CN100505729C - 采用头压缩技术的实时ip分组的无线传输装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采用头压缩技术的实时IP分组的无线传输装置和方法。在本发明中，通过在现有的PDCP实体中加入一个无线链路适配单元可以对RTP分组的压缩头部的大小适配成系统所需的长度种类。该方法包括：对RTP分组进行头压缩，从而得到具有多个不同的头压缩长度的头压缩RTP分组；预先配置系统所需的头压缩长度及长度种类；对所述头压缩RTP分组的多个不同的头压缩长度进行PDU大小适配，以符合系统所需的长度及长度种类。

Description

采用头压缩技术的实时IP分组的无线传输装置和方法
技术领域
本发明涉及通用移动通信系统(UMTS)中分组数据汇聚协议(PDCP)的有关技术，特别涉及一种有效传输采用头压缩技术的实时IP分组的方法和装置。
背景技术
通用移动通信系统(UMTS)是无线技术采用WCDMA的第三代移动通信系统，其标准化工作由第三代合作项目(3GPP)组织完成，到目前为止已发展四个版本，即Release 99，Release 4，Release 5和Release 6。在Release 5中，UMTS核心网在原有的电路交换(CS)域和分组交换(PS)域的基础上，引入了一个新的域，即IP多媒体子系统(IMS)域。
IMS域主要提供实时性要求较高的语音、音视频等的IP多媒体业务，根据3GPP规范TS26.236，IMS域会话类型IP多媒体业务的用户面传输协议采用了因特网工程技术组(IETF)定义的实时媒体传输协议：实时传输协议(RTP)和实时传输控制协议(RTCP)，如图1所示。RTP用于承载实时媒体编码数据，RTCP则用于周期性地传送媒体传输的质量参数等信息，RTP/RTCP运行在用户数据报协议(UDP)之上，其中RTP流使用偶数编号的UDP端口，其相应的RTCP则使用相临的奇数编号的UDP端口。关于RTP和RTCP的详细描述，可以参考IETF的文献RFC1889。
典型的RTP头长度为12字节，UDP头长度为8字节，IPv4头长度为20字节，IPv6头长度为40字节。因此，RTP/UDP/IPv4分组头长度为320比特，而RTP/UDP/IPv6分组头长度为480比特。而另一方面，RTP净荷(payload)的长度相比往往较小。如图1所示，RTP净荷由头部和媒体编码数据组成，以IMS域采用自适应多速率(AMR)语音编解码器的VoIP业务为例，其RTP净荷格式遵循IETF的标准RFC3267，根据采用的净荷格式的模式参数、AMR语音编解码速率等的不同，IMS域AMR语音RTP净荷的长度大约在14～34字节之间。显然，RTP/UDP/IP分组的头开销很大，直接在无线接口上传输将极大地降低信道效率，因此需要采用有效的头压缩算法来提高无线接口的传输效率。
在UMTS中采用了IETF标准RFC3095所规范的稳健头压缩(ROHC)算法来实现IMS域IP多媒体业务的RTP/RTCP分组的头压缩。ROHC是针对无线链路往返一周的时间(RTT)很长且误比特率较高等特点设计的有效的RTP/UDP/IP及UDP/IP(如RTCP等)头压缩算法。在ROHC中，定义了IR、FO和SO三种压缩效率不同的压缩状态，在IR状态，压缩端将分组头部的静态和/或动态字段发送到解压端，从而建立或更新压缩端和解压端之间的上下文(Context)；在SO状态，压缩端和解压端之间已经取得可靠的同步且前后分组头部的变化是完全可预测的，因此可以达到最高的压缩率；FO状态是压缩率介于IR和SO之间的压缩状态，在该状态下有少量的分组头部字段是不规则变化的，因此压缩率低于SO状态。另外，根据信道单向/双向的不同以及触发压缩状态迁移方式的不同，ROHC算法有U、O、R三种不同的工作模式，如图2所示，ROHC操作总是起始于U模式，之后根据反馈信息的不同转移到O模式或R模式。U工作模式不使用来自解压端的反馈信息，只是通过周期性的从高压缩率状态返回到低压缩率状态，来取得压缩端和解压端之间上下文的同步。O模式和R模式都需要使用来自解压端的反馈信息，从高压缩率状态返回到低压缩率状态都基于解压端的否定回答(NACK)，但是，在O工作模式，从低压缩率状态迁移到高压缩率状态的方式与U工作模式类似，即基于压缩端对解压端已取得有关上下文信息的乐观判断，而在R工作模式从低压缩率状态迁移到高压缩率状态仍基于解压端的反馈信息，即解压端的确认(ACK)回答。因此，R工作模式具有最高的可靠性，但因反馈信息增加的信道开销较其他两种模式稍大一些。
