Beacon Frame   비콘 프레임, 비컨 프레임, 802.11 비콘 프레임

(2018-10-31)

비콘 간격, 비컨 간격, Beacon Interval

1. 무선 LAN 802.11 비콘 프레임AP가 자신이 관할하는 무선 네트워크(BSS)의 존재를 정기적으로 알리는 방송 프레임802.11 관리프레임 종류 중 하나


2. 비콘 프레임 역할 및 포함 정보비콘 프레임 이란?
     - 무선 네트워크의 존재를 알리고,  (Broadcasting)
     - 이동 노드로하여금 무선 네트워크를 찾도록 도와주고,  (802.11 Scanning)
        . 수동 스캐닝 : `비콘프레임`의 수동적 단순 청취 (★)
        . 능동 스캐닝 : 능동적으로 찾기 위해, `프로브요청프레임`을 발송하는 경우
     - 무선 네트워크에 참여토록,  (802.11 결합)
     - AP주기적(초당 10회, 100 ms)으로 방송하는 프레임

     * 한편, Ad-hoc Mode에서는 각 개별 이동국(STA)들이 이러한 비콘프레임을 저마다 전송하게됨

  ㅇ 주요 포함 정보
     - 무선 네트워크(BSS) 관련 각종 파라미터 정보
     - 전력절감모드에 있는 무선단말들을 위해 버퍼링된 프레임 관련 정보 (TIM)


3. 무선 LAN 802.11비콘 프레임 구조

     


4. 비콘 프레임 내 필드 식별

  ㅇ 프레임 몸체 내의 각 정보필드/요소들은 그 순서가 정해짐
     - 수신기는 순서대로 읽어가며 중간에 인식 못되는 요소가 나타나면 무시하고,
     - 그 다음을 계속 해석하며 더이상 정보요소가 없을 때까지 진행

  ※ ☞ 802.11 관리프레임 몸체 구성 참조


5. 비콘 몸체에서 필수 필드들 (각 필드 크기가 고정됨)

  ㅇ (순서 1)  타임스탬프 (Timestamp) : 8 바이트 (64-bit Counter)
     - BSS 내에서 스테이션 간의 동기화를 위한 필드
        . CSMA/CA 동작 하에서는 별로 필요 없으나, 
        . 전력절감모드에 있는 무선단말은 정해진 시간간격에 맞춰 깨어있어야 하므로 필수적임
        . 1 MHz (㎲ 단위)

  ㅇ (순서 2)  비콘 간격/주기 (Beacon Interval) : 2 바이트
     - 간격이 작을수록 빠르게 이동하는 이동노드핸드오버 이동성에 더 유리해지나,
        . 길수록 그만큼 공유채널의 무선 자원이 많이 소모됨
           .. 즉, 비콘프레임을 듣기위해 그만큼 길게 깨어있어야 하므로 절전에 불리함
     - 디폴트 비콘 간격 : 100 ms  (AP에서 다른 값으로 조정 가능)
        . 즉, 디폴트로써, 초당 10회 비콘프레임 발송
        . 각 단말에서는 비콘 프레임 수신을 위해 각 주파수 채널에 대해
          매 110 ms 씩 수동 스캐닝을 하게 됨

  ㅇ (순서 3)  능력 정보 (Capability Information) : 2 바이트802.11 능력 정보 참조
     - 해당 BSS에 참여코자하는 이동노드에 요구하는 특정 능력에 대한 정보
       

  ㅇ (순서 4) SSID (Service Set Identifier)      (ID : 0)
     - 여러 AP들을 그룹화시킨 단일 관할영역(ESS,확장서비스셋)의 서비스 제공자 명칭
          

     - 만일, 하나의 SSID에 여러 VLAN이 걸쳐있는 등 다수 AP비콘프레임이 청취되면,
        . AP 목록을 만들고, 신호세기가 가장 좋은 AP통신하거나,
          후에 이를 로밍 등 여러가지로 활용 가능 ☞ 802.11 스캔(능동 스캐닝) 참조

  ㅇ (순서 5)  Supported Rates                   (ID : 1)
     - 802.11b(HR-DSSS)  : 1,2,5.5,11 Mbps
     - 802.11g(ERP-OFDM) : 6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps
          


6. 비콘 몸체에서 옵션 (정보요소) 필드들  (각 필드 크기가 가변임  ☞ Information Element 참조)

  

  ㅇ (순서 6)  FH(Frequency Hopping) 파라미터 셋 (ID : 2)
     - 과거 FH 에서 만 사용
  ㅇ (순서 7)  DS(Direct Sequence) 파라미터 셋   (ID : 3)
     - 한 번에 하나의 물리계층 기술 만 사용 가능(FH, DS 중 하나 만 나타나게 됨)
  ㅇ (순서 8)  CF(Contention Free) 파라미터 셋   (ID : 4)
     - CF는 PCF 기능이 활성화될 때 만 나타남 (현재 상용 무선랜에서는 미사용)
  ㅇ (순서 9)  IBSS 파라미터 셋                  (ID : 6)
     - 단지 IBSS(독립기본서비스셋) 에서 만 사용
  ㅇ (순서 10) TIM (Traffic Indicator Map)       (ID : 5)
     - 결합무선단말에게 AP가 송신할 프레임들을 버퍼링하였다는 것을 알림
  ㅇ (순서 11) Country code                      (ID : 7)
     - 지리적 주파수 규제(채널 할당,최대전송가능전력)의 권고를 알려줌
  ㅇ (순서 14) Power Constraint                  (ID : 32)
  ㅇ (순서 17) IBSS DFS                          (ID : 41)
  ㅇ (순서 20) Extended Supported Rates          (ID : 50)

  ㅇ (순서 21) RSN IE                            (ID : 48)             ☞ RSN 정보 요소 참조
     - AP보안 능력(Security Capability)을 무선단말에게 알려주기 위함

  ㅇ (순서 24) QoS Capability                    (ID : 46)
  ㅇ (순서 37) HT Capabilities (HT IE)           (ID : 54)
  ㅇ (순서 38) HT Operation                      (ID : 61)
  ㅇ (순서 41) Extended Capabilities             (ID : 127)

  ㅇ (순서 마지막) Vendor-specific element       (ID : 221)
     
     - WPA,WPA2 IE (802.11 표준에는 비명시) 등

     * (비콘 프레임 몸체에 나타나는 옵션 필드 종류로는 버전별,특정회사 비표준적인 것 등
        무수히 많을 수 있음)

  ※ [참고_웹] ☞ IEEE 802.11 표준


[관리프레임 종류] 1. 802.11 관리프레임 종류 2. 비콘 프레임 3. 프로브 요청/응답 프레임 4. 결합 요청/응답 프레임 5. 인증 프레임

 
        최근수정     요약목록     참고문헌