管理作業

802.11管理架構由三個元件組成：MAC層管理單元(MAC layer management entity，簡稱MLME)、實體層管理單元(physical-layer management entity，簡稱PLME)以及系統管理單元(system management entity，簡稱SME)

掃描
在無線網路中，工作站加入任何相容網路之前，必需經過辨識的工作。於所在區域辨識現在網路的程序稱為掃描(scanning)

BSSType (independent、infrastructure 或both)
掃描時可以指定所要搜尋的網路屬於independent ad hoc、infrastructure或同時搜尋兩者。

BSSID (individual或broadcast)
工作站可以針對要加入特定的網路(individual)進行掃描或掃描允許該工作站加入所有的網路(broadcast)

SSID ("network name")
SSID係用來指定某個延伸服務組合(extended service set)的位元串。

ScanType (active或passive)
主動(active)掃描會主動傳送Probe Request訊框，以辨識該區有哪一些網路存在。被動(passive)掃描則是被動聆聽Beacon訊框，以節省電力。

ChannelList
802.11允許工作站指定所要嘗試的頻道表。

ProbeDelay
主動掃描探測某個頻道期間，為了避免工作站一直等不到Probe Response訊框，所設定的逾時計時器，用來防止某個閒置的頻道讓整個程序停擺。

MinChannelTime與MaxChannelTime
以TU(時間單位)來指定這兩個值，意指掃描每個特定的頻道，所使用的最小與最大的時間量。

被動掃描
被動掃描(passive scanning)可以節省電力，因為不需要傳送任何訊號。在被動掃描過程中，工作站會在頻道之間不斷切換，並且記錄來自所收到之Beacon訊息的資訊。Beacon在設計上是為了讓工作站得知，加入某個基本服務組合(basic service set，簡稱BSS)所需要的參數，以便進行通訊。

主動掃描
在主動掃描(active scanning)中，在每一個頻道上，工作站都會發出Probe Request訊框，請求某個特定網路予以回應。
1. 跳到某個頻道，然後等候來訊顯示(indication of an incoming frame)，或者等到ProbeDelay計時器逾時。如果頻道收到訊框，就証明該頻道有人使用，因此可以加以探測。
2. 利用基本的DCF存取程序取得媒介使用權，然後送出一個Probe Request訊框
3. 至少等候一段最短的頻道時間(即MinChannelTime)
a. 如果媒介並不忙碌，表示沒有網路存在。因此，可以跳到下一個頻道。
b. 如果在MinChannelTime這段時間媒介非常忙碌，就繼續等候一段時間，直到最長的頻道時間(即MaxChannelTime)，然後處理任何的Probe Response訊框

在Infrastructure網路中，是由基地台負責傳送Beacon訊框，因此它必需負責回應以Probe Request在該區搜尋網路的工作站。在IBSS中，工作站彼此輪流負責傳送Beacon訊框，因此負責傳送Probe Response的工作站會經常改變。
Probe Response屬於unicast管理訊框，因此必須符合MAC的正面回應(positive acknowldegement)規範。
在網路林立的區域，或許必須調整每個頻道的最長等候時間(maximum channel time)，才有辦法處理區域內每個基地台所發出的答覆訊息。

掃描結果
掃描結束後會產生一份掃描報告。這份報告列出該次掃描所發現的BSS及其相關參數。進行掃描的工作可以利用此報告加入其所發現的任何網路。

Beacon interval (訊號間隔；整數值)
每個BSS所傳遞的訊框，均可指定自己的間隔，以TU為單位。

DTIM (DTIM期間；整數值)
DTIM訊框屬於省電(power-saving)機制的一部分

Timing parameter (計時參數)
有兩個欄位可以讓工作站的計時器與BSS所使用的計時器同步

PHY參數、CF參數以及IBSS參數
頻道資訊(channel information)包含實體層參數(physical-layer parameters)中

BSSBasicRateSet
基本速率組合(basic rate set)是打算加入某個網路時，工作站必需支援的資料傳輸速率

加入網路
加入網路(joining)是建立連線的前置作業，不過此時還不能存取網路。存取網路之前，必須經過身份認証以及形成連線。
通常用來決定加入哪一個網路的判斷標準是功率準位(power level)與訊號強度(signal strength)
使用BSSID可以確保目前是與正確的工作站進行傳輸，同時忽略其它BSS的工作站。

