专利名称：一种应用于端到端链路传输中ip报头压缩的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域中的无线局域网系统，具体涉及无线局域网中端到端链路传输中IP报头压缩的方法。
背景技术：
WLAN(无线局域网)是指应用无线通信技术将计算机设备互联起 来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。在WLAN网络环 境中， 一个扩展服务集由一个或多个基本服务集，以及连接这些基本服 务集的分布系统构成，每个基本服务集包含一个无线接入点设备。扩展 服务组通过ESSID(扩展服务集识别号)来区分，无线接入点通过 BSSID(基本服务集识别号)来区分，终端通过扫描信道，获取所处WLAN 15 环境中扩展服务集和基本服务集信息，并选择加入一个合适的基本服务 集。802.11标准是IEEE802.il无线局域网标准工作组制定的物理层和 媒体访问控制(MAC)协议标准，便于无线局域网及无线设备制造商建立 互操作网络设备。物理层定义了数据传输的信号特征和调制。媒体访问 20 控制(MAC)层可视为由一系列可完成诸如信息交换、功率控制、关联管 理、同步管理和过程管理的服务组成。IP报头压缩是点到点传输中常用的一种降低网络管理开销，提高 净栽荷在传输中的效率的方法。在点到点的传输过程中，传输的包头大 部分是一样的，不变化的，所以在传输的时候只传输变化的部分，在接
收端再根据以前收到的包头重构数据包。以使用RTP协议的语音应用为例，码率为32Kbps的语音应用，一 般每20ms产生一次数据，每次产生的数据量是80个字节。这80个字 节经过RTP， UDP, IP三层处理后发送，而这三层会给80个字节增加 5网络开销达到40字节，则每20ms需要发送的数据量从80字节变成120 字节，有效数据仅仅占据传输总数据的66%。但是，每次传输的这40个字节中，只有帧的时间戳，序列号等内 容是变化的，其他内容如源地址、目标地址、UDP端口号等内容，先 后两帧都是一样的。如果采用IP报头压缩技术，仅仅传输这些数据中 io 变化的部分，就可以把网络开销的数量从40字节变成2 4个字节，使 得每次传输的44个字节中，净栽荷的比例提高到91%，从而使网络的 效率得到提升。这种算法对IP头进行了压缩，但是只能应用于点到点 的链路中，而不能应用到端到端的链路中。无线局域网工作于网络模型中的二层，在无线局域网中的服务集 15中的数据传输，都是依靠各个网络实体的MAC地址作为地址标识。无 线局域网的MAC帧中有四个MAC地址，同时有两个属性域(to DS, fromDS)用于判断数据包的去向和属性。无线局域网的网络结构和布局非常适合进行IP报头压缩操作。但 是目前的无线局域网协议没有规定如何在无线局域网的基本服务集中20IP报头压缩的协商过程必须识别上层业务的特性。 发明内容本发明的目的就是克服现有技术中没有完整的IP报头压缩处理方 25 法应用于端到端链路传输中的缺点，提出一种IP报头压缩的方法。
一种应用于端到端链路传输的n^艮头压缩的方法，包括如下步骤第一步，符合条件的网络实体之间通过协商确定IP报头压缩的参数，并保存IP报头压缩模板和IP报头压缩映射编号；第二步，每个基本服务集内发送实体将媒体访问控制负栽中的IP报 5 头压缩，在无线传输中用IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号替 代固定的IP报头信息；第三步，接收实体通过识别IP报头压缩映射编号和基本服务集识别 号恢复出完整的IP报头信息。所述符合条件的网络实体，是指发起新的符合IP报头压缩的业务， io 且其所属的无线接入点支持IP报头压缩功能的终端或无线接入点，所述符合IP报头压缩的业务，是指固定周期发送固定或不固定数据 长度，且数据长度与IP报头的比例达到一定的门限的业务； 符合条件的网络实体必须在同一个子网之内。 