beacon幀


1.MAC頭部

解釋:

① Version 版本號  目前為止802.11只有一個版本,所以協議編號為0

② Type 00表示管理幀,01表示控制幀,10表示數據幀

③ Subtype 和Type一起表示不同的幀,

Management frame(管理幀:Type=00)a

0000

Association request(關聯請求)

0001

Association response(關聯響應)

0010

Reassociation request(重新關聯請求)

0011

Reassociation response(重新關聯響應)

0100

Probe request(探測請求)

0101

Probe response(探測響應)

1000

Beacon(信標)

1001

ATIM(通知傳輸指示消息)

1010

Disassociation(取消關聯)

1011

Authentication(身份驗證)

1100

Deauthentication(解除身份驗證)

1101~1111

Reserved(保留,未使用)

Control frame(控制幀:Type=01)b

1010

Power Save(PS)- Poll(省電-輪詢)

1011

RTS(請求發送)

1100

CTS(清除發送)

1101

ACK(確認)

1110

CF-End(無競爭周期結束)

1111

CF-End(無競爭周期結束)+CF-ACK(無競爭周期確認)

Data frame(數據幀:Type=10)c

0000

Data(數據)

0001

Data+CF-ACK

0010

Data+CF-Poll

0011

Data+CF-ACK+CF-Poll

0100

Null data(無數據:未傳送數據)

0101

CF-ACK(未傳送數據)

0110

CF-Poll(未傳送數據)

0111

Data+CF-ACK+CF-Poll

1000

Qos Data c

1000~1111

Reserved(保留,未使用)

1001

Qos Data + CF-ACK c

1010

Qos Data + CF-Poll c

1011

Qos Data + CF-ACK+ CF-Poll  c

1100

QoS Null(未傳送數據)c

1101

QoS CF-ACK(未傳送數據)c

1110

QoS CF-Poll(未傳送數據)c

1111

QoS CF-ACK+ CF-Poll(未傳送數據)c

④ To DS:表明該幀是BSS向DS發送的幀; From DS:表明該幀是DS向BSS發送的幀;  More Frag:用於說明長幀被分段的情況,是否還有其它的幀;   Retry(重傳域):用於幀的重傳,接收STA利用該域消除重傳幀;  Pwr Mgt(能量管理域):為1:STA處於power_save模式,0:處於active模式;   More Data(更多數據域):為1:至少還有一個數據幀要發送給STA ;  Protected Frame:為1:幀體部分包含被密鑰套處理過的數據; Order(序號域):為1:長幀分段傳送采用嚴格編號方式;

⑤ Duration 表明該幀和它的確認幀將會占用信道多長時間;

⑥ 目的地址

⑦ 源地址

⑧ Bssid

⑨ Sequence Control(序列控制域):由代表MSDU(MAC Server Data Unit)或者MMSDU(MAC Management Server Data Unit)的12位序列號(Sequence Number)和表示MSDU和MMSDU的每一個片段的編號的4位片段號組成(Fragment Number)

⑩ 表示MSDU和MMSDU的每一個片段的編號的4位片段號組成

2、幀主體

管理幀十分靈活。幀主體(frame body)中的大部分數據如果使用長度固定的字段,就稱為固定字段(fixed field);如果字段長度不定,就稱為信息元素(information element)。所謂信息元素,是指長度不定的數據塊(data block)。每個數據塊均會標注類型編號和大小,各信息元素的數據字段元素都有特定的解釋方式。

 

所顯示的Timestamp(時戳)位,可用來同步BSS 中的工作站BSS 的主計時器會

定期發送目前已作用的微秒數。當計數器到達最大值時,便會從頭開始計數。(對一個長度64bit、可計數超過580,000 年的計數器而言,很難會遇到有從頭開始計數的一天。

 

Beacon interval字段

每隔一段時間就會發出一個Beacon(信標)信號用來宣布802.11網絡的存在。Beacon幀中除了包含BSS參數的信息,也包含接入點緩存幀的信息,因此移動式工作站要仔細聆聽Beacon信號。此幀長度為16位,用來設定Beacon信號之間相隔多少時間單位。時間單位通常縮寫為TU,代表1024微秒(microsecond),相當於1毫秒(millisecond)。Beacon通常會被設定為100個時間單位,相當於每100毫秒,也就是0.1秒傳送一次Beacon信號。

