1.管理结构

在概念上，802.11管理结构由三个组件组成：MAC层管理实体(MAC Layer Management Entity，简称MLME)、物理层管理实体(Physical Layer Management Entity，简称PLME)以及系统管理实体(System Management Entity，简称SME)。
802.11并未正式规范SME。SME是用户和设备驱动程序跟802.11网络接口交互和取得状态信息的方式。MAC与PHY协议层皆可访问管理信息库(Management Information Base，简称MIB)。MIB包含了许多对象，有些对象可供查询状态信息，有些则可以引发特定的动作。
在这些管理组件之间定义了三个接口。SME可通过MLME和PLME服务接口来更改MAC与PHY MIB。此外，MAC有所改变，相对地PHY也要有所变动，所以在MLME与PLME之间必须存在一层接口，让MAC可以变更PHY。

2.扫描

使用任何网络之前，首先必须找出网络的存在。使用有线网络时要找出网络的存在并不难，只要循着网线或者找到墙上的插座即可。在无线领域中，工作站在加入任何兼容网络之前必须先经过一番识别的工作。在所在局域识别现有网络的过程称为扫描。
扫描过程中会用到几个参数。这些参数可由用户来指定，有些实现产品则是在驱动程序中为这些参数提供默认值。
BSStype(independent，infrastructure或both)
扫描时可以指定所要搜寻的类型。
BSSID(individaul或broadcast)
工作站可以针对所要加入的特定网络进行扫描，或者扫描允许该工作站加入的所有网络。在移动时将BSSID设为broadcast不失为一个好主意，因为扫描的结果会将该地区所有的BSS涵盖在内。
SSID(network name)
SSID是用来指定某个扩展服务集的位字符串。大部分的产品会将SSID视为网络名称，因此此位字符串通常会被设定为人们易于识别的字符串。工作站若打算找出所有网络，应该将之设定为broadcast SSID。
ScanType(active或passive)
主动扫描会主动传送Probe Request帧以识别该区域有哪些网络存在。被动扫描则是被动聆听Beacon帧以节省电池的电力。
ChannelList
进行扫描时，若非主动送出Probe Request帧，就是在某个信道被动聆听当前有哪些网络存在。802.11允许工作站指定所要尝试的信道列表。设定信道列表的方式因产品而异。物理层不同，信道的构成也有所差异。直接序列产品以此信道列表，而跳频产品则以此为跳频模式。
ProbeDelay
主动扫描探测某个信道时，为了避免工作站一直等不到Probe Respeonse帧而设定的延时定时器，以微秒为单位。用来防止某个闲置的信道让整个过程停止。
MinChannelTime与MaxChannelTime
以TU(时间单位)来指定这两个值，意指扫描每个特定信道时所使用的最小与最大的时间量。

2.1 被动扫描

被动扫描可以节省电池的电力，因为不需要传送任何信号。在被动扫描中，工作站会在信道列表所列的各个信道之间不断切换并静候Beacon帧的到来。所收到的任何帧都会被暂存起来，以便取出传送这些帧的BSS的相关数据。
在被动扫描的过程中，工作站会在信道间不断切换并且会记录来自所收到的任何Beacon的信息。Beacon在设计上是为了让工作站知道加入某个基本服务集(BBS)所需要的参数以便进行通信。通过聆听接入点的Beacon帧，移动式工作站以被动扫描找出该区所有的BSS。

2.2 主动扫描

在主动扫描中，工作站扮演着比较积极的角色。在每个信道上，工作站都会发出Probe Request帧来请求某个特定网络予以响应。主动扫描是主动试图寻找网络，而不是听候网络声明本身的存在。使用主动扫描的工作站将会以如下的过程扫描信道列表所列的每个信道：
a.跳至某个信道，然后等候来帧指示或者等到ProbeDelay定时器超时。如果在这个信道收得到帧，就证明该信道有人使用，因此可以加以探测。此定时器可用来防止某个闲置信道让整个过程停止，因此工作站不会一直等候帧的到来。
b.利用基本的DCF访问过程取得媒介使用权，然后送出一个Probe Request帧。
c.至少等候一段最短的信道时间(即MinChannelTime)。如果媒介并不忙碌，表示没有网络存在，因此可以跳至下个信道。如果在MinChannelTime这段期间媒介非常忙碌，就继续等候一段时间，直到最长的信道时间(即MaxChannelTime)超时，然后处理任何的Probe Response帧。
当网络受到搜寻其所属的扩展服务集的Probe Request(探查请求)，就会发出Probe Response(探查响应)帧。不过在Probe Request帧中可以使用broadcast SSID，如此一来，该区域所有的802.11网络就会以Probe Response加以响应。
每个BSS中必须至少有一个工作站负责响应Probe Reqeust。传送上一个Beason帧的工作站也必须负责传送必要的Probe Request帧。在基础结构型网络里，是由接入点负责传送Beacon帧，因此它也必须负责响应以Probe Request在该区域搜寻网络的工作站。在独立基本服务集中，工作站彼此轮流负责传送Beacon帧，因此负责传送Probe Response的工作站会经常改变。Probe Response属于单播管理帧，因此必须符合MAC的肯定确认规范。
单一Probe Request导致多个Probe Response被传送的情况十分常见。扫描过程的目的在于找出工作站可以加入的所有基本服务区域，因此一个broadcast Probe Request会收到范围内所有接入点的响应。

