CN101060499B - 通信设备、通信方法以及计算机程序产品 - Google Patents
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Abstract
一种依照分组交换系统在介质上执行数据传输的通信设备，该通信设备包括：上层处理单元，对要传送的数据执行处理；PHY处理单元，管理物理访问介质的操作；以及介质访问控制处理单元，产生传输分组，指示PHY处理单元传送该分组，并且对访问介质执行控制。该介质访问控制处理单元包括缓冲存储器、传输缓冲列表、以及报头信息生成单元。该介质访问控制处理单元指示PHY处理单元传送前同步码信号，利用报头信息生成装置来启动报头信息的生成处理，并且在结束前同步码信号的传输之前指示PHY处理单元传送所产生的报头信息。
Description
相关申请的交叉引用
本申请包含与2006年3月3日于日本专利局提交的日本专利申请JP2006-058563相关的主题，通过引用将该申请的全部内容融入于此。
技术领域
本发明涉及一种用于依照分组交换系统(packet switching system)来执行数据传输的通信设备、通信方法和计算机程序产品，尤其涉及一种用于在数据传输时在判定传输内容之前启动分组传输处理的通信设备、通信方法和计算机程序产品。
背景技术
在存储转发交换类型(stored-and-forward switching type)的通信系统中，在传送数据时，将数据临时保存在存储转发交换机(switching machine)中。存储转发交换机发现最优介质并执行数据传输。在这种情况下，与电路交换系统不同，由于该介质并不是被排它性地使用的，因此可以在多个通信站之间有效地使用该介质。在大多数此类通信系统中采用的都是分组交换系统。传输数据被集合在被称为分组的传输单位中并在多个通信站之间传送和接收的。依照这种传输系统，由于以分组为单位执行路由，因此其优点是介质使用效率很高，并且能在具有不同通信速度的终端之间进行数据传输和接收。此外，由于以分组为单位执行重发控制(resend control)和差错控制(errorcontrol)，因此吞吐量很高。当前计算机网络，诸如IEEE802网络，基本上是通过分组交换系统建立的。
近来，作为一种可以使用户免于在有线系统设备之间进行电缆布线的通信系统的无线电网络正在快速扩展。例如，IEEE802.11可以作为一种关于无线LAN的典型标准。在图4中示出了IEEE802.11a规定的分组格式。如该图所示，分组由包含分组发现和用于获取同步定时的已知训练序列的前同步码、充当PHY(物理)报头的PLCP(物理层会聚协议)报头以及充当PHY净荷的PSDU(物理层服务数据单元)构成。
在PLCP报头中存储指示PSDU传输速率的RATE(速率)字段、指示PSDU长度的LENGTH(长度)字段、奇偶校验比特、以及描述编码器尾部比特的SIGNAL(信号)字段。
PSDU等价于一个MAC帧。在IEEE802.11中定义了几种帧类型。在图8中则示出了这些帧类型中的四种帧的帧格式，即RTS、CTS、ACK和DATA。ACK是由安全接收到分组的通信站返回给传输源的应答的帧格式。RTS和CTS是用于在传输站与接收站(稍后将会描述)之间请求数据传输以及获取对数据传输的许可的例程的帧格式。在这两种帧中，在MAC报头中通常定义了帧控制字段和持续时间字段。在帧控制字段中存储指示帧的类型、用途等等的信息。在持续时间字段中将与分组相关的一系列事务结束之前的时间描述为用作NAV(网络分配矢量)的介质保留信息。
除了上面的之外，数据帧还包括用于指定传输源、目的地通信站等的四个地址字段Addr1～Addr4、序列字段(SEQ)、作为提供给上层的净信息的帧主体、以及作为校验和的FCS(帧校验序列)。
除了上面的之外，RTS帧包括指示目的地的接收机地址(RA)、指示传输源的发射机地址(TA)、以及作为校验和的FCS。除了上面的之外，CTS帧和ACK帧包括指示目的地的RA和作为校验和的FCS。
