Документация

Введение

Этот пример показывает, как кадры ВЛАНА МАКА, заданные в Разделе 9 из [1] и [2], могут быть сгенерированы и экспортированы в пакетное получение (PCAP) файл для анализа со сторонними пакетными аналитическими инструментами. В этом примере Wireshark [3] используется, чтобы проверить, что содержимое кадров МАКа как ожидалось.

Общий формат кадра MAC состоит из заголовка, тела кадра и последовательности проверки кадра (FCS). Заголовок содержит информацию о кадре. Тело кадра несет данные, которые должны быть переданы. Передатчик вычисляет FCS по заголовку и телу кадра. Получатель использует FCS, чтобы подтвердить, что заголовок и тело кадра правильно получены. Следующая схема показывает структуру общего кадра MAC.

Стандарт задает четыре типа кадров: управление, Данные, Управление и Расширение. Существует несколько подтипов каждого типа кадра. Они идентифицированы полями Type и Subtype поля управления кадром в заголовке MAC.

Кадры управления:

Кадры данных:

Кадры управления:

Дополнительные кадры:

Можно использовать функцию wlanMACFrame, чтобы сгенерировать кадры MAC. Эта функция использует объект wlanMACFrameConfig настройки кадра MAC. Этот объект конфигурирует поля в заголовке MAC. Установите свойство FrameType на желаемое описание Подтипа в Таблице 9-1 [1] устанавливать соответствующие поля Type и Subtype в заголовке MAC. Функция wlanMACFrame поддерживает генерацию следующего MPDUs.

В дополнение к вышеупомянутому MPDUs wlanMACFrame также поддерживает генерацию A-MPDUs, содержащего MPDUs типа QoS Data.

Управляйте генерацией кадра

Чтобы сгенерировать кадр RTS, создайте объект настройки кадра MAC с набором FrameType к 'RTS'.

rtsCfg = wlanMACFrameConfig('FrameType', 'RTS');
disp(rtsCfg);

  wlanMACFrameConfig with properties:

          FrameType: 'RTS'
    PowerManagement: 0
           MoreData: 0
           Duration: 0
           Address1: 'FFFFFFFFFFFF'
           Address2: '00123456789B'

Сконфигурируйте поля заголовка кадра.

% Duration
rtsCfg.Duration = 500;
% Receiver address
rtsCfg.Address1 = 'FCF8B0102001';
% Transmitter address
rtsCfg.Address2 = 'FCF8B0102002';

Сгенерируйте кадр RTS с помощью настройки.

rtsFrame = wlanMACFrame(rtsCfg);

Генерация кадра данных

Чтобы сгенерировать кадр Данных QoS, создайте объект настройки кадра MAC с набором FrameType к 'QoS Data'.

qosDataCfg = wlanMACFrameConfig('FrameType', 'QoS Data');
disp(qosDataCfg);

  wlanMACFrameConfig with properties:

          FrameType: 'QoS Data'
        FrameFormat: 'Non-HT'
               ToDS: 0
             FromDS: 1
     Retransmission: 0
    PowerManagement: 0
           MoreData: 0
           Duration: 0
           Address1: 'FFFFFFFFFFFF'
           Address2: '00123456789B'
           Address3: '00123456789B'
     SequenceNumber: 0
                TID: 0
          AckPolicy: 'No Ack'
    MSDUAggregation: 0

Сконфигурируйте поля заголовка кадра.

% From DS flag
qosDataCfg.FromDS = 1;
% To DS flag
qosDataCfg.ToDS = 0;
% Acknowledgment Policy
qosDataCfg.AckPolicy = 'Normal Ack';
% Receiver address
qosDataCfg.Address1 = 'FCF8B0102001';
% Transmitter address
qosDataCfg.Address2 = 'FCF8B0102002';

Кадр Данных QoS используется, чтобы передать полезную нагрузку от более высокого слоя. 20-байтовая полезная нагрузка, содержащая повторяющуюся последовательность шестнадцатеричного значения '11', используется в этом примере.

payload = repmat('11', 1, 20);

Сгенерируйте кадр Данных QoS с помощью полезной нагрузки и настройки.

qosDataFrame = wlanMACFrame(payload, qosDataCfg);

Кадр вывода MAC является MPDU с одним MSDU. Обратитесь к Генерации Формы волны 802.11ac в качестве примера с Кадрами MAC для A-MSDU и генерации A-MPDU.

