专利名称：：采用条件字段抑制的净荷报头抑制的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于条件抑制净荷报头的方法，所述方法包括根据条件抑制掩码和所述净荷报头来确定一个或多个条件掩蔽的报头部分；根据所述一个或多个条件掩蔽的报头部分和缓存的报头字段值来确定改变和未改变的报头部分；将对应于所述改变的报头部分的动态抑制掩码的第一部分设置成第一代码；将对应于所述未改变的报头部分的所述动态抑制掩码的第二部分设置成第二代码；以及经由通信介质在分组中发送所述动态抑制掩码和所述改变的报头部分。本发明涉及一种用于重构净荷报头的方法，所述方法包括经由通信介质接收分组中的动态抑制掩码；根据具有第一代码的值的所述动态抑制掩码的第一部分来确定来自所述分组的改变的报头部分；根据具有第二代码的值的所述动态抑制掩码的第二部分来确定来自缓存的报头字段值的未改变的报头部分；根据条件抑制掩码和所述缓存的报头字段值来确定条件未掩蔽(conditionallyunmsked)的报头部分；以及根据所述改变的报头部分、所述未改变的报头部分和所述条件未掩蔽的报头部分来构建所述净荷报头。本发明涉及一种用于条件抑制净荷报头的方法，所述方法包括根据条件抑制掩码和所述净荷报头来确定一个或多个条件掩蔽的报头部分；根据所述一个或多个条件掩蔽的报头部分和缓存的报头字段值来确定改变和未改变的报头部分；确定是重建还是再使用所述缓存的报头字段值；如果确定再使用所述缓存的报头字段值，则根据所述改变的报头部分和所述未改变的报头部分来设置动态抑制掩码，并且经由通信介质在分组中发送所述动态抑制掩码和所述改变的报头部分；以及如果确定重建所述缓存的报头字段值，则根据所述改变的报头部分来更新所述缓存的报头字段值。图i示出现有技术中当前定义的ras。图2示出本发明的一个实施例中采用动态和条件掩码来增强的ras。图3(a)示出当前(现有技术)PHSI报头8位；图3(b)示出使用来自KISI的原始8位中的3位用于KBD;图3(c)示出使用来自WEI的原始8位中的4位用于KISD;图3(d)示出在rasi之后添加一字节用于rasD;以及图3(e)示出使用原始rasi的2位以及添加一字节的组合用于rasD。图4示出通常(在现有技术中)在IP/UDP/RTPVoIP报头中抑制的字段/字节。图5示出在本发明的一个实施例中在IP/UDP/RTPVoIP报头中抑制、条件抑制(conditionallysuppress)以及没有抑制的字段/字节。图6(a)至图6(d)示出本发明的一些实施例中使用的、映射到条件掩蔽报头字节的rasD的各个示例。具体实施例方式对于ras，净荷报头的重复部分由发送实体抑制并且由接收实体恢复。由发送器分类为属于那个流的各媒体接入层(MAC)服务数据单元(SDU)将净荷报头的重复部分去除，并且在SDU前面加上净荷报头抑制索引(PHSI)，从而将SDU标识为属于那个流(即，PHS会话)。接收器使用rasi来识别SDU所属的会话，查找缓存的字段，并且在将SDU传递给较高层之前将那些字段恢复到SDU。图1示出当前使用的PHS操作。假定当前报头(110)由字节A至E组成。定义净荷报头抑制掩码(PHSM)(120)，它指定对于由PHSI(130)所标识的特定会话应当抑制哪些报头字节。对于未被rasM掩蔽的字节，例如其中rasM(120)对于报头(no)中的对应字节6为o的字节，通过空中或通信介质来发送(140)未抑制的报头字节(B、C和E)。抑制缓存的净荷报头抑制字段(PHSF)的重复部分(例如A'和D')(125)，例如其中PHSM(120)对于报头(110)中的对应字节为1的字节。在接收器处，使用掩码raSM(150)和缓存的报头字段raSF(160)来重新创建报头(170)。注意，图1中的符号"X"指明"不管"状态，它表示对应值可以是任何值。