CN106612156A - 数据帧无线传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据帧无线传输方法及装置，属于通信技术领域。所述方法包括：发送终端获取与接收终端之间的信道的质量；根据获取的信道的质量，确定聚合帧长；根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；聚合的数据帧的帧长小于或等于确定的聚合帧长；向接收终端发送聚合的数据帧。所述装置包括：获取模块、确定模块、聚合模块和发送模块。本发明能够保证在信道的质量实时变化的情况下，能够动态变化聚合的帧长，从而实现了流畅、实时、以及高效地无线传输数据帧。

Description

数据帧无线传输方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种数据帧无线传输方法及装置。

背景技术

单兵或现场工作人员(例如消防人员)在作业时，需要采集现场信息(例如多媒体数据)，并通过无线局域网将采集的信息传至监控中心，供相关人员分析。具体地，可以采用无线传输标准协议802.11n将采集的信息传至监控中心，传输采集的信息所使用的频段可以是工业、科学及医用频段(Industrial ScientificMedical Band)，即2.412～2.472GHz。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

802.11n仅支持以固定的帧长传输数据帧。由于工业、科学及医用频段为开放频段，存在信道时变、发射信号强度随机变化和终端相互干扰严重等问题，因此，在以固定的帧长传输数据帧时，如果信道差，则将导致信道误帧率增加，数据帧重传概率增大，从而加重了***负担，降低了***吞吐量；如果信道好，则虽然数据重传概率低，但一些不必要的控制开销降低了信道利用率，从而导致***并未因信道质量变好而改善吞吐量性能。

发明内容

为了保证在工业、科学及医用频段能够流畅、实时、以及高效地传输数据帧，以减少***负担和提升***吞吐量，本发明实施例提供了一种数据帧无线传输方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种数据帧无线传输方法，所述方法包括：

发送终端获取与接收终端之间的信道的质量；

根据获取的信道的质量，确定聚合帧长；

根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；聚合的数据帧的帧长小于或等于所述确定的聚合帧长；

向所述接收终端发送所述聚合的数据帧。

在第一方面的第一实施方式中，根据如下公式计算所述聚合帧长：

MSL为所述聚合帧长，SNR为所述信道的质量的数值。

在第一方面的第二实施方式中，所述根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧，包括：

在准备聚合当前数据帧时，检测是否存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧；

当检测到不存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，比较所述当前数据帧的帧长和所述确定的聚合帧长；当所述当前数据帧的帧长等于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧作为聚合的数据帧；当所述当前数据帧的帧长小于所述确定的聚合帧长时，以所述当前数据帧为聚合的数据帧的第一帧，将所述当前数据帧聚合到所述聚合的数据帧中；当所述当前数据帧的帧长大于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将所述至少两个数据帧片聚合为至少两个聚合的数据帧；所述至少两个聚合的数据帧中每个数据帧包括至少一个所述数据帧片，所述至少两个聚合的数据帧中包含有至少一个帧长度等于确定的聚合帧长的数据帧；

当检测到存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，判断所述当前数据帧的帧长是否大于剩余帧长；所述剩余帧长为所述确定的聚合帧长减去存在的聚合的数据帧的帧长；

当所述当前数据帧的帧长小于或等于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧聚合到存在的聚合的数据帧中；

当所述当前数据帧的帧长大于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少一个所述数据帧片聚合到所述存在的聚合的数据帧中，直到所述存在的聚合的数据帧的帧长达到所述确定的聚合帧长，以及将剩余的数据帧片聚合为至少一个聚合的数据帧。

在第一方面的第三实施方式中，向所述接收终端发送所述聚合的数据帧，包括：

在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式；

按照确定的调制方式，调制所述聚合的数据帧；

向所述接收终端发送调制的数据帧。

在第一方面的第四实施方式中，所述获取与接收终端之间的信道的质量，包括：

接收所述接收终端发送的所述发送终端与所述接收终端之间的信道的质量，所述信道的质量是所述接收终端根据所述发送终端发送的指定符号估算出来的。

第二方面，提供了一种数据帧无线传输装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取与接收终端之间的信道的质量；

