目录
一、基本介绍(Introduction)
二、进化发展(Evolution)
三、PHY帧((PHY Frame )
四、MAC帧(MAC Frame )
五、协议(Protocol)
六、安全(Security)
七、802.11ac标准
八、802.11ad标准
九、802.11ax (WiFi 6)标准
十、WiFi直接连接(WiFi Direct)
十一、测试(Testing)
十二、WiFi射频测量(WiFi RF Meas.)
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四、MAC帧(MAC Frame )
正如你可能从我发布的其他技术中注意到的那样,我学习通信技术的方式总是一样的。研究和理解帧结构的细节,然后了解这些帧是如何在通信过程(协议protocol)的每个步骤中交换的。
PHY/MAC Frame
PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) Structure
MAC Header Structure
Frame Control Field Structure
Duration ID Field Structure
Sequence Control Field Structure
Example 1 > MAC Header / Beacon Frame
RTS Frame
CTS Frame
ACK Frame
Example 1 > MAC Header / ACK Frame
Beacon Frame
Example 1 > MAC Header / Beacon Frame
Trigger Frame
Example : MU-RTS
1、WLAN框架概述(Overview)
以下是WLAN帧的一些要点(bullelt)。(随着我了解的越来越多,列表会越来越长)
WLAN不使用802.3以太网帧(Ethernet frames)
有三种不同类型的WLAN帧,分别称为控制帧、管理帧和数据帧。
最大帧大小为2346字节,并且它们通常(typically)以1516字节进行分段(fragment)。
前置码(Preamble)总是以1Mbps发送。
2、PHY/MAC帧
这是移动设备和接入点之间正在交换的帧。整个框架的结构如下所示。
绿色显示的“网络数据(Network Data)”是最终传输到有线主干(wired backbone)的部分,所有其他部分(PHY、DataLink、Packet Trailer)用于移动客户端和接入点之间的通信。物理层(PHY)和“数据链路(Data Link)”部分将是WLAN框架的主要主题。
3、PLCP(Physical Layer Convergence Protocol/物理层汇聚协议)结构
现在让我们来看看PLCP的细节。PLCP是在PHY层添加的一种报头(header)。它由两个主要部分组成:序言(preamble)和报头( Header),如下所示。
PLCP的第一部分用于“同步(Synchronization)”。这是一个由交替(alternation)0和1的80位组成的部分。
下一部分(portion)是SFD(Start Frame Delimiter/起始帧分隔符)。这是一种指示(indicate)物理帧开始的标签(tag),是一个特定确定的16位序列sequence(0000110010111101)。
4、MAC报头结构
MAC报头将是帧(frame)的最复杂的结构。MAC报头中包含(contain)的最重要的信息如下:
帧的类型是什么?
帧的源地址和目标地址(source and destination address)是什么?
<帧控制字段结构(Frame Control Field Structure )>
您可以看到分配给Address的四个不同位置(location)。分配给哪个地址字段(address field)的地址类型由“to DS”和“From DS”字段(field)决定。DS字段和Address字段之间的映射(mapping)指定如下。
无论帧中的内容如何(Regardless of the contents in the frame),MAC报头的结构都是相同的。那么我们(无线局域网设备)如何知道帧中包含什么样的信息(数据)呢?”“类型”和“子类型”字段(Type and Sub Type field)确定框架的特征(characteristics)。
类型字段(2位)确定帧所承载内容的主要特征,“子类型”定义信息的细节。
内容的“类型”/“子类型”和特征映射(map)如下表(table)所示。此表主要适用于802.11a、b、g,并且在最近的规范(例如802.11ac、802.11ad)中有一些更改(添加additions)。关于最近规范(specification)中的更改,我不会在此表中列出,我将在处理802.11ac或802.11ad的单独页面中列出这些更改。
< 持续时间ID字段结构(Duration ID Field Structure) >
持续时间字段(duration field)中的值具有不同的含义meaning(解释interpretation),这取决于MSB(Most Significant Bits/最高有效位)处的一个或两个位,如下所示。
<序列控制字段结构 (Sequence Control Field Structure) >
当数据包(packet)从更高层进入MAC层时,在“序列号”字段分配一个序列号(sequence number)。如果传入的数据包对于单个MAC帧来说太大,则将其拆分(split)为多个片段(fragment)。在这种情况下(In this case),会在“片段编号”字段( ‘Fragment No’ field)中指定片段编号。当一个数据包进入多个MAC帧时,这些分段帧在“序列号”字段(‘Sequence Number’ field)中获得相同的值,在“片段编号(Fragment No)”字段获得不同的值。
802.11可以传输(transmit)最大2304字节的更高层分组。考虑到WEP开销(overhead)和8字节LLC报头(header),最大(maximum)MAC帧大小应该是2296字节。
5、RTS Frame
持续时间(Duration):以微秒( microsecond)为单位的时间。这是“数据/管理帧+CTS+ACK+3 SIFS”所需的时间
RA:接收地址(Reciever Address)
TA:发送地址(Transmitter Address)
6、CTS Frame
持续时间(Duration):以微秒( microsecond)为单位的时间。
RA:接收地址(Reciever Address)
TA:发送地址(Transmitter Address)
7、ACK Frame
Example 1 > MAC Header / ACK Frame
持续时间(Duration):以微秒( microsecond)为单位的时间。
RA:接收地址(Reciever Address)
TA:发送地址(Transmitter Address)
8、信标帧(Beacon Frame)
信标帧(Beacon Body)的内容是一个巨大的结构,所以我为信标(Beacon)及其内容创建了一个单独的页面。
9、触发帧(Trigger Frame)
Reference
Packets never lie: An in-depth overview of 802.11 frames
802.11ac Analysis Webinar