基于ieee80211n协议的无线局域网mac层关键技术分析与实现

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1、products,andusedinthebusiness-Keywords：WirelessLAN,802.1In,MAC,AggregationFrame,BlockAcknowledge目录中文摘要I英文摘要II1绪论11.1技术背景和研究意义11.2国内外研究现状31.3本文的研究内容和章节安排52IEEE802.il无线局域网概述72.1IEEE802.ilWLAN组成结构72.1」BSS和IBSS72.1.2ESS网络拓扑结构72.1.3WLAN与有线局域网的集成82.1.4无线局域网的逻辑结构92.1.5IEEE802.il无线局域网协议体系102.2MAC层主要功

2、能10221MAC数据传输102.2.2建立网络连接132.2.3提供数据验证和保密142.3IEEE802.11nWLAN的MAC帧152.3.1通用帧格式152.3.2数据帧182.3.3控制帧182.3.4管理帧192.3.5帧类型202.4本章小结213IEEE802.11nMAC层关键技术的分析研究223.1聚合帧223.1」A-MSDU聚合帧243」.2A-MPDU聚合帧243.2块确认机制(BA)263.2.1块应答MPDU273.2.2立即块确认规则(ImmediateBA)283.2.3延迟块确认规则（DelayBA）283・3TXOP293.3.1基于TXOP

3、的NAV293.3.2Non-HTstationTXOP303.4传输机制303.4.1逆向传输313.4.2PSMP313.5本章小结321基于IEEE802.11n协议的MAC层设计331.1WLANMAC层设计334.1.1软件体系架构331.1.2AC体系结构341.1.3AP体系结构351.1.4AC±802.11n特性模块关系351.1.5AP上802.1In特性模块关系374.2初始化和802"n能力协商374.2.1数据结构定义374.2.2802.11n特'性协、

4、筍404.3本章小结422IEEE802.11n协议的MAC层关键技术实现432.1802.11n

5、MAC层实现435.1.1信道管理435.1.2调制和编码策略（MCS）435.1.320/40MHZ带宽配置445.1.4ShortGI445.1.5SMPowerSave455.1.6支持发送ADDBARequest报文455.1.7支持A-MPDU485.1.8支持A-MSDU的接收505.1.9支持软件分类填写Sequencenumber515.1.10支持发送/接收+HTC报文515.1.11支持用户混合接入525.2测试结果525.2.1测试工具简介525.2.2测试方案和结果525.3本章小结546总结与展望556.1工作总结556.2后续研究工作的展望55致谢57

6、参考文献58附录611绪论1.1技术背景和研究意义近几年以来，整个世界逐渐走向移动化。因此，传统的连网方式已经无法满足新生活形式，尤其是数字媒体应用所带来的挑战。无线局域网（WLAN）最近成了继3GZ后最为关注的一个话题。实际上，WLAN在中国并不是一个新生的事物，近几年随着宽带接入的不断发展，具有无线宽带上网功能的WLAN再次被看好，重新提到新的建设日程上来。近日，WLAN全球产业联盟（Wi・Fi）主席亲自造访中国，其目的就是大力推广其802.11系列标准，说服中国的设备制造商加入其中，并不断壮大Wi-Fi联盟，进而推动WLAN在全球的发展和应用。在中国市场上，无线网络客户规模

7、持续成长，技术不断开发创新，应用也趋于多元化，将成为WLAN产业发展的新动力⑴。自从1997年6月，全球第一个无线局域网标准IEEE802.il制定以来，揭开了无线局域网发展的序幕。在随后的时间里，相继推出了IEEE802.lib、IEEE802.ila、IEEE802.11g等标准，传输速度不断提升，成本进一步下降，使得无线局域网逐渐深入人心，得到越来越广泛的应用。但从目前IEEE802.11总的发展情况来看，带宽不足、传输速度慢、漫游不方便、网管不强大等问题，依然是制约无线局域网发展的瓶颈，无线网络始终面临着曲高和寡的尴尬。由于传输速率、稳定性、安全性等方面的限制，无线网络始

8、终面临叫好不叫座的尴尬。尽管大家对无线网络的好处都很清楚，但是却很少有企业真止用无线网络来替代自己的有线网络。以传输速率为例，目前54M无线网络的最大速度为20Mbps,108M无线网络的最大速度为40Mbps,而百兆有线网卡的传输速度一般最高可达80Mbps,所以在局域网中传输GB级的大文件时，有线网络的速度要明显快于无线网络2至4倍左右。不过随着基于IEEE802.11n草案2.0版本的无线产品的到来，一些企业正在重新权衡人规模安装和升级无线网络的利弊，因为高达300Mbps