本发明的实施例使用条件掩码(PHSC)来通过提供动态引入临时或者不频繁改变的字段的灵活性而改进压縮。本实施例还使用动态掩码(PHSD)作为PHS分组的一部分来指明在通过空中发送的分组中存在哪些条件抑制报头字节。本实施例还使用rasM来无条件地抑制对应的报头字节。图2示出这个实施例的一个示例。在发送器和接收器处添加条件掩码PHSC(分别为222和252)，以便指明条件抑制哪些报头字节(210)。例如，在KISC的对应位置的值l指明将那个报头字节(210)与缓存值(225)进行比较，如果它们不同，则将它包含在通过空中或通信介质发送的报头净荷(240)中。假定报头(210)包括字节A至E。条件掩码raSC(222)指明将报头字节C和E与其对应的缓存值(分别为C'和E')(225)进行比较。报头字节C与其缓存值匹配(例如，当C二C'时)，并且将它从通过空中发送的报头(240)中排除。PHSD(232)中的对应位设置成指明在所发送的报头中条件掩蔽(conditionalmask)这个字段。报头(210)字节E与其缓存值(225)不匹配(例如，当E^E'时)，并且将它包含在通过空中或通信介质发送的报头(240)中。清除raSD(232)中的对应位，以便指明在所发送的报头中没有条件掩蔽这个字段。未被rasc或rasM条件掩蔽的报头(210)字节B通过空中或通信介质发送(240)。在接收到分组时，PHSC(252)中与字节位置C对应的值(例如，具有值1的位)指明条件抑制字节，而PHSD中的关联位(例如l)指明该字节经过条件抑制。因此，本实施例从高速缓存(260)恢复(264)位置C中的字节(270)。另一方面，本实施例保留来自通过空中发送的报头(240)的E的值，因为raSC(252)中与那个位置对应的位指明条件抑制字节，而PHSD(232)中的关联位指明那个字节没有被抑制。本实施例还保留通过空中发送的字节b的值，因为这个字段没有被rasM和rasc中的任一个抑制。注意，图2中的符号"X"指明"不管"状态，它表示对应值可以是任何值。PHS报头当前的PHS报头由携带rasi的单个字节组成。因此，当前的8位rasi(参见图3(a))可唯一地标识每个CID的256个PHS会话。为了保持良好的整体压縮，应当使与PHS关联的附加开销保持为低。例如，最小大小的动态掩码(PHSD)为3位的实施例对于VoIP和TCP业务都是有效的。在本发明的一个实施例中，来自现有rasi的一个或多个位用于rasD，而rasi中的其余位用于标识每个CID的PHS会话。以下示例使PHS开销保持为低，同时保持协议的灵活性-将WEI减少到5位(每个CID32个PHS会话)，并且使用报头字节中的其余3位来携带rasD(图3(b))。-将WEI减少到4位(每个CID16个PHS会话)，并且使用报头字节中的其余4位来携带rasD(图3(c))。在本发明的实施例中，例如通过使rasi保持为8位，并且包含附加字节来携带PHSD，从而将PHS报头大小增加到16位，来将一个或多个附加字节添加在raSI之后用于PHSD(图3(d))。在本发明的实施例中，结合使用上述选项中的多于一个选项(例如，图3(e)示出使用原始WEI的2位和添加一字节的组合用于PHSD)。在本发明的实施例中，实际上作为PHS会话建立的一部分来发信号通知或协商特定选项。这些和其它选项的任一个也看作是本发明的一部分。ras信令采用三方握手在例如基站(BS)与订户站(SS)之间建立PHS会话。BS(或SS)发送动态服务变化请求(DSC-REQ)，SS(或BS)采用动态服务变化响应(DSC-RSP)对动态服务变化请求(DSC-REQ)进行响应，BS(或SS)采用动态服务变化确认(DSC-ACK)对动态服务变化响应(Dsc-RSP)进行响应。这些消息包括用于定义rasF和rasM等的信息元素。表l中给出用于定义当前raSM的类型长度值(TLV)元素。