IEEE802.11MAC层协议技术
5．IEEE 802.11 MAC层机制_无线Ad Hoc网络移动模型大全_[共2页]
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无线Ad Hoc网络移动模型大全645．IEEE 802.11 MAC层机制IEEE 802.11主要有两种MAC层接入机制，即基于竞争的分布协调功能（DCF）和可选的基于集中管理的点协调功能（Point Coordination Function，PCF）机制。
DCF是基本的接入机制，PCF 基于DCF机制，通过混合协调器（Hybrid Coordinator，HC）实现对数据传输的集中式管理。
由于DCF机制形式简单，实现方便，因此应用较为广泛。
DCF接入机制为MAC层的基本接入方式，又称为载波侦听多路访问协议（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，CSMA/CA），如图1.28所示。
CSMA/CA协议的设计是为了减小网络中数据包碰撞的概率。
当站点需要发送数据时，它首先侦听信道是否空闲。
如果信道状态为空闲，则传输过程继续进行；如果信道状态繁忙，则传输推迟直至信道数据传输完毕。
当信道空闲时，发送站点等待一段确定的时间后（DIFS/EIFS）进入随机避让延时阶段。
这段等待时间是由之前的网络状态决定的：如果在信道传输的上一帧成功发送完毕，则等待时间为DIFS；如果在信道上传输的上一帧没有被成功接收，则等待时间为EIFS （Extended Inter-Frame Space）。
随机避让的时间长度由竞争窗口决定，其大小可由避让时间=随机数×时隙计算得出，这里的随机数是从竞争窗口中随机选择的。
图1.28 IEEE 802.11DCF机制当退避时间结束，站点发送数据帧。
接收站点在正确接收数据帧后，经过 SIFS（Short Inter-Frame Space）时间后发送应答数据帧ACK给源站点，确认数据帧的正确接收。
载波侦听机制分为物理载波侦听机制和虚拟载波侦听机制。
在DCF机制中，为了减少较长数据帧碰撞引起的带宽损失定义了 RTS/CTS 机制。
IEEE802.11MAC层协议
CSMA/CA流程图
CSMA/CA与CSMA/CD的区别
CSMA/CD 当节点侦听到信道空闲时，立即发送数据 “先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发” CSMA/CA 空闲 推迟DIFS时间后如果信道还是空闲，立即发送数据 忙碌（无论是最初监听到忙，还是在 DIFS 周期内监听到） 监听信道直到空闲时间达到DIFS时间间隔后再采用退 避算法随机回退，退避机制完成后才发送数据，这是 为了减少冲突的发生
扩展服务集ESS（Extended Service Set） 至少有两个无线基站工作在 BSS 结构模式 包含多个小区 两个 BSS 之间可使用不同的服务集标识
MAC层协议？
数据链路层: 逻辑链路控制子层LLC 介质访问控制子层MAC 无线信道MAC层协议作用： 提供对共享无线介质的竞争使用和无竞争使 用，如何分配无线信道资源
字段简介：
Sequence Control：4位片段编号+12位顺序编号 作 用：重组帧片段以及丢弃重复帧； Frame Body：封装的是上层的数据单元，范围为 0~2312bytes，所以802.11MAC层帧的最大长度是 2346bytes。 FCS：校验和
4、评价网络性能的参数
CSMA/CA采用了载波监听机制、帧间间隔机制、随机 退避机制
载波监听机制
监听方式有两种 物理载波监听 从接收射频或天线信号检测信号能量或根据接收信号的质 量来估计信道的忙闲状态，取决于物理层使用的媒介和 调制方式 MAC层的虚拟载波监听 源站通知其他节点要占用信道的时间，其他节点在此段 时间内不发送数据，其他站不监听，但是效果好像监听 了一样，所以叫做虚拟载波监听
ieee 802.11系列标准中mac帧的数据帧功能
ieee 802.11系列标准中mac帧的数据帧功能IEEE 802.11系列标准，也称为Wi-Fi标准，定义了无线局域网（WLAN）的媒体访问控制（MAC）层和物理层协议。
在MAC层，802.11标准定义了多种类型的帧，用于实现无线网络的通信和控制功能。
其中，数据帧是用于传输数据的一种帧类型。
数据帧在802.11 MAC层中起到了核心的作用。
其主要功能包括以下几点：数据传输：数据帧的主要功能是传输数据。
在无线网络中，数据帧用于在各个设备之间发送和接收数据。
当一个设备需要向另一个设备发送数据时，它会构造一个数据帧，并将数据放入帧的载荷中，然后发送该帧。
确认机制：为了确保数据的可靠传输，802.11引入了确认机制。
当接收设备成功接收到一个数据帧后，它会发送一个确认帧（ACK帧）给发送设备，表示数据已成功接收。
如果发送设备在一定时间内未收到确认帧，它会重新发送数据帧，直到收到确认或达到重传次数上限。
流量控制：802.11标准使用了一种叫做“帧间间隔”（Interframe Spaces, IFS）的机制来控制流量。
当一个设备发送完一个数据帧后，它必须等待一段IFS时间后才能发送下一个帧。
这样可以确保网络中的所有设备都有公平的机会访问媒体，避免冲突和拥塞。
服务质量：802.11标准通过引入多种服务等级（Service Classes）和访问类别（Access Categories），支持不同类型的数据传输需求和服务质量（QoS）。
例如，语音和视频流通常需要更低的延迟和更高的可靠性，而文件下载则对带宽要求更高。
