IEEE_802.11及802.15.4协议

1、IEEE802.11/IEEE802.15.4协议 2021-7-11 目录 qIEEE802.11协议标准 概述 物理层解析 MAC层解析 qIEEE802.15.4协议标准 概述 物理成解析 MAC层解析 IEEE802.11协议标准 q概述 q802.11系列协议标准的发展 q无线局域网（WLAN） q物理层 qMAC层 概述 IEEE802.11是最初制定的一个无线局域网标准，主 要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端 的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达 到2Mbps。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足 人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802

2、.11b和 802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于 MAC子层和物理层，随后又推出了802.11g和802.11n标 准。 IEEE802.11 802.11系列协议标准的发展 q 802.11，定义微波和红外线的物理层和MAC子层（2.4GHz，2Mbit/s，1997） q 802.11a，定义了微波物理层及MAC子层（5GHz，54Mbit/s，1999） q 802.11b，物理层补充DSSS（2.4GHz，11Mbit/s，1997） q 802.11b+，物理层补充PBCC（2.4GHz，11Mbit/s，2002） q 802.11c，关于802.11网络和普通以

3、太网之间的互通协议（2000） q 802.11d，关于国际间漫游的规范（2000） q 802.11e，对服务等级QoS的支持（2004） q 802.11f，基站的互联性（2003） q 802.11g，物理层补充OFDM（2.4GHz，54Mbit/s，2003） q 802.11h，扩展物理层和MAC子层标准（5GHz，欧洲，2003） q 802.11i， 安全和鉴权方面的补充（2004） q 802.11j，扩展物理成和MAC子层标准（5GHz，日本，2004） q 802.11k，基于无线局域网的微波测量规范（2005） q 802.11m，基于无线局域网的设备维护规范（2006

4、） q 802.11n，导入MIMO技术（2.4G/5GHz，100-300Mbit/s,2007） IEEE802.11 IEEE802.11在无线网络中的位置在无线网络中的位置 IEEE802.11 WLAN WLAN (Wireless Local Area Network ) 是指传输范围在是指传输范围在 100米左右的无线网络，它的推动联盟为米左右的无线网络，它的推动联盟为 Wi-Fi Alliance （目前都以目前都以 Wi-Fi 产品的称呼来形容产品的称呼来形容 802.11 的产品），可的产品），可 用于单一建筑物或办公室之内，需要使用用于单一建筑物或办公室之内，需要使用WL

5、AN的场合主的场合主 要包括：要包括： (1)不方便架设有线网络的环境不方便架设有线网络的环境; (2)使用者时常需要移动位置使用者时常需要移动位置; (3)临时性的网络。临时性的网络。 802.11 WLAN主要面向两种应用类型：主要面向两种应用类型： (1) 接入：无线站点通过无线接入设备访问企业网络接入：无线站点通过无线接入设备访问企业网络 (2) 中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼(LAN)与大与大 楼楼(LAN)之间的数据传输之间的数据传输 IEEE802.11 WLAN 协议协议 - IEEE 802.11 在实际使用上，通常会

6、将在实际使用上，通常会将WLAN和现有的有线局域网结合，和现有的有线局域网结合， 不但增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围，不但增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围， 目前最热门的目前最热门的 WLAN 技术就是技术就是 IEEE的的802.11及其相关标准。及其相关标准。 q IEEE 802.11(1997.6)， 1或或2Mbps， 工作在工作在2.4GHz频段或使用红外频段或使用红外(IR) q IEEE 802.11a(1999), 54Mbps， 12个信道，最多个信道，最多8个互不重叠，工作在个互不重叠，工作在5GHz频段频段 q IEEE 802.1

