专利名称：鲁棒性头压缩反馈管理方法、装置及解压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域中的一种鲁棒性头压缩技术，尤其是一种鲁棒性头压缩反馈管理方法、装置及解压器。
背景技术：
由于物理条件的限制，移动通信系统中的无线链路与有线链路相比传输速率较低，误码率较高。为了能有效利用有限的无线信道带宽资源，引入了鲁棒性头压缩技术 (RObust Header Compress，以下简称R0HC)。ROHC的核心是利用业务流的分组之间的信息冗余来透明的压缩和解压缩直接相连节点间的分组头中的信息。ROHC可以在两种不同的模式下工作，单向模式(ROHCvl为U模式)和双向模式 (ROHCvl为0/R模式)。在单向模式下ROHC不发送反馈包，压缩器通常采取乐观逼近的方式提高压缩效率，并且采取定时向低状态迁移的方式提高压缩健壮性；在双向模式下，解压器根据解压需要，通过发送反馈包给对端的压缩器来提高压缩效率和健壮性。当ROHC工作在双向模式下时，一个反馈包从生成到发送给对端的压缩器一般需要三个过程。首先，解压器需要根据解压过程进行反馈决策，选择反馈时机并生成适当的反馈包类型。其次，在非及时性发送反馈的场合，解压器需要进行反馈管理，选择一种合理的反馈管理方法，用来维护待发送的反馈包顺序。最后，解压器需要进行反馈包发送，通过采取不同的反馈包发送方式将反馈包发送给对端的压缩器。在反馈决策过程中，解压器可以采取稀疏反馈，选择性ACK反馈等反馈算法进行反馈包类型的选择；在反馈管理过程中，解压器可以采取任意方式进行反馈队列的排序，一般采取FIFO的方式；在反馈发送过程中，根据RFC3095中关于反馈包发送方式的描述，ROHC 可以使用捎带反馈的方式发送反馈，也可以使用底层链路提供的反馈通道发送ROHC反馈。由于在协议中并没有明确指出ROHC需要的反馈管理算法，传统实现上，开发人员可以采取最简单的FIFO的方式进行反馈管理(如图1所示)。无论是待处理的上层业务是何种类型，反馈包发送的顺序始终和反馈包产生的顺序一致；反馈包发送的数量也始终和反馈包产生的数量一致。当上层业务比较单一或者使用底层链路及时发送反馈包的场合， 使用FIFO是可以正常的工作的。但是，当上层业务数量较多并且使用捎带反馈的场合或者使用底层链路定时发送反馈的场合，仅仅使用FIFO并不能提供最高效率的压缩。为了说明使用FIFO存在的问题，下面给出了一个存在问题的场景。问题场景上层业务根据高速、中速、低速三个不同需求，分别建立了三个ROHC解压上下文。假设目前ROHC只提供捎带反馈并且下行压缩包的数量远远多于上行原始包数量，那么本端将会产生大量的反馈包，并且这些反馈包的数量将很可能和业务速率成正比关系。由于上行数据及捎带反馈所携带的反馈信息量有限，本端待发送的反馈包便有可能堆积，即反馈包的生成速度远远大于反馈包的发送速度。这样可能产生下面三类问题无形地增加了反馈包的网络传输延迟。大量已发送的反馈包由于发送延迟而无效。
高速业务的反馈包大量发送，中低速的反馈数据包不能及时发送，造成低速业务或者中速业务无法达到期望的压缩效率。另外，当使用底层链路定时发送反馈时，由于反馈包的分布不均，某一包流的反馈包过多，反馈队列中存在大量的无效或冗余反馈信息，上面的问题同样可能发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种鲁棒性头压缩反馈管理方法、装置及解压器，以解决双向模式下压缩效率低的问题。为解决以上技术问题，本发明提供一种鲁棒性头压缩的反馈管理方法，解压器的工作模式为双向模式，且使用捎带反馈或底层链路定时反馈时，该方法包括优先级标记步骤，解压器标记新生成的反馈包的优先级，所述优先级包括类别优先级，其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之，ACK反馈包的类别优先级最低；待发送标记步骤，所述解压器标记当前待发送的反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包；反馈包发送步骤，所述解压器发送所有可发送反馈包。进一步地，所述优先级标记步骤包括所述解压器判断该新生成的反馈包所属的包流是否存在待发送的遗留反馈包，并在判断存在时，删除所有遗留反馈包；所述解压器标记该新生成的反馈包的类别优先级。进一步地，所述优先级还包括用于表示同一类别优先级的反馈包发送顺序的发送优先级，所述标记该新生成的反馈包的类别优先级后，优先级标记步骤还包括所述解压器标记该新生成的反馈包在所属类别优先级的反馈包中的发送优先级。进一步地，所述解压器根据先进先出(FIFO)原则、数据包发送速率或反馈包生成频率标记发送优先级。