确定模块，用于根据所述获取模块获取的信道的质量，确定聚合帧长；

聚合模块，用于根据所述确定模块确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；所述聚合模块聚合的数据帧的帧长小于或等于所述确定的聚合帧长；

发送模块，用于向所述接收终端发送所述聚合模块聚合的数据帧。

在第二方面的第一实施方式中，所述确定模块根据如下公式计算所述聚合帧长：

MSL为所述聚合帧长，SNR为所述信道的质量的数值。

在第二方面的第二实施方式中，所述聚合模块用于：

在准备聚合当前数据帧时，检测是否存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧；

当检测到不存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，比较所述当前数据帧的帧长和所述确定的聚合帧长；当所述当前数据帧的帧长等于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧作为聚合的数据帧；当所述当前数据帧的帧长小于所述确定的聚合帧长时，以所述当前数据帧为聚合的数据帧的第一帧，将所述当前数据帧聚合到所述聚合的数据帧中；当所述当前数据帧的帧长大于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将所述至少两个数据帧片聚合为至少两个聚合的数据帧；所述至少两个聚合的数据帧中每个数据帧包括至少一个所述数据帧片，所述至少两个聚合的数据帧中包含有至少一个帧长度等于确定的聚合帧长的数据帧；

当检测到存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，判断所述当前数据帧的帧长是否大于剩余帧长；所述剩余帧长为所述确定的聚合帧长减去存在的聚合的数据帧的帧长；

当所述当前数据帧的帧长小于或等于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧聚合到存在的聚合的数据帧中；

当所述当前数据帧的帧长大于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少一个所述数据帧片聚合到所述存在的聚合的数据帧中，直到所述存在的聚合的数据帧的帧长达到所述确定的聚合帧长，以及将剩余的数据帧片聚合为至少一个聚合的数据帧。

在第二方面的第三实施方式中，所述发送模块包括：

确定单元，用于在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式；

调制单元，用于按照所述确定单元确定的调制方式，调制所述聚合的数据帧；

发送单元，用于向所述接收终端发送所述调制单元调制的数据帧。

在第二方面的第四实施方式中，所述获取模块用于：

接收所述接收终端发送的所述发送终端与所述接收终端之间的信道的质量，所述信道的质量是所述接收终端根据所述发送终端发送的指定符号估算出来的。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

发送终端通过获取与接收终端之间的信道的质量；根据获取的信道的质量，确定聚合帧长；根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；聚合的数据帧的帧长小于或等于确定的聚合帧长；向接收终端发送聚合的数据帧。由于聚合帧长是根据信道的质量确定出来的，那么，在信道的质量较好时，确定的聚合帧长可以比较长；在信道的质量较差时，确定的聚合帧长可以比较短。这样，向接收终端发送聚合的数据帧时，在信道的质量较好时，由于聚合帧长比较长，在发送一定数量的数据时，发送的聚合的数据帧数量较少，节省了一些控制开销，因此可以充分利用信道资源，提高***吞吐量。在信道的质量较差时，由于聚合帧长比较短，可以确保接收终端能够收到聚合的数据帧，减少了数据帧重传概率，减轻了***负担，从而提升了***吞吐量。综上，能够保证在信道的质量实时变化的情况下，能够动态变化聚合的帧长，从而实现了流畅、实时、以及高效地无线传输数据帧。

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，下面描述中的附图仅仅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是本发明第一实施例提供的一种数据帧无线传输方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的一种数据帧无线传输方法的流程图；

图3是本发明第二实施例提供的聚合的数据帧的格式示意图；

图4是本发明第三实施例提供的一种数据帧无线传输装置结构示意图；

图5是本发明第四实施例提供的一种数据帧无线传输装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本发明实施例中，发送终端为通过无线局域网向指定无线终端发送数据帧的无线终端。接收终端为前述指定无线终端，用于接收发送终端发送的数据帧。

本发明实施例中涉及的无线终端，可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)，也可以是具有移动终端的计算机，例如，便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。

