專利名稱：用于壓縮分組首部的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信領(lǐng)域，更具體地說，涉及用于壓縮分組首部的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
對數(shù)據(jù)通信不斷增長的需要已經(jīng)促進了提供使用通信網(wǎng)絡(luò)來處理更多信息和新型信息的更低廉和高效方法的技術(shù)的發(fā)展。一種這樣的技術(shù)是將可能是語音或數(shù)據(jù)通信的信息分段成分組。分組通常是一組二進制數(shù)字，至少包括數(shù)據(jù)和控制信息。通常使用綜合分組網(wǎng)絡(luò)(典型地快速分組網(wǎng)絡(luò))來承載至少兩種業(yè)務(wù)，例如可以包括連續(xù)比特率(“CBR”)、語音(“分組語音”)、數(shù)據(jù)(“成幀數(shù)據(jù)”)、圖像、等等。分組網(wǎng)絡(luò)信源接收和/或轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議分組。每個分組具有定義好的格式，并包括一個或多個分組首部和一些數(shù)據(jù)。首部通常包含提供諸如分組的信源和信宿的控制和/或地址信息。
分組首部的創(chuàng)建和傳輸通常需要大量的系統(tǒng)資源，例如中央處理單元(“CPU”)和/或路由器。這些處理限制導(dǎo)致交換機內(nèi)部的擁塞和服務(wù)質(zhì)量(“QoS”)問題。此外，交換機的吞吐量性能主要受轉(zhuǎn)發(fā)分組首部而非呼叫數(shù)據(jù)的控制。因此，需要一種壓縮分組首部以提高交換機吞吐量的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種壓縮分組首部以提高交換機吞吐量的方法和設(shè)備。因此，本發(fā)明減少擁塞、提高QoS、提高吞吐量，并有益于整體系統(tǒng)效率。
本發(fā)明提供一種建立包含一個或多個壓縮首部的分組的方法。接收呼叫建立信息。此后，接收呼叫數(shù)據(jù)，并使用該呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分。使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息來建立一個或多個當(dāng)前首部。壓縮所述一個或多個當(dāng)前首部，并將其添加給此分組的數(shù)據(jù)部分以建立分組。此外，一個或多個首部可以包括實時傳輸協(xié)議首部、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議首部、網(wǎng)際協(xié)議首部和媒體接入控制首部。
此外，本發(fā)明提供一種包含數(shù)據(jù)信號處理器陣列的設(shè)備。每個數(shù)據(jù)信號處理器被編程以接收呼叫建立信息，接收呼叫數(shù)據(jù)，使用該呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分，使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息建立一個或多個當(dāng)前首部，壓縮一個或多個當(dāng)前首部，并通過將一個或多個壓縮首部添加給該分組的數(shù)據(jù)部分建立一個分組。
本發(fā)明還提供一種通信交換機，包含一個或多個板，所述板包含輸入、信號處理和輸出功能，包含一個或多個處理器的一個或多個控制板，可通信地耦合一個或多個板和控制板的交換機構(gòu)，和可通信地耦合一個或多個板和控制板的TDM總線。一個或多個板的信號處理功能包括一個或多個數(shù)據(jù)信號處理器陣列。每個數(shù)字信號處理器被編程以接收呼叫建立信息，接收呼叫數(shù)據(jù)，使用該呼叫數(shù)據(jù)建立該分組的數(shù)據(jù)部分，使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息生成一個或多個當(dāng)前首部，壓縮一個或多個當(dāng)前首部和通過將一個或多個壓縮首部添加給此分組的數(shù)據(jù)部分來建立一個分組。一個或多個輸出板被編程以解壓縮所述的一個或多個壓縮首部。
在上述的方法、設(shè)備和系統(tǒng)中，使用下述步驟來壓縮一個或多個當(dāng)前首部。只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并將一個或多個當(dāng)前首部用作一個或多個壓縮首部。只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部與一個或多個先前首部之間的一個或多個差值建立一個或多個壓縮首部，將所述一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。使用下述步驟來解壓縮所述一個或多個壓縮首部。只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個壓縮首部存儲為一個或多個先前首部，并將一個或多個壓縮首部用作一個或多個解壓縮首部。只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個壓縮首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值來建立一個或多個解壓縮首部，并將所述的一個或多個解壓縮首部存儲為一個或多個先前首部。
可選擇地，使用下述步驟來壓縮一個或多個當(dāng)前首部。只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，建立一個或多個壓縮首部以表示沒有改變。只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值來建立一個或多個壓縮首部，并將所述的一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。在這種情況下，諸如輸出板的解壓縮設(shè)備接收呼叫建立信息，使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息建立一個或多個當(dāng)前首部，并存儲一個或多個當(dāng)前首部。然后，通過使用一個或多個壓縮首部和一個或多個當(dāng)前首部之間的一個或多個差值來建立一個或多個壓縮首部，解壓縮所述的一個或多個壓縮首部，并將一個或多個解壓縮首部存儲為一個或多個先前首部。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本發(fā)明不僅可應(yīng)用于輸入到輸出方向上的分組首部的壓縮和解壓縮，而且可以應(yīng)用于輸出到輸入方向上的分組首部的壓縮和解壓縮。一旦結(jié)合附圖參考下述詳細描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。


