CN100344121C - 一种提高无线局域网***网络传输效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高无线局域网***网络传输效率的方法，该方法包括：a)根据发送端、接收端所支持的协议和当前的实际组网环境确定进行复用/解复用的协议处理层；b)发送端确定当前要复用的包，将所有要复用包的公共复用信息以及每个复用包的私有信息依次顺序填入步骤a所确定的协议处理层对应的协议帧的数据字段中，形成包复用数据帧发送至接收端。该方法在不改动802.11协议的基础上，能够大大提高尺寸较小的语音或语音/数据包在802.11系列无线局域网***中的网络传输效率，从而提高无线局域网中网络带宽的利用率。

Description

一种提高无线局域网***网络传输效率的方法

技术领域

本发明涉及无线局域网(WLAN)的传输技术，特别是指一种在802.11系列的WLAN***中提高网络传输效率的方法。

背景技术

无线局域网是指以无线电波、激光、红外线等无线媒介来代替有线局域网中的部分或全部传输媒介而构成的网络。它不仅可以作为有线数据通信的补充和延伸，而且还可以与有线网络环境互为备份。

802.11协议、蓝牙标准和家庭射频(HomeRF)工业标准是无线局域网所有标准中最主要的，它们各有优劣，适合不同的应用领域，有的适合于办公环境，有的适合于个人应用，有的则一直被家庭用户所推崇，本申请主要是针对802.11系列的无线局域网。

802.11协议是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，电气和电子工程师协会(IEEE)随后又相继推出了802.11b和802.11a标准，2001年11月，802.11g标准业已面世。从实际应用来讲，802.11b已成为WLAN的主流标准，被多数厂商所采用。

IEEE 802.11拓扑结构由许多组件构成，它们相互作用提供一个无线局域网，802.11标准支持下列两种拓扑结构：

一种是独立基本服务集标识(IBSS)，如图1所示，IBSS网络100是一个独立的基本服务集(BSS)，没有中枢链路基础结构，至少包括两个站点：A站和B站，图中虚线表示单一小区的传播边界。由于它不需要太多规划就能被快速建立，所以这类网络常常被称为特别网络(ad hoc network)，特别网络能基本满足控制一个较小区域，如一个房间的用户需要。

另一种是扩展服务集，为满足跨越IBSS范围限制的需求，可采用扩展服务集(ESS)局域网(LAN)，一个WLAN包括多个小区(Cell)。图2所示为ESS网络的一种实际应用结构，该WLAN包括两个小区，即：BSS1覆盖的范围和BSS2覆盖的范围，BSS1和BSS2分别通过接入点AP1和AP2与一个分布式***相互连接，该分布式***可以是以太网。该ESS网络的配置能够满足大小任意、复杂度高的大范围覆盖网络的需要。

在实际应用中，无线局域网存在以下的几种组网方式：

1)AP和终端之间直接相连。

如图3所示，每个移动终端分别以无线方式与AP相连，该网络结构是目前应用最普遍的WLAN组网图，每个AP组成相应的小区覆盖区域，满足身份验证的移动终端可在这些覆盖区内通过802.11系列协议接入网络，有的网络还能提供不同AP之间的漫游，移动终端之间也可以自己传送数据。

2)无线局域网中AP以桥接方式连接。

为满足两个AP间通过无线接口直接传输数据，可用AP进行桥接。该配置能够满足有线局域网或无线局域网之间利用AP进行传输的需要，具体连接方式如图4-1、图4-2所示。在桥接方式中，AP之间可以有一跳到多跳。图4-1中所示为AP之间有一跳的情况，但AP可以和一个或多个AP组合成桥接网络，图中为两个，一般称为点对多点网桥。图4-2所示为有多跳的情况，一般称为点对点网桥。

