1.概述

定义动态频率选择(DFS)和传输功率控制(TPC)机制，这些机制可用于满足欧洲5 GHz频段运行的监管要求。

2.定义

名称	说明
dynamic frequency selection(DFS)	要求满足某些管制领域对雷达探测和5GHz波段均匀信道扩展的要求的设施。这些设施也可以用于其他目的，例如自动频率规划。
dynamic frequency selection (DFS) owner	独立基本业务集中(IBSS)的一个站(STA)，负责在雷达探测到在一个信道中工作后选择下一个信道。由于IBSSs的特性，不能保证在任何特定时间都有一个DFS所有者，并且协议在这种情况下是健壮的。
effective isotropic radiated power (EIRP)	按各向同性(全向)辐射体计算的发射信号的等效功率。通常情况下，EIRP等于发射机功率和天线增益的乘积(由发射机和天线之间的耦合损耗减少)。
5 GHz band in Europe	指在CEPT管理范围内允许无线局域网(WLAN)运行的5 GHz至6 GHz之间的19个20 MHz信道。
link margin	接收到的信号功率与电台(STA)要求的最小值的比值。STA可以将速率信息和信道条件(包括干扰)纳入其链路裕度的计算中。计算链接裕度的具体算法取决于实现。
receive power	在天线连接器处测量的平均功率。
received power indicator (RPI)	接收功率电平的量化测量，如在天线连接器上所见。
transmit power	各向同性有效辐射功率(EIRP)指在这样规定的国家运行的5 GHz 802.11TM正交频分多路复用(OFDM)物理层(PHY)。
transmit power control (TPC)	要求满足某些法规领域的要求，以便在5 GHz波段实现最大传输功率和传输功率降低的设施。这些设备也可以用于其他目的，例如减少干扰，范围控制，减少功耗。
uniform spreading	根据ERC/DEC/(99)23对通道选择机制的监管要求，该机制在监管域的最小通道集上提供统一的负载。

3.缩写和首字母缩写

缩写	全称
DFS	dynamic frequency selection
RLAN	radio local area network
RPI	receive power indicator
TPC	transmit power control
CCA	Clear Channel Assessment

4.概述

4.1 服务概览

IEEE 802.11规定了9种服务。其中6项服务用于支持站与站之间的介质访问控制(MAC)服务数据单元(MSDU)传输STAs。其中3个服务用于控制IEEE 802.11 LAN访问和机密性。其中2个服务用于提供频谱管理。

4.2 频谱管理服务

需要两个服务来满足某些监管领域对5 GHz频段操作的要求。这些服务被称为发射功率控制(TPC)和动态频率选择(DFS)。

4.2.1 发射功率控制(TPC)

ERC/DEC/(99)23要求在5 GHz频段上运行的无线电局域网(RLANs)使用发射机功率控制，包括规定最大发射功率和每个允许信道的缓解要求，以减少对卫星服务的干扰。TPC服务用于满足这一法规要求。TPC服务提供以下服务:
– 基于STAs功率能力，将STAs与基本服务集中的接入点(AP)相关联。
– 当前信道的调节和本地最大传输功率电平的规范。
– 在规定要求的约束下，为信道中的每个传输选择传输功率。
– 根据一系列信息(包括路径损耗和链路裕度估计)调整传输功率。

4.2.2 动态频率选择(DFS)

ERC/DEC/(99)23要求在5 GHz频段运行的RLANs实现一种机制，以避免与雷达系统的同信道操作，并确保可用信道的统一使用。DFS服务用于满足这些法规要求。DFS服务提供以下服务:
– 基于STAs支持的通道，将STAs与BSS中的AP关联。
– 使当前通道静默，以便测试雷达的存在，减少干扰其他STAs。
– 在使用信道之前和在信道中工作时对雷达的信道进行测试。
– 检测到雷达在当前通道后停止操作，以避免与雷达相干扰。
– 检测雷达在当前和其他渠道的监管要求。
– 要求并报告当前和其他渠道的测量结果。
– 选择并公告新信道，以协助一个BSS或独立的BSS(IBSS)在雷达检测后的迁移。

5.帧格式

5.1 个别帧类型的格式

5.1.1 Beacon帧格式

Order	Information	Notes
11	Country	The Country information element shall be present when dot11MultiDomainCapabilityEnabled is true or dot11SpectrumManagementRequired is true.
14	Power Constraint	Power Constraint element shall be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.
15	Channel Switch Announcement	Channel Switch Announcement element may be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.
16	Quiet	Quiet element may be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.
17	IBSS DFS	IBSS DFS element shall be present if dot11SpectrumManagementRequired is true in an IBSS.
18	TPC Report	TPC Report element shall be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.

