KR100745782B1

KR100745782B1 - 동적 헤더 압축 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100745782B1
Application number: KR1020060095568A
Authority: KR
Inventors: 배형득; 박남훈
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-08-03
Also published as: US20090190612A1; WO2008038931A1; US8165165B2

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 동적 헤더 압축 장치 및 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 무선 통신 시스템에서 전송되는 패킷 헤더를 압축하는데 있어서, 헤더 압축 규칙을 미리 결정하여 정적으로 적용하지 않고, 도착 패킷과 이전 패킷의 비교 결과에 따라 헤더 압축 규칙을 동적으로 적용하는 동적 헤더 압축 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 무선 통신 시스템에서 전송되는 데이터 헤더의 압축을 위한 동적 헤더 압축 방법으로서, 상위계층으로부터 헤더가 부착된 도착 패킷을 수신하는 단계; 상기 도착 패킷의 헤더 정보와 이전에 수신된 이전 패킷의 헤더 정보를 비교 검사하는 단계; 상기 검사 결과, 도착 패킷과 이전 패킷의 압축 부분이 같은 경우에는 소정의 헤더 압축 규칙으로 도착 패킷을 압축하는 단계; 상기 검사 결과, 도착 패킷이 이전 패킷보다 압축할 부분이 더 많은 경우에는 도착 패킷을 소정의 헤더 압축 규칙으로 압축하여 전송하고 다음 도착 패킷부터 적용할 헤더 압축 규칙을 변경하는 단계; 상기 검사 결과, 도착 패킷이 이전 패킷과 압축부분이 서로 상이한 경우에는 도착 패킷을 압축하지 않고 전송하고, 다음 도착 패킷부터 적용할 헤더 압축 규칙을 변경하는 단계를 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 IEEE 802.16 광대역 이동통신 시스템 등에 이용됨.

IEEE 802.16, 헤더 압축(Header Suppression), 휴대인터넷(WiBro)

Description

동적 헤더 압축 장치 및 방법{Apparatus and Method for Dynamic Header Compression}

도 1은 IEEE 802.16 시스템에서 IP 기반 패킷 서비스를 제공하는 무선 통신 네트워크의 프로토콜 형상을 나타내는 도면,

도 2는 IEEE 802.16 시스템에서 헤더 압축을 위한 송신기 동작을 나타내는 흐름도,

도 3은 IEEE 802.16 시스템에서 헤더 복원을 위한 수신기 동작을 나타내는 흐름도,

도 4는 IEEE 802.16 시스템에서 헤더 압축 기법에 기반하여 헤더를 제거하고 복원하는 과정을 설명하기 위한 개념도,

도 5는 IPv4 통신 시스템에서 헤더 정보의 오버헤드를 나타내는 도면,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동적 헤더 압축부가 적용된 무선 통신 시스템의 프로토콜 형상을 나타내는 도면,

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 동적 헤더 압축 방법이 적용된 송신기의 동작에 대한 일실시예 흐름도,

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 임시 PHSM과 임시 PHSF를 생성하는 과정을 설명하기 위한 개념도,

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 임시 PHSM과 임시 PHSF를 이용한 패킷 검증 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

613: 응용 계층 611: HTTP 계층

608: UDP 계층 609: TCP 계층

607: IP 계층 606: CS-SAP

605: CS 계층 604: 패킷 분류부

603: 동적 헤더 압축부 602: MAC-SAP

601: MAC 서브 계층

본 발명은 동적 헤더 압축 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 이동 통신 시스템에서 패킷 헤더를 압축하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 IEEE 802.16 패킷 기반 광대역 이동통신 시스템에서 단말기와 기지국 간 전송되는 페킷의 헤더를 압축/복원하기 위한 헤더 압축 규칙에 관한 기술이다.

IEEE 802.16 표준에서는 페이로드 헤더 압축(PHS, Payload Header Suppression) 기법을 정의한다. PHS 기법은 헤더의 압축 부분과 비압축 부분으로 나누고, 송신단에서 헤더의 압축된 부분을 제거하고 비압축 부분만을 보내면 수신단에서는 제거된 압축 부분을 복원하여 완전한 헤더를 구성하는 기법이다.

이를 위해, 호 성립 단계에 미리 결정된 헤더 압축 규칙을 송신단과 수신단이 교환한다.

도 1은 IEEE 802.16 시스템에서 IP 기반 패킷 서비스를 제공하는 무선 통신 네트워크의 프로토콜 형상을 나타낸다. 도 1을 참조하여, 프로토콜 형상을 상위계층부터 설명하기로 한다.

