CN1255978C - 减少通信系统中传输开销的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种减少在无线通信系统中传输开销的方法和装置。在一个实施例中，该装置指的是包含用于发送数据源消息的处理器的通信设备，此数据源消息启动与接收站的数据通信。构建数据报所需的信息也由装置发送到接收站。接收站接收数据源消息和构建数据报所需信息，并配置分组数据发生器以向目标设备发送数据报。数据网络报头信息从由构建数据报所需信息提供的信息构建。

Description

减少通信系统中传输开销的方法和装置

发明背景

I.发明领域

本发明通常涉及一种数据通信系统，其中数据分组在无线媒介上被发送给一个或多个接收机。尤其是，此发明涉及一种系统和装置，用于在无线传输期间去除数据分组中的报头信息，以及重组数据分组来通过数据网络传递。

II.相关技术描述

多年来，数据分组在网络上的传输已经成为计算机技术的一个支柱，而且用于在各种网络上发送这些数据分组的通信协议也很好地建立起来。在传统通信协议下，通常客户开始和服务器的连接，向服务器请求期望的数据。作为请求的一部分，客户端发送数据怎样被发送所固有的信息。例如，客户端可包括客户地址、TCP端口号等等。

无论是在基于有线的分布网络(如局域网、广域网、线缆等)，或是无线分布网络(如卫星、蜂窝、RF、寻呼等等)，数字数据通常被分组，在独立分组中基于网络被发送。某些协议要求固定大小的分组，而另一些协议使用不同大小的分组。为了提高传输效率和保持对数字信息的突发性需求的步伐，存在着一种恒定的设计目标，以在任何给定的网络上通过相同的带宽管道输送日益增多的数据。

实现这个目标的一种方法是通过数据压缩。分组可以在服务器端被压缩，以它们压缩的状态在网络上被发送，在客户端被解压。除了压缩整个分组，另一个方法是部分分组压缩，其中分组的一部分，如报头或数据净负荷，被压缩。

压缩分组报头的一种技术在V.Jacobson所著的题为“Compressing TCP/IPHeader for Low-Speed Serial Link”的文章中描述，可在Web地址http：//www.cis.ohio-state.edu/rfc/rfc1144.txt找到。Jacobson的技术提供了一个详尽的复杂的压缩制式，能把一个40字节的TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)分组报头减少到一个3字节的压缩报头。压缩的报头对分组ID、TCP校验和、连接号和变化掩码有编码的改变。用于实现Jacobson技术的硬件和/或软件必须完成复杂的计算来把40字节的报头压缩到3字节的压缩报头，接着随后解压压缩报头重新生成未压缩的报头。

压缩分组报头的另一个技术是在S.Casner和V.Jacobson所著的题为“Compressing IP/UDP/RTP Header for Low-Speed Serial Link”的文章中描述，可在Web地址http：//www.cis.ohio-state.edu/rfc/rfc2058.txt找到。这个技术通常靠当报头中有1个或多个字段改变时发送第二指令差异，来把一个40字节的IP/UDP/RTP(因特网协议，用户数据报协议，实时协议)报头减少到平均2到4字节的压缩报头。

在无线数据通信系统中，实时数据，如语音或视频信息，可以用上述的数据协议发送。在这种应用中，发射机和接收机之间的延迟可导致被发送的信息不可接受的失真。这种延迟，通常认为是等待时间，能够由减少传输中和数据分组有关的开销而最小化。然而，使用上述技术仍旧导致和被传输的数据相关的报头信息巨大的传输开销。

上述报头压缩技术的一个额外缺点是有时信息必须从接收机发送到发射机，以警告发射机发生了错误。在这种情况下，不是发射机必须重新发送丢失或破坏了的数据，就是必须发送报头信息的更新给接收机。这个处理过程在实时或接近实时应用中产生了大量不可接受的等待时间。

因此，有必要来进一步减少和分组数据有关的报头的大小，特别是在如音频和视频信号发送的实时应用中。

发明概述

本发明针对一种减少在通信系统中传输开销的系统和装置。在一个实施例中，本发明针对一种减少在通信系统中传输开销的装置，装置包含产生数据源消息的处理器，数据源消息开始与接收站的数据通信。处理器还传输在接收站构建数据网络报头信息所需要的信息，从而按照预定格式格式化被传输的信息，预定格式是缺少数据网络报头信息的。装置进一步包含发射机用于向所述接收站发送数据源消息的，在接收站构建数据网络报头信息所需要的信息以及格式化了的信息。

在接收站，数据源消息和构建数据网络报头信息所需要的信息被接收到，构建数据网络报头信息所需要的信息被存储在存储设备中。接收站的处理器接着配置数据分组发生器来发送数据分组给目标数据网络地址。从无线通信设备接收到的格式化了的数据然后被提供给数据分组发生器，在其中它被转换为全部是任何必要的数据网络报头信息的数据分组，然后通过数据网络发送到期望的数据设备。