2.3 扫描报告

扫描结束后会产生一份扫描报告。这份报告列出了该此扫描所发现的所有BSS及其相关参数。进行扫描的工作站可以利用这份完整的参数列表来加入其所发现的任何网络。除了BSSID，SSID以及BSSType，这些参数还包括：
Beacon interval(信标间隔)
每个BSS均可在自己的指定间隔传送Beacon帧。
DTIM period(DTIM周期)
DTIM帧属于省电机制的一部分。
Timing(定时)
有两个字段可让工作站的定时器与BSS所使用的定时器同步。Timestamp字段代表扫描工作站所收到的定时值，另一个字段则是让工作站能够匹配定时信息以便加入特定BSS的偏移量。
PHY，CF以及IBSS
这三个网络参数均有各自的参数集，信道信息包含在物理层参数中。
BSSBasicRateSet
基本速率集是打算加入某个网络时工作站必须支持的数据传输速率列表。工作站必须能够以基本速率集中所列的任何速率接收数据。基本速率集是由管理帧的Support Rate信息元素的必要速率组成。

3.加入网络

扫描结果汇总之后，工作站即可选择其中一个BSS加入。加入网络是建立关联的前置操作。不过此时还不能访问网络，访问网络之前必须经过身份验证以及形成关联。
选择加入哪个BSS和实现有关，有时甚至需要用户的介入。属于相同ESS的BSS被允许采用其本身所决定的方式。通常用来决定加入哪个网络的判断标准是功率电平与信号强度。外人无法判断一个工作站在何时加入某个网络，因为加入过程纯属节点内部的操作，其中牵涉到调整内部参数以及配合所选BSS要求的参数。其中最重要的一项任务就是使移动工作站与网络之间定时信息的同步。
此外，工作站还得匹配PHY参数，此参数用以保证该BSS的任何传送操作均会在正确的信道中运作(定时器同步也可以保证跳频工作站能够在正确的时间切换信道)。使用BSSID可以确保目前与正确的工作站进行传送，同时忽略其他BSS的工作站。扫描结果还包含Capability信息，可确认是否使用WEP以及任何的高速功能。工作站必须采用所选BSS的Beacon间隔以及DTIM周期，虽然就能否进行通信而言，这些参数不是那么重要。

4.隐藏式SSID

SSID是相当重要的扫描参数。工作站进行扫描时会搜寻特定的SSID或者列出可用的SSID供用户挑选。作为网络独一无二的识别名称，802.11刚刚问世时，SSID是通过Beacon帧公开进行广播的，只需要一个802.11接口对准正确的无线电信道就可以接收到。进去802.11的石器时代以后，就开始将SSID视为具有安全价值的标志。只要在他们的设备上启用"close network"选项，就不会将SSID置于Beacon帧中，借此"保护"网络免遭攻击。为了进一步保护SSID不受窥视，这类封闭式网络的接入点对于Probe Request信息也不会响应广播型SSID。
封闭式网络也阻绝了被动扫描，因为不能轻易搜索得到SSID。不过为了避免封闭式网络完全拒绝工作站，接入点必须响应那些指定了正确SSID的Probe Request。管理帧并未加密，而且SSID的内容就明确写在Probe Request帧里。

5.身份验证

对所有的恶意侵犯而言，任何无线网络媒介都是开放的，因为攻击者实际上可以隐身于网络媒介之中。只要置身其中，要取得立足之地就十分容易。802.11提供了多种形式的身份验证，以密码学为基础搭配正确的EAP认证方式，802.1X身份验证就相当坚固，不过系统必须在关联前先进行低级的802.11身份验证才可以交换802.1X信息。

5.1 身份验证

802.11要求工作站在传送帧之前必须确认身份。起初，只要工作站打算连接到网络，就必须进行802.11身份验证。不过应该强调的是，这些并无法提供真正有意义的网络安全。因为不但没有传递或验证任何加密密钥，也并未进行相互认证过程。比较整齐的开始是将802.11的低级身份验证视为工作站连接到网络时的握手过程的起点，以及一种对网络表明身份的方式。