进一步地，所述待发送标记步骤包括符合发送反馈包条件时，所述解压器选择待发送的反馈包中优先级最高的反馈包标记为可发送反馈包；所述解压器判断当前可发送反馈包数量是否达到预设值，若否，则返回上一步，否则执行反馈包发送步骤。进一步地，所述解压器选择待发送的反馈包中优先级最高的反馈包的步骤包括所述解压器判断是否存在待发送的STATIC_NACK反馈包，若存在，则选择发送优先级最高的STATIC_NACK反馈包，否则执行下一步；所述解压器判断是否存在待发送的NACK反馈包，若存在，则选择发送优先级最高的NACK反馈包，否则执行下一步；所述解压器判断是否存在待发送的ACK反馈包，若存在，则选择发送优先级最高的ACK反馈包，否则流程结束。为解决以上技术问题，本发明还提供了一种鲁棒性头压缩反馈管理装置，该装置包括
优先级标记单元，用于标记新生成的反馈包的优先级，所述优先级包括类别优先级，其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之，ACK反馈包的类别优先级最低；可发送标记单元，用于标记当前待发送反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包。进一步地，所述优先级标记单元只保留每个包流的最后一个反馈包。进一步地，所述优先级标记单元包括反馈包处理模块，用于判断该新生成的反馈包所属的包流是否存在待发送的遗留反馈包，并在判断存在时，删除所有遗留反馈包；优先级标记模块，用于标记该新生成的反馈包的类别优先级。进一步地，所述优先级还包括用于表示同一类别优先级的反馈包发送顺序的发送优先级，所述优先级标记模块还用于标记该新生成的反馈包在所属的类别优先级的反馈包中的发送优先级。进一步地，所述可发送标记单元包括可发送反馈包标记模块，用于在符合发送反馈包条件且当前可发送反馈包数量未达到预设值时，标记待发送的反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包；反馈包数量判断模块，用于判断当前可发送反馈包数量是否达到预设值。为解决以上技术问题，本发明还提供了一种鲁棒性头压缩解压器，该解压器包括状态判断单元，用于判断所述解压器当前的工作模式及反馈方式；反馈管理装置控制单元，用于在所述解压器的工作模式为双向模式，且使用捎带反馈或底层链路定时反馈方式时，启动所述反馈管理装置；反馈包生成单元，用于生成反馈包；如上所述的反馈管理装置；反馈包发送单元，用于在当前可发送反馈包数量达到预设值时，发送所有可发送反馈包。本发明将每一个待发送的反馈包设置优先级，在发送反馈包的时候，通过比较所有包流中待发送的反馈包，按照STATIC_NACK，NACK, ACK的优先级顺序，选择优先级最高的反馈包进行发送，最终达到兼顾不同包流，提高ROHC整体性能及双向模式下压缩效率的目的。
图1为FIFO方式下反馈管理算法逻辑结构图；图2为鲁棒性头压缩的反馈管理方法示意图；图3为鲁棒性头压缩的反馈管理方法逻辑结构图；图4为反馈管理方法开启的处理流程图；图5为优先级标记的处理流程图；图6为可发送标记的处理流程图；图7为鲁棒性头压缩反馈管理装置模块结构示意图8为鲁棒性头压缩解压器的模块结构示意图。
具体实施例方式本发明提出的是一种鲁棒性头压缩的反馈管理方法，解压器的工作模式为双向模式，且使用捎带反馈或底层链路定时反馈时，如图2所示，该方法包括步骤S401，优先级标记步骤，解压器标记新生成的反馈包的优先级，所述优先级包括类别优先级，其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之，ACK反馈包的类别优先级最低；如图3所示，解压器根据反馈包生成的时间以及频率，反馈包自身的类型以及反馈包所属的包流类型等参数信息，为每一个待发送的反馈包安排合理的发送顺序，删除已经无效或者冗余的反馈包，从而更加合理的利用反馈信道资源，增加反馈包的有效性，从而提高ROHC整体工作的效率。图3中，一方面，每一个数据包流都对应着一个解压上下文，解压器可以周期性的统计利用某个解压上下文处理的压缩包数量，从而估算出该解压上下文对应的包流发送速率。如果是双向模式，对于发送速率较高的包流，其反馈数据包生成的速率也相应的比较高。另一方面，ROHC中是没有重传机制的，所有包流中的数据都只收发一次，解压器生成的反馈包表现的都是解压器最新的状态信息。对于利用同一个解压上下文中的多个反馈包而言，当最后一个反馈包生成的时候，该反馈包以前生成的待发送的反馈包都已经失去作用了。一般来说，当压缩器和解压器失步(即不同步)导致解压器数据解压失败时，解压器会根据上下文的损坏情况生成STATIC_NACK反馈包，或者NACK反馈包，其中STATIC_NACK 表示解压器静态上下文损坏，它需要更加及时的被发送。当数据解压成功时，会生成ACK反馈包。