通过不同的访问类别和调度机制，802.11 MAC 层可以满足这些不同的服务质量需求。
安全性：802.11标准支持多种安全协议和技术，如WEP、WPA、WPA2等，以确保数据帧在传输过程中的安全。
这些安全协议提供了加密和认证功能，可以保护数据帧的内容不被窃取或篡改。
综上所述，IEEE 802.11系列标准中的数据帧功能是实现无线局域网中高效、可靠、安全的数据传输的关键。
IEEE802.11的载波侦听技术分析
IEEE 802.11的载波侦听技术分析摘要作为一种MAC层接入控制协议,载波侦听多路访问／冲突避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision A void, CSMA/CA)协议已经成功应用在IEEE802.11无线局域网络(Wireless Local Area Network, WLAN)中。
CSMA协议最基本的行为就是载波侦听。
但是在无线局域网中，单纯在物理层难以实现有效侦听。
因此IEEE802.11采用物理载波侦听与虚拟载波侦听。
本文详细讨论后者的运行机制。
关键词IEEE802.11; 载波侦听; 网络分配向量ABSTRACT As a MAC layer Access control protocol, Carrier protected reliably against detective multi-channel Access/conflict Carrier Sense Multiple Access to Avoid (account and Collision, CSMA/CA) agreement has successfully applied in Wireless Local Area Network (IEEE802.11 Wireless Local Area in a Wireless local-area Network (WLAN).The most basic behavior of CSMA protocol is carrier sense.But in a Wireless local-area Network,the sense is difficult to be effective only in physical layer.Thus IEEE802.11 adopt physical sense and virtual sense.This paper discuss the latter how to work.KEYWORD IEEE802.11 Carrier Sense Network Allocation V ector1. IEEE802.111.1 IEEE802.11网络结构IEEE802.11规定了两种网络组成方式：Ad hoc模式与AP模式。
一种基于IEEE802.11的无线自组网MAC协议
Ｋｅ ｏｄ ：Ｍｅｉ ｃｅｓＣｎｒｌ ＭＡ ） ｉｒ ｕｅ ｏｒｉａ ｏ ｎｔ ｎ ａｋｆａｇｒｈ ；ｃｎ ｅｔ ｎｆ ｄ ａｋ ｙｗ ｒ ｓ ｄｕ Ａ ｃｓ ｏｔ （ Ｃ ；ｄｓｉ ｔ ｃｏｄｎｔ ｎｆ ｃ ｏ ；ｂｃｏ ｏ ｔｍ ｏｇｓｏ ｂ ｃ ｍ ｏ ｔｂ ｄ ｉ ｕ ｉ ｌｉ ｉ ｅ
Ｆｅ ｂ．２ ｏ ｏ７
种 基 于 ＩＥ ８２ １ Ｅ Ｅ ０ ． １的 无 线 自组 网 ＭＡ Ｃ协 议
李 晓峰 ， 楚平 鄢
（ 北计算技 术研 究所 通信 与 移动计 算技 术研 究 室 ， 华 北京 １０ ８ ） ００ ３
（ｉ ＿ ｃ＠ １３ ｃｍ） １ ｆｎ ｉ ６ ．ｏ ｘ
摘
要 ： 于 Ｉ Ｅ Ｓ ２ １ Ｄ Ｆ提 出 了一 种应 用 于无 线 自组 网的媒 质 接 入控 制 协 议 ， 协 议 包括 基 Ｅ Ｅ ０ ． Ｃ １ 该
ｎ ｔ ｒ ． Ｉ ｃ ｎ ｉｔｄ ｏ ｗ ｅ ｃ ａ ｉ ：ｎ ｔ ｏ ｋ ａ ａ ｔ ｅ ｂ ｃ ｏ ｌｏ ｉ ｍ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｆｅ ｂ ｃ ｃ ａ ｉｍ．Ｔ ｅ ｅｗｏ ｋ ｔ ｏ ｓｓｅ ｆｔ ｏ ｋ ｙ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｍｓ ｅ ｒ ｄ ｐ ｉ ａ ｋ ｆ ａｇ ｒｔ ａ ｏ ｇ ｓ ｏ ｅ ｄ ａ ｋ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｗ ｖ ｈ ｎ ｉ ｈ ｍａ ｎ ｉ ｅ ｆ ｐ ｏ ｏ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｏ ｓ ｈ ｕ ｅ ｐ ｃ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｔｎ ｉｎ ｓａｕ ｒ ｕ ｄ ｔ ｅ ｎ ｄ ｄ ｎ ｔ ｏ ｋ ｉ ａ ｏ ｒｐ ｓ ｄ ｄ ｐ ｏｏ ｌ Ｗａ ｔ ｃ ｅ ｌ ａ ｋ ｔ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｌ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｔｓ ａ ｏ ｎ ｈ ｏ ｅ ａ ｅ ｒ ｃ ｄ ｅ ｏ ｎ ｗ ｃ ｎ ｅｔ ｎ ｓ ｕ ｔ ｎ ｏ ｇ ｓ ｏ ｉ ａ ｉ ．Ｔ ｅ ｓｍｕａ ｉｎ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｔ ｅ ｐ ｏ ｓ ｄ ｓ ｈ ｍｅ Ｃ ｆｅ ｔ ｅｙ ｒ ｄ ｃ ｈ ｖ ｒ ｇ ｎ －ｏ ｅ ｄ ｉ ｔ ｏ ｈ ｉ ｌ ｔ ｅ ｕ ｓ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｒ ｐ ｅ ｃ ｅ ａ ｅ ｃ ｉ ｌ ｕ ｅ ｔ ｅ ａ ｅ ａ ｅ ｅ ｄ ｔ — ｎ ｏ ｌ ｏ ｎ ｖ ｅ ｄ ｌｙ ｅ ａ ，ｍｉ ｇ ｔ ａ ｋ ｔｄ ｏ ｐ ａ ｏ ａ ｄ ｉ ｒｖ ａｒ ｅ ｓｏ ｈ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｔ ａｅ ｐ ｃ ｅ ｒ ｐ ｅ ｒｔ ， ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｆ ｎ ｓ ｆｃ ａ ｎ ｌａ ｃ ｓ ． ｉ ｄ ｉ ｉ
