专利名称：一种数据包头指示方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据包头指示方法及设备。
背景技术：
802.16e MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)PDU(ProtocolData Unit，协议数据单元)格式如图1所示，每个PDU包含一个固定长度的通用MAC帧头，在通用MAC帧头之后是MAC PDU净荷；净荷包含0个或多个子包头、0个或多个MAC SDU(Service Data Unit，服务数据单元)和/或它们的分段。净荷信息长度是可变的，因此MAC PDU也可表示变长的字节流，使MAC层无需知道消息的格式和比特排列，只提供各种高层业务类型的透传通道。
在MAC层，通用MAC帧头包括下行MAC帧头，在帧头以后包含MAC管理消息或CS数据。MAC层定义了两个UL(上行链路)MAC管理消息格式，第一个是有通用MAC帧头的下行MAC帧头，在帧头以后包含MAC管理消息或CS数据，其中HT设置成0；第二个是不包含净荷的MAC帧头格式，其中HT设置成1。MAC层帧头格式定义如表1， 表1 当HT＝0表示通用MAC帧头，类型字段(type)共6个比特，其含义如表2 表2 另外，系统中还提供了一种扩展子头格式(Extended subheader format)，扩展子包头组如图2， 扩展子包头组开始于8比特长度字段，并且携带一个或多个扩展子包头。长度字段定义了这个子包头组的字节长度，包含了所有扩展子包头和长度字节。每个扩展子包头包含保留比特，一个7比特扩展子包头类型字段，和可变长度扩展子包头主体。每个扩展子包头的大小由表3中的扩展字帧头类型决定。
表3 表4 扩展子包头组类型描述(DL) 通用MAC帧头格式如图2所示，包括HT，1字节，表示帧头类型；EC，1字节，表示加密控制，为0时不对净荷加密，为1时对净荷进行加密；Type，6字节，表示子包头和存在于消息净荷中的指定净荷的类型；ESF，1字节，表示扩展子包头域，如果ESF＝0，扩展子包头不存在，如果ESF＝1，将出现扩展子包头，并且紧跟GMH；CI，1字节，表示CRC(Cyclic RedundancyCheck，循环冗余校验)指示器，为1时CRC被包含在PDU之中，附加到PDU净荷之后，如果需要加密，在加密之后再将它附加到PDU净荷之后，为0时不包含CRC功能；EKS，2字节，表示加密密钥序列，流量加密密钥和初始向量的索引将被用于净荷加密，这个字段只有在EC字段设置成1才有效；Rsv，1字节，表示保留位；LEN，11字节，表示长度，指包含MAC头和CRC校验(如果存在)的以字节表示的MAC PDU长度；CID，16字节，表示连接标识符；HCS，8字节，表示帧头检查序列，一个8比特字段用于帧头的错误检测，发送端将计算信元帧头的前5个字节的HCS值，并且将结果插入到HCS字段(即MAC帧头的最后字节)，HCS的计算方法如下除HCS字段之外的帧头乘以D8，除(模2)以生成多项式g(D)＝D8+D2+D+1得到余数即为HCS，例如[HT EC Type]＝0x80，BR＝0xAAAA，CID＝0x0F0F；HCS应该被设为0xD5。
每个帧头被编码，从帧头类型HT字段和加密控制EC字段开始。这些字段的编码应该遵循MAC帧头的第一个字节不能等于0xFX(X表示任何值)，以防止对传输会聚子层用到的填充字节的误检测。一个服务数据流可以在为该数据流承载数据的每个MAC PDU中加入一个循环冗余校验CRC。这种情况下，对于帧头类型＝0的每个MAC PDU，循环冗余校验CRC32可以添加在MACPDU的净荷上，即请求MAC PDU是无保护的。循环冗余校验CRC必须覆盖通用MAC帧头和MAC PDU的净荷。循环冗余校验CRC必须在加密后计算，即循环冗余校验CRC保护通用帧头和加密的净荷。
上述CRC采用32的CRC，CRC32将使用下面的32阶标准生成多项式来计算 G(x)＝x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下缺陷在通用MAC帧头中，字段Len为11比特，指示包含MAC头和CRC校验(如果存在)的以字节为单位的MAC PDU长度，故最大为2^11＝2048字节。所以，整个MAC PDU变化范围是非常大的，而现有协议中只采用固定的CRC32，这样对于较小的PDU，会造成不必要的开销。
发明内容
本发明实施例提供一种数据包头指示方法及设备，以节省冗余循环校验中不必要的开销。
本发明实施例提供了一种数据包头指示方法，包括以下步骤 发送端设备根据媒体接入控制MAC帧协议数据单元PDU长度确定生成相应的CRC指示字段； 所述发送端设备将携带所述CRC指示字段的MAC帧发送到接收端设备，供所述接收端设备进行对应大小的CRC校验。
