專利名稱：用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議字頭壓縮初始化的方法和裝置的制作方法
遵從35U.S.CS.119(e)&37 C.F.R.S.1.78的優(yōu)先權(quán)聲明本非臨時的專利申請基于以Lila MADOUR和GhyslainPELLBETIER名義于2002年6月12日提交的、題為“一種IP字頭壓縮方法”、申請?zhí)枮?0/387,609的現(xiàn)有U.S.臨時專利申請要求優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議字頭壓縮初始化。
有關(guān)技術(shù)描述由于互聯(lián)網(wǎng)的巨大成功，使在各種類型的網(wǎng)絡鏈路上利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)成為一種挑戰(zhàn)性的任務。IP通常指的是很多分組交換協(xié)議，例如IPv4(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4)、IPv6(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6)、UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)、UDP-Lite、TCP(傳輸控制協(xié)議)、RTP(實時協(xié)議)等。一個IP分組通常由按順序封裝在一個或多個IP協(xié)議中的信息有效負荷組成?，F(xiàn)在參見附圖，其中

圖1表示由有效負荷110、RTP字頭140、UDP字頭130以及IPv4字頭120構(gòu)成的示范IP分組100。IP分組100被稱為IPv4/UDP/RTP分組。為了簡單起見，字頭120、130和140通常合稱為IP字頭150。應該理解的是其它各自具有不同字頭配置的IP協(xié)議集合以及子集合也可以用于構(gòu)成IP分組100以及IP字頭150。IP字頭150中的每個字頭120、130和140攜帶了有關(guān)IP分組100的特殊信息，該信息被分組100的信宿用于翻譯有效負荷110。IP字頭中攜帶的信息可以包括IP分組100的信源和信宿、各種服務質(zhì)量信息、順序號、檢查有效負荷完整性的校驗和信息等。IP的一個缺點是IP字頭比較大。在窄帶網(wǎng)絡鏈路、例如蜂窩鏈路上使用IP就不是一個簡單的任務。舉例而言，將IP協(xié)議用于普通的語音數(shù)據(jù)(例如使用IPv4/UPD/RTP或IPv6/UPD/RTP的語音IP或VoIP)可能意味著損失多達70％的給定網(wǎng)絡鏈路的帶寬容量。
術(shù)語字頭壓縮(HC)包括最小化IP字頭所用的必要帶寬的技術(shù)。通常在點到點網(wǎng)絡鏈路上逐跳地進行。一般而言，字頭壓縮技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)有超過十年的歷史。通常所用的幾種技術(shù)在如下文件中描述RFC 1144[[VJ]、RFC 2507[IPHC]以及RFC 2508[CRTP]，這里都引入作為參考。字頭壓縮利用了IP字頭的某些域在與給定分組流相關(guān)的一串分組中不改變(靜態(tài))、或者以很小或可預測的值改變的事實。字頭壓縮技術(shù)利用了這些特點，只在開始時發(fā)送靜態(tài)信息，變化的域發(fā)送它們的絕對值或逐分組的差別。完全隨機的信息必須沒有任何壓縮地發(fā)送。任何字頭壓縮技術(shù)的挑戰(zhàn)性任務是保證網(wǎng)絡鏈路兩端彼此一致。為了這個目的，一端的壓縮器與另一端的解壓縮器都利用了解壓縮環(huán)境。解壓縮環(huán)境的使用目的是保證IP字頭大小盡可能地小。為了達到這個目的，每端管理所有必要的信息，以便在壓縮器端從IP字頭中(完全地或部分地)去掉一些域，并在解壓縮端重建IP字頭。
因此字頭壓縮技術(shù)是使通過無線的VoIP(VoIPoW)這樣的服務成為線路交換語音經(jīng)濟可行的替代方式的重要環(huán)節(jié)。為了這個目的，互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(IETF)的魯棒字頭壓縮工作組(ROHC)已經(jīng)開發(fā)了一些字頭壓縮技術(shù)。這里引入?yún)⒖嫉腞FC 3095[ROHC]描述了一種可擴展的框架，可以為之定義各種網(wǎng)絡協(xié)議壓縮的簡檔。下面的例子以ROHC中定義的字頭壓縮技術(shù)為例。在這種情況下，壓縮器和解壓縮器的解壓縮環(huán)境都包含并維護與過去分組有關(guān)的信息，該信息用于壓縮和解壓縮隨后的分組。ROHC更精確地做出如下說明“壓縮器環(huán)境是它用于壓縮字頭的狀態(tài)。解壓縮器環(huán)境是它用于解壓縮字頭的狀態(tài)。當指向很清楚時，它們中的任一個或兩個的結(jié)合通常稱為“環(huán)境(context)”?！杯h(huán)境包含來自分組流中前面字頭的有關(guān)信息，例如靜態(tài)域以及解壓縮的可能參考值。此外，描述分組流[stream或flow]的附加信息也是環(huán)境的一部分，例如有關(guān)IP標識符域如何改變的信息以及典型的分組之間順序號或時間標簽的增加。
