CN102365884B - 减小通信系统中的报头信息的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于在通信系统中减小开销的系统和方法。根据确定不同的帧适合在单个保留时段内传输，将不同的帧类型聚合到增强的聚合帧中。

Description

减小通信系统中的报头信息的方法和系统

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2009年3月27日递交的、名称为“METHOD ANDSYSTEM FORREDUCING HEADER INFORMATION IN WIRELES SCOMMUNICATION SYSTEMS”的美国临时申请No.61/164,317的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，故以引用方式将其明确地并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及通信网络和系统。具体地，本公开涉及用于减小通信网络和系统中的帧或分组的开销数据的系统和方法。

背景技术

许多形式的无线通信系统和网络被应用于传输不同形式的数据，该分组包括但不限于，语音、视频、多媒体和分组数据。这样的数据一般地被划分为用于在无线通信系统和网络中传输的“数据帧”。例如，从发射机发送到接收机的数据文件可以划分成多个帧。接着，可以把这些帧从发射机传输到接收机。一旦接收机已经接收到所有的帧，其可以对这些帧进行组合以重建数据文件。

此外，通信系统和网络可以需要命令和/或控制信息以助于维持和管理发射机和接收机之间的通信。这样的命令和/或控制信息也可以通过在帧中放置信息来发送和接收。包括命令信息的帧一般被称为“命令帧”。术语“命令帧”应该被广义地解释，并且包括但不限于用于建立和维持设备之间的通信的帧。包括控制信息的帧一般被称为“控制帧”。术语“控制帧”应该被广义地解释，并且包括但不限于辅助在设备之间传递数据帧的帧。一般地，控制和/或命令帧经常在长度上比数据帧短，并且具有更小的有效载荷。

每个类型的帧可以包括帧信息，该帧信息包括但不限于，前导码、报头信息、错误检验信息和填充信息，并可能需要帧间间隔。通信系统可以使用该帧信息以对帧进行发送、接收和组合。命令和/或控制帧可以在单独的帧中传输。因为有与帧传输相关联的最小开销，该开销的量可能大于命令或控制信息本身的实际量。这会导致当传输命令和/或控制帧时开销的浪费。因此，期望减小传输命令/控制帧时的帧开销。

发明内容

在一个实施例中，本公开提供了一种在通信系统中传送信息的方法。该信息可以包括多个帧。该多个帧中的每个帧可以包括报头和主体。该多个帧可以被配置为由收发机或发射机传输。该方法包括识别被配置为由收发机或发射机传输的至少两个不同类型的帧。该方法还包括确定由收发机在第一时间期间内传输第一聚合帧的可能性，并且如果确定第一聚合帧适合于在第一时间期间内传输，则对第一聚合帧进行格式化以供由收发机传输，其中该第一聚合帧包括至少两个帧中的每一个的至少一部分。

在另一个实施例中，该方法还包括把聚合报头与聚合帧放置在一起。在另一个实施例中，该方法还包括把更改的报头与至少两个不同类型的帧的每个至少一部分放置在一起。在另一个实施例中，更改的报头是缩短的报头。在另一个实施例中，缩短的报头比原始报头具有更少的比特。在另一个实施例中，多个帧表示代表物理对象或物质的语音、视频和/或数据。在另一个实施例中，除数据帧外，多个帧还可以包括命令和/或控制帧。

在另一个实施例中，如果第一聚合帧不适合在第一时间期间内传输，则该方法还包括定义比第一时间期间更长的第二时间期间，其中，聚合帧适合在该第二时间期间内传输；并且对第一聚合帧进行格式化，以用于由收发机在第二时间期间内传输。

在另一个实施例中，多个帧中的每个帧最初被配置用于在单独的时间期间中传输。在另一个实施例中，更改的报头包括帧控制信息、顺序控制信息和安全信息中的至少一个。

在另一个实施例中，至少两个不同类型的帧中的第一帧包括数据帧、命令帧或控制帧之一，而至少两个不同类型的帧中的第二帧包括数据帧、命令帧或控制帧中的另一个。在另一个实施例中，不同的帧可以按照任何顺序来配置。

在另一个实施例中，确定在第一时间期间内传输第一聚合帧的可能性的步骤包括：确定第一聚合帧的报头的长度，确定第一聚合帧的主体的长度，以及将报头长度和主体长度与第一时间期间的大小进行相关。

在另一个实施例中，该方法包括确定由收发机在第一时间期间内传输至少两个不同类型的帧的可能性。如果该至少两个不同类型的帧适合在第一时间期间内传输，则该至少两个不同类型的帧被格式化，以用于由收发机在第一时间期间内传输。

在另一个实施例中，如果该至少两个不同类型的帧不适合在第一时间期间内传输，则该方法还包括确定在比第一时间期间更长的第二时间期间内传输至少两个不同类型的帧的可能性。如果该至少两个不同类型的帧适合在第二时间期间内传输，则该方法还包括对该至少两个不同类型的帧进行格式化，以用于由收发机在第二时间期间内传输。

附图说明

图1A示出了第一个示例性的无线通信网络100。

图1B示出了第二个示例性的无线通信网络200。

图2是图1所示的示例性的无线通信设备106的功能方框图。

图3是图1所示的示例性的宏节点102的功能方框图。

图4示出了遵循ECMA-368标准的示例性的帧结构。

图5示出了示例性的MAC报头格式。

图6示出了在图5中示出的帧控制字段的格式的实例。

图7A示出了传输数据帧和命令帧的发射机或收发机。

图7B示出了数据帧与命令帧聚合在聚合帧中的实施例。

图7C示出了传输数据帧和控制帧的发射机或收发机。

图7D示出了数据帧与控制帧聚合在聚合帧中的实施例。

图7E示出了传输数据帧、控制帧和命令帧的发射机或收发机。

图7F示出了数据帧、控制帧与命令帧聚合在聚合帧中的另一个实施例。

图7G示出了数据帧和控制帧可以在单个保留(reservation)中传输的实施例。

图7H示出了数据帧与控制帧聚合在聚合帧中的实施例

图7I示出了数据帧和命令帧可以在单个保留中传输的实施例。

图7J示出了数据帧与命令帧聚合在聚合帧中的实施例。

图7K示出了数据帧、控制帧和命令帧可以在单个保留中传输的实施例。

图7L示出了数据帧与命令帧和控制帧聚合在聚合帧中的实施例。

图8示出了根据一个实施例的示例性的增强聚合ECMA-368帧结构。

图9示出了根据实施例的图8的聚合帧的报头。

图10示出了根据一个实施例在聚合PHY帧中的短MAC报头。

图11是示出了根据一个实施例用于聚合不同类型的帧的方法的流程图。

图12是示出了用于延长保留时段以允许聚合帧容纳在经过延长的时间段中的方法的流程图。

图13是示出了确定这些帧是否要求高服务质量(QoS)的另一个实施例的流程图。

图14是示出了确定网络负荷是轻还是重的另一个实施例的流程图。

图15是示出了确定聚合帧是否需要ACK的另一个实施例的流程图。

图16是示出了确定这些帧是否可以在没有聚合的情况下在保留时段中传输的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

词语“示例性的”在这里意为“用作例子、实例或例证”。这里描述为“示例性的”任何实施例不一定被理解为比其它实施例更好或更有利。这里描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波FDMA(SD-FDMA)网络等等。术语“网络”和“系统”经常可以互换使用。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可以实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE 802.20、等无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。长期演进(LTE)是即将发布的使用E-UTRA的UMTS。在被称为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文件中描述了UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE。在被称为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文件中描述了CDMA2000。这些不同的无线电技术和标准在本领域中是公知的。

单载波频分多址(SC-FDMA)利用单载波调制以及频域均衡技术。尽管SC-FDMA与OFDMA系统具有相似的性能和复杂度，但是由于其固有的单载波结构，SC-FDMA具有更低的峰均功率比(PAPR)。SC-FDMA已经引起了广泛关注，尤其是在上行链路通信中，其中低PAPR在发送功率效率方面大大有利于移动设备。此外，SC-FDMA通常是针对3GPP长期演进(LTE)或演进型UTRA中的上行链路多址方案来实现的。

在某些方面，这里的教导可以被应用于包括宏规模覆盖(例如，通常被称为宏小区网络的大区域蜂窝网络，如第3代(3G)网络)和较小规模覆盖(例如，基于住宅或基于建筑的网络环境)的网络中。当无线通信设备经过这样的网络时，在某些地点无线通信设备可以由提供大规模覆盖的接入节点服务，而在其它地点无线通信设备可以由提供较小规模覆盖的接入节点服务。在某些方面，较小覆盖节点可以用于提供递增式容量增长、建筑内覆盖和不同的服务(例如，为了更健壮的用户体验)。在这里的讨论中，在较大地理区域内提供覆盖的节点可以被称为宏节点。

