การรวมเฟรม

การรวมเฟรม (Frame aggregation ) เป็นคุณสมบัติที่ช่วยให้สามารถสื่อสารบนลิงก์หรือช่องสัญญาณที่ใช้ร่วมกัน โดยทั่วไปคือช่องสัญญาณ TDM ที่ใช้ร่วมกัน โดยมีช่วงเวลาขั้นต่ำ (time slot) ที่เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น จะได้รับประโยชน์จากการเติมข้อมูลลงในช่วงเวลานั้น เช่น การส่งเฟรมข้อมูลสองเฟรม ขึ้นไป ในการส่งครั้งเดียว คุณสมบัตินี้เป็นส่วนสำคัญของ มาตรฐาน LAN ไร้สายIEEE 802.11e , 802.11nและ802.11ac ซึ่งช่วยเพิ่มปริมาณงาน (throughput) ด้วยการรวมเฟรม โปรโตคอล MoCAที่ใช้สำหรับการสื่อสารผ่านเครือข่ายโคแอกเซียลก็ใช้การรวมเฟรมด้วยเหตุผลเดียวกัน ในมาตรฐานและวิธีการใช้งานโปรโตคอล การรวมเฟรมมักจะรวมกับการแบ่งส่วนและการประกอบเฟรมใหม่ เพื่อให้สามารถเติมช่วงเวลาได้เต็ม 100% ตัวอย่างเช่น MAC PDU ที่รวมเฟรมแล้ว สามารถเติมด้วย 3.5 เฟรม เพื่อให้แน่ใจว่าช่วงเวลาถูกใช้ประโยชน์เต็ม 100% และในช่วงเวลาถัดไป ส่วนที่เหลือของเฟรมที่ถูกแบ่งส่วนจะถูกส่งไปพร้อมกับเฟรมที่สมบูรณ์เพิ่มเติม

บทความนี้ใช้ IEEE 802.11 เป็นพื้นฐานในการอธิบาย เนื่องจากเป็นโซลูชันการสื่อสารแบบใช้ช่องสัญญาณร่วมกันที่แพร่หลายและเป็นที่รู้จักมากที่สุด แต่คุณสมบัติของโปรโตคอลสำหรับการรวมเฟรมนั้นพบได้ทั่วไปในโปรโตคอลการสื่อสารอื่นๆ อีกมากมายที่ใช้ช่องทางการสื่อสารร่วมกัน เช่น การรวมหน่วยข้อมูลบริการ MAC (MSDU เช่น เฟรมอีเธอร์เน็ต) และ การตั้งชื่อ หน่วยข้อมูลโปรโตคอล MAC (MPDU เช่น เฟรม IEEE 802.11n) ก็ถูกนำมาใช้ในMoCA เช่น กัน

ทุกเฟรมที่ส่งโดยอุปกรณ์ 802.11 จะมีโอเวอร์เฮดจำนวนมาก รวมถึงส่วนหัว ระดับวิทยุ ฟิลด์เฟรมควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) ระยะห่างระหว่างเฟรม และการยืนยันเฟรมที่ส่งแล้ว ที่อัตราข้อมูลสูงสุด โอเวอร์เฮดนี้อาจใช้ แบนด์วิดท์ มากกว่า เฟรมข้อมูลเพย์โหลด^{[ 1 ]} เพื่อแก้ไขปัญหานี้ มาตรฐาน 802.11n ได้กำหนดการรวมเฟรมไว้สองประเภท ได้แก่ การรวมหน่วยข้อมูลบริการ MAC (MSDU) และ การรวม หน่วยข้อมูลโปรโตคอล MAC (MPDU) ทั้งสองประเภทนี้จะรวมเฟรมข้อมูลหลายเฟรมเข้าเป็นเฟรมขนาดใหญ่เฟรมเดียว เนื่องจากข้อมูลการจัดการจำเป็นต้องระบุเพียงครั้งเดียวต่อเฟรม อัตราส่วนของข้อมูลเพย์โหลดต่อปริมาณข้อมูลทั้งหมดจึงสูงขึ้น ทำให้มีปริมาณงานที่สูงขึ้น

หน่วยข้อมูลบริการ MAC (การรวม MSDUอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าจุดเชื่อมต่อมือถือส่วนใหญ่และสแต็กโปรโตคอลไคลเอ็นต์มือถือส่วนใหญ่ใช้ Ethernet เป็นรูปแบบเฟรม "ดั้งเดิม" โดยจะรวบรวม เฟรม Ethernetที่จะส่งไปยังปลายทางหนึ่งหรือหลายปลายทางและห่อหุ้มไว้ในเฟรม 802.11n เดียว ซึ่งมีประสิทธิภาพเนื่องจากส่วนหัวของ Ethernet สั้นกว่าส่วนหัวของ 802.11 มาก ^{[ 1 ]}

MSDU รวม ( A-MSDU ) ประกอบด้วย MSDU เฉพาะที่มีค่าพารามิเตอร์ที่อยู่ปลายทาง (DA) และที่อยู่ผู้ส่ง (SA) ที่ตรงกับค่าที่อยู่ผู้รับ (RA) และที่อยู่ผู้ส่ง (TA) เดียวกัน กล่าวคือ MSDU ทั้งหมดมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้รับเพียงรายเดียวรับ และจำเป็นต้องส่งโดยผู้ส่งรายเดียวกัน

หมายเหตุ: สามารถมีค่าพารามิเตอร์ DA และ SA ที่แตกต่างกันในส่วนหัวของซับเฟรม A-MSDU เดียวกันได้ ตราบใดที่ค่าเหล่านั้นตรงกับค่าพารามิเตอร์ Address 1 และ Address 2 เดียวกัน (อ้างอิง: IEEE std 802_11-2012)

หน่วยข้อมูลโปรโตคอล MAC (การรวม MPDUยังรวบรวมเฟรมอีเธอร์เน็ตที่จะส่งไปยังปลายทางเดียว แต่จะห่อแต่ละเฟรมด้วยส่วนหัว MAC 802.11n โดยปกติแล้ววิธีนี้จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการรวม MSDU แต่จริงๆ แล้วมีประสิทธิภาพมากกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีอัตราข้อผิดพลาดสูง เนื่องจากมีกลไกที่เรียกว่า Selective Block acknowledgementกลไกนี้อนุญาตให้เฟรมข้อมูลที่รวมกันแต่ละเฟรมสามารถรับทราบหรือส่งซ้ำได้หากได้รับผลกระทบจากข้อผิดพลาด ^{[ 1 ]}

• การรับทราบบล็อก
• IEEE 802.11
• การรวมแพ็กเก็ต

• กลุ่มทำงาน IEEE 802.11
• มาตรฐาน IEEE 802สามารถดาวน์โหลดได้จากโปรแกรม IEEE Get Program