為了正確工作，每種字頭壓縮技術(shù)需要一個初始化階段，壓縮器和解壓縮器在其間建立它們各自的解壓縮環(huán)境。這個階段通常稱為環(huán)境初始化階段。通常要求壓縮器用低壓縮狀態(tài)開始。開始，發(fā)送的分組包含初始化至少是靜態(tài)及可能是動態(tài)部分的解壓縮環(huán)境所必需的信息。然后，在出現(xiàn)較高壓縮率的過渡之前，壓縮器必需具有足夠的置信度認為解壓縮器具有正確的環(huán)境。這種置信度可以用從解壓縮器到壓縮器的顯式反饋來實現(xiàn)，或者通過在足夠大的時間段內(nèi)重復發(fā)送多個環(huán)境初始化分組。使用顯式反饋至少要求一個往返時間(RTT)周期才能建立置信度。使用預定數(shù)目的分組可以在短于一個RTT周期內(nèi)建立置信度，但是不能絕對保證解壓縮器具有正確的環(huán)境，而是樂觀地期望以高百分比的幾率成功。在給定鏈路上實現(xiàn)的最大壓縮率很大程度上依賴于所使用的字頭壓縮技術(shù)。但是，達到給定壓縮技術(shù)的最大壓縮率需要幾個置信/過渡階段。
目前的解決方案在很短時間段內(nèi)必須達到高壓縮比情況下會引起問題。盡管環(huán)境初始化階段是保證較高壓縮效率得以實現(xiàn)所必須的，但是這就意味著在一定延遲時間內(nèi)壓縮效率遠低于最佳。在很窄帶寬無線鏈路上的VoIP流的例子中，在達到最佳壓縮效率之前這種延遲會影響所感覺的語音質(zhì)量。盡管對恒定流的影響是最小的并隱藏到了流的第一個分組，但是對不太連續(xù)的流的影響更大而且必須減小。
可以理解，需要一種快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議字頭壓縮初始化技術(shù)。本發(fā)明提供這樣一種技術(shù)。
發(fā)明概述本發(fā)明的第一目的涉及IP網(wǎng)絡中互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭解壓縮節(jié)點，以便進行快速的IP字頭壓縮初始化。解壓縮節(jié)點包括能夠管理到至少另一個節(jié)點的至少一條網(wǎng)絡鏈路并參與建立IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間會話的通信模塊。解壓縮節(jié)點還包括能夠在完成IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間會話建立之前初始化至少一部分解壓縮環(huán)境的解壓縮環(huán)境初始化模塊。解壓縮節(jié)點還包括能夠使用解壓縮環(huán)境對與至少另一個節(jié)點交換的應用有關(guān)的IP分組解壓縮的應用模塊。
在本發(fā)明的一個可選實施例中，解壓縮器節(jié)點還可以包括IP字頭管理器，能夠從會話建立過程中使用的至少一個IP分組中提取信息。在這種情況下，IP字頭管理器甚至還能夠從多個這樣的至少一個IP分組、或從構(gòu)成一個較大消息的多個這樣的至少一個IP分組的IP字頭中提取信息。
本發(fā)明的第二個目的面向一種IP網(wǎng)絡中快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化的方法。該方法包括在建立會話的IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間交換IP分組的第一步驟。然后該方法包括在至少兩個節(jié)點的第一個中、在完成會話建立之前初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的步驟，以及進一步對與至少兩個節(jié)點的第二個交換的應用有關(guān)的IP分組解壓縮的步驟。
在本發(fā)明的可選實施例中，在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間交換IP分組的步驟可能還包括在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點的第一個中從IP分組提取信息。此外，在會話建立完成之前初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的步驟可能還包括在會話建立完成之前使用所提取的信息初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分。
本發(fā)明的第三個目的面向互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭管理器，以便進行快速IP字頭壓縮初始化。字頭管理器包括IP字頭讀取器，能夠從IP字頭管理器發(fā)送的至少一個IP分組中提取信息并使用與IP字頭管理器關(guān)聯(lián)的至少一個解壓縮環(huán)境中的一個對至少一個IP分組的壓縮IP字頭解壓縮。字頭管理器還包括解壓縮環(huán)境管理器，能夠管理那一個解壓縮環(huán)境并使用來自IP字頭讀取器的提取信息初始化那一個解壓縮環(huán)境的至少一部分。字頭管理器還包括IP字頭構(gòu)造器，能夠使用那一個解壓縮環(huán)境構(gòu)造與各種IP協(xié)議一致的IP分組。