5.1.1 开放系统身份验证

开放系统身份验证是802.11要求必备的唯一方法。称之为身份验证有点曲解这个名词的意义。在开放系统身份验证中，接入点并未验证移动式工作站的真实身份。开放系统身份验证的过程用到两个帧，由移动式工作站所发出的第一个帧时子类型为authentication的管理帧。802.11在规范中并未正式将此帧视为身份验证请求，不过它实际上的作用正是如此。在802.11中，工作站是以MAC地址作为身份证明。接入点以这些帧的源地址作为发送者的身份证明，此外，并没有以该帧的其他字段作为身份证明之用。
身份验证请求包含两个信息元素，首先，身份验证算法标识(Authentication Algorithm Identification)字段被设定为0，代表使用开放系统认证方式。其次，身份验证事务序列号(Authentication Transaction Sequence Number)字段被设定为1，代表该帧实际上为事务序列中的第一个帧。
接入点接着会处理身份验证请求，然后返回结果。和第一个帧一样，响应帧也是子类型为authentication的管理帧。其中包含三个信息元素：身份验证算法标识字段被设定为0，代表使用开放系统身份验证；序列号为2；另外还有一个状态码用来指出身份验证请求的结果。

5.1.2 旧式的共享密钥身份验证

共享密钥身份验证必须使用WEP，因此只能用于实现了WEP的产品上，共享密钥身份验证要求在进行身份验证之前，必须传递共享密钥给工作站。共享密钥身份验证的理论基础是，如能成功响应传给它的质询信息，就证明工作站拥有共享密钥。共享密钥身份验证交换过程使用到4个被归类为authentication的管理帧。
第一个帧几乎和开发系统身份验证交换中的第一个帧相同。和开发系统帧一样，其中所包含的信息元素可用于识别所使用的认证算法以及序列号。身份验证算法标识被设定为1，代表使用共享密钥身份验证。
第二个帧包含4个信息元素，这些信息元素包括身份验证算法标识、序列号以及状态码。接入点可能以此帧拒绝身份验证请求，从而中止整个事务过程。要进行下一个步骤，状态码必须为0，如果状态码成功，则此帧还会包含第四个信息元素，即质询文本。
第三个帧是移动式工作站对质询所做出的答复。收到第三个帧后，接入点会试图予以解密，然后验证WEP的完整性。如果可从该帧中解读出质询文本，而且通过完整性校验的验证，接入点就会以成功的状态代码来响应。若能成功解读质询文本，就证明该移动式工作站以及设定好加入该网络所需的WEP密钥，因此应该允许它访问网络。

5.1.3 破解共享密钥身份验证

共享密钥省验证很容易屈服于简单的攻击。共享密钥身份验证过程的核心是质询文本的加密。收到随机的质询信息后，拥有WEP密钥的工作站便可从WEP密钥产生出所需要的密钥流，然后以之和数据进行exclusive-OR运算。不过，关系到质询文本、密钥流与质询响应的exclusive-OR属于一种可逆的运算。只要知道其中两项就可以逆向推算出第三项。攻击者可以观察质询文本与质询响应，以之推算出密钥流。虽然攻击者可以使用还原的密钥流来响应新的质询信息并且通过网络的身份验证，如果未能还原出WEP密钥，攻击者仍旧无法传送任何数据。

5.2 预先身份验证

预先身份验证用来加速关联转移。从工作站决定转移至新接入点，到新接入点开始传送帧给工作站，身份验证是这段期间内最容易造成延迟的因素。预先身份验证的目的就是缩短这段时间，在需要之前先进行这项费时的操作以建立彼此的认证关系。由于低级的802.11身份验证与802.1X身份验证均使用身份验证这个名词，因此由两种不同类型的预先身份验证。不过，如同网络工程师的习惯用法，身份验证通常是指802.1X身份验证。
在与接入点关联之前，工作站必须先经过身份验证，不过802.11标准并未要求在低级身份验证之后必须立即进行关联操作。在扫描阶段，工作站可以跟几个接入点进行802.11身份验证，如此一来，当有需要时就可以立即进行关联操作。这种做法称为预先身份验证。预先身份验证的好处是，一旦进入接入点的涵盖范围，工作站就可以立即与接入点重新关联，而不必等候认证交换过程。