在介质访问控制(“MAC”)层的帧聚合(例如，把单独的帧组合为聚合帧)可以用于降低(例如，减小或减轻)帧开销并提高MAC效率。某些通信标准可以提供数据帧聚合的方法，其中，将多个MAC服务数据单元(“MSDU”)打包在一个聚合的数据帧里。另一个用于减小帧开销和提高MAC效率的方法包括把多个数据MAC协议数据单元(“MPDU”)打包到聚合MPDU中。可以理解到，这里所述的不同实施例和实例可以应用到许多通信系统或网络。帧聚合应当广义地理解，其包括但不限于，以任何形式来彼此相邻地放置帧，对这些帧进行交织、组合、缩短或修改，以用于传输。

一般地，当要在相同的发射机(例如，源)和接收机(例如，目的)地址对之间传输多个帧时，可以应用这里介绍的用于聚合多个MSDU或MPDU的方法。然而，在源和目的地都可以使用收发机，而不是使用发射机或接收机。这样，下文中在提到发射机或接收机时，应当想到可以互换地使用收发机。由于可以分别地确认和重传每个MPDU，上述第二种方法可以比第一种方法更具有优势。如果每个连续的MPDU都以新的卷积解码器状态开始于新的交织边界，MPDU中的错误可以是孤立的。对于误比特率高的信道，第一方法中的分组错误率会随着物理层业务数据单元(“PSDU”)的长度而增加，其中，每个PSDU只有一个帧检验序列(“FCS”)。在一个实例中，数据、命令和控制帧可以源于单个应用，例如，运行在发射机或收发机中或利用发射机或收发机运行的应用。在另一个实例中，数据、命令和控制帧可以源于多个应用程序。

在某些通信系统中，上述用于聚合的方法只应用于数据帧。在这些类型的通信系统中，上面提到的方法对于通常比数据帧短的控制帧或命令帧而言不能解决降低高的帧开销。帧开销可以包括前导码、物理层会聚协议(“PLCP”)报头和帧间间距的任何组合。在其它通信系统(例如，使用802.11n的通信系统)中，可以聚合不同类型的帧，但要求完全的MAC报头。

对于使用WiMedia MAC(例如，WiMedia定义的MAC层)的通信系统，接入机制之一可以是分布式预留协议(“DRP”)。DRP可以允许发射机或收发机为传输帧而保留一个或多个介质接入时隙(“MAS”)。例如，在某些通信系统中，一个MAS是256μs。在这些通信系统中，可以使用单独的保留时段来发送命令和/或控制帧。在其它通信系统中，可以使用单个保留来传输数据和命令/控制帧。在至少一个MAS(例如，256μs)被保留用于交换命令和/或控制帧的通信系统中，因为命令和/或控制帧的持续时间通常比一个MAS短，所以时隙的至少一部分没有被使用。被称为优先争用接入(“PCA”)的接入机制可以减少一些由于未使用的时隙而造成的浪费。这样，对命令和/或控制帧使用单独的MAS会导致由于高的帧开销和未使用的MAS时间而造成的对MAC容量的显著浪费。

本文描述的功能可以在硬件、软件、固件或上述的任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用计算机或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM和其它光盘存储设备、磁盘存储设备和其它磁性存储设备，以及可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码模块并且能够被通用计算机或专用计算机或者通用处理器或专用处理器访问的任何其它介质，如专用集成电路(“ASIC”)。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(“DSL”)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义中。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(“CD”)、激光盘、光学盘、数字通用盘(“DVD”)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

在实施例中，可以将至少一个控制和/或命令帧的组合与一个数据帧聚合在一起。在另一个实施例中，一个或多个控制帧与一个或多个命令帧聚合在一起。例如，当相同的发射机或收发机与接收机或第二收发机地址对交换控制、命令和数据帧时，该对可以针对不同的帧类型利用聚合MPDU。在另一个实施例中，可以修改在PLCP报头中的MAC报头的控制帧中的帧类型字段编码，以便针对不同帧类型聚合MPDU。

此外，可以分析帧的其它方面，以确定是否应该对帧进行聚合。在一个实施例中，如果帧关于延迟需要高服务质量(QoS)，即是时间敏感的，则由于需要尽快地清除(flushout)帧，发射机或收发机将不对帧进行聚合。在另一个实施例中，如果在发送聚合帧后需要确认(“ACK”)并且在保留期间中没有足够的时间以容纳ACK，则发射机或收发机不发送聚合帧。在另一个实施例中，如果网络的负荷轻，则由于浪费的MAS没有任何不利的影响，发射机或收发机可以不对帧进行聚合。

图1A示出了一个示例性的无线通信网络100。所示出的无线通信网络包括宏节点102、小区104、无线通信设备106、和另一个无线通信设备108。无线通信系统100用于支持在多个用户之间的通信。尽管示出的无线通信网络100仅包括一个小区104，但无线通信系统可以包括任意数量的小区。宏节点102，例如包括基站，可以提供在小区104中的通信覆盖。该宏节点102可以和多个无线通信设备(例如，无线通信设备106和108)相互交互。

每个无线通信设备可以在任何给定的时刻在前向链路(“FL”)和/或反向链路(“RL”)上与宏节点102通信。FL是从宏节点到无线通信设备的通信链路。RL是从无线通信设备到宏节点的通信链路。例如，通过适合的有线或无线接口，宏节点102可以互联到其它小区中的宏节点(没有在图中示出)。因此，宏节点102可以与在其它小区中的无线通信设备(没有在图中示出)进行通信。

继续参考图1，小区104仅可以为相邻的几个街区或在乡村环境下的几平方公里提供服务覆盖。每个小区还可以划分为一个或多个扇区(没有在图中示出)。如在本领域中公知的，通过包括额外的小区，无线通信网络100可以为大的地理区域提供服务。

无线通信设备(例如，106)可以是用户为了在通信网络中发送和接收语音或数据而使用的任何无线通信设备(例如，移动电话、路由器、个人计算机、服务器等)。无线通信设备可以被称为接入终端(“AT”)，也可以在这里被称为用户装置(“UE”)、移动站(“MS”)或终端设备。如图所示，无线通信设备106和108包括移动电话。然而，无线通信设备可以包括任何适合的通信设备。

无线通信设备(例如，106)可能希望把信息传输到另一个无线通信设备，例如无线通信设备108或在另一个小区中的无线通信设备(没有在图中示出)，或从该设备接收信息。无线通信设备106可以通过首先经由无线链路与宏节点102通信来完成上述操作。例如，无线通信设备106可以生成消息并传输到宏节点102。然后，宏节点102可以生成消息并传输到另一个无线通信设备，例如无线通信设备108。该消息可以包括涉及不同类型通信(例如，语音、数据、多媒体服务等等)的信息，并且可以包括一个或多个聚合帧，如下文参考图4-15所详细讨论的。

图1B示出了第二个示例性的无线通信网络200。所示无线通信网络200包括无线通信设备106、第二无线通信设备210、第三无线通信设备220以及第四无线通信设备230。无线通信网络200可以用于支持多个设备之间的通信，例如无线通信设备106、210、220和230。无线通信设备(例如，210、220)可以包括，例如个人计算机、PDA、音乐播放器、视频播放器、多媒体播放器、电视、电子游戏系统、数字摄像机、视频便携摄像机、手表、远程控制、头戴耳机等。尽管图1和2都示出了无线通信设备106，但无线通信设备106并不需要与无线通信网络200和无线通信网络100同时进行通信。

继续参考图1B，无线通信设备106可以在各种通信信道上与其它无线通信设备(例如，210、220)进行通信。通信信道可以包括超宽带(UWB)信道、蓝牙信道、802.11信道(例如，802.11a、802.11b、802.11g、802.11n)、红外(IR)信道、ZigBee(802.15)信道或在本领域中所熟知的各种其它信道。在一个实施例中，信道可以是符合ECMA-368标准的UWB信道。

无线通信网络200可以包括覆盖一个物理区域如家庭、办公室或建筑群的无线局域网络(WLAN)。WLAN可以使用各种标准，如802.11标准(例如802.11g)和/或其它用于无线通信的标准。WLAN可以使用对等通信，其中各个无线通信设备直接互相通信。无线通信网络200也可以包括无线个域网络(WPAN)，其覆盖例如几米的区域。WPAN可以使用各种标准，例如红外、蓝牙、基于WiMedia的UWB标准(例如，ECMA-368)和ZigBee标准，和/或其它用于无线通信的标准。WPAN可以使用对等通信，其中无线通信设备互相直接通信。无线通信网络200可以通过一个设备如无线通信设备106，来连接到另一网络，例如无线通信网络100或因特网。