IEEE 802.11系列无线局域网定义了两层协议栈，包括：介质访问控制(MAC)层和物理(PHY)层，其中物理层又分为调频PHY、直接序列PHY、红外线PHY三类，如表一所示。MAC层的功能是在上层的支持下为PHY层提供访问控制能力，例如：寻找方式、访问协调、帧校验序列的生成和检查以及提供数据验证和保密等等。

MAC
			调频PHY	直接序列PHY	红外线PHY

             表一

表二所示为MAC帧格式的组成结构以及每个字段所占字节(octets)数，主要包括帧控制字段(Frame Control)、地址字段(Address)、净荷(Frame Body)和帧校验序列(FCS)。

2字节	2字节	6字节	6字节	6字节	2字节	6字节	0～2312字节	4字节
									FrameControl	Duration/ID	Address1	Address2	Address3	SequenceControl	Address4	FrameBody	FCS

                                             表二

其中，Frame Control字段用于定义当前帧的类型；Address字段又包括四部分Address1～Address4，所有地址的类型取决于发送帧的类型，地址类型可以是基本服务组标识(BSSID)、源地址、目标地址、发送站地址和接收站地址；FrameBody字段用于传输所发送的信息，该字段的有效长度可变，所包含的信息取决于发送帧类型，2312字节是加密后的最大总长度，不加密的情况下该字段最大长度为2304字节。

MAC帧根据Frame Control字段的不同，分为三大类：管理帧、控制帧和数据帧，每大类又可分为多个具体的帧类型，例如：管理帧可包括连接请求帧、连接响应帧、信标帧、分离帧、认证帧等等。AP和终端之间通过管理帧和控制帧来完成协商连接和数据发送等操作。

在目前的总线型局域网中，MAC层使用标准协议CSMA/CD，即载波侦听多点接入/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)，但由于在无线局域网中不易检测信道是否存在冲突，因此，802.11系列局域网中采用新的协议CSMA/CA，即载波侦听多点接入/避免冲撞(Carrier Sense MultipleAccess with collision Avoidance)，该协议一方面完成载波侦听，即查看介质是否空闲；另一方面实现避免冲撞，即通过随机的时间等待，使信号冲突发生的概率减到最小，当介质被侦听到空闲时优先发送。不仅如此，为了***更加稳固，802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA，一旦遭受其他噪声干扰或是侦听失败时，信号冲突就有可能发生，而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。

通过上述技术，在一个单独的802.11系列无线局域网中实现一对WLAN设备之间的正常数据传输是完全可行的，但在WLAN设备间主要传送较小语音或语音/数据包的情况下，比如：传送几百甚至几十字节的语音或语音/数据包，则802.11系列无线局域网存在以下的缺陷，以IP语音为例：

目前在IP网络中传送的IP语音包有以下几种格式：G.711、G.723、G.729，对应的编码速率分别为64K、8K和4K。在10ms每帧的情况下，即每秒钟产生100个语音包的情况下，对应的VOIP语音包的长度大约为90bytes/20bytes/15bytes，其中包括压缩的头开销。由于802.11系列网络采用CSMA/CA协议，包数量的增多会加大碰撞的次数以及等待确认消息的总时间，进而会降低实际的带宽。

以802.11b为例，实验表明，在90bytes/10ms每帧的情况下，实际网络带宽不到1.5Mbps。由于AP处理包的数量有限，包的长度越小，同样数量的包理论上相对带宽也越小。同时，AP自身的处理能力也存在瓶颈，所以在包长度较小的情况下，会大大降低802.11系列网络的带宽利用率。当然，过长的语音/数据包也存在一定的缺点：在信号质量不好时，会增加重传的时间开销。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种提高无线局域网***网络传输效率的方法，使其能够在不改动802.11协议的基础上，大大提高尺寸较小的语音或语音/数据包在802.11系列无线局域网***中的网络传输效率，从而提高无线局域网中网络带宽的利用率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种提高无线局域网***网络传输效率的方法，该方法包括：

a.对支持以太网协议的发送端和接收端，在802.3协议中确定进行复用/解复用的协议处理层；

b.发送端确定当前要复用的包，将所有要复用包的公共复用信息以及每个复用包的私有信息依次顺序填入步骤a所确定的协议处理层对应的协议帧的数据字段中，形成包复用数据帧发送至接收端。

