CN105939181B - 与聚合的数据帧结构一起使用的方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及与聚合的数据帧结构一起使用的方法及电子设备。说明了用于处理A‑MPSDU帧结构的系统、方法和计算机程序产品实施例。示例系统可以包括接口电路，其将对应于多个媒体接入控制服务数据单元(MSDU)的多个媒体接入控制(MAC)报头合并到聚合的MAC报头中。聚合的MAC报头可以包括每个MSDU的长度信息。接口电路还可以将聚合的MAC报头插入到帧中并使用天线来发送该帧。

Description

与聚合的数据帧结构一起使用的方法及电子设备
相关申请交叉引用
本申请要求于2015年3月6日提交的题名为“A-MPSDU FRAME STRUCTURE”的美国临时专利申请No.62/129,182(律师案卷No.APL-P26778USP1)的优先权，其全部内容通过引用结合在此。
背景技术
通常，由电气和电子工程师协会(IEEE)802.11设备发送的帧具有大量的开销，包括无线电层报头、媒钵接入控制(MAC)报头、帧间间隔和对发送帧的确认。在较高流量的情况下，该开销可能比净荷数据帧消耗更多的带宽。
为了解决这个问题，802.11n标准定义了两种类型的帧聚合：MAC服务数据单元(MSDU)聚合和MAC协议数据单元(MPDU)聚合。两种类型的帧聚合将若干数据帧分组为更大的帧。因为管理信息是在每个帧的基础上指定的，所以净荷数据与总数据量的比就更高。结果，更大的帧引起更高的吞吐量。
然而，聚合的MSDU仅包含目的地和源参数值映射到相同接收器地址和发送器地址值的MSDU。这些MSDU旨在由单个接收器接收以及由相同的发送器发送。MAC报头对应于聚合的MSDU。MPDU聚合收集将要发送到单个目的地的以太网帧，并将每个帧封装在802.11n MAC报头中。MSDU和MPDU聚合技术都无法在物理层分开地解码单独的作为组成部分的数据单元。
发明内容
描述的实施例涉及用于在电子设备之间进行无线通信的技术，包括用于通过无线局域网(WLAN)使用聚合的帧结构传递信息的技术，该聚合的帧结构将多个媒体接入控制(MAC)协议数据单元(MPDU)或多个MAC服务数据单元(MSDU)聚合到一个分组或帧传输中。在本公开中称之为“A-MPSDU”。这个聚合的帧结构可以在依照诸如IEEE 802.11标准(有时被称为“Wi-Fi”)的通信协议的电子设备之间的无线通信期间使用。例如，聚合的帧结构可以与IEEE 802.11ax一起使用。该通信技术可以与多种多样的其他通信协议一起使用，如本领域技术人员基于本公开将理解的。
在聚合的帧结构的一个或多个实施例中(例如该帧结构可以是物理层汇聚协议数据单元(PPDU))，发送电子设备中的接口电路在数据链路层处理期间将对应于多个MPDU的多个MAC报头合并到聚合帧中的单个聚合的MAC报头中。多个MSDU可以包括在聚合帧中，对应于这多个MPDU的MAC报头信息可以包括在聚合的MAC报头中。在实施例中，MAC和物理(PHY)层执行的任务可以交错(interwine)。另外，接口电路可以向MSDU附加尾部比特和可选的额外的零填充比特。在实施例中，分隔符(delim)可以从聚合帧中移除。在一些实施例中，为了进一步保护聚合的MAC报头，保守的调制编码方案(MCS)被应用于聚合的MAC报头，但环应用于聚合帧的其余部分(例如，聚合帧中的MSDU)。
在一个或多个实施例中，在数据链路处理期间，接口电路在聚合帧中的MPDU实例之前插入分隔符——其包括一个或多个MPDU的长度信息。分隔符可以向物理层提供长度信息用于进一步处理。接口电路还在物理层处理期间向聚合帧中的一个或多个MPDU中的每一个附加尾部比特。这些尾部比特可以确保接收电子设备中的与接口电路中的检测器(例如，Viterbi检测器)关联的状态机在处理下一个MPDU之前返回到零状态。这可以确保在解码聚合帧时物理层中的错误不从一个MPDU传播到另一个MPDU。在一些实施例中，可选地，可以将额外的零填充比特(例如，两个零比特)附加到聚合帧末尾的尾部比特。这些额外的零填充比特例如可以确保聚合帧是以正交频分复用符号为单位的。
所公开的通信技术可以改进电子设备之间的通信。例如，所公开的通信技术可以减少开销，提高吞吐量，限制错误传播，允许接口电路提前计划何时解码聚合帧，允许接口电路执行提早分组检查和丢弃，节省功率，提前计划何时解码聚合帧(例如，使接收到的帧优先化)，以及允许接口电路确定聚合帧的质量，仅举几点好处为例。
提供前面的概述用于概括一些实施例以提供在此所述主题的各方面的基本理解。因此，上述特征仅仅是示例，不应当被视为以任何方式缩小在此所述主题的范围或精神。根据具体实施方式、附图和权利要求，在此所述主题的其他特征、方面和优点将变得明晰。
附图说明
附图合并于此并形成为说明书的一部分。
图1是根据一些实施例的示例A-MPSDU帧的框图。
图2是根据一些实施例的示例A-MPSDU帧的框图。
图3是根据一些实施例的用于处理A-MPSDU帧结构的示例通信系统的框图。
图3A是根据一些实施例的用于发送帧的示例数据编码的数据流图。
图3B是根据一些实施例的用于接收帧的示例数据解码的数据流图。
图4是根据一些实施例的示出用于编码和发送A-MPSDU帧结构的示例方法的流程图。
图5是根据一些实施例的示例聚合MAC报头的框图。
图6是根据一些实施例的示出用于编码和发送A-MPSDU帧结构的示例方法的流程图。
图7是根据一些实施例的示出用于接收和解码A-MPSDU帧结构的示例方法的流程图。
图8是根据一些实施例的示出用于编码和发送A-MPSDU帧结构的示例方法的流程图。
图9是根据一些实施例的示出用于编码和发送A-MPSDU帧结构的示例方法的流程图。
图10是根据一些实施例的示出用于接收和解码A-MPSDU帧结构的示例方法的流程图。
图11是用于实现各种实施例的示例计算机系统。
在附图中，相同标号通常表示相同或相似的元件。另外，一般来说，标号最左边的位表示该标号首次在其中出现的附图。
具体实施方式
在此提供的是用于处理(例如编码、发送、接收和解码)A-MPSDU帧结构的系统、方法和/或计算机程序产品实施例，和/或其组合或子组合。