在形成无线LAN时，一般使用的是一种用于在被称为“访问点(accesspoint)”或“协调器(coordinator)”的控制站的集中控制下在一个区域中形成网络的方法。但是，当在终端之间执行异步通信时，传输线路的使用效率将会减半。因此，在IEEE802.11无线LAN系统中制定了自组织模式，在该模式中，系统是以一种自动递送方式来对等地操作的。作为一种用于在自组织网络中解决隐藏终端问题的方法，应用了利用RTS/CTS例程的CSMA/CA系统。依照CSMA/CA系统，通信设备可以通过在确认其他通信设备未执行信息传输之后启动该通信设备的信息传输，以避免冲突。在RTS/CTS系统中，处于数据传输源的通信站传送一个传输请求分组RTS(请求发送)，并且响应于来自数据传输目的地的通信站的应答通知分组CTS(清除发送)的接收而启动数据传输。
图5图示了当在传输站与接收站之间执行RTS/CTS例程时在周边站(peripheral station)中可能出现的动作。在该图中有四个通信站，即STA2、STA0、STA1和STA3。作为一种通信环境，假设只有在该图中彼此相邻的通信站是处于一个无线电波覆盖范围以内的。假设通信站STA0希望向通信站STA1传送信息。
处于传输源的通信站STA0根据CSMA例程来确认介质在固定时段中(直至时间T11)为空，然后从时间T11开始向通信站STA1传送RTS分组。在RTS分组的帧控制字段的类型信息中描述了表明该分组是RTS的信息。在持续时间字段中描述直到该分组传输及接收事务结束为止的时间(即，直到时间T18为止的时间)。在RA字段中描述目的地通信站STA1的地址。在TA字段中描述通信站STA0自身的地址。
该RTS分组还被位于通信站STA0附近的通信站STA2接收。当通信站STA2接收到RTS信号时，通信站STA2基于通过解码PLCP报头获取的信息来解码PSDU。通信站STA2会从PSDU的帧控制字段中认定该分组是RTS分组，并且会从RA字段中认定通信站2自身不是目的地通信站。然后，通信站STA2设置NAV，并且会在由该持续时间字段指示的时段中停止传输操作，以免妨碍通信站STA0的传输要求。
作为RTS分组目的地的通信站STA1解码PSDU，以便认定通信站STA0希望向通信站STA1自身传送数据分组。然后，以一个较短的帧间隔(SIFS)，通信站STA1在时间T13返回CTS分组。在该CTS分组的PSDU的帧控制字段中描述该分组是CTS分组的指示。在持续时间字段中描述直到该事务结束为止的时间(即，直到时间T18为止的时间)。在RA字段中描述目的地通信站STA1的地址。
该CTS分组也被位于处于传输目的地的通信站STA1附近的通信站STA3接收。通信站STA3基于通过解码PLCP报头获取的信息来解码PSDU。该通信站STA3从PSDU的帧控制字段中认定该分组是CTS分组，并且从RA字段中认定通信站STA3自身并非目的地通信站。然后，通信站STA3在由持续时间字段指示的时段上设置NAV，以免妨碍通信站STA1的接收要求。
作为CTS分组目的地的通信站STA0解码PSDU，以便认定通信站STA1预备进行接收。然后，以一个SIFS间隔，通信站STA0在时间T15，开始数据分组的传输。当数据分组的传输在时间T16结束并且通信站STA1成功解码了数据分组时，以SIFS间隔，该通信站STA1在时间T17，返回ACK。通信站STA0接收ACK，并且在时间T18分组传输及接收事务结束。在时间T18，通信站STA2和STA3释放NAV，并且返回正常的传输和接收状态。
这样，根据RTS/CTS通信系统，隐藏终端(hidden terminal)可以设置一个适当的传输停止时段，并且可以避免与由邻近隐藏终端的站点进行的数据传输相冲突。
在图6中示意性示出了一种依照分组交换系统执行数据通信的通信设备结构。该图所示的通信设备包括：上层处理单元10，等效于对要传送的数据进行处理的应用；MAC处理单元20，对访问介质进行控制且对分组重发进行控制；以及PHY处理单元30，管理物理访问介质的操作。
