1. IEEE 802家族

IEEE 802家族由一系列局域网(LAN)技术规范所组成。

IEEE 802.11发表于1997年， 是原始标准。

共同点：

1. 都使用相同的介质访问控制协议CSMA/CA（冲突避免）（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）；

2. 链路层帧使用相同的帧格式；

3. 都具有降低传输速率以传输更远距离的能力；

4. 都支持 "基础设施模式" 和 "自组织模式" 两种模式；

 

2. IEEE 802.11体系结构

基站： 接入点（Access Point , AP）。

基本服务集（Basic Service Set , BSS），BSS包含一个接入点和一个或多个无线站点。

AP发现：无线主机怎么找到AP。

1. 被动扫描： 无线主机扫描信道和监听信标帧。

2. 主动扫描： 无线主机向其范围内的所有AP广播探测帧。

 

3. IEEE 802.11的MAC协议

1. IEEE 802.11的MAC协议采用CSMA/CA协议。

Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance ： 带碰撞避免的载波监听多路访问协议。

2. CSMA/CA协议工作原理。

通过请求发送(RTS)帧和允许发送(CTS)帧的交换， 实现信道预约占用， 避免数据帧传输过程中冲突。

3. CSMA/CA协议工作步骤。

源站发送数据： 先监听， 若空闲， 等待一个分布式帧间间隔（Distributed Inter-FrameSpace , DIFS）的短时间后， 发送一个很短的请求发送（Request To Send , RTS）控制帧。

RTS控制帧： 源地址， 目的地址， 本次通信所需的持续时间。

目的站正确收到源站发来的RTS帧： 物理介质空闲， 等待一个短帧间间隔（Short InterFrame Spacing , SIFS ）时间后， 发送一个很短的允许发送（Clear To Send , CTS）控制帧作为响应。

CTS控制帧： 本次通信持续时间等。

其他站点： 监听到两者要通信， 其他站点在其持续通信时间内不会发送。 这个时间被称为网络分配向量（Network Allocation Vector , NAV），NAV是其他站根据监听到的RTS或CTS帧中的持续时间来确定数据帧传输的时间。

源站收到CTS帧： 等待一段时间后， 发送数据帧， 若目的站正确收到了数据帧， 在等待时间后， 就向源站发送确认帧（ACK）。

 

4. IEEE 802.11帧

1. IEEE 802.11帧总共有3种类型：

(1). 控制帧： 提高工作站数据传输的可靠性；

(2). 数据帧： 运输想要发送的数据；

(3). 管理帧： 加入网络， 退出网络的管理事宜；

2. IEEE 802.11数据帧结构：

(1). MAC首部： 共30字节；

(2). 帧主体： 帧的数据部分， 不超过2312字节；

(3). 尾部： 帧检验序列FCS， 共4字节；

帧控制： 包含多个子字段。

(1). 类型和子类型字段： 用于区分RTS帧、 CTS帧、 ACK帧和数据帧；

(2). 持续期： IEEE 802.11的MAC协允许传输结点预约信道一段时间， 持续值被包括在该帧的持续期字段中；

(3). 地址字段；

(4). 序号控制；

在IEEE 802.11网络中， 站点正确收到其他站点的帧后， 都会发一个确认帧。 确认帧可能丢失， 发送站点会发送一个帧的多个副本， 使用序号可以区分新传输的帧和以前帧的重传。