聚合数据帧机构(A-MPSDU)的实施例
图1是根据实施例的示例A-MPSDU帧100的框图。A-MPSDU帧100聚合了多个MSDU数据帧。A-MPSDU帧100包括前导字段L-pream 102、HEW-SIG 104和HEW-Pream 106。A-MPSDU帧100还包括以下字段：(i)聚合的MAC报头108；(ii)FCS&填充字段112、120和128；(iii)尾部比特字段114和122；(iv)MSDU 116和124；和(v)尾部比特和PHY填充字段130。
L-pream 102是传统前导，其包括用于载波获取、同步或信道估计的信息。L-pream102对于无线局域网(WLAN)中的所有用户是相同的。HEW-SIG 104表示用于向接收设备传递帧特定参数(例如，编码速率和帧长度)的信号字段。HEW-Pream 106包括特定于用户的信息，并包含极高吞吐量(VHT)训练和信令字段。聚合MAC报头108在下面参考图5详细说明。FCS&填充字段112、120和128每一个都包括用于错误检测的帧校验序列(FCS)和可被填加以补偿不同MSDU的不同长度的额外填充(例如，0到3字节)。
尾部比特字段114和122是在每个MSDU和其相应的FCS和填充字段之后填加的零比特，将对MSDU进行处理的解码器(例如，Viterbi解码器)的状态重置为零状态。通过重置解码器为零状态，从一个MSDU到另一个MSDU的解码错误传播可以被最小化或消除。
MSDU(诸如MSDU 116和124)包括来自上层网络层的数据，上层网络层例如计算机网络的OSI模型的网络和应用层。MPDU是编码有MAC报头的MSDU。
尾部比特和PHY填充130包括额外的填充(例如，0-7比特)，填加该填充以使得每个帧的长度是特定字节数(例如，对于802.11ac是4字节)的倍数以及在由解码器处理时将解码器的状态重置为零状态。
虽然图1描绘了字段的特定数量和布置，但是所公开的实施例支持任意数量的MSDU、FCS&填充字段和尾部比特字段。
图2是根据实施例的示例A-MPSDU帧200的框图。A-MPSDU帧200聚合了多个MPDU数据帧。A-MPSDU帧200包括前导字段L-pream 102、HEW-SIG 104和HEW pream 106。这些字段在上面参考图1进行了说明。A-MPSDU帧200还包括以下字段：(i)分隔符208、216和224；(ii)MPDU 210、218和226；(iii)FCS&填充字段112、120和128；(iv)尾部比特字段114和122；和(v)尾部比特和PHY填充字段130。(iii)-(v)项中所列出的字段在上面参考图1进行了说明。
分隔符208、216和224包括关于MPDU长度、循环冗余校验(CRC)和唯一模式的信息。在实施例中，分隔符中的前四个比特可以保留不使用。MPDU长度(例如，12比特)子字段用于表示当前MPDU的长度。CRC包括保留的和长度子字段。唯一模式可以用于在分隔符损坏的情况下用最少的计算来找出下一个分隔符。虽然图2描绘了字段的特定数量和布置，但是所公开的实施例支持任意数量的分隔符、MPDU、FCS&填充字段和尾部比特字段。
A-MPSDU帧100和200为处理这些类型的聚合数据帧的通信系统提供好处。这些好处包括减少通信开销、使接收器接口电路(例如，下面说明的图3中的接口电路308或328)能够通过提早的分组丢弃(例如，在识别出帧报头损坏或者帧去往WLAN中的另一个节点之后)来节约功率、以及使接口电路能够执行对较高优先级帧和/或MSDU的提早优先化。下面的说明提供这些好处的进一步细节。
处理聚合数据帧结构(A-MPSDU)实施例的示例通信系统
图3是用于处理A-MPSDU帧结构的示例通信系统300的框图。该处理可以包括例如编码、发送、接收和解码A-MPSDU帧结构。通信系统300包括设备302和304以及网络320。
设备302和304可以是任何的电子设备，诸如像桌上计算机、膝上型计算机、服务器、媒体播放器(诸如MP3播放器)、家用电器、小型笔记本/上网本、平板电脑、智能电话、蜂窝电话、一件测试设备、网络家用电器、接入点、机顶盒、个人数字助理(PDA)、玩具、控制器、数字信号处理器、游戏控制台、家用电器内的计算引擎、消费者电子设备、便携式计算设备、个人管理器、传感器、用户接口设备、路由器、接入点、通信装备或者它们的任意组合。
设备302和304可以通过网络320通信。网络320可以是支持数据通信的任意网络或者网络组合。网络320可以包括但不局限于局域网、城域网、广域网、因特网或者它们的任意组合。
设备302包括应用306、接口电路308和天线310。应用306可以包括发送或接收网络流量的任意数量的应用。在实施例中，应用306包括在数据链路层之上的网络层中运行的软件、硬件或者它们的任意组合。应用306可以发送数据至接口电路308以及从接口电路308接收数据。
根据实施例，接口电路308编码和解码在应用306和天线310之间传输的数据。接口电路308包括逻辑链路控制控制器(LLC)312、媒体接入控制控制器(MAC)314、物理层聚合协议控制器(PLCP)316以及物理媒体相关控制器(PMD)318。在实施例中，LLC 312和MAC 314运行于计算机网络开放系统互连(OSI)模型的数据链路层中。在实施例中，PLCP 316和PMD318运行于计算机网络OSI模型的物理层中。根据实施例，LLC 312、MAC 314和PLCP 316一起形成了发送数据路径350。
在实施例中，接口电路308从应用306接收数据、编码数据用于发送、并向天线310发送编码的数据用于发送。在编码处理中，LLC 312从比数据链路层高的网络层接收数据，将数据编码到MAC服务数据单元(MSDU)中，并将MSDU发送给MAC 314。MAC 314将MSDU编码到一个或多个MAC协议数据单元(MPDU)中，并将MPDU发送给PLCP316。PLCP316将MPDU编码成为物理层汇聚协议数据单元(PSDU)，并将PPDU发送给PMD 318。PMD 318将PPDU编码成为数据比特流并将该数据比特流传送至天线310用于发送，例如由设备304中的天线330接收。
