WiFi-Aware

WiFiAware即NeighborAwarenessNetworking(NAN)协议，其规范由WiFi联盟发布，工作于802.11设备，但不属于802.11标准增强或修订WiFiAware只需802.11终端设备商对驱动软件改造升级WiFiAware可以同时连接普通WiFi网络和WiFiDirect网络(Concurrent)NANDevice满足–支持802.11n2.4GHz–推荐支持802.11n和802.11ac5GHz–支持NAN非Master和Master角色–支持NANMater选举过程和状态定义–支持NAN协议机制–NANSynchronizationBeacon和NANDiscoveryBeacon帧应至少以6Mbps速率传送–NANServiceDiscoveryPublicAction帧应支持OFDM的6,9,12,18,24,36,48,54Mbps数据速率WiFi-Aware标准依据–Neighbor_Awareness_Networking_Technical_Specification_v1_0WiFiAwareWiFiAware主要过程NANDevice应具备及分享的参数–每两个DiscoveryWindow之间的时隙–DiscoveryWindow持续时间–Beacon间隔–NAN信道NANCluster由多个NAN设备组成–NAN设备使用相同NAN参数集–NAN设备同步于相同的DiscoveryWindow时间规程–由NANClusterID唯一标识一台NAN设备可以向Cluster内另一NAN设备单播、或向Cluster内NAN设备组播ServiceDiscovery帧Cluster内成员都参与NANMaster选举过程一台NAN设备可以同时加入不同ClusterNAN设备使用InterfaceAddress在Cluster中通信NAN设备可以改变或使用多个InterfaceAddressNANSynchronization、DiscoveryBeacon、ServiceDiscovery帧的BSSID应填署ClusterIDWiFiAware拓扑NAN在2.4GHz频段的工作信道为Channel6(2.437GHz)NAN在5GHz频段的工作信道取决于设备地理位置和恰当的调节区–如果限于5GHz低频段(5.150–5.250GHz)，则NAN工作于Channel44(5.220GHz)–如果限于5GHz高频段(5.725–5.825GHz)，则NAN工作于Channel149(5.745GHz)–如果即可5GHz低频段亦可高频段，则NAN工作于Channel149(5.745GHz)NAN信道化802.11定时器同步功能TSF(TimingSynchronizationFunction)BSS中AP负责维护TSF(微秒级)，并通过Beacon帧timestamp字段携带TSF时间值向Station发布，使其更新。每个Station自行在本地维护一份TSF副本，用于同其他Station时钟同步。同一NANCluster内所有NAN设备通过分布式算法同步于相同的TSF值NANDiscoveryWindow(DW)即NAN设备聚合后所处的时间周期与信道–DW期间NAN设备可被发现，其余过度期设备可休眠或进行其他行为–DW内，一个或多个NAN设备发送NANSynchronizationBeacon帧以实现Cluster内时钟同步，且一个DW内一台设备至多只发送一次–DW之间，NANMater设备发送NANDiscoveryBeacon帧使得其他NAN设备能够发现其所属的Cluster，发送NANDiscoveryBeacon的间隔应大于50TUs小于200TUsNAN设备同步NANDiscoveryWindow(DW)NAN设备可作为Mater或Non-Mater两种角色之一种Mater应发送NANSynchronizationBeacon和NANDiscoveryBeacon帧Non-Master可处于同步或非同步状态–同步状态的Non-Master应在DW内发送SynchronizationBeacon帧。不应发送DiscoveryBeacon帧–非同步状态的Non-Master不应发送SynchronizationBeacon帧和DiscoveryBeacon帧NAN设备无论何种角色和状态，均可在DW内发送NANServiceDiscovery帧工作在5GHz的NAN设备(Master身份或Non-Master身份Sync状态)应在每个5GHzDW的起始就发送NANSynchronizationBeacon帧工作在2.4GHz和5GHz的NANMater设备在DW或联合DW外发送NANDiscoveryBeacon帧NAN设备角色与状态每台NAN设备维护自己的MaterRank级别，表征其作为NANMater的等级，包括–Master优先级(值越高越倾向担任Master)–随机因子–NANInterfaceAddress–MasterRank=MasterPreference*2^56+RandomFactor*2^48+MAC[5]*2^40+…+MAC[0]发起NANCluster的设备应当复位其Mater优先级、随机因子和NANWarmUp计时器(120s)NANWarmUp计时器到时后，NAN设备应为其MasterIndication属性设置非0值(0)的Master优先级和随机因子加入Cluster的NAN设备应随AnchorMaster设置其Mater优先级和随机因子为非0值NANWarmUp计时器到时或新加入Cluster的NAN设备如果设置非0优先级值，则不得小于128。其他情况下NAN设备Master优先级值应小于128。