附圖的簡要描述對本發(fā)明更完整的理解可通過結(jié)合所附的圖參考如下詳細描述得到，其中圖1表示示范互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)分組的示意性表示；圖2是根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)快速IP字頭壓縮初始化機制的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡的示范信號流和節(jié)點操作圖；圖3是使用會話發(fā)起協(xié)議實現(xiàn)快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制的示范CDMA2000網(wǎng)絡的信號流和節(jié)點操作圖；圖4是為處理快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制而配備的壓縮器/解壓縮器節(jié)點的示范模塊表示；圖5是能夠?qū)崿F(xiàn)快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭管理器的示范模塊表示。
發(fā)明的詳細描述本發(fā)明目標是使壓縮器和解壓縮器更有效地執(zhí)行環(huán)境初始化階段。正如上面的概述，希望找到一種解決方案進一步優(yōu)化系統(tǒng)中字頭壓縮的效率，因此對應于最佳壓縮比的延遲必須最小化而且系統(tǒng)的帶寬很有限。所發(fā)明的機制之一是在環(huán)境初始化階段復用網(wǎng)絡鏈路兩端已知的信息。
解壓縮環(huán)境通常具有兩部分，靜態(tài)部分和動態(tài)部分。在給定的字頭解壓縮器使用這兩部分對所關(guān)聯(lián)的分組流中的IP字頭解壓縮之前，兩部分都需要初始化。靜態(tài)部分涉及的是有關(guān)分組流的壽命內(nèi)不改變的信息。類似地，動態(tài)部分涉及有關(guān)分組流的壽命內(nèi)可能改變的信息。動態(tài)部分中的改變通常是可預期的。處理分組流的每一端必須具有字頭解壓縮器以便對來自分組流的IP字頭解壓縮。解壓縮環(huán)境關(guān)聯(lián)于字頭解壓縮端的分組流。換句話說，每端的每個字頭解壓縮器具有與之關(guān)聯(lián)的解壓縮環(huán)境。
解決方案的第一實施例建議復用發(fā)送和接收端之間交換的一個或多個過去的IP分組流的一些信息。過去的IP分組流可以被字頭解壓縮器用于初始化它們各自的解壓縮環(huán)境。這種機制利用了這樣的事實在延遲敏感的會話中，其它過程(例如網(wǎng)絡注冊、呼叫建立等)在發(fā)送第一個分組之前發(fā)生。特別感興趣的是應用以及系統(tǒng)可以確保字頭解壓縮器能夠本地地訪問IP字頭或過去IP分組流的有效負荷中包含的信息(即，不需要從網(wǎng)絡的遠端節(jié)點請求這類信息)。
圖2描述了實施本發(fā)明的快速IP字頭解壓縮初始化機制的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡200的典型示意表示。圖2表示了信源節(jié)點210、接入網(wǎng)關(guān)222、代理服務節(jié)點224以及信宿節(jié)點230。信源210和接入網(wǎng)關(guān)222通過壓縮鏈路225連接。在壓縮鏈路225上應該最小而且最好地使用壓縮IP字頭。接入網(wǎng)關(guān)222連接到代理服務節(jié)點224。接入網(wǎng)關(guān)222和代理服務節(jié)點224都處于單個域中，使它們能夠以高比特率交換信息。它們可以共處于單個網(wǎng)絡節(jié)點(未示出)中或通過支持IP的鏈路(未示出)連接。代理服務節(jié)點224再通過另一條支持IP的鏈路(未示出)連接到信宿230。在目前這個例子中，最初的分組流240a、240b和240c分別在信源210、接入網(wǎng)關(guān)222、代理服務節(jié)點224以及信宿230之間交換。最初的分組流240a、240b和240c可以用于各種目的。圖2表示了信源210和信宿230之間的三種最初分組流240a、240b和240c。但是應該理解到信源210和信宿230之間可以出現(xiàn)最初分組流的任意組合。例如，信源210和信宿230之間可以只使用最初分組流240a和240b或者只用單個的最初分組流(未示出)。最初分組流240a、240b和240c的例子包括信源210和信宿230之間以前的壓縮分組流(例如以前的VoIP呼叫)、建立會話(例如SIP會話、一般的分組數(shù)據(jù)會話)的信令、業(yè)務流模板(TFT)的安裝、分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)初始化(或環(huán)境激活)、字頭消除初始化參數(shù)等。