第3章 无线局域网

1、1第3章 无线局域网2内容提要3.1 概述3.2 无线局域网的体系结构与服务3.3 无线局域网的协议体系3.4 IEEE802.11物理层3.5 IEEE802.11媒体访问控制层3.6 其他IEEE802.11标准3.7 Wi-Fi保护接入33.1 概述3.1.1 无线局域网的覆盖范围3.1.2 无线局域网的特点3.1.3 无线局域网的发展历程与相关标准化活动3.1.4 无线局域网的分类与应用4无线局域网的覆盖范围v无线局域网(WLAN)是在局部区域内以无线媒体或介质进行通信的无线网络。v局部区域就是距离受限的区域，是相对广域而言。两者的区别主要在于数据传输的范围不同(但覆盖范围界限的区别并

2、不十分明显)，而引起网络设计和实现方面的一些区别。v广域网：覆盖全国、全球的网络。如GSM移动通信系统和卫星通信系统。信息速率较低。v城域网：覆盖城市范围，半径在几千米到几十千米，如本地多点分配系统（LMDS，local multipoint distribution services）、多信道多点分配系统（MMDS，multichannel multipoint distribution system）、IEEE802.16无线城域网系统。信息速率较高。无线固定接入，工作在28G附近频段，速率可达150M以上，支持各种类型的业务，如语音、数据、图像等工作在2G到5G频段，资源紧张，覆盖范围大

3、，适用于用户分散，容量较小的地区，成本较低5v无线广域网和城域网一般采用大蜂窝（megacell）或宏蜂窝（macrocell）结构v无线局域网，能在几十米到几千米范围内支持较高速率（2Mb/s以上）的无线网络。v可采用微蜂窝（microcell）、微微蜂窝（picocell）结构，也可采用非蜂窝结构（AdHoc）v无线局域网标准：IEEE802.11：v802.11：工作频率2.4G，12Mb/sv11A：工作频率5G，采用OFDM（正交频分复用技术），可达速度54Mb/sv11B：工作频率2.4G， 5.511Mb/sv11G：工作频率2.4G，采用CCK（补码键控）、OFDM、分组二进制

4、卷积码技术，速度可达54Mb/s，可兼容11Bv11N：采用MIMO（ Multiple Input Multiple Output ）、OFDM技术，速度可达300600Mb/s。覆盖范围广，兼容性好（采用软件无线电技术，提供可编程硬件平台，不同类型的基站和终端都可以通过此平台实现兼容。11N不仅可兼容WLAN，也可兼容无线广域网，如3G）63.1.2 无线局域网的特点无线局域网的特点优点:(1)移动性(Mobility)不移动、半移动、全移动散步、漫游(2)灵活性(Flexibility) (3)可伸缩性(Scalability)(4)经济性(Saving) 7无线局域网的局限性v无线局域

5、网的局限性源于一些必须克服的技术难点，既有底层技术的问题，也有应用层的问题。可靠性(Reliability) v误码率高：不可靠信道，存在各种干扰和噪声。v存在“隐藏终端”、“暴露终端”、“插入终端”等现象。带宽与系统容量v信道数有限，即使可以复用，其容量较小。兼容性(Compatibility)与共存性(Coexistence)v无线局域网和有线局域网兼容v兼容现有网络操作系统和网络软件v各种无线局域网标准兼容v各厂家无线产品兼容8v覆盖范围v干扰v安全性信息安全：恶意窃听，恶意干扰，安全漏洞人员安全：电磁波对人体健康的损害，应规定发射功率和对外辐射等各项指标。v节能管理v多业务与多媒体v移

6、动性大范围移动高速移动v小型化、低价格93.1.3 无线局域网的发展历程与无线局域网的发展历程与相关标准化活动相关标准化活动v早期需求驱动：1971年，夏威夷大学利用无线电台，开发出基于封包技术的Aloha Net，由7台计算机构成，横跨夏威夷岛屿1979年，IBM Rueschlikon实验室，提出无线局域网概念，利用红外线，解决生产车间布线问题。1980年，惠普实验室，进行了900Mhz频段的无线局域网研究，其MAC使用的载波侦听多址接入技术是现有802.11MAC协议的基础，但未能取得FCC频段而流产。v标准驱动：10v第一代无线局域网:1985年，FCC颁布的电波法规为无线局域网的发展