在ROH协议中，因工作模式和压缩状态的不同，从压缩端发送到解压端的经头压缩的分组有Packet Type 0(UO-0，R-0，R-0-CRC)、Packet Type 1(R模式：R-1，R-1-TS，R-1-ID)、Packet Type 1(UO模式：UO-1，UO-1-TS，UO-1-ID)、PacketType 2(UOR-2，UOR-2-TS，UOR-2-ID)等类型，从压缩端发送到解压端的用于初始化/更新上下文的分组有IR和IR-DYN两种类型，从解压端反馈回压缩端的分组有Feedback-1、Feedback-2等类型。即使是某一类型的分组，也有多种因素导致其长度不是确定的，如扩展字段、UDP的校验和字段、ROHC分段处理、背负反馈类型分组等。因此，经ROHC头压缩后的分组其头部大小是在从最小1个字节到略大于完全头长度的很宽范围内变化的，但绝大部分压缩头的长度都较小。
在图3所示的UMTS无线接入网(UTRAN)系统结构中，无线网络控制器(RNC)通过Iu接口与核心网相连，RNC之间则通过Iur接口相连，一个RNC则与一个或多个节点B(Node B)通过Iub接口相连。一个Node B包含一个或多个小区，小区是用户设备(UE)无线接入的基本单元，其中UE与UTRAN之间的无线接口为Uu接口。
在图4所示的UMTS无线接口协议结构中，位于底层的是物理层(PHY)。在控制平面，物理层之上分别是媒体接入控制层(MAC)、无线链路控制层(RLC)和无线资源控制(RRC)层。用户平面无线接口协议则由物理层、MAC层、RLC层和分组数据汇聚协议(PDCP)层构成，其中PDCP层仅用于PS域，它通过头压缩来提高无线传输的频谱利用率，为上层提供无线承载(RB)服务，物理层提供的信道为物理信道，MAC层与物理层之间的信道为传输信道，多个传输信道可以复用在同一个物理信道上，MAC层与RLC层之间的信道为逻辑信道，多个逻辑信道也可以经MAC层复用在同一个传输信道上。
根据3GPP的规范3GPP TS 25.212、3GPP TS 25.302等文献，每个传输信道伴随的传输格式指示(TFI)，对应了该传输信道传输格式集(TFS)中的一种传输格式，在每个传输时间间隔(TTI)，如图5所示，上层将按一定的传输格式组合(TFC)将各个传输信道的传输块(TB)传送到物理层，物理层将这些来自不同传输信道的TFI信息合并为传输格式组合指示(TFCI)，并在编码后在物理信道的TFCI字段上传输，接收端则通过解码该TFCI字段，从而能够正确接收各个传输信道。其中，不同传输信道传输格式组合(TFC)构成的集合称为传输格式组合(TFCS)，通常，由于TFCI编码位数的限制和可靠性的要求，TFCS不能太大，特别是当伴随有下行共享信道(DSCH)并采用硬分裂模式TFCI编码时，可用的TFCI编码位数只有5个比特，最大允许的TFCS大小不超过32。
在UMTS中，RLC协议为用户和控制数据提供分段和重传服务，针对不同的应用需求，RLC支持透明模式(TM)、非确认模式(UM)和确认模式(AM)三种工作方式，表1列出了RLC协议三种工作模式的功能。其中，TM模式RLC层不添加任何头部开销，适用于时延敏感的会话类型实时业务，其分段和重组功能要求SDU(服务数据单元)必须是PDU(协议数据单元)长度的整数倍。UM和AM模式具有级联、填充、分段和重组功能，因此不论SDU的长度如何变化，都能划分为固定长度的PDU以便于在无线信道上传输，相比之下，AM模式还支持自动重传请求(ARQ)功能，它以时延增加为代价提供低误码率的传输能力，因此AM模式主要用于传输非实时的分组类型业务，而UM模式主要用于时延比较敏感的流类型实时业务。
Figure C200380110503D00101
表1
