无线局域网论文全文(4)

2019-08-30 22:09

始一帧交换序列。万一既没有ACK帧也没有数据帧从AP传过来,工作站将在适宜的时刻通过发送另一个轮询帧来重试该帧交换序列。如果AP发一数据帧作为对轮询的回答,但又没收到ACK确认帧,则从同一个工作站发出的下一个轮询帧会引起AP中最后一个MSDU的重传,该完全一样的帧将被滤波器过滤。如果AP送一ACK作为回答,那么相应地,因为数据在一系列的帧交换中已被传送,对于一携带错误恢复的数据帧的责任就转移到了AP上。AP就试图传送一MSDU给传送轮询帧的工作站,用任何合法的帧交换序列换取一个正确的MSDU.

省电模式下,如果传送轮询帧的工作站在传送了ACK帧作为对成功接收MSDU的确认后回到Doze状态,AP将重传该MSDU直到达到有关的重试极限。

b、重复帧的检测和恢复

既然该协议中包含了确认和重传机制,那么就有可能某一帧被不止一次地传送,那些重复帧将被目的工作站的MAC层过滤出来。在数据帧和管理帧中,重复帧的过滤有助于包括一序列控制域(包括一序列号和一分段号)的帧的通过,作为同一个MPDU的MPDU有同样的序列号而不同的MSDU(有很大的可能性)有不同的序列号。序列号被正在传送的工作站作为一个增值的整数序列而存在。

2.2.2 MAC管理子层

管理子层负责在站和AP之间进行通信的初始化,这一层的操作机制是移动环境下所需要的。这种功能在其他的无线系统中也有,但在802.11的MAC管理子层得到了极大的扩展。一般的MAC管理帧的格式见下图,不同的管理帧一般用于不同的目的。

控制帧 持续时间 DA SA BSSID 序列控制 帧体 FCS MAC管理帧格式

a、登记

信标是一种管理帧,它是由AP准定期地进行发送,用来建立定时同步功能(TSF)。管理帧包含的信息有基站子系统ID(BSS-ID)、时间戳(用于同步)、业务指示表(睡眠模式)、功率管理和漫游等。接收信号的强度的测量是根据信标信息作出的。信标帧还用来识别AP,网络等等。要给MS(移动台)发送帧时,分布式系统必须要先知道为这个MS服务的AP的位置。关联过程实际上就是MS向一个AP登记的过程,只有建立关联以后MS才能通过一个AP发松和接收分组。至于分布式系统中怎样保存关联信息,标准并没有规定。如果MS想同一个AP建立关联,首先必须给MS发送一个关联请求帧,AP同意后发送一个关联响应帧作为回答。MAC管理帧和切换过程中使用的两帧功能是类似的。

b、越区切换

IEEE802.11有三种移动模式:其中一种就是所谓的“无转移”类型,在这种移动方式下,MS时静态的或在一个BSA范围内移动;另一种模式是“BSS转移”方式,这种模式中MS从一个BSS转移到另一个BSS,但这两个BSS都在同一个ESS内;最常见的一种移动方式就是“ESS转移”,MS从一个BSS 转移到另一个BSS,但这两个BSS不在同一个ESS内,在这种情况下高层的连接就中断了,这时就必须需要一个移动的IP继续保持连接。

当一个MS在同一个ESS内从一个BSS转移到另一个BSS时,就要用重关联服务。MS要进行初始化,告诉分布式系统该MS已经将关联从一个AP转到另一个AP上。去关联是用来中止一个关联的,它可由关联的任何一方启动。去关联是一种同志形式,而不是一个请求,因而它是不能被拒绝的。离开一个BSS的MS将会发送一个去关联信息给其所关联的AP,但这个信息不能保证一定能被收到。

c、 功率管理

无线局域网的功率保存问题就是当空闲的移动台突然有数据需要接受时,如何保持空闲状态,这样就可以控制LAN适配器的功率消耗。实现的难点在于怎样在空闲状态时关掉断源又能保持会话。IEEE802.11的解决方案是让这些移动

台处于睡眠模式,发往这些MS的数据先在AP 中缓存,当MS被唤醒时AP再把缓存的数据发往相应的移动台。同蜂窝电话的持续功率管理比较而言,这种方案更适合于突发数据通信的应用。

利用时间同步帧TFS,所有的MS 在同一时间里被唤醒以监听信标帧,如下图所示就可以实现所有MS的同步。MS使用帧控制字段中的功率管理位表明自己当前是处于睡眠还是唤醒状态。随信标一起发送的有一个业务指示表TIM,TIM是在AP中有缓存信息的移动台的列表。MS 通过检查信表和TIM来了解自己是否有缓存信息。有缓存信息的MS发送节能轮询帧给AP。若站处在活动模式时,AP就向其发送缓存的分组。

侦听用于电源管理的信标

d、安全

IEEE802.11提供认证和保密服务。802.11提供两种类型的认证方法。一种是开放系统认证,这是默认的认证方式。这种方式下请求帧先发一个开放系统的加密算法的ID ,响应帧再返回一个请求的结果。共享密钥的认证方式能提供更高的安全级别。请求帧先发送一个认证帧ID,这个ID是作为这个请求帧和AP的共享密钥,由40比特密码组成。第二个站发送一个质询文本。第一个站发送加密的质询文本作为响应。第二个站发送认证结果。值得提出的是40比特的密钥提供的安全级别是比较低的。尽管一些产品使用数据加密标准,但几乎所有系统中使用的密钥算法一般都是RC-4。通过利用WEP规范,IEEE802.11的保密特性得以继续保持。使用伪随机数发生器和40比特的私钥序列,并把它与明文消息进行简单的异或运算。但这种方式提供的安全是很有限的而且很容易对其实施攻击。


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