MAC处理单元20包括：传输数据处理单元，在MAC处理单元20与上层处理单元10之间执行传输数据的交换；以及缓冲存储器21，临时存储传输数据和接收数据。在数据传输时，传输数据处理单元从存储在缓冲存储器2中的传输数据中划分出(slice)净荷部分，并且产生报头信息，以便执行用于生成分组的处理。特别地，传输数据处理单元从缓冲存储器中读出传输数据，并且提取长度信息来确定SIGNAL字段中的LENGTH值。此外，传输数据处理单元还基于RATE和LENGTH的值来计算应该在MAC报头的DURATION(持续时间)字段中描述的持续时间。当决定了传输分组内容时，传输数据处理单元将传输分组传递到PHY处理单元30。PHY处理单元30产生物理传输信号，并且将该物理传输信号从介质传送到伙伴方。
可以使用例如单芯片类型的微处理器构成传输数据处理单元。传输数据处理单元可以根据软件处理来实现传输数据生成等处理。在图7中图示了该处理的流程。在使用实时操作系统(RTOS)的软件中，当启动传输分组生成处理时，将此时处理的内容退回到堆区(heap area)。然后，执行新任务的启动，并且执行该处理执行的预备。此后，传输数据处理单元从缓冲存储器中读出传输数据(S01)，并且按时间顺序执行传输分组长度信息提取和传输持续时间计算(S02)。该传输数据处理单元判定是否可以实际传送该数据(S03)，然后执行持续时间和长度信息的更新(S04)，以便产生传输报头信息。
已知一种在一个传输帧上复用两个或多个分组内容的通信系统(参见，例如，已经转让给申请人的日本专利申请No.2004-300675)。例如，通过在一个分组中包含具有不同目的的信息，诸如RTS、CTS、DATA和ACK，可以实质上减少MAC层中出现的开销量。S01～S04中的时间顺序处理是对一个传输数据执行的处理。在S03，传输数据处理单元判定是否应该进一步复用其他数据。在S04，传输数据处理单元通过复用数据来重新计算持续时间信息和长度信息。当通过复用而在一个分组中描述了多个数据并且尝试一次传送多个数据时，则按照传输数据的数目重复地执行该时间顺序处理。
可以想到的是，依照RTOS提供的功能，紧急处理将中断传输分组生成处理。在这种情况下，将会执行用于如下的例程，即：将当前执行的传输分组生成处理的内容退回到堆区，启动紧急处理任务，以及在完成该处理之后恢复所退回的数据并返回传输分组生成处理。在没有任何条件的情况下估计直到传输分组生成处理完成为止的时间，这是非常困难的。通常，必须估计数百微秒量级的处理延迟。
考虑PHY处理单元30与MAC处理单元20之间的接口。描述在传送图4所示帧格式的分组时在PHY处理单元30与MAC处理单元20之间执行的操作。
从MAC处理单元20指示PHY处理单元30传送分组的时间到向介质发送信号的时间之间存在处理延迟。参考图5的较下部分，当时间T1是分组传输的启动时间时，考虑该处理延迟，MAC处理单元20在比时间T1早出该处理延迟的时间T0向PHY处理单元30通知前同步码传输。此后，MAC处理单元20以相同方式分别在比传输时间早出该处理延迟的时间T2和T4向PHY处理单元30传递SIGNAL信息和PSDU信息。
在图4的底部所显示的时间图中，当MAC处理单元20在时间T0指示前同步码传输时，MAC处理单元20必须在时间T2完成传输分组的报头信息(SIGNAL)。然而，如参考图7所示，由软件进行的传输分组生成处理耗费时间。通过复用传输数据而延长该处理时间。当处理时间较长时，该处理易于受到紧急处理影响。为了防止出现在时间T2未完成报头信息的情况，较为恰当的是在完成传输分组生成之后指示前同步码传输，而不是在时间T0指示前同步码传输之后开始进行传输分组生成处理。在这种情况下，有必要在启动分组传输的时间T0根据PHY报头中的信息确定PSDU的相应字段。
当传输处理是在完成传输分组生成之后启动时，在获取用于随机访问介质的传输权利方面将会非常不利。当通过上述RTS/CTS例程启动数据传输时，为了描述RTS分组中的持续时间信息，处于传输源的通信终端甚至需要在传送RTS分组时确定接下来的数据分组内容。这样，由于需要在传送分组之前确定传输分组内容，因此，由于从上层发送了传输请求之后到确定传输内容为止的处理延迟，所以很难在期望时间传送分组。