在另一个实施例中，本发明针对一种减少通信系统中传输开销的方法，包含有产生数据源消息的步骤，数据源消息开始与接收站的数据通信。接着在上述接收站构建数据网络报头信息所需要的信息以及数据源消息被发送到接收站。被发送的信息然后按照预定的格式格式化，预定格式缺少数据网络报头信息。格式化了的数据接着被发送到接收站。

数据源消息和构建数据网络报头信息所需要的信息由位于接收站的处理器接收。构建数据网络报头信息所需要的信息被存储在存储设备中。处理器接着配置数据分组发生器来发送数据分组给目标数据网络地址。从无线通信设备接收到的格式化了的数据然后被提供给数据分组发生器，其中它被转换为适合在数据网络上传输给和目标数据网络地址相关的数据设备的数据分组。

减少通信系统中的传输开销的方法和装置的优点是和一个或多个数据协议有关的报头信息在参与数据通信时无需由无线通信设备传输。

减少通信系统中的传输开销的方法和装置的另一优点是传输信息必需带宽的减少。这导致更高的数据速率或是在给定的带宽上更多数量的用户。

还有，减少通信系统中的传输开销的方法和装置的另一个优点是诸如音频和视频的实时应用的等待时间减少了。

附图简述

结合附图，通过下面给出的详细描述，本发明特点、目标和优点将变得更加明显，图中相同的参考号在整个说明书中对应一致。

图1图示说明了典型的结合减少传输开销的方法和装置使用的无线地面通信系统。

图2图示说明了发射机，用于图1中减少无线通信系统中开销的方法和装置的一个实施例。

图3图示说明了用于图1无线通信系统的基站的功能框图。

图4图示说明了在数据网络中传输信息的数据分组。

图5图示说明了包含在典型IP报头中的信息。

图6图示说明了在图1的通信系统中运行的无线通信设备方法的流程图。

图7图示说明了图3基站运行方法的流程图。

图8图示说明了从目标设备向运行于图1通信系统中的无线通信设备数据传输的流程图。

较佳实施例详述

本发明针对一种减少通信系统中传输开销的系统和方法。尽管本发明的一个实施例在这里结合无线地面通信系统描述，但应当知道的是其他实施例是可能的，包括用于卫星通信系统，或者还有基于有线的通信系统。

图1图示说明了典型的无线地面通信系统，包含有多个无线通信设备(WCD)10，多个接收站或基站12，基站控制器(BSC)14，移动交换中心(MSC)16，和交互功能器(IWF)18。无线通信设备10典型地是无线电话。尽管无线通信设备可以替换地包含个人数字助理(PDA)，配备有无线调制解调器的电脑，或任何其他能够发送和接收到另一个通信设备的设备。基站12在图1显示为固定基站，可以替换地包含移动通信设备，卫星，或任何其他能够从无线通信设备10发送和接收通信的设备。

MSC16配置成与传统公共交换电话网络(PSTN)12对接。IWF18配置成与诸如因特网的数据网络20通信。MSC16也配置成与BSC14对接。BSC14通过回程线路和每个基站12耦合。回程线路可以根据几种已知的接口，包括E1/T1，ATM或IP，中的任何一种来配置。可知道的是在系统中能有超过一个的BSC14。每个基站12可以包含一个或多个扇区，每个扇区包括天线，由基站12放射性地指向一个特定地方向。替换地，每个扇区可以2个分集接收的天线。

在显示于图1中的无线通信系统的典型运行期间，基站12用反向链路从WCD10接收信息，用前向链路发送信息到WCD10。WCD10使用由无线业务供应商设定并可有效使用的一个或多个业务选项来和基站12通信。例如，语音业务选项可以被设定，来允许用已知的调制技术和协议产生典型的语音会话。数据业务选项可以被设定，允许数据的传输，包括数据文件和电子邮件，和其他数据类型。此外，可设定另一数据业务为语音业务选项和数据业务选项的组合。组合的业务选项在此被描述为基于数据的语音(VOD)业务选项，允许使用适合于在如因特网的数据网络上传输的数据协议，来传输如语音和视频信号的实时媒体。

在上述每一个情况中，由所给基站12接收到的反向链路信号在基站12中被处理。结果数据在语音业务呼叫的情况下被发送到BSC14，或者在数据或VOD业务呼叫情况下，发送到IWF18。BSC14在基站12之间提供呼叫资源分配和包含软切换合理安排的移动管理功能。BSC14还把接收到的数据发送到MSC16，在那里，它被发送到PSTN22，并继续到期望的通信设备24，如电话。在数据业务呼叫或VOD的呼叫情况下，数据分组由IWF18通过数据网络20发送出去，而后到期望的数据设备26，如计算机、录音设备、录像设备，或任何其他能通过数据网络20接收数据报的设备。替换地，如果来自WCD10的信号被转换成适合在数据网络20上传输的数据分组的话，来自WCD10的语音呼叫可被发送到第二WCD10，或者甚至到数据设备26。类似地，如果BSC14接收到的数据分组被转换以产生适合在PSTN22上传输的信号，数据业务呼叫或VOD呼叫可以被发送到第二WCD10，或通信设备24。应该知道的是术语“数据分组”和“数据报”在此整个说明书中是互换使用的。