7、扫清了道路。 开辟专用频段，避开蜂窝电话和个人通信的拥挤频段开辟免许可证频段，如ISM频段制定技术标准：限制最大发送功率1W、要求扩频技术增益不低于10dBv第二代无线局域网：基于IEEE 802.11标准的无线局域网 1990年，IEEE802委员会成立802.11任务组，负责制定无线局域网物理层和媒体访问控制层的协议标准1997年，802.11标准制定完成1998年开始，厂商陆续推出第二代无线局域网设备。v第三、四代无线局域网：符合IEEE 802.11a、b、g、 HiperLAN2标准的产品归为第三代无线局域网产品；而将符合IEEE 802.11n标准的产品称为第四代无线局域网产品。

8、99年，提出802.11a、802.11b标准02年，提出802.11g标准11国内无线局域网技术的发展v1992年，西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室开始研究WLAN。v1994年，推出我国第一套WLAN样机v2000年，开发出基于IEEE802.11b的WLAN产品和移动IP软件。信息产业部和无线电管理局发布2.4G频段无线电发射设备技术指标。v2002年，发布5.8G频段无线电发射设备技术指标v2003年，质检总局和标准化管理委员会发布针对媒体访问层和物理层的无线局域网强制性国家标准12任务组：任务组：研究范围和目标研究范围和目标状状 态态MAC组为WLAN开发MAC机制已完成，作

9、为IEEE 802.11的一部分；被ISO/IEC接纳为8802-11：1999标准PHY组为WLAN开发三种PHY层机制：Infrared，DSSS和FHSS已完成，作为IEEE 802.11的一部分，并被ISO/IEC接纳为8802-11：1999标准TGa开发适用于UNII频段的PHY规范已完成，成为IEEE 802.1la标准，并被ISO/IEC接纳为8802-11：1999(E)标准TGb开发2.4 GHz频段的高速PHY规范已完成，成为IEEE 802.11b标准b-corl纠正802.11b的MIB的不足和缺陷进行中TGc向IEEE 802.1d标准提供所需要的信息，实现网桥和8

10、02.11MAC互操作已完成，并作为IEEE 802.1d标准的一部分IEEE802.11下的任务组 13TGd为MIB定义新的PHY参数，并扩展802.11以适应一些国家的要求进行中TGe增强MAC机制，改进QoS和CoS，增强认证和安全机制(已移至TGi)进行中TGf制定IAPP协议进行中TGg开发新的PHY规范，通过提高速率增强802.11b的性能和可用性已完成，成为IEEE 802.11g标准TGh提高802.11MAC和802.11aPHY的网络管理和控制功能，提供动态信道选择和功率控制进行中TGi增强MAC机制，提高安全和认证机制进行中TGn利用智能天线技术提高传输速率、覆盖范围和

11、系统容量进行中5GSG和ETSI-BRAN合作，研究5GHz频段的全球化和协调Ad Hoc Publicity通过研究应用和操作来推广802.11Ad Hoe Regulatory跟踪各个国家的要求，确保802.11符合他们的要求143.1.4 无线局域网的分类与应用无线局域网的分类与应用 无线局域网可根据不同的层次、不同的业务、不同的技术和不同的标准以及不同的应用等进行分类。 按频段分：专用频段、自由频段按业务分 ：面向连接（TDMA、ATM），面向非连接（基于分组和IP技术）按拓扑结构分：PeerToPeer（对等式）、Infrastructure（基础结构）、接入、中继等。15无线局域网

12、的分类方法1 16无线局域网的分类方法2 173.2 无线局域网的体系结构与服务无线局域网的体系结构与服务3.2.1 无线局域网的组成结构无线局域网的组成结构由站（由站（STA）、无线介质（）、无线介质（WM、wireless medium）、基站（）、基站（BS）或接）或接入点（入点（AP），分布式系统（），分布式系统（DS、distribution system）等几部分组成）等几部分组成181.站STA(Station) 站(点)也称主机(Host)或终端(Terminal)，是无线局域网的最基本组成单元,包括以下几部分： (1)终端用户设备 (2)无线网络接口 ：负责终端用户设备到无线