7、1b(1999.9), 11Mbps ， 11个信道，最多个信道，最多3个互不重叠，工作在个互不重叠，工作在2.4GHz频段频段 q IEEE 802.11g(2003.6), 54Mbps， 11个信道，最多个信道，最多3个互不重叠，工作在个互不重叠，工作在2.4GHz频段频段 （802.11g兼容兼容802.11b） IEEE802.11 802.11b/g 互不重叠信道的选择互不重叠信道的选择 1611 2.412G 2.4GHz2.417 2.422 2.427 2.432 2.437 2.442 2.447 2.452 2.457 2.462 2.467 2.472 2.4835GH

8、z 2 3 4 12 5 7 8 9 10 13 22MHz 中国规定使用中国规定使用111信道。由上图可知，某信道的信号传送时会与相信道。由上图可知，某信道的信号传送时会与相 邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个BSS/IBSS时，要让它们时，要让它们 所用的信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用所用的信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用1、6、 11这三个信道，若选用其他信道，最多只能有这三个信道，若选用其他信道，最多只能有2个互不干扰的信道。个互不干扰的信道。 IEEE802.11 Blue = 11Mb/

9、s (channel 1) Green = 11Mb/s (channel 6) Red = 11Mb/s (channel 11) Total Bandwidth=33Mb/s! IEEE802.11 WLAN 的组成的组成 两种类型的两种类型的 WLAN ： 1. Infrastructured 网网 （有固定基础设施的网络）（有固定基础设施的网络） 2. Ad Hoc 网网 （特定网络，或称自组网络，无固定基础设施）（特定网络，或称自组网络，无固定基础设施） IEEE802.11 BSS（基本服务集）基本服务集） Infrastructured 网网(基础设施网基础设施网) 有有AP(A

10、ccess Point, 接入点接入点)， 无线站点通信首先要经过无线站点通信首先要经过AP Ad Hoc 网网（无线自组网）（无线自组网） IBSS (Independent BSS，独立基本独立基本 服务集服务集)，无，无AP，站点间直接通信，站点间直接通信） IBSS BSS IEEE802.11 ESS（扩展服务集）扩展服务集） 属属 Infrastructured 网网 ( DS:DS:分配系统，分配系统，APAP：接入点，接入点， SSIDSSID：ESSESS扩展服务扩展服务 集标识符。一个集标识符。一个移动节点使用某移动节点使用某 ESS 的的 SSID 加入到该扩展服务集中，

11、一加入到该扩展服务集中，一 旦加入旦加入ESS，移动节点便可实现从该移动节点便可实现从该ESS的一个的一个BSS到另一个到另一个BSS的的漫游漫游) IEEE802.11 WLAN、LAN、Internet 连接连接 Portal：门桥门桥(作用相当于网桥作用相当于网桥) DS：分配系统分配系统(可以是以太网、点对点链路或其它无线网可以是以太网、点对点链路或其它无线网) IEEE802.11 移动自组网移动自组网 (Mobile Ad hoc network) 移动自组网（移动自组网（MANET），），无基础设施，没有基本服无基础设施，没有基本服 务集中的接入点务集中的接入点 AP， 而是由一

12、些处于平等状态的移动站而是由一些处于平等状态的移动站 之间相互通信组成的临时网络。移动自组网络中的每一个之间相互通信组成的临时网络。移动自组网络中的每一个 移动设备都具有路由器的转发分组的功能。移动设备都具有路由器的转发分组的功能。 自组网络 A E D CB F 源结点 目的结点 转发结点 转发结点 转发结点 IEEE802.11 IEEE802.11的物理层的物理层 q WLAN 传输方式有传输方式有 红外线红外线 (Infra Red, IR) 和和 无线电射频无线电射频 两种两种 q 红外系统的优点：不受无线电干扰；视距传输，检测和窃听困难，保红外系统的优点：不受无线电干扰；视距传输，

13、检测和窃听困难，保 密性好。缺点是：对非透明物体的透过性极差，传输距离受限；易受密性好。缺点是：对非透明物体的透过性极差，传输距离受限；易受 日光、荧光灯等干扰；半双工通信。日光、荧光灯等干扰；半双工通信。 q 无线电射频系统采用无线电射频系统采用 扩频扩频 (Spread Spectrum) 技术进行调制。扩频技技术进行调制。扩频技 术的频率范围开放在术的频率范围开放在 ISM 频段频段，此频段不需申请：，此频段不需申请： Industry: 902 928 Mhz (26MHz) Science: 2.42.4835 GHz (83.5MHz) Medicine: 5.155.35 GHz

