SE522919C2 - Återberäkning av kontrollsumma för transportprotokoll - Google Patents
Återberäkning av kontrollsumma för transportprotokollInfo
- Publication number
- SE522919C2 SE522919C2 SE0003242A SE0003242A SE522919C2 SE 522919 C2 SE522919 C2 SE 522919C2 SE 0003242 A SE0003242 A SE 0003242A SE 0003242 A SE0003242 A SE 0003242A SE 522919 C2 SE522919 C2 SE 522919C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- checksum
- packets
- header
- packet
- transmitter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0061—Error detection codes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
- G06F11/1008—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
- G06F11/1044—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices with specific ECC/EDC distribution
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0078—Avoidance of errors by organising the transmitted data in a format specifically designed to deal with errors, e.g. location
- H04L1/0083—Formatting with frames or packets; Protocol or part of protocol for error control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/22—Parsing or analysis of headers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
- H04L2001/0097—Relays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Communication Control (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Description
25 30 , . o n nu u . G v ° ' n øaIQO-'lf , - - u n u o | n ul 522 919 Ett sätt att ta hand om detta problem är att introducera felkorrigering i förväg (Forward Error Correction, FEC) för länkar med högt antal bitfel, som avlägsnar alla/ nästan alla bitfel. Dokumentet US-A-5,870,412 beskriver ett system för felkorrigering i förväg för paket baserat på realtidsmedia. Systemet är baserat på att tillägga en enstaka felkorrigeringskod till var och en av en serie nyttolastpaket, vilken kod definieras genom att ta XOR-summan av ett föregående specificerat antal nyttolastpaket. Huvudändamälet med systemet är att tillåta korrigering från förlusten av flertal paket i en rad utan att avsevärt öka datahastigheten eller fördröjningen av transmissionen.
Dock, om felkorrigering i förväg skulle användas för att ta hand om alla bitfel, skulle den expandera den krävda bandbredden bortom vad som är ekonomiskt försvarbart för de flesta radiolänkar. Det kan även vara en avsevärd mängd fel kvar även efter användning av FEC.
Ett annat sätt att ta hand om detta problem vore att introducera ett länkprotokoll för länkar med högt antal bitfel, som återsänder skadade paket och avger alla paket korrekt. Detta skulle dock adderas till transmissionsfördröjningen, vilket avsevärt minskar den uppfattade kvaliteten hos konventionella tjänster för mediaströmmar.
Transmissionsfördröjningen är hög, på grund av att radiolänkar i allmänhet är anpassade till smalbandiga talkanaler. De smala bandbredderna begränsar transmissionskapaciteten och för att inte förlora timing av de sända paketen, krävs en buffring när man återsänder på grund av ett fel, vilket ökar fördröjningen.
Idag, för cellulära radiolänkar, används inte protokoll såsom UDP i någon större omfattning för konventionella rösttjänster. Istället används rösttransportspeciñka protokoll, i exempelvis GSM-nätverk. När man dock introducerar nya mediaströmtjänster förväntas att standardapplikationsprogrammeringsgränssnittet (API) för sådana 10 15 20 25 30 , n..
. O 522 919 tjänster kommer att vara TCP/ IP-protokollformatet API som inte kan användas med dagens rösttransportspecifika protokoll.
För UDP i IPV4 kan kontrollsummering kopplas bort. Dock kan inte kontrollsummering för UDP i IPv6 inte kopplas bort. Ändring av standarderna skulle vara ett sätt att lösa problemen. I detta fall är det dock inte ett val att ändra standarderna.
I många applikationer för mediaströmning kan applikationerna själva (codecs) hantera fel i data, och för de flesta sådana applikationer, skulle den uppfattade kvaliteten hos mediaströmmen vara bättre om skadade paket avges till mediaströmapplikationen.
KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppñnning är att avhjälpa de ovan nämnda problemen och att erhålla en hög grad av protokoll- och nätverksfunktionalitet även för länkar med högt antal bitfel som inte skulle fördröja transmissionen och/ eller expandera bandbredden onödigtvis. Ändamålet löses enligt en aspekt av uppfinningen med en metod att återräkna kontrollsumman i ett transportprotokoll i en nätverksnod (ett slags gateway) och/ eller ändnoden, när ett paket mottages som har passerat en länk med högt antal bitfel, och att insätta den nya kontrollsumman i paketets kontrollsummehuvudfält. Detta skulle göras för alla mediaströmmar för vilka det är lämpligt, exempelvis konversationsströmmar där applikationen är känd att hantera skadad data.
Företrädesvis behandlas de överförda data med huvudkomprimering, vilket är känt per se, för att reducera storleken på paketen. 10 15 20 25 30 « o a : ru u 522 919 :nu 1' Vidare, om huvudkomprimering används med föreliggande uppfinning, överförs inte huvudet hos varje paket utan rekonstrueras av mottagaren.
Med föreliggande uppfinning är det möjligt att överföra skadad data utan fördröjningen som orsakas av återtransmission och liknande operationer, eller risken att förlora hela datapaket. Detta ger en reducerad datastorlek och reducerad databehandling då mycket av informationen innefattad i huvudena hos paketen, inkluderande kontrollsumman, inte längre behöver överföras, vilket således ökar den uppfattade kvaliteten hos mediaströmmen för många applikationer.
Dessa och andra aspekter på, och fördelar med, föreliggande uppfinning kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen av uppfinningen och från den bifogade ritningsfiguren.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser kommunikationsnätverk och i synnerhet IP-nätverk, exempelvis IPv6-nätverk, och kommunikationen över cellulära radiolänkar med smal bandbredd såsom visas i figuren.
För alla länkar med låg bandbredd som använder protokoll med stor overhead, såsom IPv6 kan det förväntas att huvudkomprimering används (Degermark, van Jacobson, ROCCO), även om detta inte är ett måste för föreliggande uppfinning. Jacobson-tekniken ger ett elaborerat och komplext kompressionsschema som reducerar ett upp till 40-byte pakethuvud till ett tre-byte komprimerat huvud. Det komprimerade huvudet har en kodad förändring till paketets ID, en kontrollsumma, ett anslutningsnummer, och en ändringsmask. Hårdvaran och/ eller mjukvaran som används för att implementera Jacobson-tekniken måste utföra sofistikerade beräkningar som komprimerar huvudet och därefter dekomprimerar det komprimerade huvudet för att återframstålla det okomprimerade huvudet. 10 15 20 25 30 - a n . nu 522 919 o an. no Pakethuvudkomprimeraren formar ett komprimerat huvud från fälten hos ett associerat okomprimerat huvud. Det komprimerade huvudet innehåller ett eller fler fält, vilka är föremål för ändringar från paket till paket, men inte alla fälten i ett normalt okomprimerat huvud. Fälten som är lika för både de komprimerade och okomprimerade huvudena är annars identiska. Komprímering uppnås genom att avlägsna de fält som inte ändras från det komprimerade huvudet. Exempelvis, i fallet med komprimering av ett UDP/ IP-huvud, kan huvudkomprimeraren forma ett komprimerat huvud som endast har paketidentifieringsfältet, flaggfältet, och fragmentfältet, vilka ändras från paket till paket, under det att det utesluter de andra IP- och UDP-fälten.
Med huvudkomprimeringstekniken skickas ett fullt pakethuvud endast i början av en session, eller när mottagaren anser det nödvändigt.
Istället sänds ett anslutningsnummer, som indikerar för mottagaren vilken session som det specifika paketet tillhör. Även huvudfält som ändras för varje paket på ett oförutsett sätt, såsom kontrollsummor, sänds för varje paket. Från denna information kan mottagaren härleda det ursprungliga paketet och dess fulla huvud, och avge det till UDP / IPv6-protokollskiktet.
Om ett fel inträffar i en transmissionslänk, skulle kontrollsummorna överföras utan modifiering av huvudkompressionsskiktet och IPv6 skulle förkasta skadade paket.
