一. 概述
　　時間到了2003年，IEEE發布了802.11g標準，從這個標準開始有了熟悉的感覺，這是一個更為接近我們日常使用的協議，本文則主要簡要梳理一下11g協議的部分內容。
　　市場對速度、價格的追求是無止境的，雖然再此之前，已經有了802.11a協議，但受制于當時的硬件技術水平，5G設備的成本相較2.4G來說偏高，2.4G設備更實惠，但是速度跟不上，于是兩者結合的協議產生了–802.11g，代號為ERP。
　　Note：實際的情況并不是只使用11a的OFDM，還有PBCC，經過多年的發展之后，OFDM成為了主流，它們之間的愛恨情仇筆者沒有過多的了解。

二. 專業術語
　　本小節對一些專業術語進行一個簡要的說明，如下：
　　1. DSSS-OFDM：PHYs using DSSS-OFDM modulation ；
　　2. ERP：Extended Rate PHY；
　　3. ERP-PBCC：PHYs using extended rate PBCC modulation；
　　4. ERP-CCK：PHYs using CCK modulation；
　　5. ERP-DSSS：PHYs using DSSS modulation ；
　　6. ERP-DSSS/CCK：PHYs using DSSS or CCK modulation；
　　7. ERP-OFDM：PHYs using OFDM modulation；
　　8. EVM：error vector magnitude；

三. PHY層
　　802.11g協議的主要改進集中在物理層技術，為了跟已有的2.4G協議保持兼容，802.11g的PHY有4種模式：ERP-DSSS/CCK、ERP-OFDM、ERP-DSSS-OFDM、ERP-PBCC，本文主要針對前3中進行簡要的描述，ERP-PBCC就不在本文展開敘述了。
　　Note：其實11g延伸出來的這么多種PHY，就是11b的DSSS和11a的OFDM各種組合，形成的新PHY格式；
　　1. ERP-DSSS/CCK
　　這也稱為單載波模式，這種格式并未引入OFDM，使用的就是11b原有的格式，如下所示：

可以看到，這個格式跟HR/DSSS的格式完全一樣，從這個角度來看，802.11g協議好像在該種模式下啥也沒有做，實際上PLCP Header/SERVICE有一點不一樣，bit5~bit6被使用了，如下所示：

2. ERP-OFDM
　　這其實就是802.11a運行在2.4G上，也是802.11g的核心模式，大多情況下，使用802.11g協議，就是使用的這個模式，它的結構如下圖所示：

Note：在802.11g協議開始，Preamble包括：STF、LTF，到了802.11n協議，Preamble包括：STF、LTF、Signal；
　　3. ERP-DSSS-OFDM
　　這種模式也被稱為DSSS-OFDM、CCK-OFDM，它是前兩種模式的結合，目的是為了兼容802.11b和802.11a的PHY，它的格式如下所示：

這里再引用一下《802.11無線網絡權威指南-第2板》的截圖，會 更加直觀一些：

　　　1) 可以看到，這種模式下就是將DSSS和OFDM的PHY拼接起來，形成一種新的PHY頭，但注意：并沒有使用OFDM的STF，因為STF的功能可以通過DSSS的Preamble來完成，所以就沒必要重復了；
　　　2) 對于802.11b的設備而言：看到DSSS的PLCP Preamble和PLCP Header后，可以正常解析，此時它應該主動退避，退避的時間在PLCP Header中的Length字段，單位：us，后面的內容它就無能為力了；
　　　3) 對于802.11g的設備而言：
　　　　a) 它必須支持DSSS，否則沒法實現幀同步，粗頻率同步之類的功能；
　　　　b) 11g所支持的DSSS，短幀格式是必須支持的（這個在11b中是可選的），否則沒法識別那些支持短幀的節點；
　　　4) DSSS PLCP Header/SIGNAL字段：固定為0x1E，表示后面的速率為3Mbps，對于802.11b的設備來說，這是一個不支持的速率，無法把后面的MPDU解析出來，以此確保802.11b設備在這個幀的周期間保持靜默；
　　　Note：這里筆者有個小疑惑：接收方是如何確定后面DSSS PLCP Header后面的是LTF還是數據呢，是通過這個DSSS PLCP Header/SIGNAL中3M的速率，還是通過DSSS PLCP Header/SERVICE字段確定的，暫時并未發現明確的說明；
　　　5) DSSS-OFDM signal extension：6us長，具體作用未詳細了解，權威指南提到給OFDM解碼充足的時間，應該是OFDM兼容11b所需要的；
　　這種模式下，設備需要不停的在DSSS、OFDM之間做切換，而且怎么看效率都不太好，這大概就是兼容的代價。
　　4. 信道評估CS/CCA
　　802.11g不支持載波監聽，只支持能量檢測（可能是為了簡化實現）：如果檢測到能量大于-76dBm，則標記信道為忙碌狀態；
　　Note：如果11g需要做載波監聽，至少需要支持3種Preamble：DSSS的Short Preamble、Long Preamble，OFDM的STF，才能將全部幀識別出來；
　　5. ACK使用的調制方式是根據接收到的數據幀類型來的，如果接收的數據采用CCK/Barker，那么ACK也采用CCK/Barker進行回復，如果數據是OFDM（包括ERP-OFDM、ERP-DSSS-OFDM），那么ACK也是OFDM的；
　　6. slot time：包括兩個，分別為DSSS的20us，以及OFMD的9us（可選），只有在11g only的情況下才能使用9us的slot time，其他情況均使用20us的slot time；
　　7. 其余PHY特性參數：

四. MAC層
　　802.11g的mac層并沒有多少改動，簡單的處理一下，主要包括如下：
　　1. 幀格式
　　　1) 控制幀：CTS，用這個幀來進行保護傳輸：802.11g的設備可以通過CTS to self來告知802.11b的設備，我準備發送數據了，不使用完整RTS/CTS流程的原因是，CTS to self具有更高的效率；
　　　2) 管理幀：beacon、probe、assoc等幀中，增加了兩個IE：ERP Information（Element ID：42）、Extended Supported Rates（Element ID：50），其中Extended Supported Rates是在支持的速率數量大于8個時候使用，否則是一個可選字段；
　　2. 引入CTS進行NAV的聲明；
　　3. 保護模式
　　主要是針對ERP-OFDM模式，因為ERP-DSSS/CCK、ERP-DSSS-OFDM以DSSS PHY開頭，并不需要保護，ERP-OFDM模式需要保護是因為802.11b的設備無法確定是否有人在以ERP-OFDM模式發送數據，為了防止自己發送數據過程中被干擾，所以需要進行虛擬載波監聽進行保護：
　　　1) 如果當前bss中沒有802.11b的設備，則可以不需要進行保護；
　　　2) 否則，ap需要再beacon幀中廣播出來，所有使用ERP-OFDM模式的節點在發包時就需要使用CTS進行保護了；
　　Note：這里筆者有個小疑惑，802.11b的設備不是有能量檢測嘛，為何會檢測不出來，難道是802.11b的能量檢測是可選的？后續確認清楚后再補充。

五. 參考資料
　　1. 《IEEE 802.11g-2003》;
　　2. 《IEEE 802.11-2007》;
　　3. 《802.11無線網絡權威指南-第2板》;
　　4. 《802.11物理層和發射機測量概述》;
　　5. https://zhuanlan.zhihu.com/p/126983722;

總結

以上是生活随笔為你收集整理的802.11--802.11g协议的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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