802.11 MAC子层协议


IEEE 802.11标准,通常被称为WiFi,规定了无线局域网(WLAN)的体系结构和规范。WiFi或WLAN使用高频无线电波而不是电缆来连接局域网中的设备。通过WLAN连接的用户可以在网络覆盖范围内四处移动。

802.11 MAC子层为OSI网络的逻辑链路控制子层和上层提供了物理层的抽象。它负责封装帧和描述帧格式。

IEEE 802.11的MAC子层帧

IEEE 802.11规定的无线局域网帧的主要字段如下:

  • 帧控制 - 这是一个由11个子字段组成的2字节起始字段。它包含帧的控制信息。
  • 持续时间 - 这是一个2字节字段,指定帧及其确认占用信道的时间段。
  • 地址字段 - 有三个6字节地址字段,分别包含源地址、直接目标地址和最终端点地址。
  • 序列号 - 这是一个2字节字段,存储帧编号。
  • 数据 - 这是一个大小可变的字段,承载来自上层的数据。数据字段的最大大小为2312字节。
  • 校验和 - 这是一个4字节字段,包含错误检测信息。

802.11 MAC子层避免冲突

在无线系统中,冲突检测方法不起作用。它使用一种称为载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的协议。

CSMA/CA的方法是:

  • 当帧准备好时,发送站检查信道是空闲还是繁忙。
  • 如果信道繁忙,则站点等待直到信道空闲。
  • 如果信道空闲,则站点等待一段帧间间隔(IFG)时间,然后发送帧。
  • 发送帧后,它设置一个计时器。
  • 然后,站点等待接收方的确认。如果在计时器到期前收到确认,则表示传输成功。
  • 否则,它等待一段回退时间,然后重新启动算法。

802.11 MAC子层中的协调功能

IEEE 802.11 MAC子层使用两个协调功能来在传输前避免冲突:

  • 分布式协调功能(DCF) -
    • 这是CSMA/CA中使用的强制性功能。
    • 它用于基于争用的分布式信道访问。
    • 它部署在基础服务集(BSS)和独立BSS中。
  • 点协调功能(PCF) -
    • 这是802.11 MAC子层使用的可选功能。
    • 它用于集中式无冲突信道访问。
    • 它仅部署在基础服务集中。

更新于:2019年11月19日

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