Därför, med föreliggande uppfinning, om kontrollsumman som överförs med ett paket, exempelvis från en mobilstation, inte överensstämmer med kontrollsumman som beräknats vid den mottagande änden, exempelvis en radiobasstation, d.v.s. ett fel har inträffat under överföringen, återberäknas kontrollsumman i en nätverksnod (ett slags gateway) och/ eller ändnod, enligt en konventionell algoritm för beräkning av en kontrollsumma för det specifika protokollet, vilket sedan insättes i huvudet. Även om det beräknade värdet hos 10 15 20 25 30 522 919 kontrollsumman inte är, eller är, det överförda värdet, förhindrar föreliggande uppfinning att protokollet onödigtvis släpper skadade paket genom att återberäkna en ny kontrollsumma, vilket därigenom förbättrar den uppfattade kvaliteten hos en mediaström, i synnerhet då många mediaströmningsapplikationer själva kan hantera fel i data.
Vidare är det med föreliggande uppfinning möjligt att utnyttja sådana protokoll som UDP utan att ändra protokollen.
Förutom för gatewayen och/ eller slutanvändaren som utför återberäkningen och insättningen av kontrollsumman, kan infrastrukturen hållas intakt. Äterberäkning av kontrollsumma kan göras i huvudkompressionsskiktet eller i dess eget skikt, såsom indikeras i figuren.
På många sätt kan återberäkning av kontrollsumma anses vara ännu en egenskap hos huvudkomprimering. Huvudkomprimeringsalgoritmer återskapar huvuden från inkompletta data i komprimerade paket och från statusdata från tidigare paket. Återberäkning av kontrollsumma enligt föreliggande uppfinning återkonstruerar kontrollsummans del i huvudet från annan data i paketet och från det okomprimerade huvudet.
I IPv6 är ändamålet med transportkontrollsumman även att skydda pakethuvudet, vilket är synnerligen känsligt mot fel. Exempelvis i IPv4 har huvudet dess egen kontrollsumma. Dock, när återberäkning av kontrollsumman används tillsammans med huvudkomprimering sänds aldrig själva huvudet, det rekonstrueras av huvudkomprimeríngsskiktet hos mottagaren. Således kan endast datadelen av ett paket skadas på länken med högt antal bitfel när man använder återberäkning av kontrollsumman med huvudkomprimering. 10 15 5 2 2 919 - L: -.;2 Innehållet i pakethuvudet äventyras inte. Faktiskt, när äterberäkning av kontrollsumma används, är det möjligt att ytterligare öka huvudkomprimeringsalgoritmen genom att exkludera transmissionen av kontrollsumman. Detta är en ytterligare fördel med föreliggande uppfinning då kontrollsummegenerering är en stor del av den behandling som krävs för att överföra meddelandedata över ett nätverk.
Beräkning av internet-kontrollsumman av sändaren och av mottagaren för varje paket som överförts över ett nätverk ädrar sig ett oönskat overhead, vilket därigenom minskar den allmänna hastigheten hos kommunikationerna i nätverket. Detta indikerar ytterligare att återberäkning av kontrollsumman skall betraktas som en egenskap hos huvudkompression.
Det skall förstås att utföringsformen som beskrivits ovan och som visats på ritningsfiguren skall betraktas som icke-begränsande exempel på uppfinningen och att den kan modifieras inom skyddsramen som definieras av patentkraven.