5.1.2 Association请求帧格式

Order	Information	Notes
6	Power Capability	The Power Capability element shall be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.
7	Supported Channels	The Supported Channels element shall be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.

5.1.3 Reassociation请求帧格式

Order	Information	Notes
7	Power Capability	The Power Capability element shall be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.
8	Supported Channels	The Supported Channels element shall be present if dot11SpectrumManagementRequired is true.

5.1.4 Probe响应帧格式

Order	Information	Notes
10	Country	Included if dot11MultiDomainCapabilityEnabled or dot11SpectrumManagementRequired is true.
11	FH Parameters	FH Parameters may be included if dot11MultiDomainCapabilityEnabled is true.
12	FH Pattern Table	FH Pattern Table information may be included if dot11MultiDomainCapability-Enabled is true.
13	Power Constraint	Shall be included if dot11SpectrumManagementRequired is true.
14	Channel Switch Announcement	May be included if dot11SpectrumManagementRequired is true.
15	Quiet	May be included if dot11SpectrumManagementRequired is true.
16	IBSS DFS	Shall be included if dot11SpectrumManagementRequired is true in an IBSS.
17	TPC Report	Shall be included if dot11SpectrumManagementRequiredis true.
18		Reserved
19	ERP Information	The ERP Information element is present within Beacon frames generated by STAs using ERP PHYs and is option-ally present in other cases.
20	Extended Supported Rates	The Extended Supported Rates element is present when-ever there are more than eight supported rates, and it is optional otherwise.
21-n	Requested information elements	Elements requested by the Re

5.1.5 Action帧格式

Order	Information
1	Action

5.2 管理帧主体部分

5.2.1 固定字段(Fixed fields)

5.2.1.1 Capability Information字段

能力信息字段的长度为2字节，由以下子字段组成:extended service set (ESS)， IBSS，contention-free (CF)-Pollable，CF-Poll Request，Privacy，Short Preamble，Packet Binary Convolutional Code (PBCC)，Channel Agility，Spectrum
Management，Short Slot Time and DSSS-OFDM。

ESS	IBSS	CF Pollable	CF-Poll Request	Privacy	Short Preamble	PBCC	Channel Agility	Spectrum Mgmt	Reserved	Short Slot Time	Reserved	DSSS-OFDM	Reserved
B0	B1	B2	B3	B4	B5	B6	B7	B8	B9	B10	B11-B12	B13	B14-B15

5.2.1.2 Reason Code字段

Reason code	Meaning
10	Disassociated because the information in the Power Capability element is unacceptable
11	Disassociated because the information in the Supported Channels element is unacceptable
1012–65 535	Reserved

5.2.1.3 Status Code字段

Status code	Meaning
22	Association request rejected because Spectrum Management capability is required
23	Association request rejected because the information in the Power Capability element is unacceptable
24	Association request rejected because the information in the Supported Channels element is unacceptable
2225–65535	Reserved

5.2.1.4 Action字段

操作字段提供了指定扩展管理操作的机制。

Category	Action Details
1	variable

Category values:

Name	Value
Spectrum management	0
Reserved	1–127
Error	128–255

5.2.2 信息元素(Information elements)

Information element	Element ID
Reserved	17–31
Power Constraint	32
Power Capability	33
TPC Request	34
TPC Report	35
Supported Channels	36
Channel Switch Announcement	37
Measurement Request	38
Measurement Report	39
Quiet	40
IBSS DFS	41
ERP Information	42
Reserved	43–49
Extended Supported Rates	50
Reserved	51–255