跨越无线通信网络200发送的消息可以包括涉及不同类型的通信(例如，语音、数据、多媒体服务等)的信息，并可以包括聚合帧，如在下文中参考图4-15详细讨论的。

尽管下列实施例可以参考图1B，并且具体地参考ECMA-368标准，但是这些实施例也可以应用于图1A所示的通信系统100和其它通信标准。例如，一个实施例可以应用于UMTS通信系统。另一个实施例可以应用于OFDMA通信系统。

ECMA-368标准规定了用于超宽带(UWB)通信系统的物理层(PHY)和介质接入控制(MAC)子层。例如，ECMA-368标准可以用于高速、短距离无线网络。ECMA-368标准可以使用3100MHz到10600MHz之间的频谱的全部或部分，并可以支持上至480Mb/s或更高的数据速率。ECMA-368标准将频谱划分为14个频带，每个频带的带宽为528MHz。ECMA-368标准可以使用多频带正交频分调制(MB-OFDM)方案以传输信息。在不同的信道条件下，提供了频域扩展、时域扩展和前向纠错(FEC)编码用于实现最佳性能。

ECMA-368标准的MAC子层可以允许一组设备在与其它组设备合并或分开时持续通信。该MAC的功能可以分布于多个设备。这些功能包括分布式协调，以便通过适合地使用信道和分布式介质保留来避免不同组设备之间的干扰，从而保证服务质量。ECMA-368的MAC子层可以针对同步和异步数据传输提供优先方案。载波侦听多路访问(CSMA)和时分多址(TDMA)是在ECMA-368中支持的两种不同的接入机制。当它们不合并时，CSMA和TDMA两者都可以得到支持。ECMA-368标准的MAC子层可以保证合理地共享带宽。

图2是图1A和1B中示出的示例性无线通信设备106的功能方框图。如上讨论的，无线通信设备106可以是移动电话。无线通信设备106可以包括处理器200，其被配置为处理用于存储、传输和/或用于控制无线通信设备106的其它组件的信息。该处理器200还可以耦合到存储器204。该处理器可以从存储器204中读取信息或者向存储器204中写入信息。该存储器204可以配置为在处理之前、之中或之后存储消息。如下文参考图7-10将更详细讨论的，存储器204也可以存储聚合帧。处理器200也可以耦合到无线网络接口208。无线网络接口208可以配置为从宏节点(例如，102)接收输入无线消息，和向该宏节点发送输出无线消息。可以将输入无线消息传送到处理器200以供处理。处理器200可以处理一个或多个聚合帧。

处理器200可以处理输出无线消息，并把输出无线消息传给无线网络接口208以用于传输。此外，处理器200可以识别将被聚合的帧并对其进行聚合，如下文参考图7-15详细讨论的。处理器200也可以耦合到消息解释器206。在无线网络接口208接收的来自宏节点102的输入无线消息可以被传递至处理器200，并随后被处理器200传递到消息解释器206以供进行额外处理。消息解释器206也可以耦合到存储器204，以存储或取回信息用于消息解释。消息解释器206也可以解释聚合帧。

处理器200也可以耦合到消息格式化器202。消息格式化器202可以生成或格式化将要由无线网络接口208传输的输出无线消息。无线输出消息可以被消息格式化器202传递到处理器200，用以通过无线网络接口208传输到宏节点(例如，102)。消息格式化器202可以直接耦合到存储器204，以存储和取回用于消息格式化的信息。消息格式化器202可以从已有帧中组织聚合帧和/或把修改的报头插入到每个作为聚合帧的一部分的帧中，如在下文参考图7-15详细讨论的。

无线网络接口208可以包括天线208a和收发机208b。无线网络接口208也可以包括卷积解码器。收发机208b可以配置为调制/解调去往或来自宏节点102的输出/输入无线消息。天线208a可以发送/接收输出/输入无线消息。天线208a可以配置为在一个或多个信道上与宏节点102进行通信。输出/输入无线消息可以包括语音和/或仅数据信息(在这里统称为“数据”)。无线网络接口208可以解调接收到的数据。无线网络接口208可以调制将要从无线通信设备106经由无线网络接口208发送的数据。处理器200可以提供要发送的数据。

存储器204可以包括处理器高速缓存，包括多级分层缓存，其中不同级具有不同容量和访问速度。存储器204也可以包括随机访问存储器(“RAM”)，其它易失性存储设备或非易失性存储设备。包括存储器204的该存储设备可以包括硬盘驱动器、光盘例如CD或DVD、闪速存储器、软盘驱动器、磁带和Zip驱动器。

尽管分开描述，但是将会理解到针对无线通信设备106描述的功能方框不必是结构分离的组件。例如，处理器200和存储器204可以包括在单个芯片上。额外地或可选地，处理器200可以包括如处理器寄存器这样的存储器。类似地，一个或多个功能方框或不同功能方框的部分可以包括在单个芯片中。可选地，特定方框的功能可以在两个或更多的芯片上实现。

关于无线通信设备106所描述的一个或多个功能方框和/或一个或多个功能方框的组合，如处理器200、消息解释器206和消息格式化器202，可以实现为通用处理器、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)，现场可编程门阵列(“FPGA”)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或者被设计来执行这里所述功能的其任意组合。关于无线通信设备106描述的一个或多个功能方框和/或一个或多个功能方框的组合也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP的通信结合，或者任何其它此种结构。

图3是图1中示出的示例性宏节点102的功能方框图。如上文关于图1所讨论的，宏节点102可以是基站。宏节点102可以包括无线网络接口310，其配置为从一个或多个无线通信设备(例如，无线通信设备106)接收输入无线消息并向一个或多个无线通信设备发送输出无线消息。无线网络接口310可以耦合到处理器300。处理器300可以配置为处理经由无线网络接口310来自或去往无线通信设备106的输入和输出无线消息。处理器300可以处理聚合帧。

处理器300也可以配置为控制宏节点102的其它组件。处理器300还可以耦合到有线网络接口308。有线网络接口308可以配置为接收来自其它目的地(例如，其它宏节点)的输入有线消息并发送输出有线消息到其它目的地。有线网络接口308可以接收输入有线消息并把该输入有线消息传递到处理器300以进行处理。处理器300可以处理输出有线消息并把该输出有线消息传递到有线网络接口以进行传输。

处理器300还可以经由一个或多个总线耦合到存储器304。处理器300可以对存储器304读写信息。存储器304可以配置为存储信息，以用于处理输入或输出、有线或无线消息。存储器304可以包括具有多级分层缓存的处理器高速缓存，其中不同等级具有不同容量和访问速度。存储器304也可以包括随机访问存储器(“RAM”)，其它易失性存储设备或非易失性存储设备。存储设备可以包括硬盘驱动器、光盘，例如压缩盘CD或DVD、闪速存储器、软盘、磁带和Zip驱动器。存储器304也可以存储聚合帧，如在下文参考图7-10更加详细讨论的。

处理器300也可以耦合到消息解释器306。处理器可以把输入有线和无线消息传递给消息解释器306以进行处理。消息解释器306可以解释聚合帧。

消息解释器306也可以配置为从在无线网络接口310处接收的输入无线消息中提取信息。例如，从无线通信设备接收的输入无线消息可以包括聚合帧。消息解释器306可以从聚合帧中提取包括识别信息的单独帧。消息解释器306可以把这个识别信息传递给处理器300以进行额外的处理。在另一个实例中，消息解释器306可以配置为处理输入无线消息并提供信息给处理器300以响应该输入无线消息。消息解释器306也可以直接耦合到存储器304，以便存储或取回用于消息解释的信息。

处理器300也可以耦合到消息格式化器302。消息格式化器302可以配置为生成输出有线或无线消息。消息格式化器302还可以配置为将生成的输出有线或无线消息传递到处理器300。消息格式化器302可以从已有帧中组织聚合帧和/或把修改的报头插入到每个作为聚合帧的一部分的帧中，如在下文参考图7-15详细讨论的。

处理器300可以将输出有线或无线消息传递给有线网络接口308或无线网络接口310以进行传输。此外，处理器300可以识别要聚合的帧并将其聚合，如在下文参考图7-15详细讨论的。

有线网络接口308可以将输出有线消息传输到另一个宏节点。消息格式化器302也可以直接耦合到存储器304，以便存储或取回用于消息格式化的信息。

无线网络接口310可以包括天线310a和收发机310b。收发机310b可以配置为调制/解调去往或来自无线通信设备的输入/输出无线消息。天线310a可以传输/接收输出/输入无线消息。天线310a可以配置为在一个或多个信道上发送和/或接收来自宏节点102的输出/输入无线消息。输出/输入无线消息可以包括语音和/或仅数据信息(这里统称为“数据”)并包括一个或多个聚合帧。

有线网络接口308可以包括调制解调器。该调制解调器可以配置为调制/解调去往或来自另一个目的地/源(例如另一个宏节点)的输出/输入有线消息。有线网络接口308可以使用本领域公知的方法来对根据一个或多个有线标准接收的数据进行解调。可以将已解调的数据传输到处理器300。有线网络接口308可以使用本领域公知的方法来对将要根据一个或多个有线标准经由有线网络接口308从宏节点102发送的数据进行调制。此外，有线网络接口308也可以包括卷积解码器。

尽管分开描述，但是要理解到关于宏节点102描述的功能方框不必是结构分离的组件。例如，处理器300和存储器340可以在单个芯片上实现。处理器300可以额外地或可选地包括存储器，例如处理器寄存器。类似地，一个或多个功能方框或不同方框的部分功能可以在单个芯片上实现。可选地，特定方框的功能可以在两个或更多芯片上实现。

关于宏节点102所描述的一个或多个功能方框和/或一个或多个功能方框的组合，例如处理器300、消息解释器306和消息格式化器302，可以实现为通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件，或设计为执行这里所述功能的任何适当的组合。关于宏节点102所描述的一个或多个功能方框和/或一个或多个功能方框的组合也可以以计算设备的组合的形式来实现，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合一个DSP通信，或任何其它这样的配置。

图1-3的各个模块的功能可以按照与这里的教导相一致的不同方式来实现。在一些方面，这些模块的功能可以实现为一个或多个电子组件。在一些方面，这些方框的功能可以实现为包括一个或多个处理器组件的处理系统。在一些方面，这些模块的功能可以使用例如一个或多个集成电路(例如ASIC)的至少一部分来实现。如这里讨论的，集成电路可以包括处理器、软件、其它相关组件或其某种组合。这些模块的功能也可以按照这里所教导的某种其它方式来实现。这里(例如，关于一个或多个附图)所述的功能可以在一些方面对应于所附权利要求中类似地描述为“用于......的模块”的功能实体。参考图1-3，宏节点102和无线通信设备106被表示为一系列互相关联的功能模块。

图4示出了PHY帧结构的实例。PLCP协议数据单元(“PPDU”)可以包括三个组件：PLCP前导码402、PLCP报头404和PSDU 406。PLCP报头404可以传输关于PHY和MAC的必要信息，以助于在接收机中对PSDU406的解码。

如图4所示，PSDU 406包括帧有效载荷410、帧检验序列、尾比特和填充比特412。帧有效载荷410可以包括关于在从无线通信设备(例如，106)发送到宏节点(例如，102)或从宏节点发送到无线通信设备的分组中包含的不同通信类型(例如，语音、数据、多媒体服务等)的数据比特。帧检验序列提供了该帧的校验和(checksum)特征，以助于错误检查和修正。在无线网络接口(例如，208或308)包括卷积解码器的实施例中，可以添加尾比特以清除解码器，从而将其重置为初始值并改善错误概率。可以插入填充比特，以使数据流在符号交织的边界上对齐。一般地，填充比特是帧(例如，通信系统所用的数据单元)中用来将帧“填充”到一定长度的比特。例如，参考图1B，通信系统200可以要求在无线通信设备(例如106和220)之间发送的所有帧的长度都是256比特。如果无线通信设备106只有128比特的数据要在帧中发送，则无线通信设备106可以使用128个填充比特来充满余下的帧，使得帧的总长度满足256比特长度要求。

继续参考图4，PLCP前导码402可以辅助无线网络接口(例如，208或308)进行时间同步、载波偏移恢复和信道估计。

PLCP报头404可以传输信息到无线网络接口(例如，208或308)以用于对PSDU 406解码。如图4所示，PLCP报头404包括PHY报头、MAC报头408、报头检验序列、里德-所罗门(Reed-Solomon)奇偶校验字节和三个尾比特字段。MAC报头408将在下文参考图5进行详细的讨论。报头检验序列和里德-所罗门奇偶校验字节提供改进的错误检测和对PLCP报头404的修正。额外地，在无线网络接口包括卷积解码器的实施例中，可以添加尾比特以清除解码器，从而将其重置为初始状态并改善错误概率。

WiMedia MAC帧包括定长的MAC报头和可选的可变长度帧主体。图5示出了MAC报头格式的实例。如图5所示，MAC报头408可以包括两个八比特组(例如，16个字节)的帧控制信息502、用于目的地址的两个八比特组504、用于源地址的两个八比特组506、用于顺序控制信息的两个八比特组508以及用于接入信息的两个八比特组510。帧控制信息字段502、目的地址字段504、源地址字段506、控制信息字段508和接入信息字段510的大小都不限于两个八比特组并且可以包括更多或更少的八比特组。

图6示出了MAC报头408的帧控制字段502(如图5所示)的格式的实例。帧控制字段502可以包括保留的比特602、重试标志字段604、帧子类型/传递ID字段606、帧类型字段608、ACK策略字段610、安全信息字段612和协议版本字段614。每个字段的大小可以根据帧变化，并且不限于图6所示的比特数目。

在实施例中，在相同发射机-接收机对之间互换的不同帧类型的帧(例如，数据、控制和/或命令帧)的聚合，可以减小与传输数据、控制和/或命令帧相关的开销。在实施例中，当命令/控制与数据帧进行聚合(例如，搭载)时，可以减小或降低与命令/控制帧的附加前导码、PLCP报头、短帧间间隔(“SIPS”)持续时间等相关的开销。例如，数据和命令/控制帧可以在聚合帧中传输，而不是对于每个数据和命令/控制帧都要求有一个单独的前导码、PLCP报头、SIFS持续时间等。图8示出了下文讨论的聚合帧的一个实施例的详细实例。发送带有数据和命令/控制帧的聚合帧可以减小每个命令/控制帧此前对单独帧开销的需求。

图7A示出了发射机710在保留A期间传输数据帧704和在保留B期间从发射机710向接收机(未示出)传输命令帧。如此前关于无线通信设备106所描述的，发射机710可以包括处理器、存储器、消息格式化器和/或消息解释器、天线和收发机。在实施例中，发射机710是无线通信设备106或宏节点102。发射机710执行的功能可以由如前面所述的无线网络接口(208，310)、处理器(200、300)、存储器(204、304)、消息格式化器(202、302)和/或消息解释器(206、306)中的一个或多个来实现。

在图7A所示的实例中，数据帧704和命令帧705可以要求单独的保留。因为命令帧705可能需要自己的前导码、报头信息、帧间间隔信息和填充信息，所以命令帧705将会带来额外的开销。此外，命令帧一般比数据帧小，这样命令帧只需要分配给数据帧的保留的一部分。因为保留被分配用来传输命令帧，所以没有使用的保留部分被浪费。

图7B示出了数据帧704与命令帧705聚合在聚合帧中的实施例。图7B是聚合帧的高级表示，其会在下文参考图8得到更详细的解释。根据实施例，发射机710(即，源)可以在相同的保留(保留A)内以聚合帧的形式传输数据帧704和命令帧705，而不是如上所示，在保留A内发送数据帧704并在保留B中发送命令帧705。可以理解到，保留也可以依据MAS的数目来描述。在另一个实施例中，发射机710可以确定其是否应该把命令帧705和数据帧704聚合为一个聚合帧。

作为实例，如果估计的聚合帧大小会超过保留的时间量，则发射机710可以选择不对命令帧705和数据帧704进行聚合。在另一个实施例中，如果估计的聚合帧大小会超过保留A中的时间量，发射机710可以选择将保留A增加(例如，增长)一个或多个MAS。将保留A增长到适当的大小后，发射机710可以构造聚合帧。如果在增加的保留中有没有用到的空间，则可以将额外的帧，例如更多的数据和命令/控制帧，添加到聚合帧，以填充增加的保留中没有用到的空间。可选地，额外的数据、控制或命令帧可以以单独帧的形式来发送，以利用没有使用到的保留时间，并且可以重复这个过程。

图7C与上面所述的图7A相似。然而，如图7C所示，发射机710在保留A中发送数据帧704并在保留B中发送控制帧706，而不是在保留A中发送数据帧704并在保留B中发送命令帧705。

