[发明专利]一种管理802.11n聚合发送窗口的方法

说明书

技术领域

本发明属于无线局域网领域，适用于采用802.11n聚合协议的产品。诸如USB、SDIO等单一slave接口的无线网卡芯片，存储buf放在芯片的内部，本发明可以与其中的buf管理模块很好的配合。采用本发明提出的802.11n聚合发送窗口管理方法，可以减少处理用的时间，实现802.11n的聚合发送协议，保证芯片的吞吐率以及低功耗。

背景技术

802.11n无线协议不同于以前的802.11协议，支持聚合协议。聚合帧就是通过在各个单帧之间插入不同数目的delimiter，从而形成一个长帧。具体格式见附图1。发送过程中，会维护一个发送窗口，此窗口会记录这个聚合帧是由那些SN(sequence number)不同的子帧组成的。发送出去的帧，正常情况下，会在sifs(16us)之后收到一个响应帧BA(block ack)。帧序列交互见附图3。当此响应帧处理完毕后，当处于一个txop周期内，可以采用此帧间隔继续发送，其目的就是增大空中信道的利用率，提高芯片的吞吐率。

在sifs间隔下，收到对方的响应帧到发送下一帧的时间里，由于基带解调的延迟，留给后面的时间远远小于16us，大约为4～6us。在这段时间里，需要完成buf释放用的简化向量的生成、buf的释放操作、buf的重新聚合操作。这三个操作是串行的。每一个环节处理时间的缩短，都会为后续操作的处理提供便利。

在需要等待对方的响应时，会在sifs之后收到对方的响应帧BA。BA帧的格式见附图2。通过解析BA information字段，可以得到对方站点对于发送帧的接收情况。block ack startingsequence control字段简记为SSN，指示接收窗口的起始序列号；block ack bitmap为64bit位图，指示从SSN开始后续帧是否已经成功接收。Bit 1代表成功接收，反之需要发送方重传此帧。

BA中解析得到的窗口与发送维护的窗口并不总是重合的。发送的SSN与接收的SSN往往不一致，因此有必要对这两个窗口进行对齐。

发明内容

本发明提出了一种管理802.11n聚合发送窗口的电路结构。当buf管理模块完成一次聚合操作后，提交给MAC协议处理单元进行聚合帧的发送。在发送过程中，会形成一个发送窗口，此发送窗口会记录此聚合帧的起始SN，以及后续SN的发送情况。形成的聚合帧有以下约束条件，子帧的SN是递增不连续的，子帧的最大SN与最小SN之差不大于63，子帧的个数取决于buf管理模块维护的buf数目。如果要按照SN进行存储，就需要一个64bit的位图，用来指示后续帧的发送情况。这样的话，会造成后续生成简化向量的时间过长，影响芯片的吞吐率。根据聚合帧的个数有限的条件，可以设计一种适合硬件实现的低延迟方案。当发送第一帧时，存储此帧的SN；当发送第二帧时，存储此帧SN与第一帧SN之差；当发送第三帧时，存储此帧SN与第一帧SN之差；后续依次类推。最大情况下，需要存储的向量的个数就是buf个数。

当发送完聚合帧后，会收到对方的响应帧BA。通过解析BA，可以得到对方接收此聚合帧的有关信息，指示那些帧已经收到，那些帧没有收到。由此形成一个接收窗口，包括接收帧的起始序列号，64bit的接收位图。发送窗口与接收窗口的SSN往往是不重合的，需要完成对齐操作。以发送窗口的SSN为基准，接收窗口与之对齐，同时64bit的位图进行相应的移位操作。

当两个窗口对齐之后，释放buf用的简化向量就可以产生了。利用发送窗口维护的SN之差，直接查找接收窗口移位后的64bit位图，就能够在同一时刻得到简化向量中各个bit的值。在电路上，一个时钟周期就完成了。具体的电路结构见附图4。这种结构，简化了电路实现，节省了电路工作时间，利于低功耗芯片的设计。

附图说明

图1 A-MPDU结构图

图2 BA帧格式

图3 802.11帧序列交互图

图4 聚合发送窗口电路结构图

具体实施方式