IEEE802.11MAC层性能分析及改进方案
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Ｌ Ｈ ｎ －ｓｅ ｇ， ｌＹｎ ＷＡ Ｇ ｌ ｏ ｇ ｈｎ Ｌ ｉ ｇ， Ｎ Ｗｅ ｉ
１引言
无线 局 域 网 （ Ｌ Ｗ ＡＮ）是 采 用无 线 传输 媒 介 的计 算
机 局 域 网 。 由于 其 成 本 低 、灵 活 性 高 ，移 动 性 强 、吞 吐
剩 余时 间 。每个 站 点保存 一个 ＮＡＶ，随时 从媒 介传 输 的 数 据包 里取 出 时间 长度 来保 持更 新。 站点通 过 检测 ＮＡＶ
ieee 802.11系列标准中mac帧的类型
IEEE 802.11系列标准中MAC帧的类型是无线网络通信中的重要组成部分。
它们对于无线网络的数据传输起着至关重要的作用，并且对于网络的性能和安全性都有着直接影响。
在本文中，我将对IEEE 802.11系列标准中MAC帧的类型进行全面评估，并探讨它们在无线网络通信中的作用和意义。
我们需要了解IEEE 802.11系列标准中MAC帧的类型都有哪些。
根据标准，MAC帧可以分为管理帧、控制帧和数据帧三种类型。
管理帧主要用于网络的管理和控制，包括对网络的加入、退出和定位等操作；控制帧用于控制数据帧的传输和接收，包括对数据传输的确认和重传等控制操作；数据帧则用于实际的数据传输，包括对数据的传输、接收和处理。
这三种类型的MAC帧共同组成了无线网络通信中的基本框架，为无线网络的正常运行提供了基本保障。
在实际的无线网络通信中，这些MAC帧的类型起着非常重要的作用。
管理帧通过对网络的管理和控制，保证了无线网络的正常运行和稳定性；控制帧则通过对数据传输的控制，保证了数据的可靠传输和接收；数据帧则完成了实际的数据传输，保证了用户数据的正常传输和处理。
这三种类型的MAC帧共同构成了无线网络通信的基本框架，为无线网络的正常运行提供了基本保障。
从技术的角度来看，这三种类型的MAC帧又分别具有不同的技术特点和应用场景。
管理帧主要用于网络配置和管理，包括网络的加入、退出和定位等操作，对于网络的正常运行和稳定性至关重要；控制帧则负责对数据传输的控制和调度，包括对数据传输的确认和重传等控制操作，对于保证数据传输的可靠性和稳定性至关重要；数据帧则进行实际的数据传输，完成用户数据的正常传输和处理，对于用户的数据通信至关重要。
除了技术特点外，这三种类型的MAC帧还对无线网络的性能和安全性有着直接影响。
管理帧的稳定和可靠性直接影响着网络的正常运行和稳定性；控制帧的稳定和可靠性直接影响着数据传输的可靠性和稳定性；数据帧的稳定和可靠性则直接影响着用户数据通信的质量和稳定性。
基于IEEE 802.11协议的MAC层协同组播策略
在放大有用信号的同时也放大 了混在接收信号ｒ 的噪 ｆ ］ 卢 ，当噪声较 大时会 影响协 同性能． 译码转 发是指 将 接收 到的信 号进行 译码、重新编码等数宁处 理后 再发 送到 目的节 点．译码转 发又称可 再生中继 ， 虽可 以避
少［１ ．文献 ｉ 给 出 了一 种基 于Ｉ Ｅ ０ ． 络 下 ９２ ＿１ ９ １ Ｅ Ｅ ８ ２１ ６
的协 同组播调度 策略，利用ＭＩ 技 术充 分获取多个 ＭＯ 协 同信号的分集增 益 ， 但功率 消耗会相 增 加 ， 且虚
１１ 转发方式 ．
源节 点转 发数据 时 ， 巾继节点可 以采用放大转
江
ｌ 解放军理工大 学 通信工程 学院，南京 ２ ０ ０ ＿ １０７
摘 要：提出一种基于Ｉ Ｅ ０．１ Ｅ Ｅ８ ２ 协议的ＭＡ （ ｄａａｃｓ ｃｎｒ１ １ Ｃ ｍｅｉ ｃｅｓ ｏｔｏ 层协同组播调度策略， ） 利用正确接收数据
的组内用户充 当临时中继，根据地 理位置信息选择优 秀的转发节 点来 协同传输组播数据 ． 分析 了所提 出的组播策
ＳＯＮＧ ｕ ｂ ｎ Ｌｉ — ｉ ，
ＸＵ ｕ ｙ 一 ＸＩ Ｗ ｅ ， ＹＵ ｉ ｎｇ Ｙｏ — ｕｎ ，， Ｅ ｉ Ｊａ
１ ｎ ｔ ｕｅｏ ｍｍｕ ｉａｉｎ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｐ Ａ Ｕ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｎａ ｊ ｇ２ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ．Ｉ ｓ ｔｔ ｆＣｏ ｉ ｎｃ ｔ ｎ ｉ ｅｒ ， Ｌ ｎｖｒｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ， ｎｉ １ ０ ７ ｈｎ ｏ ｎ ｙ ｇ ｎ ２ ．Ｄｅａ ｔ ｎ ｆＥ ｅｔ ｎ ｃＥｎ ｉｅｒｎ Ｊ ｈ ｎ ｈ ｉ ｉｏｏ ｇ Ｕ ｉｅｓｔ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ ｈｎ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｃｒ ｉ ｏ ｏ ｇｎ ｅ ｇ Ｓ ａ ｇ ａ ａ ｔｎ ｎｖ ｒｉ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ４ ，Ｃ ｉａ ｉ Ｊ ｙ