為了更好地理解本發(fā)明，并通過例子來說明如何實現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)在將參考本發(fā)明的詳細描述和附圖，在附圖中，不同附圖內(nèi)的相應(yīng)數(shù)字代表對應(yīng)的部件，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的代表性綜合網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖2A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分組網(wǎng)絡(luò)交換機的示意圖；圖2B是根據(jù)圖2的語音網(wǎng)關(guān)的首部建立方法的流程圖；圖3A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分組網(wǎng)絡(luò)交換機的示意圖；圖3B是根據(jù)圖3B的語音網(wǎng)關(guān)的首部建立方法的流程圖；圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的分組網(wǎng)絡(luò)交換機；圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的分組操作系統(tǒng)的示意圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的分組網(wǎng)絡(luò)交換機的示意圖；圖6B是根據(jù)本發(fā)明的首部建立方法的流程圖；圖6C是根據(jù)本發(fā)明一種實施例的首部壓縮方法的流程圖；圖6D是根據(jù)本發(fā)明一種實施例的首部解壓縮方法的流程圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明另一種實施例的首部壓縮方法的流程圖；和圖7B是根據(jù)本發(fā)明另一種實施例的首部解壓縮方法的流程圖。
具體實施例方式
雖然在下文中詳細討論了本發(fā)明的各種實施例的實現(xiàn)和使用，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明提供了許多種可應(yīng)用的發(fā)明概念，這些發(fā)明概念可以在許多種具體環(huán)境下實施。例如，除了電信系統(tǒng)之外，本發(fā)明可以應(yīng)用于其它形式的通信或普通數(shù)據(jù)處理。其它形式的通信可以包括網(wǎng)絡(luò)間通信、衛(wèi)星通信或者到本發(fā)明的日期之前人類尚未知的任何形式的通信。在此討論的具體實施例僅說明了實施和使用本發(fā)明的具體方式，并不限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提供一種建立包括一個或多個壓縮首部的分組的方法和設(shè)備。因此，本發(fā)明減少擁塞、提高QoS、提高吞吐量和有益于整體系統(tǒng)效率。
現(xiàn)在簡單地參考圖1至圖3，將描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的代表性網(wǎng)絡(luò)(圖1)、各種分組交換機和首部建立的方法(圖2A、2B、3A和3B)。圖1圖示一個代表性的綜合網(wǎng)絡(luò)100，其中電話機102和傳真機104可通信地耦合到公用交換電話網(wǎng)(“PSTN”)106。交換機108可通信地耦合到PSTN 106和網(wǎng)際協(xié)議(“IP”)網(wǎng)絡(luò)110，以將基于時分復(fù)用(“TDM”)的通信112轉(zhuǎn)換成基于IP的通信114。交換機108建立包含必要目的信息的IP分組，以便分組114能夠被正確地擇路發(fā)送到它們的目的地，所述目的地可包括可通信地耦合到IP網(wǎng)絡(luò)110的計算機116或其它設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)控制器118可通信地耦合到PSTN 106和交換機108，并向交換機108提供控制信號，以正確地處理基于TDM的通信112。網(wǎng)絡(luò)控制器118也可以可通信地連接到IP網(wǎng)絡(luò)110。網(wǎng)絡(luò)控制器118可以用作媒介網(wǎng)關(guān)控制(“MGC”)。MGC協(xié)議是推薦與原先的H.323標(biāo)準(zhǔn)競爭的若干控制和信號標(biāo)準(zhǔn)之一，所述H.323標(biāo)準(zhǔn)用于將在諸如PSTN 106的電話電路上承載的音頻信號轉(zhuǎn)換成在互聯(lián)網(wǎng)或諸如IP網(wǎng)絡(luò)110的其它分組網(wǎng)絡(luò)上承載的數(shù)據(jù)分組。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，本發(fā)明并不限制于將基于TDM的通信轉(zhuǎn)換成基于IP的通信；本發(fā)明也可以應(yīng)用于復(fù)用通信到基于分組的通信的任何轉(zhuǎn)換。
IP規(guī)定了分組，也稱作數(shù)據(jù)報，的格式和編址方案。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)組合IP與更高層的協(xié)議。一種這樣的協(xié)議是傳輸控制協(xié)議(“TCP”)，它建立信宿和信源之間的虛連接。IP允許在系統(tǒng)內(nèi)尋址和丟棄分組包，但是在發(fā)送者和接收者之間沒有直接鏈路。相反地，TCP/IP建立兩個主機之間的連接，以便它們能夠在一定時間周期內(nèi)來回發(fā)送消息。IP網(wǎng)絡(luò)110通過交換機108接收和發(fā)送消息，最終到達電話機102和/或傳真機104。PC 106以分組兼容格式通過IP網(wǎng)絡(luò)110接收和發(fā)送消息?；谡Z音的IP(“VoIP”)是在諸如IP網(wǎng)絡(luò)110的基于IP的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進行電話呼叫和發(fā)送傳真的能力。綜合語音/數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)100允許更多的標(biāo)準(zhǔn)化和降低總的設(shè)備需要。VoIP可以支持多媒體和多業(yè)務(wù)應(yīng)用。
