Wi-Fi NAN 架構(Wi-Fi Aware Specification v4.0,第2章:2.7~2.9)

1. NAN 介質訪問控制層(MAC)

NAN MAC負責通過參與 NAN同步信標幀(NAN Synchronization Beacon frame)的傳輸,獲取并維護設備所在的NAN集群的同步。作為同步功能的一部分,NAN MAC運行 TSF 定時器。NAN MAC還負責傳輸 NAN發現信標幀(NAN Discovery Beacon frames)以及執行 被動NAN發現(passive NAN discovery),以識別可用的 NAN 集群。
NAN MAC為 NAN發現引擎(NAN Discovery Engine)提供幀傳輸和接收服務。NAN MAC在 發現窗口(Discovery Window)內傳輸幀前需競爭信道訪問權限。此外,NAN MAC在發現窗口外傳輸幀前也需競爭信道訪問權限。

2. NAN 設備尋址

NAN設備應維護一個 NAN管理接口地址(NMI, NAN Management Interface Address),并可以維護一個或多個 NAN數據接口地址(NDIs,NAN Data Interface Addresses)。NMI和NDI可以是全局唯一或本地管理的地址。NDI可能與NMI相同。
NAN設備在NAN集群內發送的所有管理幀中,應使用NMI或NDI作為 發送端地址(transmitter address)。對于單播管理幀,NAN設備應使用目標NAN設備的NMI或NDI作為 接收端地址(receiver address);對于廣播至NAN集群內所有設備的管理幀,應使用廣播地址作為接收端地址。管理幀中發送端地址和接收端地址的NMI或NDI使用規則詳見下圖。
NAN設備可更改其NMI。建議需隱私保護的特定服務協調NMI的變更。
當NAN設備與對等NAN設備建立 NDP(NAN Data Path)時,其應選擇該NDP的NDI。NAN設備應將此NDI用作與該NDP相關的所有數據幀的發送端地址。
NAN設備可為多個不同的NDP使用相同的NDI,也可為不同NDP使用不同的NDI。例如,設備可為具有不同安全要求的NDP分配不同NDI。
NDL(NAN Data Link)由建立該NDL的兩個NAN設備的NMI唯一標識。下圖展示了兩個NAN設備間NDL中NDI和NMI的使用方式。
2.1 NAN網絡ID
NAN網絡ID定義為MAC地址51-6F-9A-01-00-00。組播NAN服務發現幀(Multicast NAN Service Discovery frames)和NAN動作幀(NAN Action frames)應在A1字段中使用組播地址51-6F-9A-01-00-00。
2.2 NAN群集ID
NAN集群ID是一個MAC地址,取值范圍為50-6F-9A-01-00-00至50-6F-9A-01-FF-FF,并按照下圖的規定攜帶在部分NAN幀的A3字段中。NAN集群ID由發起該NAN集群的設備隨機選擇。
2.3 NAN幀與非NAN幀的地址字段
在NAN操作中(USD 除外),不同類型幀的toDS、fromDS、A1、A2和A3字段的設置如上圖和下圖所示。
多播數據幀(Multicast Data frame)可作為單播地址格式的 A-MSDU(聚合MAC服務數據單元)進行傳輸。該格式要求A-MSDU子幀頭的 DA地址(目標地址)設置為對應MSDU的組播地址。NAN 設備應具備接收此類A-MSDU幀的能力。
NAN設備可發送 未加密的組播數據幀(unsecure multicast data frames)。但接收方NAN設備可基于自身策略選擇忽略未加密的組播數據幀。
USD(Unicast Service Discovery)中不同類型 NAN 服務發現幀(NAN SDFs)的toDS(到分布式系統)、fromDS(來自分布式系統)、A1、A2和A3字段設置如下圖所示。

3. 要求

3.1 基礎Wi-Fi聯盟認證先決條件
NAN設備需通過以下Wi-Fi聯盟認證:
  • 2.4 GHz頻段的802.11n認證(強制要求)
  • 5 GHz頻段的802.11n認證(可選)
  • 5 GHz頻段的802.11ac認證(可選)
3.2 NAN特定要求
此外,NAN 設備還應支持以下功能:
  • 設備時鐘精度
    • 在 0-80°C的溫度范圍內,NAN設備的時鐘精度應達到+/-500 ppm或更好。
  • 數據速率
    • 最低OFDM數據速率:6、9、12、18、24、36、48和54Mbps
    • NAN同步信標幀(NAN Synchronization Beacon frames)和NAN發現信標幀(NAN Discovery Beacon frames)應以6Mbps速率傳輸
    • NAN服務發現公共動作幀(NAN Service Discovery Public Action frames)可使用任意強制OFDM數據速率傳輸
  • 測距功能
    • 支持測距的NAN設備需能作為FTM協議(精細時間測量協議,Fine Timing Measurement Protocol)的發起方(initiator)和響應方(responder)
    • 在服務發現過程中發起的測距操作中,訂閱設備(subscribe device)應擔任 FTM 發起方角色

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