IEEE 802.11标准：无线局域网MAC与PHY层规范
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更新于2024-07-19
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"802.11标准是无线局域网（WLAN）介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范的国际标准，由IEEE LAN/MAN标准委员会制定。该标准自1997年首次发布以来，经过多次修订，其中 IEEE Std 802.11-2012 是对2007年版本的更新。802.11标准定义了无线通信的各种技术，包括传输速率、频段、信道划分以及无线设备之间的通信协议，用于确保不同厂商的设备能够互相兼容并协同工作。"
802.11标准是信息技术领域的一个关键组成部分，它主要关注局域网和城域网中电信和信息交换的具体要求。该标准的Part11部分详细规定了无线局域网的介质访问控制（MAC）层和物理层（PHY）规范。MAC层负责管理网络上多个设备的数据传输，确保数据包的有效发送和接收，而PHY层则定义了无线信号的传输特性，如频率、调制方式、数据编码等。
802.11标准的多次修订反映了无线通信技术的快速发展。例如，802.11b标准最初引入了2.4GHz频段的11Mbps传输速率，随后的802.11a标准提供了5GHz频段的54Mbps高速率。随着技术进步，802.11g提供了与802.11a相当的速率，但仍然工作在2.4GHz频段，以便与802.11b设备兼容。后来，802.11n引入了多输入多输出（MIMO）技术，显著提高了传输速度，达到几百Mbps的水平。最新的802.11ac和802.11ax（也称为Wi-Fi 6）标准进一步提升了速度，分别达到了千兆比特每秒和近万兆比特每秒的理论最大速率。
除了传输速率，802.11标准还涉及了安全性，例如WEP（有线等效加密）、WPA（Wi-Fi保护访问）和WPA2，这些安全协议旨在保护无线网络免受未经授权的访问。此外，802.11还包括服务质量（QoS）机制，以支持多媒体应用和实时数据流。
在频谱使用方面，802.11标准工作在未授权的频段，如2.4GHz和5GHz，这要求其设计必须考虑与其他同频段设备的共存和干扰问题。因此，标准中包含了信道选择和频道划分的规则，以减少同频干扰。
802.11标准是无线通信技术的核心，它不仅定义了无线局域网的基础架构，还推动了无线设备的广泛部署和高速数据传输的发展。随着技术的不断进步，802.11标准将持续演进，以适应不断增长的带宽需求和新的应用场景。
xiv Copyright © 2012 IEEE. All rights reserved.
5.1.4 MSDU format .......................................................................................................... 95
5.1.5 MAC data service architecture ................................................................................ 95
5.2 MAC data service specification...............................................................................................97
5.2.1 General..................................................................................................................... 97
5.2.2 MA-UNITDATA.request ........................................................................................ 97
5.2.2.1 Function ................................................................................................ 97
5.2.2.2 Semantics of the service primitive........................................................ 97
5.2.2.3 When generated..................................................................................... 97
5.2.2.4 Effect of receipt..................................................................................... 98
5.2.3 MA-UNITDATA.indication .................................................................................... 99
5.2.3.1 Function ................................................................................................ 99
5.2.3.2 Semantics of the service primitive........................................................ 99
5.2.3.3 When generated................................................................................... 100
5.2.3.4 Effect of receipt................................................................................... 100
5.2.4 MA-UNITDATA-STATUS.indication.................................................................. 101
5.2.4.1 Function .............................................................................................. 101
5.2.4.2 Semantics of the service primitive...................................................... 102
5.2.4.3 When generated................................................................................... 103
5.2.4.4 Effect of receipt................................................................................... 103
6. Layer management............................................................................................................................. 104
6.1 Overview of management model........................................................................................... 104
6.2 Generic management primitives ............................................................................................ 105
6.3 MLME SAP interface ............................................................................................................ 105
6.3.1 Introduction............................................................................................................ 105
6.3.2 Power management................................................................................................ 106
6.3.2.1 Introduction......................................................................................... 106
6.3.2.2 MLME-POWERMGT.request............................................................ 106
6.3.2.3 MLME-POWERMGT.confirm........................................................... 106
6.3.3 Scan........................................................................................................................ 107
6.3.3.1 Introduction......................................................................................... 107
6.3.3.2 MLME-SCAN.request ........................................................................ 107
6.3.3.3 MLME-SCAN.confirm ....................................................................... 109
6.3.4 Synchronization ..................................................................................................... 115
6.3.4.1 Introduction......................................................................................... 115
6.3.4.2 MLME-JOIN.request .......................................................................... 115
6.3.4.3 MLME-JOIN.confirm......................................................................... 117
6.3.5 Authenticate ........................................................................................................... 117
6.3.5.1 Introduction......................................................................................... 117
6.3.5.2 MLME-AUTHENTICATE.request .................................................... 117
6.3.5.3 MLME-AUTHENTICATE.confirm ................................................... 118
6.3.5.4 MLME-AUTHENTICATE.indication................................................ 119
6.3.5.5 MLME-AUTHENTICATE.response.................................................. 120
6.3.6 Deauthenticate ....................................................................................................... 121
6.3.6.1 Introduction......................................................................................... 121
6.3.6.2 MLME-DEAUTHENTICATE.request............................................... 121
6.3.6.3 MLME-DEAUTHENTICATE.confirm.............................................. 122
6.3.6.4 MLME-DEAUTHENTICATE.indication .......................................... 123
6.3.7 Associate................................................................................................................ 123
6.3.7.1 Introduction......................................................................................... 123
6.3.7.2 MLME-ASSOCIATE.request............................................................. 123
6.3.7.3 MLME-ASSOCIATE.confirm............................................................ 125
6.3.7.4 MLME-ASSOCIATE.indication ........................................................ 128
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