第六章 結論與未來工作
A.5 Pre-Reservation Mechanism
IEEE 802.11r基地台快速換手程序標準[6] 提供的第二種程序為Pre-Reservation Mechanism。Pre-Reservation基地台快速換手程序可以是經由Wireless Medium (over the Air),或是經由DS Medium (over the DS)。Pre-Reservation基地台快速換手程序適 合需要預先確立QoS資源佈署的STA使用。
Fast Transition Authentication Sequences在over the Air模式下,是內嵌於原始換 手 程 序 中 的Authentication Request/Response/Confirm/Ack 這 四 個 IEEE 802.11 management frames 之 中 ; 而 在 over the DS 模 式 下 , Fast Transition Request/Response/ Confirm/Ack是使用Fast Transition Action Frames經由正在使用 中的基地台relay到目標基地台。無論是Over the Air模式或是Over the DS模式,STA連 結基地台最後的commit operations都需要交換類似Fast Transition Confirm/Ack帶有 PMK-R1 驗 證 訊 息 及 之 前 預 先 確 立 QoS 佈 署 相 關 訊 息 25 的(Re-)association Request/Response。
25 STA 可在 Commit Operations (藍色虛線方框) 完成前,更改之前已經預先佈署的服務品質保證的規 格,例如STA 決定降低需求,可以利用 (Re-)association Request/Response 的機會進行更改。
A.5.1 Over the Air
Commit Phase
FT Auth. Seq.
Figure A–6 Messages flows in Pre-Reservation Mechanism over the air (Source from [6])
Pre-Reservation Mechanism在Over the Air模式下,STA使用原本換手程序中的 Authentication Request/Response/Confirm/Ack26 messages exchange 和 4-Way Handshake messages exchanges合併。使得在 Figure 2–16 中MAC Sublayer 的 protocol state machine (Figure A–3) 和 4-Way Handshake導致的RSNA state machine (處於Figure 2–16 中Station Management Entity內的RSNA Key Management元件) 同時進行。以達到縮減messages exchange的目標。
26 Authentication Request/Response/Confirm/Ack 四個 Management frames 的 link layer 認證 messages exchange 也使用在 WEP 認證;事實上,IEEE 802.11r 基地台快速換手程序標準[6] 針對 Fast Transition,在原本 Open System 和 WEP 這兩類的 link layer 認證種類之外,新增了第三種 Fast Transition link layer 認證種類。
Pre-Reservation Mechanism在over the Air模式下,Commit Phase (藍色虛線方框) 範圍,包含STA進行預先QoS佈署的Fast Transition Authentication Sequences (紅色實 線方框),也包含了最後真正導致 802.11 protocol state machine (Figure A–3) 從State 2 移 動 到State 3 、 帶 有 PMK-R1 驗 證 訊 息 及 之 前 預 先 確 立 QoS 佈 署 相 關 訊 息 的 (Re-)association Request/Response。
STA在Authentication Confirm/Ack、(Re-)association Request/Response可以進 行QoS佈署建立與修改 (見 Figure A–6 中的RIC-IE-Request/Response IE)。事實上,
在Fast Transition Authentication Sequences (紅 色 實 線 方 框) 和 (Re-)association Request/Response之間,STA都可以和目標基地台進行QoS佈署規格再修改的動作。
Pre-Reservation Mechanism在over the Air模式下將Commit Phase (藍色虛線方 框) 切成前半部分Fast Transition Authentication Sequences (紅色實線方框) 與後半部 真正導致 802.11 protocol state machine (Figure A–3) 從State 2 移動到State 3 的 (Re-)association Request/Response,可以讓STA在Commit Phase (藍色虛線方框) 前 半部分,即得知目標基地台符不符合STA的QoS的需求,若不符合需求,STA可以不需 要進行Commit Phase (藍色虛線方框) 的後半部,STA可立即和其它可能的目標基地台 進行換手程序。
值得一提的是,前半部Fast Transition Authentication Sequences (紅色實線方框) 下,第二個、第四個messages 內的 TIE(Reassociation deadline) 會規定後半部必須完 成的時間底線,預先保留的網路資源超過時間立即失效。
A.5.2 Over the DS
Commit Phase
FT Auth. Seq.
Figure A–7 Messages flows in Pre-Reservation Mechanism over the DS (Source from [6])
Pre-Reservation Mechanism在Over the DS模式下,STA將 Figure 2–5 中原本換 手程序的Authentication Request/Response省略,其在 Figure 2–16 中MAC Sublayer 的protocol state machine transition (Figure A–3) 從State 1 移往State 2 的移動,是由經 DS發送的Fast Transition Request/Response/Confirm/Ack驅動的。
Pre-Reservation Mechanism在Over the DS模式下,Commit Phase (藍色虛線方框) 僅包含最後真正導致802.11 protocol state machine (Figure A–3) 從State 2 移動到State 3、帶有PMK-R1 驗證訊息及之前預先確立QoS佈署相關訊息的 (Re-)association Request/Response。
STA在Fast Transition Confirm/Ack、和Commit Phase (藍色虛線方框) 內的 (Re-)association Request/Response可以進行QoS佈署建立與修改 (見 Figure A–7 中 的RIC-IE-Request/Response IE)。事實上,在Fast Transition Authentication Sequences (紅 色 實 線 方 框) 和 Commit Phase (藍 色 虛 線 方 框 ) 內 的 (Re-)association Request/Response之間,STA都可以和目標基地台,利用Fast Transition Action Frame 透過服務基地台轉達的方式,進行QoS佈署規格再修改的動作。
Pre-Reservation Mechanism在Over the DS模式,其前半部分Fast Transition Authentication Sequences (紅色實線方框) 在STA尚與舊基地台連結時即可執行,不會 影響到其它資料封包的傳送、接收,Commit Phase (藍色虛線方框) 只有後半部真正導 致802.11 protocol state machine (Figure A–3) 從State 2 移動到State 3 的兩個messages exchange: (Re-)association Request/Response。
Pre-Reservation Mechanism 在 Over the DS 模式可以讓 STA 在尚與舊基地台連結 時,透過經由DS 與目標基地台執行的 Fast Transition Authentication Sequences (紅色 實線方框) 了解目標基地台符不符合 STA 的 QoS 的需求,若不符合,STA 可立即再利 用經由DS 的 Fast Transition Authentication Sequences (紅色實線方框),對其它可能 的目標基地台進行QoS 的探詢與判斷。
值得一提的是,前半部Fast Transition Authentication Sequences (紅色實線方框) 下,第二個、第四個messages 內的 TIE (Reassociation deadline) 會規定後半部必須完 成的時間底線,預先保留的網路資源超過時間立即失效。