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CN106936553A - 一种无线局域网中帧传输的方法及装置 - Google Patents

一种无线局域网中帧传输的方法及装置 Download PDF

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CN106936553A CN201610082069.2A CN201610082069A CN106936553A CN 106936553 A CN106936553 A CN 106936553A CN 201610082069 A CN201610082069 A CN 201610082069A CN 106936553 A CN106936553 A CN 106936553A
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Abstract

本发明实施例公开了一种无线局域网中帧传输的方法及装置，无线局域网中帧传输的方法包括：接入点生成目标类型的物理层协议数据单元PPDU，所述PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标媒质访问控制MAC帧结构，其中，所述目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据所述目标类型和所述目标封装格式所确定；所述接入点发送所述PPDU。本发明实施例通过PPDU的目标类型以及携带触发帧的目标MAC帧结构的目标封装格式确定目标MAC帧结构是否包含包扩展字段，从而适应各种版本的PPDU。

Description

一种无线局域网中帧传输的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线技术领域，尤其涉及一种无线局域网中帧传输的方法及装置。
背景技术
上行多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术以及上行正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)技术已经被广泛应用于无线通信中作为提升容量和用户数的关键技术。当这种技术应用到802.11系列标准中时，需要由接入点(Access Point，AP)发送触发帧(Trigger Frame)告知各接收站点(Station，STA)在一定时间后同步发送各自的上行数据帧。
根据802.11的标准，上面所述的一定时间通常定义为短帧间间隔(ShortInter-Frame Space，SIFS)，而在SIFS之内，接收站点需要先解析触发帧所携带的触发信息，然后根据触发信息利用上行传输的资源传输数据。然而，SIFS时间接收站点并不足以完成以上步骤。
针对这个问题，产生了一些解决方案：一种是延长SIFS的时间，使得此时间足够接收站点完成上述流程。但这种方法由于增加了相邻帧之间的等待时间，所以会存在潜在的传输冲突的风险。另一种解决方法是将触发帧所携带的信息放在物理层信令(PHY Signaling)中传输，可以加快接收端对信息的处理速度，从而确保接收端可以在SIFS的时间内完成处理。但这种方法需要接收站点针对此部分信令有特殊的接收状态机，会增加接收机的复杂度；此外，受到比特数限制，物理层信令也可能不够容纳这种规模的信息量。
更适合的一种方案是通过媒质访问控制(Media Access Control，MAC)层的补齐(padding)设计，即是在有用的信令后面补充一段无用的信号，这段无用的信号即是MAC帧结构中的包扩展字段，AP发送这部分无用的信号，既达到了接收站点有充足的时间解析触发帧所携带的触发信息，然后根据触发信息利用上行传输的资源传输数据的目的，又保证了相邻帧之间的等待时间仍然是SIFS。但是，这种设计只适用于传统(legacy)类型的物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit,PPDU)，并不适用于其后的版本。
发明内容
本发明实施例提供一种无线局域网中帧传输的方法及装置，可以通过PPDU的目标类型以及携带触发帧的目标MAC帧结构的目标封装格式确定目标MAC帧结构是否包含包扩展字段，从而适应各种版本的PPDU。
第一方面，本发明实施例提供了一种无线局域网中帧传输的方法，包括：
接入点生成目标类型的物理层协议数据单元PPDU，所述PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标媒质访问控制MAC帧结构，其中，所述目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据所述目标类型和所述目标封装格式所确定；
所述接入点发送所述PPDU。
基于第一方面，在第一方面的第一种可行的实施方式中，若所述目标类型为高效HE PPDU，所述目标封装格式为聚合AMPDU；
则所述目标MAC帧结构中不包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第一截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第二截至位置，其中，所述第一截至位置与所述第二截至位置相同。
基于第一方面，在第一方面的第二种可行的实施方式中，所述包扩展字段包括Padding字段和FCS2字段中的至少一种；
若所述目标类型为HE PPDU，所述目标封装格式为MPDU；
则所述目标MAC帧结构中是否包含所述包扩展字段为根据所述HE PPDU类型、所述MPDU封装格式以及所述目标MAC帧结构的有效长度是否满足预设条件所确定，所述预设条件为所述目标MAC帧结构的有效长度所截至位置小于所述PPDU的长度所截至位置；
若所述目标MAC帧结构的有效长度满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
若所述目标MAC帧结构的有效长度不满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段。
基于第一方面第二种可行的实施方式，在第一方面的第三种可行的实施方式中，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第三截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第四截至位置，其中，所述第四截至位置与所述第三截至位置之间的字节差大于预设阈值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第五截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第六截至位置，其中，所述第六截至位置与所述第五截至位置之间的字节差小于或者等于预设阈值。
基于第一方面第二种可行的实施方式，在第一方面的第四种可行的实施方式中，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的属于预设范围内的长度值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的超过所述预设范围的长度值。
基于第一方面，在第一方面的第五种可行的实施方式中，若所述目标类型为非常高吞吐VHT PPDU。所述目标封装格式为AMPDU；
则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第七截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第八截至位置，其中，所述第七截至位置与所述第八截至位置不同。
本发明第二方面提供一种无线局域网中帧传输的装置，包括：
基带电路，用于生成目标类型的物理层协议数据单元PPDU，所述PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标媒体接入控制MAC帧结构，其中，所述目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据所述目标类型和所述目标封装格式所确定；
射频电路，用于发送所述PPDU。
基于第二方面，在第二方面的第一种可行的实施方式中，若所述目标类型为高效HE PPDU，所述目标封装格式为聚合AMPDU；
则所述目标MAC帧结构中不包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第一截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第二截至位置，其中，所述第一截至位置与所述第二截至位置相同。
基于第二方面，在第二方面的第二种可行的实施方式中，所述包扩展字段包括Padding字段和FCS2字段中的至少一种；
若所述目标类型为HE PPDU，所述目标封装格式为MPDU；
则所述目标MAC帧结构中是否包含所述包扩展字段为根据所述HE PPDU类型、所述MPDU封装格式以及所述目标MAC帧结构的有效长度是否满足预设条件所确定，所述预设条件为所述目标MAC帧结构的有效长度所截至位置小于所述PPDU的长度所截至位置；
若所述目标MAC帧结构的有效长度满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
若所述目标MAC帧结构的有效长度不满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段。
基于第二方面第二种可行的实施方式，在第二方面的第三种可行的实施方式中，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第三截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第四截至位置，其中，所述第四截至位置与所述第三截至位置之间的字节差大于预设阈值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第五截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第六截至位置，其中，所述第六截至位置与所述第五截至位置之间的字节差小于或者等于预设阈值。
基于第二方面第二种可行的实施方式，在第二方面的第四种可行的实施方式中，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的属于预设范围内的长度值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的超过所述预设范围的长度值。
基于第二方面，在第二方面的第五种可行的实施方式中，若所述目标类型为非常高吞吐VHT PPDU。所述目标封装格式为AMPDU；
则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第七截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第八截至位置，其中，所述第七截至位置与所述第八截至位置不同。
本发明实施例中，接入点生成目标类型的PPDU，该PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标MAC帧结构，其中，该目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据该目标类型和目标封装格式所确定，本实施例中通过PPDU的目标类型以及携带触发帧的目标MAC帧结构的目标封装格式确定目标MAC帧结构是否包含包扩展字段，从而适应各种版本类型的PPDU。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种应用场景图；
图2为本发明实施例提供的一种无线局域网中帧传输的方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种PPDU的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种PPDU的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种目标MAC帧结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种PPDU的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种通用型MAC帧结构示意图；
图8为为本发明实施例提供的又一种通用型PPDU的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种实体装置的结构示意图。