图7D示出了数据帧704与控制帧706聚合为聚合帧的实施例。图7D是聚合帧的高级表示，其会在下文参考图8得到更详细的解释。如图7D所示，发射机710可以在相同的保留(保留A)中以聚合帧的形式传输数据帧704和控制帧706，而不是在保留A中发送数据帧704并在保留B中发送控制帧706。在另一个实施例中，发射机710可以确定其是否应该把控制帧706和数据帧704聚合为聚合帧。在实施例中，如果估计的聚合帧大小会超过保留的时间量，则发射机710可以选择不对控制帧706和数据帧704进行聚合。在另一个实施例中，如果估计的聚合帧大小会超过分配给保留A的时间量，发射机710可以选择将保留A增加(例如，增长)一个或多个MAS。将保留A增长到适当的大小后，发射机710可以构造聚合帧。如果在增加的保留中有没有用到的空间，则可以将额外的帧添加到聚合帧。可选地，额外的数据、控制或命令帧可以以单独帧的形式来发送，以利用没有使用到的保留时间，并且可以重复这个过程。

图7E示出了发射机710向接收机(未示出)传输数据帧704、控制帧706和命令帧705。

根据图7E所示的实例，每个数据帧704、控制帧706和命令帧705都可以要求单独的保留。这会导致来自控制和命令帧的帧开销，因为每个帧都要求自己的前导码、报头信息、帧间间隔信息和填充信息。此外，控制和/或命令帧一般小于数据帧，并且一般只需要分配给控制和/或命令帧的保留的一部分。因为保留被分配用来传输控制和/或命令帧，没有用到的保留部分会被浪费。

图7F示出了数据帧704与控制帧706和命令帧705聚合在聚合帧中的另一个实施例。图7F是聚合帧的高级表示，其会在下文参考图8得到更详细的解释。根据实施例，发射机710可以在相同的保留中以聚合帧的形式传输所有三个帧，而不是如上面所示，在保留A中发送数据帧704，在保留B中发送控制帧706，在保留C中发送命令帧705。在另一个实施例中，发射机710可以确定是否应当将控制帧、命令帧705和数据帧704聚合为聚合帧。在另一个实施例中，如果估计的聚合帧大小会超过分配给保留A的时间量，发射机710可以选择不对控制帧706和命令帧705与数据帧704进行聚合。如果聚合帧可以容纳在保留A内但包括所有数据、命令和控制三个帧的聚合帧不能，则发射机710可以决定聚合数据帧和命令/控制帧。在实施例中，如果估计的聚合帧大小会超过在保留A中保留的时间量，则发射机710可以选择将保留A增加(例如，增长)一个或多个MAS。将保留A增长到适当的大小后，发射机710则可以构造聚合帧。此外，如果在增加的保留中有没有用到的空间，则可以将额外的帧添加到聚合帧。可选地，额外的数据、控制或命令帧可以以单独帧的形式来发送，以利用没有使用到的保留时间，并且可以重复这个过程。

图7G示出了在单个保留(保留C)中以适当的帧间间隔708传输数据帧704和控制帧706的实例。如图7G所示，发射机710向接收机(未示出)传输数据帧704和控制帧706。数据帧704包括帧信息704a和数据有效载荷704b。控制帧706包括帧信息706a和控制有效载荷706b。在这个实例中，保留A的大小可以但不必需与保留B相同(每个保留可以包括一个或多个MAS)。这里，保留C被描述为大小与保留A和保留B的组合相同，然而在某些实例中，保留C可以大于或小于保留A和保留B的组合。如图7G所示，数据帧704和控制帧706不单独放置在保留A或保留B中。因此，发射机710可以需要建立更大的保留C以便在相同的保留中传输数据帧和控制帧706。如图7G所示，不是所有的较大保留C都必须被利用。因为保留至少可以被扩展一个MAS，由于过度分配而使分配给发射机710的保留的部分得不到使用，所以这会导致通信系统容量的浪费。

图7H示出了数据帧与控制帧706聚合为聚合帧701的实施例。聚合帧701包括帧信息701a、聚合报头701h、数据有效载荷704b和控制有效载荷706b，以及每个帧的缩短的报头(704s和706s)。该聚合帧可容纳在保留A中。在实施例中，发射机710向接收机(未示出)传输包括数据有效载荷704b、控制有效载荷706b和命令有效载荷705b的聚合帧703。发射机710可以确定其是否可以把控制帧706和数据帧704，如图7G所示，聚合到聚合帧中。如果发射机710确定聚合数据帧704和控制帧706，则将数据帧704和控制帧706组合到单个聚合帧701中。聚合帧可以单独在分配给保留A的时间中传输。这样，在这个实施例中，没有必要建立更大的保留C，从而避免了浪费信道容量。图7H没有示出SIFS持续时间和保护时间，如果不要求ACK，则SIFS持续时间和保护时间可以被置于聚合帧末尾和保留末尾之间。下文提供了在需要ACK的情况下的更多细节。

图7I示出了类似于图7G的实例，除了命令帧705和数据帧704是以适合的帧间间隔708传输的。

图7J示出了数据帧704与命令帧705聚合为聚合帧的实施例。在实施例中，发射机710向接收机(未示出)传输包括数据有效载荷和命令有效载荷的聚合帧702。该聚合帧包括帧信息702a、聚合报头702h、数据有效载荷704b和命令有效载荷705b，以及每个帧的缩短的报头(704s和705s)。该聚合帧可容纳于保留A中。发射机710可以确定其是否可以把命令帧705和数据帧704聚合到聚合帧702中。如果发射机710确定聚合数据帧704和命令帧705，则将数据帧704和命令帧705组合到单个聚合帧702中。聚合帧702可以单独在为保留A分配的时间中传输。这样，没有必要建立更大的保留C，从而避免了浪费信道容量。图7J没有示出SIFS持续时间和保护时间，如果不要求ACK，则SIFS持续时间和保护时间可以被置于聚合帧末尾和保留末尾之间。下文提供了在要求ACK的情况下的更多细节。

图7K示出了类似于图7G和7I的实例，除了数据帧704、命令帧705和控制帧706是以适合的帧间间隔708和709传输的。

图7L示出了把数据帧与命令帧705和控制帧706聚合在聚合帧703中的实施例。该聚合帧包括帧信息703a、聚合报头703h、数据有效载荷704b、命令有效载荷705b和控制有效载荷706b，以及每个帧的缩短的报头(704s、705s和706s)。该聚合帧703可容纳于保留A中。在实施例中，发射机710向接收机(未示出)传输包括数据有效载荷704b、控制有效载荷706b和命令有效载荷705b的聚合帧703。发射机710可以确定其是否可以把数据帧704、控制帧706和命令帧705，如图7K所示，聚合到聚合帧703中。如果发射机710确定聚合数据帧704、控制帧706和命令帧705，则将它们组合到单个聚合帧703中。聚合帧703可以单独在为保留A分配的时间中传输。这样，没有必要建立更大的保留C，从而避免了浪费信道容量。

在另一个实施例中，在聚合帧中可以有数据、命令或控制帧的任意组合。例如，聚合帧可以包括两个数据帧、两个命令帧和两个控制帧。在另一个实例中，聚合帧可以包括一个数据帧和两个控制帧，或者一个控制帧和一个命令帧。这样，本发明的实施例提供了针对将要以任意次序组合在聚合帧中的任意数目的数据和任意数目的命令和/或控制帧的组合。这个实施例也允许将每个数据、控制和命令帧中的一个组合到聚合帧中。

在实施例中，可以随机地完成不同类型的帧的聚合。例如，只有在保留中有空间时，才可以建立聚合帧。在另一个实施例中，只有保留可以增加一定的量并可以容纳聚合帧，才可以建立聚合帧。在另一个实施例中，收发机或发射机可以确定是否应该聚合不同类型的帧，并且如果确定应该对帧进行聚合，则执行聚合。在这个确定过程中可以使用不同的因素，包括但不限于，保留大小、数据帧大小、命令帧大小、控制帧大小、服务质量(QoS)需求，其包括延迟考虑、网络业务量、ACK需求。此外，如果在增加的保留中有没有用到的空间，可以将额外的帧添加到聚合帧。可选地，可以按照单独的帧来发送额外的数据、控制或命令帧，以利用没有使用的保留时间。

表1示出了帧类型字段608的示例性的识别值，如图6所示。表1示出的识别值是填充帧类型字段608的二进制值的十进制相等值。在一个实施例中，可以定义新的帧类型，“增强的聚合帧”，以容纳不同类型的帧的聚合。