例如，提出了一种分组通信方法，在该方法中省略了多个通信分组报头部分的冗余信息，将这些报头部分耦合以形成传输帧的报头部分，将多个传输分组的净荷部分耦合以形成传输帧的净荷部分，从而降低传输帧的净荷部分的开销，并且实现传输有效性以及通信质量的提高(参见，例如JP-A-10-247942)。但是，由于在结束净荷部分耦合之前未确定报头部分，因此，难以解决上述问题。
发明内容
因此，期望提供一种适合依照分组交换系统执行数据传输的优秀的通信设备、通信方法以及计算机程序产品。
此外，期望提供一种在数据传输时可以在确定传输内容之前启动分组传输处理的优秀的通信设备、通信方法以及计算机程序产品。
根据本发明的一个实施例，提供了一种依照分组交换系统在介质上执行数据传输的通信设备。该通信设备包括：上层处理单元，对要传送的数据进行处理；PHY处理单元，管理物理访问介质的操作；以及介质访问控制处理单元，该单元产生传输分组，指示PHY处理单元传送该分组，并且对访问介质进行控制。该介质访问控制处理单元包括：缓冲存储器，临时存储上层处理单元请求传送的传输数据；传输缓冲列表，保存与缓冲存储器中存储的相应传输数据相关的属性信息；以及报头信息生成装置，用于参考该传输缓冲列表来产生传输分组的报头信息。介质访问控制处理单元根据传输数据在缓冲存储器中的存储来指示PHY处理单元传送前同步码信号，并且利用报头信息生成装置启动报头信息生成处理，并且指示PHY处理单元在结束前同步码信号传输之前传送所产生的报头信息。
本发明的实施例涉及一种依照分组交换系统来执行数据传输的通信设备。具体地，该通信设备执行符合IEEE802.11的通信操作。
例如，可以利用由处理器的实时OS提供的执行环境中的软件处理来实现传输分组生成处理。但是，通过复用传输数据而延长了分组生成的处理时间。由于RTOS提供的功能，该处理会受到紧急处理引起的中断的影响。因此，如果在不具有源自前同步码传输的延迟的情况下执行报头信息传输，那么在确定传输分组内容之前难以启动传输操作。
在这种情况下，在依照RTS/CTS例程执行数据传输的过程中，在传送RTS分组时甚至有必要确定接下来数据分组的内容。因此，由于从上层发送传输请求之后直到确定传输内容为止的处理延迟，所以，难以在期望时间传送该分组。
另一方面，根据本发明实施例的通信设备在只确定了诸如分组类型、数据速率信息和许可传输的持续时间之类的粗略信息的阶段开始前同步码的传输，并且在前同步码传输过程中确定诸如SIGNAL字段和MAC报头之类的报头信息的内容，并且执行该传输分组的传输。
因此，在RTS等数据传输之前，在传送要传送的信号的过程中，只有诸如分组类型之类的粗略信息是预先确定的。只有在报头部分传输定时到来时才必须确定详细信息，诸如尝试传送的数据数目及总的持续时间、以及在RTS分组的PSDU部分中存储的内容。
换句话说，可以在确定传输内容之前传送分组，并且可以在从上层发送了传输请求之后的很短时间内传送分组。
这样做可以在期望时间传送分组，并且可以在很短时间内传送包含复杂内容的分组。
作为在MAC层中执行处理的介质访问控制处理单元，根据本发明实施例的通信设备包括：缓冲存储器，临时存储上层处理单元请求传送的传输数据；传输缓冲列表，保存与缓冲存储器中存储的相应传输数据相关的属性信息；以及报头信息生成装置，用于参考传输缓冲列表来生成传输分组的报头信息。
介质访问控制单元根据传输数据在缓冲存储器中的存储来指示PHY处理单元传送前同步码信号，并且利用报头信息生成装置启动报头信息生成处理，并且还指示PHY处理单元在结束前同步码信号的传输之前传送所产生的报头信息。
由传输缓冲列表保存目的地地址、传输数据速率、以及分组格式类型作为传输数据的属性信息。在借助RTS/CTS例程而应用了CSMA/CA系统的通信系统中，保存RTS、CTS、DATA和ACK中的任何一个的信息作为传输数据分组格式的类型。
在传输缓冲列表中还保存数据长度作为传输数据属性信息。介质访问控制处理单元还包括持续时间计算装置，用于基于传输数据速率和数据长度来计算传输数据的传输操作所需要的持续时间。报头信息生成装置可以基于持续时间计算装置的计算结果将用于根据CSMA/CA的访问的介质保留信息(持续时间)描述作为报头信息的一部分。