根据3GPP的规范TS23.107，每个UMTS承载业务由无线接入承载(RAB)业务和核心网承载业务组成，而无线接入承载业务又由Iu承载业务和无线承载(RB)业务组成。在图6所示的PDCP层结构实例示意图中，每个PDCP实体60-62为上层提供一个无线承载(RB)，即一个RB对应一个PDCP实体，每个PDCP实体根据配置可以使用0、1或多种头压缩算法。在当前协议版本中只支持两种头压缩算法，即RFC 2507(IPHC)和RFC3095(ROHC)，其中IPHC主要用于基于TCP/IP等的非实时分组业务，ROHC则用于基于RTP/UDP/IP等的实时分组业务。PDCP层除了头压缩功能外，还具有SDU序号维护功能，以支持无损的源无线网络子系统(SRNS)重定位功能，但该功能要求使用AM模式RLC提供顺序传递功能，因而主要应用于非实时分组业务。PDCP协议在头压缩算法(IPHC、ROHC等)输出的头压缩分组基础上分别增加的0、1、3个字节，构成有三种PDCP层的PDU格式，即PDCP-No-Header PDU、PDCP Data PDU、PDCP SeqNum PDU，如图8所示，其中，PDCP SeqNum PDU具有序号字段，用于支持无损的SRNS重定位功能。
根据3GPP的TS23.228、TS23.207、TR21.877等文献，IMS域会话类型实时IP多媒体业务的应用级信令和媒体数据一般采用分离的UMTS承载通道，以保证应用级信令(例如SIP-会话发起协议)所需的服务质量(QoS)，不同类型的媒体数据流由于QoS需求差异较大，通常也采用分离的UMTS承载通道进行传输，同一类型的媒体数据流由RTP/UDP/IP和RTCP/UDP/IP两类分组构成，它们可以在分离的或者相同的UMTS承载通道进行传输。对于同一类型的媒体RTP/UDP/IP分组，可以如“TdocR2-001422，Status of the ROHC WG in IETF and Response toQuestions from RAN WG2”等3GPP文献所述，将RTP净荷和压缩的头部分别在不同的无线链路上传输，从而对压缩头部提供更好的保护。另外，对如AMR或AMR-WB(宽带AMR)等IMS业务，TR21.877还给出了一些可能的信令方式用于将包括RTP净荷头部、不同错误敏感性的媒体数据比特(如AMR语音中的A/B/C类比特)等在内的RTP净荷格式信息在业务呼叫建立等信令阶段传递给RNC，从而使对RTP净荷进一步运用非等错误保护(UDP)机制成为可能。
如前所述，对IMS域会话类型实时IP多媒体业务，PDCP层采用ROHC头压缩算法来提高无线接口的传输效率。但是，经ROHC头压缩后的分组(包括PDCP层增加的开销字节)，其头部大小在从最小1个字节到略大于完全头长度的很宽范围内变化。而另一方面，由于IMS域会话类型IP多媒体业务的实时性要求，只能采用TM或UM模式RLC，但是，由于以下原因，这两种RLC模式均难以有效地直接支持采用ROHC头压缩的实时性要求较高的PDCP层PDU的传输：
TM模式不支持填充功能而只能透明传输上层PDU，而来自上层的经ROHC头压缩后的分组头部大小在宽范围内是可变的，由此导致必须采用庞大的TFS以覆盖所有可能的分组头部大小，从而导致TFCI解码的可靠性下降以及物理层处理的复杂性；
UM模式虽然支持填充功能，但现有协议中没有明确的信令和方法动态控制UM模式下的级联、分段和重组功能，这样，必然导致时延的增加。并且，当采用将压缩头部与RTP净荷分开传输的UEP机制时，由于RTP净荷速率恒定而压缩头部速率可变，必然导致它们之间的同步问题。
发明内容
考虑到上述问题，提出了本发明。本发明的一个目的是提供一种能对经头压缩处理的RTP分组对应的PDCP层PDU的大小进行适配，从而将PDU大小的种类限定为便于物理层处理的情况的系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种能在发送端将压缩头部与RTP净荷分离到不同的RLC实体上同步传输并在接收端将分离的压缩头部与RTP净荷分离合并的系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种能在发送端基于RTP净荷格式信息将RTP分组分为错误敏感性不同的块，并分别将这些块在不同的RLC实体上同步传输，并在接收端将分离的数据块合并的系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种对RTCP进行调度以节约无线资源和带宽的系统和方法。
本发明的上述目的可由本发明的系统和方法来实现。
根据本发明的一个方面，提供一种对采用头压缩的实时IP分组进行无线传输的方法，包括：对RTP分组进行头压缩，从而得到具有多个不同的头压缩长度的头压缩RTP分组；预先配置系统所需的头压缩长度及长度种类；对所述头压缩RTP分组的多个不同的头压缩长度进行PDU大小适配，以符合系统所需的长度及长度种类。
