CN102781040A - 用于数据传输的级联帧结构 - Google Patents

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Abstract

一种利用MAC协议在数据网络（例如使用IEEE802.11协议的无线网络）上传输数据帧（20）的方法，其中传输多个数目的MAC(媒体访问控制)数据帧（20）和仅仅一个PLCP（物理层控制过程）开销（10），所述PLCP开销（10）包括PLCP前置码（11）和报头（12）。在所述方法使用的帧结构中，将一个唯一的级联MAC报头（24）加到多个MAC数据帧（20）中。

Description

用于数据传输的级联帧结构
本申请为分案申请，母案是申请号为200480016405.9的进入国家阶段的PCT申请，其发明名称为“用于数据传输的级联帧结构”，申请日为2004年6月10日。
本申请要求2003年6月12日提交的U.S.临时申请序列号60/478,156和2003年7月16日提交的U.S.临时申请序列号60/487,694的优选权，它们的全部公开内容在此参考引用。
技术领域
本发明涉及数据传输技术，并且更具体而言涉及一种使用MAC协议（例如无线IEEE802.11协议）有效地传输数据帧的最佳方法。本发明还涉及一种在本发明方法中使用的新颖帧结构。
背景技术
IEEE802.11无线数据网络标准定义了媒体访问控制（MAC)层和物理(PHY)层用于数据网络的无线连接。物理(PHY)层的规范规定了在加入开销之后在空中如何传输MAC帧。当数据帧来自较高层时，MAC增加包括发射机和目的地（接收机）的地址的MAC层报头以及被称帧控制序列（FCS）的MAC层CRC(循环冗余校验 )。因此，MAC确定在空中传输这个帧的物理层速率并且将这个帧传给物理层。在这个物理层上，在空中传输所述帧之前将物理层控制过程（physical layer control procedure）（PLCP）报头和前置码（preamble）加到所述帧中。在图1和图2中示出了常规的帧结构。
图1说明了根据IEEE802.11协议用于传输的数据帧的典型帧格式。每个帧典型地包括两个部分。一部分是PLCP开销10，其包括PLCP前置码部分11和PLCP报头部分12；另一部分是MAC数据帧20，其包括MAC报头部分21、MAC帧体部分22和CRC部分23。
PLCP前置码11是与PHY相关的，其包括主要用于定时和同步功能的信息。PLCP报头12主要包括关于帧的长度、传输速率等等的信息。
在图2中较详细地说明了MAC数据帧20。MAC报头部分21包括地址信息214和诸如帧控制211、持续时间/ID212、顺序控制213等等之类的其它信息。MAC层CRC部分23被称为帧控制序列（FCS）。
在现今IEEE802.11系统中通常以最低的传输速率传输PLCP开销10。特别地，对于IEEE802.11a和802.11g来说固定传输时间是20微秒，对于IEEE802.11b来说固定传输时间是192微秒。根据当前的IEEE802.11标准，MAC帧的最大尺寸是2304比特，并且每个MAC帧都被增加PLCP开销10，这基本上减少了网络的吞吐量。而且，由于在无线网络中的高误差率，甚至将帧分段为较小的段 ，并且每一段都将具有上述的PLCP开销10。
每个MAC数据帧20具有一个MAC报头21，所述MAC报头21包括表示目的地的地址信息214。根据当前的MAC协议（例如IEEE802.11）,即使将所有MAC数据帧20传输给相同目的地，在所有MAC数据帧20的MAC报头21中也包括地址信息214。这不能引起最佳的吞吐量效率。
发明内容
因此，在本领域中需要一种改进的方法，所述方法在数据网络上更加有效地传输MAC数据帧。
在第一方面上，本发明提供了一种在数据网络上传输数据帧的新方法。尤其是，根据本发明，对于仅仅一个PLCP（物理层控制过程）开销10传输多个数目的MAC(媒体访问控制)数据帧。因为对于多个MAC数据帧传输的是仅仅一个PLCP开销10，所以显著地增加了网络的吞吐量和效率。
在另一个方面上，本发明提供了一种在数据网络上传输的分组数据的新颖帧结构。尤其，根据本发明，所述帧结构包括多个数目的顺序MAC数据帧和仅仅一个PLCP开销10。
优选地，多个数目的MAC数据帧包括表示MAC数据帧的多个数目以及长度的一个级联MAC报头。
在一个优选实施例中，如果将多个MAC数据帧传输给相同目的地，该级联的MAC报头还表示这个共同的目的地并且在每个MAC数据帧中的MAC报头部分是一个压缩的MAC报头，所述压缩的MAC报头不包括表示目的地的部分。这进一步增加了网络吞吐量和效率。
优选地，帧结构在MAC数据帧的尺寸上没有限制。
附图说明
通过阅读参考附图的优选实施例的下面详细描述将较清楚看到本发明的上述以及其它特征和优点。
图1说明了使用IEEE802.11协议用于在无线数据网络上传输的常规分组数据的典型帧格式；
图2说明了图1所示的MAC数据帧的组成部分；
图3说明了根据本发明的一个实施例的帧结构；
图4说明了根据本发明的另一个实施例的帧结构。
具体实施方式
根据本发明，在开始帧传输之前MAC仅仅传输一次PLCP前置码11和报头12并且然后传输剩余帧20而没有PLCP开销10（即，PLCP报头12和前置码11），而不是传输每一个MAC数据帧20都传输包括PLCP前置码11和报头12的PLCP开销10。PLCP前置码11和报头12被所有接收机使用。每个接收机仅仅解码寻址自己的MAC帧。这可以利用根据本发明的新颖帧结构来实现，所述新颖帧结构是如图3所示的级联帧格式（多个帧打包成一个单一的帧）。
如图3所示，在缓冲器中排队的多个数目的顺序MAC数据帧20共享一个唯一的PLCP开销10。这意味着，除了第一MAC数据帧20之外，从随后的帧20中完全取消了PLCP开销10。从而,对于所有多个MAC数据帧20仅传输一次PLCP开销10。这显著增加了传输这些MAC数据帧20的效率和吞吐量，这是因为通常以最低的速率传输PLCP开销10。例如，如果存在10个MAC数据帧20，对于这些MAC数据帧20的总传输时间将减少了一个PLCP开销10传输时间的9倍。对IEEE802.11a或802.11g来说一个PLCP开销10的传输时间典型地是20微秒，或者对于IEEE802.11b来说一个PLCP开销10的传输时间典型地是192微秒。
优选地，多个MAC数据帧20还包括级联MAC报头部分24，所述级联MAC报头部分24提供关于紧随PLCP报头12的帧20的数目和长度的信息，以便接收机将知道MAC数据帧20何时开始以及何时结束。仅一个级联MAC报头24被需要在级联帧20的开始处。
紧随一个PLCP开销10的MAC数据帧20的数目优选地是在考虑信道状态平稳性的情况下确定的。在级联帧20太长的情况下，如果信道级变化这将有害于所述级联帧20。基于在级联帧20的传输期间对未来信道状态的估计，在一些帧20之后传输站可能插入PLCP前置码11，以便如果在传输期间信道变坏，使用来自前置码11的信道状态信息的接收机可以提取该帧。
图4说明了本发明的另一实施例，其中将多个数目的MAC数据帧20传输给相同目的地。在这个实施例中，在压缩每个MAC数据帧中的MAC报头21时,级联MAC报头24还表示共同目的地。压缩的MAC报头21a仅仅包括为每个MAC帧20所特有的某些字段，例如帧控制字段211、顺序控制字段（sequence control fields）213等等，并且不包括表示共同目的地的部分。因此，可以减少每个MAC帧20的尺寸，相比于图3的实施例这将进一步增加网络吞吐量和效率。
尽管上面已经详细描述了优选实施例，应该理解的是，在不违背本发明精髓的情况下，本领域的技术人员可以进行各种变化、改写以及修改。例如，优选地，MAC数据帧20的尺寸不限制为由当前IEEE802.11标准所需的2304字节，因此可以进一步改进网络吞吐量。而且，本发明也不限制为使用IEEE802.11协议的无线数据网络环境。还可以应用于具有任何MAC协议的任何物理媒体。因此，本发明的保护范围只限定为所附加的权利要求。