步骤a中所述协议处理层可以为802.3协议的以太网层或802.3协议的网际协议IP层。

所述步骤a确定在以太网层进行包复用时，步骤b中所述形成包复用数据帧的过程进一步包括：

b21.发送端根据每个要复用包的信息判断当前复用是否为相同包复用，如果是，则进入步骤b22，否则进入步骤b23；

b22.保留802.3协议以太网帧包头中的目的地址域、源地址域和长度域，并在包头的长度域中填入当前复用帧的总长度，在该长度域后的域中依次填入当前总复用包数、指示所有复用包长度相同的类型、包长度以及优先级，并在紧邻优先级后的域中顺序填入每个复用包的实际传输内容，结束填写流程；

b23.根据每个要复用包的信息确定每个包的复用部分，在以太网802.3协议帧包头的长度域中填入当前复用帧的总长度，在该长度域后的域中依次填入当前总复用包数、指示所有复用包长度不同的类型以及优先级，并在紧邻优先级后的域中顺序填入每个包所确定的复用部分。

其中，步骤b21和步骤b23中所述每个要复用包的信息为每个要复用包的长度、或类型、或源地址、或三者的组合。步骤b23中所述每个包的复用部分为802.2链路层相关协议和复用包数据；或802.2链路层相关协议、复用包数据及其校验；或复用包长度、802.2链路层相关协议和复用包数据，或复用包长度、802.2链路层相关协议、复用包数据及其校验；或复用包源地址、802.2链路层相关协议和复用包数据，或复用包源地址、802.2链路层相关协议、复用包数据及其校验；或复用包源地址、复用包长度、802.2链路层相关协议和该复用包数据，或复用包源地址、复用包长度、802.2链路层相关协议、该复用包数据及其校验。

上述方法进一步包括：发送端在发送复用数据帧之前，先向接收端发送一个表示启动复用/解复用的控制信息；在发送完所有复用数据帧之后，发送端再向接收端发送一个表示停止发送复用/解复用的控制信息。其中所述的控制信息为含有启动或停止复用/解复用信息的MAC层控制帧，或为含有启动或停止复用/解复用信息的协议控制信令。如此，该方法可进一步包括：预先在802.11MAC层控制帧中帧控制字段(Frame Control)的子类型域设置表示启动复用/解复用或停止复用/解复用的信息。

上述方案中，所述每个复用数据帧所复用包的总数不大于32。所述每个要复用包的长度不大于500字节，较佳地每个要复用包的长度最大为256字节。

该方法还进一步包括：预先设定每个包复用数据帧所包含的复用包的个数；那么，步骤b进一步包括：判断当前所确定的要复用包个数是否等于预先设定的每个包复用数据帧所包含的复用包个数，如果是，则将当前所确定的所有要复用包进行复用，生成一个包复用数据帧；否则，继续判断。或是，预先设定生成每个包复用数据帧的时间周期；那么，步骤b进一步包括：判断是否到达预先设定的时间周期，如果是，则将该时间段内所有确定要复用的包进行复用，生成一个包复用数据帧；否则，继续判断。

因此，本发明所提供的提高无线局域网***网络传输效率的方法，具有以下的优点和特点：

1)在802.11系列的无线局域网***中，当进行小语音或语音/数据包传送时，本发明在不改动802.11系列协议且满足***性能要求的基础上，能够对与传输相关协议层中目的地址和源地址相同的较小语音或语音/数据包，在本协议层或本协议层之上的协议层进行复用/解复用处理，复用成尺寸合适的大包，如此可大大提高802.11系列网络的利用效率并优化每对WLAN设备间的传送效率，从而有效提高用户数量，大大降低单位用户成本。

