Was ist Leuchtfeuerrahmen
EIN Leuchtfeuer ist ein kleiner, Drahtloses Gerät, das Signale an andere Smart-Geräte in der Umgebung sendet und von diesen empfängt. Verwenden von energiesparendem Bluetooth, Dieser drahtlose Sender sendet ein Funksignal mit einer Reihe von Buchstaben und Zahlen, überträgt sie dann in kurzen, aber regelmäßigen Intervallen in einem Bereich von ungefähr 70 Meter.
Das von einem Beacon gesendete Signal hat einen Formattyp, der als Beacon-Format bezeichnet wird. Das Beacon-Format ist ein Kommunikationsprotokoll, das die Besonderheiten eines Beacons enthält. Meistens, Diese Information ist eine Folge von Zahlen und Zeichen, die als Signal des Beacons zusammengefügt werden.
Ein Beacon-Frame ist ein in IEEE vorherrschender Management-Frame 802.11 basierte drahtlose lokale Netzwerke (WLANs). Das IEEE 802 ist eine Reihe von lokalen Netzwerken (LAN) technische Standards, die die festgelegte mittlere Zugriffskontrolle festlegen (MAC) und physikalische Schicht (PHY) Protokolle zur Implementierung eines drahtlosen lokalen Netzwerks (WLAN) Computerkommunikation. Diese Standards werden vom Institute of Electrical Electronics Engineers erstellt und überwacht (IEEE) LAN Standards Committee, daher, IEEE 802. MOKOBlue und andere Hersteller sind IEEE-Mitglieder, also IEEE 802 ist weit verbreitet
Bevor ein Frame übertragen werden kann, Alle von einer Station benötigten Netzwerkinformationen müssen in das Feld eingegeben werden Broadcast Beacon Frame. Diese Frames werden zum Kommunizieren und Synchronisieren von Geräten verwendet, die in einem WLAN vorhanden sind. Mit anderen Worten, Alle Geräte in einem Beacon-Frame-Format, Alle angeschlossenen Geräte kommunizieren über den AP miteinander, um den Kanal- oder Stationsstatus zu bestätigen.
Wie oft werden Beacon Frames gesendet??
Das Intervall zwischen zwei gleichzeitig gesendeten Beacon-Frames in einem Beacon ist das Beacon-Intervall. Beacon-Intervalle werden normalerweise in Zeiteinheiten gemessen (Ihre); jede Zeiteinheit (SIE) entspricht 1024 Mikrosekunden. Deshalb, man kann die Standardperiode zwischen Beacons annähern 100 Millisekunden. Dieses Intervall kann normalerweise so konfiguriert werden, dass es bei vielen Beacon-Geräten wie dem höher oder niedriger ist Bluetooth-Beacon.
Funktionen des Beacon Frame
Es gibt verschiedene Funktionen des Beacon-Frames im WLAN.
- Die kritischste Bedeutung des Beacon-Frames besteht darin, dass er die Netzwerkverfügbarkeit für andere Geräte ankündigt. Mit anderen Worten, Die Hauptfunktion des Beacon-Rahmens besteht darin, das Vorhandensein eines AP an einem bestimmten Ort anzukündigen und gleichzeitig die Details eines solchen Netzwerks bereitzustellen, nämlich seine Kapazität, Konfigurations- und Sicherheitsinformationen zu den angeschlossenen Geräten des Netzwerks.
- Abgesehen davon, Der Beacon-Frame wird auch zum Verwalten von Aufgaben und zum Synchronisieren von Daten zwischen verbundenen Geräten und dem Netzwerk verwendet.
- Beacon-Frames werden normalerweise in Intervallen für Mobilstationen übertragen (Smartphones, Tragfähig, Laptops, usw.) die mit dem Netzwerk verbunden sind, um das Netzwerk zu finden, identifiziere es, und danach eine Verbindung herstellen.