表1

实施例针对在增强聚合帧类型中的每个数据帧、控制或命令帧提供了单独的帧控制字段。同样，在增强聚合帧中，每个帧可能需要具有单独的顺序控制信息。此外，在增强聚合帧中，每个帧可能需要有安全报头信息。一般地，可能不需要去复制目的地址、源地址和接入信息，因为它们在增强聚合帧中的各个类型之间对于所有的帧保持相同。

图8示出了根据一个实施例的增强聚合PHY帧801的实例，其中聚合包括不同类型的帧(例如，数据、命令、控制等)。在实施例中，聚合帧801包括前导码802、PLCP报头803、聚合报头804(参考图9来更详细地解释)，在聚合帧中每个帧的短MAC报头(805，809)(参考图10来更详细地解释)、在聚合帧中每个帧的有效载荷(806，810)、在聚合帧中每个帧的FCS比特(807，811)和尾比特(808，812)以及填充比特813。

在实施例中，在WiMedia规范中预定义了前导码802和PLCP报头803。对于所有聚合帧，在PLCP报头的MAC报头中的目的地址、源地址和接入信息可以是共同的。增强聚合帧(例如，其中帧类型为5)的MAC报头的顺序控制字段可以被设置为缺省保留值(例如，0)。在另一个实施例中，顺序控制字段可以与在增强聚合帧中的第一MPDU的第一短MAC报头中的相同。另外，在增强聚合帧中，所有在PLCP报头的MAC报头的帧控制中的字段(除帧类型和协议版本之外)都是保留的，例如都被设为零。

图9示出了如图8所示的聚合报头804的一个实施例。根据一个实施例，聚合报头804标明了WiMedia帧有效载荷的开始。在一个实施例中，聚合报头804包括帧计数字段902、每个个体帧的MPDU长度字段(例如903、904、905)、FCS字段906、尾比特字段907和填充比特字段908。

帧计数字段902可以包括关于在聚合帧中找到的帧的数目的一个或多个八比特组的信息。MPDU长度字段(903、904、905)可以包括关于每个个体帧，即，有效载荷和短MAC报头或只有有效载荷，的长度或大小的多个八比特组的信息。在另一个实施例中，如图8所示并在下文参考图10所讨论的，可以包括长度字段作为MPDU的短MAC报头的一部分。FCS字段906包括用于错误检验的信息，而尾比特字段907包括用于清除卷积解码器的信息，以便将其重置为其初始状态，从而去除聚合帧的不同帧中的错误的关联性。填充比特字段908可以包括多个八比特组信息，并可以被插入用来在符号交织的边界上对齐数据流。

图10示出了根据一个实施例在聚合PHY帧中的短MAC报头(例如，图8所示的805或809)。针对聚合帧中的每个帧可以使用标准MAC报头，但是这样会每个帧浪费6个八比特组。如图10所示，利用短MAC报头805、809，减小了聚合帧可能需要的信息量。在一个实施例中，短MAC报头可以包括帧控制字段1002和顺序控制字段1003。在另一个实施例中，每个MPDU可以有自己的FCS和尾比特，以将解码器置为零状态，并且可以对每个MPDU进行填充，以便与交织符号边界对齐。尽管在图10中没有示出，但是短MAC报头805、809还可以包括安全报头信息和/或长度字段。可以根据需要或需求来为短MAC报头添加额外的信息。

参考图7I、图7J和图8-10，现在将给出一个实施例的实例。在这个实施例中，如图7I所示，聚合了数据帧704和命令帧705。在这个实施例中，聚合帧702也可以表示为增强聚合PHY帧801。该实施例的聚合帧801包括前导码、PLCP报头、聚合报头、两个短MAC报头、两个帧有效载荷、聚合帧中的每个帧的以及聚合报头本身的FCS和尾比特字段、聚合帧中的每个帧以及聚合报头本身的填充比特。

该实施例的聚合报头包括帧计数字段、用于两个有效载荷的两个MPDU长度字段、FCS字段、尾比特字段和填充比特字段。在该实施例中，因为有一个数据帧和一个命令帧，所以帧计数将是二。在该实施例中，数据帧有效载荷704的长度将被插入到MPDU 1长度字段903中，并且命令帧有效载荷705的长度将被插入到MPDU2长度字段904中。也可以按照需要加入FCS、尾比特和填充比特字段。

在该实施例中，短MAC报头1字段805将包括专用于数据帧704的信息，短MAC报头N字段809将包括专用于命令帧705的信息。在该实施例中，每个短MAC报头可以包括关于帧控制、顺序控制的信息或有关其各自的有效载荷的信息。

在该实施例中，有效载荷1字段806将包括在数据帧有效载荷704b中找到的信息。有效载荷N字段810将包括在命令帧有效载荷705b中找到的信息。此外，每个有效载荷可以具有用于重置解码器和错误检测的FCS字段和尾比特字段，以及用于使数据流在符号交织的边界上对齐的填充比特字段。在其它实施例中，聚合帧中的每个个体帧都可以有填充比特字段，以用于在聚合帧内对齐。

图11是流程图，其示出了用于根据实施例聚合不同类型的帧的实例方法。可以理解不是必定需要所有示出的步骤，并且可以在不脱离本发明精神和范围的情况下修改该方法。此外，如下文更详细描述的，可以使用一个或多个处理器、格式化器、解释器、存储器和/或其它设备来实现该方法。从发送设备(例如，102、106)的角度而言，方法1100开始于1101。在方框1102中，该方法识别至少两个不同类型(例如，数据、命令、控制等)的帧，其被配置为由收发机(例如，208b、310b)或发射机传输，所述帧可以被聚合为聚合帧。在实施例中，处理器(例如，200、300)或类似的设备可以执行该识别。聚合帧包括至少两个不同类型的帧中的每个帧的至少一部分。聚合帧也可以包括聚合报头和缩短的MAC报头以及至少两个帧的每个部分。

在方框1103中，确定聚合帧的报头的长度。在方框1104中，确定聚合帧的主体的长度。如上文讨论的，这些确定可以例如由处理器或类似的设备来完成。

在决定方框1105中，确定将在第一时间期间或保留时段传输的聚合帧的适合性。如果聚合帧的特性，包括例如大小、长度和格式特性中的任何或所有特征，被认为适合于传输，则该聚合帧适合于传输。可以理解到，聚合帧的其它特性以及不同的技术都可以用于确定其对于传输的适合性。在实施例中，例如，确定在该时间期间或保留时段是否有足够的时间用以在保留时段中传输该聚合帧。在另一个实施例中，聚合帧的报头的长度和聚合帧的主体的长度可以与保留时段的大小相关。这里，保留时段的大小也被理解为表示保留时段的长度、或时间量、或MAS的数目。处理器或类似设备(例如，200、300)可以执行这个确定。如果确定的结果为“否”，则方法转到方框1106并且生成不对帧进行聚合的指令。可以生成额外的指令，以独立地、在单独的保留时段中传输这些帧。

如果在方框1105中的确定为“是”，则在方框1107中对聚合帧进行格式化以供由收发机或发射机传输。因此，可以例如在传输设备处，或由消息格式化器，通过将聚合报头与聚合帧的主体放置在一起并且将缩短的MAC报头与至少两个不同类型的帧的每个部分放置在一起，或者通过准备已经组装起来的聚合帧，来对聚合帧进行格式化以用于传输。然后，在方框1108之后，例如，可以由发射机或收发机来发送聚合帧(未示出)。

此外，在方法1100中可以执行用于把额外帧聚合到聚合帧中的类似步骤。例如，可以识别被配置为由收发机传输的第三帧。也可以确定将在第一时间期间中由收发机传输的第二聚合帧的可能性。第二聚合帧将包括作为第一聚合帧的一部分的前两个帧的至少一部分，和第三帧的至少一部分。如果确定第二聚合帧适合于在第一保留时段内传输，则对由收发机传输的第二聚合帧进行格式化。以与在前面关于第一聚合帧描述的方式类似的方式来完成对第二聚合帧的格式化。然后，可以在第一保留时段内传输第二聚合帧。

如上面所述，可以将额外的帧聚合到这三个帧，直到确定该聚合帧不适合在第一保留时段或延长的保留时段内传输。然后，如上文所述，可以与适合在保留时段或延长的保留时段内传输的多个帧的部分一起对聚合帧进行格式化以用于传输。然后可以传输经过格式化的聚合帧。

如图12-15所示，可以单独或与图11所述的决定和功能相结合地执行额外的决定和功能。这些决定和功能可以与图11所示的决定和功能同时或顺序地执行，也可以互相结合地执行。