图4a为本发明实施例提供的一种PPDU的结构示意图。
图5a为本发明实施例提供的一种目标MAC帧结构示意图。
图6a为本发明实施例提供的一种PPDU的结构示意图。
图8a为本发明实施例提供的一种通用型PPDU的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例可以应用于无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)，目前WLAN采用的标准为电气和电子工程师协会(英文：Institute ofElectrical and Electronics Engineers，IEEE)802.11系列。WLAN可以包括多个基本服务集(Basic Service Set，BSS)，基本服务集中的网络节点为站点，站点包括接入点类的站点(Access Point，AP)和非接入点类的站点(None AccessPoint Station，Non-AP STA)。每个基本服务集可以包含一个AP和多个关联于该AP的Non-AP STA，本发明实施例中将所有的Non-AP STA统称为STA。
接入点类站点，也称之为无线访问接入点或热点等。AP是移动用户进入有线网络的接入点，主要部署于家庭、大楼内部以及园区内部，典型覆盖半径为几十米至上百米，当然，也可以部署于户外。AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。具体地，AP可以是带有无线保真(Wireless Fidelity,WiFi)芯片的终端设备或者网络设备。可选地，AP可以为支持802.11ax、802.11ac、802.11n、802.11g、802.11b及802.11a等多种WLAN制式的设备，需要说明的是，在不同的制式标准中，AP所发送PPDU(PHY protocol data unit，物理层协议数据单元)的类型不同，即是PPDU的封装方式不同。
非接入点类的站点可以是无线通讯芯片、无线传感器或无线通信终端。例如：支持WiFi通讯功能的移动电话、支持WiFi通讯功能的平板电脑、支持WiFi通讯功能的机顶盒、支持WiFi通讯功能的智能电视、支持WiFi通讯功能的智能可穿戴设备、支持WiFi通讯功能的车载通信设备和支持WiFi通讯功能的计算机。可选地，站点可以为支持802.11ax、802.11ac、802.11n、802.11g、802.11b及802.11a等多种WLAN制式的设备。
图1为一个典型的WLAN部署场景的系统示意图，包括一个AP和3个STA，AP分别与STA1、STA2和STA3进行通信。
引入OFDMA技术以及MIMO技术后的WLAN系统中，AP可以在不同的时频资源上与不同的STA进行上下行传输。AP进行上下行传输可以采用不同的模式，如OFDMA单用户多输入多输出(Single-User Multiple-InputMultiple-Output，简称SU-MIMO)模式，或者OFDMA多用户多输入多输出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，简称MU-MIMO)。
其中，AP与多个STA进行上下行传输时，需要对所调度的各个STA进行资源指示，本实施例中，AP向各个STA发送触发帧，提供资源指示信息，使得STA可以得知自己是否被调度，且被分配的上行传输的资源在哪里，应该用什么样的参数来传输，传输多长时间等，这些信息都可以通过触发帧中的触发信息进行指示。
进一步的，AP是将触发帧封装于MAC帧结构中，在物理层采用不同类型的PPDU将上述MAC帧结构进行封装发送，由于不同类型的PPDU中封装方式不同，因此在MAC层封装触发帧时，可以使携带触发帧的目标MAC帧结构包含包扩展(Packet Extension)字段，或者不包含包扩展字段，但是都需要能够达到让接收站点有足够时间去解析触发帧中的触发信息的目的。其中，目标MAC帧结构是否包括包扩展字段主要有PPDU的目标类型和目标MAC帧结构的目标封装格式所确定，例如，若采用高效物理层协议数据单元(High Efficiency PPDU，HE PPDU)的目标类型，聚合煤质接入控制层协议数据单元(Aggregated MediaProtocol Data Unit，AMPDU)的目标封装格式，则由于HE PPDU的物理层本身存在包扩展，因此在目标MAC帧结构中则不需要封装包扩展字段，同样能够达到让接收站点有足够时间去解析触发帧中的触发信息。
具体地，AP发送的PPDU中包括物理层汇聚协议(Physical LayerConvergence Procedure，简称PLCP)头域(Header)和数据域，该PLCP Header中包含传统前导(L-Preamble)和高效前导部分，该高效前导部分包含高效信令A(High Efficient signaling A，简称HE-SIGA)部分和高效信令B(High Efficientsignaling B，简称HE-SIGB)部分。该PPDU中还可以包括介质访问控制层(MediaAccess Control，简称MAC)部分，即是目标MAC帧结构，该目标MAC帧结构可以采用MPDU的封装格式进行封装，也可以采用AMPDU的封装格式进行封装。
请参照图2，为本发明实施例提供的无线局域网中帧传输的方法的流程图，该方法可以应用于接入点，例如：图1中的AP，该接入点可以支持多种WLAN标准制式。图2是该无线局域网中帧传输的流程图，具体步骤如下：
S200，接入点生成目标类型的物理层协议数据单元PPDU，所述PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标媒质访问控制MAC帧结构，其中，所述目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据所述目标类型和所述目标封装格式所确定；
本发明实施例中，AP生成目标类型的PPDU，需要说明的是，不同制式标准下，AP所生成的PPDU的类型不同。可选的，目标类型可以为HE PPDU，或者目标类型也可以为高吞吐PPDU(High Throughput PPDU，HT PPDU)，或者目标类型也可以为非常高吞吐PPDU(Very High Throughput，VHT PPDU)。需要说明的是，本实施例对目标类型不作限定，在此仅为举例。
