IEEE 802.11 LLC层

• LLC（Logic Link Control Sub Layer）：逻辑链路层 主要负责站点间的帧交换，差错控制，流量控制，应答功能。

IEEE 802.11对上层协议的封装

• IEEE 802.11是以 IEEE 802.2的逻辑链路控制来封装上层协议
• 当有线网络 Ethernet帧需要在Wi-Fi中传输时，首先转换为LLC帧，增加4个字段，然后再封装为IEEE 802.11MAC帧。
  SNAP（Sub Network Access Protocol）：子网络访问协议
  DSAP（Destination Service Access Point）：目标服务接入点
  SSAP（Source Service Access Point）：源服务接入点
  Control （Unnumbered information）：控制字段，控制位被设定为0x03
  OUI（Organizationally Unique Identifier）：组织代码，固定为0x000000

IEEE 802.11 链路状态

• STA 包括以下三种链路状态：State 1（初始状态；未认证，未连接），State 2（已认证，未连接），State 3（已认证，已连接）
• STA 初始状态为State 1，只有进入State 3后，STA 才可以通过AP发送数据。
• IBSS 不包含基站，也无须进行连接，因此只会停留在State 2。

IEEE 802.11 帧等级

• 根据STA的状态，帧可以被划分为三种等级。
• 在状态 1 可以传递第1级帧；在状态 2可以发送第1 与2 级帧；在状态 3则可以传递第1、2 与多级帧

第 1 级帧

• 第1级帧可以在任何状态中传递，STA 通过第1级帧进行基本作业。

控制帧	管理帧	数据帧
RTS (Request to Send)	Probe Request	ToDS 和 FromDS 为0 的任意帧
CTS (Clear to Send)	Probe Response
ACK (Acknowledgment)	Beacon
CF-End	Authentication
CF-End+CF-Ack	Deauthentication
	ATIM (Announcement Traffic Indication Message)

第 2 级帧

• 第2级帧主要用来管理连接：STA只有在经过身份认证之后，才能够发送第2级帧，第2级帧只能使用于状态2与状态3。
• AP收到未经认证的STA所传来的第2级帧时，就会应答一个Deauthentication（解除认证）帧，将对方推回状态1。
• 连接AP成功后，STA就会进入状态3；如果连接失败，则STA依然处于状态2。
• 如果STA成功通过Reassociation服务，则迁移到其他BSS，状态不改变。

控制帧	管理帧	数据帧
None	Association Request/Response	None
	Reassociation Request/Response
	Disassociation

第 3 级帧

• 第3 级帧是在STA认证成功并与AP连接之后使用。
• 在状态3，STA还可以利用PS-Poll 帧享受基站所提供的省电服务。
• 如果所收到的帧，来自一部已经验证但尚未连接的STA，AP就会应答一个Disassociation（解除连接）帧，迫使STA回到状态2。
• 如果所收到的帧，来自一部尚未经过验证的STA，则AP会应答一个Deauthentication（解除认证）帧，迫使STA回到状态1。

控制帧	管理帧	数据帧
PS-Poll	Deauthentication	ToDS 和 FromDS 为1 的所有帧

Wi-Fi 连接流程

• 实线：必需的动作或帧序列，并且需要服务接受方返回成功状态。
• 虚线是可选的帧序列，例如所有的ACK帧都是可选的。
• 在每种状态之间，高等级状态可以发送的帧也包括低等级状态的帧，例如：State 3就可以发送Class 1, 2, 3 的帧；而在State 1中则只能发送Class 1 的帧。

1. 初始化连接
   Beacon帧：用于检测链路状态。
   CTS/RTS：请求发送和分配线路时序。
   Probe Rrq/Resp：查询当前网络中存在的AP / STA，确定需要关联的AP，或需要加入的IBSS。

2. 鉴权过程
   由Auth Rrq/Resp 序列对构成，完成了Wi-Fi 网络中的Authentication服务，并且成功地把双方的链路状态提升到State 2。

3. 关联过程
   由Assoc Rrq/Resp 序列构成，完成Wi-Fi 网络中的Association服务，把双方的链路状态提升到State 3。
   此时双方主机将建立关联，双方可以发送所有的帧，以及所有的STA/DS服务。(IBSS结构中不需要此过程)。

4. 数据通讯过程
   在State 3中，双方完成ESS域内数据交换，或DS域间数据交换。

5. 终结过程
   在链路生命周期的末尾，由STA或AP发送Disassociation或Deauthentication帧到另一方，终结关联和鉴权关系。
   此过程不需Respone 或 ACK确认，单向完成。
   成功后双方状态返回State 1，只能发送Class 1 Frame。