TDLS應用與協議

實現TDLS特性協議基本功能進程。

協議進程簡介

TDLS是基于IEEE 802.11z標準。TDLS自動鏈接配置主要通過幾個進程來完成。

TDLS Discovery進程

TDLS Discovery 進程由1部STA裝備通過AP或GO(群組具有者) 向另外1部STA裝備發送1個TDLS Discovery要求幀開始。如果目標裝備也兼容TDLS，它將直接向該發送裝備回復TDLS Discovery 響應幀，并提供有關裝備本身的能力信息。包括所有支持速率及信道。TDLS Discovery 進程除提供目標STA確切支援TDLS的相干能力信息外，TDLS Discovery進程的幀交互亦可以用作AP與目標TDLS STA裝備的相對信號強度的丈量。發起的STA能夠判斷與目標STA間的直接連接是不是有益于提供有效信息。通過對照分別由目標STA裝備與AP裝備收到的信號強度，發起的STA裝備可以評估建立直接連接是不是會比通過AP發送數據包更加有效。

TDLS Discovery進程不是必要選項。1個TDLS STA裝備可以選擇直接發起TDLS建立進程。

TDLS Setup和Teardown進程

TDLS Setup進程需要進行1系列的幀交換。發起裝備首先發送1個TDLS傳輸要求，通過AP信道傳輸至目標裝備。封裝幀包括發送裝備的性能信息。目標裝備以后會回復TDLS Setup 建立響應，一樣通過AP信道傳送其性能信息，另外附加1個狀態代碼，表示接受或謝絕該建立要求。如果接受Setup要求，發送裝備將會通過AP傳送1個TDLS 確認幀（Confirm Frame）。至此，兩部裝備之間開始進行直接通訊。發送方或接受方裝備都可向另外1方直接發送TDLS拆解幀（Teardown Frame），而如果未處于訊號范圍內，該幀則可以通過AP信道傳輸。

TDLS Peer Power Save

TDLS Peer Power Save也可稱為WMM U-APSD，其中，計劃發送給處于休眠狀態裝備的數據包將會先行緩存，直至裝備恢復正常狀態。在TDLS 認證測試中，裝備的TDLS Peer U-APSD緩存功能是強迫性要求，而休眠功能則為可選要求。

    當緩存裝備始終處于正常狀態時，這1操作與WMM U-APSD操作10分相似。具體操作以下：

1. TDLS對等緩存裝備為休眠裝備緩存數據包。

2. 緩存裝備通過AP向休眠裝備發送1個TDLS 對等流量唆使幀。

3. AP將在 Beacon幀上為休眠裝備發送1個流量唆使圖(TIM)，提示休眠裝備有數據進程處于緩存狀態。

4. 休眠裝備恢復工作讀取 Beacon幀，注意到TIM並觸發AP發送TDLS對等流量唆使幀。

5. 當前恢復正常工作的裝備隨后直接向緩存裝備發送1個TDLS對等流量響應幀，在兩個裝備之間建立1段服務期。

6. 緩存裝備直接向接受裝備發送緩存數據包。

7. 如果緩存裝備顯示沒有剩于緩存包，接收裝備將會恢復休眠狀態。

    亦有可能兩部TDLS裝備都進入省電模式處于休眠狀態。當出現這類情況，兩個站點都會作為緩存裝備運作，為他們的對等裝備緩存數據流程。這1進程除第2步外同上文所述類似，在向AP發送TDLS 對等流量唆使幀后，裝備將處于工作狀態直至其收到TDLS對等流量回應幀。然后，它會發送緩存數據流程，其后它可能會恢復休眠模式。

請注意，由于發布的緩存數據包通常由AP承載，處于TDLS連接中的裝備仍能與同1網絡內的其他裝備進行通訊。

TDLS信道切換進程

TDLS 裝備可以建立協議切換到另外一個信道。例如，如果網絡處于1個擁堵的2.4GHz 信道運作，而兩部TDLS 裝備在TDLS 建立發送或回應中唆使二者全部以支援5GHz 信道處理，作為1個輔信道，切換到5GHz 信道將更加有益。以下圖示。

圖 1 TDLS連接從2.4G切換到5G信道

    由主信道切換至輔信道之前，TDLS裝備將告知AP它們處于“休眠模式”，因此AP將會緩存數據包。當通過off信道傳輸時， TDLS裝備會定期返回base信道以便接收Beacon幀，查看TIM接收緩存數據包，同時與其他裝備保持通訊。而使用off信道時，TDLS裝備不可以處于休眠。