在实施例中，设备304中的接口电路328从天线330接收数据、解码数据并将解码的数据发送给应用326用于进一步处理。类似于上述接口电路308，接口电路328包括LLC 132、MAC 134、PLCP 336和PMD 338。在实施例中，LLC 332和MAC 334运行于计算机网络OSI模型的数据链路层。在实施例中，PLCP 336和PMD 338运行于计算机网络OSI模型的物理层。根据实施例，LLC 332、MAC 334和PLCP 336一起形成了接收数据路径370。
PMD 338从天线330接收数据比特流，将数据比特流解码成PPDU，并将PPDU转发给PLCP 336。PLCP 336将PPDU解码成MPDU并将MPDU转发给MAC 334。MAC 334将MPDU解码成MSDU并将MSDU转发给LLC 332。LLC 332将MSDU解码成用于比数据链路层高的网络层的数据，并将数据转发绐应用326。
参考图3，天线310和330中的每一个都可以包括一个或多个天线，并可以用于发送信息以及从一个或多个电子设备接收信息。
处理聚合的数据帧结构(A-MPSDU)的实施例
本公开下面说明用于处理(例如编码和解码)上述聚合的数据帧结构A-MPSDU的不同实施例的实施例。图4和6说明了用于编码图1的A-MPSDU帧100的实施例。图7说明了用于解码A-MPSDU帧100的实施例。图8和9说明了用于编码图2的A-MPSDU帧200的实施例。图10说明了用于解码A-MPSDU帧200的实施例。
图3A和3B示出根据实施例的用于在数据链路层和物理层之间传递信息的技术。在数据链路层和物理层之间传递的信息可以包括例如MAC信息(诸如PSDU的长度)、发送器的MAC地址、一个或多个接收器的MAC地址。以这种方式，信息交换打破了数据链路层和物理层之间的严格界限。
图3A是用于在发送数据路径350中发送帧的示例数据编码的数据流图。图3A包括MSDU 352、MPDU 354、PPDU 356和PSDU 358。MSDU 352包括来自上层网络层(例如计算机网络OSI模型的网络和应用层)的数据。MPDU 354编码有MAC报头。PSDU 358包含与MPDU 354相同的信息，并且典型地用于指物理层中的相同内容。PPDU 356编码在物理层前导中，物理层前导诸如图1和2中所示的L-pream 102、HEW-SIG 104和HEWpream 106。
在发送数据路径350，来自数据链路层的信息(例如，MAC信息)在MPDU 354中编码以传递给物理层。在实施例中，参考图3，MAC 314(i)从LLC 312接收MSDU 352，以及(ii)在MPDU 354中编码(例如，封装)MSDU 352。数据链路层信息可以包括例如MAC报头信息、尾部比特、包含关于MPDU或MSDU的长度信息的分隔符或者其任意组合。用于在聚合的MAC报头中编码数据链路层信息的技术在下面参考图4和6进一步说明。用于在分隔符中编码数据链路层信息的技术在下面参考图8和9进一步说明。
在发送数据路径350中，来自数据链路层的信息被传递给物理层，这在图3A中示出为从MPDU 354指向PSDU 356的箭头。在实施例中，参考图3，MAC 314将数据链路层信息传送到物理层中的PLCP 316。
在发送数据路径350中，来自数据链路的信息被接收并用于构造PPDU 356。在物理层中，MPDU 354被称为PSDU 358以指示相同信息在物理层中。在实施例中，参考图3，PLCP316(i)接收PSDU 358，以及(ii)使用数据链路层信息来构造PPDU 356。例如，PLCP316可以向PSDU 358填加前导、PHY报头和物理零填充比特。
图3B是用于在接收数据路径370中接收帧的示例解码的数据流图。图3B包括MSDU372、MPDU 374、PPDU 376和PSDU 378。这些数据单元包含与上面图3A中所述的其各自对应部分相似的信息。
在接收数据路径370中，从PPDU 376解码来自物理层的信息(例如，PHY信息)。在实施例中，参考图3，PLCP336解码PPDU 376以访问PSDU 378。例如，PLCP 336可以从PPDU 378中移除前导、PHY报头和物理零填充比特。
在接收数据路径370中，在PSDU 378中编码的来自数据链路层的信息被解码，并被传递给数据链路层，这在图3B中由从PSDU 376指向MPDU 374的箭头表示。在实施例中，参考图3，PLCP 336将数据链路层信息传递给数据链路层中的MAC 314。
在接收数据路径370中，从PSDU 378解码来自数据链路层的信息(例如，MAC信息)，并将其传送给数据链路层。在实施例中，参考图3，MAC 334(i)从PLCP 336接收PSDU 378，以及(ii)从MPDU 374解码MSDU 372。数据链路层信息可以包括例如，MAC报头信息、关于MPDU或MSDU的长度信息、或者其任意组合。用于从聚合的MAC报头解码数据链路层信息的技术将在下面参考图7进一步说明。用于从分隔符解码数据链路层信息的技术将在下面参考图10进一步说明。
由在数据链路层和物理层之间传递信息得到几个好处。这种信息交换提供了在物理层和数据链路层两者中处理数据单元的灵活性。例如，物理层可以利用在聚合的MAC报头中接收到的数据链路层信息来编码和解码A-MPSDU数据帧。而且，解码器中的物理层可以处理聚合的MAC报头以确定(i)在进一步处理帧之前是否应当由于在聚合的MAC报头中检测到的错误而丢弃该帧；(ii)帧的优先级；以及(iii)当聚合的MAC报头指示一个或多个MSDU旨在用于不同目的地时是否停止处理该帧。
图4是根据实施例的用于编码和发送A-MPSDU帧100的示例方法400的流程图。在实施例中，方法400的编码步骤在数据链路层处执行。方法400可以由可包括硬件(例如电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如运行于处理设备上的指令)或者其组合的处理逻辑来执行。例如，方法400可以由图3中的接口电路308和328和/或由图11中的计算机系统1100(下面说明)来执行。
在框402，接收MSDU。在实施例中，参考图3，MAC 314从LLC 332接收MSDU。