图2图示说明了发射机200，用于在图1的无线通信系统中减少开销的方法和装置的一个实施例。发射机200典型地驻留在WCD10中。

发射机200以功能方框图形式显示，配置成在传统语音业务模式下发送信息。然而，发射机200也可以依赖于应用或用户偏好，被配置成发送数据，例如使用数据业务选项，或VOD选项。

在语音业务模式运行中，转换器204接收基于空中发送的语音消息，如人的话音，并最终到通信设备24，或到第二WCD10。转换器204包含话筒和任何必需的电子电路和/或转换模拟音频信息成数字格式的软件。此项技术本领域众所周知。

在音频应用的情况下，数字化的语音信息然后提供给声码器206，在这里它被转换成声码器帧。替换地，在视频应用的情况下，从转换器204出来的数字数据可以提供给合适的数据压缩设备来最小化空中发送所必需的带宽。此压缩设备本领域众所周知。

在另一个实施例中，没有用到数据压缩设备。在这种情况下，来自转换器204的数字信息直接提供给调制器208。而在另一个实施例中，直接或非直接地来自数据源的数据被提供给调制器208，而不是转换器204。这种情况可能是发送如电子邮件或其他数据文件的非实时数据。

在另一个实施例中，适合在数据网络20上传输的数据分组是由如在WCD10上运行的应用产生的，诸如因特网Web浏览器，电子邮件应用，数字视频摄像机或其他。在这类应用中产生适合在数据网络20上传输的数据分组，每个数据分组包含需要和目标设备通信所必要的报头信息。这样的报头信息互换地在此称为数据网络报头信息。例如，当用户希望访问网页，在WCD10上运行Web页浏览器可产生IP数据报，它是格式化成可以在数据网络20上传输的数据报。IP数据报包括数据报头信息，例如和IP，UDP，TCP等相关的报头信息。

数据报被提供给处理器212，其中报头信息被剥离。为了在空中发送给基站12，余下的信息接着被重新格式化成预定的数据协议，预定的数据协议通常缺少任何数据网络的报头信息。例如，在一个实施例中，处理器212可把余下的信息格式化成1个或多个类声码器帧，每个包含持续20毫秒的帧，带有相对大量的信息位。类声码器的帧定义为一个帧，其中实质上所有帧专用于实际数据净负荷，如声码器或视频或因特网数据，且几乎没有帧是专用于开销，如数据协议报头。把余下的信息重新格式化成类声码器帧的好处是在空中传输声码器帧的协议通常已经结合入传输器200和基站12中，而且所有可用通信带宽可用于终端用户数据的传输而不是专用于开销。当然，处理器212可替换地把余下的信息重新格式成不是类声码器帧的其他形式。这种替换的编码格式一般在本领域是众所周知的。

在任何情况下，提供给调制器208的数字数据是根据用于无线通信系统中特定调制方案来处理的。例如，数字数据可用码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信(GSM)，或其他众所周知的调制方案来调制。调制好的数据然后提供给RF收发信机210，在那里它被上变频，且随后发送到基站12。

在一个实施例中，处理器212用来协调图2所示各种功能方框的活动。在另一个实施例中，通常用处理器212完成的多数处理被转移到各种功能方框中。处理器212可包含执行一系列计算机指令的数字信号处理器(DSP)、常规ASIC、离散元件，或本领域通常所知的其他技术来提供对发生在发射机200内部的各种功能的控制。

除了提供上述发送信息必需的功能之外，处理器212执行了实现减少无线通信系统中传输开销的系统和方法所必需的其他任务。根据一个实施例，数据业务模式的运行或VOD业务模式的运行在发射机200没有实际产生IP数据报的情况下实现。更甚的是，根据语音业务模式运行，数据被以帧的方式发送，并在基站12被转换成IP数据报。通过使用语音业务模式运行发送数据，通常和数据分组相关的报头信息不必从发射机200发送到基站12，因此减少了在无线通信系统中通常和数据分组传输相关的传输开销。

在另一个实施例中，数据业务模式和/或VOD业务模式取决于发射机200中IP数据报的产生。在这种情况下，和IP数据报相关的报头信息被处理器212移除，余下的信息被重新格式化，以使用任何众所周知的空中数据协议中的一种进行空中传输。

为了以语音业务模式或VOD模式发送数据，处理器212在用数据业务选项或VOD业务选项发送信息之前，发送数据源消息到基站12。数据源消息警告基站12包括数据而不是语音传输的通信即将发生。

比空中发送整个IP数据报到基站12要好，减少传输开销的系统和方法只是发送数据报的数据部分，依靠基站12来建立数据报，用处理器212提供的信息完成数据网络报头信息。这可以以几种方法中的一种实现。基站12建立数据报需要的信息可在数据源消息、后续的实际数据的传输，或两者的结合中传输。

