1.4 802.11對上層協議的封裝
和所有其他的 802 鏈路層一樣，802.11可以傳輸各種不同的網絡層協議。和以太網不同的是，802.11是以802.2 的邏輯鏈路控制封裝來攜帶上層協議。圖 1-13 顯示了如何以 802.2LLC封裝來攜帶 IP 封包。如該圖所示，802.1H與RFC 1042 所使用的『MAC標頭』長度為 12個bit組，其內容為以太網上的『源 MAC地址』與『目的 MAC地址』，或者前面所提到的長標頭（long 802.11MAC header ）。
圖 1-13：802.11 里的 IP 封裝
傳輸時，用來封裝 LLC 數據的方式有兩種。其中一種是 RFC 1042 所描述的方式，另外一種則是802.1H所規范的方式。兩種標准各自有其別名。RFC 1042 有時候被稱為 IETF 封裝，而802.1H有時候則被稱為隧道式封裝（tunnel encapsulation）.
這兩種方式極為相似，如圖 1-13所示。此圖最上方為以太網幀，它具有 MAC標頭（源與目的MAC地址），類型代碼（type code ），內嵌封包（embedded packet ）以及幀檢驗等位。
在IP 領域里，Type code 不是代表IP 的本身的OX0800（十進制的 2048），就是代表地址解析協議（簡稱 ARP）的 OX0806（十進制的 2054）。
RFC 1042 與802.1H均衍生自 802.2 的子網絡訪問協議（sub-network access protocol ，簡稱SNAP ）。MAC地址會被復制到封裝幀（encapsulation frame）的開頭，然后插入 SNAP標頭。SNAP 標頭一開始是目的服務訪問點（destination service access point,簡稱DSAP）與源服務訪問點（source service access point, 簡稱SSAP）。然后是一個控制位。和高階數據鏈路控制（high-level data link control, 簡稱HDLC）及其衍生協議一樣，此控制位會被設定為 0x03，代表未編號信息（unnumbered information，簡稱UI）,對應到IP datagram 所謂的盡力傳送（best-effert delivery）范疇。SNAP 所置入的最后一個位是組織代碼（organizationally unique identifier ，簡稱 OUI）。起初，IEEE 希望用一個 bit組的服務訪問點（service access point ）來涵蓋網絡協議編號，不過后來證明這種看法過於樂觀。因此，SNAP 只得從原來的以太網幀復制一份類型代碼（type code ）。802.11H 與RFC 1042 之間的唯一差異，在於其使用的 OUI。
有些產品可以讓使用者在兩種封裝標准間進行切換，雖然這種功能並不常見。以 Microsoft操作系統而言，AppleTalk 與IPX 協議組預設使用 802.1H，其他協議則使用 RFC 1042 。目前大部分接入點均依循 Microsoft的做法，不再提供封裝方式的切換選項。事實上，由於 Microsoft所采用的封裝方式得到廣泛的支持，因此 Wi-Fi聯盟的認證測試計划亦將它包含在內。
1.5 競爭式數據服務
為了增加可靠性，802.11納入了許多額外的功能。這些功能導致某些規則上的混淆，因而無法判斷何時該允許使用何種類型的幀。這些額外的功能也讓網絡管理人員更難預測，有哪些幀會來往於所檢視的網絡中。本節的目的在澄清，802.11局域網絡中負責運送數據的基本交換過程。（大部分的管理幀只會公告給該區域中相關的對象，信息的傳遞純粹是單向的。）
本節所陳述的是基本交換程序，也就是說數據的交換過程必須視為單一整體。舉例而言，單點傳播數據必須得到應答以確保數據傳送無誤。雖然整個數據的交換過程包含兩個幀，但數據交換本身只算第一過程。只要有一方失誤，整個過程就必須重新來過。802.11 定義了兩組截然不同的基本交換程序。其一為 DCF，用於競爭服務。第二種交換方式為 PCF，用於免競爭服務（contention-free service）。免競爭服務所使用的幀交換方式不僅錯綜復雜，而且還難以理解。有鑒於商業化產品很少實現免競爭服務，其交換過程不再贅述。
DCF說使用的幀交換方式在 802.11 MAC 中占有決定性的地位。根據 DCF的規定，所有的產品都必須提供盡力的傳遞功能。為了實現競爭式 MAC，處於作用狀態的工作站都必須處理每個幀的 MAC標頭。整個幀交換過程，始終某部工作站在 DIFS之后取得閑置介質的使用權。
3.5.1 廣播與組播數據或管理幀
廣播與組播幀的交換過程最為簡單，因為這些幀無須應答。這兩種幀也可以視為群組幀，
因為其接收對象不限於單一工作站。幀封裝（framing ）與定位（addressing ）在 802.11中較為復雜，適用此規則的幀類型如下所示：