Claims (5)

1. 一种在数据网络上传输数据帧（20）的方法，包括步骤：传输多个数目的MAC(媒体访问控制)数据帧（20）与仅仅一个PLCP（物理层控制过程）开销（10），其中所述PLCP开销（10）包括PLCP前置码（11）和PLCP报头（12），
其特征在于，所述方法还包括步骤：在传输一些所述多个MAC数据帧（20）之后插入一个附加PLCP前置码，其中，所形成的帧结构在MAC数据帧的尺寸上没有限制，
其中所述MAC数据帧（20）包括表示所述多个数目的级联MAC报头（24），所述级联MAC报头（24）还表示所述多个MAC数据帧（20）的长度，并且随着所述多个MAC数据帧（20）的第一个MAC数据帧发送所述PLCP开销（10）。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多个MAC数据帧（20）的每一个MAC数据帧都包括MAC报头部分（21）、MAC帧体部分（22）和CRC(循环冗余校正)部分（23）。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述多个MAC数据帧（20）被寻址到共同的目的地，所述级联MAC报头（24）还表示所述目的地，在每个数据帧中的所述MAC报头部分（21）是压缩的MAC报头（21a），所述压缩的MAC报头（21a）不包括表示所述目的地的部分。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述数据网络是无线数据网络。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述无线数据网络使用IEEE802.11协议。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006050519A (ja) * 2003-10-24 2006-02-16 Sony Corp 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP4005974B2 (ja) * 2004-01-09 2007-11-14 株式会社東芝 通信装置、通信方法、および通信システム
US7680059B2 (en) * 2004-02-13 2010-03-16 Broadcom Corporation Multiple protocol wireless communications in a WLAN
WO2006041673A2 (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Interdigital Technology Corporation Wireless local area network medium access control extensions for station power efficiency and resource management
US7447185B2 (en) 2004-12-29 2008-11-04 Intel Corporation Transmitting and protecting long frames in a wireless local area network
WO2006073284A1 (en) 2005-01-07 2006-07-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting/receiving multiuser packet in a mobile communication system
KR100918748B1 (ko) * 2005-01-07 2009-09-24 삼성전자주식회사 이동통신 시스템에서 다중 사용자 패킷 송/수신 장치 및방법
US7760700B2 (en) * 2005-09-12 2010-07-20 Qualcomm Incorporated Fast control messaging mechanism for use in wireless network communications
JP4943749B2 (ja) 2005-09-16 2012-05-30 三洋電機株式会社 無線装置およびそれを利用した通信システム
JP2007288656A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Toyota Infotechnology Center Co Ltd 無線通信装置、無線通信方法、および無線通信プログラム
ES2347930T3 (es) * 2006-09-26 2010-11-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Arquitecturas de canal eficientes para protocolos mac multicanal en redes ad hoc inalámbricas.
KR101467750B1 (ko) * 2007-06-04 2014-12-03 엘지전자 주식회사 이동 통신 시스템에서 ｍａｃ 헤더 생성방법 및 데이터전송방법
US7974312B2 (en) * 2007-07-31 2011-07-05 Intel Corporation Compressed medium access control (MAC) header structure for MAC overhead reduction in mobile worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) systems
JP5263735B2 (ja) * 2008-06-20 2013-08-14 独立行政法人情報通信研究機構 条件最適化のための物理層ヘッダを有する無線通信システム
US8218424B2 (en) 2009-01-05 2012-07-10 Intel Corporation Transmission of system configuration information in mobile networks
US8262407B2 (en) * 2009-12-01 2012-09-11 Cisco Technology, Inc. Active copper cable extender
US8848680B2 (en) * 2009-12-03 2014-09-30 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting a frame in a wireless RAN system
WO2012032606A1 (ja) * 2010-09-07 2012-03-15 富士通株式会社 フレーム連結装置
US9119129B2 (en) * 2012-05-05 2015-08-25 Broadcom Corporation MAC header based traffic classification and methods for use therewith
JP5992733B2 (ja) * 2012-06-08 2016-09-14 株式会社日立製作所 情報伝送システム
JP2016105563A (ja) * 2014-12-01 2016-06-09 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 通信装置、通信方法、及びプログラム
KR101875362B1 (ko) 2016-01-21 2018-07-05 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 통신 시스템, 통신 장치 및 통신 방법
KR102651390B1 (ko) * 2023-09-27 2024-03-27 국방과학연구소 전자 장치 및 그의 통신 방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0964899A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Hitachi Cable Ltd スイッチングハブのモジュールの実装方式