멀티미디어 응용계층(Applications)(113)에서 시작된 데이터는 하위 계층들로 전달된다. 멀티미디어 응용계층(113)의 종류에 따라 데이터는 RTP(Real-time Transport Protocol)(110), HTTP(111) 또는 FTP(112) 등의 계층으로 전달된다.

본 발명은 멀티 미디어 응용계층이 웹브라우저인 경우를 고려한다. 하지만, 다른 멀티 미디어 응용계층에서도 유사하게 적용될 수 있다.

웹브라우저의 데이터는 HTTP 계층(111)에 전달되고 HTTP 계층(111)에서 HTTP 포맷 데이터로 변환된다. HTTP 계층(111)에서 HTTP 포맷으로 변환된 데이터는 TCP 계층(109)에 전달된다.

TCP 계층(109)은 수신된 데이터에 TCP 헤더를 추가하여 IP 계층(107)으로 전달한다.

IP 계층(107)은 수신된 데이터에 IP 헤더를 추가하고 IP 헤더가 추가된 데이터를 CS-SAP(Convergence Sublayer Service Access Point)(106)로 전달한다.

CS-SAP(106)은 수신된 데이터를 CS(Convergence Sublayer) 계층(105) 계층으로 전달한다.

CS 계층(105)은 상위계층에서 수신된 도착 패킷을 패킷분류부(104)에서 미리 설정된 분류조건에 따라 분류한다. 패킷분류를 위한 조건은 송신자의 IP 주소, 수신자의 IP 주소, TCP 포트 등을 포함한다. 이들 값은 IP와 TCP 헤더에 포함되어있고, 패킷분류부(104)는 이들 값을 상위계층에서 수신된 도착 패킷의 헤더에서 추출한다.

도착 패킷의 분류가 완료되면, 패킷분류부(104)는 분류된 도착 패킷의 헤더 압축 규칙이 설정돼 있는지를 검사하여, 도착 패킷을 헤더 압축부(103)로 전달한다.

헤더 압축부(103)는 미리 설정된 헤더 압축 규칙에 따라 도착 패킷의 헤더를 압축한다. 헤더 압축 규칙이 미리 설정돼 있지 않으면 헤더 압축부(103)에서 헤더 압축은 일어나지 않는다.

도착 패킷의 헤더 압축이 완료되면, CS 계층(105)은 압축된 도착 패킷을 호 성립단계에서 미리 결정된 연결 흐름으로 맵핑하고, 연결 식별자(CID)를 추가한 후, CID가 추가된 도착 패킷을 MAC-SAP(102)를 통해 MAC 서브계층(101)으로 전달한다.

상기 프로토콜 형상에서, 수신단에서 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 처리하는 과정은 상기 송신단 처리과정의 역 순으로 실행된다.

도 2와 도 3를 참조하여 IEEE 802.16의 헤더 압축(PHS) 기법에 따른 송/수신 동작 절차를 설명한다.

도 2는 IEEE 802.16 시스템에서 헤더 압축을 위한 송신기 동작을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 패킷이 상위계층에서 수신되면(S201), 송신기는 도착 패킷을 분류하고(S202), 상기 분류된 도착 패킷의 헤더를 압축하기 위해 아래 5가지 값을 획득한다(S203). 아래 5개 파라미터를 헤더 압축 규칙(PHS rule)으로 지칭하기로 한다.

가. PHSF(PHS Field)

나. PHSI(PHS Index)

다. PHSM(PHS Mask)

라. PHSS(PHS Size)

마. PHSV(PHS Verify)

상기 헤더 압축 규칙은 기지국과 단말기 간의 호 성립단계에서 미리 설정된다.

S203 단계에서 송신기는 PHSV를 체크해서 도착 패킷의 검증절차를 수행할지 여부를 결정한다(S204). 즉, PHSV가 1인 경우에 송신기는 도착 패킷의 검증(verification) 절차를 수행하는 것으로 결정한다.

상기 결정 결과, 패킷 점증절차를 수행하는 것으로 결정되면 S205 단계로 진행하고, 그렇지 않으면 S207 단계로 진행한다.

S205 단계에서, 송신기는 PHSF와 PHSM 값을 이용하여 도착 패킷을 검증한다.

S205 단계에서 검증이 성공적이면 207 단계로 진행하고, 검증에 실패하면 S208 단계로 진행한다.