5.2.1 预先身份验证与密钥缓存

如果网络采用802.1X进行身份验证，那么从加入802.11网络到能够送出网络协议封包，最费时的步骤就是802.1X身份验证，特别是搭配需要来回传送多个帧的EAP认证方式。预先身份验证让工作站能够在于接入点关联之前事先建立一个安全的操作环境。步骤如下：
a.工作站关联到它在网络中所发现的第一个接入点。之所以选择与这个接入点关联，是根据工作站固件的判断标准。
b.关联之后，工作站就可以进行802.1X身份验证。这个步骤使用EAPOL帧，它的Ethertype类型代码为88-8E。接入点会将EAPOL帧转换为RADIUS封包，会话的真实性也经过验证。
c.双方会分别生成无线电波链路所使用的动态密钥，以四次握手生成成对密钥，以组密钥握手生成组密钥。
d.当密钥配置完成，工作站就等于上线了，可以收发网络协议封包。工作站软件掌握了漫游的行为，如果对它有利，就可以进行漫游。在移动的过程中，工作站发现AP2似乎是较好的选择，所以开始进行预先身份验证，加快转移到AP2的过程。不过，工作站并不是一并转移所有事项，而是利用预先身份验证缩短收发网络封包因此而中断时间。
e.工作站送出一个EAPOL-Start消息给新的接入点，揭开预先身份验证的序幕。工作站每次只能与一个接入点关联，因此预先身份验证帧必须通过旧接入点转达。预先身份验证本身属于完整的802.1X交换。
(1)预先身份验证帧使用编号范围从88到C7的Ethertype，因为大多数接入点对正常的身份验证Ethertype会做特殊的处理。此帧的源地址为工作站，接收端地址为当前接入点的BSSID(AP1无线接口的MAC地址)，而目的端则是接入点的BSSID(AP2无线接口)。
(2)由AP1收到后，帧就会通过分布式系统传给AP2。接入点本身只有一个MAC地址。如果两个接入点不是位于相同的Ethernet广播域，则必须通过别的方式在两者之间传递预先身份验证帧。
(3)在整个过程中，工作站仍然与AP1保持关联，也可以使用现有经加密的连接来收发网络封包。由于工作站仍在线，因此不会发生需要进行其他身份验证的情况。
(4)预先身份验证的结果是与AP2建立起一个安全的操作环境。工作站与AP2各自产生成对主密钥，进一步处理后，创建了工作站与AP2之间的密钥。工作站与接入点均将成对主密钥存放于密钥缓存中。
f.当工作站扣下扳机，关联就会转移到AP2。作为初始关联过程的一部分，工作站就会提供密钥缓存的副本，告诉AP2它已经通过身份验证。
g.AP2收到身份验证请求并开始搜寻本身的密钥缓存。找出可用密钥之后，便开启成对密钥的四次握手过程。在派生密钥的过程中，短时间内工作站将无法正常收发封包。

当802.11预先身份验证启动费时的802.1X EAP身份验证之际，还是可以通过原本已验证的连接收发网络帧。第一次关联过程较慢，因为需要进行完整的EAP交换过程。使用预先身份验证之后，即可大幅缩短后续关联的切换时间。

6.关联操作

一旦完成身份验证，工作站就可以跟接入点进行关联，以便获得网络的完全访问权。关联属于一种记录保持过程，它让分布式系统能够记录每个移动式工作站的位置，以便将传送给移动式工作站的帧转送给正确的接入点。形成关联之后，接入点必须为该移动式工作站在网络上注册，如此一来，发送给该移动式工作站的帧才会转送至其所属的接入点。其中一种注册方式是送出一个ARP信号，让该工作站的MAC地址得以跟与接入点连接的交换端口形成关联。关联只限于基础结构型网络，在逻辑上等同于有线网络插入网络。一旦完成此过程，无线工作站就可以通过分布式系统与整个世界连接，而其他人也可以经分布式系统予以响应。802.11在规范中禁止工作站同时与一个以上的接入点形成关联。

6.1 关联过程

和身份验证一样，关联操作是由移动式工作站发起的。在此并不需要用到序列编号，因为关联过程只牵涉到三个步骤。其中所用到的两个帧被归类为association管理帧。和单播管理帧一样，关联过程的步骤由一个关联帧及必要的链路层响应组成：
1.一旦移动式工作站与接入点完成身份验证，便可送出Association Request(关联请求)帧。尚未经过身份验证的工作站会在接入点的响应中收到一个Deauthentication(取消关联)帧。
2.接入点随后会对关联请求进行处理。
2.1.一旦关联请求获准，接入点就会以代表成功的状态代码0及关联标识符(Association ID简称ID)来响应。AID本身是数值形式的标识符，在逻辑上则是用来识别缓存帧所要传递到移动式工作站。
2.2.关联请求如果失败，就会返回状态码并且终止整个过程。
3.接入点开始为移动式工作站处理帧