最初分組流240a、240b和240c可以傳輸各種類型的信息，但是應該總是至少由一個帶有關(guān)IP字頭(未示出)的IP分組(未示出)組成。所用的IP字頭依賴于所用的特定IP協(xié)議。接入網(wǎng)關(guān)222處于最初分組流240a和240b的路徑上。因此接入網(wǎng)關(guān)220可以入棧存儲來自最初分組流240a和240b的IP字頭或有效負荷中包含的信息。信源210也可入棧存儲最初分組流240a中包含的信息。入棧的信息可以在本機制中隨后用于解壓縮環(huán)境初始化。其中包括有關(guān)解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的信息，例如信源210和信宿230的IP地址、所用的協(xié)議、端口號、服務質(zhì)量(QoS)、服務類型(ToS)等。
最初分組流240a、240b和240c之后，信源210和信宿230之間的會話將按計劃建立，但是建立還沒有完成。信源210、接入網(wǎng)關(guān)222、代理服務節(jié)點224以及信宿230都參與會話的建立。在圖2所示的例子中，會話的建立在最初分組流240a、240b和240c中啟動。在此刻，接入網(wǎng)關(guān)222具有初始化將用于信源210和信宿230之間會話的它的解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分(步驟244)所必需的信息。初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的步驟224可選地由信源210發(fā)往接入網(wǎng)關(guān)222的環(huán)境初始化消息242所觸發(fā)。為了執(zhí)行步驟244，接入網(wǎng)關(guān)222可以使用來自最初分組流240a和240b的IP字頭或有效負荷的入棧信息。如果入棧信息不充分，接入網(wǎng)關(guān)222和信源210可以彼此聯(lián)系(未示出)以便完成靜態(tài)部分的初始化。此外，接入網(wǎng)關(guān)222可以為此聯(lián)系IP網(wǎng)絡200中的其它節(jié)點(未示出)。例如，接入網(wǎng)關(guān)222可以通過聯(lián)系代理服務節(jié)點224來完成它的解壓縮環(huán)境的靜態(tài)部分。
當信源210和信宿230之間的會話建立246之后，信源210和信宿230可以開始發(fā)送與會話有關(guān)的有效負荷信息。圖2表示信宿通過接入網(wǎng)關(guān)222向信源210發(fā)送與會話有關(guān)的第一IP分組248的例子。當?shù)谝籌P分組250到達接入網(wǎng)關(guān)222時，信源210解壓縮環(huán)境的兩個部分都可以初始化。為了這個目的接入網(wǎng)關(guān)222向信源210發(fā)送帶有有關(guān)信息的環(huán)境初始化消息252。信源210則執(zhí)行初始化它的解壓縮環(huán)境的步驟254。為了執(zhí)行步驟254，信源210可以使用來自最初分組流240a的IP字頭或有效負荷的入棧信息。如果入棧信息不充分，網(wǎng)關(guān)222和信源210可以彼此聯(lián)系(未示出)以便完成靜態(tài)和動態(tài)部分的初始化。分組250、消息252以及步驟254在圖2中表示為一系列事件256。
當會話建立246之后，MS準備好發(fā)送會話的第一個IP分組(步驟256)。在這個第一IP分組之前，MS210向接入網(wǎng)關(guān)222發(fā)送環(huán)境初始化消息258，觸發(fā)初始化解壓縮環(huán)境動態(tài)部分的步驟260。接入網(wǎng)關(guān)222通過使用環(huán)境初始化消息258中包含的信息執(zhí)行步驟260。接入網(wǎng)關(guān)222和信源210可以進一步彼此聯(lián)系(未示出)以便完成動態(tài)部分的初始化。步驟256、消息258以及步驟260在圖2中表示為一系列事件262。事件256系列和事件262系列被示為彼此相接。但是系列256和262是獨立的，可以在會話建立246之后任何時刻出現(xiàn)。
當完成初始化解壓縮環(huán)境的步驟244、254和260時，信源210和接入網(wǎng)關(guān)222可以開始在彼此之間交換帶有壓縮IP字頭的分組流264，因此使用它們各自的解壓縮環(huán)境對其中的IP分組解壓縮。應該理解的是信源210向信宿230發(fā)出的IP分組(未示出)在信源210處壓縮，在帶有壓縮IP字頭的分組流264中發(fā)送，在接入網(wǎng)關(guān)222使用接入網(wǎng)關(guān)222的解壓縮環(huán)境解壓縮并在分組流266中發(fā)往信宿230。類似地，信宿230發(fā)往信源210的IP分組(未示出)在分組流266中發(fā)送，在接入網(wǎng)關(guān)222中壓縮并在帶有壓縮IP字頭的分組流264中發(fā)出。當收到信宿230發(fā)出的IP分組時，信源210可以使用它的解壓縮環(huán)境對該IP分組解壓縮，但是根據(jù)IP分組的內(nèi)容不同這一步可能不必要。