14、 and 5.7255.825 GHz (300MHz) 扩频技术主要又分为扩频技术主要又分为 跳频跳频 和和 直接序列直接序列 两种技术。两种技术。 IEEE802.11 FHSS （跳频扩频）跳频扩频） Frequency Hopping Spread Spectrum FHSS 使用了传统的窄带数据传输技术，但传输频率将发生周期性的使用了传统的窄带数据传输技术，但传输频率将发生周期性的 切换。系统在一个扩展或宽波段的信道上使用不同的中心频率，切换。系统在一个扩展或宽波段的信道上使用不同的中心频率， 以预先安以预先安 排好的顺序在固定的时间间隔内进行跳频。排好的顺序在固定的时间间隔内进行跳

15、频。 跳频现象可以使跳频现象可以使FHSS系统避系统避 免受到信道内窄带噪声的干扰。免受到信道内窄带噪声的干扰。 IEEE802.11 FHSS 的发送与接收的发送与接收 Modulator X spreader FH Pseudo-random frequency generator Data Demodulator X despreader FH Pseudo-random frequency generator Data FHSS signals TransmitterReceiver IEEE802.11 DSSS（直接序列扩频）直接序列扩频） Direct Sequence Spre

16、ad Spectrum （Chip code 也称为也称为 pseudo-noice 或或 spreading code） DSSS系统则将要传输的数据流通过扩展码调制而人为地扩展带宽，即系统则将要传输的数据流通过扩展码调制而人为地扩展带宽，即 使在传输波段中存在部分噪声信号，接收机也可以无错误地接收数据。使在传输波段中存在部分噪声信号，接收机也可以无错误地接收数据。 IEEE802.11 DSSS 的发送与接收的发送与接收 Modulator X spreader DS Wideband pseudo-noice carrier Data Demodulator X despreader D

17、S Wideband pseudo-noice carrier Data DSSS signals TransmitterReceiver IEEE802.11 使用扩频技术的好处使用扩频技术的好处 扩频是一种在信号传输前先将信号的带宽进行扩展扩频是一种在信号传输前先将信号的带宽进行扩展 的技术。采用扩频的好处是：的技术。采用扩频的好处是： q 抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信 干扰导致完全无法通信干扰导致完全无法通信(“盖台盖台”) q 对于非特定的目的接收器，扩展了带宽的信号混在背对于非特定的目的接收器，扩展了带宽的信号混在背 景

18、噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别景噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别 真正的信号，避免了他人的截听真正的信号，避免了他人的截听 q 提供了供多个用户使用同一传输波段的方法，保证了提供了供多个用户使用同一传输波段的方法，保证了 无线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证无线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证 使用同一频段的设备不互相影响。使用同一频段的设备不互相影响。 IEEE802.11 IEEE 802.11 PHY FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum，跳频扩频 DSSS Direct Sequence Spread

19、 Spectrum，直接序列扩频 OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用（也叫多 载波调制技术，载波数可多达52个），802.11a/g用，信号经相应的各种 调制（如PSK、QAM等）后，速率可达54/48/36/24/18/12/9/6Mbps HR-DSSS High Rate DSSS，802.11b用，信号经相应的各种调制（如PSK 、 CCK等）后，传输速度可达11/5.5/2/1Mbps OFDM/DSSS Physical Layer IEEE802.11 距离越远、信号越弱、速率越低距离越远、信号越弱、速率越