身份認証
目前802.11身份認証有一點像單行道。打算加入某個網路的工作站必須通過身份認証，然而網路方面並無義務對工作站証明自己的身份。

事先身份認証
事先身份認証(preauthentication)係用來加速連線關係的轉移。
在掃描階段，工作站可以跟幾部基地台進行802.11身份認証，如此一來，當有需要時，就可以立即進行連線作業，其好處是一旦進入基地台的涵蓋範圍，工作站就可以立即與基地台重新連線，而不必等候認証交換程序。


當行動式工作站移動到右邊，來至AP1的訊號會逐漸減弱。工作站會持續監測來至ESS的Beacon訊框，最後終於注意到AP2的存在。至此，工作站或許會選擇與AP1解除連線，然後與AP2進行身份認証與重新連線。



工作站送出一個EAPOL-Start訊息給新的基地台，揭開事先身份認証的序幕。
工作站每次祇能與一部基地台連線，因此事先身份認証必須透過舊過舊基地台轉達。

AP1收到以後，就會透過傳輸系統(distribution system)將訊框傳給AP2
6. 當工作站扣下扳機(pull the trigger)，連線關係就會轉移到AP2。做為初始連線程序的一部分，工作站會提供金鑰快取的副本，告訴AP2它已經通過身份認証。
7. AP2收到身份認証要求，開始搜尋本身的金鑰快取。找出可用金鑰後，便立刻啟動成對金鑰的四道磋商程序。在衍生金鑰的過程中，短時間內工作站將無法正常收送封包。

連線作業
連線(association)屬於一種記錄(recordkeeping)程序，它讓傳輸系統(distribution system)得以記錄每一部行動工作站的位置，以便將傳送給行動工作站的訊框，轉送給正確的基地台。形成連線之後，基地台必須為該行動式工作站在網路上註冊，如此一來，發送給讓行動式工作站的訊框，才會轉送至其所屬基地台。其中一種註冊方式係送出一個ARP訊號，讓該工作站的MAC位址得以跟與基地台連接的交換埠形成連線。

連線程序
一旦連線要求獲准，基地台就會以代表成功的代碼0及連線識別碼(Association ID，簡稱AID)來回應。AID本身是數值形式的識別碼，在邏輯上則是用來辦識暫存訊框所要傳遞的行動式工作站。

重新連線程序
重新連線(reassociation)是指將連線關係自舊基地台轉移至新基地台的程序。不過在骨幹網路方面，基地台之間會彼此溝通，以便移轉訊框。

Infrastructure的網路的電源管理
因為基地台知道所連線的每部工作站的電源管理狀態，因此只要讓工作站處於作用(active)狀態，基地台即可判定，應該將訊框傳送至無線網路，否則就得為之暫存訊框。
開啟接收器聆聽暫存狀態，遠比週期性地送出探查訊框，所秏費的電力要少的多。

暫存單點傳播訊框，以及使用TIM來傳遞
當有訊框被暫存(buffered)時，目的節點的連線識別碼(Association ID)可以在該訊框及其目的地之間提供邏輯鏈路(logical link)。邏輯上，每個AID可將「暫存訊框」連繫至該AID所指定的行動式工作站。群播與廣播訊框被暫存時，會被連繫到0的AID。

如果工作站一直未能提取為之暫存的訊框，根本毫無意義。為了通知工作站有訊框待傳，基地台會產生有資料待傳訊息(traffic indication map，簡稱TIM)

無線基地台必須甦醒過來，並進入作用模式，聆聽Beacon訊框，以便接收TIM。祇要檢視TIM，工作站即可判定基地台是否有幫自己暫存訊框。

PS-Poll訊框用以指示某部處於省電狀態的行動式工作站暫存切換為作用模式，並且準備接收被暫存的訊框。

傳遞群播與廣播訊框：資料待傳指示訊息
每一個BSS均有一個稱為DTIM Period的參數。TIM是以Beacon訊息來傳送的。每當經過幾個固定的Beacon interval (信息間隔)，就會發送一個特殊的TIM，稱為資料待傳指示訊息(Delivery Traffic Indication Map, DTIM)

