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802.11帧格式、类型及应用
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802.11帧格式、类型及应用
802.11帧
Rice嵌入式开发
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发布时间: 2021-02-19
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阅读: 1258
## 摘要 - 802.11和Wifi技术并不是同一个东西。Wifi标准是802.11标准的一个子集,并且是Wi-Fi联盟负责管理。 - 802.11物理层PHY是介质访问控制层MAC个无线介质之间的接口,它传输个接收共享无线介质上的数据帧。 - 802.11将PHY进一步划分为两个组成元件: 1. 物理层收敛程序(Physical Layer ConvergenceProcedure,简称PLCP),负责将MAC帧对映到传输介质; 2. 实际搭配介质Physical Medium Dependent,简称PMD),负责传送这些帧。 ![](https://RiceChen0.gitee.io/picture/manage_frame/2.png) - 这篇文章主要描述802.11 MPDU帧格式的描述及应用。 ## 802.11帧格式MPDU(MAC层协议数据单元) ![](https://RiceChen0.gitee.io/picture/manage_frame/1.png) #### 帧控制结构FC(Frame Control): - Version:协议版本号,通常是0。 - Type:帧类型,主要有3种类型。 1. 控制帧(0b01):用于竞争期间的握手通信和正向确认、结束非竞争期等。 2. 管理帧(0b00): 主要用于STA与AP之间协商、关系的控制,如关联、认证、同步等。 3. 数据帧(0b10):用于在竞争期和非竞争期传输数据。 - Sub Type:帧的子类型。 1. 管理帧(0b00)子类型描述: | Type | 帧类型描述 | Sub Type | 帧子类型描述 | |------|-----------|----------|--------------| | 0b00 | 管理帧 | 0b0000 | 关联请求 | | 0b00 | 管理帧 | 0b0001 | 关联响应 | | 0b00 | 管理帧 | 0b0010 | 重关联请求 | | 0b00 | 管理帧 | 0b0011 | 重关联响应 | | 0b00 | 管理帧 | 0b0100 | 探测请求 | | 0b00 | 管理帧 | 0b0101 | 探测响应 | | 0b00 | 管理帧 | 0b0110 ~ 0b0111 | 保留 | | 0b00 | 管理帧 | 0b1000 | 信标 | | 0b00 | 管理帧 | 0b1001 | ATIM | | 0b00 | 管理帧 | 0b1010 | 去关联 | | 0b00 | 管理帧 | 0b1011 | 认证 | | 0b00 | 管理帧 | 0b1100 | 去认证 | | 0b00 | 管理帧 | 0b1101 | 功能帧 | | 0b00 | 管理帧 | 0b1110 | 无需确认的功能帧 | | 0b00 | 管理帧 | 0b1111 | 保留 | 2. 控制帧(0b01)子类型描述: | Type | 帧类型描述 | Sub Type | 帧子类型描述 | |------|-----------|----------|--------------| | 0b01 | 控制帧 | 0b0000 ~ 0b0110 | 保留 | | 0b01 | 控制帧 | 0b0111 | 控制包裹 | | 0b01 | 控制帧 | 0b1000 | 块确认请求 | | 0b01 | 控制帧 | 0b1001 | 块确认 | | 0b01 | 控制帧 | 0b1010 | PS-POLL | | 0b01 | 控制帧 | 0b1011 | RST | | 0b01 | 控制帧 | 0b1100 | CTS | | 0b01 | 控制帧 | 0b1101 | ACK | | 0b01 | 控制帧 | 0b1110 | CF-End | | 0b01 | 控制帧 | 0b1111 | CF-End + CF-Ack | 3. 数据帧(0b10)子类型描述: | Type | 帧类型描述 | Sub Type | 帧子类型描述 | |------|-----------|----------|--------------| | 0b10 | 控制帧 | 0b0000 | 数据 | | 0b10 | 控制帧 | 0b0001 | 数据 + CF-Ack | | 0b10 | 控制帧 | 0b0010 | 数据 + CF-Poll | | 0b10 | 控制帧 | 0b0011 | 数据 + CF-Ack + CF-Poll | | 0b10 | 控制帧 | 0b0100 | 空(无数据) | | 0b10 | 控制帧 | 0b0101 | CF-Ack(无数据) | | 0b10 | 控制帧 | 0b0110 | CF-Poll(无数据) | | 0b10 | 控制帧 | 0b0111 | CF-Ack + CF-Poll(无数据) | | 0b10 | 控制帧 | 0b1000 | QoS 数据 | | 0b10 | 控制帧 | 0b1001 | QoS 数据 + CF-Ack | | 0b10 | 控制帧 | 0b1010 | QoS 数据 + CF-Poll | | 0b10 | 控制帧 | 0b1011 | QoS 数据 + CF-Ack + CF-Poll | | 0b10 | 控制帧 | 0b1100 | QoS 空(无数据) | | 0b10 | 控制帧 | 0b1101 | 保留 | | 0b10 | 控制帧 | 0b1110 | QoS CF-Poll(无数据) | | 0b10 | 控制帧 | 0b1111 | QoS CF-Ack + CF-Poll(无数据) | - To DS:表明该帧是否是BSS向DS发送的帧。 - From DS: 表明该帧是否是DS向BSS发送的帧。 - More Fragment:用于说明长帧被分段的情况,是否还有其它的帧,如果有则该值设置为1。 - Retry(重传域): 表示该分段是先前传输分段的重发帧。 - Power Management: 表示传输帧以后,站所采用的电源管理模式。 - More Data: 表示有很多帧缓存到站中。即至少还有一个数据帧要发送给STA是设置为1。 - Protected Frame: 表示根据WEP(Wired Equivalent Privacy)算法对帧主体进行加密。如果帧体部分包含被密钥套处理过的数据,则设置为1,否则设置为0。 - Order(序号域): 在长帧分段传送时,该域设置为1表示接受者应该严格按照顺序处理该帧,否则设置为0 #### 持续时间/标识 Dur/ID(Duration/ID): - 表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间,Duration 值用于网络分配向量(NAV)计算。 #### 地址域 Address Fields: - Addr1(Destination Address): 目的地址,即负责将帧交付上层协议处理的工作站 - Addr2(Source Address): 源地址,传送的来源 - Addr3(BSS ID): 接收端地址,负责处理该帧的无线工作站 #### 序列控制域 SC(Sequence Control) - 用于过滤重复帧。 1. MSDU(MAC Server Data Unit), 12位序列号(Sequence Number) 2. MMSDU(MAC Management Server Data Unit), 4位片段号(Fragment Number)组成。 #### 帧内容 Frame Body - 发送或接收的信息。对于不同类型的数据帧来说,这个域的格式差别较大. #### 校验 FCS(CRC) - 包括32位的循环冗余校验(CRC)。 ## 应用 ![](https://RiceChen0.gitee.io/picture/manage_frame/3.png) - 如上图,是通过wireshark抓到802.11的帧,可以看到该帧的版本为0,类型为管理帧类型,子类型为探测请求。
关注微信公众号『Rice嵌入式开发技术分享』,后台回复“微信”添加作者微信,备注”入群“,便可邀请进入技术交流群。 ![](https://RiceChen0.gitee.io/picture/logo/logo_.jpg)
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