5.2.2.1 Power Constraint元素

功率约束元素包含允许STA确定当前信道中本地最大传输功率所需的信息。

Element ID	Length	Local Power Constraint
1byte	1byte	1byte

长度字段应设置为1，本地功率约束字段应设置为允许在当前通道中满足缓解需求的值。字段被编码为以分贝为单位的无符号整数。因此，信道的本地最大发射功率定义为Country元素中为信道指定的最大发射功率水平减去为信道指定的本地功率约束中的Power Constraint元素。

5.2.2.2 Power Capability元素

功率能力元素指定STA在当前信道中能够传输的最小和最大传输功率。

Element ID	Length Minimum Transmit Power Capability	Maximum Transmit Power Capability
1byte	1byte	1byte

长度字段应设置为2。最小发射功率能力域应设置为STA在当前信道中能够发射的最小额定发射功率，允许偏差为±5 dB。该字段被编码为一个有符号整数，以1mw的分贝为单位。最大发射功率能力域应设置为STA在当前信道中能够发射的额定最大发射功率，容差为±5 dB。该字段被编码为一个有符号整数，以1mw的分贝为单位。

5.2.2.3 TPC Request元素

TPC请求元素包含一个请求，请求STA使用TPC报告元素报告传输功率和链接边界信息。

Element ID	Length
1byte	1byte

5.2.2.4 TPC Report元素

TPC报告元素包含响应TPC请求元素而发送的发射功率和链接边界(link margin)信息。TPC报告元素包括在Beacon帧或Probe响应帧中，而没有相应的请求。

Element ID	Length	Transmit Power	Link Margin
1byte	1byte	1byte	1byte

传输功率字段应设置为用于传输包含TPC报告元素的帧的传输功率。该字段被编码为一个有符号整数，以1mw的分贝为单位。TPC响应单元中报告的发射功率值的最大公差为±5 dB。这个误差被定义为在分贝之间的差异，报告的功率值和实际的EIRP的STA。

5.2.2.5 Supported Channels元素

支持的通道元素包含通道子带的列表：

Element ID	Length	First Channel Number	Number of Channels
1byte	1byte	1byte	1byte

长度字段是可变的，它取决于元素中包含的子频带的数量，子频带由第一个信道数对定义。第一个信道号字段应设置为所支持信道子频带中的第一个信道。通道数字段应设置为支持通道的子频带内的通道数。支持的Channels元素包括在关联请求帧中，以及重新关联请求帧。

5.2.2.6 Channel Switch Announcement元素

通道切换通知元素由BSS中的AP或IBSS中的STA使用，用于通知何时切换到新通道和新通道的通道号。

Element ID	Length	Channel Switch Mode	New Channel Number	Channel Switch Count

通道切换模式字段指示在通道切换之前的任何传输限制。BSS中的AP或IBSS中的STA应在传输时将通道切换模式字段设置为0或1。将信道切换模式设置为1意味着BSS中包含该元素的帧的STA在预定的信道切换之前不能在BSS中传输其他帧。IBSS中的STA可以将设置为1的通道切换模式字段视为通知。设置为0的信道切换模式对接收STA没有任何要求。
新的通道号字段应设置为STA移动到的通道号。通道开关计数字段要么设置为目标信标传输次数(TBTTs)，直到STA发送通道开关通知元素切换到新通道，要么设置为0。值1表示切换将紧接在下一个TBTT之前发生。值0表示在传输了包含该元素的帧之后的任何时间都将发生切换。

5.2.2.7 Measurement Request元素

测量请求元素包含一个请求，该请求要求接收STA进行指定的测量操作。

Element ID	Length	Measurement Token	Measurement Request Mode	Measurement Type	Measurement	Request
1byte	1byte	1byte	1byte	1byte	variable

测量请求模式字段:

Reserved(0)	Enable	Request	Report	Reserved(0)
B0	B1	B2	B3	B4-B7

Enable, Request, and Report位含义：

字段	含义
Enable	指示此元素是否用于请求目标STA以启用或禁用向此STA发送指定类型的测量请求和自主测量报告。当请求位和报告位有效时，使能位应设置为1。当请求位和报告位无效时，使能位应设置为0。
Request	指示接收请求的STA是否应启用或禁用在“测量类型”字段中指定的类型的测量请求。当启用测量请求时，请求位应设置为1。当禁用测量请求或请求位无效时，请求位应设置为0。，当使能位设置为0或测量类型字段包含保留的测量请求类型值时。
Report	指示接收请求的STA是否应启用或禁用与测量类型字段中指定的测量报告相对应的类型的自主测量报告。当启用自主测量报告时，报告位应设置为1。当报告位失效或报告位无效时，报告位应设置为0。，当使能位设置为0或测量类型字段包含保留的测量报告类型值时。

