802.11b协议的一些介绍和说明

802.11b WLAN的物理层速率可达11 Mbps，是IEEE 802.11（支持1 Mbps和2 Mbps）的五倍。同时，802.11b还同时支持1 Mbps，2 Mbps，5.5 Mbps。

802.11b WLAN和IEEE 802.3 以太网的原理很类似，都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传递。不同的是：Ethernet采用的是CSMA/CD(载波侦听/冲突检测)技术，网络上所有工作站都侦听网络中有无信息发送，当发现网络空闲时即发出自己的信息，如果抢答一样，只能有一天工作站抢到发言权，而其余工作站需要继续等待。如果一旦有两台以上的工作站同时发出信息，则网络中会发生冲突，冲突后这些信息都会丢失，各个工作站则继续抢夺发言权。而802.11b WLAN采用的是CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）技术和RTS/CTS（require to send/clear to send，请求发送/清除发送）技术，从而避免了网络中冲突的发生，可以大幅度提高网络效率。

CSMA/CA：STAs在发送报文后等待来自AP或者另外STA的确认帧ACK。如果一段时间内，米有收到确认帧ACK，则假定发生了冲突并重新发送该数据。如果STA注意到channel上有活动，就不发送数据。

RTS/CTS：其工作方式与调制解调器类似，在发送数据之前，站点将一个请求发送帧发送到目的STA，如果信道上没有活动，那么目的站点将一个清除发送帧送回源站点。这个过程为“预热”其他站点，从而防止不必要的冲突。

直接序列技术：是一种不同的扩频技术，其基本的运作方式，是通过精确的控制将RF能量分散至某个宽频带。当无线电载波的变动被分散至较高的频带时，接收器可以通过相关处理（correlation process）找出变动所在。直接序列传输的关键是RF载波的任何调制也同时被扩展至整个频带。

无线频谱：DS PHY在2.4-GHz频带使用了14个信道，每个信道的带宽为5MHz。信道1位于2.412GHz，信道2位于2.417GHz，依次类推至信道13。信道14为特别针对日本所定义的，其中心频率与信道13相差12MHz。

而FH PHY在2.4-GHz频带有96个信道，每个带宽为1MHz，信道0的中心频率位于2.4GHz，信道1的中心频率位于2.401GHz......

发射功率：DS PHY 使用的是11 MHz的系统时钟。其大部分能量限制在22-MHz带宽内。欧洲的管制单位限定最高的辐射功率只能为100mW；美国的FCC所允许的辐射功率为1W。

相邻信道抑制：adjacent channel rejection，相距25 MHz的两个邻近信号必须有35 dB的抑制值。

PHY：PHY=PLCP+PMD。PLCP：物理层会聚过程，负责在传送之前进行与PHY相关的成帧操作。PMD：物理媒介相关，负责帧的实际传送。下面分别介绍DS PHY中的DS PLCP和DS PMD。

DS PLCP的成帧格式（长前导码）

Preamble：前导码用来同步发射机和接收机，以维系两者之间的定时关系。preamble=sync+SFD。传输之前，前导码会经过之间序列扰频程序进行扰频。

Sync：长128个位，每个位的值均为1.

SFD：start frame delimiter，起始帧定界符。SFD让接收器得知帧从何处开始，此字段被设定为：000 0101 1100 1111

Signal：接收机用Signal字段来识别所封装的MAC帧使用何种传输率。若MAC帧为1 Mbps的DBPSK，Signal值为：0000 1010（0x0A）。若MAC帧为2 Mbps的DQPSK，Signal值为：0001 0100（0x14）。

Service：保留给未来使用，每个位均设为0

Length：此字段设定为传送一个帧所需要的微妙数，以16位的无符号整数来表示。

CRC：循环冗余检验，为了防止标头经过无线链路时受损，发送端会根据前面4个标头字段的内容计算出一个16位校验码。接收端在对帧做进一步处理之前会先验证校验码。

DS PHY的CS/CCA

802.11允许CS/CCA（载波监听/空闲信道评估）功能以下列一种模式运作：

Mode 1：当能量超过能量检测（energy detection，ED）阈值时，它会汇报给MM处于"busy"状态

Mode 2：采用Mode 2的实现产品必须搜寻真正的DSSS信号。如果检测到，就算信号低于ED阈值，也会使该channel处于“BUSY”状态

Mode 3：结合了Mode 1和Mode 2.所检测到的signal必须具备足够的能量，才会向上一层汇报channel处于busy状态。

DS PHY参数：

参数	值	备注
时隙（slot time）	20us
SIFS时间	10us	SIFS可用来推导出其他的帧间间隔值（DIFS，PIFS，EIFS）
竞争窗口大小	3～1023个时隙
前导码持续时间	144us	前导码传输速率为1 Mbps，所以传输每个符号需要1 us，144符号需要144us
header持续时间	48us
最大MAC帧	4～8192字节
最小接收灵敏度	-80dBm
相邻信道抑制	35dB

HR/DSSS PHY的特性

参数	值
时隙（slot time）	20us
SIFS时间	10us
竞争窗口大小	31～1023个时隙
前导码持续时间	144us
header持续时间	48us
最大MAC帧	4095个字节
最小接收灵敏度	-76dBm
相邻信道抑制	35dB

短帧格式

短帧格式

短帧格式可以改善协议性能的同时，提高吞吐量。使用短标头可将前导码与PLCP成帧所造成的负担删减至14%。

Short Sync：该字段由56个内容为0的位组成。会先经过扰频

Short SFD：该字段与Long SFD的值相反，Short SFD采用的值为：0000 0101 1100 1111

Short Signal：只有2 Mbps（0001 0100）、5.5 Mbps（0011 0111）、11 Mbps（0110 1110）

需要注意的是，Short preamble不能用于1 Mbps网络，只有Long preamble才可以。
Service：该字段的八个位，被用来将Length字段扩展为17个位。

该字段的第三位（clock lock）显示802.11b产品的传输频率与符号时钟是否使用同一振荡器。

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