13、介质间的数字通信。 (3)网络软件19无线局域网中移动站的分类 移动站的分类移动站的分类固定站固定站半移动站半移动站移动站移动站开机使用的移开机使用的移动站动站固定固定固定/移动关机时的移动关机时的移动站站固定固定/移动固定/移动举例举例台式机便携机掌上机、车载台202无线介质 无线介质是无线局域网中站与站之间、站与接入点之间通信的传输介质。空气是无线电波和红外线传播的良好介质。 无线局域网中的无线介质由无线局域网物理层标准定义。213.无线接入点 无线接入点类似蜂窝结构中的基站，是无线局域网的重要组成单元。是一种特殊的站，通常处于BSA（基本服务区）的中心，固定不动。基本功能有： (1)作为

14、接入点，完成其他非AP的站对分布式系统的接入访问和同一BSS （基本业务组）中的不同站间的通信联结。 (2)作为无线网络和分布式系统的桥接点完成无线局域网与分布式系统间的桥接功能。 (3)作为BSS的控制中心完成对其他非AP的站的控制和管理。 必须包含以下功能：1）与分布式系统接口2）与无线网络接口和相关软件3）桥接软件、接入控制软件、管理软件等AP软件和网络软件224分布式系统DS 为了覆盖更大的区域，把多个BSA通过分布式系统连接起来，形成一个扩展业务区ESA（extended service area），通过DS互相连接起来的属于同一个ESA的所有主机组成一个扩展业务组ESS。 DS信道

15、（DSM）可以是有线信道，也可以是无线信道，保证了足够的灵活性。23分布式系统通过入口(Portal)与骨干网相连 Portal必须能够识别无线局域网的帧、DS上的帧、骨干网的帧、并且能够相互转换，大部分Portal与AP集成在一起243.2.2 无线局域网的拓扑结构无线局域网的拓扑结构v从物理拓扑分类看:单区网SCN(single cell network)和多区网MCNv从逻辑上看:对等式、基础结构式和线型、星型、环型 v从控制方式方面来看:无中心分布式、有中心集中控制式v从与外网的连接性来看：独立WLAN和非独立WLAN 251分布对等式拓扑 分布对等式网络是一种独立的(Independ

16、ent) BSS(IBSS)，它至少有两个站。是一种典型的、以自发方式构成的单区网， IBSS任意ST之间可以直接通信而无需AP转接，该工作模式被称作特别网络或自组织网络(Ad Hoc Network) 26v由于各站点争用公用信道，信道竞争限制网络性能，因此适合于小范围WLANvIBSS结构简单，组网迅速，使用方便，抗毁性强，适用于临时组网和军事通信中。vIBSS是单区网，但单区网不一定是IBSS；IBSS不能接入DS272基础结构集中式拓扑v基础结构（infrastructure）包括分布式系统、AP和端口实体。v最简单的基础结构，只包含一个AP28v不足：抗毁性差，AP成本较高v优势：覆

17、盖范围由AP通信距离决定，站点布局受环境限制小各站不需要保持邻居关系，相互之间关系简单，降低了路由复杂度和物理层实现的复杂度AP控制所有网络访问，信道竞争可控可通过AP实现站点管理（同步、移动、节能）为接入DS或骨干网提供逻辑接入点，具有较大的可伸缩性。293ESS网络拓扑 30vESS是由多个BSS组成的多区网，其中每个BSS都被分配一个标识号BSSID。v如果网络由多个ESS组成，每个ESS也被分配一个标识号ESSID，所有的ESSID组成一个网络标识NID（network ID），即子网。v站点从一个BSA进入另一个BSA称为散步（walking）或越区切换（handover、hando

18、ff），是链路层移动v从一个ESA移动到另一个ESA称为漫游，是网络层或IP层移动314.中继或桥接型网络拓扑 v两个或多个网络(LAN或WLAN)或网段通过无线中继器、无线网桥或无线路由器等无线网络互连设备连接起来。v采用中继或桥接型网络拓扑是一种拓展WLAN覆盖范围的有效方法。 v单跳（single hop）：只通过一级无线互联设备v多跳（multiple hop）：通过多级无线互连设备 323.2.3 无线局域网的服务无线局域网的服务v与WLAN体系结构和工作原理密切相关的服务主要有两种类型:STA服务和分布式系统服务(DSS)，这两种服务均由MAC层使用。vIEEE 802.11标准中

