Wi-Fi 链路层 - MAC帧格式

最新推荐文章于 2025-03-15 21:57:37 发布

狼牙X

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本文详细介绍了Wi-Fi 802.11标准的MAC帧结构，包括MAC Header、Frame Body和FCS三部分。MAC Header中的帧控制域、持续时间/标识、地址和序列控制域等内容被逐一解析，特别强调了地址字段的用途和序列控制域在帧传输中的作用。Frame Body部分主要承载网络层数据，并提到了管理帧的固定字段和信息元素。

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一. MAC 帧格式

IEEE 802.11 的MAC帧包括三部分：MAC Header，Frame body，FCS

IEEE 802.11 MAC帧的最大长度2346个字节。
MAC Header：包含MAC帧的信息。
Frame Body：帧主体，来自网络层的数据，负责在STA间传输上层数据。
FCS： Frame Check Sequence，采用CRC校验，32位循环冗余码，通过完整性检验的帧，需接收端发送应答帧。

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MAC header 格式

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Frame Control （帧控制域） 2字节

在这里插入图片描述

域	说明
Protocol	表示MAC协议的版本，默认为0
Type	表示帧类型 00：管理帧，负责监督网络，处理终端设备的加入/退出，设备的关联 01：控制帧，负责区域的清空，信道的获取，载波的监听维护，数据的确认 10：数据帧，负责在设备间传输数据 11：保留不使用
Subtype	表示帧的详细类型
To DS / From DS	表示帧的源地址和目的地址 To DS=0，From DS=0：所有管理帧，控制帧 To DS=1，From DS=0：基础网络中，STA发送的数据帧 To DS=0，From DS=1：基础网络中，STA接收到的数据帧 To DS=1，From DS=1：无线桥接器的数据帧
More Fragments	表示MAC帧是否分段；如果进行分段，除了最后一个片段，其他片段均会设置为1 通过分段，MAC层可以对数据进行分块传输，避免冲突.
Retry	如果该位设置为1，表示为重传的帧
Power Management	表示STA完成当前的帧交换后是否进入省电模式。0：表示STA会一直保持清醒状态；1：表示将进入省电模式 AP发送的帧，该位必然为0
More data	如果STA处于省电模式，AP将会缓存发送到该STA的数据帧 AP如果将此位被设为1，表示该STA有帧在AP中被缓存
Protected Frame	表示是否收到链路层安全协议的保护，加密标志，若为1表示数据内容加密，否则为0
Order	表示帧或者帧片段是否按顺序传输，一般用于PCF模式下

Duration/ID （持续时间/标识） 2字节

Duration/ID 含有16位，根据Type和Subtype的不同而取不同的值。

0-14位	15位	作用
0 - 32767	0	设定NAV。数值表示目前所进行的传输预计使用介质多少微秒 STA必须监听所有的MAC帧，根据接收的帧来更新NAV 对于广播或组播地址的帧，因为接收端不会加以应答，其持续时间为0

如果Frame Control 位中的More Fragments为0，表示该帧已无其余片段。Duration位会被设定为发送一个短帧间隔 + 应答所需要的时间。
如果Frame Control 位的More Fragments被设定为1，表示其后还有帧片段。Duration位便会被设定为发送两个应答 + 三个短帧间隔 + 下一个帧片段所需要的时