2)本发明可根据需要或实际运行环境的不同选择不同方式来完成复用/解复用，比如：对现有的无线局域网接入点(AP)设备或新开发的支持802.11协议的设备，可直接在802.11协议的MAC层对数据包净荷进行复用/解复用；对不支持802.11协议的一些网络设备，诸如：集成/综合接入设备(IAD)、以太网交换机、路由器和VOIP设备，则可在802.3等网络传输协议的MAC层上实现复用/解复用，操作更灵活、方便，更适合在不同的组网环境中应用。

3)本发明可通过网关命令级一些高层控制帧或控制信令，来实现两个支持复用/解复用设备间是否启动或停止复用/解复用的协商，并可利用该控制帧或控制信令来协商复用参数等，处理方式更灵活多样。

附图说明

图1为IBSS网络结构示意图；

图2为ESS网络的一种实际应用结构示意图；

图3为无线局域网中接入点和终端之间连接的一种网络拓扑示意图；

图4-1为无线局域网中桥接方式连接的一种网络拓扑示意图；

图4-2为无线局域网中桥接方式连接的另一种网络拓扑示意图；

图5为本发明方法实现的流程示意图；

图6为本发明中一实施例的组网结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作详细的说明。

本发明的核心思想就是：当一对WLAN设备之间传送尺寸小的语音或语音/数据包时，在不改动WLAN协议且满足时延等***指标要求的基础上，对所传输的小语音包或语音/数据包进行复用/解复用，从而有效提高传输效率。具体地说就是，在数据包进行802.11系列协议处理之前进行复用/解复用，可以是在802.11协议的MAC层上对净荷进行复用/解复用；也可以是在802.3协议的MAC层上进行复用/解复用；还可以是在其它协议层之上进行复用/解复用。在本发明中，所述尺寸小的语音或语音/数据包一般是指每个包的字节数不大于500。

至于在哪个协议层上进行复用/解复用更为合适，主要是根据实际的应用环境而定。对于一些已有的无线局域网设备以及新开发的支持802.11协议的设备，比较适合采用在802.11协议的MAC层上对净荷进行复用/解复用的方法，即：在MAC层数据帧中形成包复用数据帧；但对于一些已有的网络设备，其不能支持802.11协议且升级上存在一定的难度，此种情况下，就适合选择在802.3协议的MAC层上进行复用/解复用，即：在以太网帧中形成包复用数据帧，或是在其它协议层上进行复用/解复用。由于现在的组网形式多种多样、纷繁复杂，如果当前的某对网络设备同时支持多种协议，或是该网络由支持不同协议的多对网络设备构成，则可根据实际情况和降低复杂度的原则，任选合适的复用/解复用方式。

因此，参见图5所示，本发明的实现过程主要包括以下两个步骤：

步骤501：首先，要根据发送端、接收端所支持的协议和当前的实际组网环境选定在哪一层，或者说在哪个处理阶段对包进行复用/解复用，如此就可以确定所采用的协议以及所用的数据帧格式；

步骤501～504：之后，当要进行复用/解复用时，发送端确定当前要复用的包，将所有要复用包的公共复用信息以及每个复用包的私有信息依次顺序填入所选定协议帧的数据字段中，形成复用数据帧发送至接收端。比如：如果确定在以太网与802.11协议处理之间进行复用，则采用802.11协议MAC层的数据帧格式，将复用信息及内容填入该数据帧的净荷字段中；如果确定在以太网层进行复用，则采用802.3协议的以太网帧格式，将复用信息及内容填入该数据帧的数据字段中。这里的公共复用信息是指该包复用数据帧中所有复用包相同的信息，私有信息是指该包复用数据帧中每个复用包互不相同的信息。

