WiFi-射頻(RF)簡介 — Part 2
WiFi與OSI模型
如果現在讀這篇文章的你不知道OSI的概念，請停止繼續讀下去，並且去找相關的資料閱讀之後再繼續。這裡只會講到Wi-Fi 的 OSI 模型的關鍵層(layer)，以及幀(Frames)以及如何從OSI上層走到底層。
Wi-Fi 位於 OSI 模型的第一層和第二層，即Data Link和Physical layer。現在Data Link layers透過尋址幀(addressing frame)和錯誤檢測(error detection)來提供設備之間的通訊鏈路。Data Link layer由兩個子層組成，即 Mac 和 LLC。第一層 物理層(physical layer)負責透過物理介質（即實際的無線電波）傳輸位元。
那我們來探究一下資料從Mac子層傳送到物理層的過程(如上圖)。此過程涉及新增標頭和尾部(header and trailer)、建立 PLCP( physical layer convergence protocol) SDU(service data unit)調變成載波以及轉換 PMD SDU 以透過實體媒體進行傳輸。
在 Mac 子層，將標頭和尾部新增至資料包(Data package)中，以識別來源和目標 Mac 位址並執行錯誤偵測。如上所述，標頭和尾部提供了成功傳輸資料所需的資訊。
包含資料包以及新增的標頭和尾部的結果幀被傳遞到實體層，並且在物理層內透過添加前導碼(preamble)和幀起始定界符(start of frame delimiter)來建立 SDU。
前導碼幫助接收器與輸入訊號同步，幀起始定界符標記幀的開始，這些組件確保資料在傳輸過程中正確定時和同步。繼續往下走，PLCP 資料單元是透過將數位訊號調變到載波上形成的。
調變過程為資料透過無線電波傳輸做好準備。載波攜帶已調變訊號，封裝了預期接收者將接收的 PLC SDU。最後，PMD 子層開始發揮作用。它將 PLC SDU 轉換為適合傳輸的格式，PMD 子層考量訊號強度、頻率和調變等因素，確保 PLC SDU 正確準備好傳輸。
現在，在我們繼續之前，需要定義幾個術語。
- Mac SDU
SDU 是一個資料幀(data frame)，作為封裝來自網路協定堆疊的更高層資料的容器，並包含來源和目標 Mac 位址以及payload data，它允許正確傳遞所傳輸的資訊。將 SDU 視為一封準備郵寄的信件，就像一封包含您想要傳達的實際訊息的信件一樣。SDU承載著來自網路協定堆疊的高層資料，並封裝了想要傳輸的訊息，保證其完整性與完成性(integrity and completeness)。 - MPDU(Mac Protocol Data Unit)代表準備在無線網路中傳輸的完成幀(complete frame)。它包含 SDU Mac header和成功通訊所需的附加控制資訊。將 MPDU想像為一個準備出貨的包裹，此包裹不僅包含內容還包括運輸標籤和追蹤訊息，MPDU包含 SDU 以及 Macheader和其他控制資訊。這就像準備一個待遞送的包裹，外包裝包含重要的細節，以確保內容的成功傳輸和處理。
讓我們深入研究資料從網路層到實體層的傳輸過程，特別關注資料幀的封裝。這一過程涉及資料的分割 —
- 分配 IP 位址和路由訊息
- 在 MCU 和 MPDU資料幀中封裝資料
一旦資料到達網路層，可以根據需要將其分成更小的段。這些segment被傳遞到網路層(Network layer)，在那裡它們被分配 IP 位址和路由訊息，並確保資料被正確地尋址並能夠被傳送。網路層執行此任務後，資料被傳遞到Mac層，在這裡資料被封裝為MPDU和MSDU。
PSDU 幀包含原始資料以及必要的 Mac 層以及header和trailer。現在，此封裝具有資料幀的重要訊息，例如來源和目標Mac位址。正如之前所說，幀資訊和錯誤檢測位(frame information and error detection bits)。
一旦 PSDU幀準備好，它就會被傳遞到物理層。在物理層，MSDU幀進一步封裝在MPDU資料幀中。MPDU 幀包含 MSDU幀以及附加的 PHY header和trailer資訊。
現在，這種封裝可確保資料已正確格式化以便進行傳輸。並且在此過程中，實體層也準備MPDU幀以透過無線介質進行傳輸。它執行調變、編碼和通道存取等任務。這些動作確保資料被轉換成合適的幀格式。一旦MPDU 幀準備好，就可以透過無線媒體傳輸了。
