802.11 MAC

802.11的規格的關鍵在於MAC。MAC位於各式實體層之上，控制資料的傳輸。它負責核心的訊框封裝作業，以及與有線骨幹網路之間的互動。不同的實體層可能提供不同的傳輸速度，不過實體層之間必須彼此互通。

碰撞(collision)會浪費寶貴的傳輸資源，因此802.11轉而使用碰撞避免(CSMA/CA)，而非使用Ethernet所採行的碰撞偵測(CSMA/CD)

802.11採用正面回應(positive acknowledgement)機制。所有傳送出去的frame必須得到回應，只要有任何一個環節失敗，該訊框即視為已經漏失。



隱藏節點的問題：

在無線網路中，隱藏節點所導致的碰撞問題相當難以偵測，因為無線收發器通常只有半雙工(half-duplex)；亦即無法同時收送資料。為了防止碰撞產生，802.11允許工作站使用Reguest to Send(要求傳送，RTS)及Clear to Send(開始傳送，CTS)訊號來淨空傳送區域。
而RTS訊框、CTS訊框，資料訊框及最後回應訊框視為不可分割的作業。

一旦收到RTS，接收端會以CTS訊框回應。與RTS訊框一樣，CTS訊框會令附近的工作站保待持沉默，等到RTS/CTS完成交換程序，傳送端可以傳送待傳的訊框，無須擔心來自其它隱藏節點的干擾。



另外，使用者可以透過調整RTS門檻值(threshold)來控制RTS/CTS程序。只要大於此門檻值，就會進行RTS/CTS交換程序。小於此門檻值則會直接傳送訊框。



MAC存取模式與時機：
無線媒介的存取，是由協調功能(coordination function)所控管。
DCF(distributed coordination function)：就是透過CSMA/CA判斷傳送前是否淨空。
PCF(point coordination function)：只有中控型網路才會使用PCF。
HCF(hybrid coordination function)：HCF允許工作站維護多組服務佇列。

載波偵測功能與網路配置向量：
802.11具備兩種載波偵測功能
1. Physical carrier-sensing：實體載波偵測由實體層所提供
2. Virtual carrier-sensing：虛擬載波由網路配置向量(Network Allocation Vector，簡稱NAV)所提供。802.11的訊框通常包含一個duration欄位，用來預訂一段媒介使用時間。NAV本身就是一個timer，當NAV為0表示媒介屬於閒置狀態，若不為0表示為忙碌狀態。

所有收到RTS訊框的工作站均會暫緩存取媒介，直到NAV消逝，然而不見得網路每一個工作站均會收到RTS訊框，因此，接收端會以CTS訊框加以回應，其中，亦包含NAV，不過為時較短。

802.11 MAC內建避免碰撞的功能，所以工作站會延遲媒介的存取，直到媒介再度閒置。當媒體閒置下來，高度優先的資料所等待的時間較短。

DCF允許多部獨立的工作站彼此互動，無須透過中央控管，因此可以運用於IBSS網路或中控型網路。

lifetime：傳送第一個訊框之後，life counter隨即啟動，一旦超過其時間，該訊框會被去掉。

速度較高的實體層會使用較短的時槽。工作站會隨機挑選某個槽，等待該時槽來以便存取媒介。所有slot的機會均相等。而數字越小的越先傳送。

和所有的802.11鍵路層(link layer)一樣，802.11可以傳送不同網路協定(network-layer protocol)和Ethernet不同的是802.11是以802.2的邏輯鍵路控制(logical-link control，簡稱LLC)封裝來攜帶上層協定。

競爭式資料服務：
802.11定義了兩組截然不同的基本交換程序。
DCF：用於競爭式服務(contention-based service)
PCF：用於免競爭服務(contention-free service)

群播(multi-cast)與廣播(broadcast)無法加以分割，也無須得到回應。整個基本交換過程祇牽涉到一個訊框，根據競爭式存取控制(contention-based access control)規則加以傳遞。傳送結束後，所有工作站必須等待一段DIFS時間，然後，在競爭期間(contention window)倒數隨機產生的延遲時間。因為只使用到一個訊框，所以NAV為0

單點傳播(unicast)必須得到回應以確保可靠性。

單一訊框(最後一個片段)及其正面回應：
此訊框會利用NAV為本身、回應及SIFS預訂媒介使用權。設定較長的NAV是為了替整個交換程序鎖住虛擬載波，以保証接收端可以回應。因此，交換程序是以ACK做為結束，ACK中的NAV被設為0

RTS/CTS：
為了保証媒介使用權及資料傳輸不被中斷，工作站可以RTS/CTS的交換方式。RTS訊框並未攜帶任何資料。RTS中的NAV可讓CTS完成作業，而CTS則可用來為資料訊框保留媒介使用權。

省電程序：
在RF系統中，放大器是最秏電的元件，由它負責將所送出的訊號放大，以及將所有的訊號放大至可以處理的準位。802.11工作站可以關閉無線電波收發器，並且定期進入休眠狀態，以維持最長的電池使用時間，在這一段時間，基地台會被每部處於休眠狀態的工作站暫存訊框。由省電狀態甦醒的工作站可以使用PS-Poll訊框取得這些暫存訊框。
1. 立即回應：基地台可以對PS-Poll(省電模式-輪詢)訊框立即做出回應。經過一段SIFS(短訊框間隔)時間，基地台即可傳送訊框。PS-Poll訊框的Duration/ID欄位中包含Association ID(連線識別碼)，因此基地台可以判斷有哪一些訊框是為了該工作站產生的。
2. 延遲回應：基地台可以先回覆一個簡單回應，但並未立即採取實際的發送行動。使用延遲回應的優點之一，在於基地台方面的軟體較易實作，因為回應訊息可以透過晶片組韌體立即傳送，至於資料則可以予以暫存，然後依正常程序傳送。

多種速率支援：
能夠以不同速度作業的網路技術必須具備一種機制，可以協調出一種收發彼此均可以接受的資料率。

工作站通則：
1. 每部工作站均保有一份作業速度清單，其中記錄工作站與所連線BSS均支援的所有速率。
2. 每一個BSS必須負責維護一組(基本速率)，亦即打算加入此BSS的工作站所必需支援的速率清單。任何傳送至群組接收位址的訊框必須以基本速率傳送，確保所有的工作站均可以正確解讀
3. 用來啟始訊框的控制訊框，如RTS與CTS的工作站，能夠以相同速率作業。

選速與降速
1. 訊號品質可以直接就訊噪比(signal-to-noise ratio)加以量測或間接觀察有多少訊框需要重傳。
2. 當訊號品質(signal quality)變差，晶片就會降速因應。

訊框的處理與橋接
1. 無線媒介至有線媒介(802.11至Ethernet)
2. 有線媒介至無線媒介(Ethernet至802.11)