魯棒頭壓縮（ROHC）就是（包）頭壓縮協(xié)議（算法）；它被用于各種IP數(shù)據(jù)包的頭壓縮；正常情況下在IP v4中數(shù)據(jù)包頭是40比特，IP v6數(shù)據(jù)包頭是60比特；經(jīng)過魯棒頭壓縮（ROHC）數(shù)據(jù)包頭可壓縮到1或3比特；

一、為什么要對包頭壓縮？

      IP協(xié)議是有線和無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議；隨著發(fā)展網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用、服務(wù)和用戶提供了更大的帶寬。對于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商來說，提供高質(zhì)量和服務(wù)(QOS)就非常重要，這樣才能吸引更多客戶，并鼓勵他們盡可能多地使用其網(wǎng)絡(luò)，獲得更高的平均收入（ARPU）。

     在IP語音、互動游戲、消息傳遞等服務(wù)和應(yīng)用中，IP數(shù)據(jù)包中有效載荷幾乎與包頭大小相同，甚至更小。在由多個躍點(diǎn)組成的端到端連接中，這些協(xié)議包頭非常重要;但在一個鏈路(端到端)上,這些包頭先是壓縮，然后在另一端解壓縮。在許多情況下這些報頭可以壓縮到90% 以上，從而節(jié)省昂貴的帶寬資源。IP報頭壓縮還提供了其他重要的好處，如減少數(shù)據(jù)包丟失和改善交互響應(yīng)時間。

二、包頭壓縮過程

    1.在會話開始時，發(fā)送端和接收端發(fā)送（接收）完整的包頭信息，不進(jìn)行任何壓縮;

    2.發(fā)射端和接收端都提取和存儲信息;

    3.對于所有進(jìn)一步的交互，發(fā)送端只發(fā)送與第一次交互時不同的信息。 因?yàn)樵谡麄�會話過程中,(數(shù)據(jù))頭部大量信息保持不變，只有一小部分更改了1或3個字節(jié)；發(fā)送端只傳遞改變部分的壓縮頭;

    4.進(jìn)一步壓縮載荷和PDU/SDU的其他部分。

三、 ROHC在LTE中應(yīng)用

    LTE網(wǎng)絡(luò)中ROHC應(yīng)用在UE和eNB側(cè)的層2用戶面中。在DL和UL中，UE和eNB都在用戶面上進(jìn)行壓縮和和解壓縮；包頭壓縮率取決于ROHC操作模式和應(yīng)用層包頭動態(tài)部分的變化；一個包頭可以壓縮到1個字節(jié)，這樣可以有效地縮減語音數(shù)據(jù)包的大小。

四、LTE中ROHC三種模式

      U模式(單向)：在U模式下，數(shù)據(jù)包只能從壓縮端發(fā)送到解壓縮端，沒有強(qiáng)制的反饋通道。U-Mode可靠性最低，但反饋需要的開銷最少;

      O-Mode (雙向)：在O-Mode模式中，解壓端可發(fā)送反饋來標(biāo)示解壓縮失敗和成功的上下文更新；它比U-Mode提供了更高的可靠性，但比R-Mode反饋的內(nèi)容少；

      R-Mode(雙向可靠)：在R-Mode模式下，上下文的同步在壓縮端和解壓縮端通過（信息）反饋確認(rèn)。這就使壓縮端反復(fù)發(fā)送上下文更新包，直到收到解壓縮端的確認(rèn)。 因此，R-Mode模式提供了最高的可靠性，但由于強(qiáng)制確認(rèn)增大了的包頭開銷。

五、 ROHC類型

    ROHC根據(jù)RFC3095進(jìn)行管理；有四種不同類型的ROHC配置模式。

•   ·  Profile 0 (ROHC 不壓縮)：壓縮數(shù)據(jù)包，除以以下格式；

•   ·  Profile 1 (ROHC RTP)：壓縮數(shù)據(jù)包括IP/UDP/RTP協(xié)議的數(shù)據(jù)包頭；

•   ·  Profile 2 (ROHC UDP)：壓縮數(shù)據(jù)包括IP/UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包頭；

•   ·  Profile 3 (ROHC ESP) : 壓縮數(shù)據(jù)包括IP/ESP協(xié)議的數(shù)據(jù)包頭；

六、VOLTE中ROHC的應(yīng)用 

    ROHC可應(yīng)用于我們經(jīng)常頻繁使用的小包數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如IP語音,互動游戲,短消息。正如我們討論LTE網(wǎng)絡(luò)中，ROHC對VOLTE就非常有用；這是因?yàn)閂OLTE中有大量的小數(shù)據(jù)由巨大的IP數(shù)據(jù)包承載。如在某些情況下只有32字節(jié)的語音數(shù)據(jù)(編碼數(shù)據(jù))承載在60字節(jié)的包頭部傳輸。 在這種情況下，數(shù)據(jù)包頭部分比實(shí)際數(shù)據(jù)占用更多的資源，所以這種數(shù)據(jù)包可以作為ROHC最好的候選數(shù)據(jù)包。

    正如我們了解VOLTE有兩種數(shù)據(jù)包:一種用于SIP信令，另一種用于語音數(shù)據(jù)包。語音數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)量非常小，但傳輸頻繁比較高。因此使用ROHC是一個可節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源的有效方案。

    SIP信令包盡管包頭比較大，但傳輸不很頻繁；因此包頭進(jìn)行壓縮就會不太有效；SIP信令包采用ROHC可以節(jié)省一點(diǎn)資源，而包頭壓縮導(dǎo)致處理開銷可能更大；因此ROHC在現(xiàn)實(shí)場景中不適用于SIP信令消息包。

無線網(wǎng)絡(luò)中的ROHC及應(yīng)用.docx