現(xiàn)在參考圖2A和圖2B，圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分組網(wǎng)絡(luò)交換機200的示意圖和首部建立方法。如所圖示的，分組網(wǎng)絡(luò)交換機200包括可通信地耦合到CPU 204的數(shù)字信號處理器(“DSP”)202。CPU204可通信地耦合到路由器206。在將基于TDM的通信112轉(zhuǎn)換成基于IP的通信114的過程中，CPU 204在方框210接收呼叫的信令指令，并在方框212分配DSP 202處理該呼叫。DSP 202在方框214接收呼叫數(shù)據(jù)。然后，DSP 202在方框216壓縮呼叫數(shù)據(jù)和建立分組的數(shù)據(jù)部分。DSP 202在方框218向CPU 204發(fā)送分組的數(shù)據(jù)部分。在方框220，CPU204建立實時傳輸協(xié)議(“RTP”首部)，將此RTP首部添加給此分組的數(shù)據(jù)部分，并將此分組發(fā)送給路由器206。路由器206在方框222建立用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(“UDP”)首部、網(wǎng)際協(xié)議(“ IP”)首部和媒體接入控制(“MAC”)首部，并將這些首部添加給分組。然后，在方框224，路由器206在IP網(wǎng)絡(luò)上將整個分組(數(shù)據(jù)和首部)發(fā)送出去。如果呼叫結(jié)束，如在判決塊226所確定的，此呼叫在方框228結(jié)束。然而，如果此呼叫未結(jié)束，則DSP 202在方框214接收更多的呼叫數(shù)據(jù)，并重復(fù)上述處理直到此呼叫結(jié)束。如圖所示，CPU 204和路由器206共同承擔(dān)分組網(wǎng)絡(luò)交換機200內(nèi)的首部創(chuàng)建。
信令指令是指在交換機和其它網(wǎng)絡(luò)單元之間交換呼叫控制或呼叫建立消息。信令系統(tǒng)的目的是在電信系統(tǒng)的單元之間傳輸控制信息或信令單元。早期的信令系統(tǒng)在與用戶業(yè)務(wù)相同的電路上承載控制信號。例如，較早的帶內(nèi)信令系統(tǒng)使用這種方法。較新的信令系統(tǒng)，例如七號公共信道信令系統(tǒng)(“SS7”)使用用于信令信息的單獨信道。這些系統(tǒng)也稱之為公共信道信令系統(tǒng)，因為為信令使用了單獨的(公共)信道。有人將這種方法成為“帶外”信令。目前存在兩種帶外信令。SS7是第一種物理帶外信令的例子，其中為信令使用單獨的物理信道。SS7通常但是并不必需部署整體電話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)的獨立網(wǎng)絡(luò)以便建立和終接電話呼叫。SS7消息在稱作信令鏈路的雙向信道上在網(wǎng)絡(luò)單元之間交換。ISDN是物理帶內(nèi)邏輯帶外信令的一個例子。在這種方法中，信令和用戶業(yè)務(wù)共享相同的物理傳輸載體，但是預(yù)留一部分信道容量僅用于信令業(yè)務(wù)。預(yù)留其余的帶寬用于用戶業(yè)務(wù)，例如電話呼叫。其它的信令方案可以和T1和E1電路一起使用。
RTP是傳輸包括音頻和視頻的實時數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。RTP用于將分組識別為以特定編碼格式包含語音抽樣的分組。通常使用時間標(biāo)記和順序號來根據(jù)一個RTP分組流重新裝配同步語音流。RTP還用于按需媒體業(yè)務(wù)和諸如IP電話的交互業(yè)務(wù)。另一方面，UDP提供高效但是不可靠(無保證的)數(shù)據(jù)傳輸。它用于傳輸實時語音數(shù)據(jù)，因為實時數(shù)據(jù)的重傳將給語音對話添加過多的時延。然而，IP提供用于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)封裝。它包含用于路由選擇的信源和信宿地址。MAC執(zhí)行管理功能，并為設(shè)備處理地址解析協(xié)議(“ARP”)。
現(xiàn)在參見圖3A和圖3B，圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分組網(wǎng)絡(luò)交換機300和首部建立方法的示意圖。如圖所示，分組網(wǎng)絡(luò)交換機300包括可通信地耦合到CPU 304的數(shù)字信號處理器(“DSP”)302。CPU 304可通信地耦合到呼叫控制板306和交換機構(gòu)308。在基于TDM的通信112到基于IP的通信114的轉(zhuǎn)換過程中，CPU 304在方框310從呼叫控制板306接收呼叫信令指令，并在方框312分配DSP 302處理此呼叫。DSP 302在方框314接收呼叫數(shù)據(jù)。然后，DSP 302在方框316壓縮呼叫數(shù)據(jù)并建立分組的數(shù)據(jù)部分。DSP 302在方框318向CPU 304發(fā)送此分組的數(shù)據(jù)部分。在方框320，CPU 304建立RTP首部、UDP首部、IP首部和MAC首部，并將這些首部添加給此分組的數(shù)據(jù)部分。然后，在方框322，CPU 304將一個流標(biāo)記添加給這些分組以旁路呼叫控制板306。在方框324，CPU 304將分組發(fā)送給交換機構(gòu)308，由其刪除流標(biāo)記，并在IP網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送出完整的分組(數(shù)據(jù)加首部)。如果呼叫結(jié)束，如在判決塊326中確定的，此呼叫在方框328中結(jié)束。然而，如果呼叫未結(jié)束，則DSP 302在方框314接收更多的呼叫數(shù)據(jù)，重復(fù)上述處理直到呼叫結(jié)束。如圖所示，CPU 304具有在分組網(wǎng)絡(luò)交換機300內(nèi)首部創(chuàng)建的唯一職責(zé)。
