一，無線網絡導論
1，ISM頻帶
ISM頻帶，工業（industrial），科學（scientific），醫療（medical），ISM頻帶是保留給工業，科學，醫療使用的頻帶，在這些頻帶之内，隻要功率符合要求，不需要申請許可證就可以使用。802.11
2，802.11b/g概述使用2.4GHz ISM頻帶，802.11a使用5GHz,
二，802.11網絡概述,
1，IEEE 802.11是一個協定簇，主要包含以下規範（技術族譜）：
1）實體層規範：802.11b，802.11a，802.11g；
2）增強型MAC層規範：802.11i，802.11r，802.11h等；
3）高層協定規範：802.11f，802.11n，802.11p，802.11s等。
2，802.11和OSI模型的關系
IEEE802規範将重心放在OSI模型的最下面兩層
2，網絡類型
WLAN有以下三種網絡拓撲結構：
1）獨立基本服務集(Independent BSS, IBSS)網絡(也叫ad-hoc網絡)；
2）基礎架構型基本服務集(Infrastructure Basic Service Set, BSS)網絡；
3）擴充服務集(Extent Service Set, ESS)網絡。
以上為WLAN的三種拓撲架構
3，網絡服務
STA服務：
1），身份認證（Authentication），建立關聯之前用來進行身份驗證、
2），解除身份認證(Deauthentication)，副作用是終止目前關聯
3），加密(Privacy)、用來防止竊聽
4），MSDU傳遞(MSDU delivery)，用來傳送資料至接收端
5），傳輸功率控制和動态頻率選擇
DS（分布式系統，AP）服務：
1），分布式，一旦接入點收到資料，就是使用分布式服務将幀送至目的地，
2），整合，整合由分布式系統提供服務，它讓分布式系統得以連接配接至非802.11網絡
3），關聯(Association)、用來建立AP（作為網關使用）和移動特定工作站之間的關聯，
4），解除關聯(Deassociation)、
5），重新關聯(Ressociation)。用來變更AP（作為網關使用）和移動特定工作站之間的關聯，
4，移動性的支援
移動性是采用802.11網絡的主要動機所在，在工作站移動時傳送資料，就好比在移動時用手機通話。
802.11所提供的移動性存在于鍊路層的基本服務區域之間，就802.11而言，接入點之間可以出現3種轉換
1，不轉換；2，BSS轉換；3，ESS轉化。
三，802.11MAC基礎
1，MAC所面臨的挑戰
1）射頻鍊路品質
無線鍊路(radio link)的資料傳輸會受到噪聲于幹擾的影響。多徑衰落造成的布線死區（dead line）也可能導緻幀無法傳送，是以采用肯定确認機制（positive acknowledgment），所有傳出去的幀必須得到相應。
上圖所列的步驟為一個原子操作，所謂原子操作，即不可分割的，非成即敗，即完成所有的動作-成功，否則就失敗，不存在第三種情況，和Linux核心片成的原子變量一個解釋
2）隐藏節點的問題
為了防止沖突發生，802.11允許工作站使用Request to send(RTS)請求發送以及Clear to Send(CTS)清除發送，由于RTS，CTS幀會延長幀交易的過程，是以RTS，CTS，資料幀，以及最後的相應幀均會被視為原子操作的一部分。
2，MAC通路模式與時機
1），ethernet之類的CSMA\CA通路是由分布式協調功能（distributed，coordination function，DCF）控制，
2），如果需要用到無競争服務（contention-free service），可通過建構有DCF之上的（point coordination function，PCF）點協調功能，
3），介于兩者之間的混合型協調功能（hybrid coordination function – HCF）
3，載波監聽與網絡配置設定矢量
載波監聽功能（carrier sensing）主要用于來判斷媒體是否處于可用的狀态（實體載波監聽，虛拟載波監聽）
1），實體載波監聽：有時不能提供所有必要的資訊，價格昂貴，
2），虛拟載波是由網絡配置設定矢量（network allocation vector，NAV）來實作的，802.11幀通常會包括一個duration字段，用來預定一段媒介的使用時間，NAV本身就是一個定時器，以微秒為機關，工作站将NAV設定為預計使用媒介的時間，隻要NAV的值不為零，就代表媒介處于忙碌狀态，反之，虛拟載波監聽功能會顯示媒介處于閑置狀态。
4，幀間間隔
a，短幀間間隔（short interframe space，SIFS），用于高優先級的傳輸場合（RTS/CTS）
b，PCF幀間間隔（PCF interframe space，PIFS），用于無競争式服務中
c，DCF幀間間隔（DCF interframe space，DIFS），用于競争式服務中最短的媒介閑置時間
d，擴充幀間間隔（extended interframe space，EIFS），用于幀傳輸出錯時才會用到
5，DCF的退避算法
6，幀的分段與重組
當上層封包的大小超過網絡管理人算所設定的門檻值時，就會進行幀的分段，每個幀片段（fragment）都有相同的幀序号（frame sequence number）以及一個遞增的幀片段号（fragment number）以便于重組，幀控制資訊（frame control information）用來訓示是否還有其他幀片段等待接收，構成整個幀的所有幀片段會在所謂的片段突發期進行傳送，
