第二讲 无线局域网技术

1、信息传输系综合接入系统教研室 刘向阳无线通信原理 一无线局域网概述二无线局域网的构成三无线局域网的拓扑结构四无线局域网的服务五802.11 MAC协议六链路认证方式七小结一无线局域网概述二无线局域网的构成三无线局域网的拓扑结构四无线局域网的服务五802.11 MAC协议六链路认证方式七小结wireless local area network，简称WLAN以无线电波、红外等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介而构成的网络是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网LAN（LocalAreaNetwo

2、rk）的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。覆盖范围 一般为半径几十米到几十千米左右一一 无线局域网概述无线局域网概述红外 使用红外二极管，多处反射，漫射光优点 简单，经济，在许多移动设备上都存在 无需申请 易于屏蔽缺点 易受阳光、热源的干扰 许多物体都吸收红外线 带宽低（115kbit/s 4Mbit/s）举例 IrDA无线电波 通常使用无需申请的2.4G ISM频段优点 能够利用WWAN和移动电话方面的经验 能够覆盖更大的范围,例如无线电波可以穿透墙壁和家具缺点 无需申请的频带资源有限 难以屏蔽，干扰其它电子设备举例 Wi-Fi, Bluetooth特点一：宽带特点一：

3、宽带满足音视频传输等满足音视频传输等日益增长的带宽需求日益增长的带宽需求802.11x802.11x标准标准11b11b11a11a11g11g11n11n11ac11ac11ad11ad发布时间19991999200320082014.012013.01频段（GHz）2.452.42.4或 5560速率（bps）11M54M54M600M1.73G7G2.WLAN的特点特点二：方便特点二：方便易于部署和使用，易于部署和使用，用户已经普遍接受用户已经普遍接受特点三：成熟特点三：成熟价格低廉、产业链成熟，价格低廉、产业链成熟，产品种类多样产品种类多样特点四：短距离特点四：短距离覆盖范围覆盖范围1

4、00米左右，米左右，可用于军事区末端接入可用于军事区末端接入典型的WLAN产品其它设备AP的输出功率为100mw网卡输出功率，通常只有10mw至50mw。手机的发射功率在通话时可以超过1W。无线对讲机可到5 W。特点五：特点五： WLANWLAN对人体的电磁辐射是安全的对人体的电磁辐射是安全的缺点 通常情况下，带宽比有线网络要低得多 只有110Mbps 误码率通常为10-4 有线网络可以达到10-12一一 无线局域网概述无线局域网概述全球无缝使用功耗低，能够用电池供电使用LAN无需个别许可或者牌照易于每个人使用，管理简单保护在有线网络上的投资安全性：没有人能够读我的数据保密：没有人能够搜集到用

5、户的个人信息低辐射具有对应用和高层协议透明特性，在需要时也可以具有位置识别功能一 无线局域网概述主要是针对 物理层 媒质访问控制层(MAC)涉及到的技术规范与技术标准： 无线频率范围 空中接口通信协议一一 无线局域网概述无线局域网概述三大标准 IEEE802.11x标准 IEEE 802.11委员会制定 HIPERLAN 欧洲电信标准化协会 HomeRF 美国家用射频委员会制定一一 无线局域网概述无线局域网概述一 无线局域网概述IEEE 802.11标准 IEEE Std 802.11a-1999 (Amendment 1) IEEE Std 802.11b-1999 (Amendment 2

6、) IEEE Std 802.11b-1999/Corrigendum 1-2001 IEEE Std 802.11d-2001 (Amendment 3) IEEE Std 802.11g-2003 (Amendment 4) IEEE Std 802.11h-2003 (Amendment 5) IEEE Std 802.11i-2004 (Amendment 6) IEEE Std 802.11j-2004 (Amendment 7) IEEE Std 802.11e-2005 (Amendment 8) IEEE Std 802.11k-2008IEEE Std 802.11k-200