現(xiàn)在，參見本發(fā)明及圖4，將描述分組網(wǎng)絡(luò)交換機400。分組網(wǎng)絡(luò)交換機400可以用于處理VoIP、基于幀中繼的語音(“VoFR”)和其它類型的呼叫。而且，分組網(wǎng)絡(luò)交換機400類似于異步傳輸模式(“ATM”)交換機。ATM是同時在局域網(wǎng)(“LAN”)和廣域網(wǎng)(“WAN”)環(huán)境下使用的面向連接的技術(shù)。允許將容量自由分配給每條信道的是快速分組交換技術(shù)。分組網(wǎng)絡(luò)交換機400包括一個或多個輸入板402a和402b、一個或多個信號處理板404、一個或多個控制板406、一個或多個輸出板408a和408b、交換機構(gòu)410和TDM總線406。每個信號處理板404包括一個數(shù)字信號處理器(“DSP”)陣列(未圖示)，每個控制板406包括一個或多個處理器(未圖示)。交換機構(gòu)410可通信地耦合到輸入板402、信號處理板404、控制板406和輸出板408。
TDM總線412也可通信地將輸入板402、信號處理板404、控制板406和輸出板408耦合在一起。優(yōu)選地，板402、404、406和408可以按照任意順序插入在分組網(wǎng)絡(luò)交換機400內(nèi)。而且，分組網(wǎng)絡(luò)交換機400應(yīng)當(dāng)包括足夠數(shù)量的冗余板以在板402、404、406和408故障時用作備份板。應(yīng)當(dāng)指出輸入板402、信號處理板404和輸出板408可以用具有輸入、信號處理和輸出功能的一個或多個板來替代。
分組網(wǎng)絡(luò)交換機400的主要功能是將數(shù)據(jù)信元從輸入端口中繼到合適的輸出端口。當(dāng)分組網(wǎng)絡(luò)交換機400將要處理一個呼叫或通信時，網(wǎng)絡(luò)控制器118(圖1)向控制板408提供必要的呼叫建立信息?？刂瓢?08使用此呼叫建立信息分配輸入板402a或402b內(nèi)的端口來從PSTN 106(圖1)接收呼叫，分配處理板404內(nèi)的DSP來處理此呼叫，和輸出板408a或408b內(nèi)的端口將此呼叫發(fā)送給IP網(wǎng)絡(luò)110(圖1)。基于TDM的通信或消息112通過輸入板402a或402b進入，并通過TDM總線412擇路發(fā)送給合適的處理板404。處理板404內(nèi)的DSP在模擬和數(shù)字信息格式之間轉(zhuǎn)換消息，并提供數(shù)字壓縮和交換功能。在一種實施例中，每個處理板404都能夠處理多個同時對話。然后，處理板404將消息從DSP發(fā)送給信元交換機構(gòu)410，所述信元交換機構(gòu)410主要負責(zé)在交換單元之間消息或數(shù)據(jù)信元以及基本傳輸單元的路由選擇和傳輸。交換機構(gòu)410也可以提供信元緩存、業(yè)務(wù)集中和復(fù)用、故障容錯冗余、多播或廣播、基于信元調(diào)度的延遲優(yōu)先級和擁塞監(jiān)視。交換機構(gòu)410最終將消息擇路發(fā)送給輸出板408a或408b。在一種實施例中，每個輸出板408能夠處理至少8000個呼叫。輸出板408a和408b通常將消息發(fā)送到吉比特以太網(wǎng)(未圖示)。正如它的名稱所代表的，吉比特以太網(wǎng)支持每秒一(1)吉比特(1000兆比特)的數(shù)據(jù)速率。
現(xiàn)在參見圖5，圖示了一個表示安裝有冗余控制板502a和502b的分組操作系統(tǒng)的示意圖?？刂瓢?02a和502b安裝在單個機架內(nèi)，例如交換機400內(nèi)(圖4)。消息504通過控制板502a上的接口506進入分組操作系統(tǒng)500。消息504從接口506傳送到協(xié)議棧508上，然后到外圍元件互連(“PCI”)總線510。PCI總線510將消息504發(fā)送給輸入/輸出(“I/O”)板512或DSP板514。控制板502b鏡像數(shù)據(jù)控制板502a的一部分或全部。分組操作系統(tǒng)500的每個控制板502a和502b擁有它自己的存儲器，因而避免與共享存儲有關(guān)的典型問題，例如循環(huán)呼叫，并具有同步和惡化的問題。
現(xiàn)在參見圖6A和圖6B，圖示了根據(jù)本發(fā)明的分組網(wǎng)絡(luò)交換機600和首部建立方法的示意圖。分組網(wǎng)絡(luò)交換機600包括可通信地耦合到TDM總線604的輸入板602a和602b。TDM總線604可通信地耦合到多個DSP 606a、606b、606c、……、606n。DSP 606a、606b、606c、……、606n通常配置在位于一個或多個信號處理板404上的DSP陣列內(nèi)(圖4)。每個DSP 606a、606b、606c、……、606n可通信地耦合到交換機構(gòu)608。交換機構(gòu)可通信地耦合到輸出板610a和610b。分組網(wǎng)絡(luò)交換機600還包括一個或多個CPU 612，它通常位于一個或多個控制板406上(圖4)。CPU 612可通信地耦合到輸入板602a和602b、DSP606a、606b、606c、……、606n和輸出板610a和610b。應(yīng)當(dāng)指出輸入板602a和602b、DSP 606a、606b、606c、……、606n和輸出板610a和610b可以用具有輸入、信號處理和輸出功能的一個或多個板來替代。
在將基于TDM的通信112轉(zhuǎn)換程基于IP的通信114的過程中，CPU612在方框620接收用于此呼叫的信令指令614，并在方框622分配輸入板602a、和602b、輸出板610a和610b以及DSP 606a、606b、606c、……、606n來處理此呼叫。DSP 606a、606b、606c、……、606n在方框624從CPU 612接收呼叫建立信息。通常需要各種操作參數(shù)以合理地配置DSP 606a、606b、606c、……、606n來處理某種呼叫。這些參數(shù)可以預(yù)先設(shè)置或者使用覆蓋機制動態(tài)地裝載?？梢詫⒁粋€或多個覆蓋存儲在DSP 606a、606b、606c、……、606n或者單獨的存儲器位置內(nèi)。例如，DSP 606a、606b、606c、……、606n可以根據(jù)呼叫建立信息或載體類型從CPU 612請求覆蓋。然后，DSP 606a、606b、606c、……、606n接收并裝載此覆蓋。在覆蓋被裝載之后，DSP 606a、606b、606c、……、606n可以執(zhí)行進一步的辨別以確定是否需要一個不同的覆蓋。如果需要改變覆蓋，則DSP 606a、606b、606c、……、606n請求一個不同的覆蓋，并接收和裝載所述不同的覆蓋。例如，呼叫建立信息可以標(biāo)明此呼叫的載體類型是語音，盡管該載體類型實際上可能是語音或傳真。因而，如果DSP 606a、606b、606c、……、606n通過PCM數(shù)據(jù)的進一步辨別認識到此呼叫實際上是傳真，而非語音呼叫，則DSP 606a、606b、606c、……、606n將請求一個不同的覆蓋，從而正確地配置DSP 606a、606b、606c、……、606n以處理此傳真。
