WLAN Legacy PowerSave

节电模式

　　首先，PS模式是客户端的一种模式，节电模式是为了节省电池电源，这个机制在使用电池的设备上非常有用，节电模式可以让设备运行更长的时间。WLAN设备一般支持4如下四种电源模式（Power Mode）

• Active mode 这种模式是标准和默认的模式，这种模式下STA没有使用节电模式
  
• Legacy 80211 PS Mode（PS-POLL）
• Fast-PS Mode 也称为Non PS-POLL模式）
• U-APSD mode （WMM-PS）

　　除第一种模式外，其他三种模式都是节电模式，这篇文章我们主要讨论Legacy 80211 PS Mode和Fast-PS Mode（Non PS-POLL），这两中个模式都称为Legacy PS Mode，STA在同一个时刻只能支持一种Legacy PS Mode（怎么区别不太清楚），当STA不支持WMM时则一定会支持Legacy PS Mode，当STA支持WMM但是不支持WMM-PS时则会在设备的关联请求的WMM信息元素中会看到WME Qos对应的字段都为0，如下：

 

PS-POLL模式

1. 支持PS-POLL机制的STA在收到AP的关联响应后，STA会发送一个PM=1的NULL Data帧给AP，此帧用于请求自己进入省电模式；
2. AP回复Ack表示同意STA进入省电模式，此后AP开始为STA暂存帧；
3. 当AP有暂存帧时，AP会在Beacon帧中的TIM（Traffic Indication MAP）中指示
   1. Beacon帧中有TIM(Traffic Indication Map)字段；
   2. 在TIM中的Parital Virtual Bitmap字段中包含了AP缓存数据的AID；
   3. 对于单播数据来说Multicast bit设置为0；
4. STA通常在ListenIntervalTime（关联请求帧的Max Listen Interval Time字段）苏醒，STA检查Beacon的TIM中的AID；
5. 如果发现次AID和自己对应就说明AP有给自己缓存的数据；
6. 此时STA发送PS-POLL（控制帧）给AP；
7. AP对PS-POLL回复ACK；
8. STA准备好接收数据；
9. AP发送数据给STA；
10. STA检查发送的数据帧头的MoreData置位，STA明白AP还有更多的帧要发给自己，STA继续发送PS-POLL，循环6到10直到MoreData为0进入省电模式；
11. AP在Beacon的TIM中移除此AID，表示AP没有给STA缓存的帧了

在第10部，为什么不想第1步一样需要发送一个PowerManament为1的NULL Data帧给AP而直接进入省电模式呢？

因为PS-POLL的PWR MGT一直都为1

如下图为整个PS-POLL机制的过程抓包分析：

PS-POLL帧格式

PS-POLL是一种特殊的控制帧，它使用Duration表示AID，PM位永远为1

由于没有Duration字段，其他的STA在监听到PS-POLL后延迟等待多长时间访问信道呢，答案是SIFS+ACK time

STA多长时间从省电模式苏醒

通常情况下，在关联请求帧里可以看到STA的省电苏醒时间（Max Listen Interval Time）单位是ms

抓包中我们可以看到此STA的苏醒时间为600豪秒

在AP的内部为每个AID都维护了一个定时器，如果在定时器超时后数据还没有发送，则AP会丢弃该AID（也就是STA）的所有缓冲区数据并重置定时器，这个定时器在规范中没有固定值。

FAST-PS模式

FAST-PS模式也称为Non PS-POLL模式

1. 支持FAST-PS机制的STA在收到AP的关联响应后，STA会发送一个PM=1的NULL Data帧给AP，此帧用于请求自己进入省电模式；
2. AP回复Ack表示同意STA进入省电模式，此后AP开始为STA暂存帧；
3. 当AP有暂存帧时，AP会在Beacon帧中的TIM（Traffic Indication MAP）中指示；
   1. Beacon帧中有TIM(Traffic Indication Map)字段；
   2. 在TIM中的Parital Virtual Bitmap字段中包含了AP缓存数据的AID
   3. 对于单播数据来说Multicast bit设置为0；
4. STA通常在ListenIntervalTime苏醒，STA检查Beacon的TIM中的AID；
5. 如果发现次AID和自己对应就知道AP有给自己缓存的数据（我们发现前五个步骤和PS-POLL一样）；
6. 此时STA发送NULL Data帧（PM=0）给AP表示STA处于唤醒状态并等待ACK；
7. AP将暂存的数据一个一个地发送给STA（并不像PS-POLL那样需要STA发送PS-POLL帧）
8. STA检查MoreData如果为1则一直处于唤醒状态，一旦为MoreData为0，然后STA发送一个NULL Data帧（PM=1）给AP，表示自己进入省电模式、
9. AP在Beacon的TIM中移除此AID，表示AP没有给STA缓存的帧了

 抓包FAST-PS: