基本介紹
- 中文名：健壯性包頭壓縮
- 外文名：Robust Header Compression
- 性質：公認的套用於無線鏈路上較為理想的頭部壓縮方式
- 簡稱：ROHC
基本原理,工作狀態,
基本原理
信頭能夠被壓縮，是因為相鄰節點間同一數據流連續分組信頭中存在一些不變的冗餘信頭域(靜態域)，這樣僅在數據流開始傳遞時傳送完整分組信頭，後續IP分組只傳送信頭中的變化部分(動態域)和相對於同一個流的關聯標識符，從而有效利用無線頻寬資源。
在數據流剛開始傳遞時，ROHC壓縮方將完整信頭即靜態和動態信頭的域和值保存在本地壓縮語境(context)數據結構中，後續分組參照此進行壓縮，僅傳遞變化的值域，並且壓縮方為每個語境分配一個語境標識符CID(context identification)，惟一標識此數據流。
ROHC解壓方收到新的數據流分組時，將完整的信頭域和值保存到本地解壓語境數據結構中，一旦解壓方建立起完整語境，壓縮方才傳送ROHC壓縮分組，在後續數據流傳輸中，解壓方根據此分組的CID查找相應解壓語境進行解壓。由於信頭採用了壓縮技術，冗餘信頭域在ROHC壓縮分組中沒有傳遞，因此解壓方必須要知道原始未壓縮分組包含那些信頭域，才能對這些信頭域解壓。ROHC採用了簡檔(profile)來標識不同協定類型的IP分組，並為每種簡檔類型分組分配固定簡檔號(PID)，表明壓縮的IP分組類型，如IP/TCP為6。當解壓方接收到R0HC分組後，根據攜帶的PID和CID，得出壓縮分組類型和語境信息，對信頭的各個域解壓賦值。
工作狀態
ROHC協定定義了3種工作模式和3種壓縮、解壓狀態，以便ROHC在不同無線鏈路狀態下對IP分組信頭進行壓縮和解壓，保持壓縮和解壓數據流同步，保證ROHC協定健壯性。
(1)ROHC壓縮狀態
IR(Initiationand Refreshstate)初始化和重置狀態。用於初始、更新語境（context）中靜態域和動態域信息。在此狀態下，壓縮方連續傳送全部IP信頭信息和流關聯標識符(PID和CID)。FO(first order)一級壓縮狀態。此時壓縮方僅僅需要傳遞完整的動態信頭域信息。
SO(Second Order)一級壓縮狀態。SO狀態是最高級壓縮狀態，這時壓縮方根據動態域變化規律，僅傳遞動態域的壓縮值，此時壓縮方傳送最高壓縮率的ROHC壓縮分組。
(2)ROHC解壓狀態
NC(No Context)無語境狀態。NC狀態主要是在數據流剛開始傳遞時解壓方所處的狀態，解壓方沒有IP信頭靜態和動態域信息，需要壓縮方在IR狀態傳送包含完整信頭的分組。
SC(Static Context)靜態語境狀態。SC解壓狀態指解壓方獲得了足夠的靜態域信息，與壓縮方的FO狀態相對應，希望接收到包含完整動態信頭的ROHC壓縮分組。
FC(Full Context)全語境狀態。FC解壓狀態指解壓方獲得了足夠的靜態域信息和動態域的變化規律信息時所處的狀態，與壓縮方SO狀態相對應，能夠接收壓縮方在SO狀態所傳送的ROHC壓縮分組。
解壓方剛開始工作在NC狀態，一旦成功解壓一個ROHC分組就進入FC狀態。在FC狀態下，當最近k1個連續分組解壓失敗時，解壓方轉移到SC狀態。在SC狀態下，當成功解壓一個分組時，解壓方轉移到FC狀態；當最近k2個連續分組解壓失敗的時候，解壓方轉移到NC狀態。根據文獻[4]NS仿真得出Kl=K2=3時性能最優。
(3)R0HC工作模式
·單向(uni-directional mode)U模式：當不存在或不能使用反饋信道時，ROHC工作在U模式，此時解壓方不能向壓縮方傳送反饋信息。為保證壓縮健壯性和壓縮率，壓縮方採用樂觀逼近原則和周期性原則進行狀態轉移。
樂觀逼近原則：在IR狀態或FO狀態時，壓縮方向解壓方連續傳送n個分組時就認為解壓方建立了正確的解壓語境，於是向高級FO、SO狀態轉移。
周期性原則：壓縮方在FO、SO狀態一定時間timeout後，就轉移到低級壓縮狀態。
·雙向樂觀(bi-directional optimistic mode)O模式：當無線鏈路存在可以利用的反饋信道時，ROHC工作在O模式，壓縮方向高級狀態轉移採用樂觀逼近原則或者正反饋原則，向低級狀態轉移採用負反饋原則。
正反饋原則：當無線鏈路允許傳送反饋分組的時候，解壓方一旦正確解壓具有更新語境特性的分組時，就向壓縮方傳送正反饋分組，允許壓縮方向高級壓縮狀態轉移。
負反饋原則：當無線鏈路允許傳送反饋分組的時候，解壓方連續錯誤地解壓ROHC分組時，就要向壓縮方傳送負反饋分組，促使壓縮方向低級狀態轉移，並傳送帶有完整信息的分組，以便解壓方接收到這些分組後更新解壓語境信息，保持壓縮和解壓語境同步。
·雙向可靠R模式(bi-directional reliable mode)：當無線鏈路質量比較好的時候，狀態轉移完全採用反饋原則。壓縮方向高級狀態轉移採用正反饋原則，向低級狀態轉移採用負反饋原則。