圖2表示了接入網(wǎng)關(guān)222和代理服務節(jié)點224。在更特殊的例子中，它們可能分別被納入分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)或網(wǎng)關(guān)通用分組無線服務(GPRS)支持節(jié)點(GGSN)以及SIP代理或代理-呼叫狀態(tài)控制功能(P-CSCF)中。此外，圖2只表示了一條壓縮鏈路225。但是應該理解的是多種網(wǎng)絡配置都可以連接信源210和接入網(wǎng)關(guān)222，并不背離本發(fā)明的精神。例如，信源210可以通過空中接口連接到基站(未示出)，基站通過地面連接進一步連接到接入網(wǎng)關(guān)222。在同一條通道中，多個節(jié)點(未示出)可以處于接入網(wǎng)關(guān)222和信宿230之間的路徑中，只要分組流266可以在其中找到路由。
這里特別參考使用CDMA2000標準的電信網(wǎng)中的會話發(fā)起協(xié)議(SIP)描述解決方案的第二個實施例。CDMA2000標準也稱為IMT-CDMA多載波或IS-95。它是國際電聯(lián)(ITU)開發(fā)的IMT-2000標準的碼分多址(CDMA)版本。SIP是互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(IETF)在這里引入?yún)⒖嫉恼埱笤u估(RFC)號為2543和3252的[RFC 2543]和[RFC 3252]中定義的。它在各種類型的電信網(wǎng)絡中用于在初級和次級節(jié)點之間建立會話。SIP規(guī)定了網(wǎng)絡內(nèi)交換的管理會話的請求及響應(例如，INVITE是開始一個新會話，OK是接受邀請進入新會話)。SIP還通過一系列會話描述協(xié)議(SDP)參數(shù)規(guī)定會話的特征。用SIP規(guī)定的典型SDP參數(shù)包括會話中允許的媒體類型和格式以及會話信息，例如會話標識號、網(wǎng)絡類型、地址類型和各種地址單元。每個SDP參數(shù)的值根據(jù)會話將要處理的業(yè)務流類型而改變。因此，重要的是參與會話的所有中間節(jié)點在會話中所使用的SDP參數(shù)上達成一致。在本例子的情況下，參與會話的中間節(jié)點是指會話的所有終端之間路徑上的所有網(wǎng)絡單元。
圖3是使用SIP實施快速IP字頭壓縮初始化機制的示范CDMA2000網(wǎng)絡300的信號流以及節(jié)點操作圖。圖3表示移動站(MS)310通過無線接入網(wǎng)(RAN)312連接到分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)314。圖3還表示了SIP代理318和通信節(jié)點(CN)320。RAN 312將MS 310與PDSN 314接口。PDSN 314管理MS 310到網(wǎng)絡300的連接。SIP代理318監(jiān)控網(wǎng)絡300中所有SIP有關(guān)的交換。它使會話在MS 310和處于網(wǎng)絡300內(nèi)的CN 320之間打開。雖然CN 320被表示在網(wǎng)絡300中，但是它可以處于遠端網(wǎng)絡(未示出)中而不影響本發(fā)明的宗旨。
第一步，MS 310與PDSN 314建立點對點協(xié)議(PPP)會話322。當建立PPP會話322時，MS 310被指定了一個主服務場景，為MS 310提供通信信道以便發(fā)送和接收控制消息及用戶數(shù)據(jù)。CDMA2000中的主服務示例已知是SO33。SO33主服務示例允許MS 310向PDSN 314使用無線鏈路協(xié)議(RLP)。例如RLP用于CDMA2000業(yè)務信道，支持CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務。RLP負責檢測接收錯誤的幀并進行重發(fā)。MS 310在建立PPP會話322過程中也向PDSN 314指示它的字頭壓縮能力(例如，ROHC、LLAROHC、VJHC)。
然后PDSN 314可以確認MS 310的資格，然后再進行進一步的處理，但是這方面超出了本發(fā)明的范圍。
為了打開與CN 320的SIP會話，MS 310向其發(fā)送SIP邀請消息328。SIP邀請消息328包含從SIP代理318路由選擇到CN 320的所有必要信息。CN 320用SIP183會話進行消息330應答SIP邀請消息328。同樣，SIP183會話進行消息330包含從SIP代理318路由選擇到MS 310的所有必要信息。SIP183會話進行消息330還包含SIP會話過程中將要使用的SDP參數(shù)。在對SIP183會話進行消息330進行路由選擇時，PDSN 314可以初始化它的解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分(步驟322)。如果手頭的信息不夠充分，PDSN 314和MS 310可以彼此聯(lián)系以便完成解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的初始化。此外，PDSN314可以為了同樣的目的聯(lián)系網(wǎng)絡300中的其它節(jié)點(未示出)。例如，此時它可以聯(lián)系SIP代理318。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，PDSN314僅當所要求的信息在不使用IP字頭壓縮的任何其它節(jié)點中找不到時才聯(lián)系MS 310。