7、8 IEEE Std 802.11r-2008IEEE Std 802.11r-2008 IEEE Std 802.11nIEEE Std 802.11nTM TM -2009-2009 IEEE IEEE StdStd 802.11 ad 2013 802.11 ad 2013 IEEE IEEE StdStd 802.11 ac 2014 802.11 ac 2014一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11 1997年6月推出，工作于2.4GHz的ISM频段 物理层支持1M和2Mbps两个速率 可采用三种传输技术 跳频扩频（Frequency-Hopping Spread Spect

8、rum, FHSS） 数据速率为1Mb/s和2Mb/s 直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS） 数据速率为1Mb/s和2Mb/s。 红外线 工作在波长介于850nm950nm的红外波段上 目的 解决办公室局域网和校园网中用户终端的无线接入问题一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11b 是IEEE 802.11 DSSS模式的一个扩充 1999 年被批准，又称为Wi-Fi（ Wireless Fidelity ）， 最普及 应用最广泛 物理层 采用HR/DSSS（High rate DSSS）技术 工作于2.4GHz频段 物理层支持两个速率

9、 5.5Mbps 11Mbps 使用补码键控(complementary code keying，CCK)一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11b 速率 速率可以在1Mbps、2Mbps 、5.5Mbps 和11Mbps之间切换 兼容性 在1Mbps、2Mbps 时与802.11兼容 安全性 采用有线等效保密协议（Wired Equivalent Privacy, WEP） 目前已被破解一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11a 是802.11标准的改进 物理层速率最高可达54Mbps 采用数据加密可达位的 WEP 802.11a的无线产品的功耗比802.11b的低 更有利于笔记

10、本和等产品使用 频段无法在全球各个国家获得批准和认可，与人造卫星和地面站的通信频段相同一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11a 信道结构IEEE 802.11a使用通用网络信息基础结构UNII的频带UNII-1频段(5.155.25GHz)用于室内；UNII-2频段(5.255.35GHz)用于室内或者室外；UNII-3频段(5.7255.825GHz)用于室外。 编码和调制使用正交频分多路复用OFDM。OFDM也称为多载波调制，在不同频率上使用多个载波信号，在每个信道上发送若干位，类似于FDM。在OFDM中，所有的子信道被指定给单个的数据源。一一 无线局域网概述无线局域网概述802.

11、11g 是802.11b标准的一种高速物理层扩展，与802.11b标准完全兼容 802.11b的设备在连接到一个802.11g的AP上时仍能工作 802.11g的设备连接到一个802.11b的AP上时也仍能工作 这两种情况下都使用较低的802.11b的数据率。 采用和技术 工作于2.4GHz频段，物理层速率最高可达54Mbps 缺点 信号覆盖范围远小于802.11b一一 无线局域网概述无线局域网概述IEEE802.11i 结合IEEE 802.1x中的用户端口身份验证和设备验证，对WLAN MAC层进行修改与整合,定义了严格的加密格式和鉴权机制，以改善WLAN的安全性。 主要包括两项内容： W

12、i-Fi保护访问(Wi-FiProtected Access：WPA)技术 强健安全网络(RSN) Wi-Fi联盟采用802.11i标准作为WPA的第二个版本，并于2004年初开始实行。 一一 无线局域网概述无线局域网概述IEEE802.11eIEEE802.11e 对MAC层协议进行改进，以支持多媒体传输，以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量（QOS）保证机制IEEE802.11fIEEE802.11f 定义访问节点之间的通信规范，支持IEEE802.11的接入点互操作协议（IAPP） 为一个设备从一个AP漫游到另一个AP的同时保持传输的连续性提供了便利 一个AP可以起到连接两个802.