盡管本發(fā)明并未要求，覆蓋的實時裝載允許每個DSP 606a、606b、606c、……、606n處理任意的呼叫類型。覆蓋的使用允許通過軟件更新或下載來更新分組網(wǎng)絡(luò)交換機600以處理新的呼叫類型，或者更有效地處理現(xiàn)有的呼叫類型。此外，分組網(wǎng)絡(luò)交換機600可以使用覆蓋分配來動態(tài)地控制帶寬到各種呼叫類型的分配，從而確保QoS標(biāo)準(zhǔn)和/或符合許可限制。
接著，DSP 606a、606b、606c、……、606n在方框626處理脈碼調(diào)制(“PCM”)數(shù)據(jù)。DSP 606a、606b、606c、……、606n在方框628通過TDM總線604從指定的輸入板602ah和602b端口接收呼叫數(shù)據(jù)。然后，DSP 606a、606b、606c、……、606n在方框630壓縮此呼叫數(shù)據(jù)，并建立此分組的數(shù)據(jù)部分。DSP 606a、606b、606c、……、606n還可以根據(jù)所述壓縮呼叫數(shù)據(jù)建立一個或多個數(shù)字抽樣，并使用所述的一個或多個數(shù)字抽樣來建立此分組的數(shù)據(jù)部分。在方框632，DSP606a、606b、606c、……、606n還可以使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息來建立一個或多個首部，例如RTP首部、UDP首部、IP首部和MAC首部。更具體地說，通過呼叫數(shù)據(jù)確定RTP首部和UDP首部，而根據(jù)呼叫建立信息生成IP和MAC首部。應(yīng)當(dāng)指出DSP 606a、606b、606c……、606n并不限制于建立任何特定的首部，例如RTP首部、UDP首部、IP首部或MAC首部，還可以用于建立正確地發(fā)送分組所必需的任意首部。
然后，DSP 606a、606b、606c、……、606n在方框634壓縮一個或多個首部，將參考圖6C和圖7A更詳細地描述。然后，DSP 606a、606b、606c、……、606n在方框636將一個或多個壓縮首部添加給分組的數(shù)據(jù)部分。在方框638，DSP 606a、606b、606c、……、606n通過交換機構(gòu)608將完整的分組(數(shù)據(jù)加壓縮首部)發(fā)送給指定的輸出板610a、610b端口，以便在IP網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送出去。如果呼叫結(jié)束，如判決塊640所確定的，此呼叫在方框642結(jié)束。然而，如果呼叫未結(jié)束，則DSP 606a、606b、606c、……、606n在方框628接收更多的呼叫數(shù)據(jù)，并重復(fù)上述處理直到此呼叫結(jié)束。如所圖示的，DSP 606a、606b、606c、……、606n的唯一職責(zé)是在分組網(wǎng)絡(luò)交換機600內(nèi)建立首部。因此，因為使CPU 612從首部建立的職責(zé)中釋放出來，所以節(jié)省了系統(tǒng)資源。而且，首部建立的職責(zé)分配給多個DSP 606a、606b、606c、……、606n。因此，CPU 612自由地完成其它任務(wù)，這必將減少擁塞、提高QoS、提高吞吐量和有助于整體系統(tǒng)效率。
現(xiàn)在參見圖6C，圖示了說明方框634的壓縮處理的一種實施例的流程圖。DSP首部壓縮處理634始于方框660。只要尚未存儲一個或多個先前首部，如在判決塊662所確定的，則在方框664將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并在方框666將所述的一個或多個當(dāng)前首部用作一個或多個壓縮首部，然后該處理在方框668返回。然而，如果已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，如在判決塊662中所確定，則在方框670提取一個或多個先前首部，并在方框672中使用一個或多個當(dāng)前首部與一個或多個先前首部之間的一個或多個差值來建立一個或多個壓縮首部，在方框674，將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，然后，該處理在方框668返回。
現(xiàn)在，參見圖6D，圖示了說明與圖6C所描述的壓縮處理相對應(yīng)的由輸出板610a和610b(圖6A)所使用的解壓縮處理的實施例的流程圖。在方框680，通過交換機構(gòu)608(圖6A)從DSP 606a、606b、606c、……、606n(圖6A)之一接收分組。只要尚未存儲一個或多個先前首部，如在判決塊682中所確定，則在方框684將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并在方框686在IP網(wǎng)絡(luò)上將此分組發(fā)送出去。然而，如果已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，如在判決塊682中所確定的，則在方框692中從此分組中提取出一個或多個壓縮首部，并在方框694中提取一個或多個先前首部。在方框696，使用一個或多個壓縮首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值來建立一個或多個當(dāng)前首部，并在方框698中將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。在方框700中將一個或多個當(dāng)前首部添加給分組的數(shù)據(jù)部分，并在方框686中在IP網(wǎng)絡(luò)上將此分組發(fā)送出去。在方框686中已經(jīng)發(fā)送分組之后，如果呼叫結(jié)束，則如在判決塊688中所確定，則在方框690中此呼叫結(jié)束。然而，如果此呼叫尚未結(jié)束，如在判決塊688中所確定的，則該處理返回接收下一分組的方框680。