US5636140A (en) * 1995-08-25 1997-06-03 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for a flexible MAC layer interface in a wireless local area network
US6438123B1 (en) * 1998-11-10 2002-08-20 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for supporting header suppression and multiple microflows in a network
DE60023604T2 (de) * 1999-01-13 2006-08-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Drahtloses lokales netzwerk (lan) und verfahren zu dessen betrieb
US6721334B1 (en) * 1999-02-18 2004-04-13 3Com Corporation Method and apparatus for packet aggregation in packet-based network
DE19919177A1 (de) * 1999-04-28 2000-11-02 Philips Corp Intellectual Pty Netzwerk mit mehreren Netzwerk-Clustern zur drahtlosen Übertragung von Paketen
US6683866B1 (en) 1999-10-29 2004-01-27 Ensemble Communications Inc. Method and apparatus for data transportation and synchronization between MAC and physical layers in a wireless communication system
US6839345B2 (en) * 1999-12-17 2005-01-04 Texas Instruments Incorporated MAC/PHY interface
US6944163B2 (en) * 2000-02-09 2005-09-13 Nortel Networks Limited 10 Gigabit ethernet mappings for a common LAN/WAN PMD interface with a simple universal physical medium dependent interface
US7233625B2 (en) * 2000-09-01 2007-06-19 Nortel Networks Limited Preamble design for multiple input—multiple output (MIMO), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system
US7009960B2 (en) * 2000-09-15 2006-03-07 Texas Instruments Incorporated Medium access control protocol for high rate wireless personal area network
US7310353B1 (en) * 2000-10-30 2007-12-18 Yair Bourlas Compression of overhead in layered data communication links
KR100390427B1 (ko) * 2000-12-06 2003-07-07 엘지전자 주식회사 케이블 네트워크에서의 ｍａｃ 프레임 포맷 및 통신 설정방법
US7039038B2 (en) * 2001-01-18 2006-05-02 Texas Instruments Incorporated Adaptive fragmentation for wireless network communications
US7570656B2 (en) * 2001-06-18 2009-08-04 Yitran Communications Ltd. Channel access method for powerline carrier based media access control protocol
US7031338B2 (en) * 2001-08-27 2006-04-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for the consolidation of data packets
JP2003069642A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Ando Electric Co Ltd レイヤ２トンネリング装置における複数パケット連結伝送方式
US7519030B2 (en) 2001-11-19 2009-04-14 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Adaptive MAC fragmentation and rate selection for 802.11 wireless networks
SE0104113D0 (sv) 2001-12-07 2001-12-07 Ericsson Telefon Ab L M A wireless station and a transmission method in a wireless local area network
US7630403B2 (en) * 2002-03-08 2009-12-08 Texas Instruments Incorporated MAC aggregation frame with MSDU and fragment of MSDU
JP2003324445A (ja) * 2002-05-07 2003-11-14 Alps Electric Co Ltd 無線伝送方式
US7317735B1 (en) * 2002-06-27 2008-01-08 Broadcom Corporation Scrambler initialization in a wireless local area network
US7346026B2 (en) * 2003-01-21 2008-03-18 Texas Instruments Incorporated 4X design for wireless local area network throughput enhancement
US7756002B2 (en) * 2003-01-30 2010-07-13 Texas Instruments Incorporated Time-frequency interleaved orthogonal frequency division multiplexing ultra wide band physical layer

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Publication number Publication date
EP1636948B1 (en) 2006-11-02
DE602004003063T2 (de) 2007-06-06
US20060153203A1 (en) 2006-07-13
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