Фон

Общий формат MAC- системы координат состоит из заголовка, тела фрейма и системы координат последовательности проверки (FCS). Заголовок содержит информацию о системе координат. Тело фрейма содержит данные, которые нужно передать. Передатчик вычисляет FCS по заголовку и телу фрейма. Приемник использует FCS, чтобы подтвердить, что заголовок и тело фрейма получены правильно. Следующая схема показывает структуру типового MAC- системы координат.

Стандарт задает четыре типа систем координат: Management, Data, Control и Extension. Существует несколько подтипов каждого типа системы координат. Они идентифицируются полями Type и Subtype поля управления системой координат в заголовке MAC.

Системы координат управления:

Системы координат данных:

Системы систем координат:

Системы координат расширения:

Введение

В этом примере показано, как можно декодировать MAC-кадры WLAN, указанные в разделе 9.3 раздела [1] или [2]. Это также показывает, как агрегированные MAC-системы координат, указанные в разделе 9.7 [1] или [2], могут быть деагрегированы.

WLAN Toolbox™ поддерживает декодирование MPDU для следующих MAC- систем координат:

В дополнение к декодированию MPDU, WLAN Toolbox также поддерживает деагрегирование A-MPDU.

Декодирование MPDU

MPDU может быть типом системы координат данных, управления или управления. wlanMPDUDecode может использоваться для декодирования MPDU. Эта функция обрабатывает данный MPDU и объект строения физического слоя, чтобы вывести декодированные параметры MAC.

Для иллюстрации декодирования MPDU создается допустимый MPDU с помощью wlanMACFrame. Созданный MPDU передается в wlanMPDUDecode функция и выходы наблюдаются.

Создание MPDU

Для этого примера создается система координат данных QoS с помощью wlanMACFrame. Для формирования системы координат данных QoS в формате Non-HT, содержащего полезную нагрузку в 40 октетов, требуются следующие входные параметры:

% Create a MAC frame configuration object
txFrameCfg = wlanMACFrameConfig('FrameType', 'QoS Data', ...
                            'FrameFormat', 'Non-HT');

% 40-octet payload for each 'QoS Data' frame
txMSDU = randi([0, 255], 40, 1);

% Physical layer configuration
phyCfg = wlanNonHTConfig;

% Create the MPDU
mpdu = wlanMACFrame(txMSDU, txFrameCfg);

Декодируйте MPDU

wlanMPDUDecode использует MPDU, объект строения PHY типа wlanNonHTConfig, wlanHTConfig, wlanVHTConfig, или wlanHESUConfig и опционально пару (Имя, Значение) для DataFormat определение входного формата MPDU. Поскольку MPDU сгенерирован с использованием wlanMACFrame в терминах октетов, DataFormat установлено в octets. wlanMPDUDecode декодирует MPDU и выводит следующую информацию:

% Decode the MPDU.
[rxFrameCfg, rxMSDU, status] = wlanMPDUDecode(mpdu, phyCfg, ...
                                            'DataFormat', 'octets');

% Check if the MPDU is decoded successfully
disp(['Status of the MPDU decoding: ' char(status)])

% Observe the outputs, if the MPDU is decoded successfully
if strcmp(status, 'Success')
    disp(['Type of the decoded MPDU: ' rxFrameCfg.FrameType])
    disp(['Number of MSDUs in the MPDU: ' num2str(numel(rxMSDU))])
    for i = 1:numel(rxMSDU)
        disp(['Size of MSDU-' num2str(i) ': ' num2str(size(rxMSDU{i}, 1)) ' octets'])
    end
end

Status of the MPDU decoding: Success
Type of the decoded MPDU: QoS Data
Number of MSDUs in the MPDU: 1
Size of MSDU-1: 40 octets

Деагрегация A-MPDU

A-MPDU является агрегированием нескольких MPDU. Типы MPDU в A-MPDU ограничены, как указано в разделе 9.7.3 [1].

wlanAMPDUDeaggregate может использоваться для деагрегирования A-MPDU. Эта функция обрабатывает данный A-MPDU и соответствующий объект строения физического слоя, чтобы вывести деагрегированный список MPDU. wlanAMPDUDeaggregate способен декодировать HT (высокая пропускная способность), VHT (очень высокая пропускная способность), HE-SU (высокоэффективный один пользователь) и HE-EXT-SU (высокая эффективность расширенной области значений один пользователь) формат A-MPDU, как указано в [1] и [2].

