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WLAN-MAC层和信令介绍 目录 WLAN-MAC层和信令介绍 1 1 IEEE802.11体系结构组件 2 2 IEEE 802.11层次描述 3 3 MAC层 4 3.1 基本的访问方式：CSMA/CA 4 3.2 虚拟载波侦听 5 3.3 MAC层次确认 6 3.4 分片和重组还原 6 3.5 帧间间隙 8 3.6 指数退避算法 8 3.7 点协调功能（PCF） 9 4 站点加入BSS 9 4.1 扫描 9 4.2 身份认定过程（Auth） 10 4.3 联络过程（Association） 10 5 漫游 10 6 保持同步 11 7 安全性 12 7.1 阻止访问网络资源 12 7.2 窃听 12 8 省电性 12 9 帧类型和格式 13 9.1前同步码 14 9.2 PLCP头 14 9.3 MAC数据 14 （1） 帧控制域 14 （2） Duration/ID 17 （3） 地址区域 17 9.4 CRC 18 10 常规的帧格式 18 10.1 RTS帧格式 18 10.2 CTS帧格式 19 10.3 ACK帧格式 20 10.4 CF end 22 10.5 Disassociation 22 10.6 Deauthentication 24 10.7 Authentication 26 10.8 Association response 28 10.9 Association request 30 10.10 Reassociation request 32 10.11 Reassociation response 35 10.12 ACK 37 10.13 Beacon 39 10.14 Probe response 40 10.15 Probe request 42 11 常见的流程 45 1）基于SIM卡方式的用户接入流程 45 2）基于SIM卡方式的用户主动下线流程 48 3）基于SIM卡方式的用户异常下线流程 48 3）通用方式的用户接入流程 49 4）通用方式的用户主动下线流程 51 5）通用方式的用户异常下线流程 52 1 IEEE802.11体系结构组件 一个802.11局域网（LAN）建立在一个蜂窝状的结构之上，该系统被细分为单元。每个单元（802.11术语称为基本服务集或BBS）都被无线基站（无线AP）所控制。 虽然一个无线局域网可以仅由单个BBS和单个的无线AP组成，（稍后还会介绍到，也可以没有无线AP），但是大多数的装备是有若干个BBS和一个和某种骨干网（成为分布式系统或者DS）相连的无线AP组成的。以太网是典型的主干网，而有的时候主干网也会是无线网。 整个的互联无线局域网，包括各式各样的BBS，他们相应的无线AP以及分布式系统整体被OSI参考模型的上层视作一个单独的 802网络，并且在该规范中被称作扩展服务集（ESS）。 接下来的框图是一个典型的802.11局域网，包括了上述的所有组件： 分布式系统 图1：典型的802.11局域网 Ad-Hoc网络 在某些情况下，用户会希望构建一个没有基础设施的无线局域网（更确切地说是没有无线AP）。这种情况可能包括两个笔记本用户的数据传输，同事在办公室外开会，等等。 802.11规范也考虑到了这种需要，并且定义了一种“ad-hoc”的操作模式，在这种情况下并没有无线AP的参与，而其部分功能由终端用户的站点完成（例如信标的生成，同步，等等）。AP的其他功能不被支持（例如在两个不能直接相连的站点间的帧中继功能，或者省电功能）。 2 IEEE 802.11层次描述 和任何的802.x协议一样，802.11协议包括了介质访问控制层（MAC层）和物理层（PHY层）。该协议当前定义了一个单独的MAC层，该MAC层和三个PHY层相互作用，每个PHY层都工作在1Mbit/s和2Mbit/s，如下所述： 在2.4GHz频段的跳频（FHSS） 在2.4GHz频段的直接序列扩频（DSSS） 在2.4GHz频段的正交频分多址（OFDM） 红外 802.2 数据链路层 802.11 MAC层 跳频 直接序列扩频 红外 正交频分多址 物理层 除了MAC层完成的标准功能之外，802.11的MAC层还兼有其他功能，这些功能原本是和更高层的协议相关联，比如分片、分组转发和确认。 3 MAC层 MAC层定义了两种不同的访问方式： 分布式协调功能（Distributed Coordination Function） 点式协调功能（Point Coordination Function） 基本的访问方式：CSMA/CA 被称为分布式协调功能的基本的访问机制，本质上是带冲突避免的载波侦听多路访问载波侦听多路访问冲突检测多路访问 C