7，幀的格式
| frame control | duiration/ID | addr1 | addr2 | addr3 | seq-ctl | addr4 | frame-body | FCS |
802.11幀分為三個部分：幀頭（Mac header）、幀實體(body)、FCS域。分為MAC header、Frame Body和FCS。
MAC header由4個字段構成，分别為：Frame Control、Duration ID、Address、Seq-ctl,
1），幀控制字段
a，version字段：
Protocol（協定版本）字段由兩位構成，用顯示該幀所使用的MAC版本。目前802.11 MAC隻有一個版本，它的協定編号為0。
b，type和subtype字段詳解
| Management frame（管理幀：Type=00）a | |
| 0000 | Association request（關聯請求） |
| 0001 | Association response（關聯響應） |
| 0010 | Reassociation request（重新關聯請求） |
| 0011 | Reassociation response（重新關聯響應） |
| 0100 | Probe request（探測請求） |
| 0101 | Probe response（探測響應） |
| 1000 | Beacon（信标） |
| 1001 | ATIM（通知傳輸訓示消息） |
| 1010 | Disassociation（取消關聯） |
| 1011 | Authentication（身份驗證） |
| 1100 | Deauthentication（解除身份驗證） |
| 1101～1111 | Reserved（保留，未使用） |
| Control frame（控制幀：Type=01）b | |
| 1010 | Power Save（PS）- Poll（省電－輪詢） |
| 1011 | RTS（請求發送） |
| 1100 | CTS（清除發送） |
| 1101 | ACK（确認） |
| 1110 | CF-End（無競争周期結束） |
| 1111 | CF-End（無競争周期結束）＋CF-ACK（無競争周期确認） |
| Data frame（資料幀：Type=10）c | |
| 0000 | Data（資料） |
| 0001 | Data+CF-ACK |
| 0010 | Data+CF-Poll |
| 0011 | Data+CF-ACK+CF-Poll |
| 0100 | Null data（無資料：未傳送資料） |
| 0101 | CF-ACK（未傳送資料） |
| 0110 | CF-Poll（未傳送資料） |
| 0111 | Data+CF-ACK+CF-Poll |
| 1000 | Qos Data c |
| 1000~1111 | Reserved（保留，未使用） |
| 1001 | Qos Data + CF-ACK c |
| 1010 | Qos Data + CF-Poll c |
| 1011 | Qos Data + CF-ACK+ CF-Poll c |
| 1100 | QoS Null（未傳送資料）c |
| 1101 | QoS CF-ACK（未傳送資料）c |
| 1110 | QoS CF-Poll（未傳送資料）c |
| 1111 | QoS CF-ACK+ CF-Poll（未傳送資料）c |
c，To DS與From DS位 這兩個位用來訓示幀的目的地是否為分布式系統（distribution system）。在基礎結構型網絡裡，每個幀都會設定其中一個DS位
| To DS=0 | To DS=1 | |
| From DS=0 | 所有管理與控制幀。IBSS裡的資料幀（非基礎結構型資料幀） | 基礎結構型網絡裡無線工作站所傳送的資料幀 |
| From DS=1 | 基礎結構型網絡裡無線工作站所收到的資料幀 | 無線橋接器上的資料幀 |
d，MF，more frame 此位的功能類似IP的“more fragments“位。若較上層的封包經過MAC分段處理，除了最後一個片段，其他片段均會将此位設定為1。大型的資料幀以及某些管理幀可能需要加以分段，除此之外的其他幀則會将此位設定為0 e，retry，重傳幀 有時候可能需要重傳幀。任何重傳的幀會将此位設定為1以協助接收端剔除重複的幀。 f，電源管理 此位用來指出發送端在完成目前的原子幀交換之後是否進入省電（power-save）模式，1代表工作站即時入省電模式，而0則代表工作站會一直保持在清醒狀态。 g，More data位
為了服務處于省電模式中的工作站，接入點會将這些從分布式系統接收來的幀加以緩存。接入點如果設定此位，即代表至少有一個幀等待給休眠中的工作站 h，Protected Frame位
相對于固定式網絡，無線傳送本質上就比較容易被攔截。如果幀受到鍊路層安全協定的保護，則此位會被設定為1，而且該幀會略有不同。之前的Protected Frame位被稱為WEP位 i，Order位
幀與幀片段可依次傳送，不過發送端與接收端的MAC必須付出額外的代價。一旦進行嚴格依序（strict ordering）傳送，則此位會被設定為1，否則這個位必然為0。