20、低 11Mbps 5.5Mbps 2Mbps 1Mbps 距离距离 802.11b 采用了采用了动态速率漂移动态速率漂移 技术技术，可以根据环境噪声变化对，可以根据环境噪声变化对 传输速率进行自动调整。传输速率进行自动调整。 在理想情况下，发送节点以最在理想情况下，发送节点以最 高速率高速率11Mb/s进行发射。当设备进行发射。当设备 移动到覆盖范围之外，或者出现移动到覆盖范围之外，或者出现 重大干扰时，发送节点将自动逐重大干扰时，发送节点将自动逐 次降低速率，以次降低速率，以 5.5Mb/s、2Mb/s 或或1Mb/s等速率等速率 进行发射。进行发射。 类似地，如果无线设备从低速类似地，如果

21、无线设备从低速 率环境进入高速率环境，发射速率环境进入高速率环境，发射速 率将会随之自动逐次提高。率将会随之自动逐次提高。这种这种 动态速率漂移技术对上层协议是动态速率漂移技术对上层协议是 透明的。透明的。 使用不同的调制方法，得到不同的速率。使用不同的调制方法，得到不同的速率。 IEEE802.11 802.11 标准中的标准中的 MAC层层 无线局域网虽然也是多个站点共享无线信无线局域网虽然也是多个站点共享无线信 道，却不能简单地搬用以太网的道，却不能简单地搬用以太网的 CSMA/CD 协协 议，这里主要有两个原因：议，这里主要有两个原因： q CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数

22、据的同协议要求一个站点在发送本站数据的同 时还必须不间断地检测信道，但在无线局域网的设备中时还必须不间断地检测信道，但在无线局域网的设备中 要要实现实现这种这种全双工功能花费过大全双工功能花费过大； q 即使即使我们我们能够在发送的同时实现冲突检测能够在发送的同时实现冲突检测的功能，并的功能，并 且当我们在发送数据时且当我们在发送数据时检测到信道是空闲检测到信道是空闲的，在接收端的，在接收端 仍然有可能发生冲突仍然有可能发生冲突。 IEEE802.11 802.11 MAC MAC 层通过协调功能来确定在基本服务集层通过协调功能来确定在基本服务集 BSS 中的中的 移动站在什么时间能发送数据或

23、接收数据。移动站在什么时间能发送数据或接收数据。 IEEE802.11 802.11 MAC 使用使用 DCF 或或 PCF q 分布协调功能分布协调功能 DCF -争用服务争用服务（必选项）必选项） ( Distributed Coordination Function ) DCF 在每一个结点使用在每一个结点使用 CSMA 机制的机制的分布式分布式接入接入 算法，让各个站通过算法，让各个站通过争用信道争用信道来获取发送权。因此来获取发送权。因此 DCF 向上提供争用服务。向上提供争用服务。 q 点协调功能点协调功能 PCF -无争用服务无争用服务（可可选项选项） ( Point Coord

24、ination Function ) PCF 使用使用 AP 集中控制集中控制的接入算法将发送数据权的接入算法将发送数据权 轮流轮流交给各个站从而避免了冲突的产生交给各个站从而避免了冲突的产生 IEEE802.11 802.11 MAC: CSMA 802.11 CSMA 发送站：发送站： - 如监听到信道空闲如监听到信道空闲, 经经DIFS 时间后则发送整个帧（发时间后则发送整个帧（发 送时不用冲突检测）送时不用冲突检测） -如果监听到信道忙，则坚持如果监听到信道忙，则坚持 监听到不忙时，经监听到不忙时，经DIFS 时间后进入竞争期，进行时间后进入竞争期，进行 二进制指数退避（第二进制指数退

25、避（第 i 次次 退避时，在退避时，在 2i+2 个时隙中个时隙中 随机选择一个），退避后随机选择一个），退避后 重新尝试发送重新尝试发送 -如果发后未收到如果发后未收到ACK(超时超时)， 则重发帧则重发帧 802.11 CSMA 接收站：接收站： - 如果接收正确，则在如果接收正确，则在SIFS时时 间后应答一个间后应答一个 ACK帧帧 其它站点：其它站点： 听到信道上在发送数据，则推迟访问听到信道上在发送数据，则推迟访问 信道信道 NAV(Network Allocation Vector)时间时间 IEEE802.11 802.11 MAC： CSMA IEEE802.11 802.1