6.2 重新关联过程

重新关联是指将关联关系从旧接入点转移至新接入点的过程。当工作站从某个接入点的涵盖范围内转移至另一个接入点时，就会进行重新关联过程，以便把自己的新位置通知802.11网络。
整个过程开始之前，移动式工作站必须已关联至某个接入点。工作站会持续监测从当前的接入点以及同一个ESS中其他接入点所收到的信号质量。一旦移动式工作站检测到其他接入点或许是较好的关联对象时，就会启动重新关联过程。用以作出转换接入点决定的考虑因素因产品而异。所收到的信号强度可根据每个帧加以判断，Beacon(信标)的传送是否正常也可以作为判断来自接入点的信号强度的基准。在进行第一个步骤之前，移动式工作站必须先与新的接入点完成身份验证过程。
a.移动式工作站对新的接入点发出Reassociation Request。Reassociation Request的内容与Association Request相同，唯一的差别在于Reassociation Request帧中包含了一个用来记载旧接入点地址的字段。新接入点必须与旧接入点取得联系，以判断该工作站之前的关联是否存在。虽然IEEE已经定义出标准的接入点内部协议(inter-access point protocol简称IAPP)，不过有些实现产品还是使用自行开发的专属格式。如果新接入点无法验证旧接入点是否已经对工作站进行过身份验证，新接入点就会响应一个Deauthentication帧，同时终止整个过程。
b.接入点开始处理Reassociation Request，处理方式与Association Request类似，以同样的决定因素来判断是否允许重新关联。
c.新接入点和旧接入点取得联系以完成整个重新关联过程。接入点间的通信属于IAPP的一部分。
d.旧接入点把为该移动式工作站所缓存的帧移交到新接入点。移交缓存帧后，旧接入点为该移动式工作站所缓存的帧均会被移交给新接入点，以便传递给该移动式工作站。旧接入点终止其与该移动式工作站之间的关联关系。移动式工作站同一时间只能与一个接入点关联。
e.新接入点开始为该移动式工作站处理帧。当接入点收到目的地为该移动式工作站的帧时，就会将此帧由Ethernet桥接至无线媒介。如果该移动式工作站处于省电模式，则为之缓存帧。

7.节省电力

无线网络的主要优点在于节点访问网络时不必位于特定的位置上。要充分利用移动性的优点，就不能有什么因素限制节点的位置，包括电源的供应。因此，移动性同时意味着移动设备会使用电池供电。不过电池的电力有限，只能够维持一段时间。至少，要求移动用户经常转回以商业用电供电就很不方便。有些无线应用需要较长的电池供电时，以免影响到网络连接质量。
和其他网络接口一样，在无线网络中关闭收发器能够节省可观的电力。只要关闭收发器，该接口可说是进入休眠(sleeping)，假寐(dozing)或省电(power-saving)模式。当收发器再度打开，该接口则可称为重新苏醒(awake)、启动(active)或者开机。对802.11而言，其节省电源的方式是尽量减少后者所花费的时间，同时尽量延长前者所持续的时间。不过，802.11这种做法并不会牺牲网络的连接质量。

7.1 infrastructure网络的电源管理

在infrastructure网络中，电源管理可发挥最大的效用。所有传送给移动式工作站的数据都必须流经接入点，因此接入点是缓存数据的理想地点。大多数数据均可以被缓存。标准中禁止缓存需要依次传送或者设定Order位的帧，因为缓存操作在实现时有可能将帧重新排序。基本上并没有必要设计分布式缓存系统，因为如此一来每个工作站都得实现这项功能，所以不如将整个工作交给接入点负责。在定义上，接入点必须知道每个移动式工作站的位置，而且移动式工作站可以对所属接入点交代本身的电源管理状态。此外，接入点必须随时保持清醒–前提是接入点必须持续有电力供应。因此，在infrastructure网络中，接入点在电源管理上扮演着关键性的角色。
接入点有两项与电源管理相关的任务。其一，因为接入点知道所关联的每个工作站的电源管理状态，因此只要该工作站处于作用状态，接入点即可判断应该将帧传送至无线网络，否则就得为之缓存帧。不过，只是为之缓存帧并不足以让移动式工作站得知应该提取等待中的帧。接入点的第二项任务是定期地声明有帧待传的工作站。在infrastructure网络中周期性地公告缓存状态，对于电力的节省也有贡献。开启接收器监听缓存状态远比周期性送出轮询帧所耗费的电力要少得多。除非收到必须的通知，否则工作站根本不用耗费电力来启动传送器送出轮询帧。
电源管理在设计上是针对以电池供电的移动式工作站的需求。移动式工作站可以休眠一段时间不去使用无线网络接口。在关联请求中与此相关的参数是Listen Interval(聆听间隔)，代表移动式工作站可以选择休眠几个Beacon周期。较长的聆听间隔会用掉接入点较多的缓存空间。因此聆听间隔是评估支持某个关联所需要的资源时会用到的关键参数之一。聆听间隔可以视为工作站与接入点的一项契约。一旦同意在休眠期间为工作站缓存帧，就表示接入点同意在丢弃这些帧之前必须至少等候聆听间隔所设定的时间。如果在每个聆听间隔之后移动式工作站并未查看缓存帧，接入点就会直接将帧丢弃，而不再另行通知。