19、定义了九种服务，三种用来移动数据，其余六种是管理操作。 331.STA服务(SS)v由STA提供的服务被称为STA服务，它存在于每个STA和AP中。SS包括： 认证(Authentication)v有线LAN通过物理安全性阻止非授权接入v无线LAN采用认证服务控制接入能力开放系统认证：无线网络内的主机可以在不提供认证密码的前提下，通过认证并关联上无线网络，但是若要进行数据传输，必须提供正确的密码。共享密钥认证：无线网络内的主机必须提供正确的密码才能通过认证，否则无法关联上无线网络，也无法进行数据传输。 34解除认证服务(Deauthentication)v该服务可由连接的任一方发起v通知型服务

20、，不能被任一方拒绝 保密(Privacy)vWEP来说，密钥既用来验证身份，允许PC接入，又用来加密传输的数据。vWPA来说，密钥只用来验证身份，而加密数据用地密钥则由无线AP生成，并通过特别的安全通道传输到PC。这个加密数据的密钥无线路由器可自动定期（几小时）更换。35vWEP采用静态密钥，容易受到攻击，WPA针对大型企业，采用动态密钥，针对家庭用户，采用简化的“WPA预共享密钥(WPA-PSK)”。vWEP：无线加密协议（：无线加密协议（Wireless Encryption Protocol）vWPA 全名为全名为 Wi-Fi Protected Access，有WPA 和 WPA2两个

21、标准，是一种保护无线电脑网路（Wi-Fi）安全的系统，它是应研究者在前一代的系统有线等效加密（WEP）中找到的几个严重的弱点而产生 的。vWPA = IEEE 802.11i draft 3 = IEEE 802.1X/EAP + WEP( 选择性项目选择性项目 )/TKIPvWPA2 = IEEE 802.11i = IEEE 802.1X/EAP + WEP( 选择性选择性项目项目 )/TKIP/CCMP362.分布式系统服务(DSS)v由DS提供的服务被称为分布式系统服务。在WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：联结(Association)vSTA发出连接请求，激活AP的连接服务v连

22、接服务提供STA到DS的AP映射v连接仅支持BSS无切换移动，不支持切换移动重新联结(Reassociation) vSTA在ESS内从一个BSS移动到另一个BSS时，通过重新连接服务改变已建连接属性，支持切换移动37解除联结(Disassociation)v用于终止已存在的连接。v属于通知型而非请求型服务v可由STA或AP发起分布(Distribution)、集成(Integration)vSTA使用的基本服务v用于将STA纳入ESS中383服务之间的关系 v对于通过WM进行直接通信的STA均有认证状态(值为未被认证和已认证)和联结状态(值为未联结和已联结)两个状态变量。这两个变量为每个远端

23、STA建立了三种本地状态：状态1：初始启动状态，未认证，未联结；状态2：已认证，未联结；状态3：已认证，已联结。39状态变量与服务之间的关系 403.3 无线局域网的协议体系无线局域网的协议体系1无线网络逻辑结构无线网络仅工作在OSI下三层，即通信子网层412.IEEE 802.11x无线局域网协议体系42vPHY（physical）：物理层vLLC（Logical Link Control，逻辑链路控制）：数据链路层，为上层提供处理任何类型MAC层的方法，与其他802局域网一样。vMAC（Media Access Control，介质访问控制）：数据链路层，分配信道使用权。支持以下几种物理层

24、802.11 FSSS：跳频物理层802.11 DSSS：直接序列扩频物理层802.11 IR：红外线物理层43v802.11协议分层：物理层v物理层汇聚过程子层：PLCP，将MAC帧映射到媒体上，主要进行载波侦听和形成针对不同物理层的格式分组。v物理媒体依赖子层：PMD，识别使用不同调制和编码技术的媒体传输信号，完成帧的发送v物理管理子层：信道选择和协调MAC层vMAC子层：负责访问机制的实现和分组的拆分与重组vMAC管理子层：负责ESS散步管理，电源管理，联接管理等站管理子层：协调物理层和MAC层的交互44IEEE 802.11x标准较为完整的协议体系 453.HiperLAN协议体系 欧