Allgemeines Beacon-Rahmenformat
Allgemein, Ein Beacon-Frame-Format umfasst das 802.11 Mittlere Zugriffskontrolle (MAC) Header, ein Körper, und eine Rahmenprüfsequenz (FCS), auch als Trailer bekannt. Meistens, Beacon-Frames werden vom MAC-Server erstellt, welches seine Adresse auch als die der Rahmenadresse hat. Und wenn Frames über den Access Point gesendet werden (AP), Der AP stellt seine drahtlose Schnittstelle bereit und konvertiert sie in die Senderadresse. Die Adresse der AP-Schnittstelle ist die BSSID. Anschließend, Beacon-Frames werden an den Client gesendet - der Empfänger und das Ziel.
Komponenten des General Beacon Frame
Der Header besteht aus Beacon-Informationen, die sich darauf beziehen, wohin der Frame geht, Die für die Datenrahmenverschlüsselung verwendete Verschlüsselungssuite, die Datenrate, und so viel mehr. Vier Adressfelder - Quelle, Ziel, Sender, und Empfänger - sind die Komponenten eines Bluetooth-Beacon-Format-Headers.
Der Körper eines BLE-Beacon-Rahmens besteht aus den Beacon-Informationen, welches eingeschlossen und gesichert ist. Die Größe des Rahmenkörpers hängt stark von der Übertragungsmenge ab.
Der Trailer umfasst einen 32-Bit-Cyclic Redundancy Check (CRC), das funktioniert mit Frame Check Sequence (FCS). Diese Sequenz wird verwendet, um den Inhalt des Beacon-Frames zu validieren, um zu verstehen, ob sie während der Übertragung nicht manipuliert oder beschädigt wurden. Alle Werte, die aus dem Frame-Header und dem Body stammen, werden einer Berechnung unterzogen, und ihre Ergebnisse werden anschließend im FCS-Feld gespeichert.
Pflichtfelder im allgemeinen Beacon-Frame
Die signifikanten Felder im Körper eines Beacon-Rahmens umfassen:
Zeitstempel (8 Bytes): Dies ist die Zeit in Bezug auf den Beacon-Frame, der von verbundenen Geräten zur Synchronisierung mit dem WLAN verwendet wird.
Leuchtfeuerinterval (2 Bytes): Dies ist das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Beacon-Übertragungen im Frame.
Funktionsinformationen (2 Bytes): Hier finden Sie Informationen zur Leistungsfähigkeit des Netzwerks oder Geräts. Es wird festgestellt, ob der verwendete Netzwerktyp ein Ad-hoc-Netzwerk oder ein Infrastrukturnetzwerk ist.
Service-Set-Kennungen (SSIDs): Die auch als Netzwerknamen bezeichneten Komponenten sind Hauptkomponenten aller Beacons und ein zentraler Bestandteil ihrer Prozesse.
Unterstützte Preise: Dies ist ein 8-Oktett-Feld, das die Übertragungsraten des Kanals definiert. Dies ist in allen Beacon-Typen und deren Prozessen zu finden.
Direkte Sequenz (DS) Parametersatz (2 Bytes)
IBSS-Parameter (4 Bytes): Dies ist nur in einem Ad-hoc-Netzwerk-Beacon-Frame vorhanden.
Verkehrsanzeigekarte (TIM): Dies ist nur in AP-generierten Beacon-Frames vorhanden. Der AP des Netzwerks sendet es in Intervallen, und es ist nützlich im BLE-Beacon-Format mit geringem Stromverbrauch.
Konkurrenzfrei (CF.) Parametersatz (8 Bytes)
Frequenzsprung (FH) Parametersatz: welches von alten FH-Stationen verwendet wird.
Beacon-Rahmentypen
Alle der 802.11 Beacon-Frames können in drei Typen eingeteilt werden, welche sind; Management, Steuerung, und Daten. Meistens, Der Verwaltungsrahmen ist das Leuchtfeuer selbst, Der Steuerrahmen ist eine Anforderung zum Senden (RTS), und der Datenrahmen ist ein QoS-Datenrahmen. In der gleichen Richtung, Der Verwaltungsrahmen ist für das Basisdienstset eines Rahmens verantwortlich (BSS), Der Kontrollrahmen koordiniert den Medienzugriff, und der Datenrahmen enthält eine Schicht 3-7 Information.