現(xiàn)在參見圖7A，圖示說明方框634的壓縮處理的另一實施例的流程圖。DSP首部壓縮處理634在方框710中開始。只要尚未存儲一個或多個先前首部，如在判決塊712中所確定，則在方框714中將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，在方框716建立一個或多個壓縮首部以表示沒有改變，在方框718，該處理返回。然而，如果已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，如判決塊712所確定的，在方框720提取一個或多個先前首部，在方框722使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值建立一個或多個壓縮首部，在方框724將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，在方框718，該處理返回。
現(xiàn)在參見圖7B，圖示說明對應(yīng)于圖7A所描述的壓縮處理的輸出板610a和610b(圖6A)使用的解壓縮處理的另一種實施例的流程圖。輸出板610a和610b(圖6A)在方框730從CPU 612(圖6A)接收呼叫建立信息。在方框732，輸出板610a和610b(圖6A)使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息建立一個或多個當(dāng)前首部，例如RTP首部、UDP首部、IP首部和MAC首部。更具體地說，根據(jù)呼叫數(shù)據(jù)生成RTP和UDP首部，而根據(jù)呼叫建立信息生成IP和MAC首部。應(yīng)當(dāng)指出輸出板610a和610b(圖6A)并不限制于任意特定首部的建立，例如RTP首部、UDP首部、IP首部或MAC首部，還可以用于正確地發(fā)送分組必需的任意首部。在方框734將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
在方框736通過交換機構(gòu)608(圖6A)從DSP 606a、606b、606c、……、606n(圖6A)之一接收一個分組。在方框738從該分組提取一個或多個壓縮首部，并在方框740提取一個或多個先前首部。在方框742，使用一個或多個壓縮首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值建立一個或多個當(dāng)前首部，并在方框744，將所述的一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。在方框746，將所述的一個或多個當(dāng)前首部添加給此分組的數(shù)據(jù)部分，并在方框748，在IP網(wǎng)絡(luò)上將此分組發(fā)送出去。在方框748中已經(jīng)發(fā)送分組之后，如果呼叫結(jié)束，如在判決塊750所確定的，則此呼叫在方框752中結(jié)束。然而，如果呼叫尚未結(jié)束，則如在判決塊750中所確定的，該處理循環(huán)回到方框736，在此接收下一分組。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本發(fā)明不僅可應(yīng)用于在輸入到輸出方向上的分組首部的壓縮和解壓縮，而且可以應(yīng)用于從輸出到輸入方向的分組首部的壓縮和解壓縮。而且，在此所闡述的實施例和實例能夠最好地解釋本發(fā)明及其實際的應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到上述描述和實例僅用于說明和示例性的目的。在此所闡述的說明將不是窮舉性的，或者將本發(fā)明限制于具體公開的形式。在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，在上述教導(dǎo)之下，可以進行許多種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種建立包含一個或多個壓縮首部的分組的方法，該方法包括步驟接收呼叫建立信息；接收呼叫數(shù)據(jù)；使用該呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分；使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息來建立一個或多個當(dāng)前首部；壓縮所述一個或多個當(dāng)前首部；和將一個或多個壓縮首部添加給此分組的數(shù)據(jù)部分以建立分組。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中壓縮一個或多個當(dāng)前首部的步驟包括下述步驟只要尚未發(fā)現(xiàn)一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并將所述一個或多個當(dāng)前首部用作一個或多個壓縮首部；和只要已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值，建立一個或多個壓縮首部，并將所述的一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中壓縮所述一個或多個當(dāng)前首部的步驟包括下述步驟只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并建立一個或多個壓縮首部以表示沒有改變；和只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值，建立一個或多個壓縮首部，并將所述一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟將分組發(fā)送給交換機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中一個或多個首部包括實時傳輸協(xié)議首部。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中實時傳輸協(xié)議首部由呼叫數(shù)據(jù)來確定。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中一個或多個首部包括用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議首部。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議首部由呼叫數(shù)據(jù)來確定。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中一個或多個首部包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議首部。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中網(wǎng)際協(xié)議首部根據(jù)呼叫建立信息來形成。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中一個或多個首部包括媒體訪問控制首部。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中媒體訪問控制首部根據(jù)呼叫建立信息來建立。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用呼叫數(shù)據(jù)建立分組數(shù)據(jù)部分的步驟包括下述步驟壓縮呼叫數(shù)據(jù)；根據(jù)壓縮呼叫數(shù)據(jù)建立一個或多個數(shù)字抽樣；和使用一個或多個數(shù)字抽樣建立分組的數(shù)據(jù)部分。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟根據(jù)呼叫建立信息請求一個覆蓋；和接收和裝載此覆蓋。
15.一種設(shè)備，包括一個數(shù)字信號處理器陣列；每個數(shù)字信號處理器被編程以接收呼叫建立信息，接收呼叫數(shù)據(jù)，使用此呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分，使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息建立一個或多個當(dāng)前首部，壓縮一個或多個當(dāng)前首部，并通過將一個或多個壓縮首部添加給此分組的數(shù)據(jù)部分來建立分組。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中每個數(shù)字信號處理器通過下述步驟壓縮一個或多個當(dāng)前首部只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并將所述一個或多個當(dāng)前首部用作一個或多個壓縮首部；和只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值，建立一個或多個壓縮首部，并將所述的一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中每個數(shù)字信號處理器通過下述步驟壓縮一個或多個當(dāng)前首部只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并建立一個或多個壓縮首部以表示沒有改變；和只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值，建立一個或多個壓縮首部，并將所述一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中一個或多個首部包括實時傳輸協(xié)議首部。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中實時傳輸協(xié)議首部由呼叫數(shù)據(jù)來確定。
20.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中一個或多個首部包括用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議首部。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議首部由呼叫數(shù)據(jù)來確定。
22.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中一個或多個首部包括網(wǎng)際協(xié)議首部。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中網(wǎng)際協(xié)議首部根據(jù)呼叫建立信息來建立。
24.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中一個或多個首部包括媒體訪問控制首部。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中媒體訪問控制首部根據(jù)呼叫建立信息來建立。
26.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中每個數(shù)字信號處理器通過壓縮呼叫數(shù)據(jù)，根據(jù)壓縮呼叫數(shù)據(jù)建立一個或多個數(shù)字抽樣，并使用一個或多個數(shù)字抽樣建立此分組的數(shù)據(jù)部分，從而使用此呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分
27.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中每個數(shù)字信號處理器還被編程，以根據(jù)呼叫建立信息請求一個覆蓋，并接收和裝載此覆蓋。
28.一種通信交換機，包括一個或多個板，包括輸入、信號處理和輸出功能，其中信號處理功能包括一個或多個數(shù)字信號處理器陣列，每個數(shù)字信號處理器被編程以接收呼叫建立信息，接收呼叫數(shù)據(jù)，使用呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分，使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息建立一個或多個當(dāng)前首部，壓縮一個或多個當(dāng)前首部，通過將一個或多個壓縮首部添加給此分組的數(shù)據(jù)部分來建立分組，和其中輸出功能解壓縮一個或多個壓縮首部；包含一個或多個處理器的一個或多個控制板；可通信地耦合一個或多個板和控制板的交換機構(gòu)；和可通信地耦合一個或多個板和控制板的TDM總線。
29.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個輸入板可通信地到耦合到交換機構(gòu)和TDM總線，提供一個或多個板的輸入功能。