进一步的，该PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标MAC帧结构，该目标MAC帧结构为在MAC层进行封装的结构，需要说明的是，在MAC层对触发帧进行封装时采用的是目标封装格式，可选的，目标封装格式可以为AMPDU格式，或者也可以是MPDU格式，在此不作限定。
具体可选的，目标MAC帧结构中所携带的触发帧中包含触发信息，该触发信息用于指示各个站点的上行传输资源。通常为了使得各个站点有足够时间去解析触发信息，在目标MAC帧结构中可以采用携带包扩展字段的方式实现，即是在有用的信令后面补充一段无用的信息，发送这段无用的信号，可以达到让接收机有充足时间解析触发帧中所携带触发信息。
由于在物理层封装该目标MAC帧结构的PPDU的类型不同，且MAC层封装触发帧的目标封装格式也可以不同，因此不能一概以在MAC层封装包扩展字段的方式达到让接收机有充足解析时间的目的，例如在一些类型的PPDU封装过程中，本身物理层存在包扩展，且目标封装格式也不允许MAC层有额外的包扩展，则在这种情况下不需要在MAC层有包扩展。
下面以几种可选的目标类型和目标封装格式为例阐述触发帧在各种类型的PPDU中的封装方式以及指示方案。
可选的，若目标类型为HE PPDU，且携带触发帧的目标MAC帧结构采用AMPDU的目标封装格式进行封装，由于HE PPDU在物理层进行封装时，本身存在包扩展功能，且AMPDU的目标封装格式不存在包扩展功能，因此该目标MAC帧结构中不包含触发帧的包扩展字段，但是由于存在物理层的包扩展，因此接收站点仍然有足够时间去解析触发信息。
如图3所示，即是本发明实施例提供的一种在AMPDU封装格式下的MPDU的封装结构，如图所示，该MPDU结构中包含有效触发长度字段和MPDU定界符(Delimiter)字段，有效触发长度字段封装触发帧的有效触发长度，该有效触发长度所指示的截至位置为第一个帧校验控制(Frame Check Sequence，FCS1)字段，同时由于该目标MAC帧结构不存在包扩展字段，因此MPDU Delimiter所封装的该MPDU的长度(MPDU Length)所指示的截至位置也是FCS1。即是有效触发长度字段所指示的第一截至位置与AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第二截至位置相同。
接收站点STA读取MPDU Delimiter中的MPDU Length，随后再读取帧控制字段获知该MDPU Delimiter之后的MPDU为触发帧，并进一步读取到有效触发长度(Effective Trigger Length)。STA比较所述MPDU Length和EffectiveTrigger Length，如果两者截至相同的位置，则该触发帧不包含包扩展字段。可以理解的是，接收站点STA也可以根据标准规定判断该PPDU是否为HE PPDU，且MAC层的封装格式是否为AMPDU，若是，则确定该触发帧不包含包扩展字段。
图3所示的AMPDU封装格式下的MPDU的结构还包括另外一种实施方式,其中,该触发帧只有一个FCS，并且有效触发长度所指示的截至位置为逐个站点触发信息的结束位置，而MPDU Delimiter所封装的该MPDU的长度所指示的截至位置是FCS，那么在这种情况下，有效触发长度字段所指示的第一截至位置与AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第二截至位置相差一个FCS的长度，通常为4bytes。
需要说明的是，MPDU Delimiter指示的长度为从帧控制字段(FrameControl)的起始位置开始到帧校验字段(FCS)的结束位置，因此MPDU Delimiter指示的截止位置为帧校验字段(FCS)的结束位置，有效触发长度字段所指示的长度为从公共触发信息(common info)字段的起始位置到逐个站点触发信息(PerSTA Info)字段的结束位置，因此有效触发长度字段所指示的截至位置为逐个站点触发信息(Per STA Info)字段的结束位置。
接收站点STA读取MPDU Delimiter中的MPDU Length，随后再读取帧控制字段获知该MDPU Delimiter之后的MPDU为触发帧，并进一步读取到有效触发长度(Effective Trigger Length)。STA比较所述MPDU Length和EffectiveTrigger Length，如果两者截至的位置相差一个FCS的长度(通常为4bytes)，则该触发帧不包含包扩展字段。可以理解的是，接收站点STA也可以根据标准规定判断该PPDU是否为HE PPDU，且MAC层的封装格式是否为AMPDU，若是，则确定该触发帧不包含包扩展字段。
可选的，若目标类型为HE PPDU，目标封装格式为MPDU，即是AP用HEPPDU物理层封装携带触发帧的目标MAC帧结构，且该HE PPDU的MAC层采用MPDU的目标封装格式，则该目标MAC帧结构是否包含包扩展字段还需要根据目标MAC帧结构的有效长度是否满足预设条件所确定，预设条件为目标MAC帧结构的有效长度所截至的位置小于PPDU的长度所截至的位置。通常来说，采用MPDU的封装格式时，如果MAC帧的有效长度所截至位置小于PPDU的长度所截至位置，就需要补齐，即是MAC层本身存在包扩展的功能。由于使用的是MPDU的封装格式，因此没有MPDU delimiter，就无法用MPDU delimiter补齐。通常的补齐方式是在FCS1之后采用Padding和/或FCS2字段进行MAC层补齐(Padding)。采用Padding和/或FCS2字段都被称为包扩展字段。如图4所示，即是本发明实施例提供的一种HE PPDU的结构示意图，该PPDU的目标MAC帧结构采用的是MPDU的封装格式，如图所示，该PPDU中的L-Preamble中的L-SIG长度字段用于表示该PPDU的长度，触发帧的有效触发长度字段用于表示该触发帧的有效长度。其中，有效触发长度字段中的有效长度所指示的截至位置为FCS1，而PPDU的长度字段中的PPDU长度所指示的截至位置为FCS2，需要说明的是，若包扩展字段仅仅包括Padding，则PPDU长度所指示的截至位置为Padding，若不包含包扩展字段，则PPDU长度所指示的截至位置为FCS1，因此需要根据具体情况进行确定。
作为一种可选的实施方式，在上述目标类型为HE PPDU，目标封装格式为MPDU基础上，若目标MAC帧结构包含包扩展字段，则PPDU中包含用于指示目标MAC帧结构包含包扩展字段的指示信息，该指示信息包括触发帧的有效长度字段所指示的第三截至位置与PPDU的长度字段所指示的第四截至位置，其中，第四截至位置与第三截至位置之间的字节差大于预设阈值。
