| 3.4 IEEE802.11 MAC帧
3.3.1 MAC帧格式
IEEE 802.11 定义了 MAC 帧格式的主体框架，如图 3.10 所示。工作发送的所有类型的帧，都采用这种帧的结构。形成正确的帧之后，MAC 层将帧传给物理层集中处理子层，帧从控制字段第一位开始，以帧校验域（FCS）的最后一位结束。
图3.10 MAC帧格式
MAC 帧的主要字段
（1）Frame Control（帧控制）：这个字段载有在工作站之间发送的控制信息。图 3.11 对帧控制字段的子字段结构进行了说明。
（2）Duration/ID（持续时间/标志）：大多帧数，在这个域内包括持续时间的值，值的大小取决于帧的类型。通常，每个帧一般都包含表示下一个帧发送的持续时间信息。
（3）Address l，2，3，4：地址字段包含不同类型的地址，地址的类型取决于发送帧的类型。这些地址类型可以包含基本服务组标识,源地址、目标地址、发送站地址和接收站地址。IEEE802-1990 标准定义了这些地址的结构，长度为 48 位。
（4）Sequence Control（序列控制）：该字段最左边的 4 位由分段号子字段组成，这个子字段标明一个特定 MSDU（介质服务数据单元）的分段号。第一个分段号为 0，后面的发送分段的分段号依次为加 1。下面 12 个位是序列号子字段，从 0 开始，对于每一个发送的 MSDU 子序列依次加 1。一个特定 MSDU 的每一段都拥有相同的序列号。
（5）Frame Boby（帧体）：这个字段的有效长度可变，所载的信息取决于发送帧。
（6）帧校验序列（FCS）：发送工作站的 MAC 层利用循环冗余码校验法（CyclicRedundancy Check：CRC）计算一个 32 位的帧校验序列（FCS），并将结果存入这个字段。
图3.11 控制字段结构
在控制字段中，各个位的含义分别是：
Protocol Version：协议版本字段，当前该字段一直为 0，将来如果标准的新版本和以前的不兼容，IEEE 会添加附加的版本号。
Type：类型字段，用来表明当前的帧是什么类型，00 表示管理帧，01 表示控制帧，10 表示数据帧，11 为保留。
Subtype：说明帧的功能，如下表所示：
表3.1
表3.1 （续表）
To DS：当发往分布式系统时，该字段置 1，否则置 0。
From DS：当发自分布式系统时，该字段置 1，否则置 0。例如当某帧从一个AP，经分布式系统发送到另一个 AP 时，To DS 和 From DS 均置 1。
More Frag：表明 MSDU 是否分段，如果同一个 MSDU 中还有其他分段放在后继的帧中，则该字段置 1。
Retry：当该帧是重发帧的时候，该字段置 1。
Power Management Field：该字段用来指明发送的节点在完成当前的帧交换以后是否处于节能模式。这样接收节点可以根据这个信息来调整帧的发送，以避免唤醒节能状态下的节点。
More Data：如果某节点还有数据要发往处于节能模式的节点，则发送工作站将该字段置 1。这样可以使接收工作站转换到等待剩余帧的状态，该特性常常用于传输属于同一个 MSDU 的分段数据的情况。
WEP：该字段置 1 表明 Frame Body 已经被使用 WEP 算法加密。
Order：当该字段置 1 表明数据帧处于严格顺序级别，即这些帧必须按顺序处理。
3.3.2 帧格式的类别
（1） 控制帧
IEEE802.11中有 6 种控制帧，它们分别是：请求发送帧(RTS)、允许发送帧(CTS)、应答帧(ACK)、节能轮询控制帧(PS-Poll)、无竞争结束控制帧(CF-End)以及带确认信息的无竞争结束控制帧(CF-End-ACK)。
1)发送请求(RTS)帧
发送该帧是为了将持续时间的信息告知邻近的 STA ，收到 RTS 的 STA 根据收到的信息更新其 NAV，以便防止这些 STA 在被告知的持续时间内发送信息，避免发生碰撞。RTS 包含帧控制域、持续时间、接收地址(RA)、发送地址(TA)和帧校验域(FCS)，长 20 个字节。图 3.12 显示了 RTS 的格式。
图 3.12 发送请求帧(RTS)的格式
Fig.3.12 RTS frame type
RA 表示一个 STA 地址，该 STA 为即将发送的定向数据帧或者定向管理帧的地址。TA 表示该 RTS 帧正要发往的 STA 的地址。持续时间由几个信息帧和信息帧之间的时间间隔之和构成，以微妙为单位。
2)允许发送(CTS)帧
CTS 是 RTS 的响应帧。发送该帧的目的也是为了将持续时间信息告知邻近的STA，收到 CTS 的 STA 会根据收到的信息更新其 NAV，以便防止这些 STA 在被告知的持续时间内发送信息。CTS 包含帧控制域、持续时间、接收地址(RA)和帧校验域，长 14 个字节。图 3.11 显示了 CTS 的格式。
图 3.13 允许发送帧(CTS)的格式
Fig.3.13 CTS frame type
RA 表示一个 STA 地址，该 STA 为即将发送的定向数据帧或者定向管理帧的地址，实际上就是刚接收到的 RTS 帧发送地址域 TA 的拷贝。
3)应答(ACK)帧
发送 ACK 帧的目的是为了通知发送方发送的数据帧、管理帧或 PS-Poll 已经被接收方正确接收，不用重传。在分段发送的情况下，需要将持续时间的信息通知给分段接收方的邻近 STA 时，也会使用到 ACK。ACK 包含帧控制域、持续时间、接收地址(RA)和帧校验域，长 14 个字节。图 3.12 显示了 ACK 的格式。
图 3.14 应答帧(ACK)的格式
Fig.3.14 ACK frame type
RA 表示接收该帧的某个 STA 的 MAC 地址，而且它必须是某个 STA 的 IEEE地址。它是从刚刚接收到的定向数据帧、定向管理帧或者 PS-Poll 控制中的地址 2域中拷贝来的。
4)节能轮询(PS-Poll)帧
PS-Poll 帧用于向 AP 请求 STA 处于睡眠状态时缓存的帧。PS-Poll 包含帧控制域、AID 域、基本服务 BSSID 域、发送地址(RA)和帧校验域，长 20 个字节。图3.13 显示了 PS-Poll 的格式。
图 3.15 节能轮询帧(PS-Poll)的格式
Fig.3.15 PS-Poll frame type
BSSID 是包含在 AP 中的某个 STA 的地址，且 BSSID 必须与该 STA 建立关联时的 BSSID 一致。TA 为发送该节能轮询帧的 STA 的地址。 9/15 首页 上一页 7 8 9 10 11 12 下一页 尾页 |
