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このページは、IEEE802.11無線LAN技術の詳細について記述した一連のページの一つです。
このページでは、無線LANで使用されるIEEE802.11MACフレームの種類と用途について解説しています。



IEEE802.11無線LAN技術の詳細

IEEE802.11MACフレームの種類と用途

IEEE802.11MACフレームには、主に制御フレーム管理フレーム、及び、データフレームの3種類のフレームがあります。
IEEE802.11MACフレームは、イーサーネットMACフレームとは中身がだいぶ異なりますが、1回で送信される情報の塊であることには変わりありません。
普通、無線LANの利用者がファイル転送などを行い、その内容が送受信されている時は、データフレームが空中を飛び交っています。
このデータフレーム以外に、制御フレーム管理フレームというものがあって、データフレームの送受信を支援する制御フレームや、無線LANの管理に使われる管理フレームがあります。
これらの3種類のフレームの中にも、さらに幾つかの種類のフレームがありますが、これについては後述します。

データフレームは、無線LAN利用者が送受信したいデータを入れるためにあります。
どのようなノードに送信するかによって、いろいろなフォーマットのフレームがあります。

一方、制御フレームは、前述のデータフレームの送受信を支援するために使用されます。
例えば、TCPなどの伝送制御手順にあるように、TCPでは、何かデータを送信すると、その返事としてACK(応答)のTCPセグメントを受信します。
これと似たようなことを行うには、制御フレームを使用します。
この場合、何か受け取った方からACK(応答)フレームを送信します。
制御フレームには、ACK(応答)フレーム以外にも送信要求やその応答などに使用するフレームが幾つか存在しますが、別な機会に説明します。

また、管理フレームには、無線ネットワークに対するプローブ、アソシエーションの確立と解除、認証及びその解除などを行う際に伝送されます。
この場合、プローブとは、無線ネットワーク対して探りを入れる動作を指します。
また、アソシエーションの確立とは、移動中の無線端末がAPアクセスポイント)に接続を行い、互いに無線による通信ができる状態に入ることを指します。
他には、無線ネットワークの存在を通知するためにビーコンフレームなどがあります。
管理フレームもそれぞれ目的別にフォーマットが異なるフレームが幾つか存在します。
ビーコンフレームはその中の一つです。

それでは、データフレーム制御フレーム管理フレームの順に目的別にそれぞれどんなフレームがあるのか見ていきましょう。
最初はデータフレームからです。
データフレームは、主に以下の4種類のフォーマットのフレームがあります。

  1. 無線端末からAPアクセスポイント)へ送信するフレーム


  2. インフラストラクチャー・モードの無線LANで流れるフレームです。

  3. APから無線端末へ送信するフレーム


  4. これもインフラストラクチャー・モードの無線LANで流れるフレームです。

  5. WDSWireless Distribution System)用のフレーム


  6. 無線ディストリビューションシステムで利用されるフレームです。

  7. IBSSフレーム


  8. アドホック・モードの無線LANで流れるフレームです。

これら以外には、WEPに対応したフレームのような暗号化された場合のフォーマットのフレームがあります。

次は、制御フレームです。
制御フレームは、主に以下の4種類のフォーマットのフレームがあります。

  1. RTSフレーム

  2. CTSフレーム

  3. ACKフレーム

  4. PS-Pollフレーム

  5. スリープ状態になっていたノートPCのような無線端末がアクティブ状態に戻った時、APに送信するフレームです。

次は、管理フレームです。
管理フレームは、以下の6種類以上のフォーマットのフレームがあります。

  1. ビーコンフレーム

  2. プローブリクエストフレーム

  3. プローブレスポンスフレーム

  4. アソシエーションリクエストフレーム

  5. アソシエーションレスポンスフレーム

  6. 認証フレーム

  7. その他


  8. 他にもまだ幾つかフレームがありますが、このページでは省略します。
    次の項目にあるこのページを書くのに参考にした無線LAN関連書籍の紹介IEEE802.11フレームフォーマットに関して、国内では最も詳しいと私(ケロ丸)が思っている本を紹介しますので、その本を購入して調べて下さい。

このページを書くのに参考にした無線LAN関連書籍の紹介

802.11無線ネットワーク管理(2003年9月初版)


IEEE802.11フレームフォーマットに関して調べたい場合はお勧めです。
非常に詳しく書かれています。
IEEE802.11物理層に関しても非常に詳しく書かれています。
上記は私(ケロ丸)が持っている本と同じもので、今では以下の第2版が販売されています。
2003年9月出版の初版に比べると、その後無線LANの新しい技術が登場していることから、これから購入するのなら以下の本の方がお勧めです。

802.11無線ネットワーク管理 第2版


無線LAN関連の実務に役立てたいのでしたら、上記の本は参考書として一冊手元においておくとして、以下の本が最もお勧めです。
上記の本は、訳本で内容はやや難解です。
理解を深めたいのでしたら以下の本です。

802.11高速無線LAN教科書 (インプレス標準教科書シリーズ)


無線LAN関連の本の紹介



無線LAN関連の本の一覧

IEEE802.11無線LAN書籍一覧


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