步骤S402，可发送标记步骤，所述解压器标记当前待发送的反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包；步骤S403，反馈包发送步骤，所述解压器发送所有可发送反馈包。下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。针对一个解压器来说，可以有选择性的开启反馈管理方法(如图4所示)。反馈管理方法开启的条件是双向模式，使用捎带反馈或者使用底层链路定时器反馈。对于单向模式以及采取底层链路直接发送反馈的方式，则不需要启用反馈管理方法。下面结合附图4对本发明所涉及的反馈管理方法开启的处理流程做进一步的详细描述步骤SlOl 反馈管理方法开启检测流程启动，进入步骤S102 ；步骤S102 判断当前ROHC当前的工作模式，如果ROHC处于双向模式，进入步骤 S103 ；如果ROHC处于单向模式，则不开启反馈管理方法，进入步骤S106 ；步骤S103 判断当前ROHC是否使用捎带的方式发送解压器生成的反馈包，如果是，则进入步骤S105 ；否则进入步骤S104 ；步骤S104 判断ROHC是否使用底层链路定时发送反馈方式，如果是，则反馈包存在堆积的可能，需要开启反馈管理方法，进入步骤S105 ；如果使用立即发送反馈的方式，进入步骤S106 ；步骤S105 当前ROHC工作在可能产生反馈包堆积的场合，开启反馈反馈管理方法，进入步骤S106 ；步骤S106 反馈反馈管理方法开启检测流程结束；可理解的，在不需要开启本发明反馈管理方法时，采用现有反馈流程对反馈包进行处理。根据ROHC的反馈特性，同一包流的多个连续反馈包中，反馈包的有效性和生成时间成正比，即越晚生成的反馈包有效性越强。对于连续的多包ACK数据，可以使用最后一包ACK数据代替前面所有的ACK数据。在开启反馈管理方法的场合，本发明反馈管理方法只会为每一个包流维护一个最后到来的反馈包，无论这个反馈包是ACK，NACK还是STATIC_ NACK。对于多个包流中的同一类反馈包，可以采取任意方式标识其优先级。比如采取FIFO 的方式为每一类反馈包维护特定的发送序号。下面结合附图5对本发明优先级标记的处理流程做进一步的详细描述步骤S201 解压器新生成了一个反馈包，反馈包优先级标记流程启动，进入步骤 S202 ；步骤S202 判断当前ROHC是否使用了反馈管理方法，如果使用，则需要对新生成的反馈包进行处理，进入步骤S203 ；如果没有开启反馈管理方法，进入步骤S208 ；步骤S203 判断新生成的反馈包所属的包流中是否存在待发送的遗留反馈包，如判断是，进入步骤S204 ；否则进入步骤S205 ；步骤S204 根据ROHC反馈特性，新生成的反馈包有效性以及优先级均高于遗留反馈，将遗留反馈包全部删除，进入步骤S205 ；步骤S205 将新生成的反馈包与其对应包流相关联，成为该包流唯一需要发送的反馈包，进入步骤S206 ；步骤S206 标记该新生成的反馈包的类别优先级，进入步骤S208 ；其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之， ACK反馈包的类别优先级最低；步骤S207 标记该新生成的反馈包在所属类别优先级的反馈包中的发送优先级， 发送优先级设置完成后，进入步骤S208 ；当前ROHC实例中，使用任意优先级设置方式设置该新生成的反馈包在所属类别优先级的反馈包中的发送优先级。最简单的，可以使用FIFO的方式设置优先级。也可以根据不同包流的发送速率，反馈包生成速率等信息设置优先级。可选地，也可以默认为该新生成的反馈包在所属类别优先级的反馈包中的发送优先级相同，即不同包流的STATIC_NACK反馈包的发送优先级相同，不同包流的NACK反馈包的发送优先级相同，不同包流的ACK反馈包的发送优先级相同。步骤S208 优先级标记流程结束。在开启反馈管理方法的场合，需要根据当前所能携带的反馈包量，选择优先级最高的反馈包。根据ROHC的反馈特性，STATIC_NACK的优先级一定高于NACK，NACK的优先级一定高于ACK。每一类反馈包中如有多个，则需要比较所有包流中的每一个待发反馈包的发送优先级，根据发送优先级标识，选择发送优先级较高的反馈包。下面结合附图6对本发明所涉及的可发送标记的处理流程做进一步的详细描述步骤S301 待发送标记流程启动，进入步骤S302 ；步骤S302 解压器符合发送一个或者多个反馈包的条件，进入步骤S303 ；发送反馈包的条件可以是反馈定时器超时或捎带反馈。