802.11 MAC帧解码
这个例子展示了如何解码IEEE®802.11™MAC帧。
背景
一般MAC帧格式由报头、帧体和帧检查序列(FCS)组成。报头保存着帧的信息。帧体携带需要传输的数据。发射机通过报头和帧体计算FCS。接收器使用FCS来确认报头和帧体被正确接收。下图显示了通用MAC帧的结构。
该标准规定了四种帧类型：管理、数据、控制和扩展。每种帧类型都有多个子类型。这些子类型由类型和子类型MAC报头中的帧控制字段。
管理框架:
用于连接建立和维护的框架。
这些帧携带指示在802.11网络中操作的设备的能力和配置的信息字段和元素。在建立连接时，这些信息字段和元素在设备之间进行通信，以匹配两个设备的功能。
MAC层将报头和FCS添加到承载信息的帧体中，形成一个MAC协议数据单元(MPDU)。
数据帧：
控制帧:
用于支持数据传递、管理和扩展的帧。万博1manbetx
每个控制帧都有特定的功能。例如，像请求发送(RTS)和清除发送(CTS)这样的控制帧有助于保留通道以避免冲突，而Ack帧有助于识别成功的传输。
扩展帧:
这个帧类型是对上面定义的三种帧类型的扩展。
DMG信标是目前在[1］．
介绍
这个例子展示了在[1]或[2]可以解码。它还显示了如何在第9.7节中指定聚合MAC帧[1]或[2可以分解。
WLAN工具箱™支持MPDU万博1manbetx解码以下MAC帧:
管理框架:灯塔
数据帧：Data, Null, QoS Data, QoS Null
控制帧:RTS, CTS, Ack, Block Ack
除了MPDU解码外，WLAN工具箱还支持A-MPDU的解聚合。万博1manbetx
MPDU解码
MPDU可以是数据、控制或管理帧类型。wlanMPDUDecode可以用来解码MPDU。该功能处理给定的MPDU和物理层配置对象，输出解码后的MAC参数。
为了说明MPDU解码，可以使用以下命令创建一个有效的MPDUwlanMACFrame．将创建的MPDU传递给wlanMPDUDecode函数和输出被观察。
创建一个MPDU
QoS数据帧是为这个示例创建的wlanMACFrame．QoS包含40字节有效负载的数据帧需要以下输入:
txFrameCfg: MAC帧配置对象wlanMACFrameConfig．txMSDU:包含在QoS数据帧中的40字节的有效负载(MSDU)。
%创建MAC帧配置对象txFrameCfg = wlanMACFrameConfig (“FrameType”，“QoS数据”，．..“FrameFormat”，“Non-HT”）;每个“QoS数据”帧的% 40-octet有效载荷txMSDU=randi（[0,255]，40,1）；%物理层配置phyCfg=wlanNonHTConfig；%创建MPDUmpdu = wlanMACFrame(txMSDU, txFrameCfg);
解码MPDU
wlanMPDUDecode消耗一个MPDU，一个PHY配置对象的类型wlanNonHTConfig，wlanHTConfig，wlanVHTConfig,或瓦兰赫舒克和可选的（名称、值）对DataFormat指定MPDU的输入格式。自MPDU生成使用wlanMACFrame是用八进制表示的，DataFormat设置为八位字节．wlanMPDUDecode对MPDU进行解码，输出如下信息:
rxFrameCfg: MAC帧配置对象wlanMACFrameConfig，包含解码后的MAC参数。rxMSDU:单元数组，其中每个元素是一个n乘2的字符数组，表示解码后的MSDU。当MPDU包含一个聚合MSDU (A-MSDU)作为负载时，返回多个MSDU。状态:类型的枚举状态，表示MPDU解码是否成功。
% MPDU解码。[rxFrameCfg, rxMSDU, status] = wlanMPDUDecode(mpdu, phyCfg, pdp, pdp)．..“DataFormat”，“八位位组”）;%检查MPDU是否解码成功disp ([MPDU解码状态:char(状态)])% MPDU解码成功，观察输出如果比较字符串(状态,“成功”) disp (['已解码MPDU的类型：'rxFrameCfg.FrameType]) disp ([“MPDU中的MSDUs数量:”num2str（numel（rxMSDU））]）为i = 1:numel(rxMSDU) disp([“MSDU大小- - -”num2str(我)“:”num2str（大小（rxMSDU{i}，1））“八位位组”]）结束结束
MPDU解码状态：解码MPDU的成功类型：MPDU中MSDU的QoS数据数量：1 MSDU-1的大小：40个八位字节
A-MPDU Deaggregation
A-MPDU是多个mpdu的聚合。A-MPDU中的mpdu类型受[1］．
wlanAMPDUDeaggregate可以用来分解A-MPDU。该功能对给定的A-MPDU和相应的物理层配置对象进行处理，输出mpdu的分解列表。wlanAMPDUDeaggregate能够解码HT (High Throughput)、VHT (Very High Throughput)、HE-SU (High Efficiency Single User)和HE-EXT-SU (High Efficiency Extended Range Single User)格式的A-MPDUs，如[1]和[2］．
为了说明a - mpdu的解聚，使用以下方法创建一个包含5个mpdu的有效a - mpduwlanMACFrame．将创建的A-MPDU传递给wlanAMPDUDeaggregate函数和输出被观察。
