Cisco 無線區域網卡

以Figure 4-11 及 4-12 說明在 Cisco 的無線區域網卡裡，Inter ESS 及 Intra ESS 的無線 網路環境下，不同phase 佔用的時間及各 event 所發生的時間點。

訊息─ Probe Req(SSID=WL1) –ch6-APs & ACK 表示對 channel 6 裡的 APs 均送出 probe request 的訊息但 AP1 除外，所有收到此訊息的 APs 均會回覆 ACK。

訊息─ Probe Req(SSID=WL2) -ch11-AP2 & APs，表示對 channel 11 裡的 AP 均送出 probe request 的訊息，所有收到此訊息的 APs 均會回覆 ACK

¾ Inter ESS (Figure 4-11)

Ⅰ．L2 handoff detection phase：

在此段時間裡，由於與D-Link 所採用的晶片均是 Atheros，在作法上有些許的相 同。對於語音封包仍是連續重傳6 次後，再連續傳送 24 次的 RTS 訊息，依舊是無法 那些APs ?此無線區域網卡利用 Windows Zero Configuration 在系統初始化時所作的掃 瞄得到可用網路清單，當需要作交遞時，則逐一對這些APs 發出 probe request 訊息，

雖然訊息欄位內的SSID 名稱指定為舊 AP，但因 probe request 訊息形式為 unicast，故 收到的APs 均要回覆 ACK 訊息，而無需理會此網路是否與自己屬於相同的 ESS。也 因而學習到新服務基地台的SSID 名稱為何，故在最後一次所發出的 probe request 訊息 裡，SSID 欄位內的值更改為新連連線 AP 名稱。此無線區域網卡發出的 probe request 訊息數量是依據可用網路清單上有多少APs 存在而決定。若可用網路清單上的 APs 數

量減少是否就會縮短此段時間，依據搜集到的封包所得出的結果，當減少APs 數量對

Ⅲ．Authentication 及 Association phase：

此段時間花費0.099 秒。

ACK

MN AP1(WL1-CH6) AP2(WL2-CH11)

Auth & Assoc

18.479

Probe Req(SSID=WL2) -ch11-AP2 ACK Probe Res

32.524 32.532

X

G.711 & RTS

Probe Req(SSID=WL1) -ch6-APs & ACK (86 times)

Probe Req(SSID=WL1) -ch11-AP2&APs & ACK (18 times)

18.628

29.417

32.450 32.464 32.425

Figure 4-11 Cisco – Inter Ess (power off)

¾ Intra ESS

舊服務基地台屬於相同ESS 的 APs 有那些，且在經過一長段 L2 handoff detection 後，

確認舊服務基地台無法連線，故只針對新目標基地台送出一次的probe request 訊息 後，而在新目標基地台回覆訊息後，即結束此階段的網路探查。延遲時間為0.020 秒。

Ⅲ．Authentication 及 Association phase：

此段時間花費0.100 秒。

MN AP1(WL1-CH6) AP2(WL1-CH11)

Auth & Assoc

3.002

Link up

0

Probe Req(SSID=WL1) -ch11-AP2 (1 time)

3.022

3.121 3.137

X

G.711 & RTS

3.019

Figure 4-12 Cisco – Intra Ess (power off)

4.3.1.5 小結

Phase / NIC Intel Z-Com D-Link Cisco

L2 handoff detection 0.818 10.313 3.018 18.479

Search 11.195 3.302 13.924 13.946

Authentication 及 Association phase 0.110 0.241 0.108 0.099

L2 Total Latencies 12.123 13.856 17.050 32.524

Link down event 8.820 10.583 13.856 29.417 Table 4-1 Inter ESS - Link layer handoff latency for different WLAN Cards

從Figure 4-5 、Figure 4-7、Figure 4-9、Figure 4-11 中，Intel 無線區域網卡 probe 與 link down 發生的時間點分別為 0.819 秒與 8.820 秒，Z-Com 無線區域網卡 probe 與 link down 發生的時間點分別為 10.313 秒與 10.583 秒，D-Link 無線區域網卡 probe 與 link down