IEEE 802.11无线网络MAC层协议性能分析的开题报告
IEEE 802.11无线网络MAC层协议性能分析的开题报告一、选题背景和意义：IEEE 802.11协议是目前应用最广泛的无线局域网协议标准之一，其MAC层协议规定了无线电信道的访问机制和服务质量保证。
在实际应用中，由于各种因素的影响，如距离、速度、干扰等因素，会导致无线网络性能下降，并出现一系列问题，如数据包丢失、传输时延增加、吞吐量下降等。
因此，对IEEE 802.11无线网络MAC层协议进行性能分析，对于优化网络性能、提高网络效率、改善用户体验具有重要意义。
二、选题内容和研究思路：本文主要研究IEEE 802.11无线网络MAC层协议的性能分析方法和指标，采用网络模拟技术进行仿真实验，并分析和比较不同场景下无线网络性能表现。
具体内容和研究思路如下：1、国内外研究现状分析。
对IEEE 802.11协议的研究现状进行梳理和分析，包括国内外学者提出的相关研究成果、经典的MAC协议、性能指标等。
2、网络模拟技术与工具介绍。
介绍网络模拟技术及其在无线网络性能研究中的应用，以及常用的网络仿真工具，如NS2、NS3等，并对这些工具进行性能比较和评测。
3、性能指标定义和仿真场景设计。
根据IEEE 802.11协议规范，定义网络性能指标，包括传输时延、数据包丢失率、吞吐量等，设计不同场景的仿真实验，如网络拓扑结构、数据传输速率、节点密度等。
4、性能分析和对比实验。
利用网络仿真工具进行验证实验，分析不同场景下无线网络性能表现，比较不同MAC协议、调度算法和数据传输速率等对性能的影响，提高无线网络性能和服务质量。
5、结论和展望。
总结分析结果，得出结论，同时对未来无线网络性能研究进行展望和建议。
三、预期成果：通过本文的研究，可以深入了解IEEE 802.11无线网络MAC层协议的工作原理和性能指标，掌握网络模拟技术及其应用方法，选定适合的场景设计和仿真实验。
同时，本文将得出不同场景下无线网络性能的实验结果，并比较不同MAC协议、调度算法和数据传输速率等对性能的影响，提出优化无线网络性能和服务质量的方案和建议。
IEEE802.11-2020中译版 MAC服务概述
IEEE802.11-2020中译版MAC服务概述摘要本系列文章为IEEE802.11-2020标准的中译版，本文原文请参考英文标准的第5.1章。
本章主要对标准的MAC服务做了简要说明。
IEEE802.11-2020中译版第5章1 数据服务1.1概述此服务为对等LLC子层实体或IEEE 802.1Q网桥端口提供交换MSDU的能力。
为了支持此服务，本地MAC使用底层PHY级服务将MSDU传输到对等MAC实体，并在其中将其传送到对等LLC子层或桥接端口。
此类异步MSDU传输是在无连接的基础上执行的。
默认情况下，MSDU传输是尽力而为的。
但是，QoS设施使用流量标识符（TID）基于每个MSDU 指定差别服务。
QoS工具还允许使用TSPEC在面向连接的基础上支持更多的同步行为。
无法保证提交的MSDU将成功交付。
组寻址传输是MAC提供的数据服务的一部分。
由于WM的特征，与单独寻址的MSDU相比，组寻址MSDU的QoS可能较低。
所有STA都支持数据服务，但只有QoS BSS中的QoS STA会根据指定的流量类别或单个MSDU的流量流（TS）。
支持QMF服务的QoS STA根据MMPDU的访问类别区分其MMPDU交付。
每个MMPDU的接入类别由发射机的当前QMF策略指定。
QoS STA中有两个可用的服务类：QoSAck和QoSNoAck。
服务类用于发出MSDU是否要使用MAC级确认进行传输的信号。
在QoS STAs中，无论是在BSS中关联还是在IBSS中具有成员资格，MAC使用一组规则，这些规则往往会导致BSS中较高的UPMSDU在BSS中较低的UPMSDU之前发送。
MAC子层实体根据随这些MSDU提供的TID值确定这些MDU的UP。
如果已通过MAC子层管理实体为TS提供了TSPEC，则MAC会尝试根据TSPEC中包含的QoS参数值。
在BSS中，一些STA支持QoS设施，而另一些不支持QoS设施，在将MSDU交付给非QoS STA时，QoS STA使用与MSDU的UP对应的访问类别（AC）。
80211协议标准[1]
![80211协议标准[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f720425db52acfc788ebc940.png)
80211协议标准
80211协议标准
概述 IEEE802.11系列协议标准的发展 IEEE802.11的工作方式及802.11网络基本元素 IEEE802.11的物理层协议 IEEE802.11的MAC层协议 无线局域网（WLAN） IEEE802.11n
80211协议标准
802.11是IEEE（美国电气和电子工程师协会）最初制 定的一个无线局域网标准，这也是在无线局域网领域 内的第一个国际上被认可的协议。主要用于解决办公 室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线介入， 业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。 由于802.11在速率和传输距离上不能满足人们的需要。 因此，IEEE小组又相继推出了802.11a和802.11b等许 多新标准。几者之间技术上的主要差别在于MMAC Sublayer）