所述通过协商确定IP报头压缩的参数，是指符合条件的网络实体之 15 间通过无线接入点协商所要进行IP报头压缩的业务的具体压缩参数。 所述IP报头压缩的参数，包括具有业务特征的IP报头压缩模板， 基本服务集内的IP报头压缩映射编号，基本服务集识别号；所述具有业务特征的IP报头压缩模板，包括完整的IP报头内容， 包括除业务的数据之外的IP及其高层协议控制头的相关部分； 20所述基本服务集内的IP报头压缩映射编号，是指无线接入点在基本 服务集内管理的代替IP报头压缩模板的索引号；该索引号和IP报头压 缩模板在基本服务集内 一一对应。所述保存IP报头压缩模板和IP报头压缩映射编号，是指在业务的 数据所传输的路径上的所有节点都记录该映射编号和IP报头压缩模板 25 的一个副本，以及其映射关系。
所述发送实体将媒体访问控制负栽中的IP报头压缩，在无线传输中 用IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号替代固定的IP报头信息， 是指业务数据在进入媒体访问控制层，发送到物理层之前，对业务数据 前的IP报头中的变化部分进行保留，删除固定不变的部分，并在构造 5 无线媒体访问控制帧时添加IP报头压缩映射编号。所述发送实体可以是产生业务数据的终端，也可以是转发数据的无线接入点。所述接收实体通过识别IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号恢复出完整的IP报头信息，是指业务的接收实体在接收到无线媒体访 10 问控制帧时，通过识别媒体访问控制帧中携带的标识和IP报头压缩映射编号，以及接收实体保存的IP报头压缩模板的副本，添加IP报头中固定不变的部分，恢复完整的IP数据报头。本发明提出的方法，通过网络实体之间传输IP报头压缩模板，协商确定IP报头压缩参数，同时由各个无线接入点管理该基本服务集中所 15 有的IP报头压缩模板和索引号之间的映射关系。通过在数据发送时仅仅传输IP报头中的变化的部分，在接收方通过保存的IP报头压缩模板恢复完整的IP报头，实现减少数据在空中传输时的长度，提高无线网络的效率和利用率。本发明所述方法有以下优点20 1、通过协商过程实现IP报头压缩模板在业务数据在传输路径上的副本的保存和映射编号之间的映射关系，并通过管理BSS的无线接入 点管理基本服务集中的所有的映射编号，避免多个IP报头压缩业务共 存时的混乱。2、通过BSSID和映射编号共同标识一个IP报头压缩模板，有效 25 地减少了映射编号所占的位数，有效地利用已经存在的MAC层信息。 3、在无线传输中通过传输IP报头中变化的部分，而在接收方通过 保存的IP报头压缩模板的副本恢复完整的IP报头实现空中传输中无线 网络的利用率，提高有效数据对开销的比例，进而提高网络传输效率。5 附困说明
图1是无线局域网内可以进行IP报头压缩的节点之间的结构示意图；图2是本发明所述方法的处理流程图；图3是本发明所述方法的一个具体实例的处理流程。io具体实施方式
本发明所述的无线局域网环境可以是一个基本服务集，或一个扩展月良 务集。如图1所示。不失一般性，设终端1是发起IP报头压缩的源终端， 则IP报头压缩可以在终端1到所有图中网络实体的传输路径上的无线传输 部分开启并执4亍。15 图2是本发明所述的IP报头压缩方法的主流程图，包括下列步骤1、符合条件的网络实体之间通过协商确定IP报头压缩的参数，并 保存IP报头压缩模板和IP报头压缩映射编号；上述符合条件的网络实体，是指发起新的符合IP报头压缩的业务， 且其所属的无线接入点支持IP报头压缩功能的终端或无线接入点； 20 符合IP报头压缩的业务是指固定周期发送固定或不固定数据长度， 且数据长度与IP报头的比例达到一定的门限的业务，符合条件的网络 实体必须在同一个子网之内。