 

Capability Info(性能信息)字段,傳送Beacon信號的時候,它被用來通告網絡具備何種性能。此字段應用於Beacon幀、Probe Response幀,Probe Request幀,每個bit代表一個旗標,對應於網絡所具備的特殊功能,工作站會使用這些公告數據來判斷自己是否支持該BSS 所有的功能。沒有實現性能公告中所有功能的工作站,就無法加入該BSS。

1,2--ESS/IBSS   這兩個bit 旗標彼此互斥(mutually exclusive)。基站會將ESS 位設定為1,而將IBSS 布位設定為0,表示基站屬於基礎網絡的一部分。IBSS 中的工作站則會將ESS 位設定為0,而將IBSS 位設定為1。

3--4--:

0 0 基站並不支持中樞協調功能(point coordinationfunction)

0 1 基站使用PCF 來傳遞,但並不支持輪詢

1 0 基站使用PCF 來傳遞與輪詢

1 1 保留,未使用

5--將Privacy bit 設定認1,代表需要使用WEP 以維持機密性。在基礎網絡中,發送端為基站。在IBSS 里,Beacon 信號必須由IBSS 當中某部工作站負責。

6--短同步信號,802.11g 規定使用短同步信號,因此在依循802.11g 標准所建置的網絡中,此位必然設定為1。

7--分組二進制卷積編碼

8--機動信道轉換,

9--是否支持802.11h協議

10--

11--此bit 若設定為1,代表使用802.11 所支持的較短的時槽。

12--

13--

14--此bit 若設定為1,代表使用802.11g 的DSSS-OFDM 幀構建(frame construction)選項

15--

16--

 

Ssid信息

 

Ap發送幀所支持的速率

 

出現在實體層采用直接順序技術中

 

數據待傳信息,基站會為處於休睡狀態的工作站暫存幀。每隔一段時間,基站就會嘗試傳遞這些暫存幀給休眠中的工作站。如此安排的理由是,啟動發送器比啟動接收器所耗費的電力還要多。802.11的設計者預見未來將會有以電池供電的移動工作站;定期發送暫存幀給工作站的這個決定,主要是為了延長設備的電池使用時間。將TIM(數據待傳指示信息)信息元素送到網絡上,指示有哪些工作站需要接收待傳數據,只是此過程的一部分。

DTIM Count:此位的長度為一個字節,代表下一個DTIM(數據待傳指示傳遞信息)幀發送前,即將發送的Beacon 幀數。

DTIM Period:此位的長度為一個字節,代表兩個DTIM 幀之間的Beacon interval 數。0 值目前保留未用。DTIM 會由此期間倒數至0。

Bitmap Control:位可進一步划分為兩個次位。Bit 0 用來表示連接識別碼0 的待傳狀態,主要是保留給組播使用。其他七個bit 則是保留給Bitmap Offset(bit對映偏移)次位使用。為了節省頻寬,可以通過Bitmap Offset 次位,只發送一部分的虛擬bit 對映。BitmapOffset 是相對於虛擬bit 對映的開頭處。利用Bitmap Offset 次位及Length 位,802.11工作站可以推斷虛擬bit 對映有哪些部分包括在內。

 

Starting Chaannel:第一信道編號即是符合功率限制的最低信道

Number of Channels:符合功率限制的頻段大小,是由信道數來指定。信道大小隨PHY 而有所不同。

Max Tx Power:最大傳輸功率,以dBm 為單位

 

擴展物理層:802.11g 定義了擴展速率物理層(extended rate PHY,簡稱ERP)。為了兼容早期產品,另外定義了ERP 信息元素

 

Extended Supported Rates 信息元素的作用和的Supported Rates 元素沒有兩樣,不過它允許信息元素的內容超過25 多個字節

 

 

 

802.11n標准中采用A-MPDU聚合幀格式,即將多個MPDU聚合為一個A-MPDU,只保留一個PHY頭,刪除其余MPDU的PHY頭,減少了傳輸每個MPDU的PHY頭的附加信息,同時也減少了ACK幀的數目,從而降低了協議的負荷,有效的提高網絡吞吐量,A-MPDU聚合的是經過802.11報文封裝后的MPDU,這里的MPDU是指經過802.11封裝過的數據幀。通過一次性發送若干個MPDU,減少了發送每個802.11報文所需的PLCPPreamble、PLCPHeader,從而提高系統吞吐量。