Для иллюстрации деагрегирования A-MPDU создается действительный A-MPDU, содержащий пять MPDU wlanMACFrame. Созданный A-MPDU передается в wlanAMPDUDeaggregate функция и выходы наблюдаются.

Создайте A-MPDU

Следующие входы требуются для формирования HE-SU формата A-MPDU, содержащего пять MPDU (QoS Data систем координат), причем каждый MPDU содержит 40-октетную полезную нагрузку:

% Create a MAC frame configuration object
txFrameCfg = wlanMACFrameConfig('FrameType', 'QoS Data', ...
                            'FrameFormat', 'HE-SU', ...
                            'MPDUAggregation', true, ...
                            'MSDUAggregation', false);

% 40-octet payload for each 'QoS Data' frame
txMSDUList = repmat({randi([0, 255], 40, 1)}, 1, 5);

% Physical layer configuration
phyCfg = wlanHESUConfig('MCS', 3);

% Create the A-MPDU containing 5 MPDUs
ampdu = wlanMACFrame(txMSDUList, txFrameCfg, phyCfg);

Деагрегирование A-MPDU

wlanAMPDUDeaggregate использует A-MPDU, объект строения PHY типа wlanHTConfig, wlanVHTConfig, или wlanHESUConfig и опционально пару (Имя, Значение) для DataFormat определение входного формата A-MPDU. Он находит и проверяет разделители MPDU, извлекает MPDU и выводит следующую информацию, которая может использоваться для дальнейшей обработки MPDU:

% Deaggregate the A-MPDU
[mpduList, delimCRCFails, ampduStatus] = wlanAMPDUDeaggregate(ampdu, phyCfg, ...
                                                    'DataFormat', 'octets');

% Observe the outputs
disp(['Status of A-MPDU deaggregation: ' char(ampduStatus)])
disp(['Number of MPDUs extracted from the A-MPDU: ' num2str(numel(mpduList))])
disp(['Number of MPDUs with delimiter CRC fails: ' num2str(nnz(delimCRCFails))])

Status of A-MPDU deaggregation: Success
Number of MPDUs extracted from the A-MPDU: 5
Number of MPDUs with delimiter CRC fails: 0

Декодируйте список MPDU

The mpduList содержит список MPDU, извлеченных из A-MPDU. Каждый из MPDU, присутствующих в списке, может быть декодирован отдельно. Однако, если delimCRCFails содержит любые true значения, MPDU, присутствующие в mpduList в соответствующем индексе может считаться недопустимым, поскольку он может быть извлечен неправильно из-за отказа CRC разделителя.

% Decode the list of MPDUs
if strcmp(ampduStatus, 'Success')
    % Number of MPDUs in the list
    numMPDUs = numel(mpduList);

    for i = 1:numMPDUs
        % Decode the MPDU only if the corresponding delimiter CRC is valid
        if ~delimCRCFails(i)
            [rxFrameCfg, rxMSDU, mpduStatus] = wlanMPDUDecode(mpduList{i}, phyCfg, ...
                                                        'DataFormat', 'octets');
            disp(['MPDU-' num2str(i) ' decoding status: ' char(mpduStatus)])
            disp(['MPDU-' num2str(i) ' type: ' rxFrameCfg.FrameType])
            disp(['MPDU-' num2str(i) ' payload size: ' num2str(size(rxMSDU{1}, 1)) ' octets'])
            disp(' ')
        end
    end
end

MPDU-1 decoding status: Success
MPDU-1 type: QoS Data
MPDU-1 payload size: 40 octets
 
MPDU-2 decoding status: Success
MPDU-2 type: QoS Data
MPDU-2 payload size: 40 octets
 
MPDU-3 decoding status: Success
MPDU-3 type: QoS Data
MPDU-3 payload size: 40 octets
 
MPDU-4 decoding status: Success
MPDU-4 type: QoS Data
MPDU-4 payload size: 40 octets
 
MPDU-5 decoding status: Success
MPDU-5 type: QoS Data
MPDU-5 payload size: 40 octets
 

Заключение и дальнейшие исследования

Этот пример продемонстрировал, как деагрегировать и декодировать MAC- систем координат IEEE 802.11. Можно также исследовать Приемник OFDM-маяк 802.11 с захваченными данными и процедурой восстановления для примеров пакета 802.11ac для декодирования MAC- систем координат, извлеченного из захваченных осциллограмм.

Избранная библиография