在数据源消息中产生数据网络报头信息需要传输信息的情况下，由特定数据网络报头组成的一个或多个字段可在数据源消息中发送。例如，数据源消息可至少包含和通信希望的数据设备26对应的目标数据网络地址。目标数据网络地址可包括对应数据设备26的IP地址，如计算机。然后数据网络报头信息可通过知道目标数据网络地址产生。如下所述，各种数据网络报头的其他字段可用存储在基站12中的信息、通过与数据设备26协商、或通过使用WCD10提供的其他信息产生。

在另一个实施例中，在基站12构建数据报所需的信息在数据源消息之后发送的数据中发送。例如，在数据源消息已经从WCD10发送到基站12，预示即将到来的数据通信后，后续的包含着产生数据网络报头信息必需的信息的数据被发送。例如，在数据源消息被发送后，至少一个完全的由全部、部分或压缩的数据网络报头完成的数据报，被发送到基站12。在接收到后续的数据后，基站12能够无需来自WCD10的更多的报头信息而产生数据网络报头信息。在这种情况下，一旦基站12能够产生数据网络报头信息，从基站12发出消息到WCD10，表示WCD10应该开始发送没有数据网络报头信息的信息。

最后，而在另一个实施例中，使用了技术的组合。例如，在基站12产生数据报所需的信息的一部分在数据源消息中发送，而同时需要的另一部分在包含全部或压缩报头的数据报中发送。

由WCD10发送以允许基站12产生数据网络报头信息的信息可以包含单独一条信息，诸如目标数据地址，目标数据地址，IP校验和标识，业务类型标识，总长度标识，或任何包含数据网络报头的单个字段。在另一个实施例中，超过一个类型的信息被发送。

作为以上所述第一实施例的例子，WCD10的用户想要发送安全语音信息到用VOD业务选项连接数据网络20的数据设备26。在这个例子中，数据设备26包括能在VOD模式下运行的安全电话。VOD通信由WCD10内部加密语音信息，空中传输加密的信息到基站12，然后按照处理器212提供的数据源消息在基站12建立数据报，而实现。当基站12接收到加密数据，适合在数据网络20传输的数据报通过在收到的信息上加上一个或多个数据协议报头而产生。每个报头对应特定用于在数据网络20中发送数据报的数据协议。实际中，使用了超过一个的协议。例如，在数据网络20上传输实时数据可包括TCP协议、UDP协议和RTP协议所有这些熟知的数据协议。如下所述，用于在数据网络20上传输数据的协议可由WCD10在数据源消息中指定，或者它们可由位于基站12内的处理器指定。

当WCD10的用户选择开始诸如与目标设备通信时，如第二WCD10、数据设备26或通信设备24，数据业务呼叫或VOD业务呼叫在发射机200开始。目标设备通常具有在数据网络20上唯一标识它的地址。在包含因特网的数据网络的情况下，这个地址包含熟知的IP地址，或者是任何其他适合特定数据网络的地址。在替代实施例中，目标设备没有分配给它的永久地址。在这种情况下，地址必须在和WCD10的用户开始接触之前，分配给目标设备。这可通过向目标设备设定标准电话呼叫并在那时提供地址来实现。

例如WCD10的用户可通过使用用户接口214开始通信以滚动存储在存储设备216中的电子电话簿。对应每个个人/设备的地址存储在存储设备216，以至于当用户选中名字/设备时，地址可用于处理器212。替换地，用户可使用通信需要的个人/设备对应的用户接口214直接输入地址到WCD10。而在另一个实施例中，在WCD10中运行的应用自动提供数据地址。

存储设备216一般是非易失存储器，并可包含一个或多个独立设备，每个都存储WCD10运行所需的信息。在电子电话簿中存储的信息通常通过用户界面214展现给用户。用户界面214包含键盘、语音识别系统、或其他所知的输入信息到WCD10的设备。用户界面214另外包含显示器或音频系统来向用户展现信息。如此的用户界面在本领域众所周知。

在任何情况下，选择通信所需的数据设备所对应的地址并提供给处理器212。这个地址成为数据通信开始的目标数据网络地址。

在一个实施例中，存储设备216另外存储数据通信期间使用的协议栈所固有的信息。在一个实施例中，协议包括IP、UDP和RTP，尽管其他协议或协议的结合可用于替换中。在另一个实施例中，计划通过数据网络20发送数据分组的每个数据协议所固有的信息，被存储在存储设备216中。每种通信类型可以具有与它相关的一组预设协议。例如包含无差错传输的第一通信类型可使用IP和TCP协议。包含实时媒介的第二通信类型可使用IP、UDP和RTP协议。当由用户明确的或由处理器212自动选择特定通信协议时，包含一组预设数据协议所固有信息的数据源消息被发送到基站12。

图3图示说明了基站12的功能方框图，其包括用于发送和接收来自WCD10的高频通信信号的RF收发信机300。这样的收发信机在本领域众所周知。来自RF收发信机318的结果信号被提供给解调器302，在这里根据通信系统使用的特定调制方案来解调信号。在一个实施例中，解调器302产生声码器帧，其然后提供给数据分组发生器304。在其他实施例中，解调器302产生与由WCD10发送信息对应的数据分组，或仅仅数字信息流。