以下分别以在802.11协议MAC层上对数据净荷进行复用/解复用和在802.3协议MAC层上进行复用/解复用为例，来进一步说明本发明的具体实现过程。

实施例一：选定802.11协议，直接对数据净荷进行复用/解复用。

在802.11系列的WLAN网络中，如果需要在一对WLAN设备之间传送若干小语音或语音/数据包，则可在发送端将这些小语音或语音/数据包进行复用/解复用，形成包复用数据帧传送到接收端。不过，本实施例中发送端到接收端的数据包传输只是对复用包的透明传输，也就是说：对于发送端，只是将数据包进行复用而不给出当前数据帧为包复用数据帧的指示；对于接收端，只是正常接收数据帧而不作任何的判断与处理。

在本实施例中，发送端先要确定将哪些数据包进行复用，确定好后在数据进行802.11协议处理之前进行复用，复用后的数据帧作为802.11MAC帧的净荷，形成包复用数据帧发送至接收端，接收端负责接收该数据帧进行后续处理。具体的包复用过程包括以下步骤：

1)发送端根据确定好要进行复用的每个数据包的长度，判断此复用为相同长度的包复用还是不同长度的包复用，如果要复用在一起的每个包的长度均相等，则为相同长度的包复用，进入步骤2)继续处理；如果要复用在一起的每个包的长度不完全相同，则为不同长度的包复用，进入步骤3)继续处理。

2)对于相同长度的包复用，要将复用包的相关信息以及每个包的实际传输内容顺序填入MAC层数据帧的Frame Body字段，其格式如表三所示，增加两个字节的净荷头，用于填写复用包的相关信息，包括：复用包数(Count)、指示每个包长度相同的标识(Flag)、每个包的长度(Length)以及复用的优先级(QoS)。

5bits	1bit	loctet	2bits	0～2302octets
					Count	Flag	Length	QoS	Multi-Frame Body

|——————→ 2字节净荷头 ←——————|

                           表三

表三中，Count表示该包复用数据帧中一共复用了多少个小包，本实施例中最多可有32个；Flag为0时表示该帧复用的所有子帧都是同样大小、同样长度的子帧；Length为每个子帧的长度，考虑到大于256字节的帧复用的需求较小，本实施例中长度最大为256字节；QoS占用两比特位表示四种情况，对应于不同的QoS等级，其中有一种预留，该QoS的具体描述如表四所示。

00	复用包的类型一致，长度一致。都是语音包。优先级最高
		01	Reserver。预留
10	复用包的类型不一致。优先级高
		11	复用包的类型一致，都是数据包。优先级低

表四

表三中的Multi-Frame Body即用来顺序放置所有复用子帧的实际传输内容，每个子帧的长度在Length中已规定，这里的2302 Octets就是802.11协议中MAC数据帧的最大净荷长度2304 Octets减去两个字节的复用信息。

在相同长度包复用中，每个包的类型也可以不同，此种情况下，每个复用包填入Multi-Frame Body的内容格式如表五所示，在实际传输内容前增加一个字节，其中Type是指当前复用子帧为语音包还是语音/数据包，占两比特位，其余位保留。

←—————————————     0-2303个字节     —————————————→

B0   B1	B2    B7		B0  B1	B2    B7
							Type	Reserver	SubFrame Body	Type	Reserver	SubFrame Body

表五

3)对于不同类型或不同长度包的包复用，也要将复用包的相关信息以及每个包的实际传输内容顺序填入MAC层数据帧的Frame Body字段，只是FrameBody字段的组成格式与步骤2)不同，该格式如表六所示，增加一个字节的净荷头，用于填写复用包的相关公共信息，包括：复用包数(Count)、指示每个包长度不同的标识(Flag)以及复用的优先级(QoS)；同时在每个子帧前增加一个字节长度域(Length)，其格式如表七所示。

5bits

1bit

2bits

0-2303 Octets

Count

Flag

QoS

Multi-Frame Body

|————→ 1字节净荷头 ←————|

                     表六

同样，表五中的Count表示该包复用数据帧中一共复用了多少个小包，本实施例中最多可有32个；Flag为1表示该帧复用的所有子帧的长度不完全相同；QoS占用两比特位表示四种情况，对应于不同的QoS等级，其中有一种预留，该QoS的具体描述仍如表四所示。