物理服务访问点 （PHY SAP）
物理层汇聚子层 物理层 （PLCP Sublayer） （P L）
物理媒体依赖子层 （PMD Sublayer）
物理媒体依赖 服务访问点 （PMD SAP）
IEEE 802.11 物理（PHY）层结构图
BSS2
ESS（Extended Service Set）：扩展服务集，采用相同的SSID 的多个BSS形成的更大规模的虚拟BSS。
80211协议标准
STA STA
802.11 MAC相关协议
实现NAV（Network allocate vector）机制，Duration值代表当前进行的传送会占用媒介多少微秒； CFP（contention-free period）所传送的帧，Duration的值为32768，这类帧对一直占用无线环境；
在PS-Poll帧中表示AID(Association ID)， 从省电模式醒来的STA必须发出一个PS-Poll帧，以便从AP取 得之前缓存的帧；STA在PS-Poll帧中加入AID指示其隶属的BSS。
802.11 MAC相关协议
191x
2016.6.24
Agenda
一、802.11 概述 二、802.11 MAC帧 三、802.11 MAC介质访问 四、802.11 QoS
802.11
五、802.11n 六、Q&A
第1页
一、802.11 概述
1、802.11发展
2、802.11与802协议族 3、Wi_Fi概念 4、网络组成 5、网络分类 6、802.11体系结构 7、无线网卡工作流程
2、 MAC 帧格式（一） MAC 帧格式
Frame Control
802.11 MAC帧种类虽多，但都遵循着相同的帧格式规范，均由帧头(MAC Header)、帧主体(Frame Body)和 帧校验(FCS)字段组成。
Framw Control字段 Protocol Version：使用的MAC版本，目前802.11 MAC只有一个版本，编号为0； Type与subtype：帧类型和子类型； To DS与From DS：帧是否来自和去往分布式系统（DS），其实就是AP； More Frag：是否有后续分片的帧待传送； Retry：表示管理帧或数据帧是否重传，用来排除重复帧； Pwr Mgmt：指示STA发送当前帧序列后将要进入的状态，Active或Sleep； More Data：AP若设定此位，即代表至少有一个帧待传给休眠中的STA；
无线传感网络MAC协议
Data prediction
问题：如果节点C有两个子节点(A，B),都有一个数据需 要发送，如果A通过竞争方式获得信道，并且发送数据，这 个数据是没有被标注more data flag,此时节点C就会睡眠， 导致节点B只能在下个周期发送数据，造成传输延迟。 解决方法：节点C在接受到节点A的数据之后，默认假设节点 A还会有数据要传输给它，因此它会先睡眠3u个时间，然后 醒来看有没有数据传送给它，如果没有，则进入睡眠状态， 直到下个周期才醒过来。对于节点B，它在竞争失败进入退 避时，如果收到一个ACK，他就知道有其他节点给节点C发送 了数据，并且节点C会在3u时间后醒过来，那么节点B先睡眠 3u，然后再醒过来发送数据
其他的基于竞争的协议 ■ AC-MAC ■ TEA-MAC ■ asTEA-MAC ■ Sift ■…
小结
这类协议是基于节点的需求，节点有数据要发送时，通过 竞争信道的方式获得发送权，对网络拓扑的改变有较强的 适应性。然而这种接入方式会导致数据传输时冲突的发生 导致数据重传而浪费能量。通过睡眠的方法能够很大程度 上降低空闲侦听所消耗的能量，但会导致一定的时延。
无线传感器网络on) 基于非竞争的协议(contention free) 其它类型的MAC协议
基于竞争的协议
1.IEEE 802.11 MAC 协议
IEEE 802.11协议主要有分布式协调DCF和点协调PCF两种 基本访问控制方式，其中DCF方式是IEEE 802.11的基本控 制方式。
DMAC在数据MAC头标注了一个more data flag用来暗示还 有待传数据，接受方如果收到数据，发现标注了more data flag他会延长自己的活跃时间并且会在ACK上也标注 more data flag. 节点决定延长活跃时间有两个条件： 1.节点发送了一个标注more data flag的数据包并且收到 一个标注more data flag的ACK。 2.节点收到了一个标注more data flag的数据包
.简述ieee 802.11标准的基本内容
.简述ieee 802.11标准的基本内容IEEE 802.11标准，也被称为Wi-Fi，是一种用于无线局域网（WLAN）的通信协议。
它定义了一系列规范和技术细节，以便设备之间可以进行无线通信。
本文将简述IEEE 802.11标准的基本内容。
1. 引言IEEE 802.11标准是一项由电气和电子工程师协会（IEEE）制定的国际标准，常用于无线局域网的设计和实施。
该标准从20世纪90年代初开始制定，并经历了多个版本的更新和改进。
2. 标准体系结构IEEE 802.11标准是由多个互相关联的子标准组成的，每个子标准都定义了一些特定的无线通信技术和协议。