若目标MAC帧结构不包含包扩展字段，PPDU包含用于指示目标MAC帧结构不包含包扩展字段的指示信息，该指示信息包括触发帧的有效长度字段所指示的第五截至位置与PPDU的长度字段所指示的第六截至位置，其中，第六截至位置与第五截至位置之间的字节差小于或者等于预设阈值。
接收站点STA可以根据HE PPDU的L-SIG中的长度字段(L-Length)所指示的截至位置和触发帧的有效触发长度字段所指示的截至位置之间的字节差判断触发帧是否包含包扩展字段。
具体以预设阈值为0为例，如果L-Length与触发帧的有效触发长度字段所截至位置相同，即FCS1，则该触发帧并无Padding和FCS2字段；如果L-Length与触发帧的有效触发长度字段截至的位置相差小于4个字节，则该触发帧包含Padding字段但不包含FCS2字段；如果L-Length与触发帧的有效触发长度字段截至的位置相差等于4个字节，则该触发帧包含4个字节的Padding字段，或者是FCS2字段；如果L-Length与触发帧的有效触发长度字段所截至的位置相差大于4个字节，则该触发帧同时包含Padding字段和FCS2字段。
所述预设阈值也可以为其他数值，比如1个字节，2个字节等又或者是几个比特等，本发明不做限制。
图4a所示为一种HE PPDU的结构示意图，其中该PPDU的目标MAC帧结构采用的是MPDU的封装格式，对于图4a所示的触发帧只包含1个FCS字段，且L-SIG中的长度字段(L-Length)所指示的截至位置为补齐(padding)的结束位置，触发帧的有效触发长度(Effective Trigger Length)字段所指示的截至位置为为逐个站点触发信息(Per STA Info)字段的结束位置。
则可以将预设阈值定义为FCS的长度，如果L-Length与触发帧的有效触发长度字段所截至位置相差为一个FCS的长度(比如4个字节)，则该触发帧并无Padding字段；如果L-Length与触发帧的有效触发长度字段所截至位置相差大于4个字节，则该触发帧具有Padding字段。
作为另一种可选的实施方式，在上述目标类型为HE PPDU，目标封装格式为MPDU基础上，若目标MAC帧结构包含包扩展字段，PPDU包含用于指示目标MAC帧结构包含包扩展字段的指示信息，该指示信息包括触发帧的有效长度字段中所封装的属于预设范围内的长度值；
若目标MAC帧结构不包含包扩展字段，PPDU包含用于指示目标MAC帧结构不包含包扩展字段的指示信息，该指示信息包括触发帧的有效长度字段中所封装的超过预设范围的长度值，可选的，该超过预设范围的长度值可以是超过当前协议规定的MPDU长度或能力交互时告知的最大接收或者发送MPDU长度。
接收站点STA解析触发帧的有效长度字段，如果触发帧的有效长度字段指示一个特殊的长度时，比如超过当前协议规定的MPDU长度或能力交互时告知的最大接收或者发送MPDU长度，则该触发帧并无包扩展字段；否则该触发帧含包扩展字段。
可选的，若目标类型为VHT PPDU，目标封装格式为AMPDU，AP用VHT类型在物理层封装携带触发帧的目标MAC帧结构，VHT格式必选AMPDU，但VHT格式在物理层本身没有包扩展(Packet Extension)功能，并且MAC层采用AMPDU的目标封装格式，因此在MAC层本身也没有包扩展的功能，但是为了能够使得接收站点有足够时间解析触发信息，因此需要保留触发帧本身的包扩展字段(Padding和FCS2字段)，并将触发帧本身的包扩展字段作为目标MAC帧结构的包扩展字段。
同时，VHT PPDU的MAC层格式为AMPDU，因此在MAC层为了与其他用户的数据帧长度对齐(如果是MU PPDU)，就存在MPDU Delimiter作为对齐的方式，即是结束帧(end of frame，EOF)补齐。如图6所示，即是本发明实施例提供的一种在AMPDU封装格式中的一个MPDU的帧结构示意图，如图所示，该帧结构中包括包扩展字段(Padding和FCS2字段)以及MPDU Delimiter。
但是对于接收站点解析触发帧中的触发信息来说，上述包扩展字段以及EOF补齐应当满足的约束条件为：t(Padding字段)+t(FCS2字段)+t(EOF补齐)≥接收端做出反应的时间。其中，t(x)是指字段x的传输时间。通常来说，接收端做出反应的时间的一个典型值是16us。也可以是32us等其他值，这取决于接收端的数据处理能力，本发明不对接收端做出反应的时间作出限制。
该PPDU包含用于指示目标MAC帧结构包含包扩展字段的指示信息，该指示信息包括触发帧的有效触发长度字段所指示的第七截至位置与AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第八截至位置，其中，所述第七截至位置与所述第八截至位置不同。其中，有效触发长度字段所指示的第七截至位置为FCS1，第八截至位置为FCS2。
接收站点STA比较所述VHT PPDU的MPDU Delimiter中的MPDU Length字段所指示的截至位置和触发帧的有效触发长度字段所指示的截至位置获知触发帧是否包含Padding和FCS2字段。
图6a为VHT PPDU中目标MAC帧结构图，其中该目标MAC帧结构采用AMPDU格式,因此该目标MAC帧结构包含多个MPDU，不同MPDU通过MPDUDelimiter来分隔,该目标MAC帧结构只有1个FCS。
该VHT PPDU包含用于指示目标MAC帧结构包含包扩展字段的指示信息，该指示信息包括触发帧的有效触发长度字段所指示的第七截至位置与AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第八截至位置，其中，所述第七截至位置与所述第八截至位置不同。其中，有效触发长度字段所指示的第七截至位置为逐个站点字段(Per STA/Group info)，第八截至位置为FCS。
接收站点STA比较所述VHT PPDU的MPDU Delimiter中的MPDU Length字段所指示的截至位置和触发帧的有效触发长度字段所指示的截至位置获知触发帧是否包含Padding字段。