处理器306通常负责协调基站12中各种功能方框的功能性。处理器306包括在一个实施例中执行计算机指令的数字信号处理器，尽管处理器306可以替换地包括常规ASIC、离散部件或本领域其他已知的装置。替换地，可以在图3详述的每个功能方框中的几个处理器中分布处理器306的功能。

当数据源消息或在基站12构建数据报所需的信息，被RF发射机300接收时，它被下变频并然后提供给解调器302。解调器302解调此信息，然后提供给处理器306。处理器306在存储设备308中存储构建数据报所需信息，诸如目标数据网络地址，或替换地，关于数据分组产生的其他信息，诸如目标端口地址或有效负载类型。此外，处理器306配置数据分组发生器304，来和用一个或多个数据协议与目标数据网络地址相关的目标设备通信。数据协议是预定的，或者是由WCD10在构建数据报所需的信息中指定的，或者它们在基站12和目标设备之间初始通信中确定。处理器306在接收到数据源消息后，基于数据源消息中的信息，还执行各种其他功能，诸如初始化与数据源消息标识的目标数据网络地址的通信。一旦初始化完成，WCD10可以发送信息到目标设备。

在配置好数据分组发生器304后，WCD10可自由发送信息，如语音或视频信息，到基站12。此信息由RF收发信机300接收，被下变频和提供给解码器302，在这里WCD10发送的源消息被恢复。解调后的信息被提供给数据分组发生器304，在这里它被封装到适合与在数据网络20上传输的数据分组或数据报中。此处理过程包含添加报头到解调后信息的一部分中。报头信息由处理器306和存储设备308提供。例如，如果构建数据报所需的信息指定123.45.4.198的目标数据网络地址，以及IP、UDP和RTP数据协议的使用，然后数据分组发生器304将根据这些协议产生数据报，使用存储在存储设备308和数据分组发生器304中的信息来计算所需必要的报头值。这样数据报的图示说明在图4中显示为数据报400，包含数据网络报头信息和数据408。在这个实施例中，数据网络报头信息包含IP报头402、UDP报头404、RTP报头406。

图5图示说明包含在标准IP报头中的信息。IP报头在本领域众所周知。IP报头402在图5中包含分配在11个字段中，和数据从源头到目标的传递各种方面相关的20字节数据。IP协议是提供无连接网间业务的网络层协议。IP提供定址、业务类型说明、分割、重组和数据分组安全等特性，并在评论需求(RFC)791中被定义。因特网评论需求文件定义了因特网的协议和政策，可在许多网站轻易找到。

在一个实施例中，在基站12上构建数据报所需的信息，由发射机200在数据源消息中被发送，至少包括上述IP目标数据网络地址502。其他字段也可以被发送，或者在替换实施例中，一个或多个字段可以存储在存储设备308，或字段可由处理器306的需要而产生。在另一个实施例中，在基站12上构建数据报所需的信息，在紧接着数据源消息传输的数据帧中被发送。例如，由数据网络报头信息所完成的数据报可能在WCD10格式化，并传输到基站12。

数据分组形式的信息还可以使用上述类似的过程从目标设备发送到WCD10。在这种情况下，数据分组或数据报从目标设备发送到IWF18，或者其他某个将数据网络20与基站12对接的设备。每个数据报包含与通信所期望的特定WCD10所对应的目标数据网络地址。这个地址典型的包含IP地址。

在一个实施例中，如果IWF18被分配给特定的WCD10，那它保留有数据库，把目标网络地址和每个系统中注册的WCD10相关联。在另一个实施例中，包含有目标数据网络地址的数据库存储在基站12。当数据报到达IWF18(基站12)的时候，来自数据报的目标数据网络地址和存储在数据库中的地址列表相匹配。如果没有找到匹配，则数据源消息发送到WCD10，表示数据通信是有效的。在一个实施例中，数据源消息包含允许WCD10解码后续信息的信息。例如，数据源消息可以指示处理器212把后续信息解码成声码器帧。在另一个实施例中，数据源消息包含重建IP数据报固有的信息。这可以包括一个或多个数据协议报头的标识，诸如TCP报头、UDP报头等。还可以包括一个或多个参数，其中包含有各种数据网络报头，诸如对应目标设备的地址，IP校验和、总长字段等。参数存储在存储设备216中，用于重建IP数据报，作为后续从基站12和IWF18接收到的信息。如上所述，在WCD10构建数据报所需的信息可以在一个或多个从基站12后续发送的帧中传输。

在WCD10接收和处理了数据源消息后，来自基站12的后续信息现在可以被发送到WCD10。当从IWF18接收到更多的IP数据报，处理器212去除任何与数据报相关的数据网络报头，留下剩余信息来发送。然后此信息按照预定的数据格式重新格式化，诸如上述的类声码器帧的建立。然后重新格式化的信息使用用于如CDMA、TDMA或GSM的通信系统中的特定调制技术调制，然后在空中发送给WCD10。WCD10接收信息并用众所周知的技术处理它，来重建目标设备传输的信息，如类声码器帧。