表1:当前PHSMTLV<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在本发明的一个实施例中，通过定义新的TLV来携带raSC，从而增强PHS会话建立，以便支持条件抑制。表2中给出这种TLV元素的示例。表2:PHSCTLV的示例<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在一个实施例中，如果在握手/会话建立中不存在KBCTLV，则缺省行为将有效地回复到原始PHS行为，并且不会条件抑制任何字节。示例V0IP中的IP/UDP/RTP报头的条件抑制图4示出IP/UDP/RTPVoIP报头中当前/通常被PHS抑制的字段。在图4中，字段(或者字段的一部分)之下的指示符"S"指明在净荷报头中抑制该字段(或者字段的那个部分)，而字段(或者字段的一部分)之下的指示符"N"指明不抑制并且通过空中或通信介质在净荷中发送该字段(或者字段的那个部分)。用于处理不频繁或临时改变的字段的当前方式是不将它们包含在掩码(PHSM)中，因为对那些字段中出现的任何变化的处罚是恢复整个报头。在本发明的一个实施例中，不频繁或临时改变的字段包含在条件掩码PHSC中。例如，本发明的一个实施例包括通过图5中的指示符"C"标识为IP/UDP/RTPVOIP报头的raSC的一部分的字段。(注意，指示符"s"和"N"分别标识经由rasM抑制的字段和完全没有抑制的字段。)如图5所示，不频繁改变的字段的示例包括-IP报头中的生存时间(TTL)字段这通常在上行链路是恒定的，但在下行链路可改变。当TTL极少改变时，有可能的是，在VoIP会话期间，在网络中临时重新路由分组，从而增加或减少分组遍历的节点的数量。-UDP报头中的长度字段在自适应多速率(AMR)编码的情况下，长度字段对于数据分组是恒定的，但当发送较短静默描述符(SID)分组时，在静默周期期间发生变化。-RTP报头中的标记位这个位不频繁地、例如在静默周期结束时改变。但是，它完全改变的事实表示PHSM不可无条件地抑制包含这个字段的字节。示例TCPACK报头的条件抑制对于web浏览，上行链路中的TCP业务相当轻，并且主要由具有对于下行链路数据的HTTP请求和TCPACK的短分组组成。由于大多数分组是TCPACK，所以当前通过缓存除了序列号和标志字段之外的其它一切来实现良好压縮。在本发明的一个实施例中，TCPACK报头中不频繁或临时改变的一个或多个字段包含在条件掩码rase中。这类字段的示例包括-标志。由于大多数分组是TCPACK，所以标志字段通常只是设置ACK位。-高位序列号字节。高位序列号字节通常不会改变。但是，如果会话持续足够长时间，则序列号可能转滚到高位字节。-如果主要发送TCPACK，则IP长度字段极少改变。在一个实施例中，条件抑制TCP报头的标志字段、TCP确认号的一个或多个高位字节、TCP序列号的一个或多个高位字节和IP长度字段。依照条件报头抑制的压縮比的示例本发明的实施例用于例如通信系统/网络(如WiMAX或其它无线通信系统)中的VOIP或多媒体流播等应用。除了现有PHS之外，本发明的实施例还使用条件报头抑制来实现例如VoIP中的报头压縮的性能提高。在本发明的一个实施例中，IP/UDP/RTP(例如在VoIP中)分组的报头压縮从依照现有WIS(如图4所示)的57.5%(BP，将40字节报头压縮成16字节+1字节PHS报头)增加。在一个实施例中，有条件地/动态地抑制TTL、低位IP长度、低位UDP长度和包含RTPM位的字节，并且压縮提高到67.5%(S卩，将40字节报头压縮成12字节+1字节PHS报头)。在一个实施例中，通过在rasc中包含多字节字段的一个或多个高位字节来实现进一步压縮(例如，当容许更频繁的PHS信令时)。这类字段的示例包括RTP报头中的4字节时间戳字段、IP报头中的2字节标识字段(往往是递增序列)和RTP报头中的2字节序列号字段(往往是递增序列)。