其中IP报头压缩模板包括完整的IP报头内容，包括除业务的数 据之外的IP或高层协议的报头的其他部分，如TCP参数，UDP参数， 25 RTP参数，RTCP参数，源IP地址，目的IP地址等；完整的IP报头中 在业务的生命期内固定的内容如源IP地址，目的IP地址等；完整的 IP报头中在业务的生命期内变化的部分数据报编号，时戳等；IP报头压缩的参数，包括具有业务特征的IP报头压缩模板，BSS内的IP报头压缩映射编号，BSSID。所述保存IP报头压缩模板和IP报头压缩映射编号是指在业务的数 5 据所传输的路径上的所有节点都记录该映射编号和IP报头压缩模板的一个副本，以及其映射关系。上述通过协商确定IP报头压缩的参数是指符合条件的网络实体之间通过无线接入点协商所要进行IP报头压缩的业务的具体压缩参数。由无线接入点分配其BSS内的IP报头压缩映射编号。该编号在基本服 io 务集内唯一。2、 每个BSS内发送实体将MAC负栽中的IP报头压缩，在无线传 输中用IP报头压缩映射编号和BSSID替代IP报头中固定部分的信息；发送实体可以是产生业务数据的终端，也可以是转发数据的无线接 入点。15 发送实体将MAC负载中的IP报头压缩，业务数据在进入MAC层，发送到物理层之前，对业务数据前的IP报头中的变化部分进行保留， 删除固定不变的部分，并在构造无线MAC帧时添加IP报头压缩映射编号。3、 接收实体通过识别IP报头压缩映射编号和BSSID恢复出完整 20 的IP报头信息；接收实体可以是无线接入点，也可以是业务数据的目的终端。 接收实体在接收到无线MAC帧时，通过识别MAC帧中携带的标 识和IP报头压缩映射编号，以及接收实体保存的IP报头压缩模板的副 本，添加H^良头中固定不变的部分，恢复完整的IP数据冲艮头。 25结合图3，本发明所述方法的一个具体实例的实施步骤如下所示
1、 开始新的符合IP报头压缩业务的网络实体识别该业务的参数和特征参数，确定是否启动IP报头压缩，是，转2,否则进行正常的传输；2、 该业务的传输路径上的无线部分的网络实体进行协商，以确定 IP报头压缩的参数，具体的参数包括本次业务的IP报头压缩模板，5 包括完整的IP报头，IP报头中固定不变的部分，变化的部分，终端所 属的无线接入点分配的IP报头压缩映射编号，BSSID。是，转3，否则 进行正常的传输；3、 参与协商的网络实体保存IP报头压缩模板的副本，IP报头压缩 映射编号和BSSID;io 4、如果发送实体接收到已经开启了 IP报头压缩的IP数据包，则转 5，否则，发送实体按照标准规定的正常的处理过程构造MAC数据帧， 交给物理层，通过无线网络传输；5、发送实体将IP数据包中符合IP报头压缩模板的固定部分去除， 保留变化的部分，转6;is 6、发送实体对已经压缩了 IP ^t艮头的数据进行MAC帧构造，在构 造时添加IP报头压缩标识和IP净艮头压缩映射编号，而后按照正常的处 理流程，将IP报头压缩处理后的MAC帧交给物理层传输；7、 接收实体在接收数据时，根据MAC帧中的IP报头压缩标识进 行识别，判断接收到的数据是否是启用了 IP报头压缩的数据，如果是，20 转8，否则，按照标准规定的正常的处理流程处理MAC数据帧和IP数 据包；8、 根据MAC帧中的IP报头压缩编号查询对应的IP报头压缩模板， 根据模板的设置，添加IP报头中固定的部分，恢复完整的IP数据报头， 而后按照标准的处理流程转发或向上层传输IP数据包。2权利要求
1、一种应用于端到端链路传输的IP报头压缩的方法，其特征在于，包括如下步骤第一步，符合条件的网络实体之间通过协商确定IP报头压缩的参数，并保存IP报头压缩模板和IP报头压缩映射编号；第二步，每个基本服务集内发送实体将媒体访问控制负载中的IP报头压缩，在无线传输中用IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号替代固定的IP报头信息；第三步，接收实体通过识别IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号恢复出完整的IP报头信息。