在框404，在数据链路层处理期间编码对应于MSDU的聚合的MAC报头。聚合的MAC报头的示例是图1中的聚合的MAC报头108。在实施例中，参考图3，MAC 314在帧中编码聚合的MAC报头。
图5是根据实施例的由框404产生的聚合的MAC报头502的框图。聚合MAC报头502包括以下字段：(i)在A-MPSDU帧100中的MSDU单元的数量；(ii)特定于每个MSDU单元的信息(被示出为MAC报头1、MAC报头2、......、MAC报头N)；以及(iii)校验和字段FCS。这些字段的示例宽度在图5中示出：用于MSDU单元的数量的1字节(例如，最多64个MSDU，其要求表示这64个MSDU的6个比特和额外的2个保留比特)；用于每个MSDU信息的36个字节；和用于FCS的4个字节。实施例不局限于针对聚合MAC报头502所示的MAC报头字段的数量和字段大小，并且可以包括任意数量的MAC报头字段和字段大小。MAC报头字段可以包括从与每个MSDU相关联的MAC报头得到的信息。例如，参考图5，MAC报头2对应于帧中的第二个MSDU，并且示出了用于帧控制(FC)、持续时间、管理设备(AD1-AD4)、序列控制(SC)、业务质量控制参数(QoSCntl)和极高吞吐量控制参数(VHT Cntl)的字段。
根据实施例，用于聚合的MAC报头的调制编码方案(MCS)可以与用于A-MPSDU帧100中的多个MSDU的MCS相同或不同(例如，更保守的)。用于帧和用于帧中的多个MSDU的MCS可以在帧中指定。例如，802.11协议可以使用十个MCS中的一个，这十个MCS通常被称为“MCS0”到“MCS9”，其中MCS0是最保守的方案。对于相同的信噪比(SNR)，对使用具有更高索引值的MCS编码的分组进行解码的错误率通常高于使用具有更小索引值的MCS编码的分组的解码错误率。因此，在一些实施例中，用于编码聚合的MAC报头的MCS被选择为是更保守的，例如具有比用于编码A-MPSDU帧100的数据部分的MCS至少小2的索引值，以进一步保护聚合MAC报头信息的数据完整性以及确保其正确检测。在其他实施例中，为了简化，MCS一直都固定为MCS0，不考虑用于数据部分的MCS。
A-MPSDU帧100还可以不包括MSDU之间的分隔符，因为聚合的MAC报头指定了对应于帧中每个MSDU的MPDU的长度信息，即MSDU单元的数量字段。在图1的A-MPSDU帧100中，通过缺少分隔符来指示不包括分隔符。
在图4中，在框406，在数据链路层处理期间编码MSDU。在实施例中，参考图3，MAC314编码A-MPSDU帧100中的每个MSDU。根据实施例，MSDU可以被编码为使得帧中MSDU的每个实例跟随着尾部比特。例如，帧中MSDU的每个实例，除了帧中的最后一个实例，可以跟随着至少一个FCS&填充字段和至少一个尾部比特字段，分别例如图1中的FCS&填充字段112和尾部比特字段114。帧中MSDU的最后一个实例可以被编码为使得最后一个实例跟随着至少一个FCS&填充字段和至少一个尾部比特&PHY填充字段，分别例如图1中的FCS&填充字段128和尾部比特&PHY填充字段130。
在实施例中，参考图3，接口电路308和328中的每一个在图1的A-MPSDU帧100中的MSDU的每个实例之后附加尾部比特。这些尾部比特确保与帧的检测器(例如，Viterbi解码器)关联的状态机在处理A-MPSDU帧100中的后续MSDU之前返回到零状态。在实施例中，可以使用Viterbi解码器，其具有先前提供给处理A-MPSDU帧100的通信系统的最后6个比特的存储器。例如，为了清除解码器的6比特存储器以及将对应的状态机重置为零状态，至少6个零被输入到解码器。在实施例中，为了实现解码器中的零状态和重置，6个尾部比特附加在A-MPSDU帧100中的MSDU的每一个实例之后，例如，附加在图1中的尾部比特字段114、122和130中。
在实施例中，接口电路308和328中的每一个在帧的末尾向尾部比特附加额外的零填充比特。所用的额外零填充比特的数量可以基于几个不同的考虑因素。例如，在实施例中，额外的零填充比特的数量可以基于以下来选择：(i)PDSU比特的数量；(ii)额外的尾部比特的数量；(iii)额外的零填充比特的数量；(iv)调制比特的数量；和(v)编码速率：[PDSU比特的数量+尾部比特的数量+零填充比特的数量]取模[调制比特的数量＊编码速率]＝零。例如，调制比特的数量可以是1、2、4、6或8(根据无线电调制的类型)，编码速率可以是1/2、2/3、3/4或5/6。在本示例中，可选的额外的零填充比特以及附加的尾部比特的数量部分地基于MCS来确定。另选地，额外的零填充比特的数量可以是八个比特(例如，八个零比特(一个字节))。图1示出了在帧末尾处的尾部比特&PHY填充130中包括额外的零填充比特的示例数据帧。
在图4中，在框408，发送编码的A-MPSDU帧100。参考图3，设备302中的天线310可以用于通过网络320向电子设备304发送编码的A-MPSDU帧100。
图6是根据实施例的用于编码和发送A-MPSDU帧100的示例方法600的流程图。在实施例中，方法600的编码步骤在数据链路层和物理层执行。方法600可以由可包括硬件(例如电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如运行于处理设备上的指令)或者其组合的处理逻辑执行。例如，方法600可以由图3中的接口电路308和328和/或由图11中的计算机系统1100(下面说明)执行。
在框602，接收MSDU。在实施例中，参考图3，MAC 314从LLC312接收MSDU。
在框604，在数据链路层处理期间编码对应于MSDU的聚合MAC报头。框604类似于图4的框404。聚合MAC报头的示例是图1中的聚合MAC报头108，框604所产生的聚合MAC报头的框图在图5中示出。在实施例中，参考图3，MAC 314在帧中编码聚合的MAC报头。在编码聚合的MAC报头之后，MAC 314将帧转发给PLCP 316用于进一步处理。