26、1 MAC Q B发送发送CTS; A收到收到CTS后发送数据后发送数据; C监听到监听到CTS，知道有节点在发送数据，知道有节点在发送数据，A和和B数据传输数据传输 时间时间C不会发数据包。不会发数据包。 IEEE802.11 暴露终端问题解决方式暴露终端问题解决方式 1、发送者发送发送者发送 RTS。 2、接收者返回、接收者返回 CTS。 3、邻居节点：、邻居节点： 如果收到如果收到 CTS则保持安静，不能传输数据。则保持安静，不能传输数据。 如果只收到如果只收到 RTS 而没收到而没收到 CTS,可以传输数据。可以传输数据。 IEEE802.11 802.11 MAC: CSMA/CA

27、计算随机退避时 间(2i+2个时隙选 一）以再次重新 试图接入信道 IEEE802.11 二进制指数退避二进制指数退避 (Binary Backoff) q 当信道从忙态变为空闲时，任何一个站要发送数据帧当信道从忙态变为空闲时，任何一个站要发送数据帧 时，不仅都必须等待一个时，不仅都必须等待一个 DIFS 间隔，间隔， 而且还要进入而且还要进入 争用窗口争用窗口，并计算随机退避时间以便再次重新试图接，并计算随机退避时间以便再次重新试图接 入到信道，入到信道， 这样就减少了发生冲突的概率（当多个站这样就减少了发生冲突的概率（当多个站 都打算占用信道时）都打算占用信道时） q 以下情况不使用退避算

28、法：以下情况不使用退避算法： 当一个站要发送的是它的第一个数据帧时，当一个站要发送的是它的第一个数据帧时， 并检并检 测到信道为空闲。测到信道为空闲。 q 其余情况下，都必须使用退避算法。即：其余情况下，都必须使用退避算法。即： l在发送第一个帧之前检测到信道为忙在发送第一个帧之前检测到信道为忙 l在每一次的重传后在每一次的重传后 l在每一次的成功发送后在每一次的成功发送后 IEEE802.11 Binary Backoff 802.11使用的二进制指数退避算法（使用的二进制指数退避算法（Binary Backoff）如下：如下： 第第 i 次退避时，在次退避时，在 2i+2 个时隙中随机选择

29、一个。个时隙中随机选择一个。 例例 第第1次退避在次退避在8个时隙中随机选择一个（而不是象以太网个时隙中随机选择一个（而不是象以太网 那样第那样第1次冲突后在次冲突后在2个时隙中选）；个时隙中选）； 第第2次退避在次退避在16个时隙中随机选择一个（而不是象以太网那个时隙中随机选择一个（而不是象以太网那 样第样第2次冲突后在次冲突后在4个时隙中选）。个时隙中选）。 。 然后根据该时隙数设置一个退避计时器进行减然后根据该时隙数设置一个退避计时器进行减1计时，当计计时，当计 时器时间减小到时器时间减小到0时就开始发送数据。若时间还未减到时就开始发送数据。若时间还未减到0信道又信道又 变为忙，则冻结该

30、计时值重新等待信道变为空闲、再经过时间变为忙，则冻结该计时值重新等待信道变为空闲、再经过时间 DIFS后，继续启动退避计时器（从剩下的时间开始）。这样规后，继续启动退避计时器（从剩下的时间开始）。这样规 定有利于该继续启动计时器的站更早地接入信道中。定有利于该继续启动计时器的站更早地接入信道中。 IEEE802.11 点协调功能点协调功能 PCF （选项选项） q 前面讲的是：前面讲的是： 分布协调功能分布协调功能 DCF CSMA/CA, 争用服务争用服务（必选项）必选项） 所有的所有的 AP 、STA都须具有此功能都须具有此功能 q IEEE 802.11 还有：还有： 点协调功能点协调功

