WLAN 无线网络 10 - 控制帧和数据帧

在802.11帧格式中，前两个字节为Frame Control字段，其中前两位为协议版本，由于802.11协议簇目前只有一个版本，因此这两位一直为00，接下来两位为帧类型，目前有三个值，分别是：00表示管理帧；01表示控制帧和10表示数据帧。上文介绍了管理帧，这里介绍控制帧和数据帧。后端

1. 控制帧只包含报头信息，按照最低基本速率传输，以确保每一个网络内的设备都更够接收到控制帧。其具备清除信道、请求信道，并对单播帧进行确认，协助数据帧与管理帧传送的功能。网络

2. 数据帧则主要用于数据传输。大多数数据帧携带有来自3-7层的数据负载，且数据负载每每是被加密的。某些特定不包含上层数据的数据帧用于特殊的媒介访问控制。app

咱们首先说一下控制帧的子类型：ide

• 0000–0110    Reserved
  保留字段，还未被分配使用加密

• 0111    Control wrapper
  由802.11n中引入， 用于携带其余的控制帧（不包含Control Wrapper帧） 和一些HT控制域。
  spa

• 1000    Block ack request (BlockAckReq)    
  802.11e 引入了BA机制，将多个确认帧聚合到一个确认帧中，改进了信道传 输效率。
  orm

• 1001    Block ack (BlockAck)    
  BAR帧的回复帧，是对多个单播帧的聚合回复。blog

• 1010    PS-Poll    
  用于节电模式ci

• 1011    RTS    get

• 1100    CTS
  RTS/CTS是对虚拟载波机制的一个加强。STA在发送数据前，会先向对方发出 一个RTS请求，周围设备侦听到RTS的STA会从新调整它们的NAV的值。 接收 方会回一个CTS，周围侦听到CTS的STA也会从新调整它们的NAV的值。这种机 制有效地避免了相互都不能侦听到对方发送数据的STA之间的访问冲突。
  

• 1101    ACK    
  802.11速率传输是半双式模式，因此为了确认数据传输成功，每一个单播数据 都要一个确认帧，它有14个字节长。
  

• 1110    CF-End    

• 1111    CF-End and CF-Ack    
  Contention Free（CF）帧主要用于获取信道，其帧格式以下
  

  
  

数据帧的子类型以下：
1、携带数据的数据帧：

• 0000    Data    
  

• 0001    Data + CF-Ack [PCF only]    

• 0010    Data + CF-Poll [PCF only]    

• 0011    Data + CF-Ack + CF-Poll [PCF only]    

• 1000    QoS Data [HCF]    

• 1001    QoS Data + CF-Ack [HCF]    

• 1010    QoS Data + CF-Poll [HCF]    

• 1011    QoS Data + CF-Ack + CF-Poll [HCF]    

2、不携带任何数据的数据帧：   

• 0100    Null (no data)    

• 0101    CF-Ack (no data) [PCF only]    

• 0110    CF-Poll (no data) [PCF only]    

• 0111    CF-Ack + CF-Poll (no data) [PCF only]    

• 1100    QoS Null (no data) [HCF]    

• 1101    Reserved    

• 1110    QoS CF-Poll (no data) [HCF]    

• 1111    QoS CF-Ack + CF-Poll (no data) [HCF]    

说道数据帧就不得不谈谈与其相关的四个问题：数据帧地址格式，分片，聚合，传输速率。

1. 数据帧地址格式：由于AP的后端就是802.3网络，即DS。因此咱们会看到一下四个地址格式：

2. 分片：即将一个完整的数据帧分为若干个帧用于在高干扰环境中传输。在干扰比较严重的时候，使用分片机制，能够下降重传的开销。可是，在干 扰不是很严重的状况下，分片机制会致使传输开销变大，反而会下降吞吐量。

3. 聚合：与分片相反，聚合是指将若干帧聚合成为一个数据帧进行传输。 其又分为A-MPDU 和A-MSDU。

A-MPDU：
A-MSDU:

4. 传输速率: 协议标准中定义了基本速率集，每一个STA或AP都必须支持。此外，还可 以支持基本速率集以外的一些速率 。随着AP与STA之间的距离发生变化，它们之间传输数据使用的速率也会 动态变化。 通常来说，当二者距离增长时，速率会逐渐下降。数据帧在每次重传的时候都会下降传输速率以确保重传成功。