在框606，在物理层处理期间编码MSDU。在实施例中，参考图3，PLCP 316编码A-MPSDU帧100中的每个MSDU。PLCP 316从MAC 112接收聚合的MAC报头并使用由聚合的MAC报头指定的MSDU长度信息来编码帧中的每个MSDU。MSDU可以在帧中被编码为使得该帧中MSDU的每个实例都跟随着尾部比特。向MSDU附加尾部比特的说明类似于上述关于图4的框406的说明。
在实施例中，关于框606所描述的编码帧中的MSDU进一步包括在帧的末尾向尾部比特附加额外的零填充比特。如上所述，所使用的额外零填充比特的数量可以基于几个不同的考虑因素。在实施例中，额外的零填充比特的数量可以基于以下来选择：(i)PDSU比特的数量；(ii)额外的尾部比特的数量；(iii)额外的零填充比特的数量；(iv)调制比特的数量；和(v，)编码速率：[PDSU比特的数量+尾部比特的数量+零填充比特的数量]取模[调制比特的数量＊编码速率]＝零。在实施例中，额外的尾部比特的数量和可选的额外的零填充比特的数量部分地基于调制编码方案(MCS)来确定。在实施例中，额外的零填充比特的数量可以是预先确定的值，例如八个比特。图1示出了在帧的末尾处的尾部比特&PHY填充130中包括额外的零填充比特的示例数据帧。
在图6中，在框608，发送编码的A-MPSDU帧100。参考图3，设备302中的天线310可以用于通过网络320向电子设备304发送编码的A-MPSDU帧100。
图7是根据实施例的用于接收和解码A-MPSDU帧100的示例方法700的流程图。方法700可以由可包括硬件(例如电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如运行于处理设备上的指令)或者其组合的处理逻辑执行。例如，方法700可以由图3中的接口电路308和328和/或由图11中的计算机系统1100(下面说明)执行。
在框702，接收A-MPSDU帧100，其包括对应于多个MPDU的聚合的MAC报头(和对应于多个MPDU的MSDU)。在实施例中，参考图3，PLCP 336通过PDM 338从天线330接收帧。
在框704，在物理链路层处理期间解码MAC报头。在实施例中，参考图3，PLCP336解码MAC报头。
在实施例中，与A-MPSDU帧100的检测器相关联的状态机由于处理跟随着聚合MAC报头的尾部比特(即图1中的尾部比特字段114)或跟随着MSDU的尾部比特(例如图1中的尾部比特字段114和122)而返回零状态。结果，尾部比特字段可以用来为帧中每个MSDU的物理层解码来重置状态机。
在实施例中，参考图3，接口电路328确定是否应当处理跟随在MAC报头108后的A-MPSDU帧100的其余部分。如果不处理该帧的其余部分，设备304就放弃处理该帧的其余部分。接口电路328通过监视A-MPSDU帧100中的错误来做出这个确定。例如，当来自FCS&填充字段112的帧校验序列值与从该帧计算得到的对应的帧校验序列值不匹配时，接口电路328可以确定帧错误。以这种方式，接口电路328可以在帧解码处理中提早确定发生了错误并避免消耗不必要的资源来处理错误帧的其余部分。类似地，接口电路328可以从聚合的MAC确定分组优先级，并在处理具有较低优先级的MSDU之前处理具有较高优先级的MSDU。
另外或者另选地，接口电路328可以确定所接收的A-MPSDU帧100是去往网络中的不同设备的。例如，接口电路328可以将聚合的MAC报头中所包括的目的地信息(例如目的地地址)与接口电路328或设备304的地址或标识符比较。因此，可以丢弃帧从而节省处理功率，不然的话需要该处理功率来处理帧的其余部分。根据实施例，一经做出这个确定并丢弃帧，接收设备可以进入功率节省模式。
在图7中，在框706，A-MPSDU帧100中的MSDU在物理链路层处理期间分开地解码。在实施例中，参考图3，PLCP336解码MSDU。例如，PLCP336基于由聚合的MAC报头指定的位置信息确定MSDU在帧中的开头。PLCP336通过监视帧中跟随MSDU的尾部比特(诸如图1中的尾部比特114或122，或者尾部比特和PHY填充130中的尾部比特)的出现来确定MSDU的末尾。在实施例中，由于处理尾部比特，与A-MPSDU帧100的检测器关联的状态机在处理帧中的后续MSDU之前返回零状态；这重启状态机用于帧中的每个MSDU的PHY解码。
在框708，解码的MSDU被转发。在实施例中，参考图3，PLCP336将解码的MSDU转发给MAC 334用于进一步处理。在MAC 334(以及可能的LLC 332)的进一步处理之后，接口电路328将解码的数据转发给应用326。
图8是根据实施例的用于编码和发送图2的A-MPSDU帧200的示例方法800的流程图。方法800可以由可包括硬件(例如电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如运行于处理设备上的指令)或者其组合的处理逻辑执行。例如，方法800可以由图3中的接口电路308和328和/或由图11中的计算机系统1100(下面说明)执行。
在框802，接收MPDU和它们各自的长度。在实施例中，参考图3，MAC314接收MPDU和它们各自的长度。
在框804，在数据链路层处理期间将MPDU编码到PPDU帧中。在实施例中，参考图3，MAC 314在PPDU中编码每个MPDU。根根据实施例，MPDU可以在A-MPSDU帧200中编码为使得该帧中MPDU的每个实例之前具有至少一个分隔符。根据实施例，每个分隔符可以包括指定随后的MPDU在附加尾部比特之后的长度的信息。长度信息随后将被传递给物理层并由物理层检查。
可以编码MPDU以使得帧中MPDU的每个实例跟随有尾部比特。例如，除了帧中的最后一个实例之外，帧中MPDU的每个实例都可以跟随着至少一个FCS&填充字段和至少一个尾部比特字段，分别例如图2中的FCS&填充字段112和尾部比特字段114。帧中MPDU的最后一个实例可以被编码为使得该最后一个实例跟随着至少一个FCS&填充字段和至少一个尾部比特和PHY填充字段，分别例如图2中的FCS&填充字段128和尾部比特&PHY填充字段130。