31、能 PCF 无争用服务无争用服务（可可选项选项） ( Point Coordination Function ), 某些某些 AP 有此功能。有此功能。 具有该功能的具有该功能的 AP 使用使用集中控制集中控制的接入算法将发送数的接入算法将发送数 据权据权轮流轮流交给各个站，从而避免了冲突的产生。交给各个站，从而避免了冲突的产生。 可以用在时间敏感的服务场合，如音频、视频传输时；可以用在时间敏感的服务场合，如音频、视频传输时； AP 通过使用短的帧间间隔通过使用短的帧间间隔 PIFS，可获得优先发送权；可获得优先发送权； AP 有了优先发送权，就可以轮流向各个无线站点发送有了优先发送权，就可以

32、轮流向各个无线站点发送 查询请求，从而控制无线介质的访问。查询请求，从而控制无线介质的访问。 IEEE802.11 无线接入过程无线接入过程 STA (工作站）启动初始化、开始正式使用工作站）启动初始化、开始正式使用 AP 传送数据帧前，要经过三个阶段才能接入传送数据帧前，要经过三个阶段才能接入: (1) 扫描扫描(SCAN) (2) 认证认证(Authentication) (3) 关联关联(Association) IEEE802.11 无线接入过程无线接入过程 无线接入第一阶段无线接入第一阶段 : 扫描（扫描（ SCAN ) 阶段阶段 q 若无线站点若无线站点 STA 设成设成 Ad-h

33、oc 模式：模式： STA先寻找是否已有先寻找是否已有 IBSS（与与STA所属相同的所属相同的SSID）存存 在，如有，则参加（在，如有，则参加（join）；）；若无若无, 则会自己创建一个则会自己创建一个IBSS， 等其他站来等其他站来 join。 q 若无线站点若无线站点 STA 设成设成 Infrastructure 模式：模式： 1、主动扫描方式主动扫描方式（特点：能迅速找到）（特点：能迅速找到） STA 依次在依次在11个信道发出个信道发出 Probe Request 帧，寻找与帧，寻找与STA 所属有相同所属有相同SSID的的AP，若找不到有相同，若找不到有相同 SSID 的的

34、AP，则一则一 直扫描下去直扫描下去 2、被动扫描方式被动扫描方式（特点：找到时间较长，但（特点：找到时间较长，但STA节电）节电） STA被动等待被动等待AP 每隔一段时间定时送出的每隔一段时间定时送出的 Beacon 信标信标 帧，该帧提供了帧，该帧提供了AP及所在及所在BSS相关信息相关信息： “我在这里我在这里” IEEE802.11 无线接入第二阶段无线接入第二阶段 : 认证（认证（Authentication）阶段）阶段 当当 STA 找到与其有相同找到与其有相同 SSID 的的 AP，在，在 SSID 匹配匹配 的的 AP 中，根据收到的中，根据收到的 AP 信号强度，选择一个信

35、号最信号强度，选择一个信号最 强的强的 AP，然后进入认证阶段。只有身份认证通过的站然后进入认证阶段。只有身份认证通过的站 点才能进行无线接入访问。点才能进行无线接入访问。802.11提供几种认证方法，提供几种认证方法， 有简单有复杂，如采用有简单有复杂，如采用802.1x/EAP认证方法时大致为：认证方法时大致为： q STA向向AP发送认证请求发送认证请求 qAP向认证服务器发送请求信息要求验证向认证服务器发送请求信息要求验证STA的身份的身份 q认证服务器认证完毕后向认证服务器认证完毕后向AP返回相应信息返回相应信息 q如果如果STA身份不符，身份不符，AP向向STA返回错误信息返回错误