表五中的Multi-Frame Body用来顺序放置所有复用子帧的实际传输内容及其长度、类型信息，每个子帧的长度和类型在该子帧实际传输内容的前两个字节中给出，其格式如表七所示，表七中的Length为每个子帧的长度，考虑到大于256字节的帧复用的需求较小，本实施例中该长度最大为256字节，Type是指当前复用子帧为语音包还是语音/数据包。这里的2303 Octets是802.11协议中MAC数据帧最大净荷长度2304Octets减去一个字节的公共复用信息。←———————————————————————— 0-2303个字节 —————————————————————————→

B0  B10	B11 B12	B13 B15		B0 B10	B11 B12	B13 B15
									Length	Type	Reserver	SubFrame Body	Length	Type	Reserver	SubFrame Body	……

                                           表七

当然，对于不同长度而类型相同的包复用情况，可以采用表八所示的格式在Multi-Frame Body中填写每个复用包的信息，也可以不增加Type域。

实施例二：选定802.3协议，在以太网协议上进行数据包复用/解复用。

由于在与WLAN基站和终端设备相连的网络设备中，可能会有计算机、以太网交换机、VOIP设备、集成/综合接入设备(IAD)、路由器等设备，这些设备支持以太网接口和协议。那么，在支持以太网的情况下，可在这些设备中直接进行复用/解复用处理；也可单独做一个复用/解复用的装置，连接在这些设备和WLAN的基站和终端设备之间，进行复用/解复用处理，此时的复用/解复用处理是基于802.3的MAC协议实现的。这里所述的复用/解复用处理就是：对发送到相同目的地址的小以太网帧进行复用，复用成一个大包后再进入WLAN基站和终端设备，到WLAN空中接口的另一侧后进行解复用，通信双方所采用的流程是一样的，本实施例中小以太网帧是指该帧长度不大于500字节。

以图6所示的组网结构为例，图中的无线服务质量(QoS)加速器602为单独设置的复用/解复用设备，IAD 604和VOIP设备603通过以太网协议与无线QoS加速器602相连，以太网的语音/数据帧经过无线QoS加速器602被复用后送至WLAN AP 601，再通过空中接口发射到对端。当然，该复用/解复用也可以选择在IAD 604和VOIP设备603内进行。

通常，在以太网中传输的以太数据帧结构如表八所示，其中的目的地址、源地址和长度由802.3的MAC协议规定。

6octets	6octets	2octets	8octets	28-1492octets	4octets
						目的地址	源地址	长度	802.2 LLC&SNAP	data	CRC

                                       表八

在本实施例中，发送端先要确定将哪些数据包进行复用，然后将复用后的数据帧作为802.3MAC帧的数据(data)，形成复用的以太网帧发送至接收端，接收端负责接收该数据帧进行后续处理。具体的复用过程包括以下步骤：

1)发送端根据确定好要进行复用的每个数据包的长度，判断此复用为相同包复用还是不同包复用，如果要复用在一起的地址相同的每个包的长度均相等且类型也完全相同，则为相同包复用，进入步骤2)继续处理；如果要复用在一起的每个包的长度不完全相同或是包的类型不完全相同，则为不同包复用，进入步骤3)继续处理。

2)对于相同包复用，以太网帧不去包头直接复用，此处所说的包头就是指目的地址、源地址和长度；在该包头之后，增加一个两字节的复用头，包括：复用包总数(Count)、指示所有复用包长度相同的类型(Type)、每个复用包长度(Length1)以及优先级(QoS)；在复用头之后，就是顺序排列的所有复用包，其帧格式如表九所示。

14octets	5bits	1bit	loctet	2bits	8octets	28-1496octets	8octets	28-1496octets	..	4octets
											802.3MAC	Count	Type	Length1	QoS	802.2LLC&SNAP	data&crc	802.2LLC&SNAP	data&crc	..	CRC