在这点上，例如现在以重新格式化帧的形式所接收的信息，可以直接被用于提供信息给位于WCD10中的声码器。在另一个实施例中，IP数据报在WCD10内重建建立，为了在一个或多个应用中使用，它需要以IP数据报的形式提供信息。在这种情况下，处理器212用存储在存储设备216中的信息，包括任何必要的报头信息来重新建立IP数据报。在IP数据报建立后，它们可以接着被提供给需要IP数据报的应用。

图6是图示说明了WCD10运行方法的流程图。在步骤600，WCD10的用户选择目标设备进行通信。这可以通过从WCD10中存储的电子“电话簿”里选出名字，通过在WCD10上的键盘来输入名字，或者通过运行在WCD10的应用选择待连接的网址或电子邮件地址来实现。其他本领域熟知的方法可替换使用。

用户的选择最终提供目标数据网络地址给WCD10中的处理器212。目标数据网络地址对应用户选择的目标设备，且在一个实施例中，包含本领域熟知的IP地址。

一旦目标数据网络地址提供给处理器212，数据源消息由开始与基站12通信的处理器212产生。这在图6中步骤602显示。在一个实施例中，数据源消息包含在基站12构建数据报所需信息，诸如查询通信的目标数据网络地址。在其他实施例中，附加信息包含在数据源消息中，诸如端口地址、加密状态信息或是WCD10将要发送的信息类型(如实时语音、实时视频、数据文件等)，或者指定在从基站12到所选目标设备的数据传输期间使用的数据协议的数字和类型。如果WCD10传输协议信息，一个或多个报头参数可能额外的被传输，以进一步指明一旦数据到达基站12，数据是如何通过数据网络20被传输的。而在另外一个实施例中，在基站12构建数据报所需的信息在一个或多个后续数据帧中被发送。

在WCD10发送了构建数据报所需的信息到基站12后，如步骤606所示，WCD10可以接着发送信息。在另一个实施例中，如图6步骤604所示，WCD10直到在基站12接收到确认消息后才发送数据。确认消息在本领域众所周知。发送的数据可以是任何类型的信息，诸如语音、数据文件、视频、电子邮件等。

图7是图示说明了基站12运行方法的流程图。在步骤700，基站12从WCD10和/或在基站12建立数据报所需的信息中接收数据源消息。在一个实施例中，数据源消息至少包含对应诸如计算机的目标设备或另一WCD的目标数据网络地址。在其他实施例中，其他信息也在数据源消息中提供，如目标端口地址或用于指定当和期望目标设备通信时，基站12所使用的数据协议数量和类型的信息。

在步骤700接收到在基站12构建数据报所需的信息后，在步骤702所示，为了构建数据报的目的，来自消息的信息被存储在存储设备308。在步骤704，处理器306根据默认数据协议组，或存储在存储设备308中的信息所标识的协议组，来配置数据分组发生器304，以构建数据报。替换地，数据协议组可由处理器306和所期望通信的目标设备之间的协商来指定。

数据分组发生器304的配置包括为数据报的构建提供信息，包括任何所需的报头信息。所需的报头信息存储在存储设备308中，或按处理器306和/或数据分组发生器304需要产生。例如，报头信息可以包含对应WCD10的源地址，对应运行在WCD10上的应用的源端口号、对应与目标设备的目标数据网络地址和对应运行在目标设备上的应用的端口地址。当然，产生数据分组所需的其他信息，包括报头信息，可以由存储器308存储和提供。数据报的产生在本领域众所周知。

在数据分组发生器304在步骤704中为运行配置后，现在信息就可以从WCD10发送到目标设备。在一个实施例中，处理器306可以向WCD10发送一个消息，表示数据分组发生器304已经为通过数据网络20传输数据配置了。在步骤706从WCD10接收信息并提供给数据分组发生器304。数据分组发生器304根据处理器306指定的配置产生数据分组。当信息提供给数据分组发生器304时，它被安放在一个或多个报头定义的数据分组中，其通过数据网络20发送给目标设备。

图8是图示说明数据从目标设备传输到WCD10的流程图。在步骤800，来自目标数据设备的数据通过数据分组接收机310接收。数据典型地被配置成数据分组，另外称作为数据报，每个数据分组包括一个或多个报头和信息部分。

在步骤802，处理器306确定包含在一个或多个和数据分组相关的报头中的目标数据网络地址。在这种情况下，目标信息标识数据分组要到达的特定WCD10。处理器306使用一个或多个报头提供的目标数据网络地址，并把目标数据网络地址和存储在存储设备308中的信息作比较。存储设备308中的信息包含目标数据网络地址，对应于WCD10标识码，典型地是电话号码。处理器306通过查找对应一个或多个报头所提供的目标数据网络地址的WCD10标识码，来确定所期望的WCD10的身份。

