Структура кадра и адресация

Стандарт IEEE 802.11 определяет три типа кадров МАС-уровня – кадры управления, контрольные кадры и кадры данных (вспомните HDLC). Первые из них используются для установления и ликвидации «привязки» станции к точке доступа (АР), синхронизации станций и их аутентификации. Кадры контроля обеспечивают управление передачей данных (например, подтверждение доставки). В таблице 7.1 перечислены некоторые разновидности используемых кадров.

Таблица 7.1. Разновидности кадров спецификации 802.11

Структура МАС-кадра представлена на рис. 7.10. Его заголовок включает поля, содержащие управляющую и адресную информацию, требуемое время для передачи данных, и контрольную последовательность.

Поле управления в заголовке кадра (16 бит) содержит следующую информацию:

· версия протокола IEEE 802.11 (текущая версия 0);

· тип кадра: управляющий (00), контрольный (01), данные (10);

· подтип кадра, например, тип = «контрольный», подтип = «АСК»;

· поля «К DS» и «От DS» устанавливаются в «1» в кадрах данных, направляемых к распределительной системе (К DS), либо (От DS) в кадрах, покидающих ее;

· поле «Продолжение» («More frag») устанавливается в «1» для кадров, которые несут лишь часть блока MSDU, и это является признаком наличия других частей блока MSDU в следующих кадрах;

· поле «Повторная передача» («Retry») содержит «1» в случае, когда кадр данных, либо управляющий кадр, передается повторно; это помогает приемнику решать проблему дубликатов;

· поле «Режим энергопотребления» («Pwr. mgt») используется для управления режимом энергопотребления станции;

· поле «More data» устанавливается в «1» для того, чтобы сообщить станции, находящейся в режиме низкого энергопотребления, что для нее у точки доступа имеются блоки MSDU;

· поле «WEP» (Wired Equivalent Privacy) устанавливается в 1, если кадр содержит зашифрованную информацию в поле «Информация» («Frame body»).

Поле заголовка кадра «Длительность/ID» («Duration/ID») используется двояко. Обычно оно содержит время (компонент структуры Network Allocation Vector), необходимое для передачи кадра данных. Исключением является один из контрольных кадров, в котором это поле содержит идентификатор передающей станции.

Трактовка четырех адресных полей определяется значениями полей «To DS» и «From DS» и показано на рис. 7.10. Адреса имеют обычную для МАС-уровня длину 48 бит и могут быть индивидуальными, групповыми и широковещательными. Значение «BSS ID» в этих полях устанавливается равным:

• в инфраструктурной сети - МАС-адресу точки доступа (АР) данной BSA,
• в ad-hoc сети - случайному 48 битному числу, генерируемому по определенным правилам при ее конфигурировании.

Общий принцип адресации состоит в том, что поля «Адрес 1» и «Адрес 2» всегда определяют физических получателей и отправителей кадра, соответственно. Это соглашение важно для корректной передачи кадров подтверждений. Поля «Адрес 3» и «Адрес 4» определяют логических получателей и отправителей кадра.

Например, при передаче кадра от станции к AP первое поле содержит адрес точки доступа, второе – адрес станции-отправителя и третье поле - адрес станции, которой точка доступа должна будет переслать этот кадр. Значения «Адрес приемника» и «Адрес передатчика» в полях «Address 1» и «Address 2» используется в случае передачи данных между хостами различных BSS, связь между которыми реализуется посредством беспроводной распределительной системы. В этом случае, поле «Адрес приемника» является MAC-адресом принимающей AP, т.е. АP того BSS, в котором находится хост-приемник (точка доступа принимает кадр), а поле «Адрес передатчика» - это MAC-адрес AP того BSS, где находится станция-отправитель (точка доступа передает кадр). Поля «Address 3» и «Address 4» при этом содержат адреса хоста-назначения и хоста-источника в ЕSS.

В поле «Нумерация» («Sequence control») 4 бита отводятся для нумерации фрагмента MSDU, и 12 бит – для нумерации последовательности кадров (0 -4096).

Поле «Информация» («Frame body») содержит информацию того типа и подтипа, который определен в поле управления.

Поле CRC содержит 32-битовую контрольную последовательность, и обеспечивает возможность обнаружения ошибок во всем кадре.

Отметим, что некоторые специальные кадры могут иметь заголовок упрошенной структуры. Так, например, кадр RTS (20 байт) содержит:

• поле «Управление» – 2 байта,
• поле «Длительность» – 2 байта,
• поля «Адрес 1» и «Адрес 2» - 12 байт и
• поле контрольной суммы – 4 байта.

Кадр CTS содержит поля управления, длительности, одно адресное поле (адрес получателя) и контрольную сумму; всего 14 байт.

Из рассмотрения формата заголовка кадра видно, что МАС-подуровень стека сетевых протоколов в беспроводных сетях реализует ряд обычных для этого подуровня функций - адресацию протокольных блоков данных (PDU), формирование кадров, обнаружение в них ошибок. Спецификацией предусмотрены также ряд дополнительных процедур, реализуемых этим протоколом, в том числе: виртуальное детектирование несущей, фрагментацию и повторную передачу блоков сервиса MAC-уровня (MSDU), защиту передачи данных посредством механизмов аутентификации станций и ия данных, функции роуминга внутри ЕSA и управления энергопотреблением.

Проблема совместимости 802.11-сетей c сетями IEEE 802.3 решается использованием 6-байтного формата адресных полей и общих процедур подуровня LLC.

• ⇐ Назад
• 1
• 2
• 3
• 45