검증을 통과한 도착 패킷에 대해, 송신기는 PHSM 값을 이용하여 상응하는 바이트를 제거하여 압축하고 PHSI 값을 설정한다(S207).

하지만, 검증에 실패한 도착 패킷은 압축과정을 실시하지 않고 PHSI 값을 0으로 설정한다(S208).

S206 단계와 S207 단계에서 설정된 PHSI 값은 도착 패킷에 부가되고(S209), PHSI가 부가된 도착 패킷은 MAC-SAP(102)을 통해 MAC 계층(101)으로 전달된다(S210).

도 3은 IEEE 802.16 시스템에서 헤더 복원을 위한 수신기 동작을 나타내는 흐름도이다.

수신기는 MAC-SAP(102)을 통해 하위계층으로부터 패킷을 수신하여 헤더 압축 규칙을 이용하여 수신 패킷을 재구성하여 상위계층인 CS(105)로 전달하는 기능을 수행한다.

MAC-SAP(102)을 통해 MAC계층(101)에서 패킷을 수신하면(S301), CS(104)는 수신 패킷에 부착된 PHSI 값을 추출하고 수신 패킷의 CID 값을 획득한다(S302).

이어서, 수신기는 수신 패킷의 PHSF, PHSM, PHSS, PHSV 값을 획득한 후(S303), 상기 5개 헤더 압축 규칙 값을 이용하여 송신할 때 제거된 헤더를 재구성한다(S304).

재구성된 수신 패킷은 CS-SAP(106)을 통해 상위계층인 IP계층(107)으로 전달된다(S305).

도 4는 IEEE 802.16 시스템에서 헤더 압축 기법에 기반하여 헤더를 제거하고 복원하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 송신기는 PHSM 값(402)을 이용하여 전송 패킷(401)의 헤더(411)를 제거한다. 예를 들어, 도 4와 같이 PHSM이 1로 설정되면 상응하는 바이트를 제거한다. 즉, 송신기는 PHSM 값을 이용하여 헤더의 어느 부분을 제거할 것인지를 결정한다.

헤더가 제거된 나머지 부분, 즉 실제로 전송될 헤더(404)는 PHSM이 1로 설정되지 않은 바이트이다. 그러므로 실제 무선구간에서 전송된 패킷은 404와 같이 단순화된다.

무선구간을 통해 단순화된 패킷 404가 수신되면, 수신기는 패킷을 복원하기 위해 송신기에서 압축할 때 사용됐던 PHSM을 이용한다. 수신기는 PHSM(405) 값이 1로 설정된 부분을 복구해야 할 부분으로 판단한다. 복구할 대상을 결정하고 나면, 수신기는 PHSF(406) 값과 수신된 압축 헤더를 결합하여 본래 헤더를 완벽하게 복원하게 된다. 수신기는 복원된 헤더를 상위계층으로 전달한다.

헤더는 제거되거나 제거되지 않을 수 있다. 헤더가 제거되지 않을 때는 CS(105)에서 PHSI 값을 0으로 설정하고, 송신 헤더에 추가하여 MAC계층(101)으로 전달한다. 그러나 헤더가 제거될 때는 PHSI 값을 0이 아닌 값으로 설정하고, 이것을 압축된 헤더에 추가하여 MAC계층(101)으로 전달한다.

도 5는 IPv4 통신 시스템에서 헤더 정보의 오버헤드를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하여, 헤더 압축 규칙을 구성하는 일반적인 방법을 설명한다. 도 5 는 IPv4를 위한 IP헤더 정보, UDP를 위한 UDP헤더 정보, RTP를 위한 RTP헤더 정보로 구성된 헤더 정보를 보여준다.

도 5에 도시된 바와 같이, 파라미터는 매 패킷마다 변하는 부분(504)(505), 매 패킷마다 변하지 않는 부분(501), 호 설정 이후에 가끔 변하는 부분(502)(503)으로 구분할 수 있다. 여기서, 도 5의 헤더 정보를 구성하는 파라미터는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 상세한 설명은 생략한다.

헤더 압축 규칙은 매 패킷마다 변하지 않는 부분(501)만으로 구성해야 한다. 이것은 설계자에 의해 헤더 압축 규칙을 구성하기 위한 헤더 정보가 미리 결정되고 프로그램화된다는 것을 의미한다.

예를 들면, 송신지 주소, 목적지 주소, 포트번호등과 같이 매 패킷마다 변하지 않은 부분을 설계자가 미리 결정하고 프로그램화하여 헤더 압축 규칙을 정적으로 구성하는 것이 일반적이다. 또한, 헤더 압축 규칙은 호 성립(call setup) 단계에서 설정하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 호 성립 이후에 전송되는 패킷의 헤더를 압축할 수 있기 때문이다.

