información con respecto a dicho paquete actual y a cada uno entre un número predeterminado de paquetes precedentes.

6. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicho cálculo de un efecto de fluctuación de retardo de la red antes del compresor comprende: calcular el efecto de fluctuación de retardo de un paquete actual utilizando información con respecto a dicho paquete actual y a cada paquete precedente, hasta un paquete de referencia.

7. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho cálculo en el compresor del campo de cabecera comprimido del paquete actual comprende: calcular el campo de cabecera comprimido del paquete actual como los k bits menos significativos del valor del sello temporal, donde k es un número entero.

8. Un procedimiento de la reivindicación 1, en el cual dicho campo de cabecera comprende un sello temporal del RTP.

9. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho cálculo en el compresor del campo de cabecera comprimido del paquete actual comprende: convertir el valor del sello temporal en otro valor, denominado valor empaquetado, que requiere menos bits para ser representado; y calcular el campo de cabecera comprimido del paquete actual como los k bits menos significativos del valor empaquetado, donde k es un número entero.