7.2 缓存单播帧以及使用TIM来传递

当有帧被缓存时，目的地节点的关联标识符(Association ID，简称AID)可以在该帧及其目的地之间提供逻辑链路。逻辑上，每个AID可将缓存帧连接至该AID所指定的移动式工作站。组播(或多播)与广播帧被缓存时，会被链接至数值为0的AID。
为了通知工作站有帧待传，接入点会产生所谓的传输指示映射(Traffic Indecation Map，简称TIM)并且通过Beacon帧传送。TIM本身是由2008位所构成的虚拟位映射表。由于采用偏移量的处理方式，因此接入点只需传送虚拟位映射表的小部分。如果只有少数工作站有缓存帧待传，这种做法可以省下不少网络资源。TIM中的每个位均会对应到特定AID，设定与特定AID相应的位，代表接入点为该AID所对应的工作站缓存了单播帧。
无线工作站必须苏醒过来并进入活跃模式，来聆听Beacon帧以便接收TIM，只要查看TIM，工作站即可判断接入点是否帮助自己缓存帧。要获取基站所缓存的帧，移动式工作站可以使用PS-Poll控制帧。如果接入点同时为多个移动式工作站缓存帧，这些工作站在传送PS-Poll之前必须使用随机backoff算法来决定访问顺序。每个PS-Poll帧只用来获取一个缓存帧。帧从缓存区被移除之前必须得到接收端的肯定确认。肯定确认是必要的，如此一来可以避免第二个或重试的PS-Poll被自动当成隐式确认。如果接入点为某个移动式工作站缓存的帧不止一个，Frame Control字段的More Data位就会被设定为1。移动式工作站可以据此发送额外的PS-Poll请求给接入点，直到More Data位变为0。传送PS-Poll之后移动式工作站必须保持清醒，直到整个事务完成或TIM中与自己的AID相应的位已被清除。第一种情况的理由十分明显：移动式工作站以及从接入点成功获取到缓存数据，整个事务过程包含工作站即将返回休眠状态的通知信息。第二种情况允许移动式工作站回到省电模式，如果接入点将缓存帧弃置的话。当准备送过某个工作站的所有帧传送完毕或是接入点丢弃，该工作站即可恢复休眠状态。
工作站可以在任何时候从省电模式切换为活跃模式。如果一个移动式工作站从休眠状态切回活跃模式，可以不用等候PS-Poll即开始传送帧。PS-Poll帧用以指示某个处于省电状态的移动式工作站暂时切换为活跃模式并且准备接收被缓存的帧。在定义上，活跃的工作站的收发器处于持续运作的状态。切换到活跃模式后，接入点可以假设接收端处于运作状态，就算没有收到任何告知信息。

7.3 传递组播与广播帧：延迟传输指示映射(DTIM)

指定组播地址的帧无法使用轮询算法来传递，因为在定义上，这些帧是发给某个特定组的。因此，802.11纳入了一种机制，用来缓存与传递广播与组播帧。缓存的方式与单播帧一样，但不同于为处于休眠状态的工作站所缓存的帧。经缓存的广播与组播帧是通过AID 0存储的。接入点会将TIM的第一个位设定为0，代表有广播或组播帧被缓存。
每个BSS均有一个称为DTIM Period的参数。TIM是以Beacon信息来传送的。每当经过几个固定的Beacon interval(信标间隔)，就会发送一个特殊类型的TIM，称为延迟传输指示映射(Delivery Traffic Indication Map简称DTIM)。Beacon帧中的TIM元素包含了一个计数器，用来倒数计时至下一个DTIM来临。在DTIM帧中，此计时器值为0。经缓存的广播与组播数据会在DTIM Beacon之后传送。如有多个缓存帧，则会依次传送。Frame Control字段中的More Data位用以指示是否还有其他帧待传。信道使用权的取得规则也适用于暂存帧的传送。接入点或许会选择暂缓处置所收到的PS-Poll请求，直到传送完缓存区中的广播与组播帧。

7.4 IBSS的电源管理

IBSS的电源管理效率不如infrastructure网络。在IBSS中，发送端必须承受较重的负担以确保接收端处于清醒状态。接收端也必须经常保持清醒，不能像在infrastructure网络中那样休眠太久的时间。

8.定时器的同步

和其他无线网络技术一样，802.11十分依赖传递给各节点的定时信息。在跳频网络中，定时信息特别重要，因为网络上所有工作站都必须以事先协商好的模式切换信道。在媒介保留机制中也会用到定时信息。
除了工作站内部的定时，基本服务区域中的每个工作站都必须保存一份定时同步功能的副本，该副本是与基本服务区域中所有其他工作站的TSF同步过的本地定时器。TSF以1-MHz的时钟频率运作着，每微秒作用一次。Beacon帧的另一个作用就是定期对网络上的工作站发布TSF值。
在timestamp(时间戳)字段中，所谓"now"是指时间戳第一个位到达传送端物理层的时间。