무선 구간에서 패킷 해더의 크기를 줄이기 위해 IEEE 802.16 표준에서는 전술한 바와 같은 페이로드 헤더 압축(PHS, Payload Header Suppression) 기법을 정의하여 사용한다.

PHS 기법은 헤더를 압축 부분과 비압축 부분으로 구분하고, 송신단에서 호 성립 때 미리 결정된 헤더 압축 규칙에 따라 압축된 부분을 제거하고 비압축 부분만을 보내면 수신단에서는 제거된 압축 부분을 복원하여 완전한 헤더를 구성하는 기법이다.

하지만, 802.16 표준의 PHS 기법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 헤더 필드 중에는 매 패킷마다 변하는 부분, 매 패킷마다 변하지 않는 부분, 호 설정 이후에 가끔 변하는 부분이 있으며, IEEE 802.16 표준의 PHS 기 법을 따르면, 호 성립 이후에 가끔 변하는 헤더 부분을 제거할 수 없다는 문제점이 있다.

둘째, 미디어 플레이어나 웹브라우져 같은 애플리케이션은 동작 중 접속 서버를 바꿀 수 있는데, 이와 같이 새로운 서버와의 새로운 연결을 검출할 방법이 필요하다.

셋째, 설계자가 미리 매 패킷마다 변하지 않는 헤더 정보를 선택하여 정적으로 헤더 압축 규칙을 설정하도록 프로그램화했을 때, 헤더 정보 중에 매 패킷마다 변하지 않는 헤더 정보가 있음에도 불구하고, 완전히 제거하지 못한다는 문제점이 있다. 예를 들어, 설계자가 IP헤더정보와 UDP헤더정보로 헤더 압축 규칙을 구성하여 프로그램화하면, IP헤더정보+UDP헤더정보+RTP헤더정보로 구성된 헤더의 경우 RTP헤더정보 중 변하지 않는 부분을 제거할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선 통신 시스템에서 전송되는 데이터 헤더를 압축하는데 있어서, 헤더 압축 규칙을 미리 결정하여 정적으로 적용하지 않고, 도착 패킷과 이전 패킷의 비교 결과에 따라 헤더 압축 규칙을 동적으로 적용하는 동적 헤더 압축 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 IEEE 802.16 패킷 기반의 광대역 이동통신 시스템에서 단말기와 기지국 간 전송되는 패킷의 헤더를 압축/복원하기 위한 동적 헤더 압축 규 칙을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 더욱 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선 통신 시스템에서 전송되는 패킷 헤더의 압축을 위한 동적 헤더 압축 방법으로서, 상위계층으로부터 헤더가 부착된 도착 패킷을 수신하는 단계; 상기 도착 패킷의 헤더 정보와 이전에 수신된 이전 패킷의 헤더 정보를 비교 검사하는 단계; 상기 검사 결과, 도착 패킷과 이전 패킷의 압축 부분이 같은 경우에는 소정의 헤더 압축 규칙으로 도착 패킷을 압축하는 단계; 상기 검사 결과, 도착 패킷이 이전 패킷보다 압축할 부분이 더 많은 경우에는 도착 패킷을 소정의 헤더 압축 규칙으로 압축하여 전송하고 다음 도착 패킷부터 적용할 헤더 압축 규칙을 변경하는 단계; 상기 검사 결과, 도착 패킷이 이전 패킷과 압축부분이 서로 상이한 경우에는 도착 패킷을 압축하지 않고 전송하고, 다음 도착 패킷부터 적용할 헤더 압축 규칙을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 무선 통신 시스템에서 전송되는 패킷 헤더의 압축을 위한 동적 헤더 압축 장치로서, 도착 패킷을 소정의 패킷분류 규칙에 따라 분류하는 패 킷 분류부; 및 상기 도착 패킷과 이전 패킷을 비교 검사하여, 상기 도착 패킷이 이전 패킷과 압축부분이 같은 경우인지, 상기 도착 패킷이 이전 패킷보다 압축할 부분이 더 많은 경우인지 및 상기 도착 패킷과 이전 패킷의 압축부분이 서로 상이한 경우인지를 판단하고, 상기 각각의 경우에 따른 헤더 압축 규칙을 적용하여 헤더를 압축하는 동적 헤더 압축부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동적 헤더 압축부가 적용된 무선 통신 시스템 송신기의 프로토콜 형상을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하여, 프로토콜 형상을 상위계층부터 설명하기로 한다.