Enable, Request, and Report位使用总结：

Enable	Request	Report	含义
0	0	0	当Enable设置为0时，Request和Report无效，应设置为0。
0	0	1	Not allowed.
0	1	0	Not allowed.
0	1	1	Not allowed.
1	0	0	发送STA要求它既不发送测量请求，也不发送测量类型字段中显示的类型的自主测量报告。
1	1	0	发送STA表示它将接受测量请求，并请求它不发送测量类型字段中所示类型的自主测量报告。
1	0	1	发送STA请求不发送测量请求，并表示它将接受测量类型字段中显示的类型的自主测量报告。
1	1	1	发送STA表示它将接受测量请求和测量类型字段中显示的类型的自主测量报告。

测量类型字段应设置为标识测量请求或测量报告:

Name	Measurement Type
Basic request	0
Clear channel assessment (CCA) request	1
Receive power indication (RPI) histogram request	2
Reserved	3–255

5.2.2.7.1 Basic request

测量请求元素中的测量类型可以指示基本请求。对基本请求的响应是一个基本报告。对于BSS中的STA来说，如果从其关联的AP接收到一个基本请求，则必须生成一个基本报告来响应该基本请求。

Channel Number	Measurement Start Time	Measurement Duration
1byte	8byte	2byte

通道编号字段应设置为适用于测量请求的通道编号。测量开始时间字段应当设置为定时同步函数(TSF)定时器的时间(±32μs)要求基本要求测量应开始。值为0表示它应该立即启动。测量持续时间字段应设置为所请求的测量持续时间，以时间单位(TUs)表示。

5.2.2.7.2 CCA request

测量请求元素中的测量类型可以指示CCA请求。对CCA请求的响应是CCA报告。STA在响应CCA请求时生成CCA报告是可选的。

Channel Number	Measurement Start Time	Measurement Duration
1byte	8byte	2byte

通道编号字段应设置为适用于测量请求的通道编号。测量开始时间字段应当设置为当时的TSF(±32μs)的测量应当要求CCA请求。值为0表示它应该立即启动。测量持续时间字段应设置为所请求的测量持续时间，以TUs表示。

5.2.2.7.3 RPI histogram request

测量请求元素中的度量类型可以指示RPI直方图请求。对RPI直方图请求的响应是一个RPI直方图报告。对于STA来说，响应RPI直方图请求生成RPI直方图报告是可选的。

Channel Number	Measurement Start Time	Measurement Duration
1byte	8byte	2byte

通道编号字段应设置为适用于测量请求的通道编号。测量开始时间字段应当设置为当时的TSF(±32μs)的测量应当要求零售物价指数直方图请求。值为0表示它应该立即启动。测量持续时间字段应设置为所请求的测量持续时间，以TUs表示。

5.2.2.8 Measurement Report元素

测量报告元素包含一个度量报告。

Element ID	Length	Measurement Token	Measurement Report Mode	Measurement Type	Measurement Report
1byte	1byte	1byte	1byte	1byte	variable

测量报告模式字段:

Late	Incapable	Refused	Reserved
B0	B1	B2	B3-B7

Late，Incapable，Refused位含义：

字段	含义
Late	指示此STA是否无法执行测量请求，因为它在请求的测量时间之后收到了请求。延迟位应设置为1，以表示请求已过迟。末位应设置为0，以指示在执行测量之前及时收到请求。
Incapable	指示此STA是否无法生成在Measurement类型字段中指定的类型的报告，该类型字段以前是由此Measurement report元素的目标STA请求的。无效位设置为1表示STA无效。无效位应设置为0，以表示STA是有能力的或报告是自主的。
Refused	指示此STA是否拒绝生成在Measurement类型字段中指定的类型的报告，该类型字段以前是由此Measurement report元素的目标STA请求的。被拒绝的bit应设置为1，以表示STA拒绝。被拒绝的bit应设置为0，以表明STA没有拒绝或报告是自主的。