存在一种在一个分组上复用多个传输数据并且实质上减少MAC层中出现的开销量的方法。在将两个或多个传输数据内容复用在一个分组上时，持续时间计算单元在每次添加传输数据时计算持续时间。报头信息生成装置只需要以累积方式总计在该分组上复用的相应传输数据的数据长度，并且基于持续时间计算装置的计算结果来更新报头信息的内容。
根据本发明的实施例，可以提供一种优秀的无线电通信设备、无线电通信方法以及计算机程序产品，所述设备、方法和产品可以根据分组交换系统来恰当地执行数据传输。
根据本发明的实施例，可以提供一种优秀的无线电通信设备、无线电通信方法以及计算机程序产品，特别地，在数据传输时，所述设备、方法和产品可以在确定传输内容之前启动分组传输处理。
利用基于稍后描述的本发明实施例和附图的更详细说明，本发明的其他目标、特征和优点将变得明显。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明实施例的通信设备的功能结构的示图；
图2是示出报头信息生成单元23的内部结构的示图；
图3是在时间轴上示出传输分组相应字段的生成状态的示图；
图4是示出IEEE802.11a中的分组格式的示图；
图5是用于说明当在传输站和接收站之间执行RTS/CTS例程时在周边站中可能出现的动作的示图；
图6是示意性示出依照分组交换系统来执行数据通信的通信设备的结构的示图；
图7是用于说明根据软件处理的、用于实现传输数据生成的例程的示图；以及
图8是示出四种帧，即RTS、CTS、ACK和DATA的帧格式的示图。
具体实施方式
在下文中将参考附图来详细说明本发明的实施例。
本发明的实施例涉及一种依照分组交换系统执行数据传输的通信设备。具体地，该通信设备可以执行符合IEEE802.11的通信操作。在图1中示意性示出了根据本发明实施例的通信设备的功能结构。该图示出的通信设备包括：上层处理单元10，等效于对要传送的数据进行处理的应用；MAC处理单元20，执行访问介质的控制以及执行分组重发的控制；以及PHY处理单元30，管理物理访问介质的操作。
在图1中，主要关注于数据传输操作，示出了MAC处理单元20的内部结构。MAC处理单元20包括：缓冲存储器21，临时存储从上层处理单元10传递的传输数据；传输缓冲列表22，存储在缓冲存储器21中存储的相应数据的数据长度以及其他属性信息；报头信息生成单元23，产生传输分组的报头信息；协议处理单元24，用于基于诸如RTS/CTS之类的通信协议实现传输操作；定时控制单元25，通过计算帧间隔(IFS)和回退时间(back-off)来确定分组的传输定时；以及复用器26，从缓冲存储器21中提取传输数据并且将传输数据复用于由报头信息生成单元23产生的报头信息上来集合传输分组。
当从上层处理单元10向MAC处理单元20提供传输数据时，将数据内容存储在缓冲存储器21中，同时在传输缓冲列表22中注册一个重新存储数据的指示。
传输缓冲列表22是由列表结构形成的，并且存储了诸如传输数据长度之类的属性信息。当在应该传送的一部分报头数据之后存在应该连续传送的数据时，在传输缓冲列表22中描述存储了应该连续传送数据的信息的地址。
报头信息生成单元23是用于确定要传送的分组内容的装置。该报头信息生成单元23输出传输分组的报头信息、传输数据存储器的地址等等。
在传送分组的过程中，首先，MAC处理单元20启动报头信息生成单元23，并且确定传输分组内容。然后，MAC处理单元20向PHY处理单元30输出报头信息，并且随后从缓冲存储器21中提取数据实体，并且向PHY处理单元30输出该数据实体。在复用器26中执行报头信息和数据实体的输出。
在图2中示出了报头信息生成单元23的内部结构。该图中示出的报头信息生成单元23包括报头信息更新/存储单元41、持续时间计算单元42、地址计数器34、以及传输可能性判定单元44。
诸如传送分组所需的参数、传输数据类型、指示传输缓冲列表22头部的地址信息之类的信息是从上层处理单元10输入到报头信息生成单元23的。
使用地址计数器43，报头信息生成单元23可以采用与正常访问RAM相同的方式来访问传输缓冲列表22。在向传输缓冲列表22给出地址信息时，传输缓冲列表22可以向报头信息更新/存储单元41输出存储在与该地址信息相对应的地址中的传输数据信息，并且可以读出生成传输分组报头信息所需要的信息。