例如，单兵无线图像传输***包括发送机和接收机，发送机和接收机通过无线局域网通信，发送机用于向接收机发送多媒体数据，接收机用于接收发送机发送的多媒体数据。该发送终端包括发送机，该接收终端包括接收机。

图1为本发明第一实施例提供的一种数据帧无线传输方法的流程图。该方法可以应用于发送终端。如图1所示，该方法包括如下步骤。

步骤101、获取与接收终端之间的信道的质量。

可选的，步骤101具体包括：发送终端接收接收终端发送的发送终端与接收终端之间的信道的质量，该信道的质量是接收终端根据发送终端发送的指定符号估算出来的。

可选的，在发送终端接收接收终端发送的发送终端于接收终端之间的信道的质量之前，步骤101还包括：发送终端向接收终端发送指示信息；指示信息用于指示接收终端根据指定符号估算发送终端与接收终端之间的信道的质量。

步骤102、根据获取的信道的质量，确定聚合帧长。

可选的，步骤102具体包括：发送终端根据如下公式(1)计算聚合帧长。

MSL为聚合帧长，SNR为信道的质量的数值，In为以常数e为底的对数运算，erfc(x)为余补误差函数。

步骤103、根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧。

可选的，聚合的数据帧的帧长小于或等于确定的聚合帧长。

可选的，需发送的数据帧包括至少一个数据帧，步骤103具体包括：在准备聚合当前数据帧时，检测是否存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧。

当检测到不存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，比较当前数据帧的帧长和确定的聚合帧长。当当前数据帧的帧长等于确定的聚合帧长时，将当前数据帧作为聚合的数据帧。当当前数据帧的帧长小于确定的聚合帧长时，以当前数据帧作为聚合的数据帧的第一帧，将当前数据帧聚合为聚合的数据帧。当当前数据帧的帧长大于确定的聚合帧长时，将当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少两个数据帧片聚合为至少两个聚合的数据帧；至少两个聚合的数据帧中每个数据帧包括至少一个数据帧片，至少两个聚合的数据帧中包含有至少一个帧长度等于确定的聚合帧长的数据帧。

当检测到存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，判断当前数据帧的帧长是否大于剩余帧长；剩余帧长为确定的聚合帧长减去存在的聚合的数据帧的帧长。

当需发送的当前数据帧的帧长小于或等于剩余帧长时，将当前数据帧聚合到存在的聚合的数据帧中。

当需发送的当前数据帧的帧长大于剩余帧长时，将当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少一个数据帧片聚合到存在的聚合的数据帧中，直到存在的聚合的数据帧的帧长达到确定的聚合帧长，以及将剩余的数据帧片聚合为至少一个聚合的数据帧。

步骤104、向接收终端发送聚合的数据帧。

可选的，步骤104具体包括：当聚合的数据帧的帧长等于确定的聚合帧长时，发送终端向接收终端发送聚合的数据帧。当聚合的数据帧的帧长小于确定的聚合帧长、且从聚合聚合的数据帧的第一帧开始经过预定时长时，发送终端向接收终端发送聚合的数据帧。

可选的，在发送聚合的数据帧时，发送终端可以按照预定的调制方式，调制聚合的数据帧，并向接收终端发送调制的数据帧。发送终端也可以先在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式；然后按照确定的调制方式，调制聚合的数据帧，再向接收终端发送调制的数据帧。

本发明实施例中，发送终端通过获取与接收终端之间的信道的质量；根据获取的信道的质量，确定聚合帧长；根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；聚合的数据帧的帧长小于或等于确定的聚合帧长；向接收终端发送聚合的数据帧。由于聚合帧长是根据信道的质量确定出来的，那么，在信道的质量较好时，确定的聚合帧长可以比较长；在信道的质量较差时，确定的聚合帧长可以比较短。这样，向接收终端发送聚合的数据帧时，在信道的质量较好时，由于聚合帧长比较长，在发送一定数量的数据时，发送的聚合的数据帧数量较少，节省了一些控制开销，因此可以充分利用信道资源，提高***吞吐量。在信道的质量较差时，由于聚合帧长比较短，可以确保接收终端能够收到聚合的数据帧，减少了数据帧重传概率，减轻了***负担，从而提升了***吞吐量。综上，能够保证在信道的质量实时变化的情况下，能够动态变化聚合的帧长，从而实现了流畅、实时、以及高效地无线传输数据帧。

图2为本发明第二实施例提供的一种数据帧无线传输方法的流程图。在本发明实施例中，将对第一实施例进行详细描述。如图2所示，该方法包括如下步骤。

步骤201、发送终端向接收终端发送请求发送(Request To Send，简称RTS)帧。

其中，该RTS帧用于请求向接收终端发送数据。

可选的，该RTS帧携带指示信息和指定符号。该指示信息用于指示接收终端根据指定符号估算发送终端与接收终端之间的信道的质量。

可选的，信道的质量包括信噪比。

表1示出了RTS帧的格式。如表1所示，RTS帧包括控制字段(2个字节)和指定符号字段(12个字节)。控制字段携带指示信息，指定符号字段携带指定符号。

表1

类型

控制

目的地址

源地址

指定符号

校验

在实现时，发送终端发送RTS帧采用的调制方式可以是多进制数字相位调制(Multiple Phase Shift Keying，简称MPSK)方式。

在实现时，发送终端向接收终端发送RTS帧之前，可以先侦听信道。如果信道空闲，则随机退避一段时间，然后向接收终端发送RTS帧。随机退避机制可以采用802.11n基于窗口大小退避机制。

步骤202、接收终端接收RTS帧后，根据RTS帧携带的指定符号计算发送终端与接收终端之间的信道的质量。

可选的，接收终端根据如下公式(2)计算信噪比。

其中SNR为信噪比，r_k＝a_k+n_k,k＝1,2,...,L，a_k为发送终端发送的指定符号，n_k为零均值的复高斯白噪声，n_k的实部和虚部的方差都是σ²，L是预设的观察数据的长度，比如L的取值可以为10。Re(x)表示复数x的实部，e为自然常数，j为虚数单位，M为调制阶数，i＝0、1、...、M-1。调制阶数M具体根据调制方式获得。

下面介绍一下公式(2)的推理过程。

假设***均衡和同步的剩余误差足够小，对信噪比估计造成的影响可以忽略不计，并且***有奈奎斯特成型和准确的定时同步，这样接收终端的匹配滤波器在时刻k输出的抽样信号(抽样频率为符号率)可以表示为：r_k＝a_k+n_k,k＝1,2,...,L。

由于：E|r_k|²＝E|a_k|²+E|n_k|²＝E|a_k|²+2σ²，因此需要估计的信噪比SNR可以表示为公式(3)。

对于MPSK信号来说，a_k取值可以表示为aⁱ＝Ae^j(2πi)/M,i＝0,1,…,M-1，那么公式(3)可以如公式(2)表示。

再次参见公式(2)，只需要从观察值r_k中估计出A的值就可以得到信噪比SNR。实际应用中，式(2)中求均值的项要用求时间平均值来代替。

按照最大似然准则可以得到公式(4)。

在指定符号a_k已知时，与指定符号a_k相关的对数似然函数如公式(5)表示。

式(5)中符号C为与A无关的常数项。为求式(5)中使对数似然函数取最大值的A值，对式(5)求偏导数并使之为0，得到公式(6)。

将式(6)带入式(2)即得到信噪比SNR的估计值。

步骤203、接收终端广播清除发送(Clear To Send，简称CTS)帧。

可选的，CTS帧用于允许发送终端向接收终端发送数据。CTS帧携带接收终端计算的信道的质量。

表2示出了CTS帧的格式。如表2所示，CTS帧包括数据字段(6个字节)，数据字段携带计算的信道的质量。

表2

类型

源地址

数据

校验

在实现时，接收终端广播CTS帧之前，可以先侦听信道。如果信道空闲，则随机退避一段时间，然后广播CTS帧。

步骤204、发送终端接收CTS帧后，根据CTS帧携带的信道的质量，确定聚合帧长。

可选的，发送终端根据公式(1)计算聚合帧长MSL。

步骤205、发送终端根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧。

可选的，聚合的数据帧的帧长小于或等于确定的聚合帧长。

在实现时，发送终端的上层将需发送的数据帧传输给媒体介入控制(MediaAccess Control，简称MAC)层，MAC层聚合需发送的数据帧。上层将多个需发送的数据帧，格式为MAC协议数据单元(MAC Protocol Data Unit，简称MPDU)帧，顺次传输给MAC层。

