无线网络中ROHC压缩算法研究.doc

无线网络中ROHC压缩算法研究.doc无线网络中ROHC压缩算法研究
【摘要】为了提高无线网络的报头压缩效率及压缩鲁棒性,针对无线网络存在多种窄带传输链路且传输速率较低、误码率较高、节点移动频繁等特征,介绍了ROHC报头压缩算法,研究了基于无线信道估计与上层业务需求、节点移动和多播三种情况下压缩算法优化改进思路,并通过仿真测试对比和分析,验证了无线节点移动情况下ROHC改进算法的可行性。
中国 8/vie
【关键词】鲁棒性报头压缩协议自适应报头压缩多播传输系统
1 引言
随着无线网络和IP技术的发展及融合,未来通信系统向全IP网络方向发展,因此IP协议将成为下一代无线网络的核心承载技术。在无线网络中,存在短波、卫星、VHF、UHF等多种窄带无线传输手段,链路传输速率较低,误码率较高,而IPv4(20字节)、IPv6(40字节)等报头较长,为了有效提高有限的无线带宽资源,需对无线分组报头进行压缩。
目前应用于IPv4/IPv6等报头的压缩协议主要有VJHC、IPHC、CRTP、ROHC等,前三类压缩协议都是采用差分编码,而且简单修复机制,压缩效率容易受到丢包影响,在误码率较高的链路上反而会降低传输效率。基于这些原因,为了能在无线链路上获得较高的压缩率和较好的抗差错鲁棒性,IETF工作组于2001年提出了鲁棒性报头压缩协议(ROHC,Robust Header pression)。在2007年、2008年、2013年相继对ROHC进行修正或补充。ROHC适用于误码率高、往返时间较长的无线链路,可对RTP/UDP/IPv4/IPv6、UDP/IPv4/IPv6、TCP/IPv4/IPv6等多种报头进行压缩。
2 无线网络中ROHC压缩总体设计
ROHC压缩算法总体架构
ROHC作为一种单跳点到点压缩协议,在无线网络中的应用如图1所示。主要针对其窄带传输通道,利用ROHC压缩协议将上层报头(RTP/UDP/IPv4/IPv6、TCP/IPv4/IPv6)进行有效压缩,从而减小报头占用链路带宽,提升有效载荷传输能力和服务质量。
ROHC压缩算法总体框架如图2所示,由ROHC压缩和解压两个模块构成,主要包括以下八个部分:
(1)根据报头确定简档类型ID:PID(如RTP PID为0x0101);
(2)根据分组流确定上下文CID;
(3)ROHC工作模式:U、O、R模式;
(4)ROHC压缩器工作状态:IR、FO、SO三个状态;
(5)ROHC解压器工作状态:NC、SC和FC三个状态;
(6)IP、UDP、TCP等各报头域分类;
(7)ROHC压缩分组类型:IR、IR-DYN、UOR-2