8.1 infrastructure的定时同步

电源管理在infrastructure网络中相当简单，这是因为有接入点作为数据传输与电源管理功能的协调中心。定时功能也采取类似的做法，由接入点负责维护TSF时间，任何与之关联的工作站都必须将接入点的TSF视为有效而加以接受。
一旦接入点准备传送Beacon帧，接入点定时器就会被复制到Beacon帧的timestamp字段中。与该接入点关联的工作站会从所收到的Beacon帧中取得该值，不过会稍作调整，将天线与收发器的处理时间纳入计算。与接入点关联的工作站会维护内部的TSF定时器，因此即使漏失某个Beacon帧，也可以粗略地与整体的TSF维持同步。无线媒介充满噪声是可以预料的，而Beacon帧无需加以确认。因此，经常会遗失Beacon帧早在预料当中，工作站内部的TSF定时器可以减小偶尔遗失Beacon帧所造成的影响。
为了协助进行主动扫描的工作站符合BSS所要求的参数，定时值也会出现在Probe Response帧中。当工作站借由扫描发现一个网络时，就会从该网络的Beacon或Probe Response帧记录下timestamp以及收到timestamp时本地定时器的值。为了将内部的定时器调整到与网络定时器相符，工作站会随即从所收到的网络公告中取出timestamp，然后加上收到该timestamp后经过的时间。

8.2 IBSS的定时同步

IBSS并不存在中央协调单元，因此Beacon是由工作站轮流传送的。TSF的维护工作属于Beacon生成过程的一部分。时间会被切割成相当于信标间定时器的片段。Beacon帧预期会在信标间隔结束时发送，这就是所谓的目标信标传送时间(Target Beacon Transmission Time，简称TBTT)。

9.频谱管理

9.1 传输功率控制(TPC)

使用传输功率控制(Transmit Power Control，简称TPC)是为了确保5GHz频段的无线电波发射器符合功率限制以及避免干扰特定的卫星服务。能够更精确地控制传输功率带来其他好处，其中一些是移动电话产业早已熟知的。高功率的客户端传输可以涵盖非常大的范围。在接入点密集的网络中，高功率工作站的传输距离或许大于所需。传输距离较长不见得都是好事。以高功率运作的无线电波发射器会缩短电池的使用时间。如果传输距离大于所需，额外可及的范围就代表浪费掉的功率。功率较大也会导致网络吞吐量浪费，因为客户端设备之间会产生不必要的干扰。
最大传输功率是由Beacon帧中的Country信息元素所指定，因此任何关联到网络的工作站均可得知。Country信息元素用来指定最大管制功率，至于Power Constraint信息元素则是用来指定网络可以使用的最大传输功率，这个数值通常较低。最大传输功率是以最大管制功率减去任何额外的限制。

9.1.1 关联过程的改变

当具备频谱管理能力的工作站关联或重新关联到接入点时，首先必须在Power Capability信息元素中提供最小与最大的传输功率。接入点可以将工作站所提供的信息纳入关联过程中并且任意使用这些信息。功率过高以至于可能违反管理规定的工作站便有可能无法通过相关校验。接入点也可以拒绝传输功率性能太差的工作站。

9.1.2 变更传输功率

接入点与工作站均可动态调整个别帧的传输功率。接收端可以计算出每个帧的链路边界，也就是把接收到的功率减去最低可接受值。链路边界就是安全边界。如果接收到的传输功率只达到工作站传输的最低可接受值，链路边界就等于零，这代表任何细微的变动均可能导致连接中断。
为了得知传输功率的改变，工作站可以要求进行无线链路测量。工作站可以送出一个Action帧要求提供传输报告。返回的Action帧中包含了一个TPC Report信息元素，其中有两项描述性的统计数据。首先，它包含了报告帧本身的传输功率。根据此传输功率，接收端可以估算出无线链路的路径损耗。其次，此汇报帧中包含链路边界值，告诉接收端已收到功率与最低可接受功率之间的比值。举例而言，假设最低可接受功率为-70dBm，而实际接收到的为-60dBm，那么链路边界即为10dB。如果链路边界太高，就可以降低传输功率；如果链路边界值太低，就应该提供传输功率。

10.动态选频(DFS)

除了传输功率控制之外，也要求工作站必须避免干扰5GHz的雷达系统以及将功率展开到所有可用信道中。动态选频机制便是用来完成这项任务。动态选频包含了一组步骤，可以让802.11设备根据测量结果与管理需求变更无线电波信道。它可以影响一开始的关联过程以及后续的网络操作。当工作站首次关联到网络，Association Request帧里包含了一个Supported Channels信道元素，其中列出了工作站支持的信道。根据此信息元素的内容，接入点可以选择是否拒绝此项关联操作。
一旦用于实际的网络，DFS就会定期测试信道是否可能干扰其他无线电波系统，特别是5GHz的雷达系统。测试信道会暂停网络的所有传输操作，然后测量潜在干扰，如果有必要，就会广播即将更换信道。