在框806，在物理层处理期间在帧的末尾附加额外的零填充比特。在实施例中，参考图3，PLCP316将额外的零填充比特附加到图2中的尾部比特&PHY填充字段130。如上所述，额外的零填充比特的数量可以基于以下来选择：(i)PDSU比特的数量；(ii)附加尾部比特的数量；(iii)额外的零填充比特的数量；(iv)调制比特的数量；和(v)编码速率：[PDSU比特的数量+尾部比特的数量+零填充比特的数量]取模[调制比特的数量＊编码速率]＝零。在实施例中，额外的尾部比特的数量和可选的额外的零填充比特的数量部分地基于调制编码方案(MCS)来确定。在实施例中，额外的尾部比特的数量可以是预先确定的值，例如八个比特。图2示出了在帧的末尾处的尾部比特&PHY填充130中包括额外的零填充比特的示例数据帧。
在框808，发送编码的A-MPSDU帧200。参考图3，设备302中的天线310可以用于通过网络320向电子设备304发送编码的A-MPSDU帧200。
图9是根据实施例的用于编码和发送A-MPSDU帧200的示例方法900的流程图。方法900可以由可包括硬件(例如电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等等)、软件(例如运行于处理设备上的指令)或者其组合的处理逻辑执行。例如，方法900可以由图3中的接口电路308和328和/或由图11中的计算机系统1100(下面说明)执行。
在框902，接收MPDU和它们各自的长度。在实施例中，参考图3，MAC 314接收MPDU和它们各自的长度。
在框904，在物理层处理期间将MPDU编码在PPDU帧中。在实施例中，参考图3，PLCP316编码PPDU中的每个MPDU。根据实施例，可以将MPDU编码在A-MPSDU帧200中以使得帧中MPDU的每个实例之前具有至少一个分隔符。根据实施例，每个分隔符可以包括指定随后的MPDU的长度的信息。在实施例中，MAC 314在帧中编码分隔符，PLCP 316从MAC 314接收具有分隔符(包括MPDU长度信息)的帧。
可以编码MPDU以使得帧中MPDU的每个实例跟随有尾部比特。例如，除了帧中的最后一个实例之外，帧中MPDU的每个实例可以跟随着至少一个FCS&填充字段和至少一个尾部比特字段，，分别例如图2中的FCS&填充字段112和尾部比特字段114。帧中MSDU的最后一个实例可以编码为使得最后一个实例跟随着至少一个FCS&填充字段以及至少一个尾部比特和PHY填充字段。尾部比特可以在物理层处理期间附加(例如，由PLCP 116)，分别例如图2中的FCS&填充字段128和尾部比特&PHY填充字段130。
在框906，在物理层处理期间向帧的末尾附加额外的零填充比特。框906类似于图8中的框806。在实施例中，参考图3，PLCP 316向图2中的尾部比特&PHY填充字段130附加额外的零填充比特。如上所述，额外的零填充比特的数量可以基于以下来选择：(i)PDSU比特的数量；(ii)附加尾部比特的数量；(iii)额外的零填充比特的数量；(iv)调制比特的数量；和(v)编码速率：[PDSU比特的数量+尾部比特的数量+零填充比特的数量]取模[调制比特的数量＊编码速率]＝零。在实施例中，额外的尾部比特的数量和可选的额外的零填充比特的数量是部分地基于调制编码方案(MCS)确定。在实施例中，零填充比特的数量可以是预先确定的值，诸如八个比特。图2显示了在帧末尾处的尾部比特&PHY填充130中包括额外的零填充比特的示例数据帧。
在框908，发送编码的A-MPSDU帧200。框908类似于框808。参考图3，设备302中的天线310可以用于通过网络320向电子设备304发送编码的A-MPSDU帧200。
图10是根据实施例的用于接收和解码A-MPSDU帧200的示例方法1000的流程图。方法1000可以由可包括硬件(例如电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等等)、软件(例如运行于处理设备上的指令)或者其组合的处理逻辑执行。例如，方法1000可以由图3中的接口电路308和328和/或由图11中的计算机系统1100(下面说明)执行。
在框1002，接收A-MPSDU帧200——包括MPDU、在MPDU的每个实例之后的尾部比特以及在MPDU的每个实例之前的分隔符。在实施例中，参考图3，PLCP336通过PDM338从天线330接收帧。
在框1004，在物理链路层处理期间分开地解码分隔符。在实施例中，参考图3，PLCP336解码分隔符。例如，PLCP 336监视A-MPSDU帧200中分隔符的出现，分隔符诸如图2中的分隔符208、216和224。根据实施例，PLCP 336从存储在分隔符中的值确定跟随分隔符的MPDU的长度。
在框1006，在物理链路层处理期间分开地解码MPDU。在实施例中，参考图3，PLCP336解码MPDU。例如，PLCP 336基于检测到帧中分隔符(诸如图2中的分隔符208、216和224)的出现，确定MPDU的开始。PLCP336通过使用分隔符所指定的MPDU长度以及确定帧中跟随MPDU的尾部比特(诸如图2中的尾部比特114或122或者尾部比特和PHY填充130中的尾部比特)的出现来确定MPDU的结尾。在实施例中，由于处理尾部比特，与A-MPDSU帧200的检测器相关联的状态机在处理帧中的后续MPDU之前返回零状态；这重启状态机用于帧中每个MPDU的PHY解码。
在框1008，解码的MPDU被转发。在实施例中，参考图3，PLCP 336将解码的MPDU转发给MAC 334用于进一步处理。在MAC 334(以及可能的LLC 332)的进一步处理之后，接口电路328将解码的数据转发给应用326。
处理聚合数据帧结构(A-MPSDU)的实施例的示例计算机系统
例如，可以使用一个或多个已知的计算机系统，诸如图11中所示的计算机系统1100，来实现各种实施例。计算机系统1100可以是任意已知的能够执行在此所描述的功能的计算机。
计算机系统1100包括一个或多个处理器(也被称为中央处理单元或CPU)，诸如处理器1104。处理器1104连接至通信基础设施或总线1106。
一个或多个处理器1104可以每一个都是图形处理单元(GPU)。在实施例中，GPU是作为被设计为处理数学密集型应用的专用电子电路的处理器。GPU可以具有对于并行处理大块数据而言是高效的并行结构，这种大块数据诸如计算机图形应用、图像、视频等共有的数学密集型数据。
