专利名称：一种快速恢复压缩解压缩上下文的方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，尤其涉及在WCDMA系统中快速恢复压缩解压缩上下文的方法。
背景技术：
随着互联网协议(IP)技术在无线网络上的应用日益增加，IP协议既可以应用于音频/视频业务，也可以应用于其它的数据业务，如WWW浏览，远程登陆(TELNET)和文件传输(FTP)等。
针对无线信道和IP协议的特点，WCDMA系统引入了一种基于IP的头压缩算法。通过增量编码的方式，在数据传输中只传递子头域的变化部分，这样可以大大增加WCDMA系统无线资源的利用率。比如，一个传输控制协议(TCP)(头长度20字节)+IP(头长度20字节)的数据包，压缩后的头长度只有4个字节，压缩比达到了90％。
3gpp的25.323协议(PDCP协议)定义了一种对IP头进行压缩来节省空中接口资源的头压缩算法，该算法采用差分(DELTA)的编码方法。如图1所示，其头压缩算法的主要步骤如下(1)建立两个对等实体压缩器和解压缩器；(2)首先压缩器发送BASE包(全头包)，携带上下文信息；(3)压缩器和解压缩器同时维护这个BASE包；(4)压缩器对原始数据N进行压缩处理，消除冗余部分，形成压缩包N*，发送到解压缩器；(5)解压缩器根据BASE包和N*，增加冗余部分，恢复原始包N，更新上下文信息；
(6)压缩器和解压缩器之间通过反馈来维护上下文信息的一致性。
从头压缩的原理可以看出，解压缩器恢复数据包完全依赖于前一个数据包的上下文信息，丢包将严重影响解压缩的性能；在WCDMA网络中，RLC的确认模式(AM)和按序发送特性可以确保PDCP的数据包完全按照发送时的顺序到达对端。只有在RLC出现复位，重建和SDU丢失时，RLC才会主动丢失缓存的数据包，此时可能出现大量连续的丢包，这将导致解压缩成功率急剧下降。为解决这一问题现有技术提供了一些方法来提高解压缩的成功率。
现有技术提供了一种“二次算法”解压缩器在收到一个压缩的数据包后，先根据上一个数据包的上下丈信息和压缩包中携带的增量信息进行解压缩，如果解压缩失败，则假定存在丢包，这时将压缩包中的增量信息按步长增加一倍，然后再次尝试进行解压缩。
虽然“二次算法”在丢失一个数据包的情况下，通过步长递增的方法能够提高解压缩的成功率，但是当出现连续丢包的时候，如RLC出现复位，重建和SDU丢失，“二次算法”无法恢复这种错误引起的解压缩失败。
现有技术提供了另一种方法该方法在处理TCP报文的时候，解压缩器在解压缩失败后向压缩器发送反馈信息—上下文件(CONTEXT)报文，CONTEXT报文中包括了解压缩失败的上下文索引信息，压缩器在收到CONTEXT报文后，根据报文中的上下文索引重新初始化压缩器上下文，并在下一个数据包中发送全头包，使得两端的压缩解压缩上下文达成同步；在处理用户数据报协议(UDP)报文的时候，由于没有CONTEXT的反馈机制，压缩器为了防止两端上下文出现不一致的现象，会周期性地发送全头包，解压缩器在收到全头包后重新初始化解压缩的上下文，从而保证两端的压缩解压缩上下文达到同步。
虽然CONTEXT反馈机制和周期刷新在一定程度上可以恢复压缩解压缩上下文，但存在以下不足1、解压缩器只有在解压缩失败后才会向压缩器发送CONTEXT反馈信息，这样在压缩器收到CONTEXT报文之前发送的压缩包都会在解压缩器丢失，从而影响解压缩的成功率；
2、由于CONTEXT报文属于带内信令，如果带内信令过于频繁，将会占据大量的空中接口资源，严重影响空口资源的利用率。
3、对于用户数据报协议(UDP)连接，虽然周期性的发送全头包可以一定程度上防止两端上下文出现不一致的现象。但如果发送全头包过于频繁，压缩效率将降低；另外，如果全头包周期过大，一旦出现解压缩错误，在比较长的时间内也无法恢复。
发明内容
本发明提供一种快速恢复压缩解压缩上下文的方法，以解决在压缩器端出现大量丢包时，使用现有技术无法快速恢复上下文，从而导致解压缩成功率较低的问题。
一种快速恢复压缩解压缩上下文的方法，该方法包括以下步骤A、数据压缩端检测到数据包丢失时主动发送表示丢包的状态指示信息；B、所述数据压缩端根据所述状态指示信息重新初始化压缩器的上下文，并向对应的数据解压缩端发送一个携带上下文件信息的数据包；C、数据解压缩端利用所述数据包中的上下文更新解压缩器的上下文，使压缩器和解压缩器两端的上下文同步。
