华为WLAN STA接入过程

小乔

STA接入过程分为三个阶段：扫描阶段、链路认证阶段和关联阶段。

扫描阶段

STA可以通过主动扫描和被动扫描获取到周围的无线网络信息：

主动扫描

STA工作过程中，会定期地搜索周围的无线网络，也就是主动扫描周围的无线网络。根据Probe Request帧（探测请求帧）是否携带SSID，可以将主动扫描分为两种：

• 客户端发送携带有指定SSID的Probe Request：STA依次在每个信道发出Probe Request帧，寻找与STA有相同SSID的AP，只有能够提供指定SSID无线服务的AP接收到该探测请求后才回复探查响应，如图2-6所示，STA发送Probe Request帧寻找SSID为huawei的AP。
  这种方法适用于STA通过主动扫描接入指定的无线网络。
  图2-6 携带有指定SSID的主动扫描过程
  
  
                                 
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• 客户端发送广播Probe Request：如图2-7所示，客户端会定期地在其支持的信道列表中，发送Probe Request帧扫描无线网络。当AP收到Probe Request帧后，会回应Probe Response帧通告可以提供的无线网络信息。
  这种方法适用于STA通过主动扫描可以获知是否存在可使用的无线服务。
  图2-7 携带空SSID的主动扫描过程
  
  
                                 
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被动扫描

如图2-8所示，STA在每个信道上侦听AP定期发送的Beacon信标帧（信标帧中包含SSID、支持速率等信息），以获取AP的相关信息。

当用户需要节省电量时，可以使用被动扫描。一般VoIP语音终端通常使用被动扫描方式。

图2-8 被动扫描过程

                               
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链路认证阶段为了保证无线链路的安全，接入过程中AP需要完成对STA的认证。802.11链路定义了两种认证机制：开放系统认证和共享密钥认证。

• 开放系统认证(Open System Authentication)：即不认证，任意STA都可以认证成功，如图2-9所示。图2-9 开放系统认证过程
  
  
                                 
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• 共享密钥认证(Shared-key Authentication)：STA和AP预先配置相同的共享密钥，AP在链路认证过程验证两边的密钥配置是否相同。如果一致，则认证成功；否则，认证失败。图2-10 共享密钥认证过程
  
  
                                 
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  如图2-10所示，共享密钥的认证过程为：
  • STA向AP发送认证请求（Authentication Request）。
  • AP随即生成一个“挑战短语（Challenge）”发给STA。
  • STA使用预先设置好的密钥加密“挑战短语”（EncryptedChallenge）并发给AP。
  • AP接收到经过加密的“挑战短语”，用预先设置好的密钥解密该消息，然后将解密后的“挑战短语”与之前发送给STA的进行比较。如果相同，认证成功；否则，认证失败。
    
  
  
  

关联阶段

终端关联过程实质上是链路服务协商的过程。完成链路认证后，STA会继续发起链路服务协商，具体的协商通过Association报文实现，如图2-11。

图2-11 STA关联过程

                               
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• STA向AP发送Association Request请求，请求帧中会携带STA自身的各种参数以及根据服务配置选择的各种参数（主要包括支持的速率、支持的信道、支持的QoS的能力以及选择的接入认证和加密算法）。
• AP收到关联请求后判断是否需要进行用户的接入认证，并回应Association Response。
  
                                 
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  STA收到Association Response后，判断是否需要进行用户的接入认证：
  • 如果不需要，STA可以访问无线网络；
  • 如果需要，STA继续发起用户接入认证请求，用户接入认证成功后，STA才可以访问无线网络。用户接入认证的内容请参见《特性描述-安全》中的“NAC”。