802.11ax前瞻8：802.11ax帧聚合增强功能

序言

帧聚合（Frame Aggregation）是802.11中为了提升传输效率的一种方式，自802.11n开始被引入，本文介绍一下802.11ax中对帧聚合的进一步使用。本文参考自：802.11ax Frame Aggregation Enhancements。

802.11ax帧聚合增强功能

802.11n和802.11ac的主要目标是提高物理层传输速率和吞吐量。在802.11n/ac中，帧聚合(Frame Aggregation)是一个提高空口效率的关键技术。帧聚合是将多个无线帧组合成单个更长的无线帧传输，然后一次进行传输。在MAC层的竞争开销不变的情况下（由于用一个帧代替多个帧，所以只有一次竞争开销），增加了传输的内容，导致减少额外的空口时间。

为了理解帧聚合技术，我们首先要知道两个概念：MSDU和MPDU。SDU和PDU是两个基本单元，M代表MAC层。在802.11中，MAC服务数据单元（MAC Service Data Unit , MSDU）是802.11数据帧的第3-7层有效载荷(即Payload)，MSDU仅仅是Payload部分，没有Header。 802.11 MAC协议数据单元（MAC Protocol Data Unit ,MPDU）本质是除了Payload以外，还包含了MAC层的数据包头部，即MDPU包含了MAC层头部以及MSDU。

802.11n defined two methods of frame aggregation. The first method of frame aggregation known asAggregate MAC Service Data Unit (A-MSDU)aggregates multiple MSDUs into a single frame transmission. As shown in Figure 1, the second method known asAggregate MAC Protocol Data Unit (A-MPDU)aggregates multiple frames into a single transmission followed by a Block Acknowledgement.

802.11n定义了两种帧聚合方法：

• 针对MSDU的帧聚合（A-MSDU），将多个MSDU组合成一个数据帧，共享一个MAC头部
• 针对MPDU的帧聚合（A-MPDU），将多个MPDU组合，其结构如下图所示
  

当节点接收到聚合帧后，采用块ACK（Block ACK）的形式进行反馈。
在实际场景中，A-MPDU最为常用。因为其采用Block ACK，重传开销较少。因此，在802.11ac中，仅仅定义了A-MPDU（即没有定义A-MSDU了）。802.11ac的数据帧仅仅采用A-MPDU进行聚合传输。所有的802.11ac数据帧都是采用A-MPDU的形式传输的。尽管802.11ac传输采用A-MPDU，但是需要被指出的是A-MSDU可以和A-MPDU一起使用，一个A-MPDU的Payload部分可以携带A-MSDU，这样两者就是结合使用了。

802.11ax在物理层定义了多种增强功能，比如引入OFDMA提高效率。另外，实际上在MAC层上还存在一种有效增强效率的机制，即帧聚合技术的改进。

在802.11ax之前，A-MPDU中每个MPDU必须都具有相同的802.11e QoS接入类别，也就是所有的MPDU都要是同一个优先级的流量。比如高优先级的MPDU（比如语音）不能和其他相对低优先级（比如Best Effort或Video）的MPDU组成聚合帧进行传输。 802.11ax引入多流量标识符（Multi-Traffic Identifier，Multi-TID）的A-MPDU，其允许来自相同或不同QoS接入类别流量进行聚合，其通过流量标识符（TID）进行识别。通过组合不同QoS流量类别的MPDU，其能更有效的让802.11ax终端进行聚合传输，减少竞争开销，提高吞吐量，最终提高整体网络效率。