與發(fā)送SIP邀請消息328同時，MS 310也在CDMA2000網(wǎng)絡300中以恰當?shù)臉藴史绞脚cRAN 312確認它所需要的資源。同樣，所涉及的步驟和消息334-340超出了本發(fā)明的范圍。
當收到SIP183會話進行消息330時，MS 310發(fā)出一系列SIP有關(guān)的消息342、344、350-360，以便更新并維護與CN 320的SIP會話。與一系列SIP有關(guān)的消息同時，MS 310可以通過TFT信息單元(TFT IE)(消息346、348)與PDSN 314確認業(yè)務流模板的安裝。同樣，這種SIP有關(guān)消息以及TFT IE消息的內(nèi)容不在本發(fā)明范圍之內(nèi)，只作為示范過程而表示。
當完成SIP會話建立時，SIP會話的真正信息在MS 310和CN 320之間雙向交換。為此，在CN 320和PDSN 314之間交換傳統(tǒng)IP分組的分組流364。在這個階段，MS 310具有足夠信息初始化它的解壓縮環(huán)境(步驟362)。為此，MS 310使用已經(jīng)從PDSN 314接收的信息，例如SDP參數(shù)或TET IE。例如TFT IE包含與IP字頭的一些未改變部分有關(guān)的信息，它們則變成解壓縮環(huán)境的一部分。MS 310可以聯(lián)系PDSN 314或網(wǎng)絡300中的其它節(jié)點(未示出)以便完成步驟362。PDSN 314通過使用本地提供的信息進一步完成其解壓縮環(huán)境的動態(tài)部分(步驟363)。IP字頭壓縮分組流366在PDSN 314和MS 310之間進一步交換，因此引起SIP會話的開始。
圖3表示了一個示范CDMA2000網(wǎng)絡。因此應該理解的是，遵循標準的CDMA2000過程，其它節(jié)點可能會參與進來而且也會出現(xiàn)其它步驟，這并不背離本發(fā)明的精神。而且，某些消息交換的順序以及所執(zhí)行的步驟只是作為例子表示的，并不影響所發(fā)明的宗旨。此外，類似的過程可以很小的差別在其它網(wǎng)絡中使用，例如通用分組無線服務(GPRS)網(wǎng)絡，只是要建立分組數(shù)據(jù)會話。這種很小的差別可能包括使用不同的協(xié)議啟動會話(例如，H.323或GPRS特殊信令，而不是SIP)。類似地，圖3中所示的網(wǎng)絡單元310-320是按照CDMA2000命名的，也可以隨著網(wǎng)絡類型的改變而改變。同樣，在GPRS例子中，PDSN 314節(jié)點可以是網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)或服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)。
圖4是配備用于處理快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制的壓縮器/解壓縮器節(jié)點400的示范模塊表示。壓縮器/解壓縮器節(jié)點400具有通信模塊410、解壓縮環(huán)境初始化模塊420、IP字頭壓縮模塊430以及應用模塊440。壓縮器/解壓縮器節(jié)點400的通信模塊410能夠管理前面討論的網(wǎng)絡鏈路225。還能管理很大范圍的網(wǎng)絡協(xié)議，例如前面描述的IP協(xié)議或PPP會話。通信模塊還能夠參與IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間的會話建立。解壓縮環(huán)境初始化模塊420能夠管理解壓縮環(huán)境。解壓縮環(huán)境可以處于壓縮器/解壓縮器節(jié)點400中或次級壓縮器/解壓縮器節(jié)點(未示出)中。在這種情況下，解壓縮環(huán)境初始化模塊420將使用通信模塊410進行通信。IP字頭管理器430能夠翻譯并提取壓縮器/解壓縮器節(jié)點400發(fā)出或發(fā)送的IP分組的信息。IP字頭管理器430還能夠翻譯并提取來自一個或多個IP分組的IP字頭的信息。它還能夠翻譯并提取來自構(gòu)成較大消息的多個IP分組的信息。應用模塊440能夠管理各種利用快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制的應用。這種應用的例子包括、但不限于VoIP和VoIPoW。在典型例子中，快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制使用通信模塊410與相鄰節(jié)點交換信令消息以便建立SIP會話。所交換的信令消息由IP字頭管理器430翻譯。IP字頭管理器430則從中提取一些信息并將它們傳遞到解壓縮環(huán)境初始化模塊420。如果具備了所有必需的信息，解壓縮環(huán)境初始化模塊420就初始化解壓縮環(huán)境。如果沒有具備，解壓縮環(huán)境初始化模塊420可以通過通信模塊410聯(lián)系至少另一個節(jié)點，然后完成解壓縮環(huán)境的初始化。完成解壓縮環(huán)境初始化之后，應用模塊440可以利用它對從相鄰節(jié)點接收的或?qū)ぶ返较噜徆?jié)點的應用有關(guān)的分組解壓縮。