13、11局域网的桥接功能 致力于解决来自多个厂商的接入点之间的互操作能力问题一一 无线局域网概述无线局域网概述IEEE802.11hIEEE802.11h 用于802.11a的频谱管理技术规范 处理频谱和功率管理问题 目的是让802.11a产品与欧盟制定的管理规范兼容 利用动态信道选择机制动态信道选择机制确保频带中受限制的部分不被选中 在欧盟，5GHz频带的一部分用于军事用卫星通信 利用发送功率控制特性发送功率控制特性调整功率满足欧盟的规范要求一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11k 定义了无线资源测量（radio resource measurement）,增强了其功能， 为高层提供了无

14、线资源测量机制 定义了便于无线和移动局域网管理和维护所需的信息一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11n一一 无线局域网概述无线局域网概述2002年9月IEEE高吞吐量研究组成立，专门探讨提升WLAN速度的可行性。2003年9月IEEE成立802.11n任务组，负责创设100+MbpsWLAN标准。2004年10月贝尔金（Belkin）公司发布“前11n”接入点，采用了Airgo网络（后被高通收购）研制的首个商用MIMO芯片组。2005年7月11n草案1获通过，引发激烈争议，如今已被人遗忘的各种竞争性技术开始拉选票。2006年7月戴尔为其最新推出的笔记本电脑发布了草案-11nWi-Fi网

15、卡，采用的是Broadcom芯片。802.11n一一 无线局域网概述无线局域网概述2006年8月Wi-Fi联盟调整了其正式标准不出不测试WLAN设备的立场，开始进行测试。2007年3月草案2获通过。2007年5月在Interop展会上，Colubris、Trapeze和Ruckus无线等公司发布了企业级11n网络设备，最终获得Wi-Fi联盟的认证。2007年6月Wi-Fi联盟发布了11n互操作性测试及认证程序。2007年9月Burton集团分析师PaulDebeasi在一份颇有争议的报告中提出了802.11n是否意味着“接入以太网终结”的观点。思科也发布了它的首款11n接入点。802.11n一

16、一 无线局域网概述无线局域网概述2007年11月首个大规模11n网络在莫里斯威尔州立大学部署2008年1月万胜发布3x3MIMO11n芯片组，可提供450Mbps速率。2008年9月IEEE成立了两个千兆无线任务组，一个研究6GHz频段，另一个研究60GHz频段。2009年9月11日IEEE标准委员会终于批准通过802.11n成为正式标准。802.11n 增强项目 多天线，智能天线 改变信号编码模式 增强抗干扰能力 在一个地区更为一致的覆盖 采用MIMO+OFDM 性能指标 提供最高600Mbps的连接速度 支持最多四条高清视频流、音频流和数据流的同时播放和传输一一 无线局域网概述无线局域网概

17、述802.11ac一一 无线局域网概述无线局域网概述20142014年年1 1月月被批准，被批准，在在802.11a802.11a标标准之上建立准之上建立起来起来 使用802.11a的5GHz频段。每个通道的工作频宽提升到80MHz甚至是160MHz，最终理论传输速度将达到1Gbps。向后兼容802.11全系列现有和即将发布的所有标准和规范，包括即将发布的802.11s无线网状架构以及802.11u等。安全性方面，它将完全遵循802.11i安全标准的所有内容。2013年6月20日，WiFi联盟宣布正式发布IEEE802.11ac无线标准认证802.11ac 特点 更宽的射频带宽 (up to

18、160MHz) 更多的mimo空间流(up to eight) 下行链路多用户MIMO(up to four clients） 高密度调制(up to256-QAM)一一 无线局域网概述无线局域网概述802.11ad 2013年1月15日，IEEE正式批准 超快速，短距离的新一代无线传输标准 室内覆盖，小于5米，信号不能穿墙 用于实现家庭内部无线高清音视频信号的传输。 为家庭多媒体应用带来更完备的高清视频解决方案。 工作在60GHz频段。 支持近7Gbps的吞吐量。一一 无线局域网概述无线局域网概述ETSI 是 European Telecommunications Standards Ins