如果在存储设备308中找到对应的WCD10标识码，通过基站12发送数据源消息，与所标识的WCD10的通信被启动。这如在图8中的步骤804所示。在另一个示范实施例中，如果WCD10和目标设备26之间的通信已经“进行中”，即WCD10已经开始和目标设备26进行数据通信，数据源消息不是必需的。在这种情况下，WCD10已经知道如何解释基站12所发送的数据。

在一个实施例中，如果数据源消息被发送，它包含有允许WCD10解码后续信息的信息。在另一个实施例中，解码后续信息的信息在一个或多个后续数据帧中被发送。例如，在一个实施例中，数据源消息指示处理器把后续信息解码成声码帧。在另一个实施例中，数据源消息包含与重建IP数据报所固有的信息。这可包括一个或多个数据网络报头的标识，如TCP报头、UDP报头等。它还可包括一个或多个包含各种数据网络报头的参数，如对应目标设备的地址、IP校验和、总长字段等。当从基站12和IWF18后续接收信息时，将参数存储在存储设备216中用于重建IP数据报。

在WCD10接收和处理数据源信息后，现在来自基站12的后续信息可以发送到WCD10。当进一步接收了来自IWF18的IP数据报时，处理器212去除任何与数据报相关的数据网络报头，留下剩余的信息发送。然后，此信息根据预设数据格式重新格式化，诸如上述类声码器帧的建立。重新格式化的信息然后接着用特定的用于如CDMA、TDMA或GSM的通信系统的调制技术调制，然后在空中发送给WCD10。WCD10接收信息并使用众所周知的技术处理它，来重建目标设备所发送的数据，例如类声码器帧。

提供前面描述的较佳实施例使本领域任何技术人员来实现或应用本发明。这些实施例的各种修改对那些本领域技术人员来说是显而易见的，而且无需使用创造性的才能，在此定义的一般源里可应用于其他实施例。因此，本发明不限于在此显示的实施例，但符合与在此揭示的原理和新颖特征一致的最大范围。

Claims (33)

1、一种减少在通信系统中传输开销的装置，包括：

处理器，用于产生数据源消息，所述数据源消息开启与接收站的数据通信，所述处理器进一步发送在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息，随后根据预定格式对待发送的信息进行格式化，所述预定格式缺少数据网络报头信息；和

发射机，用于向所述接收站发送所述数据源消息、在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息和所述格式化的信息，

其中所述构建数据网络报头信息所需的信息在所述数据源消息后的数据帧中发送。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据源消息包含所述构建数据网络报头信息所需的信息。

3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述构建数据网络报头信息所需的信息包含数据网络报头字段。

4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据网络报头字段包含目标数据网络地址。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，在接收到来自所述接收站的确认之后，发送所述格式化的信息。

6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述处理器进一步用于向所述接收站发送至少一个全数据包，和进一步用于在格式化前将所述数据网络报头信息从所述数据报中随后的几个中移除。

7、一种减少在通信系统中传输开销的装置，包括：

处理器，用于产生数据源消息，所述数据源消息开启与接收站的数据通信，所述处理器进一步发送在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息，随后根据预定格式对待发送的信息进行格式化，所述预定格式缺少数据网络报头信息；

接收机，用于从所述接收站接收确认；

发射机，用于在接收所述确认之后向所述接收站发送所述格式化信息，

其中，

所述处理器进一步用于在对所述信息进行格式化之前，将所述数据网络报头信息从所述数据报移除。

8、一种减少在通信系统中传输开销的系统包括：

通信设备包括：

处理器，用于产生数据源消息，所述数据源消息开启和接收站的数据通信，所述处理器随后进一步用于发送在所述接收站构建数据报所需的信息，随后根据预定格式对待发送的信息进行格式化，所述预定格式缺少数据网络报头信息；

收发信机，用于向接收站发送所述数据源消息、在所述接收站构建数据报所需的信息和所述格式化的信息，其中所述构建数据报所需的信息在所述数据源消息后的数据帧中发送；和

所述接收站，包括：

收发信机，用于接收在所述接收站构建数据报所需的信息，并提供在所述接收站构建数据报所需的信息给第二处理器；

所述第二处理器，用于接收在所述接收站构建数据报所需的信息，并在存储设备中存储在所述接收站构建数据报所需的信息，且配置数据分组发生器以产生数据报至数据网络上的目标数据网络地址；和

所述数据分组发生器，根据至少一个数据网络协议产生数据报，每个所述网络协议拥有根据它的各自的报头，每个所述报头包括从至少所述存储设备获得的信息。

9、如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据源消息包括在所述接收站构建数据报所需的信息。

10、如权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述接收站构建数据报所需的信息包括数据网络报头字段。

11、如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述数据网络报头字段包括目标数据网络地址。

12、如权利要求8所述的系统进一步包括：

数据分组接收机，通过所述数据网络从一设备接收数据报；

所述第二个处理器，进一步用于确定所述数据报希望的第二通信设备，并从所述数据报移除数据网络报头信息，进一步根据预定数据格式对移除所述数据网络报头的数据报进行格式化，所述预定数据格式缺少所述数据网络报头信息；和