另外，在一个实施例中，IP标识字段的较高位字节、RTP序列号的高位字节和RTP时间戳字段的高位字节经过条件抑制，并且不通过空中或通信介质发送(例如，参见图5)。在这个实施例中，报头压縮比增加到72.5%(40字节报头压縮成9字节+2字节PHS报头)。在一个实施例中(例如，当容许更频繁的PHS信令时)，当条件抑制字段的高位字节发生变化时，该字段将包含于通过空中的传输中，并且建立新的PHS会话以便抑制新改变的值。在本发明的一个实施例中，无线网络(例如WiMAX网络、Wi-Fi网络、数字分组网络、2G网络、2.5G网络、3G网络、演进通用地面无线电接入网(E-UTRAN)、3GPP网络或者3GPP2网络)中的基站和/或移动站装置发送和/或接收条件抑制的净荷报头。本发明的一个实施例使用条件抑制的净荷报头，而无需无条件抑制(S卩，无需rasM)。在这个实施例中，通过空中发送没有经过条件抑制的报头字节，就好像rasM没有指明要无条件掩蔽任何字节一样。本发明还可适用于任何净荷(除了报头字段之外)。本发明的实施例将PHSD位映射到净荷中的字节。在本发明的实施例中，在PHS会话期间跟踪和收集用于传送条件掩蔽的报头字段的各种量度，例如-自会话开始以来、在特定条件掩蔽报头字段中改变的值的计数。-所传送的在特定条件掩蔽报头字段中具有改变的值的分组的计数。-所传送的在特定条件掩蔽报头字段中具有相同改变的值的最近连续分组的计数。-所传送的在特定条件掩蔽报头字段中具有任何改变的值的最近连续分组的计数。-所传送的在条件掩蔽报头字段集合中具有相同改变的值的最近分组的计数。根据这类量度、关联的可配置阈值和协议相关规则中的一个或多个，本发明的实施例通过在发送器与接收器之间建立修改的缓存值集合，来重新协商PHS会话。当许多条件抑制报头字段已经改变并且它们对于许多连续分组保持相同以证明采用新的缓存字段值集合时，这改进后续报头抑制。阈值的示例包括已改变的字节/字段的组合和/或数量以及所传送的具有相同改变的条件掩蔽报头字段值集合的连续分组的数量。在例如序列报头字段的高位字节改变的一些情况下，变化是在传送一定数量的分组之后出现的，从而例如使高位字节递增。在一个实施例中，如果这种高位字节字段的值将要改变(例如，根据低位字节或者已经使用当前改变的字段值所传送的分组的数量)，则协议相关规则暂时阻止重新协商新的缓存值集合。映射到条件掩蔽净荷报头字段/字节的PHSD的示例本发明的一些实施例示出通过使用rasD中的位来对应于报头字段中的字节(例如图6(a))的净荷报头抑制；但是，这只是为了进行说明，因为本发明涵盖映射的所有变10化。本发明的实施例使用rasD中的位来对应于净荷报头中的字节范围(例如图6(b))。例如，报头字段中的多个字节可由rasD中的一个位来表示。一个字段的全部或部分和另一个报头字段的全部或部分可由raSD中的位来表示(例如，RTP报头中包含M标志的字节以及序列号的高位字节。参见图5)。本发明的实施例(例如，图6(c))使用PHSD中的位来对应于净荷报头中的多个字节范围(例如，IP报头的长度字段的低位字节和UDP报头的长度字段的低位字节)。当这些报头字节的值的变化略微相关时，通过减少添加额外字节以支持rasD的需求，这允许更有效的压縮。在这个实施例的一个示例中，通过空中发送的报头字节的顺序主要基于rasD中的位的顺序，其次基于rasD位的对应多个字节范围中覆盖的报头字节的顺序。例如，当rasc位对应于ip报头的长度字段的低位字节和UDP报头的长度字段的低位字节，并且这些字段其中之一(或者两者)临时改变、从而引起清除rasD位时，两个报头字节将以通过空中发送的字节中的顺序出现。本发明的一个实施例使用rasD的一个或多个位作为对于净荷报头中的字节排列的集合(包括多个字节范围)的表的查找代码(例如图6(d))。本发明的一个实施例使用试探和/或优化技术来构建或者预先配置查找表中的报头字节排列。