19、titute的缩写。HiperLAN（High Performance Radio Local Area Network）是成功的欧洲产业标准，以无线ATM为基础的面向连接业务的标准。主要标准 HiperLAN1 提供高速、低复杂度的WLAN连接 高斯最小频移键控（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying，GMSK） 早期标准，没有任何实际产品 HiperLAN2 提供了与IEEE 802.11a几乎完全相同的物理层和无线ATM的MAC层 支持QoS控制一一 无线局域网概述无线局域网概述HiperLAN标准Hiperlan 1Hiperlan2HiperAc

20、cessHiperLink描述Wireless EthernetWireless ATMWireless Local LoopWireless Point-to-Point频率5GHz5GHz5GHz17GHz物理层速率23.5Mbps654Mbps25Mbps155Mbps一一 无线局域网概述无线局域网概述HomeRF工作组 是由美国家用射频委员会于1997年成立的 主要工作任务 为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网2001年8月推出HomeRF2.0版 集成了语音和数据传送技术 工作频段在10GHz，数据传输速率达到10Mbps 在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。

21、一一 无线局域网概述无线局域网概述HomeRF是针对现有无线通信标准的综合和改进 当进行数据通信时，采用IEEE802.11规范中的相关传输协议； 进行语音通信时，则采用数字增强型无绳通信标准。一一 无线局域网概述无线局域网概述信部无2002353号文件中规定了2.4002.4835GHz频段的无线发射设备的主要技术指标2003年12月1日起，WLAN两个强制性国家标准开始实施 无线局域网媒体访问(MAC)和物理（PHY）层规范 无线局域网媒体访问(MAC)和物理（PHY）层规范：2.4GHz频段较高速率物理层扩展规范 一一 无线局域网概述无线局域网概述工业和信息化部正在制定WLAN的行业配套

22、标准 公众无线局域网总体技术要求 公众无线局域网设备测试规范 该标准涉及的技术体制包括 IEEE802.11X系列 HiperLAN2一一 无线局域网概述无线局域网概述成立于1999年，当时的名称叫做Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) 致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题2002年10月，正式改名为Wi-Fi AllianceWi-Fi 原先是无线保真的缩写，Wi-Fi 的英文全称为“wireless fidelity”， 在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证” 实质上是一种商业认证一一 无线局域网概述无线局域网

23、概述Wi-Fi联盟的作用 在无线局域网标准的采纳和市场化推进中，Wi-Fi联盟(论坛)起到了主导作用。 建立了用于验证802.11b产品互操作能力的一套测试程序。 2004年起，验证的802.11b产品使用名称是Wi-Fi。 Wi-Fi认证已扩展到802.11g Wi-Fi针对802.11a产品开发了一个认证过程，称为Wi-Fi5 一一 无线局域网概述无线局域网概述室内应用 家庭或小型办公室 大型办公室、企事业单位 车间、商场和仓库等室外应用 园区网 校园网 医院网 社区网临时组网和难以布线的地方 灾难恢复 短时间的商务系统和大型会议军事、公安等专用网一一 无线局域网概述无线局域网概述作为有线

24、的扩充一一 无线局域网概述无线局域网概述一无线局域网概述二二无线局域网的构成无线局域网的构成三无线局域网的拓扑结构四无线局域网的服务五802.11 MAC协议六链路认证方式七小结站（Station，STA） 也称主机（host）或终端（terminal），是连接在局域网中的设备，而网络就是进行站间数据传输的 固定站 半移动站 移动站 也称为移动主机（mobile host，MH）或移动终端（mobile terminal，MT） 移动速率：210米/秒二、二、 WLAN的构成的构成站（Station，STA） 包括三部分 终端用户设备 无线网络接口 网络软件网络操作系统网络通信协议二、二、 W

