无线局域网五ppt课件.ppt

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1、5.1引言按照无线局域网（WLAN）的协议体系结构层次划分，MAC子层是位于物理（PHY）层和逻辑链路控制（LLC）子层中间的一个层次，其主要目的是在LLC子层的支持下为共享物理媒体提供访问控制以及执行寻址方式和帧产生与帧识别。IEEE802.11标准中，以CSMA/CA协议作为无线局域网MAC协议的基础，主要用来支持异步业务，并称其为分布式访问控制（分布协调功能）方式（DCF）。为了使得系统也能够支持具有最大时延要求的一些同步或时限业务，标准中还要求了MAC协议支持用户可选择的中心网控（点协调功能）方式（PCF）。802.11标准采用带有碰

2、撞避免功能的载波侦听多址接入（CSMA/CA）媒体访问控制（MAC）协议。为了尽可能避免碰撞的发生，建议标准中采用了多种措施。例如对不同的帧传送服务划分不同的优先级别；在较长的数据帧传送前，通过较短的发送请求/清除发送（RTS/CTS）帧的传递获取后续一定时间的信道使用权；采用了数据帧确认（ACK）机制，确保不会使数据帧在传输中由于碰撞或其它干扰造成丢失等。802.11标准提供可选择的中心控制Polling方式支持同步或时限业务。8/28/20215.2MAC层主要功能●媒体访问控制●加入网络连接●数据验证和保密1．无线媒体访问控制在帧发送前

3、，MAC须首先利用以下某方式获得网络连接：●具有碰撞避免功能的载波侦听多址接入（CSMA/CA）媒体访问控制（MAC）方式，IEEE802.11规范称为分布式访问控制方式（DCF）。●基于不同服务优先级别的集中式轮询（Polling）访问控制，IEEE802.11规范称为中心网络控制方式（PCF）。DCF和PCF都能在同一个BSS中提供并行的可选择的竞争和无竞争访问期。2．加入网络连接工作站的电源打开之后，它在验证和连接到合适的工作站或访问点之前，首先检测有无现成工作站和访问点（AP）可供加入。工作站通过被动或主动扫描方式完成上述的搜索过程。

4、加入一个BSS或ESS之后，工作站从访问点（AP）接收服务组标识符（SSID：ServiceSetIdentifier）、时间同步函数（TSF：TimerSynchronizationFunction）、计时器的值和物理安装参数等。3．提供认证和保密服务IEEE802.11标准提供两种认证服务，用于增强802.11网络的安全性能：●开放系统认证（OpenSystemAuthentication），是一种默认的认证服务。仅仅宣布与其他站和AP的连接请求。●共享密匙认证（SharedKeyAuthentication），它包含更加严格的帧交换，以

5、确定响应工作站是可信的。8/28/20215.3MAC帧结构IEEE802.11标准中把无线局域网的MAC帧分为三种类型：●管理信息帧●控制信息帧●数据信息帧MAC管理信息帧负责在工作站和AP之间建立初始的通信，提供连接加入和认证服务。当工作站和AP之间建立连接和认证之后，控制信息帧为数据信息帧的发送提供辅助功能（请求或确认等）。数据信息帧的功能是向目的工作站传送数据信息（如MSDU媒体服务数据单元），转交给逻辑链路控制（LLC）子层。8/28/20215.3MAC帧结构5.3.1MAC帧主体框架结构IEEE802.11定义了MAC帧格式的主

6、体框架结构，无线局域网中发送的各种类型的MAC帧都采用这种帧结构。站一旦形成正确的帧之后，MAC层将帧传给物理层汇聚处理子层（PLCP）。FrameDurationAddrAddrAddrSequenceAddrFrameFCSControl∕ID123Control4Body字节：22666260-23124MAC帧由最长30字节的帧适配头、长度可变（0～2312字节）的帧体信息和4字节的帧校验序列（FCS）组成。图5.1IEEE802.11MAC帧一般框架结构8/28/20215.3.1MAC帧主体框架结构FrameDurationAdd

7、rAddrAddrSequenceAddrFrameFCSControl∕ID123Control4Body字节：22666260-23124一.MAC帧的主要字段Duration/ID（持续时间/标志）：在这个域内包含发送站请求发送持续时间的数值，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。网络中的各个站都通过监视帧中这一字段，来推测前边的发送站尚需占用的时间，推迟自己的发送。FrameControl（帧控制）：这个字段载有在个工作站之间发送的控制信息。它又可划分为若干子字段，子字段结构说明如下页：Addr1

8、，2，3，4（地址1，2，3，4）：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（BSS-ID）、源地址、目标地址、发送站（