36、信息 如果如果STA身份相符，身份相符，AP向向STA返回认证响应信息返回认证响应信息 无线接入过程无线接入过程 IEEE802.11 无线接入第三阶段无线接入第三阶段 : 关联（关联（Association）阶段）阶段 当当 AP 向向 STA 返回认证响应信息、身份认证获得通过返回认证响应信息、身份认证获得通过 后，后， 进入关联阶段。进入关联阶段。 qSTA 向向 AP 发送关联请求发送关联请求 qAP 向向 STA 返回关联响应返回关联响应 至此，接入过程才完成，至此，接入过程才完成， STA 初始化完毕，可以开始向初始化完毕，可以开始向 AP 传送数据。传送数据。 无线接入过程无线接

37、入过程 IEEE802.11 无线接入过程示意图无线接入过程示意图 Authentication Server APSTA Probe Request Probe Response Probe Request Probe Response SSID 比较 Authentication Request Authentication Response Association Request Association Response 扫描扫描认证认证关联关联 Y IEEE802.11 802.11协议定义三类帧协议定义三类帧 q 数据帧数据帧 q 控制帧控制帧-RTS帧、帧、CTS帧、帧、ACK帧等

38、帧等 q 管理帧管理帧-Probe Request / Response帧帧(主动扫描时主动扫描时) Beacon帧帧(信标帧信标帧, 被动扫描时被动扫描时 AP 发出发出) Authentication Request / Response帧、帧、 DeAuthentication帧帧(去掉认证去掉认证) Association Request / Response帧、帧、 Disassociation帧帧(去掉关联去掉关联) ReAssociation Request / Response帧帧(从从 ESS的一个的一个BSS漫游到另一个漫游到另一个BSS进行进行 重新关联，以便新重新关联，

39、以便新AP联系老联系老AP取得取得 原来的关联信息原来的关联信息) IEEE802.11 Data Frame Format IEEE 802.11 无线无线MAC数据帧格式数据帧格式 IEEE802.11 Data Frame Format FC:包括协议版本、类型、子类型、去往包括协议版本、类型、子类型、去往DS、来自、来自 DS、多、多 分段标记、重传、功率管理、多数据标记、分段标记、重传、功率管理、多数据标记、WEP和排序和排序 SC:包括序列号和分段号，其作用是指示包括序列号和分段号，其作用是指示MSDU或或MMPDU的的 序列编号和内部每个分段的编号序列编号和内部每个分段的编号 F

40、CS:与以太网相同，由与以太网相同，由32位的位的CRC校验码组成，由校验码组成，由MAC头头 和帧体的全部字段计算得到和帧体的全部字段计算得到 IEEE802.11 Addressing Mechanism: Case 1 A、B in the same IBSS，AB （ Ad hoc 无线自组网中的数据帧的地址格式）无线自组网中的数据帧的地址格式） IEEE802.11 Addressing Mechanism: Case 2 从从 AP 发出的无线数据帧发出的无线数据帧中的地址格式中的地址格式 IEEE802.11 Addressing Mechanism: Case 3 发到发到 A

41、P 的无线数据帧的无线数据帧中的地址格式中的地址格式 IEEE802.11 Addressing Mechanism: Case 4 通过无线分配系统传输的无线数据帧通过无线分配系统传输的无线数据帧中的地址格式中的地址格式 IEEE802.11 IEEE 802.11 MAC/PHY 小结小结 IEEE802.11 IEEE802.15.4协议标准 q概述 概述 q802.15, 即即IEEE用于无线个人域网用于无线个人域网 (WPAN)的物理层和媒体接入控制层规范的物理层和媒体接入控制层规范 qIEEE 802.15 802.15.1为为BlueTeeth（蓝牙）（蓝牙） 802.15.2为共存性为共存性 802.15.3为高数据传输率的为高数据传输率的WPAN 802.15.4为低数据传输率的为低数据传输率的WPAN qIEEE802.15.4 IEEE802.15.4 802.15.4在无线网络中的位置 802.15.4简介 802.15.4强调的是省电、简单、成本又低的规格。强调的是省电、简单、成本又低的规格。 802.15.4的物理层（的物理层（PHY）采用直接序列扩频（）采用直接序列扩频（DSSS， Direct Sequ