25、LAN的构成的构成服务区域（Service Area，SA） 无线局域网所能覆盖的范围基本服务区（Basic Service Area，BSA） 移动站的无线收发信机及地理环境所确定的通信覆盖区域基本业务组（Basic Service Set，BSS） 在BSA内，彼此之间相互联系、相互通信的一组主机二、二、 WLAN的构成的构成无线接入点，access point，简称AP 处于BSA的中心，固定不动 主要功能 完成其它非AP的站对分配系统的接入访问 统一BSS中不同站间的通信联络 作为无线网络与分配系统的桥接点 作为BSS的控制中心完成对其他非AP的站的控制和管理 无线接入点也可以作为普通

26、站使用，称为AP Client二、二、 WLAN的构成的构成无线接入点（access point，AP）AP所覆盖的区域称为小区（Cell）每个接入点的覆盖半径约为100mAP二、二、 WLAN的构成的构成分配系统, Distribution System，简称DS 用来连接不同，形成一个扩展业务区（Extended Service Area, ESA），ESA中的所有主机组成一个扩展业务组（Extended Service Set, ESS） 分配系统媒体（distribution system medium，DSM） DS中连接不同BSA的通信信道 无线分配系统（Wireless dist

27、ribution system, WDS）可以通过AP间的无线信道实现不同BSS的连接。 DS 通过入口（portal）与骨干网相连二、二、 WLAN的构成的构成DS 通过入口（portal）与骨干网相连二、二、 WLAN的构成的构成一无线局域网概述二无线局域网的构成三三无线局域网的拓扑结构无线局域网的拓扑结构四无线局域网的服务五802.11 MAC协议六链路认证方式七小结从物理拓扑分 单区网（single cell network, SCN） 单个BSS构成 多区网（multiple cell network，MCN） 多个BSS通过DS互联构成从逻辑上分 对等网 基础结构式从控制方式 有中

28、心集中控制式 无中心分布式三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构特点 独立的（IBSS） 任意站之间可以任意通信而无需转发 各站点竞争公用信道适合小规模网络 结构简单，组网迅速，使用方便，抗毁性强 是一种典型的、以自发方式构成的单区网该工作模式被称作自组织网络(Ad Hoc Network)三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构例子 由一组有无线接口卡的计算以相同的计算机名、ESSID和密码等对等的方式相互直接连接IBSS工作模式三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构至少需要一个AP AP是BSS的中心控制站，网中的站在该中心站的控制下与其他站进行通信网络的覆盖范围或通信距离由AP确定优点：

29、物理层和路由的实现均比较简单 可控性好，AP可以方便地对BSS内的所有站点进行管理 为接入骨干网或DS提供了一个逻辑接入点，可伸缩性（Scalability）大不足： 抗毁性差，如果一个AP遭到破坏，则整个BSS就会瘫痪 AP的复杂度高，实现成本也高三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构例子 具有无线接口卡的无线终端以无线接入点AP为中心，通过无线网桥AB、无线接入网关AG、无线接入控制器AC和无线接入服务器AS等将无线局域网与有线网网络连接起来三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构基础结构BSS工作模式示例三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构ESS是多个BSA通过DS联结形成的一个扩展区域

30、，范围可达数公里还可以确定一个的位置每个BSS都被分配一个标识号BSSID每个ESS也被分配一个标识号ESSID三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构越区切换（handover或handoff） 一个站从一个BSA移动到另一个BSA，也叫散步（walking） 链路层的移动漫游（Roaming） 一个站从一个ESA移动到另一个ESA 网络层或层的移动三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构示例三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构中继（relay）或桥接（bridging）型网络拓扑 两个或多个网络或网段通过无线中继器、无线网桥或无线路由器等无线网络设备连接起来 单跳（Single Hop）网络

31、 中间只通过一级无线互联设备 多跳（multiple hop）网络 中间需要通过多级无线设备互联三、三、 WLAN的拓扑结构的拓扑结构完整的802.11体系一无线局域网概述二无线局域网的构成三无线局域网的拓扑结构四四无线局域网的服务无线局域网的服务五802.11 MAC协议六链路认证方式七小结802.11定义了许多服务 6种服务 支持STA之间的MSDU传递 3种服务 控制WLAN的接入和提供保密性 2种服务 提供频谱管理 1种服务 提供QoS保障 1种服务 提供高层时间同步1.STA服务（SS） 由STA提供的服务被称为STA服务，它存在于每个STA和AP中。SS包括： 认证（authent