的時間點分別為18.479 秒與 29.417 秒。由以上的結果得知，尚未發生 link down 事件前，

各廠牌的無線區域網卡會開始進行probe，probe 一段時間仍然未收到舊有網路回覆訊息才 會判斷與舊有網路失去連線。從這些無線區域網卡發生link down 事件的時間點，我們得 知均是發生在probe 之後，若想要用此項事件來縮短鏈路層的交遞延遲，改善效果是有限 的。

Table 4-1 列出各無線區域網卡處於 Inter ESS 的網路環境下， 鏈路層交遞時所花費 的時間，在L2 handoff detection phase 裡所花費的時間，其中花費時間最短的為 Intel 無線 區域網卡，而最長則為 Z-Com 無網區域網卡。可以顯見這兩家無線區域網卡的廠商其設 計思維的不同。Intel 無線區域網卡認為在決定要不要觸發交遞反應是很快速的，但 Z-Com 無線區域網卡則相當謹慎。但 Intel 無線區域網卡雖然快速決定要開始作交遞，但它在探 查舊有連線AP 是否存在及尋找新連線 AP 上卻又相當保守，可能它認為在無線網路的環 境裡，變化相當快速，所以會用各種方式去確認是否真的要換連線的網路，這些方式包含 以不同的SSID 名稱去探查鄰近 APs 及在短時間內送出多個 probe request 訊息。而 Z-Com 無線區域網卡一旦決定要作交遞，並且收集到足夠的資訊後就立即與選定的新AP 連線。

D-Link 無線區域網卡裡其 probe request 訊息各數遠遠少於 Intel 無線區域網卡，但 probe 的延遲時間為何還高於 Intel 無線區域網卡? 根據觀察頻道 6 及頻道 11 上的封包得 到可能的結論為：

Intel 無線區域網卡較不信任無線網路環境，所以在 search phase 會送出大量的 probe request 訊息，訊息間隔不超過 150 毫秒，且從這兩個頻道上觀察到訊息的間隔時間較平 均。相反的在D-Link 無線區域網卡上，一開始送出 probe request 訊息時，平均間隔時間 為200 ~ 400 毫秒，而在探查一段時間後發現舊連線 AP 都沒有回覆訊息，於是將送出 probe

可連線網路的作法的設計上卻有不同，Cisco 無線區域網卡以 unicast 的方式去 probe 鄰近 APs，而 D-Link 則先採用 broadcast 方式，於最後確定要連線的 AP 後，才對此 AP 發出 unicast 的 probe request。但於 search phase 上所花費的時間差異不大，相同點均在於開始 進行probe 時訊息數量較多，一段時間後會等較長的時間後才送出 probe 訊息。

雖然各家廠牌的無線區域網卡在決定要不要進行交遞，及交遞時要用什麼方式去探 查新舊網路不盡相同，但有一共同點，則是能夠不改變原連線網路就不改變，所以在search phase 裡，對於同一頻道會來來回回多次的探查舊有網路是否存在，直到確認舊有網路不 存在或是無法連線才連線至新的網路。

Figure 6、Figure 8、Figure 10、Figure 12 為各無線區域網卡在 Intra ESS 的環境下，

交遞時所發生的行為及延遲時間。在search phase 裡，我們發現各無線區域網卡送出 probe request 的頻率明顯下降許多。因送出的 probe reuqest 訊息在頻道 11 被屬於相同 ESS 的 AP 回應，也因而縮短此段延遲時間。

從Figure 6、Figure 8、Figure 10、Figure 12 也發現各無線區域網卡均只有 link up 事 件，未有link down 事件；因原服務基地台與新連線的基地台均屬於相同 ESS，在基地台 佈建良好的情況下，各無線區域網卡中斷與原服務基地台的連線後，立即又收到新目標基 地台的回應，且訊號良好，故交遞延遲未超過各無線區域網卡的規範時間，所以上層通訊 協定未收到link down 的事件通知。

上述可得出以下四點結論：

1. probe 行為依各廠牌無線區域網卡的設計思維而有所不同 2. 跨 ESS 漫遊會對 probe 的行為造成影響

3. link down 事件是在 probe 一段時間後才發生 4. link down 事件的發生取決於交遞延遲是否過長