2、 如权利要求1所述的应用于端到端链路传输的IP报头压缩的方法， 其特征在于所述符合条件的网络实体，是指发起新的符合IP报头压缩的业务， 且其所属的无线接入点支持IP报头压缩功能的终端或无线接入点， 15所述符合IP报头压缩的业务，是指固定周期发送固定或不固定数据 长度，且数据长度与IP报头的比例达到一定的门限的业务；符合条件的网络实体必须在同 一个子网之内。
3、 如权利要求1所述的应用于端到端链路传输的IP才艮头压缩的方法， 其特征在于所述通过协商确定IP报头压缩的参数，是指符合条件的网络实体之 间通过无线接入点协商所要进行IP报头压缩的业务的具体压缩参数。
4、 如权利要求1或3所述的应用于端到端链路传输的IP报头压缩的 方法，其特征在于所述IP报头压缩的参数，包括具有业务特征的IP报头压缩模板， 基本服务集内的IP报头压缩映射编号，基本服务集识别号；所述具有业务特征的IP报头压缩模板，包括完整的IP报头内容，包括除业务的数据之外的IP及其高层协议控制头的相关部分；所述基本服务集内的IP报头压缩映射编号，是指无线接入点在基本 5 服务集内管理的代替IP报头压缩模板的索引号；该索引号和IP报头压缩模板在基本服务集内 一一对应。
5、 如权利要求1所述的应用于端到端链路传输的IP报头压缩的方法， 其特征在于所述保存IP报头压缩模板和IP报头压缩映射编号，是指在业务的 io 数据所传输的路径上的所有节点都记录该映射编号和IP报头压缩模板 的一个副本，以及其映射关系。
6、 如权利要求1所述的应用于端到端链路传输的IP报头压缩的方法， 其特征在于所述发送实体将媒体访问控制负载中的IP报头压缩，在无线传输中 15 用IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号替代固定的IP报头信息， 是指业务数据在进入媒体访问控制层，发送到物理层之前，对业务数据 前的IP报头中的变化部分进行保留，删除固定不变的部分，并在构造 无线媒体访问控制帧时添加IP报头压缩映射编号。
7、 如权利要求1所述的应用于端到端链路传输的IP报头压缩的方法， 20 其特征在于所述发送实体可以是产生业务数据的终端，也可以是转发数据的无 线接入点。
8、 如权利要求1所述的应用于端到端链路传输的IP报头压缩的方法， 其特征在于 所述接收实体通过识别IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号 恢复出完整的IP报头信息，是指业务的接收实体在接收到无线媒体访 问控制帧时，通过识别媒体访问控制帧中携带的标识和IP报头压缩映 射编号，以及接收实体保存的IP报头压缩模板的副本，添加IP报头中 固定不变的部分，恢复完整的IP数据报头。
全文摘要
本发明公开了一种应用于端到端链路传输中IP报头压缩的方法，包括符合条件的网络实体之间通过协商确定IP报头压缩的参数，并保存IP报头压缩模板和IP报头压缩映射编号；每个基本服务集内发送实体将媒体访问控制负载中的IP报头压缩，在无线传输中用IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号替代固定的IP报头信息；接收实体通过识别IP报头压缩映射编号和基本服务集识别号恢复出完整的IP报头信息。采用本发明所述方法，避免多个IP报头压缩业务共存时的混乱，有效地减少了映射编号所占的位数，有效地利用已经存在的MAC层信息。实现空中传输中无线网络的利用率，提高有效数据对开销的比例，进而提高网络传输效率。
文档编号H04L12/56GK101163095SQ20061014968
公开日2008年4月16日 申请日期2006年10月13日 优先权日2006年10月13日
发明者峰 李, 彬 王 申请人:中兴通讯股份有限公司