멀티미디어 응용계층(Applications)(613)에서 시작된 데이터는 하위 계층들로 전달된다. 멀티미디어 응용계층(613)의 종류에 따라 데이터는 RTP(610), HTTP(611) 또는 FTP(612) 등의 계층으로 전달된다. 본 발명은 멀티 미디어 응용계 층이 웹브라우저인 경우를 설명한다.

웹브라우저의 데이터는 HTTP 계층(611)으로 전달되고 HTTP 계층(611)에서 HTTP 포맷 데이터로 변환된다.

HTTP 포맷으로 변환된 데이터는 TCP 계층(609)으로 전달된다. TCP 계층(609)은 수신된 데이터에 TCP 헤더를 추가하여 IP 계층(607)으로 전달한다.

IP 계층(607)은 수신된 데이터에 IP 헤더를 추가하고 CS-SAP(606)을 통해 cs 계층(605)으로 전달한다.

CS(605) 계층은 상위계층으로부터 수신된 데이터를 패킷분류부(604)에서 분류한다. 패킷분류부(604)에서 분류된 패킷은 본 발명의 실시예에 따라 새롭게 정의된 동적 헤더 압축부(603)로 전달된다.

동적 헤더 압축부(603)는 도 5의 헤더 정보 중, 호 성립 이후에 가끔 변하는 헤더부분(502)(503)을 검출하고, 새로운 헤더 압축 규칙을 수립하고, 설정된 헤더 압축 규칙에 따라 다음 패킷부터 헤더를 압축하는 작업을 수행한다.

동적 헤더 압축부(603)에서 헤더 압축 작업이 완료되면, CS(605)는 압축된 패킷을 연결 흐름으로 맵핑하고, 연결 식별자(CID)를 추가하여 MAC-SAP(602)을 통해 MAC 서브계층(601)으로 전달한다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 동적 헤더 압축 방법이 적용된 송신기의 동작에 대한 일실시예 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 임시 PHSM과 임시 PHSF를 생성하는 과정을 설명하기 위한 개념도 이며, 도 10은 본 발명의 실시예 에 따라 임시 PHSM과 임시 PHSF를 이용한 패킷 검증 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 도 7 내지 도 10을 모두 참조하며 본 발명에 따른 동적 헤더 압축 방법이 적용된 송신기의 동작을 설명하기로 한다.

우선, 패킷이 CS-SAP(606)을 통해 상위계층에서 CS 계층(605)으로 수신되면(S701), 송신기는 패킷분류부(604)에서 도착 패킷을 분류하여(S702), 동적 헤더 압축부(603)로 전달한다.

동적 헤더 압축부(603)는 패킷분류부(604)에서 분류된 도착 패킷의 헤더 정보와 이전 패킷의 헤더 정보를 비교하여 임시 PHSM과 임시 PHSF를 생성한다(S703).

도 7을 계속 설명하기 전에, 도 9를 참조하여 임시 PHSM과 임시 PHSF를 생성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

동적 헤더 압축부(603)는 패킷이 도착하면 이전에 저장했던 이전 패킷(901)과 새로 수신한 도착 패킷(902)을 비교하여 임시 PHSM(903)과 임시 PHSF(904)를 생성하는데, 임시 PHSM(903)과 임시 PHSF(904)는 이전 패킷(901)과 도착 패킷(902)을 결합하여 생성한다.

도 9에서 임시 PHSM(903)이 1이면 해당 바이트를 제거하고, 제거된 바이트는 해당 임시 PHSF(904) 값을 이용하여 복원할 수 있다.

또한, 임시 PHSM(903)과 임시 PHSF(904)를 계산하기 위해 이전 패킷(901)과 도착 패킷(902)의 비교범위(910)를 크게 하거나 줄일 수 있도록 하여, IP헤더 정보에 추가된 헤더 정보도 압축할 수 있는 부분을 검출할 수 있게 한다.

다시 도 7을 참조하면, S703 단계에서 생성된 임시 PHSM과 임시 PHSF는 현재 적용중인 PHSM과 PHSF와 비교한다(S704). 본 발명은 현재 적용중인 헤더 압축 규칙을 동적(액티브) 헤더 압축 규칙으로, 액티브 헤더 압축 규칙의 PHSM, PHSF, PHSS, PHSV, PHSI를 각각 액티브 PHSM, 액티브 PHSF, 액티브 PHSS, 액티브 PHSV, 액티브 PHSI로 정의한다.