l 廣播數據幀會在 Address1位中填入廣播地址
l 組播數據幀會在 Address1位中填入組播地址
l 廣播管理幀會在 Address1位中填入廣播地址（Beacon、Probe Request 以及IBSS ATIM幀）
組播幀無法加以分段，也無須得到應答。整個基本交換過程只牽涉到一個幀，根據競爭式訪問控制規則加以傳遞。傳送結束后，所有工作站必須等待一段 DIFS時間，然后在競爭期間倒數隨機產生的延遲時間。
因為幀的交換過程只牽涉到一個幀，所以將 NAV（網絡分配矢量）設定為 0。既然此后已無其他幀，也就不必使用虛擬載波監聽鎖住介質，來防止其他工作站的訪問。傳送該幀之后，所有工作站均會等候一段 DIFS時間，然后通過競爭期間開始為任何遭延遲的幀進行倒數。整個交換過程，詳見圖 1-14 。
圖 1-14：廣播/組播數據以及廣播管理的基本幀交換過程
因環境而異，組播幀可能會遇到低劣的服務質量，因為這些幀沒有得到任何應答。因此，有些工作站可能會遺漏廣播或組播數據。不過MAC並未內建任何機制可用以重傳廣播或組播幀。
3.5.2 單點傳播幀
在802.11標准中，針對個別工作站所傳送的幀稱為直接數據（direct data ）。本書中使用較通俗的字眼，稱之為單點傳播（unicast）。單點傳播幀必須得到應答以確保可靠性，亦即可借助各種機制來改善傳輸效率。本節所描述的交換過程適用於任何單點傳播幀，因此也適用於管理幀與數據幀。實際上，這些過程通常只見於數據幀。
3.5.2.1 單一幀（最后一個片段）及其正面應答
兩部工作站之間的傳輸可靠性建立在簡單的正面應答上。單點傳播數據幀必須得到正面應答，否則該幀即會被認定已經丟失。單一幀及其回應是最基本的例子，如圖 1-15 所示。
圖 1-15：單一幀及其正面回應
此幀會利用 NAV 為本身、應答及 SIFS 預定介質使用權。設定較長的 NAV，是為了替整個交換程序鎖住虛擬載波，以保證接收端可以傳送應答。因為此交換程序是以 ACK 做為結束，所以沒有必要再鎖住虛擬載波，因此該 ACK 中 NAV 會被設定為 0。
3.5.2.2 幀分段
包括IP 在內，一些較上層的網絡協議或多或少都會用到幀分段。在網絡層進行分段的缺點是，接收端必須加以重組；如果幀在傳輸過程中遺失，整個封包就必須重傳。在鏈路層使用分段機制可以提升速度，亦即以較小的 MTU在轉運點（hop ）間傳送數據。
圖 1-16：幀分段
此外，802.11可以利用幀分段來避免干涉。無線點播干擾通常會以瞬間而高能量的尖波形式出現，而且經常與 AC電源線同步。將幀加以分段，可保護大部分幀不遭受損害。基本分段機制如圖1-16 所示。
最后兩個幀和之前的交換過程沒有兩樣，NAV的設定也完全相同。不過，倒數第二個幀之前所有幀均會使用 NAV,為下一個幀鎖住介質。第一個數據幀會將 NAV的時間設定至足以涵蓋ACK1, 下一個幀片段及其回應（ACK2）。為了表示其為幀片段，MAC會將幀標頭控制位的 More Fragmentsbit 設定為1。最后一個回應（ACK3）除外，其余回應都會繼續為下一個數據片段及其回應延長鎖住介質的時間。后續的數據幀會繼續延長 NAV以涵蓋后續的回應，直到最后一個數據幀才會將 More Fragmentsbit設定為 0 ，而最后一個回應（ACK3）則會將 NAV設定為 0 。幀片段的數目並無限制，不過虛空總長度必須短於 PHY對交換過程所做的限制。
幀分段是由 MAC的fragmentation threshold(切割門限) 參數所控制。大部分的網卡驅動程序都允許使用者設定此參數。任何超過分段門限的幀都會被加以分段，分段方式因實際情況而異。調高分段門限意味着幀的傳輸負擔較小，不過幀丟掉和損害的成本較高，因為將會有較多的數據必須丟棄與重傳。調低分段門限意味着傳輸負擔較重，不過在面臨較惡劣的環境時，這種做法可以提供較佳的穩定性。
3.5.2.3 RTS/CTS
為保證介質使用權以及數據傳輸不被中斷，工作站可使用 RTS/CTS的交換方式。圖 1-17說明了整個過程。RTS/CTS交換的做法和幀分段一開始沒有什么兩樣，只是RTS 幀並未攜帶任何數據。RTS/CTS中的 NAV可讓CTS完成工作，而 CTS 則可用來為數據幀保留使用權。
RTS/CTS 可用在所有的幀交換、非幀交換或介於兩者之間。和幀分段一樣，RTS/CTS 是由啟動程序中的門限值來控制的。超過該門限的幀由 RTS/CTS 先行清空介質，而較小的幀則直接傳送。
圖 1-17：以 RTS/CTS 鎖住介質
3.5.2.4 RTS/CTS 與幀分段
實際上，RTS/CTS交換過程通常與幀分段並行，如圖1-18所示。雖然經過分段，幀片段還是有一定的長度，因此可受惠與 RTS/CTS過程所確保的介質獨家使用權，免與隱藏節點的競爭。有些廠商將幀分段門限與 RTS/CTS門限的預設值設成一樣。
圖 1-18：RTS/CTS 與幀分段