[发明专利]分组通信的自适应头标压缩

说明书

发明领域

本发明一般涉及分组信道通信，以及更具体而言，涉及分组信道通信中使用的头标压缩技术。

发明背景

术语头标压缩(HC)是指在点到点链路上基于每一跳将分组头标中承载信息所必需的带宽最小化的技术。头标压缩通常由仅在开始发送静态信息来实现。然后半静态信息靠仅发送相对先前头标的变化进行传递。偶尔发送一个完整的(未压缩的)头标以更新头标压缩单元的数据库。完全随机的信息则不经压缩就被发送。因此，头标压缩通常以状态机实现。

由于HC算法传统上基于每跳使用，因此有可能依赖当前链路的特性在每跳上使用不同的HC算法。这就为基于每跳来最优化在时域内具有静态特性(如相对恒定差错率)的链路的性能提供了可能性。然而，传统的HC算法不考虑当前使用链路上的质量或差错在时间上的变化，也不考虑链路之间的变化。

因此，如果将传统HC算法应用于质量或差错随时间变化的链路上，如传统的无线链路，那么这可能由于过低的鲁棒性而导致低吞吐量，或者由于过高的鲁棒性而导致带宽浪费。

此外，传统HC算法独立于所有其他链路来考虑每条链路。尽管这种模型对于使用某一信道而不影响其他相似信道的有线信道是合适的，但它不适合处理无线信道。某一无线信道的使用在干扰方面会影响其他无线信道的使用者。

考虑到前面所叙述的情况，期望在没有现有技术的上述缺点的情况下提供分组通信中的头标压缩。

依照本发明的HC算法能适应链路的质量变化和系统负载的变化。通过与传输数据的链路的交互作用可做到这一点。理想情况下，可以相对系统负载而最优化压缩级别，而鲁棒性数量能相对链路质量被最优化。本发明提供了一种使用适量带宽以足够质量传输所期望信息的方法。

附图简述

图1概念性地说明了依照本发明与无线网络交互作用的头标压缩算法的操作。

图2以图解的方式说明了一个能随本发明一起使用的分组的格式。

图3以图表的方式说明了依照本发明的链路质量和与分组相关的前向纠错数量之间的一种典型关系。

图3A以图表的方式说明了依照本发明的链路质量和与分组头标相关的头标压缩量之间的一种典型关系。

图4以图表的方式说明了依照本发明的系统负载和含在分组头标中并与纠错比特相关的信息组合数量的平均值之间的一种典型关系。

图4A以图表的方式说明了依照本发明的系统负载和与分组头标相关的头标压缩量之间的一种典型关系。

图5举例说明了依照本发明的典型自适应头标压缩和自适应鲁棒性操作。

图6以图解的方式说明了依照本发明将两个净荷组合到一带有单个压缩头标的单个较长分组中以便增大头标压缩级。

图7说明了能被执行以便实现图6所述的净荷组合的典型操作。

图8针对信道自适应语音编解码器和源自适应语音编解码器，以图表的方式说明了依照本发明的语音编解码器比特率和应用于分组的前向纠错数量之间的一种典型关系。

图9说明了能用来实现图8关系的典型操作。

图9A说明了关于图9操作的另一种可选的典型操作。

图10说明了依照本发明的无线通信站的一个典型实施方案的相关部分。

详述

本发明认为对于无线系统，如果与正使用头标压缩算法的链路交互作用，则头标压缩方案在吞吐量和整个系统容量方面可能更有效。例如假定所涉及的链路位于无线接入网络中。那么头标压缩方案对于无线信道质量中的变化将是鲁棒的，同时也避免了不必要的头标压缩，如在低负载情况下。

鲁棒性(针对头标、净荷或双方)可通过以下方式改变，例如：使用不同的前向纠错(FEC)级别，使用不同的交织方案，或者使用不同的传输功率量。鲁棒性的数量可基于错误分组传输概率和/或基于所经历的链路质量。头标压缩的级别(或数量)可通过以下方式改变，例如：(1)对每个压缩头标使用恒定压缩量，但改变完整头标传输间的时间间隔；(2)单独考虑每个头标的压缩，对每个头标使用各自期望的压缩量；或者(3)将(1)和(2)相结合。压缩级别可基于一个或更多个系统负载、经历的链路质量，以及鲁棒性的数量，这些将在下面更详细地描述。依照本发明的一个实施方案，无线接入网向HC算法提供传统的链路质量和系统负载信息。这如图1所示。