WLAN的一些基本术语介绍（一）

（1）IEEE 802.11

IEEE协会为WLAN制定的第一个版本标准，IEEE 802.11无线局域网有时又被称为Wi-Fi（Wireless Fidelity）。

从网络通信概念发展历程的角度而言，802.11标准的网络类似于Ethernet，比如都有48位的MAC地址；其价值也在于对传统Ethernet的补充，解决了网络终端“最后1米”的问题，将终端设备从网线中解放出来，获得移动属性。鉴于802.11网络的实现形式、物理原理以及成本等方面的考虑，没必要将现有的网络设备布局全部替换为无线网络形式，比如我们没必要牺牲带宽和可靠性来把几乎固定不动的服务器设备替换为无线网络通信形式的。

经过多年的维护和发展，IEEE 802.11标准下有很多延续版本，比如从IEEE 802.11a开始一直到IEEE 802.11ax，其一直在做最新的修正。

百度百科链接：IEEE802.11

（2）WLAN和Wi-Fi

WLAN全称Wireless Local Area Network，指无线局域网，WLAN的概念要更广泛一些，泛谈之，通过无线技术搭建的通信局域网络都能称之为WLAN，但通常还是指IEEE802.11标准的无线局域网，常见于企业、公共场所、家庭等。

Wi-Fi指的是Wireless Fidelity，是一种商业认证，Wi-Fi商标也是由Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance，前身WECA）维护，简言之，使用了IEEE 802.11标准的通信产品不一定能通过Wi-Fi联盟的认证，故则不能使用Wi-Fi的商标，但这样的产品却是技术上支持Wi-Fi通信的。

有趣的是，wifi和WiFi的写法并没有得到Wi-Fi联盟的认可，所以平日里用的最多的WiFi和wifi都不是正式的Wi-Fi（呵呵）

百度百科链接：Wi-Fi

（3）BSS、station和AP

AP在IEEE 802.11的术语中指access point，接入点，有时AP又被称作基站。比如在家用网络中，最常见的各种带天线的无线路由器对于家庭内的无线网络而言即是一个AP；企业办公场所中布置在墙内、天花板中的各个常称之为“有没有WiFi”的设备通常也指AP。但对于不同场合和网络环境，AP也有适应不同环境的各个种类，有着不同的功能和配置。

station在这里称作工作站，可以理解为终端设备，即我们的笔记本电脑、带WiFi功能的手机等我们称之为“能连上WiFi”的设备。

BSS，指Basic Service Set，基本服务集。一个BSS通常由一个AP及其连接的station组成。由于无线技术的物理限制，从场景角度看一个BSS的范围受到AP的功率、部署空间等因素限制，所以会出现我们离一个“WiFi”一定距离时会断网。

（4）AC和CAPWAP

AC指access controler，接入控制器，用于控制AP，是新型的无线网络架构中的位于一个WLAN核心位置的网络设备。在这种网络概念中，WLAN中各AP几乎零配置，并受到AC的集中统一管理，由AC下放配置参数，实现漫游、VLAN隔离等功能。

AC要控制AP，注定需要和AP通信，CAPWAP是IETF提出的一种隧道协议，用于AC与AP交互，并解决各厂商的AC和AP产品间兼容性的问题（用户的AP和AC可能买了两家的产品）。CAPWAP有两种报文格式：控制报文、数据报文。控制报文中discovery request消息和discovery response消息的报文不需要DTLS加密保护，其余控制报文必须有DTLS加密保护；数据报文的DTLS加密可选。

（5）ESS和SSID

ESS指Extend Service Set，扩展服务集。ESS相当于BSS的扩展，一个BSS的范围是有限的，但ESS使得多个BSS能组建一个WLAN，即station无论移动到一个ESS中的哪个BSS范围内，都属于该ESS的局域网。跨越BSS时的BSS切换功能即常说的漫游功能。

SSID指Service Set Identifier，服务集标识符。SSID即平时常说的“你的WiFi叫什么”，就是一个无线网络的名字，SSID甚至可以是中文的，所以会出现“宇宙第一帅”这样的WiFi名。

有趣的是，带中文的SSID有时自带安全属性，因为国外的系统有些不支持中文，如果想乱来的话就只能看到一堆乱码。

（6）IBSS和BSS

此处的BSS指的是基础型基本服务组合，Infrastructure BSS，为了与另一个IBSS区分，此处写为BSS。BSS即上面说到的一个AP和若干个station组成的BSS。

IBSS是Independent BSS，独立型基本服务集合，指的是几个带无线模块的station自己组成一个BSS。简单来说，类似于手机热点，常见于会议时临时组建的小型网络，这种独立型网络又称为IEEE 802.11自组织网络。

（7）802.11 MAC

与Ethernet的MAC类似，802.11 MAC用于区分WLAN中的各网络设备，如station和AP，长度也为48位。

与Ethernet的MAC不同，802.11 MAC协议使用CSMA/CA，Ethernet中采用CSMA/CD

（8）CSMA/CA和碰撞问题

CSMA/CD：带碰撞检测的载波侦听多路访问

CSMA/CA：带碰撞避免的载波侦听多路访问

与Ethernet不同，802.11 MAC协议不能使用CSMA/CD的原因是因为无线技术导致的WLAN中无法检测到一些碰撞的发生：

1、距离带来的信号减弱效应导致碰撞无法全部检测到

2、干扰等因素导致的隐藏终端问题，导致设备间的碰撞无法发现，发生一些碰撞

所以802.11 MAC协议采用了碰撞避免的思路：

使用RTS（request to send）控制帧和CTS（clear to send）控制帧预约对信道的访问。一个station要向AP传输data时，先广播一个RTS帧，指明传输data帧和确认帧需要的时间，该RTS能被station覆盖范围内所有其他station（除了对该station隐藏的station）和AP听到；AP收到RTS后，广播一个CTS帧，所有其范围内的station（包括对发送RTS的station隐藏的station）都能收到该CTS，这些其他station在CST帧中指明的时间长度内将抑制帧发送。以此尽可能达到碰撞避免的效果。

（9）IEEE 802.11帧

    2       2        6       6       6        2        6      0-2312    4   byte
-----------------------------------------------------------------------------
| 帧控制 | 持续期 | addr1 | addr2 | addr3 | 序号控制 | addr4 | 有效载荷 | CRC |
-----------------------------------------------------------------------------

地址1：目的MAC地址

地址2：源MAC地址

地址3：指定AP的MAC地址

地址4：自组织模式时使用

帧控制：本身还包含很多子字段，此处略（详见IEEE 802.11 MAC帧说明）

持续期：预约信道的时长，RTS和CTS帧中也包含该字段

序号控制：在容易丢失帧的无线网络中区分新传输帧和重传帧

有效载荷：更高层协议内容

CRC：在多变的无线局域网中CRC的意义很大

（10）蓝牙、ZigBee、蜂窝网等

蓝牙（802.15.1）和ZigBee（802.15.4）等也是IEEE 802委员会定义的两种无线通信方式，也是除WiFi外最常见的几种无线通信技术。蓝牙和ZigBee的特点是短距离传输，且ZigBee的能耗很小。

对于长距离无线通信，最常见的蜂窝网，即4G、5G等移动通信技术。其他中长距离无线传输技术还有LoRa等。