[发明专利]基于A-MPDU子帧位置信息控制的块确认系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于A‑MPDU子帧位置信息控制的块确认系统及方法，主要解决IEEE802.11n/ac/ad无线网络中，A‑MPDU聚合子帧个数由于受丢失子帧的影响而强制性降低和剧烈波动的问题。其实现步骤为：发送端进行A‑MPDU帧聚合时，将被聚合子帧在A‑MPDU中的位置信息包含在其MAC层帧头中；接收端收到该聚合帧后，根据接收到子帧的位置信息，将Bitmap确认码表中的对应位置的比特位填充为“1”；将填充完成的Bitmap组装在BlockACK并反馈给发送端，完成对聚合帧的确认。本发明使得A‑MPDU聚合子帧个数不再受丢失子帧的影响，稳定了聚合帧长度，提高了传输效率，可用于高速无线网络。

技术领域

本发明属于无线通信网络领域，尤其涉及一种块确认系统及方法，用于IEEE802.11n/ac/ad无线网络中，提高A-MPDU的传输效率和网络吞吐率。

背景技术

目前，无线局域网WLAN采用的主要技术是IEEE 802.11系列标准协议。然而，随着无线网络物理层传输速率的极大的提高，其媒质接入控制层MAC的吞吐率受传输协议开销的影响却越来越严重。为了解决高速数据传输中由开销引起的MAC吞吐率受限问题，IEEE802.11n定义了两种帧聚合方式：MAC层服务数据单元聚合A-MSDU和MAC层协议数据单元聚合A-MPDU。其中，A-MPDU聚合机制为每一个具有相同源地址及目的地址的MAC层服务数据单元MSDU添加MAC帧头和校验序列FCS，将其封装成一个完整的MAC层协议数据单元MPDU子帧，然后将这些MPDU子帧聚合为一个A-MPDU聚合帧并传递给物理层。由于在A-MPDU中，每一个被聚合的子帧都具有独立的MAC帧头和校验序列FCS，在传输过程中信道误比特率BER导致的子帧丢失并不需要重传整个A-MPDU聚合帧，而只需重传所丢失的子帧即可。因此，A-MPDU聚合方式具有较高的传输效率和可靠性。

针对A-MPDU的传输，IEEE 802.11n定义了一种块确认方式Block ACK。每一个BlockACK帧中包含有一个由16比特的开始序号域和64比特的比特确认码表Bitmap域组成的确认信息BA information字段。其中，开始序号域的16比特用来标识被确认的A-MPDU中的起始子帧序号，记为S_s，Bitmap域的64比特用来对A-MPDU中的每一个子帧分别进行确认。由于Bitmap中每一个比特对应一个AMPDU中的子帧，其第i个比特确认的子帧序号等于S_s+i，因此每一个BlockACK只能确认序号在范围[S_s，S_s+63]之内的子帧。当传输A-MPDU出现子帧丢失时，发端在发送下一个A-MDPU时，首先聚合需要重传的丢失子帧，当需要重传的丢失子帧不满足本次传输的聚合度时，再将MAC队列中跟重传子帧具有相同目的地址的子帧进行聚合。因此，在重传的A-MPDU中，起始聚合子帧的序号为上次传输的第一个丢失子帧的序号(记为S_f)。然而，为了保证重传的A-MPDU的每一个子帧能够被确认，则重传聚合的最后一个子帧的序号不能超过S_f+63，否则超出该序号范围的子帧将无法被接收端确认。

因此，在A-MPDU传输过程中，重传的A-MPDU的聚合帧长度由于受到丢失子帧的影响而强制性地降低并且剧烈地波动。该问题严重影响了A-MPDU传输的传输效率，限制和降低了无线网络的吞吐率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术问题，在现有的IEEE802.11n协议的基础上，提出一种基于A-MPDU子帧位置信息控制的块确认系统及方法，以提高A-MPDU的传输效率和网络吞吐量。

本发明的技术方案是这样实现的：

一、术语说明

MAC：媒质接入控制；

MSDU：MAC层服务数据单元；

MPDU：MAC层协议数据单元；

FCS：校验序列；