本发明实施例还提供了一种数据包头指示方法，包括以下步骤 接收端设备接收来自发送端设备的携带CRC指示字段的MAC帧，所述CRC指示字段根据PDU长度确定生成； 所述接收端设备根据所述指示字段使用对应大小的CRC对所述MAC帧进行校验 本发明实施例还提供了一种发送端设备，包括 CRC指示字段设置单元，用于媒体接入控制MAC帧中协议数据单元PDU长度确定生成相应的CRC指示字段； 发送单元，用于将携带所述CRC指示字段的MAC帧发送到接收端设备，供所述接收端设备进行对应大小的CRC校验。
本发明实施例还提供了一种接收端设备，包括 接收单元，用于接收MAC帧，所述MAC帧头中包括CRC大小的指示字段，所述CRC指示字段根据PDU长度确定生成； 校验单元，用于根据所述指示字段使用对应大小的CRC对所述MAC帧进行校验。
本发明的实施例中，提供一种灵活的通用MAC头结构，能根据PDU的大小，灵活地选择CRC的大小，如CRC8，CRC16，CRC24，CRC32等，从而减少开销，进而满足802.16e+系统中MAC层优化、减少MAC层的开销的需求。
图1是现有技术中MAC层PDU格式示意图； 图2是现有技术中扩展子包头组格式示意图； 图3是现有技术中通用MAC帧头格式示意图； 图4是本发明实施例中一种数据包头指示方法流程图； 图5是本发明实施例中一种数据包头指示系统结构图。
具体实施例方式 本发明实施例提供了一种数据包头指示方法，如图3所示，包括以下步骤 步骤s301，发送端设备根据媒体接入控制MAC帧中协议数据单元PDU长度确定生成相应的CRC指示字段。在现有通用MAC头中，字段CI为CRC的指示，CI＝1表示采用CRC，CRC＝0表示不包含CRC功能；字段Rsv为保留字段，在802.16e中不用。本发明实施例将1比特的字段CI和1比特的字段Rsv共计2比特结合起来，根据不同的PDU大小来指示其所采用的CRC大小，基本原则是CRC的大小与PDU的大小成正比，即PDU越大，CRC越大。一般地CRC大小可取CRC0，CRC8，CRC12，CRC16，CRC24，CRC32。其中CRCn表示采用n位的CRC。2比特的CI与Rsv可取如表5所示 表5 其中CI字段和Rsv字段联合指示所采用的CRC大小。CRC大小可以根据PDU的大小来选择，典型地CRC大小可取CRC0，CRC8，CRC12，CRC16，CRC24，CRC32，如表6、7、8所示 表6 表7 表8 其中，CRC 32用如下生成多项式计算gCRC32(x)＝x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 CRC24采用如下生成多项式计算gCRC24(x)＝x24+x23+x6+x5+x+1 CRC16采用如下生成多项式计算；gCRC16(x)＝x16+x12+x5+1 CRC12采用如下生成多项式计算；gCRC12(x)＝x12+x11+x3+x2+x+1 CRC8采用如下生成多项式计算；gCRC8(x)＝x8+x7+x4+x3+x+1 步骤s302，发送端设备将携带所述CRC指示字段的MAC帧发送到接收端设备。
步骤s303，接收端设备接收MAC帧，所述MAC帧头中包括CRC大小的指示字段，并根据所述指示字段使用对应大小的CRC对所述MAC帧进行校验。通常情况下，终端在初始化时需要与基站进行能力协商。
另外，在现有的802.16e协议中，字段Rsv为保留字段，其值置0。因此在现有的802.16e中，2比特的CI与Rsv的取值与其指示的CRC如表9所示 表9 为了保证兼容性，即802.16+终端能在802.16e系统中正常工作，因此在802.16e+中，CI字段与Rsv字段联合指示时00仍然指示CRC 0，10仍然指示CRC32。01，11则可灵活指示其他的CRC大小，如CRC 8，CRC12，CRC16，CRC24。
本发明实施例中，还可以使用通用MAC头中的CI字段来指示是否使用可变的CRC子头 CI＝1，使用可变的CRC子头，否则不使用可变的CRC子头。
可变的CRC子头如表10， 表10 本发明实施例中，还可以通过扩展的子头，定义一种可变CRC大小的子头，如表11所示， 表11 本发明实施例二中，采用CRC32为例进行说明， 发送端设备根据MAC帧头中的CRC指示字段确定CRC大小为CRC 32，并生成对应的CRC 32字段。具体过程包括最初的32位取补码，也就是相当于把CRC寄存器的初始值设为0xFFFFFFFF；第一个字段的第一个字位(MAC包头的第一个字节的MSB)对应于Xn-1，最后一个字段的最后一个字位对应于X0，其中n是输入数据流的字位数；与X32相乘得到的多项式除以G(x)；余数按字位取补；CRC值的32个字位被放置到CRC字段中，这样X31就成为第一个字节的最左边字位，而X0就是最后一个字节的最右边字位；生成的CRC字段，先发送MSB。