圖5是能夠進行快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制的IP字頭管理器500的示范模塊表示。IP字頭壓縮模塊500還包括IP字頭讀取器510、IP字頭構(gòu)造器520以及解壓縮環(huán)境管理器530。IP字頭讀取器510能夠翻譯并提取IP字頭管理器500發(fā)出或發(fā)送的IP分組中的信息。也能夠翻譯并提取一個或多個IP分組的IP字頭中的信息。IP字頭讀取器510還能夠翻譯并提取構(gòu)成一個較大消息的多個IP分組中的信息。IP字頭讀取器也能夠?qū)P分組的壓縮IP字頭解壓縮。IP字頭構(gòu)造器520能夠按照各種IP協(xié)議構(gòu)造IP分組。它能夠以壓縮或解壓縮的IP字頭構(gòu)造IP分組。解壓縮環(huán)境管理器530能夠管理與IP字頭管理器500有關(guān)的解壓縮環(huán)境。在典型例子中，快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化機制使用IP字頭讀取器510翻譯與信令消息有關(guān)的IP分組。IP字頭讀取器520則從中提取一些信息并將其傳遞到解壓縮環(huán)境管理器530。如果具備了所有必需的信息，解壓縮環(huán)境管理器530則初始化解壓縮環(huán)境。如果沒有，解壓縮環(huán)境管理器530可以聯(lián)系至少另一個節(jié)點，然后完成解壓縮環(huán)境的初始化。在完成解壓縮環(huán)境初始化之后，IP字頭構(gòu)造器和IP字頭讀取器可以利用它對從相鄰節(jié)點接收或?qū)ぶ返较噜徆?jié)點的應用有關(guān)的分組解壓縮。
本發(fā)明所發(fā)明的概念已經(jīng)特別參考很多示范實施例而描述。但是，應該理解的是這類實施例只是提供本發(fā)明所發(fā)明概念的很多有利應用的幾個例子。一般而言，在本發(fā)明說明書中所做的陳述不一定是限制本發(fā)明的各種權(quán)利要求方面中的任何一個。此外，一些陳述可能適用于一些發(fā)明特性，但不能適用于另一些。在附圖中，相像或類似的單元在幾個視圖中用相同的參考號表示，所描繪的各個單元并不一定是按照比例尺畫的。
權(quán)利要求
1.在IP網(wǎng)絡中用于快速IP字頭壓縮初始化的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭解壓縮器節(jié)點包括—通信模塊，能夠—管理到至少另一個節(jié)點的至少一個網(wǎng)絡；以及—參與IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間的會話建立；—解壓縮環(huán)境初始化模塊，能夠在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間的會話建立完成之前，初始化解壓縮環(huán)境的至少一部分；以及—應用模塊，能夠使用解壓縮環(huán)境對與至少另一個節(jié)點交換的應用有關(guān)的IP分組解壓縮。
2.權(quán)利要求1的解壓縮器節(jié)點還包括IP字頭管理器，能夠從會話建立過程中所用的至少一個IP分組中提取信息。
3.權(quán)利要求2的解壓縮器節(jié)點，其特征在于IP字頭管理器還能夠從多個這樣的至少一個IP分組的IP字頭中提取信息。
4.權(quán)利要求2的解壓縮器節(jié)點，其特征在于IP字頭管理器還能夠從構(gòu)成較大消息的多個這樣的至少一個IP分組中提取信息。
5.權(quán)利要求2的解壓縮器節(jié)點，其特征在于IP字頭管理器還能夠從與會話發(fā)起協(xié)議(SIP)、業(yè)務流模板(TFT)、分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)初始化、PDP環(huán)境激活以及字頭消除初始化中至少一個所關(guān)聯(lián)的至少一條消息中提取信息。
6.權(quán)利要求1的解壓縮器節(jié)點，其特征在于解壓縮環(huán)境初始化模塊還能夠在解壓縮環(huán)境的至少一部分初始化完成之前，聯(lián)系至少另一個相鄰節(jié)點。
7.權(quán)利要求1的解壓縮器節(jié)點，其特征在于解壓縮環(huán)境的至少一部分是它的靜態(tài)部分。
8.權(quán)利要求1的解壓縮器節(jié)點，其特征在于解壓縮器節(jié)點是會話的至少兩個節(jié)點中的一個。
