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WLAN MAC协议| WLAN MAC帧格式| 802.11 wifi MAC

本文介绍了基于IEEE 802.11 wifi MAC标准的WLAN MAC帧格式。WLAN的MAC帧由MAC头、MAC体和FCS组成。MAC报头包含帧控制字段、持续时间字段、地址字段和序列控制字段。

MAC帧的格式在这里指定。所有站都应该能够正确地构造帧进行传输，并在接收时解码帧，如此处所述。

802.11 MAC帧由头部、主体和FCS部分组成。
•MAC头:它由帧控制字段、持续时间、地址字段1-3、序列控制字段组成。
•帧的身体:该字段大小不同，由基于要携带的帧类型的信息组成。
•FCS:表示帧校验序列，这是32位CRC(即循环冗余码)。

MAC帧格式包括一组在所有帧中以固定顺序出现的字段。下图描述了IEEE 802.11 MAC规范中定义的通用MAC帧格式。

字段地址字段2和3，序列控制字段，地址-4，帧体只在特定的帧类型中出现。它们并不存在于所有的坐标系中。下面定义了这些字段。

WLAN MAC Frame | 802.11 MAC报头

如前所述，wlan mac帧包含mac报头、帧体和FCS字段。802.11 mac报头由帧控制字段、持续时间/ID字段、地址字段和序列控制字段组成。让我们来理解下面这些mac报头字段。

帧控制域

这个Frame控制字段由以下子字段组成:
•协议版本
•类型,
•亚型
•到DS
•来自DS
•更多片段
•重试
•电源管理
•更多数据
•有线等效隐私(WEP)
•其他领域

帧控制字段的上述子字段如下图所示。

持续时间/ ID字段

该字段的大小为16位。它携带以下字段。
•在子类型Power Save (PS)-Poll的控制类型帧中，Duration/ID字段以14位最低有效位(LSB)携带传输该帧的站的关联标识(AID)， 2位最高有效位(MSB)均设置为1。AID值在1到2007之间变化。
•在所有其他帧中，此字段包含为每个帧指定的持续时间值。对于CFP(无争用时间段)期间传输的所有帧，该字段被设置为32,768。如果该字段的内容小于32768，则用于更新NAV (Network Allocation Vector)。

地址字段

802.11 WLAN MAC帧中有4个地址字段。
这些字段描述了以下子字段:
•BSSID
•源地址(SA)
•目的地址(DA)
•发射台地址(TA)
•接收站地址(RA)
并不是所有的帧都包含这些字段;有些人可能会出席，也可能不会。以上地址字段内容如下图所示。

站使用address-1字段的内容来进行接收地址匹配。在地址-1字段中包含组地址的情况下，则验证BSS-ID。这确保广播/组播起源于相同的BSS。如果需要ACK, STA使用address-2字段的内容来路由确认。DA是帧体域中MSDU(或其片段)的目的地。SA是在帧体字段中发起MSDU(或其片段)的MAC实体的地址。RA是WDS中包含在接入点中的站的地址，它是帧的下一个直接预期接收方。TA是WDS中传输帧的接入点所包含的站的地址。

数据帧BSS-ID确定如下:
•如果车站是一个接入点，或如果它与接入点相关联，BSSID是接入点中包含的车站当前使用的地址。
•如果STA是IBSS的成员，那么BSSID就是IBSS系统的BSSID。

序列控制字段

序列控制域长度为16位，由两个子字段组成，即序列号和片段号。

的序列号字段长度为12位。MSDU/MMPDU序列号。每个站传输的MSDU/MMPDU被分配一个序列号。序号由模数4096计数器分配。它从0开始，每一次MSDU/M-MPDU传输递增1。MSDU/M-MPDU的每个片段都包含指定的序列号。在MSDU、M-MPDU或片段的所有重传中，序列号保持不变。片段号字段的长度为4位。表示MSDU或MMPDU的每个分片数。片段数在MSDU或MMPDU的第一个或唯一一个片段中被设置为0，并且对于该MSDU或MMPDU的每个后续片段都加1。 The fragment number remains constant in all retransmissions of the fragment.

框体字段

帧体是一个可变长度的字段，包含特定于各个帧类型和子类型的信息。最小帧体为0字节。帧体的最大长度由最大长度(MSDU + ICV + IV)定义，其中ICV和IV是WEP字段。

FCS领域

的无线局域网FCSfield是包含32位CRC的32位字段。FCS是在MAC报头和帧体字段的所有字段上计算的。这些被称为计算字段。

FCS的计算使用以下32次的标准生成器多项式:G(x) = x³²+ x²⁶+ x²³+ x²²+ x¹⁶+ x¹²+ x¹¹+ x¹⁰+ x⁸+ x⁷+ x⁵+ x⁴+ x²+ x + 1

FCS是以下数的和(模2)的1的补:
•xk * (x³¹+ x^30.+ x²⁹+……+ x²+ x + 1)除以(模2)G(x)，其中k是计算字段中的位数。
•计算字段的内容(作为多项式处理)乘以x后的余数³²然后除以G(x)

当帧即将发送时，计算FCS并添加。当一个站接收到一个帧时，它可以计算帧的FCS，并将其与收到的帧进行比较。如果它们匹配，则假定帧在传输过程中没有失真。

要进一步了解wifi mac协议，请参考WLAN MAC part-2获取更多信息。

WLAN MAC帧

WLAN关联请求和响应帧
WLAN认证请求和去认证帧
WLAN信标帧
WLAN无源扫描帧与有源扫描帧
WLAN探测请求和响应帧
WLAN重联请求和响应帧
WLAN RTS和CTS帧

其他标准MAC层协议

Wimax MAC协议
Wlan MAC层协议part1
Wlan MAC层协议part2
Zigbee MAC层框架
蓝牙MAC层
802.11ac MAC层

射频和无线术语

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