5.2.2.8.1 Basic report

测量报告元素中的测量类型可以指示基本报告。STA必须支持本报告的编写。

Channel Number	Measurement Start Time	Measurement Duration	Map
1byte	8byte	2byte	1byte

通道号字段应设置为基本报告所适用的通道号，测量开始时间字段应当设置为当时的TSF(±32μs)的基本报告测量开始。测量持续时间字段应设置为测量基本报告的持续时间，以TUs表示。

5.2.2.8.2 CCA report

测量报告元素中的测量类型可以指示CCA报告。

Channel Number	Measurement Start Time	Measurement Duration	CCA Busy Fraction
1byte	8byte	2byte	1byte

通道编号字段应包含CCA报告所应用的通道编号，测量开始时间字段应当设置为当时的TSF(±32μs)测量开始CCA的报告。测量持续时间字段应设置为测量CCA报告的持续时间，以TUs表示。CCA Busy Fraction字段应包含CCA指示通道在测量持续期间处于繁忙状态的部分持续时间。CCA繁忙测量的分辨率是以微秒为单位的。

5.2.2.8.3 RPI histogram report

测量报告元素中的测量类型可以指示RPI直方图报告。STA支持生成此报告是可选的。通道编号字段应设置为RPI直方图报告所适用的通道编号，测量开始时间字段应当设置为当时的TSF(±32μs)的零售物价指数直方图报告测量开始。

Channel Number	Measurement Start Time	Measurement Duration
1byte	8byte	2byte

RPI 0 density	RPI 1 density	RPI 2 density	RPI 3 density	RPI 4 density	RPI 5 density	RPI 6 density	RPI 7 density
1byte	1byte	1byte	1byte	1byte	1byte	1byte	1byte

测量持续时间字段应设置为测量RPI直方图报告的持续时间，以TUs表示。RPI直方图报告应包含表20d中定义的8个RPI水平在通道中观察到的RPI密度。为了计算RPI密度，STA应该测量在指定通道上的接收功率水平，就像在天线连接器上检测到的那样，作为测量持续时间的函数。接收功率测量的最大误差为±5db。此外，接收到的信号功率测量应该是天线实际功率的单调函数。接收到的功率测量的时间分辨率为微秒。接收到的功率测量值根据表进行量化，转换成RPI值序列。然后使用上限(255 *[以RPI值接收的持续时间(微秒)/(1024 *测量持续时间)]计算8个可能的RPI值的每一个RPI密度)。RPI密度的和大约是255，但是由于四舍五入的影响，可能会达到262。

RPI	Power observed at the antenna(dBm)
0	Power ≤ –87
1	–87 < Power ≤ –82
2	–82 < Power ≤ –77
3	–77 < Power ≤ –72
4	–72 < Power ≤ –67
5	–67 < Power ≤ –62
6	–62 < Power ≤ –57
7	–57 < Power

RPI柱状图报告为STA提供了一种额外的机制，用于从其他STAs收集关于通道状态的信息。STA可以利用这些信息来帮助选择新的信道，帮助避免虚假的雷达探测，并评估在一个信道上存在的干扰的总体水平。

5.2.2.9 Quiet元素

Quiet元素定义了一个间隔，在此期间，在当前通道中不应该发生任何传输。这个间隔可以用来帮助进行信道测量，而不受BSS或IBSS中的其他STAs的干扰。

Element ID	Length	Quiet Count	Quiet Period	Quiet Duration	Quiet Offset
1byte	1byte	1byte	1byte	2byte	2byte

Quiet Count字段将被设置为TBTTs的数量，直到下一个quiet间隔开始的beacon间隔。值1表示从下一个TBTT开始的beacon间隔期间将启动quiet间隔。保留一个值0。Quiet Period字段应设置为在此quiet周期元素定义的定时quiet周期开始之间的beacon间隔数。值0表示没有定义周期性的quiet间隔。将Quiet Duration字段设置为quiet间隔的持续时间，用TUs表示。从quiet计数字段(以TUs表示)指定的TBTT开始，将quiet间隔的开始偏移量设置为quiet偏移量。quiet偏移场的值应小于一个beacon间隔。