可选的，如图5所示，为本发明实施例提供的又一种帧结构示意图，如图所示，该触发帧中没有有效触发长度(Effective Trigger Length)字段。替代的，固定发送Padding和FCS2字段的时间长度为接收端做出反应的时间，比如16us。这样，传送触发帧时，只需要一个信息位(包扩展信息位)指示是否有Padding和FCS2字段即可(比如传统legacy PPDU或者高吞吐HT PPDU中，就会指示存在Padding和FCS2字段；而在HE PPDU中且是AMPDU格式的情况下，就会指示不存在Padding和FCS2字段)。该指示位通常只需要1比特，可选的，该信息位可以位于Common Info字段，但不限于Common Info字段。
进一步地，该信息位也可以有多个bit，比如两个bit，那么就可以指示其后的Padding字段和FCS2字段的传输时间长度分为4种情况。以接收端做出反应的时间是16us为例，这4种情况具体可以是0*16us,1/3*16us,2/3*16us,1*16us的时间，其中，0即是没有Padding字段和FCS2字段。如果所述信息位是三个比特，就可以指示八个时间长度。所采用的比特数在此不作限定。
接收站点STA读取触发帧的包扩展信息位。如果包扩展信息位指示FCS1后没有包扩展字段，则STA获知包扩展信息位指示FCS1后没有包扩展字段；如果包扩展信息位指示FCS1后存在包扩展字段，则STA获知包扩展信息位指示FCS1后存在包扩展字段。
如果触发帧为图5a所示结构，并且该触发帧中没有有效触发长度(EffectiveTrigger Length)字段，并且该触发帧中只有1个FCS。替代的，固定发送Padding和FCS字段的时间长度为接收端做出反应的时间，比如16us。这样，传送触发帧时，只需要一个信息位(包扩展信息位)指示是否有Padding字段即可(比如传统legacy PPDU或者高吞吐HT PPDU中，就会指示存在Padding字段；而在HE PPDU中且是AMPDU格式的情况下，就会指示不存在Padding字段)。该指示位通常只需要1比特，可选的，该信息位可以位于Common Info字段，但不限于Common Info字段。
进一步地，该信息位也可以有多个bit，比如两个bit，那么就可以指示其后的Padding字段和FCS字段的传输时间长度分为4种情况。以接收端做出反应的时间是16us为例，这4种情况具体可以是0*16us,1/3*16us,2/3*16us,1*16us的时间，其中，0即是没有Padding字段和FCS字段。如果所述信息位是三个比特，就可以指示八个时间长度。所采用的比特数在此不作限定。
接收站点STA读取触发帧的包扩展信息位。如果包扩展信息位指示逐个站点触发信息字段(Per STA Info)后没有包扩展字段，则STA获知包扩展信息位指示逐个站点触发信息字段(Per STA Info)后没有包扩展字段；如果包扩展信息位指示逐个站点触发信息字段(Per STA Info)后存在包扩展字段，则STA获知包扩展信息位指示逐个站点触发信息字段(Per STA Info)后存在包扩展字段。
可选的，如图7所示，为本实施例提出的一种更为通用的携带触发帧又同时支持Padding的帧格式，命名为Padding Wrapper(补齐封装)。这种格式是用于包扩展(Packet Extension)的封装格式，可以用于任意帧的包扩展，尤其是在用Legacy PPDU携带时，需要说明的是，所述任意帧，都可以放置在CarriedFrame字段。
其中，A1是该帧的接收端地址，A2是该帧的发送端地址，Carried FrameControl后面Carried Frame字段所携带的帧的长度。
将某个帧放入Carried Frame的具体做法是：将该帧的RA放入A1，将该帧的TA放入A2，将该帧的Frame Control放入此封装格式的Carried Frame Control字段，将该帧的TA之后的部分全部放入到Carried Frame。即Carried FrameLength所指示的截至位置为该帧的FCS结束的位置。后面的Padding和FCS2就是本封装格式给接收端的用于接收端做出反应的时间，其具体长度也受到L-length或MPDU Length或者其他与PPDU长度相关的值的影响。例如，将触发帧放入该格式后，就会表现为如图8所示的帧结构。
需要说明的是，若触发帧只包含1个FCS，将图3所示的触发帧放入CarriedFrame得到图8a所示的帧结构。其中，具体做法是：将该帧的RA放入A1，将该帧的TA放入A2，将该帧的Frame Control放入此封装格式的Carried FrameControl字段，将该帧的TA之后FCS之前的部分全部放入到Carried Frame。即Carried Frame Length所指示的截至位置为该帧的逐个站点触发信息字段(PerSTA Info)结束的位置。后面的Padding和FCS就是本封装格式给接收端的用于接收端做出反应的时间，其具体长度也受到L-length或MPDU Length或者其他与PPDU长度相关的值的影响。
本实施例通过补齐封装格式实现的带有包扩展功能的触发帧指示字段多了一个Carried Frame Control字段，但这种格式可以适用于任意一种在物理层不支持包扩展的PPDU，比如Legacy PPDU，HT PPDU,VHT PPDU等。同时，该补齐封装格式除了可以携带触发帧，还可以携带其他帧，凡是需要包扩展功能的帧，都可以放入此补齐封装格式的Carried Frame字段。
此外，A1和A2可以都存在，也可以部分存在，比如只有A2没有A1。具体可以通过Frame Control中的部分信息位指示当前的帧中是否存在A1和A2。也可以直接规定此格式中只有A1或者只有A2或者同时有A1和A2。
接收站点STA接收用补齐封装格式携带的触发帧，并读取补齐封装格式中的Carried Frame Control字段获知所携带的帧为触发帧，进一步读取CarriedFrame Length字段获知所述触发帧的有效触发长度。
S201，所述接入点发送所述PPDU。
本发明实施例中，AP发送携带了触发帧的PPDU，可选的，若该PPDU为HE PPDU，则该HE PPDU可以是SU PPDU也可以是MU PPDU。如果所述HEPPDU是MU PPDU，则触发帧可以位于一个或者多个子信道上。
对于MU PPDU，作为接收端的STA在读取其HE-SIG-B时获知其中有子信道携带的帧为广播帧，如果判断这些子信道中并无该STA作为目的STA，则该STA可以读取广播帧。
无论所述HE PPDU是SU PPDU还是MU PPDU，STA都可以进一步通过读取该广播帧的帧控制字段(Frame Control)判断其是否为触发帧。