例如，PHSD的n位可表示多达2n种组合，并且每种组合可指向净荷报头中的字节的任何组合。当这些KBD位(查找代码)指向特定报头字节排列时，那些报头字节将通过空中发送(即，查找代码指明排列中的那些报头字节的一个或多个在当前报头分组中临时改变)。在一个实施例中，这些组合之一(例如，所有"l"的位)用于发信号通知，为了通过空中发送报头字节而应当略过那些n个raSD位(即，这具有与在图6(a)的实施例中将KISD掩码位设置成指明在通过空中发送的净荷中条件掩蔽报头字节相似的效果)。以图6(d)为例，PHSD中指明的2个位提供4种组合。raSD中的位组合{00，01，10}分别指明通过空中发送(g卩，当前不掩蔽)报头字节KC，E)，(B，D，E)，(B，C，DM;而对于位组合11，本实施例略过那些PHSD位。本发明的一个实施例根据PHSD与净荷报头字节之间的映射来确定通过空中发送(即，不掩蔽)的报头字节。这个实施例将缓存值(PHSF)用于没有通过空中发送的那些字节，以便在接收器处重新创建当前报头字节。还希望本专利申请涵盖上述教导的任何变化。权利要求一种用于条件抑制净荷报头的方法，所述方法包括根据条件抑制掩码和所述净荷报头来确定一个或多个条件掩蔽的报头部分；根据所述一个或多个条件掩蔽的报头部分和缓存的报头字段值来确定改变和未改变的报头部分；将对应于所述改变的报头部分的动态抑制掩码的第一部分设置成第一代码；将对应于所述未改变的报头部分的所述动态抑制掩码的第二部分设置成第二代码；以及经由通信介质在分组中发送所述动态抑制掩码和所述改变的报头部分。2.如权利要求l所述的方法，还包括根据无条件抑制掩码和所述净荷报头来确定一个或多个无条件掩蔽的报头部分；根据所述条件抑制掩码、所述无条件抑制掩码和所述净荷报头来确定未掩蔽的报头部分；如果所有所述一个或多个无条件掩蔽的报头部分在所述缓存的报头字段值中具有相同的对应值，则阻止在所述分组中传送所述一个或多个无条件掩蔽的报头部分，并且在所述分组中发送所述未掩蔽的报头部分。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的所有位和净荷报头抑制索弓I在所述分组中正好一个或多个完整字节。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的所有位和所述净荷报头抑制索引在所述分组中正好一个字节。5.如权利要求3所述的方法，其中，所述动态抑制掩码和所述净荷报头抑制索引在所述分组中均为一个字节。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的位对应于所述一个或多个条件掩蔽的报头部分中的字节。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的位对应于所述一个或多个条件掩蔽的报头部分中的一个或多个连续字节的一个或多个范围。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一代码是条件掩蔽的报头字节排列的表中的查找代码；以及由所述表中的所述查找代码所标识的条件掩蔽的报头字节排列对应于所述净荷报头中的所述改变的报头部分。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述通信介质是无线电网络的一部分。10.如权利要求1所述的方法，其中，在数据链路层中处理所述净荷报头。11.如权利要求l所述的方法，还包括发送器和接收器建立会话；以及协商或建立所述会话的所述条件抑制掩码。12.如权利要求11所述的方法，还包括所述发送器和所述接收器建立所述会话的所述缓存的报头字段值。13.如权利要求2所述的方法，还包括如果所述一个或多个无条件掩蔽的报头部分中的任一个在所述缓存的报头字段值中具有不同的对应值，则通过捕捉新会话的新的缓存的报头字段值中的所述一个或多个无条件掩蔽的报头部分来建立和重新协商所述新会话。