图12是示出了用于延长保留时段从而允许聚合帧容纳在延长的时间段内的方法1200的流程图。方法1200包括方框1201，其中延长了保留时段或时间期间。方框1201可以插入到图11的方框1106的位置。在这个配置中，响应于方框1105中的决定，即聚合帧或者至少两个或更多个帧不适合于在该时间期间或保留时段内传输，执行方框1201的方法。当在方框1201中延长了保留时段或时间期间以使得适合传输聚合帧之后，如上文所讨论的，方法移动到方框1202并对聚合帧进行格式化。

图13是示出了另一个实施例的流程图，其中确定帧是否需要高服务质量(QoS)，即，帧是否属于对延迟敏感的应用层流。在某些实例中，帧被认为是关键的或时间敏感的，并且对帧的聚合会降低它们的质量。在这样的实例中，建议即使确定各个帧可以容纳在保留时段内，也不对帧进行聚合。在决定方框1301中，该方法确定某些帧是否需要高QoS，或者是否由于一些原因而建议不对这些帧进行聚合。如果该方法在方框1301中确定这些帧中的一个不应该聚合，或者建议不对这些帧进行聚合，则方法1300移动到方框1302，其中该方法生产指令，这些指令用于不对帧进行聚合，并对帧进行格式化以用于在单独的保留时段内独立传输。可以生成额外的指令，以在这些帧各自的保留时段中对其进行传输。如果确定帧不需要高服务质量或可以被聚合，则方法1300移动到方框1303并对帧进行聚合，或如上文讨论地对聚合帧进行格式化。

在一个实施例中，决定方框1301可以插入到图11的方框1101和1102之间。在该实施例中，如上所述，根据在决定方框1301中做出的确定结果，该方法将移动到方框1106或方框1107。可选地，方法1300可以与方法1100同时执行或在方法1100之后执行。

图14是示出了另一个实施例的流程图，其中确定网络的负荷是轻还是重。在一些实例中，当网络负荷轻时，对帧进行聚合不会提供效率，可能浪费处理器资源，或者是不建议的。在这样的实例中，建议即使确定帧适合在保留时段内传输，也不对这些帧进行聚合。决定方框1401示出了方法做出的关于网络是否是高负荷或基本上满负荷的确定。如果确定网络的负荷不高，则方法移动到方框1403，其中生成不对帧进行聚合并且将帧进行格式化以在单独的保留时段中独立传输的指令。可以生成额外的指令，以在这些帧各自的保留时段内对其进行传输。如果确定网络的负荷高，则方法1400移动到方框1402并对帧进行聚合，或者如上文讨论地对聚合帧进行格式化。

在一个实施例中，决定方框1401可以插入到图11的方框1101和1102之间。在该实施例中，如上所述，根据在决定方框1401中做出的确定结果，该方法移动到方框1106或方框1107。可选地，方法1400可以与方法1100同时执行或在方法1100之后执行。

图15是示出了另一个实施例的流程图，其中确定聚合帧是否需要确认(“ACK”)。对于一些数据帧，在可以传输额外帧之前，传输设备需要某种形式的响应消息。在当前的系统中，响应消息一般是ACK的形式。然而，本公开不限于ACK，而是覆盖响应于帧而发送的任意类型的消息。在当前系统中，要求在与传输的帧相同的保留时段内接收ACK(或多个ACK)。在这样的实例中，如果在保留时段中没有足够的时间来包括ACK或某种其它响应消息，则建议即使确定帧可以容纳在保留时段中，也不对帧进行聚合。决定方框1501示出了对于某些帧是否需要ACK(或多个ACK)的确定。如果该方法在决定方框1501中确定一个或多个帧需要ACK，则方法移动到决定方框1502，并确定在保留时段中传输ACK(或如果必要的话，多个ACK)以及任何额外的帧间隔的可能性。如果确定在保留时段中没有足够的时间可用以包括ACK(或多个ACK)，或者ACK不适合在保留时段内传输，则该方法将移动到方框1504并生成用于不对帧进行聚合并在单独的保留时段中独立地传输帧的指令。然而，如果方法在决定方框1502中确定ACK和任何额外的帧间隔适合在保留时段进行传输，则方法1500移动到方框1503并生成用于建立聚合帧或如上所述对聚合帧进行格式化的指令。回到决定方框1501，如果方法确定不需要ACK，则方法移动到方框1503并生成用于对帧进行聚合或如上所述对聚合帧进行格式化的指令。

在一个实施例中，决定方框1501和1502可以插入到图11的方框1105和1107之间。在这个实施例中，根据在决定方框1501和1502中做出的确定结果，方法将移动到上述方框1106或方框1107。可选地，方法1500可以与方法1100同时执行或在方法1100之后执行。

图16是示出了另一个实施例的流程图，其中确定是否可以在没有聚合的情况下在保留时段中对帧进行传输。在某些实例中，可能有足够的空间用于在没有聚合的情况下在单个保留时段内传输两个不同类型的帧。在这样的实例中，单独地在单个保留时段中对帧进行传输而不定义聚合帧，可能是更高效的。决定方框1601示出了该方法对于在没有定义聚合帧的情况下在保留时段内传输不同类型的帧的可能性的确定。如果确定不同类型的帧适合在保留时段内传输，并具有任何必须的帧间间隔等，则该方法移动到方框1603，其中生成用于不对帧进行聚合并对帧进行格式化以供在保留时段内的传输的指令。如果确定在没有聚合的情况下不能够在保留时段内对帧进行传输，则方法1600移动到方框1602，并对帧进行聚合或者对聚合帧进行格式化，如上文所讨论的。

在一个实施例中，决定方框1601可以插入到图11的方框1105和1107之间。在该实施例中，根据在决定方框1601中做出的确定结果，方法将移动到上述方框1106或方框1107。在另一个实施例中，决定方框1601可以放置在图11的方框1104和1105之间或任何其它被认为适合的位置。可选地，方法1600可以在方法1100之前、之后、与其同时或替代方法1100来执行。

上文描述的方法可以用程序形式来实现，以存储在计算机可读记录介质上，该介质包括用于存储计算机可读数据的任何类型的记录设备，例如，CD-ROM、DVD、磁带、存储卡和磁盘，并且也可以用载波形式(例如，因特网传输或蓝牙传输)来实现。

尽管上文已经阐述了特定方框、部件、设备、功能和模块，但是应当认识到，有许多划分系统的方式，并且有许多部件、组件、模块或功能可以替换上文所列举的那些。此外，上面参考图11-15示出的方框可以按照不同的顺序执行，可以同时执行，并且可以省略某些步骤。

尽管上面的详细说明已经示出、描述并指出了在应用于不同实施例时本发明的新颖性特征，但是应当理解，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可以对所示设备或过程的形式和细节做出各种省略、替换和改变。在等同于权利要求的涵义和范围内的所有改变都包括在权利要求的范围内。

Claims (37)

1.一种在通信系统中传输信息的方法，所述信息包括被配置用于由收发机传输的多个帧，所述方法包括：

识别至少两个不同类型的帧，所述至少两个不同类型的帧中的每一个被配置用于由所述收发机传输；

确定第一聚合帧用于由所述收发机在第一时间期间内传输的适合性，其中，所述第一聚合帧包括聚合报头和主体，所述第一聚合帧的所述主体包括所述至少两个不同类型的帧中的每一个的至少一部分以及与所述至少两个不同类型帧的每个所述至少一部分对应的更改的短报头；

如果确定所述第一聚合帧适合在所述第一时间期间内传输，则对所述第一聚合帧进行格式化以用于由所述收发机传输，并且

如果所述第一聚合帧不适合在所述第一时间期间内传输，则：

定义比所述第一时间期间更长的第二时间期间，从而使所述第一聚合帧适合在所述第二时间期间内传输；以及

对所述第一聚合帧进行格式化，以用于由所述收发机在所述第二时间期间内传输。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：如果确定所述第一聚合帧适合在所述第一时间期间内传输，则使用所述收发机传输所述第一聚合帧。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个不同类型的帧中的每一个包括报头和主体。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述至少两个帧中的每一个的所述至少一部分包括所述至少两个帧中的每一个的主体。

5.如权利要求1所述的方法，其中，每个所述更改的短报头包括帧控制信息、顺序控制信息和安全信息中的至少一个。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个不同类型的帧被配置用于在单独的时间期间中传输。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个不同类型的帧中的第一帧包括数据帧、命令帧和控制帧中的一个，所述至少两个不同类型的帧中的第二帧包括数据帧、命令帧和控制帧中的另一个。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个不同类型的帧中的第一帧、第二帧和第三帧包括数据帧、命令帧和控制帧中的任意一个。