Allgemein, Alle diese Rahmentypen haben den gleichen Header. jedoch, Es gibt normalerweise einen Unterschied im Körper des Rahmens, da es detailliertere Informationen über den Rahmentyp enthält, zu dem es gehört.
Untertypen des Eddystone-Beacon-Formats
Ein allgegenwärtiges Beacon-Format ist das Eddystone-Beacon-Format (powered by Google) Dies unterstützt sowohl iOS- als auch Android-Geräte. Es kann jeweils ein Beacon-Paketformat über drei verschiedene Rahmentypen übertragen, nämlich, Eddystone URL Beacon-Format, Beacon-UUID-Format, und Beacon TLM-Format.
Das Eddystone URL Beacon-Format überträgt einen Website-Link (URL) an das angeschlossene Gerät. Dieses Beacon-Datenformat ermöglicht die Verbindung außerhalb einer installierten mobilen App.
Das Beacon-UUID-Format ist ein 16-stelliges verknüpftes Zeichen, das ein Beacon erkennt. Zum Beispiel, Die UUID / UID kann eine auf Ihrem Mobilgerät installierte App aktivieren, um eine Verbindung zu einem Beacon herzustellen.
Das Beacon-TLM-Format ermöglicht die Kommunikation von Beacon-Daten zwischen einem Beacon und einem Gerät mithilfe von Telemetrie. Zum Beispiel, Der Batteriestand oder die Temperatur eines Beacons können über TLM kommuniziert werden.
Management Frame Subtypen
In einem drahtlosen Netzwerk, Verwaltungsrahmen werden im Allgemeinen zur Steuerung des Basisdienstsatzes verwendet (BSS). Der Verwaltungsrahmen steuert Aktivitäten wie das Prüfen, assoziieren, wandernd, und Trennen von Geräten vom BSS. In diesem Rahmentyp, das Typfeld 0 zeigt Management an.
Für die Management-Frame-Subtypen, eine Kombination verschiedener Zahlen zwischen 0 und 1 haben verschiedene Beschreibungen innerhalb des Frame-Headers.
Kontrollrahmen-Subtypen
Kontrollrahmen unterstützen Daten- und Verwaltungsrahmen bei ihren Lieferungen und werden zur Rahmenbestätigung verwendet. Ein Steuerrahmen hat normalerweise einen Vorsatz und einen Anhänger, aber keinen Rahmenkörper. In diesem Rahmentyp, Typfeld 1 zeigt normalerweise Kontrolle an.
Für die Steuerrahmen-Untertypen, eine Kombination verschiedener Zahlen zwischen 0 und 1 hat verschiedene Befehle.
Datenrahmen-Subtypen
Meistens, Datenrahmen werden verwendet, um Informationen zu übertragen oder einen Befehl zu initiieren, der dies tut, im Gegenzug, zu einem Ereignis führen. Es ist wichtig zu beachten, dass einige Datenrahmen nur einen Header und einen Trailer enthalten, aber niemand.
HCF-gesteuerter Kanalzugriff (HCCA) und Punktkoordinationsfunktion (PCF) sind die Arten von drahtlosen Netzwerken, die Datenrahmen-Subtypen verwenden.
Spezifische Service-Set-ID (SSID) von Beacon Frames
Die Service Set-ID (SSID) eines Netzwerks benennt normalerweise den Dienstsatz des Netzwerks oder den erweiterten Dienstsatz. Meistens, Der Beacon-Frame sendet die SSID über Beacon-Pakete, und schließlich, Das Vorhandensein eines Netzwerks - in Form eines drahtlosen Netzwerknamens - wird angekündigt und für Benutzer für eine mögliche Verbindung sichtbar.