根据本发明的另一个方面，提供一种对采用头压缩的实时IP分组进行无线传输的系统，包括：压缩单元，用于对RTP分组进行头压缩，从而得到具有多个不同的头压缩长度的头压缩RTP分组；配置单元，用于预先配置系统所需的头压缩长度及长度种类；无线链路适配单元，用于对所述头压缩RTP分组的多个不同的头压缩长度进行PDU大小适配，以符合系统所需的长度及长度种类。
本发明与现有技术的其中一个不同之处表现在，本发明在PDCP实体中加入了一个无线链路适配单元。它可以对进行了头压缩的RTP分组的压缩头部的大小进行适配，从而将压缩头部大小适配成若干种预定的长度，因而克服了现有技术中压缩头部大小在宽范围内变化的缺点。
根据本发明的又一个方面，提供一种对采用头压缩的实时IP分组进行发送的方法，包括：对RTP分组进行头压缩并标记压缩头部与RTP净荷；根据所述标记将所述压缩头部与RTP净荷分离，分别形成PDCP层PDU后映射到不同的RLC实体；发送所述分离的压缩头部与RTP净荷。
根据本发明的又一个方面，提供一种接收采用头压缩的实时IP分组的方法，其中在发送端所述头压缩分组的压缩头部与RTP净荷被分离，形成不同的PDCP层PDU并在不同的RLC实体上被发送，所述方法包括：从所述RLC实体的SDU中接收并取出压缩头部与RTP净荷；将取出的压缩头部与RTP净荷合并。
本发明还提供与前述发送和接收采用头压缩的实时IP分组的方法相对应的系统。
所述无线链路适配单元可将压缩头部与RTP净荷分离，对它们分别采用不同的错误保护机制，并能够实现同步传输。
根据本发明的一种优选实施方式，所述无线链路适配单元可进一步基于RTP净荷格式信息将RTP分组分为错误敏感性不同的块，以对不同的块应用不同的错误保护机制，并在不同的传输信道上对不同的块进行同步传输。
根据本发明的再一个方面，提供一种RTCP分组调度方法，包括：监视RTP分组对带宽的需求是否超过预定值；如果RTP分组对带宽的需求超过预定值且有RTCP分组要发送，则将RTCP分组缓存起来；持续监视RTP分组的带宽需求，在其低于预定值时，发送RTCP分组。
根据本发明的再一个方面，提供一种RTCP分组调度系统，包括：带宽监视装置，监视RTP分组对带宽的需求是否超过预定值；判断装置，判断是否RTP分组对带宽的需求超过预定值且有RTCP分组要发送；缓存装置，响应于判断装置的判断结果是RTP分组对带宽的需求超过预定值，将RTCP分组缓存起来；传送装置，响应于判断装置的判断结果是RTP分组对带宽的需求未超过预定值，发送RTCP分组。
由于RTCP分组的实时性要求比较低，其发送可以有适当延迟。因此，所述无线链路适配单元对RTCP分组的发送进行调度，使其不在RTP分组的传输需要大量无线资源的同时被发送，由此可以有效利用无线资源和带宽。
附图说明
图1示出IP多媒体业务的用户面传输协议；
图2示出ROHC算法的工作模式和压缩状态示意图；
图3示出UTRAN网络结构；
图4示出无线接口协议结构；
图5示出传输信道、传输块与传输格式组合示意图；
图6示出PDCP层结构的示例；
图7示出PDCP层PDU的格式；
图8示出根据本发明的一种PDCP实体结构的示意图；
图9示出根据本发明的无线链路适配单元的结构；
图10示出根据本发明对RTP分组压缩头部进行大小适配的方法的流程图；
图11示出根据本发明的一种新的PDCP层PDU格式；
图12示出根据本发明对RTP分组进行压缩头部与RTP净荷分离的过程的流程图；
图13示出根据本发明对RTP分组进行压缩头部与RTP净荷合并的过程的流程图；
图14示出根据本发明对RTP分组进行压缩头部与RTP净荷分离与合并的框图；
图15示出根据本发明对RTP净荷进行分块的过程的流程图；
图16示出根据本发明对RTP净荷的各数据块进行合并的过程的流程图；
图17示出根据本发明对RTP分组进行净荷分块与合并的框图；
图18示出根据本发明的RTCP调度方法的流程图；以及
图19示出根据本发明的RTCP调度系统的框图。
具体实施方式
以下参照附图说明根据本发明的优选实施方式。
首先参照图8，示出了根据本发明的PDCP实体结构80。根据本发明的PDCP实体结构80类似于如图6所示的传统PDCP实体60-62，但在其中中加入了一个无线链路适配单元81。该适配单元81位于头压缩单元82和RLC 83层之间。根据本发明，该无线链路适配单元81具有至少以下功能之一：
