序言

前一節(jié)我們討論的802.11ah中的MAC頭部壓縮，本節(jié)我們討論802.11ah中的Short Beacon。其實這幾個設(shè)計都是圍繞著壓縮幀大小這個話題展開的，目的明確。理解這幾個設(shè)計可以加深對于802.11相關(guān)字段的理解。

Short Beacon的意義

為什么要特意壓縮Beacon大小呢？主要有兩點原因：

• 1）Beacon是周期性發(fā)送的幀，按照802.11協(xié)議設(shè)計，每間隔TBTT時間，AP就需要發(fā)送一個Beacon幀。
• 2）Beacon是一個廣播幀，該幀的發(fā)送默認(rèn)都是按照最低支持速率發(fā)送，從而造成Beacon幀的發(fā)送會耗費較多的空口時間。

Beacon實際上是在802.11協(xié)議工作過程中，占據(jù)了不少空口資源。因此，將beacon大小壓縮的話，能夠節(jié)約不少的空口資源時間，提高網(wǎng)絡(luò)運行效率。

Remark：這里有一點需要注意的是，在802.11ah中并不是所有的Beacon都是用Short Beacon模式發(fā)送的，有一部分時間也需要發(fā)送傳統(tǒng)長度的Beacon。只不過Short Beacon占所有Beacon中的比例較高，而傳統(tǒng)長度的Beacon所占比例較少。

802.11 Beacon簡述

我們首先看下標(biāo)準(zhǔn)的802.11 Beacon的結(jié)構(gòu)，如下圖所示

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標(biāo)準(zhǔn)的Beacon屬于管理幀，該幀主要有三個部分：

• MAC Header：在標(biāo)準(zhǔn)的802.11中，Beacon的MAC Header是通用的MAC Header。所以基本沒有什么額外要討論的內(nèi)容。不過有一點需要注意的是，Beacon的MAC Header里面既有DA也有SA，而我們對比下802.11ah Beacon的MAC Header的話，只有SA而沒有DA地址。標(biāo)準(zhǔn)的802.11中有DA的主要原因是協(xié)議還有一種工作模式叫做IBSS，也就是ad-hoc自組網(wǎng)的工作模式。這個模式雖然現(xiàn)在已經(jīng)不怎么用了，但是早期協(xié)議設(shè)計中，這個場景是重點考慮的。在IBSS場景中，Beacon也會在多個IBSS節(jié)點間互相對發(fā)，用這個做同步。這種場景下就有DA了。

Beacon在MAC Header以外都是按照Element形式構(gòu)造的，在Beacon中還包含了兩種，一共是必有的，一種是可選的。

• Manatory Element Fields：必有的Element包含了4個元素，時間戳，Beacon間隔（即TBTT時間），Capability Info還有SSID。其中時間戳是用于時間同步的，Beacon間隔是用來說明Beacon發(fā)送間隙的，其余兩個是信息，用于發(fā)布給節(jié)點獲知的。在權(quán)威指南里面，這4個元素都是必有的，但是在wireshark解析里面，只有時間戳和beacon間隔解析成必有，其他都是可選的。
• Optional Element Fields：還有一些其他的Element就是可選的Element了，比如TIM，國家碼，TPC功率控制，加密設(shè)置有關(guān)的RSN之類的，這里就不展開了。

那么標(biāo)準(zhǔn)的802.11 Beacon大小為 24B（MAC Header）+8B（Timestamp）+2B（Beacon Interval）+2B（Capability Info）+32B（SSID）+ 4B（FCS）= 72B，這里SSID的大小是動態(tài)的，協(xié)議中的范圍是0~32B。

802.11ah Short Beacon

下面我們看下802.11ah的Beacon，即S1G Beacon。

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從整體結(jié)構(gòu)而言，802.11ah的Beacon和傳統(tǒng)的Beacon基本是一樣的，基本元素都在，只是內(nèi)容壓縮了一些。首先是DA刪掉了，這點前面說過了。時間戳由8B降到了4B，Change Sequence是802.11ah獨有的。

然后原有的固有字段Beacon Interval（即上圖中的Next TBTT），SSID（即圖中的Compressed SSID）都變成可選字段了，而且Compressed SSID的大小限制為了4B，降低了大小。這里由于修改了一些固有字段，結(jié)合上一篇文章中所述的Frame Control的功能含義，所以相比于標(biāo)準(zhǔn)的802.11，802.11ah Beacon中的Frame Control也是有特殊性的，如下圖所示

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其中關(guān)于Next TBTT字段是否顯示，Compressed SSID是否顯示，都在Frame Control中有所體現(xiàn)。其余的字段由于都與其具體應(yīng)用有關(guān)，所以這里就不展開了。

所以在802.11ah中，一個S1G Beacon的最小大小為2B（Frame Control）+2B（Duration）+6B（SA）+4B（Timestamp）+1B（Change Sequence）+4（FCS）= 19B。對比下標(biāo)準(zhǔn)的802.11 Beacon的最小大小72B，802.11ah的Beacon大小還是減少很多的。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的802.11h halow(Short Beacon, s1g beacon)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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