    TDLS 信道切換的基本流程以下所示：

1. TDLS發起裝備在AP處進入省電模式，向第2部TDLS裝備發送TDLS信道切換要求。這1要求包括目標信道信息。

2. 第2部TDLS裝備在AP處進入省電模式，發送1個TDLS信道切換回應?；貍靼顟B代碼0 （接受）并確認目標信道為所需之輔信道。

3. 隨后，兩部裝備由主信道切換至輔信道。在建立切換時限到期前，數據必須通過輔信道進行流通。如果時限到期前沒有數據流程通，裝備將返回主信道。

4. 在使用輔信道時，任何1臺裝備都可主動向對等裝備發送1個以主信道為目標的TDLS 信道切換要求。對等裝備將返回ACK，然后兩部裝備返回主信道。

5. 兩部裝備將定期切換至主信道接收AP Beacon幀，同時同其他網絡裝備保持通訊。

可以在AP Beacon幀中設置“制止TDLS信道切換”來實現制止信道切換。

TDLS安全特性

在建立 TDLS連接時，其基本安全防護通常建立為WPA2 加密，除非網絡啟用了開放、非加密建立，當出現這類情況，直接連接通常亦建立為開放。建立幀交換包括安全密匙交換，比如直接連接的安全是唯一無2的——與網絡整體安全域不同。無需輸入用戶密碼。

TDLS 性能可以由系統管理員關閉。比如，在企業環境中，系統管理員可能希望禁用直接連接，因此AP Beacon幀中可以建立“制止TDLS”。

首先是發現進程。1個STA裝備通過其連接的網絡發送發現要求到另外一個STA裝備。如果目標裝備也是TDLS兼容裝備，它隨后會向發起者直接發送1個回復，提供關于其支持率和信道等信息。這兩個STA裝備間的通訊還可以丈量接入點和TDLS的相對信號強度，并判斷直接鏈接是不是有價值。

TDLS技術允許兩個STA裝備接入無線網絡后，相互之間自動創建1個鏈接。從而實現兩個裝備間數據的直接傳輸。

TDLS利用場景

TDLS連接使兩臺STA裝備直接跳過AP，從而不受AP的束縛，采取它們支持的最快速率標準(802.11b / g / n 等)進行數據傳輸。同1個BSS中的STA相互間數據的傳輸跳過AP直接傳輸。這個直接傳輸可以是在原來信道進行，也能夠切換到新的信道上進行（如圖1所示，base channel在2.4G頻段，而off channel在5G頻段），因此能夠避免了由網絡堵塞而引發的數據傳輸延遲。這對1些實時性要求比較高的業務，對保證用戶的業務體驗具有重要的意義。

TDLS用作與同1個AP關聯的兩個STA間進行Wi-Fi Display業務傳輸的連接模式，

源碼分析：

5.2 管理幀
5.2.1 TDLS Action幀細節
若干Action幀結構被定義支持TDLS，Action值關聯 每一個被定義在下表的幀結構。
表  2 TDLS Action幀
Action field value Meaning
0 TDLS Setup Request
1 TDLS Setup Response
2 TDLS Setup Confirm
3 TDLS Teardown
4 TDLS Peer Traffic Indication
5 TDLS Channel Switch Request
6 TDLS Channel Switch Response
7 TDLS Peer PSM Request
8 TDLS Peer PSM Response
9 TDLS Peer Traffic Response
10 TDLS Discovery Request
11⑵55 Reserved

1）  RSN information element

a） 3.2.2.2.1  Cipher suites
OUI Suite type Meaning
00-0F-AC 7 Group addressed traffic not allowed

b） 3.2.2.2.2   AKM suites
OUI Suite type Authentication type Key management type
00-0F-AC 7 TDLS TPK Handshake

2） 狀態碼（ Status Code field）

Status code Meaning
2 TDLS wakeup schedule rejected but alternative schedule provided
3 TDLS wakeup schedule rejected
5 Security disabled
6 Unacceptable lifetime
7 Not in same BSS
72 Invalid contents of RSNIE

3） 緣由碼（ Reason Code field）
Reason code Meaning
25 TDLS direct-link teardown due to TDLS peer STA unreachable via the TDLS direct link
26 TDLS direct-link teardown for unspecified reason