步骤S303 判断当前ROHC是否使用反馈管理方法，如果使用，进入步骤S304 ；否则，进入步骤S311 ；步骤S304 判断当前ROHC实例是否存在待发送的反馈包，如果存在，进入步骤 S305 ；否则，进入步骤S312 ；步骤S305 判断当前ROHC实例是否存在待发送的STATIC_NACK反馈包，如果存在，进入步骤S306 ；否则，进入步骤S307 ；步骤S306 将当前ROHC实例所有包流的STATIC_NACK反馈包中发送优先级最高的反馈包设置为待发送状态，进入步骤S311 ；步骤S307 判断当前ROHC实例是否存在待发送的NACK反馈包，如果存在，进入步骤S308 ；否则，进入步骤S309 ；步骤S308 将当前ROHC实例所有包流的NACK反馈包中发送优先级最高的反馈包设置为待发送状态，进入步骤S311 ；步骤S309 判断当前ROHC实例是否存在待发送的ACK反馈包，如果存在，进入步骤S310，否则进入步骤S12 ；步骤S310 将当前ROHC实例所有包流的ACK反馈包中发送优先级最高的反馈包设置为待发送状态，进入步骤S311 ；以上步骤S304到S310的过程即是在符合发送反馈包条件时，解压器选择待发送的反馈包中优先级最高的反馈包并标记为可发送反馈包的过程。步骤S311 判断当前可发送反馈包数量是否达到预设值，如果是，进入步骤S312 ； 否则，返回步骤S304 ；步骤S312 可发送标记流程结束。可发送标记流程结束后发送所有可发送反馈包；为了实现以上方法，本发明还提供了一种鲁棒性头压缩反馈管理装置，如图7所示，该装置包括优先级标记单元，用于标记新生成的反馈包的优先级，所述优先级包括类别优先级，其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之，ACK反馈包的类别优先级最低；可发送标记单元，用于标记当前待发送反馈包中优先级最高的反馈包为可发送状态。所述优先级标记单元只保留并标记每个包流的最后一个反馈包，优选地，该优先级标记单元包括反馈包处理模块，用于判断该新生成的反馈包所属的包流是否存在待发送的遗留反馈包，并在判断存在时，删除所有遗留反馈包；优先级标记模块，用于标记该新生成的反馈包的类别优先级。
优选地，所述优先级还包括用于表示同一类别优先级的反馈包发送顺序的发送优先级，所述优先级标记模块还用于标记该新生成的反馈包在所属的类别优先级的反馈包中的发送优先级。特别情况下，同一类别优先级的反馈包的发送优先级可设置为相同。优选地，所述可发送标记单元包括可发送反馈包标记模块，用于在符合发送反馈包条件且当前可发送反馈包数量未达到预设值时，标记待发送的反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包；反馈包数量判断模块，用于判断当前可发送反馈包数量是否达到预设值。另外，本发明还提供了一种鲁棒性头压缩解压器，如图8所示，该解压器包括状态判断单元，用于判断所述解压器当前的工作模式及反馈方式；反馈管理装置控制单元，用于在所述解压器的工作模式为双向模式，且使用捎带反馈或底层链路定时反馈方式时，启动所述反馈管理装置；反馈包生成单元，用于生成反馈包；反馈管理装置，用于进行反馈管理，具体如前所述；反馈包发送单元，用于在当前可发送反馈包数量达到预设值时，发送所有可发送反馈包。本发明将每一个待发送的反馈包设置优先级，在发送反馈包的时候，通过比较所有包流中待发送的反馈包，按照STATIC_NACK，NACK, ACK的优先级顺序，选择优先级最高的反馈包进行发送，最终达到兼顾不同包流，提高ROHC整体性能及双向模式下的压缩效率的目的。另外，能够根据反馈包生成的时间、频率特性以及反馈包自身的类型等参数信息， 删除已经无效或者冗余的反馈包，并且为剩余的待发送的反馈包安排合理的发送顺序，使用此方法有以下优点增加了反馈包的有效性。最大限度地保证了反馈包的时效性。负载均衡，合理地调整了不同包流间的压缩效率。一定程度上减轻了压缩器处理无效及冗余反馈的负担；使运行在双向模式下的ROHC反馈包能够尽可能地发挥其作用，即向对端压缩器汇报本端解压器当前的状态，从而在整体上提高包流的压缩效率。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种鲁棒性头压缩的反馈管理方法，其特征在于，解压器的工作模式为双向模式，且使用捎带反馈或底层链路定时反馈时，该方法包括优先级标记步骤，解压器标记新生成的反馈包的优先级，所述优先级包括类别优先级， 其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之，ACK反馈包的类别优先级最低；待发送标记步骤，所述解压器标记当前待发送的反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包；反馈包发送步骤，所述解压器发送所有可发送反馈包。