30.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個輸出板可通信地到耦合到交換機構(gòu)和TDM總線，提供一個或多個板的輸出功能。
31.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個數(shù)字信號處理板可通信地耦合到交換機構(gòu)和TDM總線，提供一個或多個板的信號處理功能。
32.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中每個數(shù)字信號處理器還被編程，以根據(jù)呼叫建立信息請求一個覆蓋，并接收和裝載此覆蓋。
33.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中每個數(shù)字信號處理器通過下述步驟壓縮一個或多個當(dāng)前首部只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并將所述一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個壓縮首部；和只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值，建立一個或多個壓縮首部，并將所述的一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
34.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個板的輸出功能通過下述步驟解壓縮一個或多個壓縮首部只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個壓縮首部存儲為一個或多個先前首部，并將一個或多個壓縮首部用作一個或多個解壓縮首部；和只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個壓縮首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值來建立一個或多個解壓縮首部，并將一個或多個解壓縮首部存儲為一個或多個先前首部。
35.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中每個數(shù)字信號處理器通過下述步驟來壓縮一個或多個當(dāng)前首部只要尚未存儲一個或多個先前首部，則將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部，并建立一個或多個壓縮首部以表示沒有改變；和只要已經(jīng)存儲一個或多個先前首部，則使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值，建立一個或多個壓縮首部，并將所述一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
36.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個板的每個輸出功能接收呼叫建立信息，使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息建立一個或多個當(dāng)前首部，并存儲一個或多個當(dāng)前首部。
37.如權(quán)利要求36所述的通信交換機，其中通過使用一個或多個壓縮首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值建立一個或多個解壓縮首部，并將一個或多個解壓縮首部存儲為一個或多個先前首部，一個或多個板的輸出功能解壓縮一個或多個壓縮首部。
38.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個首部包括實時傳輸協(xié)議首部。
39.如權(quán)利要求38所述的通信交換機，其中實時傳輸協(xié)議首部由呼叫數(shù)據(jù)來確定。
40.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個首部包括用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議首部。
41.如權(quán)利要求40所述的通信交換機，其中用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議首部由呼叫數(shù)據(jù)來確定。
42.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個首部包括網(wǎng)際協(xié)議首部。
43.如權(quán)利要求42所述的通信交換機，其中網(wǎng)際協(xié)議首部根據(jù)呼叫建立信息來確定。
44.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中一個或多個首部包括媒體訪問控制首部。
45.如權(quán)利要求44所述的通信交換機，其中媒體訪問控制首部根據(jù)呼叫建立信息來建立。
46.如權(quán)利要求28所述的通信交換機，其中每個數(shù)字信號處理器通過壓縮呼叫數(shù)據(jù)，根據(jù)壓縮呼叫數(shù)據(jù)建立一個或多個數(shù)字抽樣，并使用一個或多個數(shù)字抽樣建立此分組的數(shù)據(jù)部分，從而使用此呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種建立包含一個或多個壓縮首部的方法和設(shè)備。接收呼叫建立信息。此后，接收呼叫數(shù)據(jù)，并使用該呼叫數(shù)據(jù)建立分組的數(shù)據(jù)部分。使用呼叫數(shù)據(jù)和呼叫建立信息建立一個或多個當(dāng)前首部。壓縮一個或多個當(dāng)前首部。然后，通過將一個或多個壓縮首部添加給分組的數(shù)據(jù)部分來建立分組。使用一個或多個當(dāng)前首部和一個或多個先前首部之間的一個或多個差值來建立一個或多個壓縮首部。在壓縮之后，將一個或多個當(dāng)前首部存儲為一個或多個先前首部。
文檔編號H04L12/56GK1600013SQ02824428
公開日2005年3月23日 申請日期2002年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月5日
發(fā)明者A·德馬斯 申請人:艾利森公司