接收端设备接收携带CRC字段的MAC帧，根据该MAC帧头中的CRC大小的指示字段，使用对应大小的CRC32对所述MAC帧进行校验。具体过程包括余数初始值全部预设为1，输入字节以MSB为先将被送给CRC引擎；当被G(x)除时，多项式有一个唯一的非零余数，那么不产生传输错误，该唯一余数值是多项式 x31+x30+x26+x25+x24+x18+x15+x14+x12+x11+x10+x8+x6+x5+x4+x3+x+1 本发明实施例还提供了一种数据包头指示系统，如图4所示，包括发送端设备100和接收端设备200。
其中，发送端设备100具体包括CRC指示字段设置单元110，用于根据媒体接入控制MAC帧中协议数据单元PDU长度确定生成相应的CRC指示字段；发送单元120，用于将携带所述CRC指示字段的MAC帧发送到接收端设备，供所述接收端设备进行对应大小的CRC校验。协商单元130，用于与所述接收方设备协商是否具有使用多种CRC大小的能力。其中，CRC指示字段通过CRC指示器字段CI与保留字段Rsv结合设置。
接收端设备200包括接收单元210，用于接收MAC帧，所述MAC帧头中包括CRC大小的指示字段，所述CRC指示字段根据PDU长度确定生成；校验单元220，用于根据所述指示字段使用对应大小的CRC对所述MAC帧进行校验；协商单元230，用于与所述发送方设备协商是否具有使用多种CRC大小的能力。
本发明实施例提供一种灵活的通用MAC头结构，使之能根据PDU的大小，灵活地选择CRC的大小，如CRC8，CRC16，CRC24，CRC32等，从而减少开销。进而满足802.16e+系统中MAC层优化、减少MAC层的开销的需求。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1、一种数据包头指示方法，其特征在于，包括以下步骤
发送端设备根据媒体接入控制MAC帧协议数据单元PDU长度确定生成相应的CRC指示字段；
所述发送端设备将携带所述CRC指示字段的MAC帧发送到接收端设备，供所述接收端设备进行对应大小的CRC校验。
2、如权利要求1所述数据包头指示方法，其特征在于，所述CRC指示字段通过CRC指示器字段CI与保留字段Rsv结合设置；或
通过通用MAC头中的CI字段来指示是否使用可变的CRC子头；或
通过扩展的子头设置可变CRC大小的子头。
3、如权利要求2所述数据包头指示方法，其特征在于，所述CI字段为0且Rsv为0时，采用CRC0；所述CI字段为1且Rsv为0时，采用CRC32。
4、如权利要求2所述数据包头指示方法，其特征在于，所述CRC子头的大小与MAC帧中的协议数据单元PDU长度成正比。
5、一种数据包头指示方法，其特征在于，包括以下步骤
接收端设备接收来自发送端设备的携带CRC指示字段的MAC帧，所述CRC指示字段根据PDU长度确定生成；
所述接收端设备根据所述指示字段使用对应大小的CRC对所述MAC帧进行校验。
6、如权利要求5所述数据包头指示方法，其特征在于，所述接收MAC帧之前还包括
与所述发送方设备协商是否具有使用多种CRC大小的能力。
7、一种发送端设备，其特征在于，包括
CRC指示字段设置单元，用于根据MAC帧PDU长度确定生成相应的CRC指示字段；
发送单元，用于将携带所述CRC指示字段的MAC帧发送到接收端设备，供所述接收端设备进行对应大小的CRC校验。
8、如权利要求7所述发送端设备，其特征在于，所述CRC指示字段通过CRC指示器字段CI与保留字段Rsv结合设置。
9、一种接收端设备，其特征在于，包括
接收单元，用于接收MAC帧，所述MAC帧头中包括CRC大小的指示字段，所述CRC指示字段根据PDU长度确定生成；
校验单元，用于根据所述指示字段使用对应大小的CRC对所述MAC帧进行校验。
10、如权利要求9所述接收端设备，其特征在于，还包括
协商单元，用于与所述发送方设备协商是否具有使用多种CRC大小的能力。
全文摘要
本发明公开了一种数据包头指示方法，包括以下步骤发送端设备根据媒体接入控制MAC帧协议数据单元PDU长度确定生成相应的CRC指示字段；所述发送端设备将携带所述CRC指示字段的MAC帧发送到接收端设备，供所述接收端设备进行对应大小的CRC校验。本发明还公开了一种循环冗余校验设备。本发明的实施例中，提供一种灵活的通用MAC头结构，能根据PDU的大小，灵活地选择CRC的大小，如CRC8，CRC16，CRC24，CRC32等，从而减少开销，进而满足802.16e+系统中MAC层优化、减少MAC层的开销的需求。
文档编号H04L29/06GK101471924SQ200710301450
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者余荣道 申请人:华为技术有限公司