其中最常见和广泛使用的子标准包括：a. IEEE 802.11a：使用5GHz频段，在较高的数据速率下提供无线通信；b. IEEE 802.11b：使用2.4GHz频段，提供较低的数据速率但更广泛的覆盖范围；c. IEEE 802.11g：使用2.4GHz频段，并提供了向后兼容性，支持较高的数据速率；d. IEEE 802.11n：引入了MIMO（多输入多输出）技术，提高了数据速率和传输稳定性；e. IEEE 802.11ac：使用更高的频段，提供更快的速率和更大的容量。
3. 媒体访问控制（MAC）层IEEE 802.11标准中的MAC层定义了无线局域网中节点的访问控制机制。
最常见的MAC层协议是CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance），它通过监听信道上的活动来避免数据碰撞。
CSMA/CA协议的基本原理是，当一个节点要发送数据时，它先监听信道的状态。
如果信道空闲，节点就发送数据；如果有其他节点正在发送数据，节点则等待一段随机时间后再次尝试发送。
4. 物理层IEEE 802.11标准中定义了多种不同的物理层规范，用于支持不同的频段和数据速率。
常见的物理层技术包括：a. FHSS（频率跳跃扩频技术）：在一段时间内，信号在不同的频率上进行短暂的跳跃；b. DSSS（直接序列扩频技术）：通过将信号扩展到更宽的带宽上来提高抗干扰性能；c. OFDM（正交频分复用技术）：将信号分成多个子载波，并在不同的频率上进行传输。
IEEE802.11MAC协议研究与优化
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ＭＡ Ｄａ ｎ．Ｗ ＥＮ Ｊ ｎ ｕ
802.11协议标准
IEEE802.11的工作方式
802.11定义了两种类型的设备，一种是无线站，通常 是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的， 另一个称为无线接入点（Access Point，AP），它的 作用是提供无线和有线网络之间的桥接。一个无线接 入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口 （802.3接口）构成，桥接软件符合802.1d桥接协议。 接入点就像是无线网络的一个无线基站，将多个无线 的接入站聚合到有线的网络上。无线的终端可以是 802.11 PCMCIA卡、PCI接口、ISA接口，或者是在非 计算机终端上的嵌入式设备。
扩频传输技术
跳频扩频（FHSS，Frequency Hopping Spread Spectrum）使用了传统的窄带数据传输技术，但传输 频率将发生周期性的切换。系统在一个扩频或宽波段 的信道上使用不同的中心频率，以预先安排好的顺序 在固定的时间间隔内进行跳频。跳频现象可以使 FHSS系统避免受到信道内窄带噪音的干扰。 直接序列扩频（DSSS，Direct Sequence Spread Spectrum ）系统则将要传输的数据流通过扩展码调 制而人为地扩展带宽，即使在传输波段中存在部分噪 声信号，接收机也可以无错误地接受数据。
帧间间隔IFS
SIFS，即短帧间间隔，它是最短的帧间间隔，用来分 隔开属于一次对话的各帧。一个站应当能够在这段时 间内从发送方式切换到接收方式。 PIFS，即点协调功能帧间间隔（比 SIFS 长），是为 了在开始使用 PCF 方式时（在 PCF 方式下使用， 没有争用）优先获得接入到媒体中。PIFS的长度是 SIFS加一个时隙长度。 DIFS，即分布协调功能帧间间隔，在 DCF 方式中用 来发送数据帧和管理帧。DIFS 的长度比 PIFS 再增 加一个时隙长度。
IEEE 802.11、802.15、802.16、802.20标准简介
IEEE 802.11系列标准简介
802.11标准简介
IEEE 802.11最早是由IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电 气和电子工程师协会 )在1997年6月正式发布， 此文档为无线网络的标准规格。 1999年，IEEE协会进一步提出IEEE802.11的扩 展规格：IEEE 802.11a和IEEE802.11b。扩展 规格的出现，让无线网络的速度倍增，也增加 了无线网络的实用性。
因为这时网络资源得到了更加有效的利用。
IEEE 802.11n标准
IEEE 802.11n，2004年1月IEEE宣布组成一个 新的单位来发展新的802.11标准。资料传输速 度估计将达540Mbit/s(需要在物理层产生更高速 度的传输率)，此项新标准应该要比802.11b快 上50倍，而比802.11g快上10倍左右。802.11n
也将会比目前的无线网络传送到更远的距离。
IEEE 802.11s标准
IEEE 802.11s 制订与实现目前最先进的MESH 网路，提供自主性组态（self-configuring）,自 主性修复（self-healing）等能力。无线网状网 可以把多个无线局域网连在一起从而能覆盖一 个大学校园或整个城市。当一个新接入点加入 进来时，它可以自动完成安全和服务质量方面 的设置。整个网状网的数据包会自动避开繁忙 的接入点，找到最好的路由线。
802.11b使用直接序列（Direct Sequence）DSSS作为协 议。802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容。 由于价格低廉，802.11b产品已经被广泛地投入市场，并 在许多实际工作场所运行。
802.11协议标准有哪些
1990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组。
