WLAN系统原理.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 协议框架 802.11协议定义了物理层和数据链路层的MAC子层。 物理层：802.11定义了6种物理层，每一种都有各自的PMD、PLCP和PLME协议，其中最重要的有HR/DSSS（802.11b）、ERP（802.11g）和OFDM（802.11a）。 MAC（Medium Access Control）：媒介接入控制层，提供标准的MAC服务。 层管理（Layer Management Entity）：提供物理层和MAC层的层管理服务接口。 PMD子层 PLCP子层 MAC子层 层管理 物理层 LLC 数据链路层 PHY层 802.11b物理层：HR/DSSS。 频段：2.4G ISM频段，频宽为22MHz。 编码调制：采用DSSS-CCK调制编码。 速率：1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps。 PHY层 802.11g物理层：ERP。 频段：2.4G ISM频段，频宽为20/10/5MHz。 编码调制：支持5种方式，其中ERP-DSSS用于1Mbps和2Mbps，ERP-CCK用于5.5Mbps和11Mbps，ERP-OFDM用于6/9/12/18/24/48/54Mbps速率。 前向兼容：兼容802.11b。 PHY层 802.11a物理层：OFDM。 频段：5.8G频段，频宽为20/10/5MHz。 编码调制：OFDM，调制方式有BPSK/QPSK/16-QAM/64-QAM。 支持速率： 6/9/12/18/24/48/54Mbps 。 PHY层 2.4GHz信道 PHY层 5.8GHz信道 PHY层管理 物理层的层管理：主要获取和设置物理层的参数 物理层操作参数：包括物理层类型、支持的规则区域列表、当前规则区域。 天线参数：发送天线选择、接收天线选择、接收分集。 发射功率参数：各功率等级、当前发射功率等级。 信道：当前工作信道。 速率：支持的接收速率表、支持的发送速率表。 调制方法：支持的调制方法。 MAC层 MAC层功能：使用物理层的服务为上层提供类似以太网的MAC功能，并针对无线的特点进行了修改。 支持数据加密：因为无线环境比有线环境更容易被偷听和攻击。 支持MAC层的确认：因为无线链路可靠性远远低于以太网，MAC层重传比上层重传效率高。 CSMA/CA：无线网络无法使用CSMA/CD，因为无法同时收发，且无线媒介的冲突检测很容易遗漏。冲突退避机制通过随机的退避窗口可将冲突概率将到最低。 QoS：支持类似802.1D的QoS机制，8个用户优先级。 排序功能：因为存在重传和优先级队列，需要接收端进行排序来保证MAC层的按序传递特性。 管理和控制：增加了大量的MAC层管理和控制功能。 AP MAC层 MAC帧：MAC帧（MPDU）包括数据帧、控制帧和管理帧。 数据帧：为上层协议收发的MAC帧。图中黑色所示。 控制帧：MAC层之间为了控制功能收发的帧。图中蓝色所示。 管理帧：MAC层管理实体之间交换的帧。图中红色所示。 PHY MAC层管理 （MLME） MAC PHY层管理 （PLME） Upper Layer STA Upper Layer MAC层管理 （MLME） PHY层管理 （PLME） PHY MAC MAC层 MAC数据帧 分QoS帧和非QoS帧，QoS帧中包括QoS Control字段。 地址格式包括3地址格式和4地址格式。 ADHOC AP-STA STA-AP WDS MAC层 MAC控制帧：因为控制帧是两个STA之间的协议交互帧，所以均为1地址格式和2地址格式，其中广播性质的控制帧为1地址格式。 MAC层 MAC管理帧：用于完成鉴权和关联操作，都是3地址格式。 MAC层 DCF/PCF/HCF DCF：基本的媒介协调控制功能，即CSMA/CA。 PCF：可选功能，只适合于AP架构。由AP担当裁决，将媒介slot进行分配。 HCF(混合式协调功能 )：支持EDCA(Enhanced Distributed Channel Access,802.11e )和HCCA(HCF controlled channel acce