25、洲WLAN产业标准的代表是以HiperLAN为典型的宽带无线接入网(BRAN)，它是以无线ATM(WATM，Wireless Asynchronous Transfer Mode)为基础的面向连接业务的标准。 46HiperLAN2的协议体系 47vHiperLAN2是一种支持Qos控制的WLAN标准物理层(PHY)数据链路控制层(DLC)：将执行不同协议的汇聚层分组映射到单一物理层v各子层：MAC协议、差错控制、联接控制、无线资源控制、DLC连接控制会聚层(CL)：将采用各种不同协议的高层分组映射到DLC层484Wi-Fi联盟的作用v在无线局域网标准的采纳和市场化推进中，Wi-Fi联盟(论坛

26、)起到了主导作用。 v业界广泛支持的第一个标准：802.11bv无线以太兼容性联盟WECA1999年成立,后更名Wi-Fi联盟，建立了用于验证802.11b产品互操作能力的一套测试程序。v2004年起，经过验证的802.11b产品使用名称是Wi-Fi。vWi-Fi认证已扩展到802.11gvWi-Fi针对802.11a产品开发了一个认证过程，称为Wi-Fi5 493.4 IEEE802.11物理层物理层503.4.1 初始的初始的IEEE 802.11物理层物理层v(1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列扩频,数据速率为1Mb/s和2Mb/s。v(2)工作在2.4GHz的ISM波段上的

27、跳频扩频，数据速率为1Mb/s和2Mb/s。v(3)工作在波长介于850nrn950nm的红外波段上，其数据速率为1Mb/s和2Mb/s。 513.4.2 IEEE 802.11a1.信道结构 IEEE 802.11a使用通用网络信息基础结构UNII（universal networking information infrastructre）的频带。UNII-1频段(5.155.25GHz)用于室内；UNII-2频段(5.255.35GHz)用于室内或者室外；UNII-3频段(5.7255.825GHz)用于室外。每个UNII有4个不重叠的信道，因此总共有12个信道522编码和调制 v IE

28、EE 802.11a不使用扩频模式，而是使用正交频分多路复用OFDM。vOFDM：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。53正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。v802.11a采用4种编码技术进行调制：BPSK、QPSK、16-QAM、65-QAM，总共有多达48个子载波数543.物理层的帧结构 vPLCP子层提供OF

29、DM传输所需的成帧和信令位vPDM子层完成实际编码和传输操作v物理层帧格式：PLCP前导码：使接收器获得一个OFDM的进入信号并同步解调器信号（1个OFDM符号，24位）v数据率、r（保留）、长度（MAC PDU中8位组的个数）、P（校验位）、尾部（6个0，使卷积编码器达到0状态）55v数据vOFDM符号个数可变v四个子字段：服务：16位组成，前6位0用于同步接收器的解扰器，后9位保留MAC协议数据单元（MAC PDU）：接收从MAC层传下来的数据尾部：6个0替换MPDU尾部的6个位，是卷积编码器重新初始化填充：补充数据字段为完整的OFDM符号56573.4.3 IEEE 802.11b IE

30、EE 802.11b是IEEE 802.11 DSSS模式的一个扩充，提供了在ISM频段上5.5 Mb/s和11 Mb/s的数据速率。 为在相同的分片速度、相同带宽下获得更高的数据速率，使用了一种名为补码键控(complementary code keying，CCK)的调制模式。 58IEEE 802.11b物理层协议数据单元 v两种：144位前导信号、72位前导信号593.4.4 IEEE 802.11gvIEEE 802.11g将802.11b的数据率扩展到20Mb/s以上，达到54Mb/s。v与802.11b相同，802.11g操作在2.4GHz范围内，因而二者是兼容的。v该标准的设计

31、使得802.11b的设备在连接到一个802.11g的AP上时仍能工作，802.11g的设备连接到一个802.11b的AP上时也仍能工作。这两种情况下都使用较低的802.11b的数据率。 60IEEE802.11g的物理层选项 vERP（extended rate physical layer，可扩展速率物理层）数据率数据率(Mb/s)调制模式调制模式数据率数据率(Mb/s)调制模式调制模式1DSSS18ERP-OFDM2DSSS22ERP-PBCC55CCK或PBCC24ERP-OFDM6ERP-OFDM33ERP-PBCC9ERP-OFDM36ERP-OFDM11CCK或PBCC48ERP-