9.權(quán)利要求1的解壓縮器節(jié)點，其特征在于解壓縮器節(jié)點與移動站(MS)在一起。
10.權(quán)利要求1的解壓縮器節(jié)點，其特征在于解壓縮器節(jié)點與分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)在一起。
11.一種在IP網(wǎng)絡中用于快速互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭壓縮初始化的方法，該方法包括如下步驟—在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間交換IP分組，以便建立其間的會話；—在至少兩個節(jié)點的第一個上，在會話建立完成之前初始化解壓縮環(huán)境的靜態(tài)部分；以及—使用解壓縮環(huán)境對與至少兩個節(jié)點中的第二個交換的應用有關(guān)的IP分組解壓縮。
12.權(quán)利要求11的方法，其特征在于在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間交換IP分組的步驟還包括—在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點的第一個上，從會話建立過程中所用的IP分組中提取信息。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于會話建立完成之前初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的步驟還包括，在完成會話建立之前使用提取的信息對解壓縮環(huán)境的靜態(tài)部分初始化。
14.權(quán)利要求11的方法，其特征在于會話建立完成之前，初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的步驟在分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)中執(zhí)行。
15.權(quán)利要求11的方法，其特征在于會話建立完成之前，初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的步驟在移動站(MS)中執(zhí)行。
16.權(quán)利要求11的方法，其特征在于會話建立完成之前，初始化解壓縮環(huán)境靜態(tài)部分的步驟還包括，在完成解壓縮環(huán)境初始化之前與IP網(wǎng)絡的至少另一個節(jié)點通信。
17.用于快速IP字頭壓縮初始化的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭管理器，包括—IP字頭讀取器，能夠—從IP字頭管理器發(fā)送的至少一個IP分組中提取信息；以及—使用與IP字頭管理器關(guān)聯(lián)的至少一個解壓縮環(huán)境中的一個對至少一個IP分組的壓縮IP字頭解壓縮；—解壓縮環(huán)境管理器，能夠—管理一個解壓縮環(huán)境；以及—使用來自IP字頭讀取器的提取信息初始化一個解壓縮環(huán)境的至少一部分；以及—IP字頭構(gòu)造器，能夠使用一個解壓縮環(huán)境構(gòu)造遵循各種IP協(xié)議的IP分組。
18.權(quán)利要求17的IP字頭管理器，其特征在于IP字頭讀取器還能夠從多個這樣的至少一個IP分組的IP字頭中提取信息。
19.權(quán)利要求17的IP字頭管理器，其特征在于IP字頭讀取器還能夠從構(gòu)成較大消息的多個這樣的至少一個IP分組中提取信息。
20.權(quán)利要求17的IP字頭管理器，其特征在于解壓縮環(huán)境管理器還能夠與至少一個相鄰節(jié)點通信，以便完成與IP字頭管理器關(guān)聯(lián)的解壓縮環(huán)境的初始化。
全文摘要
這里提供的是一種IP網(wǎng)絡內(nèi)進行快速IP字頭壓縮初始化的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)字頭解壓縮節(jié)點、一種方法及IP字頭管理器。發(fā)明解釋了如何在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間交換IP分組以便建立其間的會話、在完成會話建立之前如何在至少兩個節(jié)點中的第一個上初始化解壓縮環(huán)境的靜態(tài)部分、以及如何解壓縮與至少兩個節(jié)點中第二個交換的應用有關(guān)的IP分組。在本發(fā)明可選的一個實施例中，進一步解釋了在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點之間交換IP分組如何進一步包括在IP網(wǎng)絡的至少兩個節(jié)點中的第一個上從IP分組中提取信息。
文檔編號H04L29/06GK1659848SQ03813717
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月12日
發(fā)明者G·佩爾捷, L·馬杜爾 申請人:艾利森電話股份有限公司