Wi-Fi NAN 架構(Wi-Fi Aware Specification v4.0,第2章:2.3~2.6)

1. NAN 數據通信架構

1.1 單播支持

要在兩個NAN設備之間啟動單播數據通信,服務需發起一個NAN數據路徑(NDP,NAN Data Path)請求。這對NAN設備之間會建立一個NAN設備鏈路(NDL,NAN Device Link),以確保雙方在NDP期間共享足夠的NDL公共資源塊(Common Resource Blocks,CRBs)用于滿足數據路徑的傳輸需求。NAN設備之間可以通過同一個NAN設備鏈路(NDL)支持多個NDP。

NAN數據集群(NDC,NAN Data Cluster)由一個NAN集群內兩個或多個NAN設備組成,它們共享一個共同的NDC調度表(NDC Schedule),該表定義了每個設備可以用來通信的時段。NDC中的每個成員設備至少與同一NDC內的另一個成員設備之間存在NDL鏈路。下圖展示了NDP、NDL和NDC的示例。

一個NAN設備可以成為多個NDC的成員,而一個NDL僅屬于一個NDC。

在NDC中,所有NAN設備相互之間維持同步,并在NDC的調度表所標識的公共資源塊(CRB)期間同時工作。

每個NDL都有自己的NDL調度表。NDL調度表是NDC調度表的一個超集。

2. NAN 測距架構

NAN測距功能允許設備確定NAN集群內兩個NAN設備之間的距離,如下圖所示。為了執行NAN測距操作,NAN設備應建立一個或多個時間塊,以執行距離測量協議。距離估算是通過精確時間測量(Fine Time Measurement, FTM)協議實現的。

3. NAN 功能架構

下圖展示了NAN框架中的高級架構和組件。主要的組件包括NAN發現引擎(Discovery Engine, DE)、NAN媒體訪問控制(Medium Access Control, MAC)以及用于服務/應用的NAN API。

服務查詢和響應由NAN發現引擎處理。NAN MAC組件負責處理NAN信標幀(Beacon frames)和NAN服務發現幀(Service Discovery frames)。

NAN擴展了服務發現功能,加入了一種在發現窗口(Discovery Window)之外進行更詳細服務發現的機制。NAN引擎封裝了NAN發現引擎(Discovery Engine)、NAN數據引擎(Data Engine)、測距功能(Ranging)、調度器(Scheduler)以及MAC功能。

NAN數據引擎(Data Engine)提供了用于在NAN設備之間建立數據鏈路的NAN數據鏈路(NDL)能力。

NAN測距組件可估算支持測距功能的NAN設備之間的距離。測距功能可以作為服務發現機制的補充,用于估計到提供特定服務的NAN設備之間的距離。

4. 并發操作

一個NAN設備可以同時運行在NAN網絡以及其他類型的Wi-Fi網絡中,例如WLAN基礎架構網絡(Infrastructure)、獨立基本服務集(IBSS)和/或Wi-Fi Direct。這種設備被稱為NAN并發設備(Concurrent Device),如下圖所示。

一個NAN并發設備應支持多個MAC實體:一個MAC實體作為WLAN STA運行,另一個MAC實體作為NAN設備運行。


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