10.1 信道静默

无线信道测试是在静默周期或静默间隔内进行的。静默周期是指BSS中的所有工作站暂时停止传输的时间，它有助于测量是否存在雷达系统的潜在干扰。静默周期是由Beacon与Probe Response帧中的Quiet信息元素进行安排，指定何时停止传输以及历时多久。唯有最新的Quite信息才算有效。如果同一时间内好几个Quite信息，则最新的一份信息会取代之前所有已安排的静默周期。在静默间隔内，所有工作站都将网络分配向量(NAV)设为静默周期的长度，确保虚拟载波监听算法会递延所有传输操作。
当已安排的静默周期即将来临，无线信道还是以正常的方式访问无线电波媒介，不过另外附加了一项规则，即在静默周期开始之前任何帧交换必须完成。如果已经排定的帧交换操作无法完成，工作站就会释放信道的控制权，等到静默周期接收后再继续传送。不过，静默周期所导致的帧传送失败会增加重传的次数。当静默周期结束，所有工作站必须再次竞争访问无线信道。
在基础结构型网络里，信道静默的安排完全由接入点控制。接入点可以决定静默周期的长短、静默间隔相隔多久、甚至完全停用。独立型网络是在网络成立时选择静默周期的安排。轮到新工作站负责发送Beacon与Probe Response帧时也无法改变静默周期参数，只能沿用之前的参数。

10.2 测量

任何时候都可以进行无线信道测量。工作站可以要求其他工作站进行无线信道测量。来自工作站的测量信息对接入点而言特别有用，因为这些提供报告的工作站可能分布在各个不同的地理位置。不论是否在静默期间，均可以进行测量操作。任何工作站均可要求其他工作站进行测量。此要求是通过Measurement Request帧来发送，基础结构型网络里的所有帧都必须流经接入点。已关联的工作站只能请求接入点提供无线电波信息。只要适时发出请求帧，基础结构型网络里的接入点即可请求单一或一组工作站用于测量。送出测量请求后，工作站会假设对方需要一些时间来为它的响应收集数据。送出测量请求后，工作站不得再发送任何其他帧。接收到Measurement Request帧后，工作站必须判断如何响应。Measurement Request帧非得到响应不可，即使响应的内容是拒绝测量。要进行处理，测量请求必须有足够的时间进行设定与测量。测量请求中会指定进行测量的时间。如果请求被置于队列的同事正在进行冗长的传输，不难想象它会在请求测量的时间点之后才到达目的地。工作站可以不理会这些迟到的请求。接收到测量请求的一方必须收集请求中所制定的数据。

10.3 雷达扫描

要求信道静默的一个主要理由，是为了收集是否存在正在使用的5GHz雷达系统。管理者只要求当信号强度超过某个特定干扰阀值时，就必须进行雷达检测。启用无线接口时，必须收集所使用的信道是否存在雷达信号。除非毫无危险且确定附加没有雷达会被干扰，否则不允许进行传输。操作过程中必须定期进行雷达检测。一旦检测到雷达信号，网络就必须进行信道切换以避免干扰。信道切换除了可以避免干扰雷达，也可以避免与周围的802.11设备的干扰降至最低，因此可以优化无线电波的传输。信道切换是设计尽可能将已关联的工作站移往新的信道，不过和其中一些工作站的通信还是可能因此而中断的。
在基础结构型网络里，操作信道的选择完全由接入点控制。作为关联过程的一部分，接入点会收集已关联工作站支持哪些信道。接入点将通过管理帧以及Action帧中所包含的信道切换声明信息元素，通知已关联的工作站何时将进行信道切换。

10.4 Action帧

Action帧用来要求工作站采取必要的动作。频谱管理服务使用Action帧提出测量请求、测量报告以及声明任何必须的信道切换。
Category(种类)
设定为0代表频谱管理。
Action(动作)
所有频谱管理帧均使用动作细节的第一个字节来指定即将采取的动作类型。以下列出了Action字段所有可能的值，没有列出的值代表保留未用。

值	频谱管理动作帧类型
0	测量请求(Measurement Request)
1	测量报告(Measurement Report)
2	传输功率控制请求(TPC Request)
3	传输功率控制报告(TPC Report)
4	信道切换声明(Channel Switch Announcement)

Elements(元素)
频谱管理动作帧是以信息元素来承载信息。

10.4.1 Measurement Request帧

测量请求帧用来请求工作站进行测量并将结果返回。此帧是由一系列测量请求信息元素组成。可测量的项目受到帧的大小而非其他因素的限制。

10.4.2 Measurement Report帧

测量报告帧用来发送测量结果给提出请求者，此帧由一系列测量报告信息元素组成。可测量的项目受到帧的大小而非其他因素的限制。

10.4.3 TPC Request帧与TPC Report帧

由频谱管理类型的Action帧组成。

10.4.4 Channel Switch Announcement帧

必须变换信道时就得通知网络上各个工作站，让它们准备切换到所指定的新信道。

WIFI基础入门–802.11–物理层概述–10

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