根据上述方法步骤A中，由数据压缩端的无线链路控制(RLC)层进行数据包丢失检测和发送状态指示信息。
所述数据包丢失是指无线链路控制(RLC)复位、重建或服务数据单元(SDU)丢失时出现的数据包丢失。
步骤A中，所述RCL层将状态指示信息发送给网络层；步骤B中，由网络层向数据压缩端的分组数据协议(PDCP)层发送重新初始化压缩器的上下文的配置消息，和由该PDCP层根据所述配置消息初始化压缩器的上下文。
步骤A中，所述RLC将状态指示信息发送给本端的PDCP层；在步骤B中，由该PDCP层根据该状态指示信息重新初始化压缩器的上下文。
本发明在出现RLC复位、重建或SDU丢失情况时，由数据压缩端的RLC主动发送状态指示信息来使本端的PDCP更新压缩器上下文，并主动向解压缩端发送全头包，由解压缩端更新解压缩器的上下文，因而能够快速恢复压缩解压缩上下文的同步，可避免大量连续丢包，从而提高了解压缩成功率。
图1为IP头压缩原理示意图；图2为网络和终端之间的逻辑关系示意图；图3、图4为本发明的流程图。
具体实施例方式
参阅图2，先以网络UTRAN和终端UE为例说明压缩器和解压缩器的逻辑关系。RRC(Radio Resource Controller，无线资源控制器)协议层即网络层(L3)，它主要负责配置数据链路层的各个单元(本发明主要涉及PDCP层和RLC协议层)；分组数据协议(PDCP)层和无线链路控制(RLC)层是数据链路层(L2)的两个协议层，数据业务的传输主要由这两个协议层完成。PDCP层主要完成数据的压缩解压缩，而RLC层主要完成数据的传输和与对端的数据确认(即确认发送的数据对端是否已经收到)，因此，对于数据压缩端(发送数据端)的RLC层能检测到数据包是否丢失。
图2中以一个双向业务为例(图中两个PDCP层之间的箭头表示数据流向)一个双向业务既存在下行数据(即UTRAN-＞UE)，也存在上行数据即(即UE-＞UTRAN)。因此在一个PDCP层中，既包括一个压缩器，也包括一个解压缩器，它们分别完成下行数据的压缩和上行数据的解压缩。对于下行数据(UTRAN-＞UE)，UTRAN的PDCP层的压缩器经过压缩后发送给RLC层，RLC层再经过底层的传输发送到UE的RLC层，UE的RLC层递交给UE的PDCP层的解压缩器，解压缩器完成解压缩操作后递交给上层。反之，对于上行数据的传输(UE-＞UTRAN)也是如此。
上下丈信息是压缩器和解压缩器维护的一些状态信息。它和每一个数据包相关。从上面的描述可以看出，如果UTRAN的压缩器和UE的解压缩器能够很好的协作工作，两者必须维护相同的上下文信息。如果UTRAN出现了丢包，那么UTRAN的压缩器维护的上下文信息和UE的解压缩器维护的上下文信息出现了不一致，这样将导致解压缩失败而引起数据丢失。
本发明为了在出现丢包，尤其是在无线链路控制(RLC)出现复位、重建或服务数据单元(SDU)丢失出现大量丢包的时候，能够尽快使压缩器的上下文和对应的解压缩器的上下文达到一致，由检测到数据丢失的RLC层(如UTRAN的RLC层)通过内部信令主动通知本端的RRC层或者是PDCP层，然后由RRC层或者是PDCP层通知压缩器重新发送一个携带上下文信息的数据包，使得数据压缩端维护的上下丈信息和对端(数据解压缩端)的维护的上下文信息重新恢复一致。
参阅图2、图3所示，以UTRAN端向UE端发送数据，和以UTRAN端的RLC层向本端的网络层(L3)发送状态指示信息为例，对恢复压缩解压缩上下文的过程说明如下步骤1、出现RLC复位或重建，或者业务数据单元(SDU)丢失，UTRAN端(数据压缩端)的RLC检测到大量数据包丢失。
步骤2、UTRA的RLC层主动向本端的网络层(L3)上报一条状态指示信息，表示此时出现了大量数据包丢失。
步骤3、网络层(L3)在收到RLC层上报的状态指示信息后，向本端的分组数据汇聚协议(PDCP)层发送一条配置信息，配置信息中的R/I/C信元设置为R，即要求PDCP层重新初始化压缩器上下文。
步骤4、UTRAN的PDCP层在收到配置信息后，如果R/I/C信元设置为R，则初始化压缩器上下文，并在发送给UE端的下一个数据包中携带上下文信息(即全头包)。