(1和255两个值用于测试保留)在一个DW内，NAN设备不得修改其MasterRankNAN设备设置非0MasterPreference值后，240个DW内不得变动，且不能再改为0值NAN设备设置新随机因子后，须在120个DW到240个DW间变动其因子值NAN设备变动其InterfaceAddress后，240个DW内不得再次变动(不少于30分钟)发送NANBeacon的NAN设备应在Beacon帧内携带MasterIndication属性NANMasterRank级别AnchorMaster即为一NANCluster内MasterRank最高者，Cluster中其他NAN设备须遵从其TSF每一台NAN设备都应具备成为AnchorMaster的能力。继承成为AnchorMaster者应保持原有TSFAnchorMaster在以下情况时产生–初始化，新建的Cluster–Cluster内NAN设备的MasterRank发生变化时–当前AnchorMaster的NANBeacon帧无法被接收到时每台NAN设备应维持其当前AnchorMaster记录–AnchorMasterRank(AMR)，初始值为自己的Rank–距AnchorMaster跳数(Hop)，初始值0–AnchorMasterBeaconTransmissionTime(AMBTT)，初始值0x00000000每台NAN设备还应维持其上一任AnchorMaster记录–AnchorMasterRank(AMR)–AnchorMasterBeaconTransmissionTime(AMBTT)AnchorMaster接收到有效NANSynchronizationBeacon帧时，NAN设备要将记录的当前AMR、AMBTT与帧内相应字段值比较，相应调整当前AnchorMaster记录和上一任AnchorMaster记录非MasterNAN设备超过连续3个DW未更新当前记录中的AMBTT值，应假定自己为AnchorMaster，并调整当前AnchorMaster记录和上一任AnchorMaster记录非MasterNAN设备超过连续3个DW未收到距AnchorMaster跳数小于当前AnchorMaster记录相应值的NANSynchronizationBeacon帧，同时AMBTT值被更新过至少一次，应该设置当前AnchorMaster记录的距AnchorMaster跳数值为255非MasterNAN设备的MasterRank变动后，如果大于当前AnchorMaster记录中的AMR，应假定自己为AnchorMaster，并调整当前AnchorMaster记录和上一任AnchorMaster记录担任AnchorMaster的NAN设备MasterRank变动后，应继续担任AnchorMaster，并调整当前AnchorMaster记录和上一任AnchorMaster记录NAN设备发送NANSynchronizationBeacon和NANDiscoveryBeacon帧时，应设置帧内Cluster属性AnchorMaster字段值为其当前AnchorMaster记录相应的值，并且确保帧内TSF源自Cluster属性中的AnchorMaster每个Cluster都有其ClusterGrade(CG)，CG=2^64*A1+A2A1为其AnchorMaster的优先级A2为其8-octetTSF值RSSI(Receivedsignalstrengthindicator)是衡量WiFi接收信号强度的一个相对值AnchorMaster选择NAN设备角色、状态迁移NAN设备角色和状态的迁移发生在一个DW之内0-NAN设备在发起或加入一个Cluster之初，应假定自己为Master。已经处于Non-Mater身份的，保持该身份直至符合迁移条件1-收到的NANSynchronizationBeacon帧所携RSSI高于自身RSSI_close，并且AMR高于自身Rank。或者收到来自3台或以上NAN设备SynchronizationBeacon帧所携RSSI高于自身RSSI_middle，并且AMR高于自身Rank2-收不到1类帧。或者收到少于3台NAN设备SynchronizationBeacon帧所携RSSI高于自身RSSI_middle，并且AMR高于自身Rank。在一个DW末期修改自身角色3-收到的NANSynchronizationBeacon帧所携RSSI高于自身RSSI_close，并且AMR等于自身记录的AMR，同时所携跳数低于自身记录跳数或跳数相等时所携AMR高于自身Rank4-收不到3类帧。在一个DW末期修改自身状态5–同2。在一个DW末期修改自身角色和状态NAN设备通过接收到的NANSynchronizationBeacon或NANDiscoveryBeacon帧中所携ClusterID确定是否存在其他NANClusterNAN设备探知其他Cluster的CG高于自己所属Cluster时，退出当前Cluster并加入具有高CG的ClusterNAN设备改投高阶CG的Cluster时，在原属Cluster的DW内发出一个NANSynchronizationBeacon帧，帧中携带NANIE包括新Cluster的信息，并在A3地址域填入新Cluster的ID，以便原属Cluster内其他NAN设备并入新ClusterNANCluster合并NANServiceDiscovery包括两类消息–Publish消息(主动广告，或回应Subscribe消息)–Subscribe消息(探询Cluster内其他NAN设备可用service，回应以Publish消息)NANServiceDiscovery消息被置于NANServiceDiscovery帧的ServiceDescriptor属性在DW之外NAN设备还可以通过NANServiceDiscove