计算机系统1100还包括用户输入/输出设备1103，诸如监视器、键盘、指点设备等，其通过用户输入/输出接口1102与通信基础设施1106通信。
计算机系统1100还可以包括主存储器或主要存储器1108，诸如随机存取存储器(RAM)。主存储器1108可以包括一个或多个级别的缓存。主存储器1108在其中存储了控制逻辑(即，计算机软件)和/或数据。
计算机系统1100还包括一个或多个辅助存储设备或存储器1110。辅助存储器1110可以包括例如硬盘驱动1112和/或可移除存储设备或驱动1114。可移除存储驱动1114可以是软盘驱动、磁带驱动、紧凑盘驱动、光存储设备、磁带备份设备和/或任意其它存储设备/驱动。
可移除存储驱动1114可以与可移除存储单元1118交互。可移除存储单元1118包括计算机可用或可读的存储设备，其上存储有计算机软件(控制逻辑)和/或数据。可移除存储单元1118可以是软盘、磁带、紧凑盘、DVD、光存储盘和/或任意其它计算机数据存储设备。可移除存储驱动1114以已知的方式从可移除存储单元1118读取和/或向可移除存储单元1118写入。
根据实施例，辅助存储器1110可以包括其它装置、工具或其它途径来允许计算机程序和/或其它指令和/或数据被计算机系统1100访问。这种装置、工具或其它途径可以包括例如可移除存储单元1122和接口1120。可移除存储单元1122和接口1120的示例可以包括程序盒式存储和盒式存储接口(诸如在视频游戏设备中找到的)、可移除存储器芯片(诸如EPROM或PROM)和相关联的插槽、存储棒和USB端口、存储卡和相关联的存储卡插槽、和/或任意其它可移除存储单元和相关联的接口。
计算机系统1100还可以包括通信或网络接口1124。通信接口1124使得计算机系统1100能够与远程设备、远程网络、远程实体等的任意组合(单独地或一起地由参考标号1128表示)通信和交互。例如，通信接口1124可以允许计算机系统1100通过通信路径1126与远程设备1128通信，该通信路径可以是有线的和/或无线的并且可以包括LAN、WAN和因特网等的任意组合。控制逻辑和/或数据可以通过通信路径1126发送给计算机系统1100或者从计算机系统1100发送。
在实施例中，包括有形的计算机可用或可读介质(其上存储有控制逻辑(软件))的制造的有形装置或物品在此也被称为计算机程序产品或程序存储设备。这包括但不局限于计算机系统1100、主存储器1108、辅助存储器1110和可移除存储单元1118和1122以及实现前述内容的任意组合的制造的有形物品。这中控制逻辑当由一个或多个数据处理设备(诸如计算机系统1100)执行时，使得这中数据处理设备能够如在此所描述地运行。
结论
基于本公开所包含的教导，如何使用除图11所示的之外的数据处理设备、计算机系统和/或计算机架构实现和使用本发明的实施例对本领域技术人员来说是明晰的。具钵地，实施例可以用除在此所述的之外的软件、硬件和/或操作系统实现来运行。
要理解，是具体实施方式、而不是发明内容和摘要部分(如果有的话)旨在用于解释权利要求。发明内容和摘要部分(如果有的话)可以阐述发明人所构想的本发明的一个或多个但不是全部的示例性实施例，因此不旨在以任何方式限制本发明或权利要求。
虽然已经参考示例性实施例对于示例性领域和应用说明了本公开，但是应当理解本公开不局限于此。其它实施例和对其的修改也是可能的，并且落在本公开的范围和精神内。例如，并且不限制本段落的一般性，实施例不局限于此处描述和/或在附图中例示的软件、硬件、固件和/或实体。而且，实施例(无论是否在此明确地描述)对在此所述的示例之外的领域和应用具有显著效用。
在此已经在例示出指定功能和其关系的实现的功能框图的帮助下说明了实施例。这些功能框图的边界在此为了便于描述而任意地限定。可以定义替换的边界，只要指定的功能和关系(或其等同)可以被适当地执行。而且，替换的实施例可以使用与在此所述的不同顺序来执行功能框、步骤、操作、方法等。
在此提及的“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”或相似的短语指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例都可以必定包括该特定的特征、结构或特性。而且，这些短语不必定指代相同的实施例。而且，当特定的特征、结构或特性与实施例结合地说明时，相关领域的技术人员具有知识以将这中特征、结构或特性并入其它实施例中，而无论是否在此明确提及或描述。
本公开的宽度和范围不应当受任意上述示例性实施例的限制，应当仅由权利要求和其等同来定义。

Claims (24)

1.一种电子设备，包括：
天线；和
接口电路，所述接口电路耦合到所述天线、被配置为与另一个电子设备通信并且被配置为：
将对应于多个媒体接入控制服务数据单元MSDU的多个媒体接入控制MAC报头合并到聚合的MAC报头中，其中所述聚合的MAC报头包括对应于所述多个MSDU中的每一个的长度信息、发送器地址和多个接收器地址；
将所述聚合的MAC报头插入到帧的第一部分中；
将所述多个MSDU插入到所述帧的第二部分中，其中所述多个MSDU在没有它们对应的MAC报头的情况下被插入；以及
使用所述天线发送所述帧。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述接口电路被配置为在所述帧的数据链路层处理期间将所述多个MAC报头合并到所述聚合的MAC报头中。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中在所述帧中指定的所述聚合的MAC报头的调制编码方案MCS与在所述帧中指定的MSDU的MCS不同。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述接口电路进一步被配置为：
在所述帧中的所述多个MSDU中的每个MSDU之后插入一个或多个尾部比特。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述接口电路被配置为在物理层处理期间插入所述一个或多个尾部比特。