创建一个A-MPDU
以下输入需要形成HE-SU格式a -MPDU，包含5个MPDU (QoS数据帧)，每个MPDU包含40字节的有效载荷:
txFrameCfg: MAC帧配置对象wlanMACFrameConfig．txMSDUList:包含有效载荷(MSDU)的五单元单元阵列，用于五个mpdu。自MSDUAggregation在txFrameCfg，则为每个MSDU创建一个单独的MPDU。phyCfg：类型为的物理层配置对象瓦兰赫舒克．
%创建MAC帧配置对象txFrameCfg = wlanMACFrameConfig (“FrameType”，“QoS数据”，．..“FrameFormat”，“和苏”，．..“MPDUAggregation”符合事实的．..“MSDUAggregation”、假);每个“QoS数据”帧的% 40-octet有效载荷txMSDUList=repmat（{randi（[0255]，40，1）}，1，5）；%物理层配置phyCfg = wlanHESUConfig (“主持人”3);%创建包含5个MPDU的A-MPDUampdu=wlanMACFrame（txMSDUList、txFrameCfg、phyCfg）；
Deaggregate A-MPDU的
wlanAMPDUDeaggregate使用A-MPDU，类型为的PHY配置对象wlanHTConfig，wlanVHTConfig,或瓦兰赫舒克和可选的（名称、值）对DataFormat指定A-MPDU的输入格式。它查找并验证MPDU分隔符，提取MPDU并输出可用于进一步处理MPDU的以下信息:
mpduList:包含从A- mpdu中提取的mpdu列表的单元阵列。delimCRCFails:表示中对应索引的分隔符CRC有效性的逻辑行向量mpduList．值为true表示MPDU在mpduList在相应的索引处可能无法正确提取。ampduStatus:类型的枚举状态，表示A-MPDU解聚合是否成功。
%分解A-MPDU[mpduList, delimCRCFails, ampduStatus] = wlanAMPDUDeaggregate(ampdu, phyCfg，．..“DataFormat”，“八位位组”）;观察输出disp ([A-MPDU解聚集状态:char (ampduStatus)]) disp ([从A-MPDU中提取的mpdu数量:num2str(元素个数(mpduList))) disp (['带分隔符CRC的MPDU数失败：'num2str (nnz (delimCRCFails))))
Status of A-MPDU deaggregation: Success从A-MPDU中提取的mpdu个数:5带分隔符CRC失败的mpdu个数:0
解码MPDUs列表
的mpduList包含从A-MPDU中提取的mpdu列表。列表中的每一个mpdu都可以被单独解码。然而,如果delimCRCFails包含任何符合事实的值时，MPDU出现在mpduList可以认为是无效的，因为可能由于分隔符CRC失败而无法正确提取。
%解码mpdu列表如果比较字符串(ampduStatus“成功”）%列表中的MPDU数numMPDUs =元素个数(mpduList);为我= 1:numMPDUs%仅当相应的分隔符CRC有效时才解码MPDU如果~delimCRCFails(i) [rxFrameCfg, rxMSDU, mpduStatus] = wlanMPDUDecode(mpduList{i}， phyCfg，．..“DataFormat”，“八位位组”）;disp ([“MPDU -”num2str(我)'解码状态:'字符（mpdustStatus）]）显示([“MPDU -”num2str(我)的类型:rxFrameCfg.FrameType]) disp ([“MPDU -”num2str(我)“有效载荷大小:”num2str(大小(rxMSDU {1}, 1))“八位位组”]) disp (' '）结束结束结束
MPDU-1解码状态：成功MPDU-1类型：QoS数据MPDU-1有效负载大小：40个八位字节MPDU-2解码状态：成功MPDU-2类型：QoS数据MPDU-2有效负载大小：40个八位字节MPDU-3解码状态：成功MPDU-3类型：QoS数据MPDU-3有效负载大小：40个八位字节MPDU-4解码状态：成功MPDU-4类型：QoS数据MPDU-4有效负载大小：40个八位字节MPDU-5解码状态：成功MPDU-5类型：QoS数据MPDU-5有效负载大小：40个八位字节
结论与进一步探索
此示例演示了如何解聚合和解码IEEE 802.11 MAC帧。你也可以探索802.11带捕获数据的OFDM信标接收机和802.11ac数据包的恢复过程示例解码从捕获的波形检索到的MAC帧。
选定的参考书目
IEEE Std 802.11™-2016信息技术IEEE标准。系统间电信和信息交换。局域网和城域网。特殊要求。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范
IEEE P802.11ax™/D4.1信息技术标准草案。系统之间的电信和信息交换。局域网和城域网。特殊要求。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范
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