MAC层收到上层传输的第一个MPDU帧后，比较第一个MPDU帧的帧长和确定的聚合帧长。当第一个MPDU帧的帧长等于确定的聚合帧长时，直接将第一个MPDU帧作为聚合的数据帧，并等待接收第二个MPDU帧。

当第一个MPDU帧的帧长小于确定的聚合帧长时，以第一个MPDU帧为聚合的数据帧的第一帧，将第一个MPDU帧聚合到聚合的数据帧中，并启动该聚合的数据帧对应的定时器。定时器用于走时，走时的时长为预定时长。定时器的启动时机是，在聚合聚合的数据帧的第一帧后聚合的数据帧的长度未达到确定的聚合帧长。

当第一个MPDU帧的帧长大于确定的聚合帧长时，将第一个MPDU帧分割为至少两个数据帧片，并将至少两个数据帧片聚合为至少两个聚合的数据帧。至少两个聚合的数据帧中每个数据帧包括至少一个数据帧片，至少两个聚合的数据帧中包含有至少一个帧长度等于确定的聚合帧长的数据帧。

可选的，可以将第一个MPDU帧分割为两个数据帧片，其中一个数据帧片的长度等于确定的聚合帧长，这个数据帧片将直接作为一聚合的数据帧。如果另一个数据帧片的长度小于确定的聚合帧长，则以另一个数据帧片为另一聚合的数据帧的第一帧，将另一个数据帧片聚合到另一聚合的数据帧中，并启动另一聚合的数据帧对应的定时器。如果另一个数据帧片的长度依旧大于确定的聚合帧长，则与分割第一个MPDU帧的方式类似，再将另一个数据帧片分割为两个数据帧片并进行聚合。

MAC层收到上层传输的第二个MPDU帧后，检测是否存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧。具体地，MAC层可以检测定时器是否到达。如果定时器未到达，则表明存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧。如果定时器到达，则表明不存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧。

当检测到未存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，参照聚合第一个MPDU帧的方式，聚合第二个MPDU帧，在此不再赘述。

当检测到存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，判断第二个MPDU帧的帧长是否大于剩余帧长。剩余帧长为确定的聚合帧长减去存在的聚合的数据帧的帧长。存在的聚合的数据帧即为未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧。

当第二个MPDU帧的帧长小于或等于剩余帧长时，将第二个MPDU帧聚合到存在的聚合的数据帧中。

当第二个MPDU帧的帧长大于剩余帧长时，将第二个MPDU帧分割为至少两个数据帧片，并将至少一个数据帧片聚合到存在的聚合的数据帧中，直到存在的聚合的数据帧的帧长达到确定的聚合帧长，以及将剩余的数据帧片聚合为至少一个聚合的数据帧。

可选的，可以将第二个MPDU帧分割为两个数据帧片，其中一个数据帧片的长度等于剩余帧长，这个数据帧片将聚合到存在的聚合的数据帧中。如果另一个数据帧片的长度小于确定的聚合帧长，则以另一个数据帧片为又一聚合的数据帧的第一帧，将另一个数据帧片聚合到又一聚合的数据帧中，并启动又一聚合的数据帧对应的定时器。如果另一个数据帧片的长度大于确定的聚合帧长，则与分割第二个MPDU帧的方式类似，再将另一个数据帧片分割为两个数据帧片并进行聚合。