14.如权利要求9所述的方法，其中，所述通信介质由WiMAX网络、Wi-Fi网络、数字分组网络、2G网络、2.5G网络、3G网络、E-UTRAN、3GPP网络或3GPP2网络来支持。15.如权利要求1所述的方法，其中，所述净荷报头是基于因特网协议的语音报头类型或TCP-ACK报头类型。16.—种用于重构净荷报头的方法，所述方法包括经由通信介质接收分组中的动态抑制掩码；根据具有第一代码的值的所述动态抑制掩码的第一部分来确定来自所述分组的改变的报头部分；根据具有第二代码的值的所述动态抑制掩码的第二部分来确定来自缓存的报头字段值的未改变的报头部分；根据条件抑制掩码和所述缓存的报头字段值来确定未条件掩蔽的报头部分；以及根据所述改变的报头部分、所述未改变的报头部分和所述未条件掩蔽的报头部分来构建所述净荷报头。17.如权利要求16所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的所有位和净荷报头抑制索引在所述分组中正好一个或多个完整字节。18.如权利要求17所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的所有位和所述净荷报头抑制索引在所述分组中正好一个字节。19.如权利要求17所述的方法，其中，所述动态抑制掩码和所述净荷报头抑制索引在所述分组中均为一个字节。20.如权利要求16所述的方法，其中，所述通信介质是无线电网络的一部分。21.如权利要求16所述的方法，其中，在数据链路层中处理所述净荷报头。22.如权利要求16所述的方法，还包括发送器和接收器建立会话；以及协商或建立所述会话的所述条件抑制掩码。23.如权利要求22所述的方法，还包括所述发送器和所述接收器建立所述会话的所述缓存的报头字段值。24.如权利要求20所述的方法，其中，所述通信介质由WiMAX网络、Wi-Fi网络、数字分组网络、2G网络、2.5G网络、3G网络、E-UTRAN、3GPP网络或3GPP2网络来支持。25.如权利要求16所述的方法，其中，所述净荷报头是基于因特网协议的语音报头类型或TCP-ACK报头类型。26.—种用于条件抑制净荷报头的方法，所述方法包括根据条件抑制掩码和所述净荷报头来确定一个或多个条件掩蔽的报头部分；根据所述一个或多个条件掩蔽的报头部分和缓存的报头字段值来确定改变和未改变的报头部分；确定是重建还是再使用所述缓存的报头字段值；如果确定再使用所述缓存的报头字段值，则根据所述改变的报头部分和所述未改变的报头部分来设置动态抑制掩码，并且经由通信介质在分组中发送所述动态抑制掩码和所述改变的报头部分；以及如果确定重建所述缓存的报头字段值，则根据所述改变的报头部分来更新所述缓存的报头字段值。27.如权利要求26所述的方法，其中，所述通信介质是无线电网络的一部分。28.如权利要求26所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的所有位和净荷报头抑制索引在所述分组中正好一个或多个完整字节。29.如权利要求26所述的方法，其中，所述动态抑制掩码中的位对应于所述一个或多个条件掩蔽的报头部分中的字节。30.如权利要求26所述的方法，其中，在数据链路层中处理所述净荷报头。全文摘要公开一种条件净荷报头抑制，以便通过提供动态引入在分组中临时或者不频繁改变的字段/报头字节的灵活性来改进压缩。本实施例还使用动态掩码作为净荷报头抑制分组的一部分来指明哪些条件抑制报头字节存在于通过空中或通信介质发送的分组中。本发明的实施例增加了诸如WiMax的通信网络中的诸如IP/UDP/RTP(VOIP)和TCPACK的分组的报头压缩。文档编号H04L29/06GK101729539SQ200910179678公开日2010年6月9日申请日期2009年10月19日优先权日2008年10月19日发明者R·斯塔西申请人:英特尔公司