상기 비교 결과, 임시 PHSM 및 임시 PHSF가 각각 액티브 PHSM 및 액티브 PHSF와 모두 같은지 여부를 판단한다(S705).

상기 판단 결과, 그렇지 않은 경우에는 A 상태(도 8)로 진행하고, 모두 같은 경우에는 S706 단계로 진행한다.

S706 단계에서, 임시 PHSM, 임시 PHSF가 각각 액티브 PHSM, 액티브 PHSF와 모두 같은 경우, 송신기는 이전 패킷과 도착 패킷은 압축할 부분이 같은 패킷으로 판단하여, 액티브 PHSM으로 도착 패킷을 압축하고, PHSI 값을 액티브 PHSI로 설정한다(S706).

이어서, 설정된 PHSI를 압축된 도착 패킷에 부착하고(S707), PHSI가 추가된 도착 패킷을 MAC-SAP(602)를 통해 MAC 계층(601)으로 전달한다(S708).

도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 임시 PHSM과 임시 PHSF를 이용하여 패킷을 검증하는 과정을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 10에서, 액티브 PHSM(1001)과 임시 PHSM_4(1005)는 같으므로 이전 패킷과 도착 패킷의 압축부분이 동일하다고 판단한다. 마찬가지로 액티브 PHSF(1011)과 임시 PHSF_4(1015)는 같으므로 이전 패킷과 도착 패킷의 복원정보가 같다고 판단한다. 도 10에서, 액티브 PHSM(1001)는 임시 PHSM_1(1002)에 포함되는 관계이므로, 이것은 도착 패킷의 헤더는 액티브 PHSM(1001)을 이용해 압축하는 것보다 압축해야 할 부분이 더 많다고 판단한다. 같은 맥락에서, 액티브 PHSF(1011)는 임시 PHSF_1(1012)에 포함되는 관계이므로, 이것은 액티브 PHSF(1011)보다 복원정보가 더 증가했다고 판단한다. 도 10에서, 액티브 PHSM(1001)는 임시 PHSM_3(1003) 및 임시 PHSM_4(1004)과 다르므로, 이것은 도착 패킷은 이전 패킷과 압축부분이 다른 패킷이므로 액티브 PHSM(1001)으로 압축하면 안 된다고 판단한다. 같은 맥락에서, 액티브 PHSF(1011)는 임시 PHSF_3(1013) 및 임시 PHSF_4(1014)와 다르므로, 이것은 액티브 PHSF(1011)으로 올바르게 복원할 수 없다고 판단한다.

도 7에서, 액티브 PHSM과 액티브 PHSF가 임시 PHSM과 임시 PHSF와 각각 같지 않다는 것은 좀더 세분하면, 이들이 서로 다르거나 또는 포함관계인 경우로 나눌 수 있다. 만약, 포함관계라면 도착 패킷은 이전 패킷보다 압축할 부분이 추가로 존재하는 것으로 판단하고, 일단 액티브 PHSM과 액티브 PHSF로 도착 패킷을 압축하여 전달하고, 임시 PHSM과 임시 PHSF로 새로운 헤더 압축 규칙을 생성하여 다음 패킷부터 새로운 압축규칙을 적용하게 한다. 하지만, 서로 다르다면, 도착 패킷은 이전 패킷과 압축부분이 다른 새로운 연결로 판단하고, 도착 패킷의 헤더 압축을 실시하지 않고 새로운 헤더 압축 규칙을 생성하여 그 다음 패킷부터 적용하는 절차를 시작한다. 도 8을 참조하면서 자세히 설명해 본다.

도 8에서, 액티브 PHSM과 액티브 PHSF가 임시 PHSM과 임시 PHSF와 둘 다 같지 않는 상태부터 시작한다(A). 송신자는 임시 PHSM과 임시 PHSF가 액티브 PHSM과 액티브 PHSF를 각각 포함하는가를 검사한다(S801).

상기 검사 결과, 포함하는 경우에는 액티브 PHSM으로 도착 패킷을 압축하고 PHSI 값을 액티브 PHSI로 설정하고(S802), 상기 PHSI를 압축된 도착 패킷에 부착하고(S803), PHSI가 추가된 압축 패킷을 MAC-SAP(602)를 통하여 MAC 계층(601)으로 전달한 후(S804), S805 단계로 진행한다.

한편, 상기 검사 결과, 만약 포함하지 않는다면 S805 단계로 진행한다.