类似的，MAC层收到上层传输的后续的MPDU帧后，按照聚合第二个MPDU帧的方式进行聚合，在此不再赘述。

图3示出了聚合的数据帧的格式。如图3所示，聚合的数据帧包含媒体接入控制帧头数据(Media Access Control Header Data，简称MAC HDR)字段、数据(英文：DATA)字段和帧检验序列(Frame Check Sequence，简称FCS)字段。

MAC HDR字段用于携带控制信息，包含同步信息，地址信息，差错控制信息等。

DATA字段用于携带数据帧。

FCS字段用于携带检验信息。

具体地，DATA字段可以携带一个数据帧，DATA字段也可以携带多个数据帧和/或数据帧片。当DATA字段携带多个数据帧和/或数据帧片时，相邻的数据帧或数据帧片之间采用分隔符(英文：Delimiter)隔开。再次参见图3，假设DATA字段携带N帧数据帧和/或数据帧片。N为自然数。N帧中每一帧也包括MAC HDR字段、DATA字段和FCS字段。

步骤206、发送终端判断聚合的数据帧的帧长是否等于确定的聚合帧长。

当聚合的数据帧的帧长小于确定的聚合帧长时，执行步骤207。当聚合的数据帧的帧长等于确定的聚合帧长时，执行步骤208。

可选的，发送终端每聚合一个MPDU帧，就判断聚合的数据帧的帧长是否等于确定的聚合帧长。

步骤207、发送终端检测从聚合聚合的数据帧的第一帧开始是否经过预定时长。

当从聚合聚合的数据帧的第一帧开始经过预定时长时，执行步骤208。当从聚合聚合的数据帧的第一帧开始未经过预定时长时，执行步骤206。

在实现时，发送终端可以检测定时器是否到达。如果定时器未到达，则表明从聚合聚合的数据帧的第一帧开始未经过预定时长。如果定时器到达，则表明从聚合聚合的数据帧的第一帧开始经过预定时长。

步骤208、发送终端在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式。

可选的，预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系如表3所示。当信噪比SNR>30dB时，对应的调制方式为64正交振幅调制(Quadrature AmplitudeModulation，简称QAM)；当20dB<SNR<30dB时，对应的调制方式为16QAM；当10dB<SNR<20dB时，对应的调制方式为正交相移键控(Quadrature Phase ShiftKeyin，简称QPSK)；当-3dB<SNR<10dB时，对应的调制方式为二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，简称BPSK)。在实现时，当信噪比SNR低于-3dB时，可以不发送聚合的数据帧，并提示信号质量差。

表3

信噪比	调制方式
		SNR>30dB	64QAM
20dB<SNR<30dB	16QAM
		10dB<SNR<20dB	QPSK
-3dB<SNR<10dB	BPSK

步骤209、发送终端按照确定的调制方式，调制聚合的数据帧。

可选的，发送终端的物理层调制聚合的数据帧。

步骤210、发送终端向接收终端发送调制的数据帧。

接收终端接收发送终端发送的调制的数据帧后，先在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式；再根据确定的调制方式解调接收的调制的数据帧。

在本发明实施例中，通过根据信道的质量，确定调制方式，这样，能够动态地根据信道的质量选择最合适的调制方式，从而提升数据帧的传输效率。

图4为本发明第三实施例提供的一种数据帧无线传输装置的结构示意图。该装置可以安装在发送终端中，并可以适用于第一实施例或第二实施例提供的方法。在本发明实施例中，与第一实施例或第二实施例相同或相似的内容，具体请参照第一实施例或第二实施例，在此不再赘述。如图4所示，该装置包括获取模块401、确定模块402、聚合模块403和发送模块404。