                                           表九

表九中，802.3MAC域包括源地址、目的地址和长度，此处的源地址和目的地址是所有复用子帧的共同值，长度是该复用帧的总长度。Count表示该数据帧中一共复用了多少个小包，本实施例中最多可有32个。Type为零表示该帧复用的所有子帧都是同样大小、同样长度、同样类型的子帧。Length1表示每个子帧的长度。QoS占用两比特位表示四种情况，对应于不同的QoS等级，其中有一种预留，该QoS的具体描述如表十所示。CRC为校验和。

00	复用包的类型一致，长度一致。都是语音包。优先级最高
		01	Reserver。预留
10	复用包的类型不一致。优先级高
		11	复用包的类型一致，都是数据包。优先级低

                         表十

表九中的802.2 LLC&SNAP和data&crc两部分为复用部分，每对802.2LLC&SNAP和data&crc对应一个子帧。其中，802.2 LLC&SNAP代表802.2的链路层相关协议；data&crc为该子帧的数据和校验，此处也可以不加校验，不加校验时长度为28-1492octets。实际应用中，需要复用的子帧的长度不大于500octets。

3)对于不同类型或不同长度包或不同源地址的包复用，本实施例增加一个字节的复用头，该复用头只包括：复用包总数(Count)、指示所有复用包长度不同的类型(Type)以及优先级(QoS)，复用头之后，就是顺序排列的所有复用包信息。

对于每个复用包，根据复用包的不同所对应的复用部分也不同，比如：当目的地址、源地址都相同而长度不同时，则以太网帧也不去包头直接复用，每个子帧复用时保留自己两个字节的MAC长度域，而复用头中不包含长度域，每个子帧的复用部分为长度、802.2 LLC&SNAP和data&crc三部分，其帧格式如表十一所示，此时，表十一所示帧格式中各个域的定义与表九、表十中各个域的定义基本相同，只有每个子帧的长度域不同。

14octets	5bits	1bit	2bits	2octets	8octets	28-1496octets	2octets	8octets	28-1496octets	..	4octets
												802.3MAC	Count	Type	QoS	长度	802.2LLC&SNAP	data&crc	长度	802.2LLC&SNAP	data&crc	..	CRC

                                              表十一

当只有目的地址相同时，以太网帧的包头中只包含目的地址和长度两部分，而源地址域属于复用部分，也就是说，每个子帧的复用部分要包括源地址、长度、802.2 LLC&SNAP和data&crc四部分。此时，该帧中各个域的定义也与表九、表十中各个域的定义相同。

当目的地址和长度都相同时，以太网帧的包头包含目的地址和长度两部分，源地址域属于复用部分；而复用头包括复用包总数(Count)、指示所有复用包长度相同的类型(Type)、每个复用包长度(Length1)以及优先级(QoS)四部分；每个子帧的复用部分包括源地址、802.2 LLC&SNAP和data&crc三部分。此时，该帧中各个域的定义也与表九、表十中各个域的定义相同。

在上述各种情况中，data&crc域中也可以不加校验，不加校验时长度为28-1492octets。

本发明也可以通过预先定义高层控制帧或控制信令的方式，在进行复用/解复用的两个网络设备之间协商：是否启动复用/解复用或者是否停止复用/解复用，同时，还可以利用所定义的控制帧或控制信令传递所需的复用/解复用参数等信息。比如：在实施例一中，可以通过预先定义MAC层控制帧的子类型，来增加表示启动复用/解复用的控制帧和表示停止复用/解复用的控制帧，在发送包复用数据帧之前，先发一个表示启动复用/解复用的控制帧给接收端；当结束包复用数据帧发送之后，再发一个表示停止复用/解复用的控制帧给接收端。