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优先级标记步骤包括所述解压器判断该新生成的反馈包所属的包流是否存在待发送的遗留反馈包，并在判断存在时，删除所有遗留反馈包；所述解压器标记该新生成的反馈包的类别优先级。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述优先级还包括用于表示同一类别优先级的反馈包发送顺序的发送优先级，所述标记该新生成的反馈包的类别优先级后，优先级标记步骤还包括所述解压器标记该新生成的反馈包在所属类别优先级的反馈包中的发送优先级。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述解压器根据先进先出(FIFO)原则、数据包发送速率或反馈包生成频率标记发送优先级。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待发送标记步骤包括符合发送反馈包条件时，所述解压器选择待发送的反馈包中优先级最高的反馈包标记为可发送反馈包；所述解压器判断当前可发送反馈包数量是否达到预设值，若否，则返回上一步，否则执行反馈包发送步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述解压器选择待发送的反馈包中优先级最高的反馈包的步骤包括所述解压器判断是否存在待发送的STATIC_NACK反馈包，若存在，则选择发送优先级最高的STATIC_NACK反馈包，否则执行下一步；所述解压器判断是否存在待发送的NACK反馈包，若存在，则选择发送优先级最高的 NACK反馈包，否则执行下一步；所述解压器判断是否存在待发送的ACK反馈包，若存在，则选择发送优先级最高的ACK 反馈包，否则流程结束。
7.一种鲁棒性头压缩反馈管理装置，其特征在于，该装置包括优先级标记单元，用于标记新生成的反馈包的优先级，所述优先级包括类别优先级，其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之，ACK反馈包的类别优先级最低；可发送标记单元，用于标记当前待发送反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述优先级标记单元只保留每个包流的最后一个反馈包。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述优先级标记单元包括反馈包处理模块，用于判断该新生成的反馈包所属的包流是否存在待发送的遗留反馈包，并在判断存在时，删除所有遗留反馈包；优先级标记模块，用于标记该新生成的反馈包的类别优先级。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述优先级还包括用于表示同一类别优先级的反馈包发送顺序的发送优先级，所述优先级标记模块还用于标记该新生成的反馈包在所属的类别优先级的反馈包中的发送优先级。
11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述可发送标记单元包括可发送反馈包标记模块，用于在符合发送反馈包条件且当前可发送反馈包数量未达到预设值时，标记待发送的反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包； 反馈包数量判断模块，用于判断当前可发送反馈包数量是否达到预设值。
12.—种鲁棒性头压缩解压器，其特征在于，该解压器包括 状态判断单元，用于判断所述解压器当前的工作模式及反馈方式；反馈管理装置控制单元，用于在所述解压器的工作模式为双向模式，且使用捎带反馈或底层链路定时反馈方式时，启动所述反馈管理装置； 反馈包生成单元，用于生成反馈包； 如权利要求7至11中任一项所述的反馈管理装置；反馈包发送单元，用于在当前可发送反馈包数量达到预设值时，发送所有可发送反馈
全文摘要
本发明涉及一种鲁棒性头压缩反馈管理方法、装置及解压器，本发明方法中，解压器的工作模式为双向模式，且使用捎带反馈或底层链路定时反馈时，该方法包括优先级标记步骤，解压器标记新生成的反馈包的优先级，优先级包括类别优先级，其中，STATIC_NACK反馈包的类别优先级最高、NACK反馈包的类别优先级次之，ACK反馈包的类别优先级最低；待发送标记步骤，解压器标记当前待发送的反馈包中优先级最高的反馈包为可发送反馈包；反馈包发送步骤，解压器发送所有可发送反馈包。本发明方法、装置及解压器可以提高双向模式下的压缩效率。
文档编号H04L1/16GK102546100SQ201110434589
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者史学红, 吴勇, 董淑松 申请人:中兴通讯股份有限公司