获取模块401，用于获取与接收终端之间的信道的质量。

确定模块402，用于根据获取模块401获取的信道的质量，确定聚合帧长。

聚合模块403，用于根据确定模块402确定的聚合帧长，聚合模块403聚合需发送的数据帧；聚合的数据帧的帧长小于或等于确定的聚合帧长。

发送模块404，用于向接收终端发送聚合模块403聚合的数据帧。

本发明实施例中，通过获取与接收终端之间的信道的质量；根据获取的信道的质量，确定聚合帧长；根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；聚合的数据帧的帧长小于或等于确定的聚合帧长；向接收终端发送聚合的数据帧。由于聚合帧长是根据信道的质量确定出来的，那么，在信道的质量较好时，确定的聚合帧长可以比较长；在信道的质量较差时，确定的聚合帧长可以比较短。这样，向接收终端发送聚合的数据帧时，在信道的质量较好时，由于聚合帧长比较长，在发送一定数量的数据时，发送的聚合的数据帧数量较少，节省了一些控制开销，因此可以充分利用信道资源，提高***吞吐量。在信道的质量较差时，由于聚合帧长比较短，可以确保接收终端能够收到聚合的数据帧，减少了数据帧重传概率，减轻了***负担，从而提升了***吞吐量。综上，能够保证在信道的质量实时变化的情况下，能够动态变化聚合的帧长，从而实现了流畅、实时、以及高效地无线传输数据帧。

图5为本发明第四实施例提供的一种数据帧无线传输装置的结构示意图。在本实施例中，将对第三实施例提供的装置进行详细描述。如图5所示，该装置包括获取模块501、确定模块502、聚合模块503和发送模块504。

可选的，确定模块502根据公式(1)计算聚合帧长。

可选的，聚合模块503用于：

在准备聚合当前数据帧时，检测是否存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧；

当检测到不存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，比较当前数据帧的帧长和确定的聚合帧长；当当前数据帧的帧长等于确定的聚合帧长时，将当前数据帧作为聚合的数据帧；当当前数据帧的帧长小于确定的聚合帧长时，以当前数据帧为聚合的数据帧的第一帧，将当前数据帧聚合到聚合的数据帧中；当当前数据帧的帧长大于确定的聚合帧长时，将当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少两个数据帧片聚合为至少两个聚合的数据帧；至少两个聚合的数据帧中每个数据帧包括至少一个数据帧片，至少两个聚合的数据帧中包含有至少一个帧长度等于确定的聚合帧长的数据帧；

当检测到存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，判断当前数据帧的帧长是否大于剩余帧长；剩余帧长为确定的聚合帧长减去存在的聚合的数据帧的帧长；

当需发送的当前数据帧的帧长小于或等于剩余帧长时，将当前数据帧聚合到存在的聚合的数据帧中；

当需发送的当前数据帧的帧长大于剩余帧长时，将当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少一个数据帧片聚合到存在的聚合的数据帧中，直到存在的聚合的数据帧的帧长达到确定的聚合帧长，以及将剩余的数据帧片聚合为至少一个聚合的数据帧。

可选的，发送模块504包括：

确定单元5041，用于在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式。

调制单元5042，用于按照确定单元5041确定的调制方式，调制聚合的数据帧。

发送单元5043，用于向接收终端发送调制单元5042调制的数据帧。

可选的，接收模块501用于：接收接收终端发送的发送终端与接收终端之间的信道的质量，该信道的质量是接收终端根据发送终端发送的指定符号估算出来的。

在本发明实施例中，通过根据信道的质量，确定调制方式，这样，能够动态地根据信道的质量选择最合适的调制方式，从而提升数据帧的传输效率。

需要说明的是：上述实施例提供的数据帧无线传输装置在无线传输数据帧时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的数据帧无线传输装置与数据帧无线传输方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据帧无线传输方法，其特征在于，所述方法包括：

发送终端获取与接收终端之间的信道的质量；

根据获取的信道的质量，确定聚合帧长；

根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；聚合的数据帧的帧长小于或等于所述确定的聚合帧长；

向所述接收终端发送所述聚合的数据帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据如下公式计算所述聚合帧长：

$MSL=\sqrt{-\frac{1}{In(1-1/2erfc(SNR\left)\right)}}$

MSL为所述聚合帧长，SNR为所述信道的质量的数值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧，包括：