该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。
物理层定义了数据传输的信号特征和调制，工作在2.4000～2.4835GHz频段。
IEEE 802.111990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组。
该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。
物理层定义了数据传输的信号特征和调制，工作在2.4000～2.4835GHz频段。
IEEE 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于难于布线的环境或移动环境中计算机的无线接入，由于传输速率最高只能达到2Mbps，所以，业务主要被用于数据的存取。
IEEE 802.11a1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定无线局域网工作频段在5.15～5.825GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo)，传输距离控制在10～100米。
802.11a采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术; 可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口; 支持语音、数据、图像业务; 一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
IEEE 802.11b1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定无线局域网工作频段在2.4～2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps。
该标准是对IEEE 802.11的一个补充，采用点对点模式和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换，而且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。
802.11b使用直接序列(Direct Sequence)DSSS作为协议。
802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容。
ieee.802.11p的工作原理
ieee.802.11p的工作原理IEEE 802.11p是一种无线通信标准，也被称为Wireless Access in Vehicular Environments（WAVE），它主要应用于车辆与车辆之间的通信，也被视为一种短距离的无线接入技术。
以下是对其工作原理的简要介绍：1. 物理层（Physical Layer）：这是IEEE 802.11p协议的最底层，主要负责处理无线信号的发送和接收。
它包括调制、扩频、解扩频、混频等操作，以将数据转化为适合无线传输的信号。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：这一层包括逻辑链路控制子层（LLC）和媒体访问控制子层（MAC）。
LLC子层负责处理错误检测和修复，以及数据序列的重排。
MAC子层则负责管理无线信道的访问，包括信道分配、流量控制和多路复用等。
3. 网络层（Network Layer）：这一层主要负责处理数据包的路由选择和转发。
它使用IP协议进行数据包的封装和解析，并通过无线路由器或其他网络设备将数据包从一个网络转发到另一个网络。
4. 传输层（Transport Layer）：这一层主要负责提供端到端的通信服务，包括数据包的分段、重组、错误控制和流量控制等。
通常使用TCP或UDP协议。
5. 应用层（Application Layer）：这是最顶层，它根据应用程序的不同需求，提供各种应用协议。
例如，在车辆间通信中，可能会使用交通安全应用协议、导航应用协议等。
在通信过程中，IEEE 802.11p使用直序扩频（DSSS）或者跳频扩频（FHSS）方式发送数据，接收端则通过对应的方式接收和解码数据。
此外，为了确保通信的可靠性，IEEE 802.11p还支持多种重传机制，例如自动重传请求（ARQ）和前向纠错（FEC）。
IEEE 802.11p是一种非常有效的短距离无线通信技术，尤其适用于车辆间的高速移动通信环境。
然而，由于其工作原理涉及到复杂的编码和解码过程，以及多个层次的协议处理，因此在实际应用中需要针对具体场景进行优化和调整。
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分布式ＭＡ Ｃ 协议 的发展史要追溯到２ ０ 世纪７ ０ 年
收 稿 日期 ： ２ Ｏ １ ４ 一Ｏ ｌ 一０ ２ 作者简介 ： 蔡义忠（ １ ９ ７ ５ 一） ， 男， 黄冈职业技术学院副教授， 研 究方向： ， 主要是 用来控制信 道的访 问权限 ，以确保数据帧传输 的安全顺利实现 。 ）
靠的性能 ， 就必须要实现技术的突破， 采用新 的技术 ，
实现技术的转型带动 网络技术 的发展 。
１ Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ 标 准
于忙状态则在等待一段时间后继续监听Ｄ Ｉ Ｆ Ｓ 的情况 ， 直
￣ Ｕ Ｄ Ｉ Ｆ Ｓ 出现空 闲的状态 时 ，才会启动Ｂ Ｅ Ｂ 退避算法 ， 如
输机制【 １ １ 。