32、ication） 解除认证（deauthentication） 数据保密（Data confidentiality） MSDU传递 DFS(dynamic frequency selection) TPC（transmit power control） Higher Layer time synchronization（QoS facility only） QoS traffic scheduling (QoS facility only)2.分配系统服务（DSS） 由DS提供的服务被称为分配系统服务。在WLAN中，DSS通常由AP提供。包括： 联结（association） 重新联结（rea

33、ssociation） 解除联结（disassociation） 分配（distribution）STA使用的主要服务 集成（integration） QoS流量调度3.服务之间的关系 对于通过无线媒介进行直接通信的STA均有认证状态(值为未被认证和已认证)和联结状态(值为未联结和已联结)两个状态变量。这两个变量为每个远端STA建立了三种本地状态： 状态1：初始启动状态，未认证，未联结； 状态2：已认证，未联结； 状态3：已认证，已联结。3.服务之间的关系 一无线局域网概述二无线局域网的构成三无线局域网的拓扑结构四无线局域网的服务五五802.11 MAC802.11 MAC协议协议六链路认证方

34、式七小结主要功能 信道分配 协议数据单元寻址 组帧 纠检错 分组分片和重组保证数据可靠传输的关键措施使用帧交换协议RTS/CTS交互 RTS，Request-To-Send，请求发送 CTS，Clear To Send,清除发送接入控制分布式协调功能（Distributed Coordination Function，DCF） 采用竞争接入信道中心点协调功能（Point Coordination Function，PCF ） 基于优先级的无竞争访问 通过访问接入点协调数据收发 通过轮询方式查询当前哪些节点有发送数据请求 在适当时候给与节点数据发送权MAC 体系结构enhanced distri

35、buted channel access EDCA IEEE 802.11的协议体系结构 逻辑链路控制（LLC）分布协调功能(DCF)点协调功能(PCF)2.4GHz调频扩频1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序扩频1Mb/s2Mb/s5GHzOFDM6,9,12,18,24,36,48,54Mb/s红外1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序扩频5.5Mb/s11Mb/sMAC层无竞争的服务竞争服务802.11802.11a802.11bEDCAHCCA有优先级的 QoS 服务参数QoS服务物理层帧间间隔（InterFrame Space, IFS） IFS的长短代表了接入无线信道的优先级 共有5

36、种IFS来提供访问无线媒介的优先级 分类 SIFS：Short IFS,最短的IFS PIFS：PCF IFS，点协调功能IFS，一个中间长度的IFS。在发布轮询时，被中央控制器用于PCF模式 DIFS ： DCF IFS，最长的IFS。用于非同步帧的接入竞争。 AIFS： arbitration interframe space (used by the QoS facility) EIFS： extended interframe spaceIFS间关系举例DCF 是IEEE 802.11 MAC的基本接入方式 每当一个节点发送MPDU时，都需要重新竞争信道 利用CSMA/CA（ carr

37、ier sense multiple access with collision avoidance，带冲突避免的载波侦听多重访问）机制和随机退避等待时间算法实现无线信道的共享 对单向通信都采用立即主动确认机制（ACK帧） 所有的STA都应该实现DCFDCF 媒体状态确定方式 物理载波侦听 通过检测来自其他节点的信号强度来判断信道的忙闲程度 虚拟载波侦听 节点通过将MPDU的持续时间放到、和帧的头部来实现 MPDU指从MAC层传到物理层的一个完整的数据单元，包含头部、净荷和32bit的CRC码DCF的接入控制逻辑信道空闲？依旧空闲？竞争获胜, 发送数据帧依旧空闲？等待直到信道空闲NNYNYY等