步骤5、UE端的分组数据汇聚协议(PDCP)层收到携带上下文信息的数据包后，更新解压缩器上下文，使得压缩器和解压缩器两端的上下文达到同步；同时，由RLC向UTRAN端发送确认信息，UTRAN的PDCP层收到RLC对这个全头包的确认信息后，认为上下文同步过程完成。
如果URTAN端在预定时间内没有收到UE端接收全头包的确认消息，则重新发送。
参阅图2、图4所示，以UTRAN端向UE端发送数据，和以UTRAN端的RLC层向本端的PDCP层发送状态指示信息为例，对恢复压缩解压缩上下文的过程说明如下步骤10、出现RLC复位或重建，或者业务数据单元(SDU)丢失，UTRAN端(数据压缩端)的RLC层检测到大量数据包丢失。
步骤11、UTRAN的RLC层通过与PDCP层之间的接口，主动向该端的PDCP层发送一条状态指示信息，表示此时出现了大量数据包丢失。
步骤12、UTRAN的PDCP层在收到状态指示信息后，初始化压缩器上下文，并在发送给UE的下一个数据包中携带上下文信息(即全头包)。
步骤13、UE的PDCP层收到携带上下文信息的数据包后，更新解压缩器上下文，使得本端解压缩器和URTAN端的压缩器的上下文达到同步；同时，UE的RLC层向UTRAN端发送确认信息，UTRAN的PDCP层收到这个全头包的确认信息后，认为上下文同步过程完成。如果URTAN端在预定时间内没有收到UE端接收全头包的确认消息，则重新发送。
对于UE端向UTRAN端发送数据时，UE端的RLC层检测到数据包丢失的处理与上述过程相同理，不再赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种快速恢复压缩解压缩上下文的方法，其特征在于该方法包括如下步骤A、数据压缩端检测到数据包丢失时主动发送表示丢包的状态指示信息；B、所述数据压缩端根据所述状态指示信息重新初始化本端压缩器的上下文，并向对应的数据解压缩端发送一个携带上下文件信息的数据包；C、所述数据解压缩端利用数据包中的上下文更新本端解压缩器的上下文，使压缩器和解压缩器两端的上下文同步。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，由数据压缩端的无线链路控制(RLC)层进行数据包丢失检测和发送状态指示信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包丢失是指无线链路控制(RLC)复位、重建或服务数据单元(SDU)丢失时出现的数据包丢失。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述RCL层将状态指示信息发送给网络层；步骤B中，由网络层向数据压缩端的分组数据协议(PDCP)层发送重新初始化压缩器的上下文的配置消息，以及由该PDCP层根据该配置消息初始化压缩器的上下文。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述RLC将状态指示信息发送给本端的PDCP层；在步骤B中，由该PDCP层根据该状态指示信息重新初始化压缩器的上下文。
6.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述数据解压缩端收到所述携带上下文的数据包后，由该端的RLC向数据压缩端的PDCP发送确认信息，数据压缩端的PDCP收到该确认信息后确定上下文同步过程完成。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，如果数据压缩端的在预定时间内未收到数据解压缩端对所述携带上下文的数据包的确认消息，则重新发送该数据包。
全文摘要
本发明公开了一种快速恢复压缩解压缩上下文的方法，以解决在压缩器端出现大量丢包时，使用现有技术无法快速恢复上下文，从而导致解压缩成功率较低的问题；该方法在数据压缩端检测到数据包丢失时主动发送表示丢包的状态指示信息；所述数据压缩端根据所述状态指示信息重新初始化压缩器的上下文，并向对应的数据解压缩端发送一个携带上下文信息的数据包；数据解压缩端利用所述数据包中的上下文信息更新解压缩器的上下文，使压缩器和解压缩器两端的上下文达到同步。
文档编号H04L12/56GK1780296SQ200410097738
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者汤正华 申请人:华为技术有限公司