5.2.2 TDLS Discovery Request幀格式
TDLS Discovery Request 幀結構主要包括信息在下表：
表  3 TDLS Discovery Request幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立成表示TDLS的值12
2 Action Action建立為10，表示TDLS Discovery Request
3 Dialog Token 
4 Link Identifier Link Identifier element
The TDLS Discovery Request幀被封裝在1個數據幀中，并且被傳送到a TDLS peer STA或通過AP傳送到廣播地址 , 去要求在相同BSS中具有TDLS的裝備給出TDLS Discovery Response frame響應。

5.2.3 TDLS Discovery Response幀格式
TDLS Discovery Response幀結構主要包括信息在下表：
表  4 TDLS Discovery Response幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為14，表示TDLS Discovery Response
3 Capability STA的能力
4 Supported rates STA支持的rates
5 Extended supported rates STA支持額外的rates
6 Supported Channels 支持的信道元素被包括，如果TDLS信道切換被建立為1
7 RSNIE 強健安全網絡(RSN)IE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
8 FTIE FTIE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
9 Timeout Interval Timeout Interval可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
10 Link Identifier Link Identifier element被規定在Table 3⑵
The TDLS Discovery Response 幀被直接傳送(IE不觸及AP)至發送相應TDLS Discovery Request幀信息的 TDLS STA裝備。

5.2.4 TDLS Setup Request幀格式
TDLS Setup Request 幀結構主要包括信息在下表：
表  5 TDLS Setup Request幀格式
Order Information Notes
1 Category Category表示TDLS的值12
2 Action Action建立為0，表示TDLS Setup Request
3 Capability STA的能力
4 Supported rates STA支持的rates
5 Extended supported rates STA支持額外的rates
6 Supported Channels 支持的信道元素被包括，如果TDLS信道切換被建立為1
7 RSNIE 強健安全網絡(RSN)IE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。RSNIE
8 QoS Capability The QoS Capability element存在，如果dot11Qos選擇生效是ture
9 FTIE FTIE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
10 Timeout Interval Timeout Interval可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
11 Supported Regulatory
Classes The Supported Regulatory Classes element被定義，如果TDLS信道切換功能被建立為1
12 20/40 BSS Coexistence The 20/40 BSS Coexistence element可能出現在這個幀中
13 Link Identifier Link Identifier element
The TDLS Setup Request 幀被封裝在1個數據幀中，并且被傳送到STA（recipient），通過AP去要求開始1個TDLS直接鏈接。
5.2.5 TDLS Setup Response幀格式
TDLS Setup Response幀結構主要包括信息在下表：
表  6 TDLS Setup Response幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立TDLS的值12
2 Action Action值建立為1，表示TDLS Setup Response
3 Status Code 狀態碼
4 Capability STA的能力
5 Supported rates STA支持的rates
6 Extended supported rates STA支持額外的rates
7 Supported Channels 支持的信道元素被包括，如果TDLS信道切換被建立為1
8 RSNIE 強健安全網絡(RSN)IE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
9 QoS Capability The QoS Capability element存在，如果dot11Qos選擇生效是ture
10 FTIE FTIE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
11 Timeout Interval IE TPL Key生命周期可選被包括，如果安全被必須在直接連接上。
12 Supported Regulatory
Classes The Supported Regulatory Classes element被定義，如果TDLS信道切換功能位組被建立為1，包括狀態碼為0（成功）。
13 20/40 BSS Coexistence The 20/40 BSS Coexistence element可能出現在這個幀中
14 Link Identifier Link Identifier element
The TDLS Setup Response幀被封裝在1個數據幀中，并且被傳送到STA（initiator），通過AP去響應收到1個開始TDLS直接鏈接要求。
5.2.6 TDLS Setup Confirm幀格式
TDLS Setup Confirm幀結構主要包括信息在下表：
表  7 TDLS Setup Confirm幀格式