持续时间计算单元42基于从传输缓冲列表22读出的传输数据的数据长度来计算分组传输所需要的持续时间，并且将计算结果输出到报头信息更新/存储单元41。在将多个数据复用到一个分组上时，该持续时间计算单元42在每次添加数据时重新计算持续时间，并且报头信息更新/存储单元41更新报头信息的内容。
传输可能性判定单元44经由地址计数器43来访问传输缓冲列表22，参考与传输数据相关的属性信息检查是否存在应该连续传送的数据，并且判定是否可以传送该数据。
报头信息更新/存储单元41基于从传输缓冲列表22读出的传输数据属性信息以及由持续时间计算单元42计算的持续时间信息来产生PLCP报头(或PHY报头)和MAC报头，并且适当地更新报头的内容。当传输可能性判定单元44判定可以传送该分组时，报头信息更新/存储单元41向复用器26输出所存储的报头信息。
复用器26从缓冲存储器21中读出与报头信息相对应的传输数据，以便形成PSDU的帧主体。此外，该复用器26将从报头信息更新/存储单元41提供的报头信息添加给传输数据，以便产生传输分组，并且根据定时控制单元25确定的定时而将该传输分组传递到PHY处理单元30。在因为接收到分组而传送响应分组或者在产生传输数据时，协议处理单元24指示定时控制单元25控制传输定时。例如，在CSMA系统中，当在预定帧间隔(IFS)中没有检测到介质访问或者在等待了一个随机回退时间(back-off time)之后，定时控制单元25给出分组传输的触发。
将详细说明用于产生传输分组的具体例程。
在图3的时间轴上示出了具有图4所示格式的传输分组的相应字段的生成状态。首先，将参考图3来说明MAC帧是DATA(参见图8)的情况下的分组传输例程。
在尝试传送分组时，在时间T0，MAC处理单元20指示PHY处理单元30执行前同步码传输，并且启动报头信息生成单元23中的处理。在分组传输的开始，仅确定传输分组类型(具体地，目的地地址、传输数据速率、以及RTS、CTS、DATA和ACK中的任何一个)就足够了。不需要确定传输分组的内容。在这种情况下，同时确定用于控制的参数值。作为用于控制的参数，给出本地站可传输的最大持续时间、分组可以传送的最大比特长度等等。
当MAC处理单元20得知处理开始时，该MAC处理单元20会向未示出的其他处理电路模块宣告获取了针对传输缓冲列表22的排它性访问权利，并且执行用于访问传输缓冲列表22的准备。此外，MAC处理单元20根据传输分组的目的地地址等确定传输缓冲列表22的头部地址。该MAC处理单元20初始化在用于确定传输分组内容的处理中使用的寄存器，并且初始化传输分组的报头信息生成处理。
地址计数器43输出其中存储了从传输缓冲列表22中读出的传输数据信息的地址。该地址计数器43基于传输缓冲列表22中描述的数据接连输出在其中存储了处于传输等待状态的下一个数据的地址。传输缓冲列表22则根据来自地址计数器43的地址输入接连输出处于传输等待状态的数据串信息。
当初始化处理结束时，从下一个处理周期(cycle)开始，将处于传输等待状态的传输数据的属性信息从传输缓冲列表22输入到报头信息生成单元23。持续时间计算单元42根据从作为参数给出的传输数据速率和从传输缓冲列表22输出的数据的长度信息计算传送数据所需要的持续时间，并且将该持续时间输出到传输可能性判定单元44。
报头信息更新/存储单元41以累积方式总计从传输缓冲列表22提供的传输数据的长度信息，并且产生和存储该分组的报头信息，例如保存整个分组的长度。
传输可能性判定单元44判定是否可以利用分组传送从传输缓冲列表22输出的传输数据。当判定可以利用分组将传输数据作为处理对象传送时，该传输可能性判定单元44指示地址计数器43从传输缓冲列表22中读出下一个传输数据。相反，当判定难以利用分组将传输数据作为处理对象传送时，该传输可能性判定单元44确定使用直到紧接该传输数据之前的传输数据的数据来形成传输分组，并且结束用于产生报头信息的处理。