PDU大小适配功能；
压缩头部与RTP净荷分离与组合功能；
基于RTP净荷格式信息的RTP净荷分块与合并功能；
RTCP分组调度功能。
无线链路适配单元81的PDU大小适配功能通过根据系统需要将PDU大小适配为若干种固定的长度，从而保证TFCI解码及便于物理层处理。
此外，无线链路适配单元81能够将压缩头部与RTP净荷分离，以对压缩头部与RTP净荷进行不同的错误保护，并可以对分离的压缩头部与RTP净荷进行同步传输。并且，在将压缩头部分离出来后，优选地可对该压缩头部进行PDU大小适配。
此外，在RNC知道RTP净荷格式信息的前提下，无线链路适配单元81还可以将RTP净荷进一步分块，以对不同的数据块运用不同的错误保护，并可以对各块进行同步传输。并且，根据本发明的优选实施方式，还可以对包含压缩头部的数据块进行PDU大小适配。
另外，为了有效利用无线资源和带宽，无线链路适配单元81还可以调度RTCP分组的传输，从而在RTP分组压缩率高或者没有RTP分组传输的情况下传送RTCP分组，以避免带宽需求过大的情况出现。
继续参照图8，经过头压缩单元82进行了头压缩的RTP分组在无线链路适配单元81中进行PDU大小适配，或者进行压缩头部与RTP净荷的分离，或者进一步对净荷的分块操作后，映射到RLC实体上，以进行传输，其中，本发明优选地采用TM模式的RLC协议。
图9示出了根据本发明的无线链路适配单元82的一种示例构成，它包括PDU大小适配单元901，分离/合并单元902，分块/块合并单元903以及RTCP分组调度单元904。
应当指出，为了简明的目的，图8中只示出了一个PDCP实体80，但实际中存在任意多个PDCP实体。而且图8和图9都仅示出了与本发明实施相关的部件。另外，本发明使用压缩算法，只是为了对RTP分组头部进行某种压缩，但具体采用何种压缩方法及具体如何实现压缩与本发明的实施不相关。
图10表示了根据本发明的对RTP分组压缩头部进行大小适配的方法的流程图。首先，在步骤1010中，由头压缩单元82对RTP分组进行头压缩，并将头压缩后的大小可变的分组传递给无线链路适配单元的PDU大小适配单元901以进行大小适配。
应当指出，如果将压缩头部与RTP净荷分开传输以运用非等错误保护(UEP)机制，那么，由PDU大小适配单元901进行大小适配的则是压缩头部；或者如果RNC具有RTP净荷的格式信息并对RTP净荷的不同数据块运用UEP机制，那么，由PDU大小适配单元901进行大小适配的则是包含压缩头部的数据块，下文将对这两种情况进行详细描述。
接下来，在步骤1020中，PDU大小适配单元901将头压缩分组或压缩头部或包含压缩头部的数据块适配成几种预先配置的大小固定的长度。该预先配置的大小固定的长度以及长度的种类例如可由系统控制面通过PDCP控制接口进行配置，所述长度及长度的种类取决于系统本身的需要，典型地是传输效率和TFCI解码可靠性折衷的结果。典型地，当RLC层和MAC层均为透明传输时，该长度即为传输块的大小。对来自头压缩算法单元的头压缩分组或其压缩头部或包含压缩头部的数据块，应适配为小于但最接近的预先配置的PDU长度，不足的比特则进行填充。
为了支持上述PDU大小适配功能，本发明提出了一种新的PDCP层PDU格式，如图11所示。其中，字段“PID”(分组标识)的定义与当前协议相同，字段“PDU类型”在当前协议定义的基础上，增加一个新的值以指示本发明所提出的PDCP层PDU类型。具体地说，在当前协议中，“PDU类型”字段“000”表示PDCP Data PDU类型，“PDU类型”字段“001”表示PDCPSeqNum PDU类型，“PDU类型”字段“010～111”是保留值。根据本发明的一个实例，定义“PDU类型”字段新的值“010”表示本发明提出的图11所示PDU类型。字段“长度指示”(LengthIndicator)可以配置为占一个八位组(Octet)或两个八位组，该长度值为包括填充在内的整个PDCP层PDU的以八位组为单位的长度。另外“数据”字段为来自头压缩算法单元的头压缩分组，或压缩头部(当采用将压缩头部与RTP净荷分开传输的UEP机制时)，或包含压缩头部的数据块(当RNC具有RTP净荷的格式信息并对RTP净荷的不同数据块运用非等错误保护时)。
在接收端，通过查看所述PDU格式信息，即可正确还原出分组数据。