32、OFDM12ERP-OFDM54ERP-OFDM61上节主要内容回顾vIEEE802.11无线局域网物理层初始的IEEE802.11物理层802.11a802.11b802.11g623.5 IEEE 802.11 媒体访问控制层媒体访问控制层v三个功能：可靠的数据传送接入控制安全 633.5.1 可靠的数据传送可靠的数据传送v使用802.11物理层和MAC层的无线网络被认为不可靠，但高层的可靠控制以秒为单位vIEEE 802.11使用帧交换协议。当一个站点收到从另一个站点发来的数据帧时，它向源站点返回一个确认(ACK)帧。此交换被作为一个原子单元处理，它不会被其他站点发出的传送打断。如果因为

33、数据帧被损坏或因为返回的ACK被损坏，源站点在一个短的时间周期中没有收到ACK，它会重发该帧。v为了更进一步地增强可靠性，可以使用四帧交换。（RTS/CTS）：源站点向目的站点发送请求发送帧（request to send），目的站点向源站点发送清除发送帧（clear to send） 643.5.2 接入控制 v两种方案：分布接入协议：载波监听机制（适用于对等工作站点的自组网络、突发通信）集中接入协议：集中决策（大量站点互联、与有线LAN相连、时间敏感的应用）v802.11的分布基础无线MAC算法较低子层：分布协调（DCF） ：使用竞争算法供普通非同步通信使用，为所有通信提供接入。较高子层：

34、点协调（PCF）：集中的MAC算法。65IEEE 802.11的协议体系结构 逻辑链路控制分布协调功能(DCF)点协调功能(PCF)2.4GHz调频扩频1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序扩频1Mb/s2Mb/s5GHzOFDM6,9,12,18,24,36,48,54Mb/s红外1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序扩频5.5Mb/s11Mb/sMAC层自由竞争的服务竞争服务IEEE802.11IEEE802.11a IEEE802.11b661.分布协调功能vDCF子层利用一个简单的载波监听多点接入CSMA算法：如果一个站点有一个MAC帧要发送，它监听媒体。如果媒体空闲，站点可以发送，否则，

35、该站点必须等到当前发送已完成才能发送。v为确保此算法起到平滑和公平的作用，DCF包括一套相当于优先级模式的时延，用帧间间隔IFS（interframe space）实现。67IEEE 802.11媒体接入的控制逻辑 等待需发送的帧等待IFS发送帧媒体空闲？依旧空闲？等待IFS当媒体空闲时，按指数率暂停发送帧依旧空闲？等待当前发送结束NNYNYY68v要发送帧的站点，感知媒体状况，如果媒体空闲，等待IFS时间，如果仍然空闲，则立即传输。v如果媒体忙，监听媒体直至当前传输结束。v一旦当前传输结束，站点延迟一个IFS，如媒体空闲，可传输，如媒体变忙，IFS计时器暂停v为防止冲突保持退避稳定，使用二进

36、制指数退避技术。每一次冲突后，随机时延的平均值加倍。69三种IFSv(1)SIFS(short IFS，短IFS)：最短的IFS。被用于所有的立即响应动作中，这将在接下来的讨论中作解释。v(2) PIFS(point coordination function IFS，点协调功能IFS)：一个中间长度的IFS。在发布轮询时，被中央控制器用于PCF模式。v(3)DIFS(distributed coordination function IFS，分布协调功能IFS)：最长的IFS。作为一个最小的时延，用于非同步帧的接入竞争。70基本的接入方法 71vSIFS具有最高优先级，应用于以下环境：ACK

37、确认CTS清除发送轮询响应722.点协调功能 PCF是一个在DCF之上实现的替代接入方式。该操作由中央轮询主机(点协调者)的轮询组成。点协调者在发布轮询时使用PIFS。由于PIFS小于DIFS，点协调者能获得媒体，并在发布轮询及接收响应期间，锁住所有的非同步通信。 使用超级帧间隔，允许有一个非同步通信接入的竞争周期。733.5.3 MAC帧帧v802.11帧域，适用于所有数据帧和控制帧：帧控制：指出帧类型及控制信息持续/连接ID：分配给MAC帧的传输时间地址：指定地址类型，如源地址、目的地址顺序控制：用于数据的分片和重组、计算帧数量帧主体：LLC数据单元或MAC控制信息帧校验序列74MAC帧

