山口屋~活動日誌~

私生活で主な出来事をピックアップ

無線LAN DFS TPC 5GHz W52 W53 W56 IEEE802.11a

2020-12-13 23:34:01 | パソコン
無線LANで5GHz帯のチャネルでは、気象レーダー等との干渉を避けるためにDFS(Dynamic Frequency Selection)やTPC(Transmit Power Control)が実装されている。

移動衛星(5.15~5.25GHz):W52
気象レーダー(5.25~5.37GHz):W53
地球探査衛星(5.25~5.47GHz):W53
船舶・航空レーダー(5.35~5.85GHz):W56
アマチュア無線(5.65~5.85GHz):W56

サイレックス・テクノロジー株式会社:Wireless・のおと IEEE802.11hのはなし
サイレックス・テクノロジー株式会社:Wireless・のおと WiFiの接続手続きのはなし
サイレックス・テクノロジー株式会社:Wireless・のおと WiFiの盲腸のはなし
ネットワークエンジニアとして:無線LAN - ビーコン、プローブ、認証、アソシエーション
INTERNET Watch:【清水理史の「イニシャルB」】 開発過程を楽しめる無線LANルーター Ignition Design Labs「portal」

無線LAN IEEE802.11 パケット フレーム サイズ 伝送 時間

2020-12-13 23:16:42 | 工学
フレーム = ヘッダ+パケット+トレーラのうち、ヘッダ、トレーラ、等を整理。

<Ethernet II, DIX>

●プリアンブル = 8bytes(64bits)
●MACヘッダ(宛先MACアドレス、送信元MACアドレス)= 12bytes
●タイプ = 2bytes
●FCS(Frame Check Sequence)= 4bytes
●IFG(Interframe Gap、フレーム間隔時間)= 12bytes(96bits)時間

合計 = 38bytes

<IEEE802.11>

●IEEE802.11b:1(DBPSK), 2(DQPSK), 5.5,11(CCK) Mbps(11Mbps = 1.375Msymbols/s, 8bits/symbol)
※CCK(Complementary Code Keying):相補コードキーイング
●IEEE802.11a:6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54Mbps(OFDM)
●OFDMのシンボルビット長(シンボル長:4us)
○ 6Mbps: 24bits
○ 9Mbps: 36bits
○12Mbps: 48bits
○18Mbps: 72bits
○24Mbps: 96bits
○36Mbps:144bits
○48Mbps:192bits
○54Mbps:216bits
●IEEE802.11g
○ERP-DSSS/CCK(必須):1, 2, 5.5, 11 Mbps
○ERP-DSSS/PBCC(オプション):22, 33 Mbps
○ERP-OFDM(必須):6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54Mbps
○DSSS-OFDM(オプション):6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54Mbps
※ERP:Extended-Rate Physical
※PBCC:Packet Binary Convolutional Coding

●PLCPプリアンブル+PLCPヘッダ+Tail
※PLCP:Physical Layer Convergence Protocol
○IEEE802.11b(DSSS、ロング・プリアンブル):144bits(1Mbps)+48bits(1Mbps)→192us
○IEEE802.11b(DSSS、ショート・プリアンブル):72bits(1Mbps)+48bits(2Mbps)→96us
○IEEE802.11g(ERP-OFDM):16us+24bits(6Mbps)→20us
○IEEE802.11g(DSSS-OFDM、ロング・プリアンブル)→192us+12us(OFDM同期)
○IEEE802.11g(DSSS-OFDM、ショート・プリアンブル)→96us+12us(OFDM同期)
○IEEE802.11a:16us+24bits(6Mbps)+16bits(Service)+6bits(Tail)→20us+22bits
※Tail:Bit-Tailing畳み込み符号

●802.11ヘッダ = 24bytesまたは30bytes
○有線機器同士 = 30bytes、無線機器含む = 24bytes
●QoS Control = 2bytes
●SNAPヘッダ = 6bytes
※SNAP:Subnetwork Access Protocol
○DSAP:Destination Service Access Point = 1bytes
○SSAP:Source Service Access Point = 1bytes
○Control制御ヘッダ = 1bytes
※HDLC:High-level Data Link Control
※UI:Unnumbered Information = 0x03
○OUI:Organizationally Unique Identifer = 3bytes
※RFC 1042 カプセル化 = 0x000000
※Ethernet トンネル = 0x0000F8
●タイプ = 2bytes

●FCS:Frame Check Sequence = 4bytes

●DIFS(DCF Inter Frame Space)= SlotTime × 2 + SIFS
※DCF:Distributed Coordination Function
○IEEE802.11b:50us
○IEEE802.11a:34us
○IEEE802.11g:28us
●SlotTime
○IEEE802.11b、IEEE802.11g:20us
○IEEE802.11a、IEEE802.11g:9us
●SIFS(Short Inter Frame Space)
○IEEE802.11b、IEEE802.11g:10us
○IEEE802.11a:16us

●802.11ACK = 14bytes(112bits)
○Frame Control = 2bytes
○Duration = 2bytes
○DEST Address = 6bytes
○FCS:Frame Check Sequence = 4bytes
●802.11ACK送信時間(最短)
○IEEE802.11b:PLCP + 112bits ÷ 8bits/symbol ÷ 1.375Msymbols/s = 203us
○IEEE802.11g:PLCP + 4us(54Mbps) + OFDM Signal Extension = 30us
○IEEE802.11a:PLCP + 4us(54Mbps) = 24us

●バックオフ時間平均 = SlotTime × CWmin ÷ 2
○IEEE802.11b:310us(CWmin = 31)
○IEEE802.11a:67.5us(CWmin = 15)

<参考>

ASCII.jp:入門Ethernet Ethernetのフレーム構造を理解しよう
@IT:イーサネットの規格とCSMA/CDアクセス制御方式(4/5)
日経 xTECH(クロステック):イーサネットの基本原理(2) フレーム間ギャップと最短フレーム長の存在意義
キーサイト:IEEE802.11規格に準拠した無線LANデバイスのテスト(PDF)
梅原大祐:IEEE802.11aのMACフレーム構成(PDF)
サイレックス・テクノロジー株式会社:Wireless・のおと WiFiの盲腸のはなし
Matthew Gast 著、渡辺 尚、小野 良司 監訳、林 秀幸 訳:802.11無線ネットワーク管理 第2版、pp.52-53
CSMA/CA
ネットワークのおべんきょしませんか?:無線LANの仕組み その4
フィールドデザイン株式会社:無線LANのアクセス方式の基本