Генерация кадра управления

Чтобы сгенерировать Кадр "неисправность", создайте объект настройки кадра MAC с набором FrameType к 'Beacon'.

beaconCfg = wlanMACFrameConfig('FrameType', 'Beacon');
disp(beaconCfg);

  wlanMACFrameConfig with properties:

           FrameType: 'Beacon'
                ToDS: 0
              FromDS: 1
      Retransmission: 0
     PowerManagement: 0
            MoreData: 0
            Duration: 0
            Address1: 'FFFFFFFFFFFF'
            Address2: '00123456789B'
            Address3: '00123456789B'
      SequenceNumber: 0
    ManagementConfig: [1x1 wlanMACManagementConfig]

Тело кадра "неисправность" состоит из информационных полей и информационный элементов, как объяснено в Разделе 9.3.3.3 из [1]. Можно сконфигурировать эти информационные поля и элементы с помощью wlanMACManagementConfig.

% Create a management frame-body configuration object
frameBodyCfg = wlanMACManagementConfig;
disp(frameBodyCfg);

  wlanMACManagementConfig with properties:

                   FrameType: 'Beacon'
                   Timestamp: 0
              BeaconInterval: 100
               ESSCapability: 1
              IBSSCapability: 0
                     Privacy: 0
               ShortPreamble: 0
          SpectrumManagement: 0
                  QoSSupport: 1
           ShortSlotTimeUsed: 0
                 APSDSupport: 0
            RadioMeasurement: 0
      DelayedBlockAckSupport: 0
    ImmediateBlockAckSupport: 0
                        SSID: 'default SSID'
                  BasicRates: {'6 Mbps'  '12 Mbps'  '24 Mbps'}
             AdditionalRates: {}

   Read-only properties:
         InformationElements: {511x2 cell}

Сконфигурируйте информационные поля и элементы в настройке тела кадра. Можно добавить информационный элементы с помощью метода addIE(elementID, information) как показано ниже. Отошлите Раздел 9.4 в [1] для списка информационных полей и информационный элементов.

% Beacon Interval
frameBodyCfg.BeaconInterval = 100;
% Timestamp
frameBodyCfg.Timestamp = 123456;
% SSID
frameBodyCfg.SSID = 'TEST_BEACON';
% Add DS Parameter IE (element ID - 3) with channel number 11 (0x0b)
frameBodyCfg = frameBodyCfg.addIE(3, '0b');

Присвойте обновленный объект настройки тела кадра свойству ManagementConfig в настройке кадра MAC.

% Update management frame-body configuration
beaconCfg.ManagementConfig = frameBodyCfg;

Сгенерируйте Кадр "неисправность" с обновленной настройкой кадра.

% Generate beacon frame
beaconFrame = wlanMACFrame(beaconCfg);

Экспорт в файл PCAP

Сгенерированные кадры экспортируются в файл PCAP, который может анализироваться и визуализироваться со сторонним пакетом анализатор, такой как Wireshark. Функция помощника helperWLANExportToPCAP генерирует файл PCAP, содержащий кадры ВЛАНА МАКА.

% Export the generated MAC frames to a PCAP file
helperWLANExportToPCAP({rtsFrame, qosDataFrame, beaconFrame}, 'macFrames.pcap');

Визуализация сгенерированных кадров MAC

Можно открыть файлы PCAP, содержащие сгенерированные кадры MAC в пакете анализатор. Кадры, декодируемые Wireshark, совпадают со стандартными совместимыми кадрами MAC, сгенерированными с помощью WLAN Toolbox. Полученный анализ кадров в Wireshark показывают ниже.

Заключение и дальнейшее исследование

Этот пример продемонстрировал генерацию кадров MAC для стандарта IEEE 802.11. Можно использовать пакет анализатор, чтобы просмотреть сгенерированные кадры MAC. Также сгенерированные кадры MAC могут использоваться, чтобы передать по воздуху, как продемонстрировано в примерах 802.11 Генерации Кадра "неисправность" OFDM и Генерацию Формы волны 802.11ac с Кадрами MAC.

Приложение

Этот пример использует следующую функцию помощника:

Выбранная библиография