短距離無線通信系統(tǒng)及仿真課件 第2章 Wi-Fi無線通信技術 第十四講

MAC層幀結構

為了實現(xiàn)MSDU在對等邏輯鏈路層(LLC)之間的傳送，MAC層用到了多種幀類型，每種類型的幀都有其特殊的用途。IEEE?802.11標準將MAC幀分為三種類型，分別在工作站及AP之間提供管理、控制和數(shù)據交換功能。管理幀負責在工作站和AP之間建立初始的通信，提供連接和認證等服務。當工作站和AP之間建立連接和認證之后，控制幀為幀數(shù)據的發(fā)送提供輔助功能。數(shù)據幀的主要功能是傳送信息(如介質服務數(shù)據單元)到目標工作站，轉交給LLC層。數(shù)據幀可以從LLC層承載特定信息、監(jiān)督未編號的幀。IEEE?802.1l標準定義了MAC幀結構的主體框架，如圖3.20所示。802.11幀的三大部分MAC首部：共30字節(jié)。幀的復雜性都在幀的首部。幀主體：也就是幀的數(shù)據部分，不超過2312字節(jié)。這個數(shù)值比以太網的最大長度長很多。不過802.11幀的長度通常都是小于1500字節(jié)。幀檢驗序列：FCS是尾部，共4字節(jié)MAC幀中包括的各主要字段如下：(1)幀控制(FrameControl)。該字段是在工作站之間發(fā)送的控制信息。幀控制字段共分為11個子字段。802.11協(xié)議版本(現(xiàn)在是0)。類型字段和子類型字段用來區(qū)分幀的功能。屬于數(shù)據幀(10)、控制幀(01)還是管理幀(00)。到目的地是分布系統(tǒng)的數(shù)據類型幀中“TODS”置“1”；在離開分布系統(tǒng)的數(shù)據類型幀中“FROMDS”段置“1”。更多分片字段置為1時表明這個幀屬于一個幀的多個分片之一。有線等效保密字段WEP占1位。若WEP＝1，就表明采用了WEP加密算法。(2)持續(xù)時間/標志(Duration/ID)。大部分幀中，這個域內包含持續(xù)時間的值，值的大小取決于幀的類型。通常每個幀一般都包含表示下一個幀發(fā)送的持續(xù)時間信息。例如，數(shù)據幀和應答幀中的Duration/ID字段表明下個分段和應答的持續(xù)時間。網絡中的工作站就是通過監(jiān)視這個字段，依據持續(xù)時間信息來推遲發(fā)送的。(3)?Address1/2/3/4(地址1/2/3/4)。地址字段包含不同類型的地址，地址的類型取決于發(fā)送幀的類型。這些地址類型可以包含基本服務組標識(BSSID)、源地址、目標地址、發(fā)送站地址和接收站地址。(4)序列控制(SequenceControl)。該字段最左邊的4?bit由分段號子字段組成。這個子字段標明一個特定MSDU的分段號。第一個分段號為0，后面發(fā)送分段的分段號依次加1。下面12?bit是序列號子字段，從0開始，對于每一個發(fā)送的MSDU子序列依次加1。(5)幀體(FrameBody)。這個字段的有效長度可變，為0～2312字節(jié)。該字段信息取決于發(fā)送幀。如果發(fā)送幀是數(shù)據幀，那么該字段會包含一個LLC數(shù)據單元(也叫MSDU)。MAC管理和控制幀會在幀體中包含一些特定的參數(shù)，這些參數(shù)由該幀所提供的特殊服務所決定。如果幀不需要承載信息，那么幀體字段的長度為0。接收工作站從物理層適配頭的一個字段判斷幀的長度。(6)幀校驗序列(FCS)。發(fā)送工作站的MAC層利用循環(huán)冗余碼校驗法(CyclicRedundancyCheck，CRC)計算一個32?bit的FCS，并將結果存入這個字段。名詞解釋：（1）MAC:媒體接入控制（2）CSMA/CA：載波偵聽多點接入/沖突避免（3）DCF：分布協(xié)調功能（4）PCF：點協(xié)調功能（5）RTS：請求發(fā)