6.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述接口电路被配置为在数据链路层处理期间插入所述一个或多个尾部比特。
7.一种用于发送帧的方法，包括：
用耦合到天线的接口电路将对应于多个媒体接入控制服务数据单元MSDU的多个媒体接入控制MAC报头合并到聚合的MAC报头中，其中所述聚合的MAC报头包括对应于所述多个MSDU中的每一个的长度信息、发送器地址和多个接收器地址；
由所述接口电路将所述聚合的MAC报头插入到帧的第一部分中；
将所述多个MSDU插入到所述帧的第二部分中，其中所述多个MSDU在没有它们对应的MAC报头的情况下被插入；
由所述接口电路在所述帧中的所述多个MSDU中的每个MSDU之后将一个或多个尾部比特附加到所述帧，其中响应于所述帧被解码，所述一个或多个尾部比特使解码器的状态重置为零状态：以及
使用所述天线发送所述帧。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述合并包括在MSDU的数据链路层处理期间将所述多个MAC报头合并到所述聚合的MAC报头中。
9.根据权利要求7所述的方法，其中在所述帧中指定的所述聚合的MAC报头的调制编码方案MCS与在所述帧中指定的MSDU中的至少一个MSDU的MCS不同。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述附加包括在物理层处理期间附加所述一个或多个尾部比特。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述附加包括在数据链路层处理期间附加所述一个或多个尾部比特。
12.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
在发送所述帧之前将物理层零填充附加到所述帧的末尾。
13.一种电子设备，包括：
天线；和
耦合到所述天线的接口电路，所述接口电路被配置为：
经所述天线接收帧，所述帧包括多个媒体接入控制服务数据单元MSDU和包含有对应于所述多个MSDU的多个MAC报头的组合的聚合的MAC报头；
其中所述聚合的MAC报头在所述帧的第一部分中并且包括对应于所述多个MSDU中的每一个的长度信息、发送器地址和多个接收器地址；
其中所述多个MSDU在没有它们对应的MAC报头的情况下被包括在所述帧的第二部分中；
解码所述聚合的MAC报头以访问所述帧中的所述多个MSDU中的每个MSDU的长度信息；
至少部分地基于相应的长度信息，彼此分开地解码所述多个MSDU中的每个MSDU；以及
将经解码的MSDU转发给数据链路层。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述接口电路被配置为在物理层处理期间解码所述聚合的MAC报头。
15.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述接口电路被配置为在物理层处理期间解码所述多个MSDU。
16.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述帧包括在所述帧中的所述多个MSDU中的每个MSDU之后的一个或多个尾部比特，其中所述接口电路包括与所述帧的检测器相关联的状态机，并且其中所述状态机被配置为在处理所述帧中的后续MSDU之前至少部分地基于所述一个或多个尾部比特而返回到零状态。
17.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述接口电路进一步被配置为：
至少部分地基于存储在所述聚合的MAC报头中的接收器地址确定所述电子设备不是多个MSDU中的至少一个MSDU的目的地；以及
响应于确定了所述电子设备不是多个MSDU中的所述至少一个MSDU的目的地而丢弃所述帧。
18.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述接口电路进一步被配置为：
至少部分地基于所述聚合的MAC报头检测所述帧中的错误；以及
响应于检测到所述错误而丢弃所述帧。
19.一种用于接收帧的方法，包括：
由天线接收帧，所述帧包括多个媒体接入控制服务数据单元MSDU、包含有对应于所述多个MSDU的多个媒体接入控制MAC报头的组合的聚合的MAC报头以及在所述帧中的所述多个MSDU中的至少一个之后的一个或多个尾部比特；
其中所述聚合的MAC报头在所述帧的第一部分中并且包括对应于所述多个MSDU中的每一个的长度信息、发送器地址和多个接收器地址，以及
其中所述多个MSDU在没有它们对应的MAC报头的情况下被包括在所述帧的第二部分中；
由接口电路解码所述聚合的MAC报头以访问所述帧中的所述多个MSDU中的每个MSDU的长度信息；
由所述接口电路使用相应的长度信息和所述一个或多个尾部比特彼此分开地解码所述多个MSDU中的每个MSDU；以及
由所述接口电路将经解码的MSDU转发给数据链路层。
20.根据权利要求19所述的方法，其中解码所述聚合的MAC报头包括在物理层处理期间解码所述聚合的MAC报头。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述解码每个MSDU包括在物理链路层处理期间解码该MSDU。
22.根据权利要求19所述的方法，其中所述解码每个MSDU包括在处理所述帧中的后续MSDU之前至少部分地基于所述一个或多个尾部比特将与所述帧的检测器相关联的状态机重置为零状态。
23.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
至少部分地基于所述聚合的MAC报头确定所述接口电路不是多个MSDU中的至少一个MSDU的目的地；以及
响应于确定了所述接口电路不是多个MSDU中的所述至少一个MSDU的目的地而丢弃所述帧。
24.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
至少部分地基于所述聚合的MAC报头检测所述帧中的错误；以及
响应于检测到所述错误而丢弃所述帧。
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