[802.11] Station Service, Station states and Frame types

802.11 - Station Service

802.11은 두 종류의 서비스를 정의한다.

service category	subset
Station Service (SS)	Authentication  Deauthentication  Privacy  MSDU delivery
Distribution System Service (DSS)	Association  Disassociation  Reassociation  Distribution  Integration

이런 서비스들을 지원하기 위해 하나 이상의 MAC 메시지가 필요하다.

802.11 MAC 계층은 3 종류의 메시지가 있다.

메시지 종류	기능.
Control	흐름 제어를 담당한다.
Management	MAC 관리 서비스 경로로 관리되고 관리 데이터를 전달한다.
Data	MAC 데이터 서비스 통로로 처리 되고 데이터 전송을 위한 프레임을 통해 전달된다.

1. Station Service, Station states

스테이션을 AP 연결하려면 두 서비스 상태를 관리해야 한다.

-. Authentication State : Unauthenticated, Authenticated

-. Association State : Unassociated, Associated

이것으로 스테이션은 세 가지 상태가 가능하다.

상태	내용.	802.11 frame type
State 1	초기 상태. (Unauthenticated + Unassociated)	Class 1 프레임만 허용.
State 2	인증만 된 상태. (Authenticated + Unassociated)	Class1 또는 Class 2
State 3	연결된 상태. (Authenticated + Associated)	모든 프레임.

2. FSM of Station states

스테이션의 상태는 위 그림과 같이 천이된다.

상태1은 스테이션의 Wi-Fi를 켜고 스캔하는 상태이고 AP에 연결하기 위해 인증이 완료되면 상태2로 천이한다.

AP와 연결되면 상태 3이 되어 통신이 가능하게 된다.

3. 클래스별 프레임 유형

3.1 클래스 1 프레임

프레임 유형	상세 프레임
제어 프레임	RTS  CTS  ACK  CF-End+ACK  CF-End
관리 프레임	Beacon  Probe Request/Response  Authentication  Deauthentication  Announcement traffic indication message (ATIM)
데이터 프레임	IBSS에서 STA간의 데이터 프레임 (To DS = 0, From DS = 0)

3.2 클래스 2 프레임.

프레임 유형	상세 프레임
제어 프레임	-
관리 프레임	Association Request/Response  Reassociation request/response  Disassociation
데이터 프레임	비동기 데이터. 직접 데이터 프레임. (To DS = 0, From DS = 0)

3.3 클래스 3 프레임.

프레임 유형	상세 프레임
제어 프레임	PS-Poll
관리 프레임	Deauthentication
데이터 프레임	비동기 데이터. 간접 데이터 프레임. (To DS = 1 또는 From DS = 1)

3.4. 프레임 유형별 의미.

제어 프레임	의미
RTS	request-to-send frame
CTS	clear-to-send frame (주로 RTS에 대한 응답)
ACK	frame 수신을 알리기 위해 보내는 프레임.
PS-Poll	스테이션이 깨어난 후 보내는 프레임

관리 프레임	의미
Beacon	AP나 스테이션 (IBSS 내의)이 주기적으로 보내는 프레임으로 BSS의 존재와   정보 전달이 목적이다.
Probe request	Active scan을 위해 스테이션이 보내는 프레임.
Probe response	Probe request를 받은 각 AP가 보내는 응답 프레임.
Authentication	802.11 인증을 수행하기 위해 사용된 프레임.
Deauthentication	스테이션의 인증을 종료하는 프레임.
Association request	스테이션이 BSS에 연결되기 위해 보내는 프레임.
Association response	association request 응답.
Reassociation request	동일 ESS 내의 다른 AP로 연결을 변경하기 위해 스테이션이 보내는 프레임.
Reassociation response	Reassociation request에 대한 응답.
Disassociation	스테이션의 연결을 종료하기 위해 보내는 프레임. (스테이션이나 AP가 보냄.)
Action	다른 스테이션에 information elements를 보내는 프레임.

3.4. 프레임 유형별 값.

-. 제어 프레임

Type value	Subtype value	Subtype description
1	0000-0111	Reserved
1	1000	Block Ack Request
1	1001	Block Ack
1	1010	PS-Poll
1	1011	RTS
1	1100	CTS
1	1101	ACK
1	1110	CF-end
1	1111	CF-end + CF-ack

-. 관리 프레임.

Type value	Subtype value	Subtype description
0	0	Association Request
0	1	Association Response
0	10	Reassociation Request
0	11	Reassociation Response
0	100	Probe Request
0	101	Probe Response
0	0110-0111	Reserved
0	1000	Beacon
0	1001	ATIM
0	1010	Disassociation
0	1011	Authentication
0	1100	Deauthentication
0	1101	Action
0	1110-1111	Reserved

-. 데이터 프레임

Type value	Subtype value	Subtype description
10	0	Data
10	1	Data + CF-ack
10	10	Data + CF-poll
10	11	Data +CF-ack +CF-poll
10	100	Null
10	101	CF-ack
10	110	CF-poll
10	111	CF-ack +CF-poll
10	1000	QoS data
10	1001	QoS data + CF-ack
10	1010	QoS data + CF-poll
10	1011	QoS data + CF-ack + CF-poll
10	1100	QoS Null
10	1101	Reserved
10	1110	QoS + CF-poll (no data)
10	1111	Qos + CF-ack (no data)
11	0000-1111	Reserved