Order Information Notes
1 Category Category建立TDLS的值12
2 Action Action值建立為2，表示TDLS Setup Confirm.
3 Status Code 狀態碼
4 RSNIE 強健安全網絡(RSN)IE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
5 EDCA Parameter Set The EDCA參數集建立被包括，當QoS被支持在直接連接上。
6 FTIE FTIE可能被包括，如果安全被必須在直接連接上。
7 Timeout Interval IE TPL Key生命周期可選被包括，如果安全被必須在直接連接上。
8 Link Identifier Link Identifier element
The TDLS Setup Confirm幀被封裝在1個數據幀中，并且被傳送到STA（responder），通過AP去答復1個標準TDLS響應幀。
5.2.7 TDLS Teardown幀格式
TDLS Teardown幀結構主要包括信息在下表：
表  8 TDLS Teardown幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為3，表示TDLS Teardown.
3 Reason Code The Reason Code的值
4 FTIE 可選被包括如果TPK握手是成功的為這個session
5 Link Identifier Link Identifier element
The TDLS Teardown frame被封裝在1個數據幀中，并且被直接傳送至the TDLS peer STA或通過AP去拆卸TDLS直接鏈路。

5.2.8 TDLS Peer Traffic Indication幀格式
TDLS Peer Traffic Indication幀結構主要包括信息在下表：
表  9 TDLS Peer Traffic Indication幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為4，表示TDLS Peer Traffic Indication.
3 Dialog Token 
4 Link Identifier Link Identifier element
5 PTI Control Peer Traffic Indication控制
6 PU Buffer Status 裝備省電緩存狀態
The TDLS Peer Traffic Indication frame被封裝在1個數據幀中，并且通過AP被傳送至the TDLS peer STA。

5.2.9 TDLS Channel Switch Request幀格式
TDLS Channel Switch Request幀結構主要包括信息在下表：
表  10 TDLS Channel Switch Request幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為5，表示TDLS Channel Switch Request.
3 Target Channel 1個8字節值指定目標信道的信道號
4 Regulatory Class 1個8字節值指定目標信道調劑的Class。
5 Secondary Channel Offset 輔助信道補償僅僅在被唆使切換到40MHz直接鏈接時才被包括
6 Link Identifier Link Identifier element
7 Channel Switch Timing The Channel Switch Timing element
The TDLS Channel Switch Request frame被封裝在1個數據幀中，并且被直接傳送至 the TDLS peer STA ，TDLS直接鏈接要求切換到另外一個信道上。

5.2.10 TDLS Channel Switch Response幀格式
TDLS Channel Switch Response幀結構主要包括信息在下表：
表  11 TDLS Channel Switch Response幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為6，表示TDLS Channel Switch Response.
3 Status Code 狀態碼
4 Regulatory Class 1個8字節值指定目標信道調劑的Class
5 Link Identifier Link Identifier element
6 Channel Switch Timing The Channel Switch Timing element
The TDLS Channel Switch Response frame 被封裝在1個數據幀中，并且被直接傳送至the TDLS peer STA 用以表示對收到TDLS切換信道要求幀作出反應。

5.2.11 TDLS Peer PSM Request幀格式
TDLS Peer PSM Request幀結構主要包括信息在下表：
表  12 TDLS Peer PSM Request幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為7，表示TDLS Peer PSM Request.
3 Dialog Token 
4 Link Identifier Link Identifier element
5 Wakeup Schedule Wakeup Schedule
The TDLS Peer PSM Request frame被封裝在1個數據幀中，并且被直接或通過AP傳送至the TDLS peer
STA, 然后在TDLS直接鏈接中開始或改變周期的喚醒時間表。
5.2.12 TDLS Peer PSM Response幀格式
TDLS Peer PSM Response幀結構主要包括信息在下表：
表  13 TDLS Peer PSM Response幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為8，表示TDLS Peer PSM Response.
3 Dialog Token 
4 Status Code 狀態碼
5 Link Identifier Link Identifier element
6 Wakeup Schedule Wakeup Schedule
The TDLS Peer PSM Response frame 被封裝在1個數據幀中，并且被直接傳送至the TDLS peer STA， 表示對收到TDLS Peer PSM 要求幀作出反應。

5.2.13 TDLS Peer Traffic Response幀格式
TDLS Peer Traffic Response幀結構主要包括信息在下表：
表  14 TDLS Peer Traffic Response幀格式
Order Information Notes
1 Category Category建立表示TDLS的值12
2 Action Action建立為9，表示TDLS Peer PSM Traffic Response.
3 Dialog Token The Dialog Token field被建立為與TDLS Peer Traffic Indication
Frame相1致的非零值。
4 Link Identifier Link Identifier element
The Peer Traffic Response frame被封裝在1個數據幀中，并且被直接傳送至 the TDLS peer STA

生活不易，碼農辛苦
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