发射机，用于向所述第二通信设备发送所述格式化的信息。

13、如权利要求12所述的系统，其特征在于，通过比较由来自所述设备的所述数据报提供的第二目标数据网络地址和在所述存储设备中的目标数据网络地址列表并检索相应通信设备识别码，来确定第二通信设备。

14、如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二处理器进一步产生包含指示数据通信可用的信息的第二数据源消息。

15、如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二数据源消息包含允许所述通信设备解码所述格式化信息的信息。

16、如权利要求8所述的装置，其特征在于，在接收到来自所述接收站的确认之后，发送所述格式化的信息。

17、一种减少在通信系统中传输开销的方法，包括以下步骤：

产生数据源消息，所述数据源消息开启和接收站的数据通信；

将所述数据源消息发送到所述接收站；

发送在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息；

根据预定数据格式，对待发送到所述目标设备的信息进行格式化，所述预定数据格式缺少数据网络报头信息；和

向所述接收站发送所述格式化的信息。

18、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述数据源消息包含在所述接收站构建数据报所需的所述信息。

19、如权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述接收站构建数据报所需的信息包含数据网络报头字段。

20、如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述数据网络报头字段包含目标数据网络地址。

21、如权利要求17所述的方法，其特征在于，在接收到来自所述接收站的确认之后，发送所述格式化的信息。

22、如权利要求17所述的方法，进一步包括的步骤有：

由所述接收站接收在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息；

在存储设备中存储在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息；

配置数据分组发生器以根据在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息产生数据报，每个所述数据报包含一个或多个数据网络报头，所述数据网络报头至少使用存储在所述存储设备中的所述信息构建；

从所述通信设备接收要通过所述数据网络发送的所述格式化的信息；

根据所述数据分组发生器的配置构建数据报；和

通过所述数据网络向目标数据网络地址发送所述数据报。

23、如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述数据源消息包含在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息。

24、如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息包含数据网络报头字段。

25、如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述数据网络报头字段包含目标数据网络地址。

26、一种减少在通信系统中传输开销的方法，包括以下步骤：

产生数据源消息，所述数据源消息开启和接收站的数据通信；

将所述数据源消息发送到所述接收站；

发送在所述接收站构建数据网络报头信息所需的信息；

根据预定数据格式，对待发送到所述目标设备的信息进行格式化，所述预定数据格式缺少数据网络报头信息；

从所述接收站接收确认；以及

在接收所述确认之后，将所述格式化的信息发送到所述接收站；

其中所述确认指示在所述接收站的数据分组发生器被配置成用于向所述目标设备发送信息。

27、一种减少在通信系统中传输开销的方法，包括：

产生数据源消息，所述数据源消息开启和接收站的数据通信；

将所述数据源消息发送到所述接收站；

发送在所述接收站构建数据报所需的信息；

根据预定数据格式，对待发送到所述目标设备的信息进行格式化，所述预定数据格式缺少数据网络报头信息；

向所述接收站发送所述格式化的信息，其中在所述接收站构建数据报所需的信息在所述数据源消息后的数据帧中发送；

由所述接收站接收在所述接收站构建数据报所需的信息；

在存储设备中存储在所述接收站构建数据报所需的信息；

配置数据分组发生器以根据在所述接收站构建数据报所需的信息产生数据报，每个所述数据报包含一个或多个数据网络报头，所述数据网络报头至少使用存储在所述存储设备中的所述信息构建；

从所述通信设备接收要通过所述数据网络发送的所述格式化的信息；

根据所述数据分组发生器的配置构建数据报；和

通过所述数据网络向目标设备发送所述数据报。

28、如权利要求27所述的方法，进一步包括在所述数据分组发生器被配置好后，向所述通信设备发送确认。

29、一种减少在通信系统中传输开销的方法，包括：

从通信设备接收数据源消息，所述数据源消息开启和接收站的数据通信；

接收在所述接收站构建数据报所需的信息；

在存储设备中存储在所述接收站构建数据报所需的信息；

配置数据分组发生器以通过数据网络向目标设备发送数据报，根据至少一个数据网络协议对所述数据报进行格式化，每一个所述数据报包含至少一个数据网络报头，所述至少一个数据网络报头从存储在所述存储设备中的信息形成；

从所述通信设备接收要发送到所述目标设备的格式化的信息；

根据所述数据分组发生器的配置构建数据报；和

通过所述数据网络向所述目标设备发送所述数据报；

其中在所述接收站构建数据报所需的信息在所述数据源消息后的数据帧中发送。

30、如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述数据源消息包含在所述接收站构建数据报所需的信息。

31、如权利要求30所述的方法，其特征在于，在所述接收站构建数据报所需的信息包含数据网络报头字段。

32、如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述数据网络报头字段包含所述目标数据网络地址。

33、如权利要求29所述的方法，其特征在于，在将确认发送到所述接收站之后，接收所述格式化的信息。

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