IBSS的電源管理
independent網路中的工作站使用ATIM (announcement traffic indication messages；資料待傳指示通知訊息)，強迫其它工作站保持清醒。在同一個IBSS當中，所有工作站必須在Beacon傳送後的特定時間聆聽ATIM訊框。

如果有部工作站為另一部工作站暫存訊框，它可以送出ATIM來通知對方。實際上，ATIM訊框是讓收發器保持開啟的訊息。

在ATIM期間，祇能傳送特定的控制與管理訊框。除了Beacon、RTS、CTS和ACK，當然包括ATIM訊框，傳送時必須依循DCF規則。ATIM訊框之所以只能在ATIM期間傳送是因為若IBSS中其它工作站皆處在休眠狀態，此時送出ATIM訊框便毫無意義。

對任何暫存管理功能而言，唯一的要求是暫存訊框至少得保存一個信標週期。

計時器的同步
除了工作站內部的計時，基本服務區域中每一部工作站都必須保存一份計時同步功能(timing synchronization function；簡稱TSF)；該副本是與其本服務區域中所有其它工作站之TSF同步過的內部計時器。
Beacon訊框的另一個作用，就是定期對網路上的工作站發布TSF值。

Infrastructure的計時同步
在Infrastructure網路中，計時功能也採取類似的做法。由基地台負責維護TSF時間，任何與之連線的工作站都必須將基地台的TSF視為有效，而加以接受。
無線媒介充滿雜訊是可以預期的，經常會漏失Beacon訊框早在預料當中，工作內部的TSF計時器可以減緩偶爾漏失Beacon訊框所造成的影響。

IBSS的計時同步
IBSS中所有的工作站會準備在預定時間(target time)傳送Beacon訊框。當預定時間接近時，所有其它傳輸都會暫停。Beacon或ATM除外，所有訊框傳輸暫存器均會中止，等候媒介淨空，以便傳送更重要的管理訊框。
IBSS中所有的工作站都會為Beacon傳輸產生一個backoff(延後)計時器。TBTT結束後，所有工作站即從Beacon backoff 計時器的值倒數至0。
如果工作站在傳送時間之前就收到Beacon訊框，該預定要進行的Beacon傳輸就會被取消。
當Station的計時器逾時，即會傳送一個Beacon
這一個規則能夠確保至少有一部工作站處於清醒狀態，以便回覆正在進行掃描，準備加入網路的新工作站。
祇有當所收到的timestamp晚於內部計時器才會以timestamp更新內部計時器。

動態選頻(DFS)
當工作首度連線到網路，Association Request訊框包含一個Supported Channel資訊元素，其中列出工作站支援的頻道。

頻道禁聲
檢測無線電波頻道是在禁聲期(quiet period)或禁聲期間(quiet interval)進行。禁聲期間是指BSS所有工作站暫時停止傳輸的時間，有助於測量是否存在雷達系統的潛在干擾。

在中控型網路裡，頻道禁聲排程完全由基地台控制。基地台可以完全決定禁聲期長短，或甚至完全停用。
獨立型網路是在網路成立時選擇禁聲期的排程。輪到新工作站負責發送Beacon與Probe Response訊框也無法改變禁聲其參數，祇能延用之前的參數。

雷達掃描
獨立型網路並沒有基地台內建的功能，而是透過DFS owner來協調各個工作站進行頻率選擇服務。

網路中會有一部工作站被指定為DFS owner，負責蒐集量測報告以及監控頻道中是否有出現雷達訊號。

DFS owner負責決定使用哪一個新頻道，並且送出頻道切換宣告訊框。

萬一DFS owner離開網路，所有工作站會進入DFS owner遴選模式(recovery mode)。在這個模式當中，可以有好幾部工作站同時擔任DFS owner，並排程產生標準所要求的頻道切換宣告訊框。
第一部傳送頻道切換訊框的工作站才會成為DFS owner，其它工作站則會放棄這一個角色。