本发明实施例中，接入点生成目标类型的PPDU，该PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标MAC帧结构，其中，该目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据该目标类型和目标封装格式所确定，本实施例中通过PPDU的目标类型以及携带触发帧的目标MAC帧结构的目标封装格式确定目标MAC帧结构是否包含包扩展字段，从而适应各种版本类型的PPDU。
请参照图9，为本发明实施例提供的一种无线局域网中帧传输的装置的示意性框图，该装置例如为接入点，或者实现相关功能的专用电路或者芯片。该接入点1000包括处理器1010、存储器1020、基带电路1030、射频电路1040和天线1050。该帧传输的装置可以为图1中示出的AP。该AP与STA1、STA2以及STA3进行通信。
具体地，处理器1010控制接入点1000的操作。存储器1020可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1010提供指令和数据，处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件。存储器1020的一部分还可以包括非易失行随机存取存储器(NVRAM)。基带电路1030是用来合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码。射频电路1040用于将低频的基带信号调制到高频的载波信号，高频的载波信号通过天线1050发射。射频电路也用于将天线1050接收的高频信号解调成低频的载波信号。站点1000的各个组件通过总线1060耦合在一起，其中总线系统1060除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1060。需要说明的是，上述对于接入点结构的描述，可应用于后续的实施例。
基带电路1030，用于生成目标类型的物理层协议数据单元PPDU，所述PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标媒体接入控制MAC帧结构，其中，所述目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据所述目标类型和所述目标封装格式所确定；
射频电路1040，用于发送所述PPDU。
可选的，若所述目标类型为高效HE PPDU，所述目标封装格式为聚合AMPDU；
则所述目标MAC帧结构中不包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第一截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第二截至位置，其中，所述第一截至位置与所述第二截至位置相同。
可选的，所述包扩展字段包括Padding字段和FCS2字段中的至少一种；
若所述目标类型为HE PPDU，所述目标封装格式为MPDU；
则所述目标MAC帧结构中是否包含所述包扩展字段为根据所述HE PPDU类型、所述MPDU封装格式以及所述目标MAC帧结构的有效长度是否满足预设条件所确定，所述预设条件为所述目标MAC帧结构的有效长度所截至位置小于所述PPDU的长度所截至位置；
若所述目标MAC帧结构的有效长度满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
若所述目标MAC帧结构的有效长度不满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段。
基于上述实施方式，作为一种可选的实施方式，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第三截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第四截至位置，其中，所述第四截至位置与所述第三截至位置之间的字节差大于预设阈值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第五截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第六截至位置，其中，所述第六截至位置与所述第五截至位置之间的字节差小于或者等于预设阈值。
作为另一种可选的实施方式，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的属于预设范围内的长度值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的超过所述预设范围的长度值。
可选的，若所述目标类型为非常高吞吐VHT PPDU。所述目标封装格式为AMPDU；
则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第七截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第八截至位置，其中，所述第七截至位置与所述第八截至位置不同。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例终端中的电路可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本发明实施例的微控制器等部件,可以采用通用集成电路，如中央处理器(Central Processing Unit，CPU),或采用专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)来实现。

Claims (12)

1.一种无线局域网中帧传输的方法，其特征在于，包括：
接入点生成目标类型的物理层协议数据单元PPDU，所述PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标媒质访问控制MAC帧结构，其中，所述目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据所述目标类型和所述目标封装格式所确定；
所述接入点发送所述PPDU。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述目标类型为高效HEPPDU，所述目标封装格式为聚合媒质接入控制层协议数据单元AMPDU；