Claims (1)
1. Metod för transmission av data i en medieström från en sändare till en mottagare vid användning av dataöverföringsprotokoll, innefattande stegen att, överföra paket från sändaren i ett format som överensstämmer med protokollet som används, motta paketen hos mottagaren och att beräkna kontrollsumman hos varje mottaget paket enligt schemat för beräkning av kontrollsumma specifikt för protokollet som används, kännetecknad av att insätta den beräknade kontrollsumman i ett huvud hos det överförda paketet utan att ta hänsyn till den kontrollsumma som genererats av sändaren samt vidarebefordran / användning av de överförda paketen. . Metod enligt krav 1, varvid den vidare innefattar stegen att komprimera huvudet hos varje paket vid sändaren. . Metod enligt krav 2, varvid den vidare innefattar stegen att utesluta överförandet av huvudet med paketen och rekonstruera huvudet av användaren. . Metod enligt något av de tidigare kraven, varvid protokollet som används är ett TCP/ IP-svitprotokoll. _ Metod enligt något av de föregående kraven, varvid sändaren och mottagaren är delar av ett internet version ö-nätverk. . System för överföring av data i en medieström, innefattande - en sändare i stånd att överföra paket i ett format som motsvarar ett dataöverföringsprotokoll som används, - en mottagare i stånd att motta de överförda paketen, - beräkningsorgan i stånd att beräkna kontrollsumman hos varje mottaget paket i enlighet med schemat för beräkning av kontrollsumman som är specifik för protokollet som används, 10 522 919 o ø n c ø uu kännetecknad av organ i stånd att insätta den beräknade kontrollsumman i ett huvud hos det överförda paketet utan att ta hänsyn till den kontrollsumma som genererats av sändaren samt organ för vidarebefordran/ användning av de överförda paketen. . System enligt krav 6, varvid sändaren innefattar organ för att Komprimera huvudet hos varje paket. . Datorprogramprodukt innefattande datorkodmedel och / eller mjukvarukoddelar för att förmå en dator eller processor att utföra stegen enligt något av kraven 1 - 5.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0003242A SE522919C2 (sv) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | Återberäkning av kontrollsumma för transportprotokoll |
PCT/SE2001/001943 WO2002025442A1 (en) | 2000-09-13 | 2001-09-12 | Transport protocol checksum recalculation |
US10/362,578 US20040034826A1 (en) | 2000-09-13 | 2001-09-12 | Transport protocol checksum recalculation |
AU2001286361A AU2001286361A1 (en) | 2000-09-13 | 2001-09-12 | Transport protocol checksum recalculation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0003242A SE522919C2 (sv) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | Återberäkning av kontrollsumma för transportprotokoll |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0003242D0 SE0003242D0 (sv) | 2000-09-13 |
SE0003242L SE0003242L (sv) | 2002-03-14 |
SE522919C2 true SE522919C2 (sv) | 2004-03-16 |
Family
ID=20280994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0003242A SE522919C2 (sv) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | Återberäkning av kontrollsumma för transportprotokoll |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040034826A1 (sv) |
AU (1) | AU2001286361A1 (sv) |
SE (1) | SE522919C2 (sv) |
WO (1) | WO2002025442A1 (sv) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040218623A1 (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-04 | Dror Goldenberg | Hardware calculation of encapsulated IP, TCP and UDP checksums by a switch fabric channel adapter |
US7573872B2 (en) | 2003-10-01 | 2009-08-11 | Nortel Networks Limited | Selective forwarding of damaged packets |
US8717868B2 (en) * | 2003-12-19 | 2014-05-06 | Rockstar Consortium Us Lp | Selective processing of damaged packets |
WO2005091540A1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Novo Nordisk A/S | A reduced size transmission data packet header format for a medical device |
KR100703494B1 (ko) | 2004-08-09 | 2007-04-03 | 삼성전자주식회사 | 이동통신 시스템에서 사용자 데이터 프로토콜 체크섬을 포함하는 음성패킷망의 패킷 송/수신 방법 및 장치 |
US8069250B2 (en) * | 2005-04-28 | 2011-11-29 | Vmware, Inc. | One-way proxy system |
US20070033496A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-08 | Hitachi, Ltd. | System and method for adjusting BER/PER to increase network stream-based transmission rates |