当整个传输分组长度超出参数给出的可允许最大值、传输持续时间超出参数给定的可允许最大值、或者传输数据的数目超出参数给出的最大可允许值时，传输可能性判定单元44判定难以利用分组传送传输数据。当根据从传输缓冲列表22获取的信息判定不再存储传输数据时，传输可能性判定单元44还结束用于产生分组报头信息的处理。
由于由多个处理电路模块同时执行处理，因此，对于一个传输数据而言，可以在一个周期中完成处理。换句话说，在初始化之后，可以在N个周期中执行与N个传输数据相关的处理。在图3所示状态的实例中，在S06、S16、S26等步骤中完成一次传输数据的处理，并且最后传送X-1(当不再有传输数据X时)个传输数据。
当结束用于产生与作为传输对象的所有传输数据相关的报头信息的处理时，通过用于确定最终报头信息的处理以及将处理结果存储在报头信息更新/存储单元41中来最终结束用于产生报头信息的处理(S07)。
如在“背景技术”部分中解释的，在IEEE802.11中应用了利用RTS/CTS例程的CSMA/CA系统来防止通信站冲突，并且在自组织模式下解决隐藏终端的问题。在这种情况下，数据传输站在数据分组之前传送RTS分组(参见图5)。该分组具有与数据分组不同的MAC帧格式(参见图8)。因此，在后续描述中，将参考图3来说明在传送RTS分组中的分组传输例程。
在尝试传送分组时，在时间T0，MAC处理单元20指示PHY处理单元30执行前同步码传输，并且启动报头信息生成单元23中的处理。在分组传输开始时，仅确定传输分组的类型(具体地，目的地地址、传输数据速率、以及RTS、CTS、DATA和ACK中的任何一个)就足够了。不需要确定传输分组的内容。在这种情况下，同时确定用于控制的参数值。作为用于控制的参数，给出本地站可以传输的最大持续时间、以及分组可以传送的最大比特长度等。
当MAC处理单元20得知处理开始时，MAC处理单元20向未示出的其他处理电路模块宣告获取了对传输缓冲列表22的排它性访问权利，并且执行用于访问该传输缓冲列表22的准备。此外，MAC处理单元20根据传输分组的目的地地址等确定传输缓冲列表22的头部地址。该MAC处理单元20初始化在用于确定传输分组内容的处理中使用的寄存器，并且初始化RTS分组的报头信息生成处理。
地址计数器43输出在其中存储了从传输缓冲列表22中读出的传输数据信息的地址。该地址计数器43基于传输缓冲列表22中描述的数据接连输出在其中存储了处于传输等待状态的下一个数据的地址。传输缓冲列表22则根据来自地址计数器43的地址输入接连输出处于传输等待状态的数据串的信息。
在结束初始化处理时，从下一个处理周期开始，将处于传输等待状态的传输数据的属性信息从传输缓冲列表22输入到报头信息生成单元23。持续时间计算单元42根据作为参数给出的传输数据速率以及传输缓冲列表22输入的数据的长度信息计算出传输数据所需要的持续时间，并且将该持续时间输出到传输可能性判定单元44。该传输数据并不是在传输分组中传送的内容。但是，该传输数据与作为传输分组的、在响应于RTS分组而返回CTS分组时计划传送的传输数据是等效的。
报头信息更新/存储单元41以累积方式总计由持续时间计算单元42计算的持续时间信息，并且产生和存储分组报头信息，例如保存根据RTS获取的传输持续时间(TXOP)。将该传输持续时间存储在RTS帧的持续时间字段中。
传输可能性判定单元44判定是否可以在该传输机会传送该分组中的从传输缓冲列表22输出的传输数据。当判定可以利用分组将传输数据作为处理对象传送时，该传输可能性判定单元44指示地址计数器43从传输缓冲列表22中读出下一个传输数据。相反，当判定难以利用分组将传输数据作为处理对象传送时，该传输可能性判定单元44确定使用直到紧接该传输数据之前的传输数据的数据来形成传输分组，并且结束用于产生报头信息的处理。
当整个传输分组的长度超出参数给出的可允许最大值、传输持续时间超出参数给定的可允许最大值、或者传输数据数目超出参数给出的最大允许值时，传输可能性判定单元44判定难以利用分组传送传输数据。当根据从传输缓冲列表22获取的信息判定不再存储传输数据时，传输可能性判定单元44还结束用于产生报头信息的处理。