5.2.2.10 IBSS DFS元素

IBSS DFS元素包含IBSS中DFS操作的信息。

Element ID	Length	DFS Owner	DFS Recovery Interval	Channel Map
1byte	1byte	6byte	1byte	2*n

Channel Number	Map
1byte	1byte

DFS所有者字段应该设置为STA的单独的IEEE MAC地址，该地址是IBSS中当前已知的DFS所有者。DFS恢复间隔字段表示应使用用于DFS所有者恢复的时间间隔，表示为信标间隔的整数。DFS恢复间隔值在IBSS的整个生命周期内都是静态的，由启动IBSS的STA决定。

5.3 Action帧格式

5.3.1 频谱管理动作(Spectrum management action)

为频谱管理定义了五种动作帧格式如下:

Action field value	Description
0	Measurement Request
1	Measurement Report
2	TPC Request
3	TPC Report
4	Channel Switch Announcement
5–255	Reserved

5.3.1.1 Measurement Request帧格式

测量请求帧使用动作帧体格式，并由一个STA请求另一个STA来测量一个或多个通道来发送。

Category	Action	Dialog Token	Measurement Request Elements
1byte	1byte	1byte	variable

Category字段应该设置为0(表示spectrum management)，Action字段应该设置为0(表示Measurement Request)，Dialog Token字段应设置为非零值，由发送测量请求的STA选择识别请求/报告事务。测量请求元素字段应包含一个或多个测量请求元素。在一个测量请求帧中，测量请求元素的数量和长度受最大允许MAC管理PDU (MMPDU)大小的限制。

5.3.1.2 Measurement Report帧格式

测量报告帧使用动作帧体格式，由STA响应测量请求帧或由STA自动提供测量信息来传输。

Category	Action	Dialog Token	Measurement Report Elements
1byte	1byte	1byte	variable

Category字段应该设置为0(表示spectrum management)，Action字段应该设置为1(表示Measurement Report)，Dialog Token字段应设置为任何相应测量请求帧中的值。如果测量报告帧没有被发送到测量请求帧，那么对话框标记应该被设置为0。

5.3.1.3 TPC Request帧格式

TPC请求帧使用动作帧体格式，并由一个STA发送，该STA请求另一个STA发送功率和链路边缘信息。

Category	Action	Dialog Token	TPC Request Elements
1byte	1byte	1byte	2byte

Category字段应该设置为0(表示spectrum management)，Action字段应该设置为2(表示TPC Request)，Dialog Token字段应设置为非零值，由发送请求以识别事务的STA选择。

5.3.1.4 TPC Report帧格式

TPC报告框架使用动作帧主体格式，并通过STA响应TPC请求帧进行传输。

Category	Action	Dialog Token	TPC Report Elements
1byte	1byte	1byte	4byte

Category字段应该设置为0(表示spectrum management)，Action字段应该设置为3(表示TPC Report)，Dialog Token字段应设置为对应TPC Request帧中的对话框令牌值。

5.1.1.5 Channel Switch Announcement帧格式

通道切换通知帧使用动作帧主体格式，并通过BSS中的AP或IBSS中的STA进行传输，以发布通道切换。

Category	Action	Channel Switch Announcement element
1byte	1byte	5byte

Category字段应该设置为0(表示spectrum management)，Action字段应该设置为4(表示Channel Switch Announcement)。

6.信道列表

a.WLAN信道列表
b.世界各个地区WIFI 2.4G及5G信道划分表

7.参考协议规范

IEEE 802.11h-2003

温馨提示：
以上文章描述如有不清晰之处，欢迎在评论区评论，如有时间，会第一时间回复，谢谢！

最后

以上就是傲娇水杯为你收集整理的WIFI系列协议--802.11h--5GHz频段扩展频谱和传输功率管理--欧洲1.概述2.定义3.缩写和首字母缩写4.概述5.帧格式6.信道列表7.参考协议规范的全部内容，希望文章能够帮你解决WIFI系列协议--802.11h--5GHz频段扩展频谱和传输功率管理--欧洲1.概述2.定义3.缩写和首字母缩写4.概述5.帧格式6.信道列表7.参考协议规范所遇到的程序开发问题。

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