以下结合图12-14说明根据本发明的第二实施方式。
在第二实施方式中，采用了将压缩头部与RTP净荷分开传输的UEP机制。首先在步骤1210中，在发送端，由头压缩单元1401对RTP分组进行头压缩，然后将头压缩分组传递给无线链路适配单元的分离单元1402。同时头压缩单元1401还负责标记每个头压缩分组的压缩头部与RTP净荷。在步骤1220中，分离单元1402根据头压缩单元1401所做的压缩头部与RTP净荷标记将来自头压缩算法单元的RTP分组分离为压缩头部与RTP净荷，并分别形成PDCP层的PDU后映射到两个不同的TM模式RLC实体。
根据本发明的一种优选实施方式，这时可以对RTP分组的分离出来的压缩头部应用上述PDU大小适配功能，而RTP净荷不应用上述PDU大小适配功能。
在步骤1230中，由传输单元1403发送所述映射到不同的RLC实体的PDU。根据本发明的一种优选实施方式，所述发送在同一传输时间间隔上进行。为了保证压缩头部与RTP净荷对应传输信道的同步传输，在下行方向UTRAN内部Iur/Iub接口的用户面帧协议(FP)中，将压缩头部与RTP净荷对应的传输信道配置为“并列的专用传输信道”(Coordinated DCH)。根据本发明的另一种实施方式，也可不采用同步传输方式来发送，例如，通过对各PDU增加序号等标识符，接收方同样可以知道哪些PDU属于同一个RTP分组，从而进行正确的合并。
与此对应地，在接收端的过程如图13所示。
其中，在步骤1310中，当采用同步传输方式时，接收端的接收及提取装置1404从来自前述两个TM模式RLC实体的SDU单元中，分别取出压缩头部和与之对应的RTP净荷。然后，在步骤1320中，一个对应的无线链路适配单元的合并单元1405将所取出的压缩头部和与之对应的RTP净荷合并成为完整的RTP头压缩分组，以输入到对应的头压缩算法单元1406中。如果采用异步传输方式，则接收端通过各PDU的标识符完成合并操作。
下面参照图15-17说明根据本发明的第三实施方式。
第三实施方式涉及这样一种情况，即RNC通过适当的信令方式获得了包括RTP净荷头部、不同错误敏感性的媒体数据比特等在内的RTP净荷的格式信息，从而对RTP净荷的不同数据块运用非等错误保护。在步骤1510中，在发送端，由头压缩单元1701对RTP分组进行头压缩形成头压缩分组，并将所述头压缩分组传递给无线链路适配单元。在步骤1520，由无线链路适配单元的分离单元1402和分块单元1702协同工作，首先按照第二实施方式将压缩头部与RTP净荷分离，再由分块单元1702利用RTP净荷的格式信息，将来自头压缩算法单元的RTP分组分为错误敏感性不同的块，分别形成PDCP层PDU后映射到不同的TM模式RLC实体。
根据本发明的一种优选实施方式，可对如上所述获得的RTP分组的压缩头部或者包含压缩头部的数据块，应用上述PDU大小适配功能，而对其它不包含压缩头部的数据块不应用上述PDU大小适配功能。以IMS域速率为12.2kbps的AMR业务为例，头压缩RTP分组可以分为压缩头部、RTP净荷头部、A类比特、B类比特和C类比特，或者也可以将RP净荷头部和A类比特合并成同一数据块，或者也可以将压缩头部、RTP净荷头部和A类比特合并成同一数据块进行传输。
在步骤1530中，由传输单元1703发送各块对应的PDU。根据本发明的一种优选方式，所述发送在同一传输时间间隔上进行。同样，在下行方向UTRAN内部Iur/Iub接口的用户面帧协议(FP)中，将压缩头部与RTP净荷对应的传输信道配置为“CoordinatedDCHs”(并列的专用传输信道)，从而保证压缩头部与RTP净荷对应传输信道的同步传输。根据本发明的另一种实施方式，也可不采用同步传输方式来发送，例如，通过对各PDU增加序号等标识符，接收方同样可以知道哪些PDU属于同一个RTP分组，从而进行正确的合并。
与此对应地，在接收端的过程如图16所示。
在步骤1610中，当采用同步传输方式时，在接收端的接收及提取单元1704从来自上述各TM模式RLC实体的SDU单元中，分别取出该RTP分组的各个数据块。然后，在步骤1620，由对应的无线链路适配单元的合并单元1405和块合并单元1705协同工作，以合并得到完整的RTP头压缩分组，并输入到对应的头压缩算法单元1706。如果采用异步传输方式，则接收端通过识别各PDU的标识符进行合并。
以下参照图18-19描述根据本发明的第四实施方式。