对于复用的控制，可以预先设定每次复用包的个数，当前所确定的要复用包的个数到达预先设定的固定个数时，就对这些所确定的要复用包进行复用，生成一个包复用数据帧；或者预先设定一个时间段，每次将该时间段内收到的所有要复用的包进行复用，生成一个包复用数据帧；也可以将两者结合使用。

实验表明，在802.11b的基础上，采用本发明的复用/解复用机制后，一对WLAN设备之间处理小包，即不大于500bytes包的性能提高了2～5倍。

在实际应用中，上述方法也可以适用于对尺寸较大的包的复用，即：每个复用包的字节数不一定小于500，总之以上所述仅为本发明的几个较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种提高无线局域网***网络传输效率的方法，其特征在于该方法包括：

a.对支持以太网协议的发送端和接收端，在802.3协议中确定进行复用/解复用的协议处理层；

b.发送端确定当前要复用的包，将所有要复用包的公共复用信息以及每个复用包的私有信息依次顺序填入步骤a所确定的协议处理层对应的协议帧的数据字段中，形成包复用数据帧发送至接收端。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中所述协议处理层为802.3协议的以太网层或802.3协议的网际协议IP层。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a确定在以太网层进行包复用时，步骤b中所述形成包复用数据帧的过程进一步包括：

b21.发送端根据每个要复用包的信息判断当前复用是否为相同包复用，如果是，则进入步骤b22，否则进入步骤b23；

b22.保留802.3协议以太网帧包头中的目的地址域、源地址域和长度域，并在包头的长度域中填入当前复用帧的总长度，在该长度域后的域中依次填入当前总复用包数、指示所有复用包长度相同的类型、包长度以及优先级，并在紧邻优先级后的域中顺序填入每个复用包的实际传输内容，结束填写流程；

b23.根据每个要复用包的信息确定每个包的复用部分，在以太网802.3协议帧包头的长度域中填入当前复用帧的总长度，在该长度域后的域中依次填入当前总复用包数、指示所有复用包长度不同的类型以及优先级，并在紧邻优先级后的域中顺序填入每个包所确定的复用部分。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤b21和步骤b23中所述每个要复用包的信息为每个要复用包的长度、或类型、或源地址、或三者的组合。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤b23中所述每个包的复用部分为802.2链路层相关协议和复用包数据；或802.2链路层相关协议、复用包数据及其校验；或复用包长度、802.2链路层相关协议和复用包数据，或复用包长度、802.2链路层相关协议、复用包数据及其校验；或复用包源地址、802.2链路层相关协议和复用包数据，或复用包源地址、802.2链路层相关协议、复用包数据及其校验；或复用包源地址、复用包长度、802.2链路层相关协议和该复用包数据，或复用包源地址、复用包长度、802.2链路层相关协议、该复用包数据及其校验。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括：发送端在发送复用数据帧之前，先向接收端发送一个表示启动复用/解复用的控制信息；在发送完所有复用数据帧之后，发送端再向接收端发送一个表示停止发送复用/解复用的控制信息。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的控制信息为含有启动或停止复用/解复用信息的MAC层控制帧，或为含有启动或停止复用/解复用信息的协议控制信令。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于该方法进一步包括：预先在802.11 MAC层控制帧中帧控制字段的子类型域设置表示启动复用/解复用或停止复用/解复用的信息。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述每个要复用包的长度不大于500字节。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述每个要复用包的长度最大为256字节。

11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括：预先设定每个包复用数据帧所包含的复用包的个数；

步骤b进一步包括：判断当前所确定的要复用包个数是否等于预先设定的每个包复用数据帧所包含的复用包个数，如果是，则将当前所确定的所有要复用包进行复用，生成一个包复用数据帧；否则，继续判断。

12、根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括：预先设定生成每个包复用数据帧的时间周期；

步骤b进一步包括：判断是否到达预先设定的时间周期，如果是，则将该时间段内所有确定要复用的包进行复用，生成一个包复用数据帧；否则，继续判断。

Images