38、待DIFS等待DIFS按指数率确定退避时间,继续等待节点欲发送数据帧DCF基本接入方式退避过程每个STA维护一个退避时间计数器如果在一个后退时隙（slot）中信道空闲，则后退时间减小一个aSlotTime;否则，退避过程挂起网络分配矢量 Network Allocation Vector, NAV 被每个STA维护的时期指示器，在该期间STA将发送数据 表示目前发送完成需要的时间 在发送某一帧数据之前，先更新处于接收状态的STA的NAV，可以实现一种保护机制。随机退避时间的计算竞争窗口随指数增加的例子随机退避时间的计算 退避时间= Random() aSlotTime Random() ：aC

39、Wmin和aCWmax之间的随机整数 aCWmax=22+i-1,其中i是节点连续尝试发送一个MPDU的次数 aSlotTime：时隙的大小 与具体硬件实现有关，包括 发射启动时间 介质传播时间 检测信道花费的时间利用利用RTS/CTS RTS/CTS 传递分片的传递分片的MSDUMSDUPCF超级帧的构造PCF(可选)媒体忙DCF长度可变超级帧（名义长度固定）无竞争期竞争期PCF(可选)DCF长度可变超级帧（名义长度固定）无竞争期竞争期PCF延时透明的实际超级帧时期MAC帧 帧控制（frame control，FC），指出帧的类型，并提供控制信息 D/I（duration/ID），作为持续域

40、使用时，指出信道为一个MAC帧的成功传输所分配的时间。作为控制域使用时，包含一个关联或连接标识符 顺序控制（Sequence control），包括2个子域 用于计算分片和重组的4位分片号 用于计算发送站点和接受站点之间帧发送数量的12位序列号MAC帧的帧控制域 结构 协议版本：802.11的版本号，当前版本号是 类型：表示帧是控制帧、管理帧还是数据帧 子类型：进一步标识帧的功能，共分类 控制帧：6种子类型 数据帧：8种子类型 管理帧：11种子类型MAC帧的帧控制域 控制帧的类型 种子类型类型值类型值类型描述类型描述子类型值子类型值子类型描述子类型描述0l控制1010节能轮询01控制1011请

41、求发送01控制1100清除发送01控制1101确认01控制1110无竞争(contention-free，CF)结束01控制1111CF结束+CF确认MAC帧的帧控制域 管理帧的类型 种子类型类型值类型值类型描述类型描述子类型值子类型值子类型描述子类型描述00管理0000连接请求00管理0001连接响应00管理0010重连请求00管理0011重连响应00管理0100侦测请求00管理0101侦测响应00管理1000信号灯00管理1001宣布通信指示报文00管理1010拆除连接00管理1011认证00管理1100取消认证MAC帧的帧控制域 数据帧的类型 8种子类型类型值类型值类型描述类型描述子类型

42、值子类型值子类型描述子类型描述10数据0000数据数据10数据0001数据数据+CF+CF确认确认10数据0010数据数据+CF+CF轮询轮询10数据0011数据数据+CF+CF确认确认CFCF轮询轮询10数据0100空功能空功能( (无数据无数据) )10数据0101CFCF确认确认( (无数据无数据) )10数据0110CFCF轮询轮询( (无数据无数据) )10数据0111CFCF确认确认+CF+CF轮询轮询( (无数据无数据) )MAC帧的帧控制域 发到 在发往的帧中，此位为 来自 在来自的帧中，此位为 如果此分片后还有其它分片,则此位为1 RT 如果是前一个帧的重发,则置为1 PM 如果发送站处于休眠状态则置 指出站点有额外数据要发送 如果选用协议，则置为 在使用严格顺序服务发送的数据帧中置为隐藏终端问题（Hidden Terminal Problem） 产生冲突 浪费资源ABC冲突侦听到信道空闲，发送信息侦听到信道空闲，发送信息暴露终端问题（Exposed Terminal Problem） 不能充分利用信道 降低信道吞吐量ABCDC与D的通信难以实