A-MSDU技術是指把多個MSDU通過一定的方式聚合成一個較大的載荷。這里的MSDU可以認為是Ethernet報文。通常,當AP或無線客戶端從協議棧收到報文(MSDU)時,會打上Ethernet報文頭,這里我們稱之為A-MSDUSubframe;而在通過射頻口發送出去前,需要逐一將其轉換成802.11報文格式。而A-MSDU技術旨在將若干個A-MSDUSubframe聚合到一起,並封裝為一個802.11報文進行發送。從而減少802.11MAC頭的開銷,同時減少了應答幀的數量,提高了報文發送的效率。

 

無線客戶端支持MCS集:

MCS(Modulation and Coding Scheme,調制與編碼策略):

用戶對MCS的配置分為三類,配置基本MCS、支持MCS和組播MCS。配置輸入的MCS索引是一個范圍,即指0~配置值,如輸入5,即指定了所要輸入的MCS范圍為0~5。

基本MCS:基本MCS是指AP正常工作所必須支持的MCS速率集,客戶端必須滿足AP所配置的基本MCS速率才能夠與AP進行連接。

支持MCS:支持MCS速率集是在AP的基本MCS速率集基礎上AP所能夠支持的更高的速率集合,用戶可以配置支持MCS速率集讓客戶端在滿足基本MCS的前提下選擇更高的速率與AP進行連接。

MCS調制編碼表是802.11n為表征WLAN的通訊速率而提出的一種表示形式。MCS將所關注的影響通訊速率的因素作為表的列,將MCS索引作為行,形成一張速率表。所以,每一個MCS索引其實對應了一組參數下的物理傳輸速率。

 

MCS索引

空間流數量

調制方式

速率(Mb/s)

800ns GI

400ns GI

0

1

BPSK

6.5

7.2

1

1

QPSK

13.0

14.4

2

1

QPSK

19.5

21.7

3

1

16-QAM

26.0

28.9

4

1

16-QAM

39.0

43.3

5

1

64-QAM

52.0

57.8

6

1

64-QAM

58.5

65.0

7

1

64-QAM

65.0

72.2

8

2

BPSK

13.0

14.4

9

2

QPSK

26.0

28.9

10

2

QPSK

39.0

43.3

11

2

16-QAM

52.0

57.8

12

2

16-QAM

78.0

86.7

13

2

64-QAM

104.0

115.6

14

2

64-QAM

117.0

130.0

15

2

64-QAM

130.0

144.4

可以這樣記:空間流量2是1的兩倍。

表1-5 MCS對應速率表(40MHz)

MCS索引

空間流數量

調制方式

速率(Mb/s)

800ns GI

400ns GI

0

1

BPSK

13.5

15.0

1

1

QPSK

27.0

30.0

2

1

QPSK

40.5

45.0

3

1

16-QAM

54.0

60.0

4

1

16-QAM

81.0

90.0

5

1

64-QAM

108.0

120.0

6

1

64-QAM

121.5

135.0

7

1

64-QAM

135.0

150.0

8

2

BPSK

27.0

30.0

9

2

QPSK

54.0

60.0

10

2

QPSK

81.0

90.0

11

2

16-QAM

108.0

120.0

12

2

16-QAM

162.0

180.0

13

2

64-QAM

216.0

240.0

14

2

64-QAM

243.0

270.0

15

2

64-QAM

270.0

300.0

 

 

 

 

 

1.      HT20:HT Capability Info字段里會明確注明”Only 20MHz Operation is Supported”,且沒有HT Information字段;

2.      HT40:HT Capability Info字段里會明確注明”Both 20MHz and 40MHzOperation is Supported”,且HT Information Element 1字段里會包含有2nd Channel Offset的信息;

3.      HT20/40-20MHz:HT Capability Info字段里會明確注明”Both 20MHz and 40MHzOperation is Supported”,且HT Information Element 1字段里會注明”No Secondary ChannelPresent”;

4.      HT20/40-40MHz:HT Capability Info字段里會明確注明”Both 20MHz and 40MHzOperation is Supported”,且HT Information Element 1字段里會包含有2nd Channel Offset的信息;

 

 

重疊 BSS 掃描 參數:

 


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