SSIDs reichen normalerweise von 0 Bytes zu 32 Bytes und sind in der Regel in einer bekannten Sprache wie Englisch. Im Gegensatz zu den gängigen Arten von Set-IDs, SSIDs bieten normalerweise Raum für Anpassungen. Vor dem Verknüpfen mit einem drahtlosen Netzwerk, Es ist wichtig, dass eine Station die SSID des Netzwerks kennt. Diese Informationen können entweder aus der Sendung eines Beacons über seine Basisstation oder durch Wissen abgerufen werden
die SSID vorher auf andere Weise (möglicherweise aus einer früheren Konfiguration) in einem Fall, in dem keine Basisstationswerbung vorhanden ist.
So, wenn die Verbindung zwischen einem Gerät und einem Netzwerk hergestellt wird, Das Gerät sendet die SSID in einer Testanforderung. Nachher, Eine Antwort wird von einem Zugriffspunkt unter der Bedingung gesendet, dass die SSID in der Prüfanforderung mit einer SSID synchron mit dem Zugriffspunkt übereinstimmt. Wenn alle diese Bedingungen nicht erfüllt sind, Der Access Point antwortet nicht auf die Testanforderung, was zu einer erfolglosen Verbindung führt.
Virtuelle APs und mehrere SSIDs
Das Konzept der SSID in 802.11 Es ist nicht möglich, dass ein AP eine Verbindung mit mehreren IDs herstellt, da es sich um eine Service-Set-ID handelt, die ursprünglich für einen einzelnen AP und einen Service-Set zu einem bestimmten Zeitpunkt entwickelt wurde. jedoch, Es ist keine Überraschung, dass Unternehmen anfangen, APs der Enterprise-Klasse zu fordern, die mit mehreren SSIDs gleichzeitig arbeiten können. Damit dies möglich ist, Der Access Point ist in mehrere virtuelle APs innerhalb derselben Hardwareplattform unterteilt. Dies ist in modernen Multi-Provider-Räumen wie Flughäfen der Fall, Bahnhöfe, Bushaltestelle, usw.
Diese virtuellen APs kopieren das Betriebssystem eines physischen AP mit IP-Schichten innerhalb eines MAC; jedoch, Die Hochfrequenzschicht fehlt.
Irgendein Unterschied zwischen einem BLE Broadcast Frame und einem BLE Beacon Frame?
Bei einer Bluetooth Low Energy-Übertragung, Die Kommunikation erfolgt normalerweise unidirektional und wird durch eine Sendung oder Werbung initiiert. Zum Beispiel, bei der Kommunikation zwischen einem BLE-Beacon und einem anderen Gerät in der Nähe, Das BLE-Beacon-Gerät sendet regelmäßig Datenpakete, Warten Sie, bis das Gerät, das nach einer solchen BLE-Übertragung gesucht und mit dem Netzwerk des Beacon-Geräts vertraut sein muss, die übertragenen Datenpakete erkannt und anschließend eine Verbindung hergestellt hat. Mit anderen Worten, Ein BLE-Beacon-Frame ist eine bestimmte Nutzlast, die innerhalb eines BLE-Broadcast-Frames übertragen wird.
Eine ganze Reihe von BLE-Geräten funktioniert durch die Übertragung von Werbung, Es sei denn, ein Gerät wurde speziell für die Verwendung als BLE-Beacon entwickelt, Jedes andere BLE-Gerät sendet keine BLE-Beacon-Frames. So, Beacon-Frames sind nur BLE-Beacon-Geräten eigen, trotz der Tatsache, dass es andere BLE-Geräte auf dem Markt gibt.
Um zusammenzufassen, Ein BLE-Beacon ist eine spezielle Art von BLE-Gerät, das für die Übertragung einer Sendung mithilfe der BLE-Broadcast-Frame-Technologie entwickelt wurde, Seine Einzigartigkeit liegt jedoch in der Tatsache, dass im Gegensatz zu anderen BLE-Geräten wie Smartphones, Ein BLE-Beacon überträgt seine Besonderheiten auch über einen Beacon-Rahmen.