9.如权利要求1所述的方法，还包括：将安全报头信息、长度信息、帧检验序列、尾比特和填充比特中的至少一个与所述至少两个不同类型的帧的每个所述至少一部分放置在一起。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定聚合帧用于在第一时间期间内传输的适合性的步骤包括：

确定所述第一聚合帧的报头的长度；

确定所述第一聚合帧的主体的长度；

将所述报头的长度和所述主体的长度与所述第一时间期间的大小进行相关。

11.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述至少两个不同类型的帧中的一个是否属于不建议进行聚合的类型；

如果所述至少两个不同类型的帧中的一个属于不建议进行聚合的类型，则单独地传输所述至少两个不同类型的帧。

12.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定将要传输所述至少两个不同类型的帧的网络是否基本上满负荷；

如果将要传输所述至少两个不同类型的帧的所述网络不是基本上满负荷，则单独地传输所述至少两个不同类型的帧。

13.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定响应消息用于在所述第一时间期间内传输的适合性；

如果所述响应消息不适合在所述第一时间期间内传输，则单独地传输所述至少两个不同类型的帧。

14.如权利要求1所述的方法，还包括：

识别被配置用于由所述收发机传输的第三帧；

确定第二聚合帧用于由所述收发机在所述第一时间期间内传输的适合性，所述第二聚合帧包括所述至少两个帧中的每一个的至少一部分和所述第三帧的至少一部分；

如果所述第二聚合帧适合在所述第一时间期间内传输，则将更改的短报头与所述至少两个帧的所述至少一部分和所述第三帧的所述至少一部分中的每个部分放置在一起。

15.如权利要求10所述的方法，其中，所述第三帧的类型与所述至少两个不同类型的帧的类型不同。

16.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个帧表示语音、视频和数据中的至少一个，所述语音、视频和数据表示物理对象或物质。

17.如权利要求1所述的方法，其中，所述时间期间包括至少一个介质访问时隙。

18.如权利要求1所述的方法，其中，所述通信方法包括无线通信方法。

19.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个帧包括WiMedia MAC帧。

20.一种被配置用于传输信息的通信设备，包括：

多个帧，被配置用于由收发机传输，所述多个帧中的每一个包括报头和主体，并且所述多个帧包括至少两个不同类型的帧；

处理器，被配置来确定第一聚合帧用于在第一时间期间内传输的适合性，其中，所述第一聚合帧包括报头和主体，所述第一聚合帧的所述主体包括所述至少两个不同类型的帧中的每一个的至少一部分以及与所述至少两个不同类型的帧的每个所述至少一部分对应的更改的短报头；

消息格式化器，被配置来如果所述处理器确定所述第一聚合帧适合在所述第一时间期间内传输，则对所述第一聚合帧进行格式化以用于传输，

其中，所述消息格式化器还被配置来将与所述至少两个帧的每个所述至少一部分对应的所述更改的短报头与所述至少两个帧的每个所述至少一部分放置在所述第一聚合帧中，

其中，如果所述处理器确定所述第一聚合帧不适合在所述第一时间期间内传输，则所述处理器被配置为确定所述第一聚合帧用于在比所述第一时间期间更长的延长的时间期间内传输的适合性；而如果所述处理器确定所述第一聚合帧适合在所述延长的时间期间内传输，则所述消息格式化器还被配置为对所述第一聚合帧进行格式化以用于由所述收发机传输。

21.如权利要求20所述的设备，其中，所述收发机被配置来在所述延长的时间期间内传输所述第一聚合帧。

22.如权利要求20所述的设备，其中，每个所述更改的短报头包括帧控制信息、顺序控制信息和安全信息中的至少一个。

23.如权利要求20所述的设备，其中，所述至少两个不同类型的帧中的第一帧包括数据帧、命令帧和控制帧中的一个，所述至少两个不同类型的帧中的第二帧包括数据帧、命令帧和控制帧中的另一个。

24.如权利要求20所述的设备，其中，所述至少两个不同类型的帧中的第一帧、第二帧和第三帧包括数据帧、命令帧和控制帧中的任意一个。

25.如权利要求20所述的设备，其中，所述消息格式化器被配置来将安全报头信息、长度信息、帧检验序列、尾比特和填充比特中的至少一个与所述至少两个不同类型的帧的每个所述至少一部分放置在一起。

26.如权利要求20所述的设备，其中，所述处理器被配置来：在所述处理器确定所述第一聚合帧用于在所述第一时间期间内传输的适合性时，

确定所述第一聚合帧的报头的长度；

确定所述第一聚合帧的主体的长度；

将所述第一聚合帧的报头的长度和所述第一聚合帧的主体的长度与所述第一时间期间的大小进行相关。

27.如权利要求20所述的设备，其中，所述处理器还被配置来：

确定所述至少两个不同类型的帧中的至少一个是否属于不建议进行聚合的类型；

如果所述处理器确定所述至少两个不同类型的帧中的所述至少一个属于不建议进行聚合的类型，则所述消息格式化器还被配置来对所述至少两个不同类型的帧进行格式化以用于单独地传输。

28.如权利要求20所述的设备，其中，所述处理器还被配置来：

确定将要传输所述至少两个不同类型的帧的网络是否基本上满负荷；

如果所述处理器确定将要传输所述至少两个不同类型的帧的所述网络不是基本上满负荷，则所述消息格式化器还被配置来对所述至少两个不同类型的帧进行格式化以用于单独地传输。

29.如权利要求20所述的设备，其中，所述处理器还被配置来：

确定响应消息用于在所述第一时间期间内传输的适合性；

如果所述处理器确定所述响应消息不能够在所述第一时间期间内传输，则所述消息格式化器还被配置来对所述至少两个不同类型的帧进行格式化以用于单独地传输。

30.如权利要求20所述的设备，其中，所述多个帧表示语音、视频和数据中的至少一个，所述语音、视频和数据表示物理对象或物质。

31.如权利要求20所述的设备，其中，所述时间期间包括至少一个介质访问时隙。

32.如权利要求20所述的设备，其中，所述通信设备包括无线通信设备。

33.如权利要求20所述的设备，其中，所述多个帧包括WiMedia MAC帧。

34.如权利要求20所述的设备，其中，所述收发机被配置来在所述第一时间期间内传输所述第一聚合帧。

35.如权利要求20所述的设备，其中，所述至少两个不同类型的帧被配置用于在不同的时间期间内传输。

36.一种用于传输信息的装置，包括：

用于识别被配置来由收发机传输的至少两个不同类型的帧的模块，其中每个帧包括报头和主体；

用于确定第一聚合帧用于由所述收发机在第一时间期间内传输的适合性的模块，其中，所述第一聚合帧包括报头和主体，所述第一聚合帧的所述主体包括所述至少两个不同类型的帧中的每一个的至少一部分以及与所述至少两个不同类型的帧的每个所述至少一部分对应的更改的短报头；

用于如果确定所述聚合帧适合在所述第一时间期间内传输，则对所述聚合帧进行格式化，以用于由所述收发机传输的模块；

用于如果所述第一聚合帧不适合在所述第一时间期间内传输，则定义比所述第一时间期间更长并且适合传输所述第一聚合帧的第二时间期间，并且对所述第一聚合帧进行格式化以用于在所述第二时间期间内传输的模块；以及

用于将与所述至少两个帧的每个所述至少一部分对应的所述更改的短报头与所述至少两个不同类型的帧的每个所述至少一部分放置在所述第一聚合帧中的模块。

37.一种被配置来传输信息的通信设备，所述设备包括：

传输模块，用于传输多个帧，其中所述多个帧中的每个帧包括报头和主体，并且所述多个帧包括至少两个不同类型的帧；

确定模块，用于确定聚合帧用于在第一时间期间内传输的适合性，其中，所述第一聚合帧包括聚合报头和主体，所述第一聚合帧的所述主体包括所述至少两个不同类型的帧中的每一个的至少一部分以及与所述至少两个不同类型的帧的每个所述至少一部分对应的更改的短报头；

格式化模块，用于如果确定第一聚合帧适合在所述第一时间期间内传输，则对所述第一聚合帧进行格式化，以用于由所述传输模块在所述第一时间期间内传输；以及

定义模块，用于如果确定所述第一聚合帧不适合在所述第一时间期间内传输，则定义比所述第一时间期间更长并且适合传输所述第一聚合帧的第二时间期间，并且用于对所述第一聚合帧进行格式化以用于在所述第二时间期间内传输。