US8769663B2 (en) * | 2005-08-24 | 2014-07-01 | Fortinet, Inc. | Systems and methods for detecting undesirable network traffic content |
KR100800878B1 (ko) | 2005-09-23 | 2008-02-04 | 삼성전자주식회사 | 이동통신 시스템에서 사용자 데이터 프로토콜 체크섬을포함하는 음성패킷의 송수신 방법 및 장치 |
US11184113B2 (en) * | 2019-05-24 | 2021-11-23 | International Business Machines Corporation | Packet replay in response to checksum error |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5541920A (en) * | 1995-06-15 | 1996-07-30 | Bay Networks, Inc. | Method and apparatus for a delayed replace mechanism for a streaming packet modification engine |
US5701316A (en) * | 1995-08-31 | 1997-12-23 | Unisys Corporation | Method for generating an internet protocol suite checksum in a single macro instruction |
US5898713A (en) * | 1997-08-29 | 1999-04-27 | Cisco Technology, Inc. | IP checksum offload |
US6032197A (en) * | 1997-09-25 | 2000-02-29 | Microsoft Corporation | Data packet header compression for unidirectional transmission |
US6754231B1 (en) * | 1999-06-18 | 2004-06-22 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Robust header compression in packet communications |
US6711164B1 (en) * | 1999-11-05 | 2004-03-23 | Nokia Corporation | Method and apparatus for performing IP-ID regeneration to improve header compression efficiency |
US6477150B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-11-05 | Qualcomm, Inc. | System and method for providing group communication services in an existing communication system |
US6601208B2 (en) * | 2001-04-17 | 2003-07-29 | William W. Wu | Forward error correction techniques |
US7200146B2 (en) * | 2001-08-17 | 2007-04-03 | Intel Corporation | System and method of IP packet forwarding across directly connected forwarding elements |
-
2000
- 2000-09-13 SE SE0003242A patent/SE522919C2/sv unknown
-
2001
- 2001-09-12 AU AU2001286361A patent/AU2001286361A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-12 WO PCT/SE2001/001943 patent/WO2002025442A1/en active Application Filing
- 2001-09-12 US US10/362,578 patent/US20040034826A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002025442A1 (en) | 2002-03-28 |
AU2001286361A1 (en) | 2002-04-02 |
SE0003242D0 (sv) | 2000-09-13 |
SE0003242L (sv) | 2002-03-14 |
US20040034826A1 (en) | 2004-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6334028B2 (ja) | 通信システムにおけるパケット送受信装置及び方法 | |
JP3751823B2 (ja) | 実時間サービスにおけるヘッダ圧縮 | |
US5446736A (en) | Method and apparatus for connecting a node to a wireless network using a standard protocol | |
US6711164B1 (en) | Method and apparatus for performing IP-ID regeneration to improve header compression efficiency | |
EP2157749B1 (en) | system and method for achieving accelerated throughput | |
AU2004310448B2 (en) | Method of operating in a network in which a plurality of stations communicate over a shared medium | |
EP2098035B1 (en) | Improved header compression in a wireless communication network | |
US7069495B2 (en) | Bit error resilience for an internet protocol stack | |
KR101933465B1 (ko) | 이동 통신 시스템에서 패킷 송수신 장치 및 방법 | |
JP4592935B2 (ja) | ヘッダ復元装置およびヘッダ復元方法 | |
KR100703494B1 (ko) | 이동통신 시스템에서 사용자 데이터 프로토콜 체크섬을 포함하는 음성패킷망의 패킷 송/수신 방법 및 장치 | |
EP1234428A1 (en) | Method and apparatus for packet delay reduction using scheduling and header compression | |
WO2006052117A1 (en) | Apparatus and method for compressing headers in a broadband wireless communication system | |
JP4859323B2 (ja) | チェックサムに基づくヘッダ圧縮におけるトランスポート層チェックサムの代替 | |
WO2010121410A1 (zh) | 一种采用arq机制的头压缩通信方法和装置 | |
WO2015135120A1 (zh) | 端到端的网络QoS控制***、通信设备和端到端的网络QoS控制方法 | |
SE522919C2 (sv) | Återberäkning av kontrollsumma för transportprotokoll | |
WO2000060795A1 (en) | Method and devices for digital data transfer | |
EP2842253B1 (en) | Apparatus and method for transmitting a packet in a communication system | |
WO2008079200A1 (en) | Header supression in a wireless communication network | |
US7337384B2 (en) | Error detection scheme with partial checksum coverage | |
KR20100112151A (ko) | 네트워크 카드 및 정보 처리 장치 | |
WO2017143538A1 (zh) | 语音数据传输方法以及装置 | |
JP2002094553A (ja) | パケット伝送装置およびパケット伝送方法 | |
WO2007106548A2 (en) | System and method of network cryptography |