果是在退避过程 中监听到信道处于忙状态 ， 那么在等到
Ｄ Ｉ Ｆ Ｓ 再次到达空闲状态后继续执行退避命令 ． 但是如果 监听到数据包 的情况下发生数据传输的冲突 ， 则在Ｄ Ｉ Ｆ Ｓ
结束后重新退避计数器数值 。 直到计数值变为零的时候 才能实现数据的传输 ， 发送结束后等待一定 的时间 ， （ 这 个时间主要是 Ｅ ｈ Ｓ Ｉ Ｆ Ｓ 决 定的 ， 其 中Ｓ Ｉ Ｆ Ｓ 是各个帧信号传
对于８ ０ ２ ． １ １ 的Ｍ Ａ Ｃ 层来说 ， 其 主要功能就是实现 控制节点对无线信道 的访问 ， 根据他们工作模式存在 的差异 。 可 以将其分为分布式 协调功能Ｄ Ｃ Ｆ 和点协调 功能Ｐ Ｃ Ｆ 两大类 型 ， 其 中分布式协调 功能（ Ｄ Ｃ Ｆ ） 主要 针对的是分布式无线网络的接入机制 ， 实现信号 的传
Ｃ Ｓ ＭＡ ／ Ｃ Ａ算法的性 能描述 ， 提 出Ｃ Ｓ ＭＭＣ Ａ 算 法是 采 用－ ｚ － ￣／ ￣ １ 指 数退避 机 制 ， 利 用 最小退避 窗 口 来进行传 输、 退避 、 重传 来达 到减 小发 生碰撞 次数 和减 少传输 时 间， 从 而 实现 数据信 息传输 误差 的
最 小化 。
中 国 ・包 头
职 大 学 报
２ ０ １ ５年 第 ２期
Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ ＭＡ Ｃ 层协 议 技 术
蔡义忠
（ 黄 冈职 业技 术 学 院， 湖 北 省 黄 冈市 ４ ３ ８ ０ ０ ２ ）
摘 要 ： 以８ ０ ２ ． １ ｌ ＭＡ Ｃ 为研 究 对 象 ， 分析 基 ６ － ８ ０ ２ ． １ １ ＭＡ Ｃ的Ｄ Ｃ Ｆ 协议 基 本原理 ， 基 于Ｄ Ｃ Ｆ 协议
越性 ， 在２ ． ４ Ｇ Ｈ ｚ 频段内可实现１ １ Ｍ ｂ ｐ ｓ 的传输速率。 ２ ． ２ 媒介接入控制（ Ｍ Ａ Ｃ １
Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ Ｍ Ａ Ｃ 子层 协议 和以太 网的ＭＡ Ｃ 子层
图１
８ ０ ２ ． １ １ Ｄ Ｃ Ｆ 基 本 过 程
等待一定的时间后 回应Ａ Ｃ Ｋ 确认帧 ，这样传输 的过程 才算是结束。
合于家庭 网络之 间的数据传 输 ， 可以实现建筑物墙壁
之间的穿透传输 。 但是他的不足就是带宽不够 ， 数据传
输的速率地下 。 不能满足人们实际生活的需求［ ２ １ 。
Ｄ Ｓ Ｓ Ｓ 的传 输数率被 限制在１ Ｍ ｂ ｐ ｓ ￣２ Ｍｂ ｐ ｓ 的速率
作流程为 ： 对于一个数据包的传输循环包括数据包传输
帧及跟 随的Ａ Ｃ Ｋ 确认帧的完全通过才能实现数据 的有 效传输 ， 其 中无可避免的会产生一些冲突及退避空闲间
隔时 间。 在节点发送数据包之前 ， 就需要 知道信 道传输 是否处于忙状态 。如果 处于忙状态则数据 的传输 就需
要等待 ． 在信道处 于空闲的状态时才能实现数据帧 的传 输 ，这就需要 首先用 载波监 听信 道的工 作状态是否空 闲， 如果信道空 闲就在Ｄ Ｉ Ｆ Ｓ 时间后接入信道 ， 加入是处
２ Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ 协议框 架
Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ 包括物理层和ＭＡ Ｃ 两个部分 。 其中物
上。 使 用 的是 巴克序列 Ｂ ａ ｒ ｋ ｅ ｒ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ） 。 从传输 速率
：
空涮 ｌ 啊 馕
ｕ
盎懒 恫
可以看 出也不是一种理想 的传输方式 。 Ｈ Ｒ — Ｄ Ｓ Ｓ Ｓ （ 高速率的直接扩频序列 ） 是一种扩频技
术 ，和之前的传输协议的传输带宽相 比具有明显 的优
８ ０ １ ． １ ｌ 标准 。 结 合图１ 看出， ８ ０ ２ ． １ １ Ｄ Ｃ Ｆ 的基本 的一些操
发展总是受传传输数度 的限制使得他在众多 的环境 中得不到实际的应用 ， 解决ＷＬ Ａ Ｎ 传输数率的问题是
无线 局域 网技术 发展 的 关键 。在无 线局 域 网 中对 ＭＡ Ｃ 层的使用效率 的高低始终是制 约吞 吐量 提高的 重要因素之一 ， 也就是传输效率的高低总是要受到网 络吞吐量的影响。 要实现更高的传输速率和实现更可
关键 词 ： Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ｌ ； ＭＡ Ｃ ； Ｄ Ｃ Ｆ ； Ｙ ￣ 作 分 集
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ９ １ ５ ． ０ ４
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： ｌ ６ ７ １ 一ｌ ４ ４ Ｏ （ ２ ０ ｌ ５ ） Ｏ ２ —０ ０ ６ ８ —０ ６ 代的Ａ Ｌ Ｏ Ｉ Ｉ Ａ 和时隙Ａ Ｌ Ｏ Ｈ Ａ， 其随后载波侦听Ｃ Ｓ Ｍ Ａ 及基 于Ｒ Ｔ Ｓ ／ Ｃ Ｔ Ｓ 握手的冲突避免Ｃ Ａ 机制才在 实际的应用 中
存在 的问题才被逐渐 的提 出 ，在不断地改进 中形成 了
无线 局域 网（ ＷＬ Ａ Ｎ ） 技术 发展迅 速 ， Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ 协议标准化出台标志着无线通信 网络多元化时代 的
到来 。 无线局域网（ ＷＬ Ａ Ｎ ） 让世界沟通更加畅通 ， 同时 也提出了更高的网络质量的要求 。 但是无线局域网的