本发明认识到，当同一类型媒体数据流的RTP/UDP/IP和RTCP/UDP/IP分组在同一的UMTS承载通道上传输时，通过对RTCP分组发送时间的调度，可以减小对无线信道带宽的瞬时峰值需求，从而有利于无线资源和带宽的有效利用。以下将以ROHC头压缩算法为例进行具体说明。但是本领域技术人员可以理解，本发明使用压缩算法，只是为了对RTP分组头部进行某种压缩，但具体采用何种压缩方法及具体如何实现压缩与本发明的实施不相关。因此，本发明不局限于ROHC头压缩算法，而是可以适用于任何适当的头压缩算法。
对于ROHC头压缩算法，当压缩端向解压端发送IR或IR-DYN类型分组时，RTP分组头很大甚至超过未压缩的分组头部。这时，如果在相同时刻有RTCP分组需要同时发送，则需要远大于通常情况下的无线信道带宽，这为无线带宽和无线资源的分配带来了很大的困难，由于RTCP分组的实时性要求较低，因此，根据本发明，通过无线链路适配功能单元的RTCP分组调度功能，在此情况下将RTCP分组缓存起来，在压缩端和解压端的上下文取得同步从而分组头部获得较高的压缩率后，再发送RTCP分组。另外，由于RTCP分组发送频率往往很低，而语音业务的激活因子一般在0.4～0.6左右，具有较频繁的寂静期，因此对AMR或AMR-WB业务，RTCP分组调度功能还可以进一步对RTCP分组进行调度，使之在语音静默期发送，从而有利于无线资源和带宽的有效利用，该原则也适用于其它激活因子较小的IMS域实时IP多媒体业务。
图18示出了根据本发明第四实施方式的流程图。在第四实施方式中，首先，在步骤1810中，无线链路适配单元的RTCP分组调度单元1900的一个监视装置1901监视RTP分组对带宽的需求。在步骤1820中，由一个判断单元1902判断RTP带宽需求是否高于某个预定值，同时又有RTCP分组需要传输。应当指出，所述预定值是系统根据其需要确定的。如果判断结果为“是”，则处理进入步骤1830，将所述RTCP分组缓存在缓存单元1903中。这时，处理过程返回步骤1810继续监视RTP分组对带宽的需求。如果在步骤1820判定RTP分组对带宽的需要不高于预定值，并且这时有RTCP分组需要传输时，则处理进入步骤1840，由传送单元1904对RTCP分组进行传输。
以上结合本发明的优选实施方式对本发明进行了描述。但是，本领域技术人员知道，这里的描述只是为了阐述本发明的原理，不应当理解为对本发明的任何限制。例如，尽管本发明的优选实施方式使用了TM模式的RLC协议，但是，在UM模式的RLC协议的情况下，本发明的压缩头部与RTP净荷分离功能、基于RTP净荷格式信息对RTP净荷进行分块的功能以及RTCP分组调度功能同样适用。
此外，结合WCDMA系统对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本领域技术人员应当理解，本发明不仅适用于WCDMA系统，其原理还适用于IS-95，cdma2000及TD-SCDMA等系统。
本发明可以采用软件、硬件或二者结合的形式实现。本领域技术人员可以根据本说明书中的述描述获得有关本发明的任何变形和改进，但这些变形和改进都包括在随附权利要求书中所限定的本发明的范围和精神内。

Claims (23)

1.一种对采用头压缩的实时IP分组进行无线传输的方法，包括：
对RTP分组进行头压缩，从而得到具有多个不同的头压缩长度的头压缩RTP分组；
预先配置系统所需的头压缩长度及长度种类；
对所述头压缩RTP分组的多个不同的头压缩长度进行PDU大小适配，以符合系统所需的长度及长度种类。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述对RTP分组进行头压缩的步骤还包括：标记出所述头压缩RTP分组的压缩头部与RTP净荷；所述对头压缩RTP分组的多个不同的头压缩长度进行PDU大小适配的操作具体为：在对所述头压缩RTP分组进行PDU大小适配前，根据所述标记对所述压缩头部与RTP净荷进行分离。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述对所述头压缩RTP分组进行PDU大小适配的操作具体为：对分离出来的压缩头部进行PDU大小适配。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括在根据所述标记对压缩头部与RTP净荷进行分离后，进一步根据RTP净荷格式信息将RTP净荷分为错误敏感性不同的块，然后对所述分离出来的压缩头部进行PDU大小适配。