由于同时由多个处理电路模块执行处理，因此对于一个传输数据而言，可以在一个周期中完成处理。换句话说，在初始化之后，在N个周期中可以执行与N个传输数据相关的处理。在图3所示状态的示例中，在S06、S16、S26等步骤完成一次传输数据的处理，并且最后传送X-1个(当不再有传输数据X时)传输数据。
当结束用于产生与作为传输对象的所有传输数据相关的报头信息的处理时，最终通过用于确定最终报头信息的处理以及将处理结果存储在报头信息更新/存储单元41中来结束用于产生报头信息的处理(S07)。
已经参考具体实施例详细说明了本发明。但是对本领域技术人员来说，很明显，在没有脱离本发明精神的情况下，可以执行这些实施例的修改和变化。
在本说明书中，主要关于本发明到作为无线LAN系统的典型标准的IEEE802.11的应用来说明本发明的实施例。但是，本发明的本质并不局限于此。可以将本发明以相同的方式应用于其他分组交换系统的通信系统。此外，本发明适用的主体并不局限于特定介质，并且本发明可以应用于无线和有线系统。
已经举例描述了本发明，并且本发明不应被解释成是局限于说明书公开。必须考虑所附权利要求书来判定本发明的本质。
本领域技术人员应该理解，根据设计需要和其他因素可以出现各种修改、组合、子组合以及变化，只要它们处于所附权利要求书及其等价物的范围以内即可。
Claims (6)
1.一种依照分组交换系统在介质上执行数据传输的通信设备，该通信设备包括：
上层处理单元，对要传送的数据执行处理；
PHY处理单元，管理物理访问介质的操作；以及
介质访问控制处理单元，产生传输分组，指示PHY处理单元传送该分组，并且对访问介质进行控制，其中
该介质访问控制处理单元包括：
缓冲存储器，临时存储所述上层处理单元请求传送的传输数据；
传输缓冲列表，保存与在所述缓冲存储器中存储的相应传输数据相关的属性信息；以及
报头信息生成装置，用于参考所述传输缓冲列表来产生传输分组的报头信息，以及
介质访问控制处理单元，根据传输分组在所述缓冲存储器中的存储或是来自介质访问控制处理单元的传输指令而指示所述PHY处理单元传送前同步码信号，在尝试传送分组的同时启动所述报头信息生成装置的报头信息生成处理，并且指示所述PHY处理单元在结束前同步码信号的传输之前传送所产生的报头信息。
2.根据权利要求1的通信设备，其中，所述传输缓冲列表将目的地地址的类型、传输数据速率、以及分组格式中的至少一个保存为传输数据的属性信息。
3.根据权利要求2的通信设备，其中
该通信设备被应用于对其应用了利用RTS/CTS例程的CSMA/CA系统的通信系统；
所述介质访问控制处理单元包括协议处理单元，其分析接收分组以及传输分组的类型，以及
当所述介质访问控制处理单元指示所述PHY处理单元传送前同步码信号时，所述协议处理单元确定传输分组的类型信息。
4.根据权利要求2的通信设备，其中
该通信设备被应用于对其应用了CSMA/CA系统的通信系统，
所述传输缓冲列表将数据长度保存为传输数据的属性信息，
所述介质访问控制处理单元还包括持续时间计算设备，用于基于传输数据速率和数据长度来为传输数据计算传输操作的持续时间，以及
所述报头信息生成装置基于所述持续时间计算设备的计算结果将用于使用了CSMA/CA的访问的介质保留信息描述为报头信息的一部分。
5.根据权利要求4的通信设备，其中，在将两个或多个传输数据复用于一个分组上时，
所述持续时间计算设备在每次添加传输数据时计算持续时间，
所述报头信息生成装置以累积方式总计在该分组上复用的相应传输数据的数据长度，并且基于所述持续时间计算设备的计算结果来更新报头信息的内容。
6.一种依照分组交换系统在介质上执行数据传输的通信方法，该通信方法包括以下步骤：
将上层请求传送的传输数据临时存储在缓冲存储器中；
将与在所述缓冲存储器中存储的相应传输数据相关的属性信息保存在传输缓冲列表中；
根据传输数据在所述缓冲存储器中的存储来指示PHY处理层开始分组的前同步码部分的传输；
在尝试传送分组的同时参考所述传输缓冲列表来产生传输分组的报头信息；以及
在结束前同步码信号的传输之前，指示所述PHY处理层传送所产生的报头信息。
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