S805 단계부터는 액티브 헤더 압축 규칙을 변경할 것인지 여부를 판단하고 시작하는 절차이다.

먼저, 임시 PHSM과 임시 PHSF를 후보 PHSM과 후보 PHSF와 각각 비교한다(S805).본 발명에서 후보 PHSM과 후보 PHSF는 이전 임시 PHSM과 이전 임시 PHSF를 저장한 값을 말한다.

이어서, 상기 비교 결과가 모두 같은지 판단한다( S806).

상기 판단 결과, 모두 같은 경우에는, 송신자와 수신자의 액티브 헤더 압축 규칙을 후보 PHSM과 후보 PHSF를 이용하여 변경하는 절차를 시작한다(S807). 송신자와 수신자 간 헤더 압축 규칙(PHS Rule) 변경절차는 IEEE 802.16 표준을 따르므로, 본 발명은 이에 대한 구체적 절차는 생략한다.

한편, 상기 판단 결과, 모두 다른 경우에는, 후보 PHSM과 후보 PHSF에 각각 임시 PHSM과 임시 PHSF를 저장하고(S809), 도착 패킷을 압축하지 않고 PHSI를 0으로 설정하여 도착 패킷에 부착한다(S810).

이어서, PHSI가 부착된 압축하지 않은 도착 패킷을 MAC-SAP(602)를 통하여 MAC 계층(601)으로 전달한다(S811).

본 발명의 실시예에 따라 송신기의 동적 헤더 압축부(603)에서 압축한 헤더를 수신기에서 복원하는 절차는 도 3에서 설명한 종래의 동작과 같으므로 설명은 생략한다.

즉, 본 실시예는 도착 패킷이 이전 패킷과 압축영역이 처음 한번 다르다고 바로 변경하지 않고 적어도 연속해서 두 번째 도착 패킷마저 다를 때 비로소 전송장치와 수신 장치 간 헤더 압축 규칙을 변경한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 헤더 압축 규칙을 미리 결정하여 정적으로 적용하지 않고, 새로운 연결을 검출하고 검출된 연결에 의한 패킷을 압축하며 호 성립 이 후에 가끔 변하는 부분을 검출하여 헤더 압축 기능을 수행할 수 있는 동적 헤더 압축 장치 및 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 IEEE 802.16 패킷 기반의 광대역 이동통신 시스템에서 단말기와 기지국 간 전송되는 패킷의 헤더를 동적으로 압축/복원하기 위한 동적 헤더 압축 규칙을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 광대역 무선 통신 시스템에서 단말기와 기지국 간 전송되는 패킷의 헤더 압축 규칙을 미리 결정하여 정적으로 적용하지 않고, 도착 패킷과 이전 패킷의 비교 결과에 따라 헤더 압축 규칙을 동적으로 적용하여 압축함으로써 무선 자원 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, IEEE 802.16 표준의 헤더 압축 기법에 호환되면서, 패킷정보 중 가끔 변하는 헤더 정보를 검출하여 압축하도록 함으로써, 보다 조밀한 헤더 압축을 가능케 하여 기존의 고정된 압축방법보다 압축비율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 IEEE 802.16 광대역 이동통신 시스템의 설계/구현에 적용될 수 있으며, 무선 구간에서 패킷 헤더의 크기를 감소시킴으로써, 무선자원 사용의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 미디어 플레이어나 웹브라우져 같은 멀티미디어 애플리케이션이 동적으로 연결 서버를 변경하여도 새로 연결된 패킷을 검출하여 헤더 압축을 실시할 수 있는 효과가 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 전송되는 패킷 헤더의 압축을 위한 동적 헤더 압축 방법으로서,

a) 상위계층으로부터 헤더가 부착된 도착 패킷을 수신하는 단계;

b) 상기 도착 패킷의 헤더 정보와 이전에 수신된 이전 패킷의 헤더 정보를 비교 검사하는 단계;

c) 상기 비교 검사 결과, 도착 패킷과 이전 패킷의 압축 부분이 동일한 경우에는 소정의 헤더 압축 규칙으로 도착 패킷을 압축하는 단계; 및

d) 상기 비교 검사 결과, 도착 패킷이 이전 패킷과 압축부분이 상이한 경우에는 도착 패킷을 압축하지 않고 전송하는 단계

를 포함하는 동적 헤더 압축 방법.
제 1 항에 있어서,

e) 상기 비교 검사 결과, 도착 패킷이 이전 패킷보다 압축할 부분이 더 많은 경우에는 도착 패킷을 동적 헤더 압축 규칙으로 압축하여 전송하는 단계