5.根据权利要求2所述的方法，还包括：在根据所述标记对压缩头部与RTP净荷进行分离后，根据RTP净荷格式信息将RTP净荷分为错误敏感性不同的块，并将压缩头部与至少一个RTP净荷数据块合并，再对包含所述压缩头部的数据块进行PDU大小适配。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括对分离出来的压缩头部与RTP净荷应用UEP机制。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括将分离出来的压缩头部与RTP净荷映射到不同的RLC实体上，以进行发送。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括将压缩头部与RTP净荷在同一传输时间间隔上传输，并将其各自对应的传输信道配置为“并列的专用传输信道”。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括在接收端从压缩头部与RTP净荷分别对应的RLC实体SDU中接收并取出压缩头部与RTP净荷。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括将取出的压缩头部与RTP净荷合并成完整的RTP分组。
11.根据权利要求4所述的方法，还包括对分离出来的压缩头部与各RTP净荷数据块应用UEP机制。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括将分离出来的压缩头部与各RTP净荷数据块映射到不同的RLC实体上，以进行发送。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括将分离出来的压缩头部与各RTP净荷数据块在同一传输时间间隔上传输，并将其各自对应的传输信道配置为“并列的专用传输信道”。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括在接收端从分离出来的压缩头部与各RTP净荷数据块分别对应的RLC实体SDU中接收并取出压缩头部与各RTP净荷数据块。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括将取出的压缩头部与各RTP净荷数据块合并成完整的RTP分组。
16.根据权利要求5所述的方法，还包括对包含压缩头部的数据块及剩余RTP净荷数据块应用UEP机制。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括将包含压缩头部的数据块及剩余RTP净荷数据块映射到不同的RLC实体上，以进行发送。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括将包含压缩头部的数据块及剩余RTP净荷数据块在同一传输时间间隔上传输，并将其各自对应的传输信道配置为“并列的专用传输信道”。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括在接收端从包含压缩头部的数据块及剩余RTP净荷数据块分别对应的RLC实体SDU中接收并取出包含压缩头部的数据块及剩余RTP净荷数据块。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括将取出的包含压缩头部的数据块与剩余RTP净荷数据块合并成完整的RTP分组。
21.根据前述任一权利要求所述的方法，其中系统所需的长度及长度种类取决于传输效率和TFCI解码可靠性的折衷。
22.根据权利要求7、9、12、14、17或19所述的方法，其中RLC实体为TM模式RLC实体。
23.一种对采用头压缩的实时IP分组进行无线传输的系统，包括：
头压缩单元，用于对RTP分组进行头压缩，从而得到具有多个不同的头压缩长度的头压缩RTP分组；
配置单元，用于预先配置系统所需的头压缩长度及长度种类；
无线链路适配单元，用于对所述头压缩RTP分组的多个不同的头压缩长度进行PDU大小适配，以符合系统所需的长度及长度种类。
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