在准备聚合当前数据帧时，检测是否存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧；

当检测到不存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，比较所述当前数据帧的帧长和所述确定的聚合帧长；当所述当前数据帧的帧长等于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧作为聚合的数据帧；当所述当前数据帧的帧长小于所述确定的聚合帧长时，以所述当前数据帧为聚合的数据帧的第一帧，将所述当前数据帧聚合到所述聚合的数据帧中；当所述当前数据帧的帧长大于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将所述至少两个数据帧片聚合为至少两个聚合的数据帧；所述至少两个聚合的数据帧中每个数据帧包括至少一个所述数据帧片，所述至少两个聚合的数据帧中包含有至少一个帧长度等于确定的聚合帧长的数据帧；

当检测到存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，判断所述当前数据帧的帧长是否大于剩余帧长；所述剩余帧长为所述确定的聚合帧长减去存在的聚合的数据帧的帧长；

当所述当前数据帧的帧长小于或等于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧聚合到存在的聚合的数据帧中；

当所述当前数据帧的帧长大于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少一个所述数据帧片聚合到所述存在的聚合的数据帧中，直到所述存在的聚合的数据帧的帧长达到所述确定的聚合帧长，以及将剩余的数据帧片聚合为至少一个聚合的数据帧。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述接收终端发送所述聚合的数据帧，包括：

在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式；

按照确定的调制方式，调制所述聚合的数据帧；

向所述接收终端发送调制的数据帧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取与接收终端之间的信道的质量，包括：

接收所述接收终端发送的所述发送终端与所述接收终端之间的信道的质量，所述信道的质量是所述接收终端根据所述发送终端发送的指定符号估算出来的。

6.一种数据帧无线传输装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取与接收终端之间的信道的质量；

确定模块，用于根据所述获取模块获取的信道的质量，确定聚合帧长；

聚合模块，用于根据所述确定模块确定的聚合帧长，聚合需发送的数据帧；所述聚合模块聚合的数据帧的帧长小于或等于所述确定的聚合帧长；

发送模块，用于向所述接收终端发送所述聚合模块聚合的数据帧。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块根据如下公式计算所述聚合帧长：

$MSL=\sqrt{-\frac{1}{In(1-1/2erfc(SNR\left)\right)}}$

MSL为所述聚合帧长，SNR为所述信道的质量的数值。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述聚合模块用于：

在准备聚合当前数据帧时，检测是否存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧；

当检测到不存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，比较所述当前数据帧的帧长和所述确定的聚合帧长；当所述当前数据帧的帧长等于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧作为聚合的数据帧；当所述当前数据帧的帧长小于所述确定的聚合帧长时，以所述当前数据帧为聚合的数据帧的第一帧，将所述当前数据帧聚合到所述聚合的数据帧中；当所述当前数据帧的帧长大于所述确定的聚合帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将所述至少两个数据帧片聚合为至少两个聚合的数据帧；所述至少两个聚合的数据帧中每个数据帧包括至少一个所述数据帧片，所述至少两个聚合的数据帧中包含有至少一个帧长度等于确定的聚合帧长的数据帧；

当检测到存在未发送的且帧长小于确定的聚合帧长的聚合的数据帧时，判断所述当前数据帧的帧长是否大于剩余帧长；所述剩余帧长为所述确定的聚合帧长减去存在的聚合的数据帧的帧长；

当所述当前数据帧的帧长小于或等于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧聚合到存在的聚合的数据帧中；

当所述当前数据帧的帧长大于所述剩余帧长时，将所述当前数据帧分割为至少两个数据帧片，并将至少一个所述数据帧片聚合到所述存在的聚合的数据帧中，直到所述存在的聚合的数据帧的帧长达到所述确定的聚合帧长，以及将剩余的数据帧片聚合为至少一个聚合的数据帧。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：

确定单元，用于在预先建立的信道的质量与调制方式的对应关系中，确定获取的信道的质量对应的调制方式；

调制单元，用于按照所述确定单元确定的调制方式，调制所述聚合的数据帧；

发送单元，用于向所述接收终端发送所述调制单元调制的数据帧。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述获取模块用于：

接收所述接收终端发送的所述发送终端与所述接收终端之间的信道的质量，所述信道的质量是所述接收终端根据所述发送终端发送的指定符号估算出来的。