를 더 포함하는 동적 헤더 압축 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 d) 단계 및 e) 단계는

f) 다음 도착 패킷부터 적용할 헤더 압축 규칙을 변경하는 단계

를 더 포함하는 동적 헤더 압축 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 f) 단계는,

후보 PHSM과 후보 PHSF에 각각 도착 패킷의 임시 PHSM과 임시 PHSF를 저장하는 단계;

다음 도착 패킷의 임시 PHSM과 임시 PHSF를 이전에 저장된 후보 PHSM과 후보 PHSF과 각각 비교하는 단계; 및

상기 비교 결과, 상기 다음 도착 패킷의 임시 PHSM 및 임시 PHSF가 상기 후보 PHSM과 후보 PHSF과 각각 같은 경우에 헤더 압축 규칙을 변경하는 단계

를 포함하는 동적 헤더 압축 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 f) 단계는,

도착 패킷이 이전 패킷과 압축 영역이 적어도 두 번 연속해서 상이한 경우 에 헤더 압축 규칙을 변경하는 것을 특징으로 하는 동적 헤더 압축 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 b) 단계는,

b-1) 상기 이전 패킷과 도착 패킷을 비교하여 임시 PHSM과 임시 PHSF를 계산하는 단계;

b-2) 상기 임시 PHSM과 임시 PHSF을 각각 액티브 PHSM과 액티브 PHSF와 비교 검사하는 단계;

b-3) 상기 임시 PHSM과 임시 PHSF가 각각 액티브 PHSM과 액티브 PHSF와 같은 경우에는 이전 패킷과 도착 패킷의 압축할 부분이 같은 것으로 판단하는 단계;

b-4) 상기 임시 PHSM과 임시 PHSF이 각각 액티브 PHSM과 액티브 PHSF을 포함하는 경우에는 도착 패킷은 이전 패킷보다 압축할 부분이 더 많은 것으로 판단하는 단계; 및

b-5) 상기 임시 PHSM과 임시 PHSF가 액티브 PHSM과 액티브 PHSF와 다를 경우에는 도착 패킷은 이전 패킷과 압축부분이 서로 상이한 것으로 판단하는 단계;

를 포함하는 동적 헤더 압축 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정의 헤더 압축 규칙은 PHSM, PHSF, PHSI, PHSS 및 PHSV 중 어느 하나 이상을 이용하여 구성하는 것을 특징으로 하는 동적 헤더 압축 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 b) 단계는,

상기 이전 패킷과 도착 패킷의 헤더의 비교 범위를 변화시킴으로써 압축 헤더의 범위를 동적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 동적 헤더 압축 방법.
무선 통신 시스템에서 전송되는 패킷 헤더의 압축을 위한 동적 헤더 압축 장치로서,

도착 패킷을 소정의 패킷분류 규칙에 따라 분류하는 패킷 분류부; 및

상기 도착 패킷과 이전 패킷을 비교 검사하여, 상기 도착 패킷이 이전 패킷과 압축부분이 같은 경우인지, 상기 도착 패킷이 이전 패킷보다 압축할 부분이 더 많은 경우인지 및 상기 도착 패킷과 이전 패킷의 압축부분이 서로 상이한 경우인지를 판단하고, 상기 각각의 경우에 상응하는 헤더 압축 규칙을 적용하여 헤더를 압축하는 동적 헤더 압축부

를 포함하는 동적 헤더 압축 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 동적 헤더 압축부는,

상기 도착 패킷이 이전 패킷과 압축부분이 같은 경우에는, 액티브 PHSM과 액티브 PHSF으로 도착 패킷을 압축하는 것을 특징으로 하는 동적 헤더 압축 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 동적 헤더 압축부는,

상기 도착 패킷이 이전 패킷보다 압축할 부분이 더 많은 경우에는, 도착 패킷을 액티브 PHSM과 액티브 PHSF으로 압축하여 전송하고, 헤더 압축 규칙을 변경하여 다음 패킷부터 적용하는 것을 특징으로 하는 동적 헤더 압축 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 동적 헤더 압축부는,

상기 도착 패킷이 이전 패킷과 압축부분이 서로 상이한 경우에는, 도착 패킷을 압축하지 않고 전송하고, 헤더 압축 규칙을 변경하여 다음 도착 패킷부터 적용하는 것을 특징으로 하는 동적 헤더 압축 장치.