则所述目标MAC帧结构中不包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第一截至位置与所述AMPDU的定界符MPDU Delimiter所指示的第二截至位置，其中，所述第一截至位置与所述第二截至位置相同。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包扩展字段包括补齐Padding字段和第二个帧校验控制FCS2字段中的至少一种；
若所述目标类型为HE PPDU，所述目标封装格式为MPDU；
则所述目标MAC帧结构中是否包含所述包扩展字段为根据所述HE PPDU类型、所述MPDU封装格式以及所述目标MAC帧结构的有效长度是否满足预设条件所确定，所述预设条件为所述目标MAC帧结构的有效长度所截至位置小于所述PPDU的长度所截至位置；
若所述目标MAC帧结构的有效长度满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
若所述目标MAC帧结构的有效长度不满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第三截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第四截至位置，其中，所述第四截至位置与所述第三截至位置之间的字节差大于预设阈值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第五截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第六截至位置，其中，所述第六截至位置与所述第五截至位置之间的字节差小于或者等于预设阈值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的属于预设范围内的长度值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的超过所述预设范围的长度值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述目标类型为非常高吞吐VHT PPDU，所述目标封装格式为AMPDU；
则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第七截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第八截至位置，其中，所述第七截至位置与所述第八截至位置不同。
7.一种无线局域网中帧传输的装置，其特征在于，包括：
基带电路，用于生成目标类型的物理层协议数据单元PPDU，所述PPDU包括采用目标封装格式生成的携带触发帧的目标媒体接入控制MAC帧结构，其中，所述目标MAC帧结构中是否包含包扩展字段为根据所述目标类型和所述目标封装格式所确定；
射频电路，用于发送所述PPDU。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，若所述目标类型为高效HEPPDU，所述目标封装格式为聚合媒质接入控制层协议数据单元AMPDU；
则所述目标MAC帧结构中不包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第一截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第二截至位置，其中，所述第一截至位置与所述第二截至位置相同。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述包扩展字段包括Padding字段和FCS2字段中的至少一种；
若所述目标类型为HE PPDU，所述目标封装格式为MPDU；
则所述目标MAC帧结构中是否包含所述包扩展字段为根据所述HE PPDU类型、所述MPDU封装格式以及所述目标MAC帧结构的有效长度是否满足预设条件所确定，所述预设条件为所述目标MAC帧结构的有效长度所截至位置小于所述PPDU的长度所截至位置；
若所述目标MAC帧结构的有效长度满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
若所述目标MAC帧结构的有效长度不满足所述预设条件，则所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第三截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第四截至位置，其中，所述第四截至位置与所述第三截至位置之间的字节差大于预设阈值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段所指示的第五截至位置与所述PPDU的长度字段所指示的第六截至位置，其中，所述第六截至位置与所述第五截至位置之间的字节差小于或者等于预设阈值。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，若所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的属于预设范围内的长度值；
若所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段，所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构不包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效长度字段中所封装的超过所述预设范围的长度值。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，若所述目标类型为非常高吞吐VHT PPDU，所述目标封装格式为AMPDU；
则所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段；
所述PPDU包含用于指示所述目标MAC帧结构包含所述包扩展字段的指示信息，所述指示信息包括所述触发帧的有效触发长度字段所指示的第七截至位置与所述AMPDU的MPDU Delimiter所指示的第八截至位置，其中，所述第七截至位置与所述第八截至位置不同。
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