38、帧控制域 75帧控制域v协议版本：802.11版本v类型：标识是控制帧、管理帧、数据帧v子类型：进一步标识帧的类型vP84 表3-7，所有类型和子类型组合76不同的MAC帧类型 v1.控制帧：6种子类型v2.数据帧：8种子类型v3.管理帧：11种子类型77控制帧类型值类型值类型描述类型描述子类型值子类型值子类型描述子类型描述0l控制1010节能轮询，请求AP发送缓存帧给节能模式的站点01控制1011请求发送RTS，请求发送数据01控制1100清除发送CTS，同意发送数据01控制1101确认01控制1110自由竞争(contention-free，CF)结束，点协调功能的一部分01控制1111C

39、F结束+CF确认控制数据的可靠传输78数据帧v前四种帧定义携带上层数据的帧类型值类型值类型描述类型描述子类型值子类型值子类型描述子类型描述10数据0000数据，基本帧，可用于竞争时期和自由竞争时期10数据0001数据+CF确认，附带确认先前收到的帧10数据0010数据+CF轮询，点协调者使用10数据0011数据+CF确认+CF轮询10数据0100空功能(无数据)，用于PM功率管理10数据0101CF确认(无数据)10数据0110CF轮询(无数据)10数据0111CF确认+CF轮询(无数据)79管理帧类型值类型值类型描述类型描述子类型值子类型值子类型描述子类型描述00管理0000连接请求，由站点

40、发往AP，包含是否加密，是否可轮询00管理0001连接响应00管理0010重连请求，站点在BSS间移动00管理0011重连响应00管理0100侦测请求，侦测另一个站点或AP00管理0101侦测响应00管理1000信标，用于移动站点定位,辨认BSS00管理1001宣布通信指示报文，由ST发出通知节能模式站点有帧缓存00管理1010拆除连接00管理1011认证管理站点和AP之间的通信803.6 其他其他IEEE802.11标准标准vIEEE 802.11c关注的是桥操作，2003年完成标准制定，被归入802.11d标准。 vIEEE 802.11d是作为管理范畴(regulatory domain

41、)更新被提及，用于管理不同国家的差异。 vIEEE 802.11e对MAC层作了一些修正以改进服务质量并解决了一些安全问题。 vIEEE 802.11f致力于解决在来自多个厂商的接入点(AP)之间的互操作能力问题。 vIEEE 802.11h处理频谱和功率管理问题。 81其他其他IEEE802.11标准标准(续续)vIEEE 802.11i定义了MAC层的安全和认证机制。vIEEE 802.11k定义了无线资源测量为较高层提供了无线和移动网络测量的机制。 移动站点位置测量，以便及时更换AP移动站点噪声测量，以便控制站点接入信道移动站点信息统计，如发送、接收、重传分组数据无线电传播范围控制和频段

42、控制vIEEE 802.11m是一个纠正标准中编辑的和技术问题的工作组正在进行着的活动。 vIEEE 802.11n正研究对物理层和MAC层的增强范围，以改进信息流通量。如多天线、灵巧天线、改变信号编码模式、改变MAC接入协议 823.7 Wi-Fi保护接入保护接入v保护接入：Wi-Fi protected access ,WPA早期的802.11安全特性集WEP算法存在安全问题，如缺乏密钥管理，密钥重复使用，易接入等。WPA消除了大多802.11安全问题vIEEE 802.11i着重三个主要的安全性领域：认证、密钥管理和数据传递的保密性。v802.11i要求使用认证服务器AS(认证、密钥)并定义了一个更为健壮的认证协议。 83802.11i的各操作阶段 84802.11i体系结构的组体系结构的组成：成：v认证：用于定义在一个用户和一个AS之间进行一次交换的协议，该AS提供相互认证并生成在一个无线链路上的客户端和AP之间使用的临时密钥。v接入控制：强制认证功能的使用、正确地路由报文和便于密钥的交换。它能在多种认证协议上工作。v具有报文完整性的保