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3 WIFI P2P功能简介和实现过程

3.1 P2P发现

3.1.1 介绍

P2P发现可以让P2P设备更快的搜索到对方并进行连接。

P2P发现包括以下几个主要部分：

• 设备发现：帮助两部P2P设备连接在同一个频道并且互相交换设备信息（比如设备名臣和设备类型）。
• 服务发现：这个一种可选功能，允许一部P2P设备在完成连接之前发现可获得的更高级别的服务。
• 群组形成：用来决定哪一部设备将成为P2P群主并且生成一个新的P2P群组。
• P2P邀请：用来调用一个持久的P2P群组或者邀请一个P2P设备加入到已存在的P2P群组中。

3.1.2 设备发现过程

3.1.2.1 设备发现的基本方法

P2P设备发现的目的是找到P2P设备并且快速确定P2P设备将如何尝试连接。频段内的P2P设备发现有两个主要阶段：扫描和查找，详细的内容将在下面的章节中描述。除此之外，如果两个点对点设备支持NFC，用户可以通过触碰P2P设备的NFC接口使两设备NFC接口相连来确定目标设备。这样的NFC频段外的设备发现将在3.1.2.7节讲到。

频段内的设备发现使用探测请求和探测回应帧来交换设备信息。在一个P2P群组中的P2P设备通过来自P2P群主的一个探测回应帧来发现。

一个P2P设备不应该回应探测请求帧除非它是：

• 一个P2P群主或
• 处于监听状态或
• 一个P2P设备和一个在频道上发送探测请求的基础AP有联系，在这种情况下P2P设备可能回应证明它不是一个P2P群组的一员或
• 一个P2P客户端支持点对点服务（P2Ps），有一个广告服务与服务哈希匹配的哈希值，其在之后的探测请求中和处于同一频道的P2P群组的客户端连接。

一个P2P设备不应该传输信标帧除非它是一个P2P群主。

3.1.2.1.1 监听状态

一个不在一个P2P群组里的P2P设备可能使用监听状态来处于可发现状态。在监听状态下P2P设备处于一个给定的频道，表明监听频道。这是一个由公共频道选择的频道。2.4GHz频段下的频道1、6、11应当被用来当作公共频道。监听频道应该在刚开始进行频段内的设备发现时被选择，而且应该保持一致直到P2P发现完成。

一个P2P设备处于监听状态应当只能回应探测请求帧——包含P2P IE，P2P 通配符SSID，通配符BSSID和目标地址（可能是广播地址也可能是它的P2P设备地址）。如果一个或多个请求设备类型属性都在WSC IE中存储在探测请求帧，如果它有一个主要的设备类型或者第二设备类型值识别各种请求的设备类型值，处于监听状态的P2P设备应该之回应探测回应帧。如果一个设备ID属性在处于探测回应帧的P2P IE中处于主要位置，监听状态的P2P设备应当只回应一个探测回应帧，如果设备地址匹配设备ID属性中的设备地址池。

3.1.2.1.2 扫描阶段

扫描阶段运用在IEEE Std 802.11-2012定义的扫描过程。它可能被用于一个P2P设备去寻找P2P设备或者P2P群组来定位最好的潜在频道来建立一个P2P群组。在扫描阶段，设备通过扫描全部支持的频道来收集关于周围设备或者网络的信息。

处于扫描阶段的P2P设备不能回应探测回应帧。

一个P2P设备可能同时搜寻P2P群组和传统网络（比如802.11基础网络）。WSC IE 可能被包含在所有探测回应帧中，包含设备名称，主要设备类型和设备密码ID作为必要属性。一个P2P设备运用推送按钮管理方法应当表明当它处于active PBC模式，通过设定推送按钮的设备密码ID值。

二次设备类型清单应是一个可选属性。一个P2P设备可以发送探测请求帧包含P2P IE和通配符SSID引出来自传统网络和P2P群主的探测响应帧。P2P IE纳入探测请求帧需要启用P2P群主包括P2P的在探测响应帧中的群组信息属性。P2P客户端不回复探测请求帧，使他们只能通过探测回应帧发现从包含P2P群组信息属性的P2P群主响应。

一个P2P设备可能限制扫描P2P设备和群组。一个探测回应帧目标只为了P2P设备应当包含P2P IE，而且应当有SSID元素设置到P2P通配符SSID。

一个P2P设备可能缩小它的搜索范围到：

• 一个具体的设备类型，或者包含WSC IE和一至多个回应的设备类别属性的探测回应帧。回应设备类型属性和在WSC类中主设备类型属性有一样的格式。
• 一个具体的P2P设备包在P2P IE探测回应帧中的含P2P设备ID属性。这提供了一种扫描一个具体P2P设备的方法。

3.1.2.1.3 发现阶段

查找阶段用于确保两个设备同时搜索的P2P装置到达一个公共信道来通信。 这是通过状态间的回收来实现的，其中P2P设备等待一个固定信道来实现通道探测请求帧（监听状态），或者发送探测请求频道的固定列表（搜索状态）的帧。两个设备在同一个信道的汇合通过在监听状态上的时间随机分配来协调。汇合的时间被削短，通过限制信道列表到一个小设定比如公共频道（2.4GHz下的频道1、6、11）。在发现阶段中，一个P2P设备应当在监听状态和搜索状态改变，正如下图详细所述。

在搜索状态下的P2P设备应当在各个公共频道传送一至多个探测回应帧。所有的由P2P设备传送的探测回应帧应当：

• 包含P2P IE。
• 包含WSC IE，设备名臣，主要设备类型和设备密码ID等必须属性。次等设备类型列表应当作为可选属性。一个P2P设备使用推送按钮配置方法应该显示当它在PBC模式下激活，通过设定设备密码ID值到推送按钮中。。
• 有SSID字段设置为P2P通配符SSID。
• 有BSSID字段设置为通配符BSSID。

由P2P设备发出的探测回应帧在搜索状态下可能包含一至多个如下：

• WSC IE中的回应的设备类型属性。这个属性有着和WSC规范中的主要设备类型属性一样的格式。
• P2P IE中的P2P设备ID属性。

一个搜索状态中的P2P设备不应该回应探测回应帧。

3.1.2.2 P2P设备发现一个处于P2P群组中的P2P设备

一个搜索中的P2P设备在扫描阶段通过接收信标帧或者探测回应帧发现一个P2P群主。搜索中的P2P设备还会通过群组信息发布发现其它P2P设备和那个P2P群主有关联的P2P设备。

一个搜索中的P2P设备应当注意P2P群主可能使用P2P节能技术，这可能影响P2P群组的搜索能力。

一个搜索中的P2P设备应当注意目标P2P设备可能使用P2P节能技术，这可能影响和P2P设备的通信。如果目标P2P设备在一个P2P群组里是一个P2P客户端，一个搜索中的P2P设备可能发送一个设备发送请求帧和目标P2P设备ID给P2P群主。P2P群主指出目标P2P设备回应可以被发现，并发送一个设备查找回应。如果目标P2P设备正在使用节能技术，这个回应可能会占用多个信标时期。当接收到一个设备查找回应帧且表明状态代码成功搜索到P2P设备会尝试开始发现服务或者和目标P2P设备建立一个P2P群组。

一个P2P客户端可能向P2P群主表示它现在不能支持P2P发现。

3.1.2.3 两个正在搜索的P2P设备

一个P2P设备在搜索阶段可能在监听阶段发现一个P2P设备。最终阶段是用来确保两台P2P设备都在频段内设备搜索，可以达到一个共同的信道来交换设备信息。如果一个P2P设备希望连接它可能会做如下几种事件：

• 初始化群主交涉，尝试新建一个P2P群组。
• 发送一个P2P邀请请求帧请求一个之前建立好的已存在的P2P群组，其中一个P2P设备是P2P群主应当被唤醒。
• 发送一个P2P邀请请求帧来请求目标P2P设备加入到一个P2P群组中，搜索中的P2P设备是P2P群主或者一个P2P客户端。

3.1.2.4 P2P群主的频段内的设备搜索过程

一个P2P设备已经作为P2P群主连接在工作的信道，等待其它设备发现它。一个P2P群主可能搜索其它信道来发现希望的设备或服务。如果P2P群主在工作频道上不可获得，它将通过提示缺少方法来表示。

3.1.2.5 P2P群主发现传统客户端

一个传统客户端使用802.11扫描过程由IEEE Std 802.11-2012制定来手机周围设备或网络的信息。一个传统客户端只能搜索到一个P2P群主。当一个P2P群主在工作的频道收到一个来自传统客户端的探测请求帧，P2P设备应当传输一个探测回应帧由IEEE Std802.11-2012制定。传统客户端可能使用收集的信息来初始化WiFi例子配置来连接P2P设备。

一个不支持WiFi例子配置的传统客户端要使用超出这种规范的方法来提供。P2P群主会创建提供的使用凭据。

3.1.3 服务发现过程

服务发现过程是一种可选帧交换，可以在任何时候发现P2P装置，例如下面的一个在群组信息之前的的设备发现的过程。这个过程可以被用来决定由P2P设备提供的设备兼容性信息。这个协议可扩展且有弹性，它能够兼容各种高级别的服务广告协议类型比如Bonjour和UPnP。

服务发现过程可以被用来发现：

• 一个P2P设备提供的所有服务的列表。
• P2P设备提供的一个单独服务的信息。
• P2P设备提供的多个服务的信息。
• 如果P2P设备提供的服务有一个改变。

请求信息可以是一个单独服务协议类型，多个服务协议类型或者所有服务协议类型，只要是P2P设备支持的。

3.1.3.1 服务询问请求

服务发现询问帧运用GAS初始请求帧定义在IEEE Std802.11-2012。

服务发现询问帧应当支持不同询问类型，可以改变字段中的供应商特定内容的字段内容。

为了请求所有高级层服务协议类型的服务列表，发现询问帧应当包括一个单独服务请求TLV，服务协议类型等于0，一个询问数据长度为0。一个服务传输ID被包括在所有服务请求和回应TLVs中，被用来匹配询问回应。

为了请求一个具体高级服务协议类型的所有服务的列表，服务发现询问帧应当包括一个单独服务请求TLV和服务协议类型域设定为非零值。

为了请求一个一个具体搞基服务协议类型的一个具体服务的信息，服务发现询问帧应当包括一个单独的服务请求TLV和服务协议类型域设定为非零值。询问数据域应当包括服务信息类型属于请求服务协议类型。

为了请求一个或多个高级服务协议类型的多个服务信息，服务发现请求帧应当包括多个服务请求TLVs。各个服务请求TLV应当包含服务协议类型域设定为非零值。请求数据域应当包括服务信息类型属于请求服务协议类型。

服务更新指导应当被包括在所有服务发现请求帧中。在P2P设备发送服务发现询问中华一个服务信息的改变就会出现，它每次都会增加。这允许一个P2P设备缓存服务信息，从另一台P2P设备中恢复。每当一个P2P设备提示服务更新指导，它应当了解并发送缓存的服务信息给P2P设备。

3.1.3.2 服务发现回应

服务发现回应帧运用GAS初始回应帧定义在IEEE Std802.11-2012。

由于服务发现响应帧支持不同的询问类型，该供应商特定的内容可能包含不同的域。一个服务交易ID被包括在所有服务请求和响应的TLV和用来匹配响应于该查询。

3.1.4 群组形成过程

3.1.4.1 一般过程

一个P2P设备会通过成为一个P2P群主自动开始一个P2P群组。一个P2P设备会使用群组形成过程来实现一个新的P2P群组。群组形成被用来决定哪部设备将作为P2P群主，为P2P群组交换凭据并决定其特性比如它是一个持续性的P2P群组或者是一个临时的P2P群组。群组形成过程包含群主协商和提供。

设备发现（和可选的服务发现）的目的是确定哪些P2P设备可以尝试连接。设备选择可能基于非独特的信息，例如设备名称，这可能会介绍这一过程中的模糊性。P2P设备制造商应该尝试创建独特的设备名称和用户界面，最大限度地提高概率选择正确的设备，但将有设备选择的情况下非确定性。群组的形成使用Wi-Fi提供的验证简单的配置，以确定正确的设备连接。组的形成可能需要执行一次以上与不同的P2P设备以解决具有相同设备名称的多个设备的情况。

小组的形成有一个阶段称为配置，使用Wi-Fi简单配置。由于等待用户输入，Wi-Fi简单配置可能需要2分钟才能完成。由于组的形成可能需要执行多次，这样的延迟是不可接受的。一个P2P设备应获得任何执行所需的信息，其中包括信息预配置作为一个PIN，这是从用户获得的。一个对等设备应采取不超过十五秒完成组形成。P2P设备可以用WSC的配置方法提供的信息属性，在探针响应中得到，以确定适当的从用户的信息检索，例如：从一个显示器，等一个P2P设备在配置中可能会发送一个规定的发现请求方法属性以触发一些必需的操作接收P2P设备例如在接收该帧的一个显示装置显示所需的PIN。提供的发现请求帧应当在配置方法属性中有一个单独的方法设置来显示那个一个接受P2P设备的方法发送P2P设备。

3.4.1.2 群主协商

群主协商是一种三方帧交换用来同意哪一个P2P设备应成为P2P群主，并同意P2P群组的特征。这三个帧的细节将在在下面描述。

一个P2P设备可以选择不响应一组群主协商帧，因为其超出本规范范围。如果它没有收到下一帧的在100毫秒内交换接收确认帧，发送群主协商帧的P2P设备应假设该群主协商失败

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