Una trama de baliza es un tipo de trama de gestión en las WLAN IEEE 802.11 . Contiene información sobre la red. Las tramas de baliza se transmiten periódicamente; Sirven para anunciar la presencia de una LAN inalámbrica y para proporcionar una señal de sincronización para sincronizar las comunicaciones con los dispositivos que utilizan la red (los miembros de un conjunto de servicios ). En un conjunto de servicios básicos de infraestructura ( BSS ), las tramas de baliza son transmitidas por el punto de acceso ( AP ). En las redes ad hoc ( IBSS ), la generación de balizas se distribuye entre las estaciones . Para el espectro de 2,4 GHz, cuando se tienen más de 15 SSID en canales que no se superponen (o más de 45 en total), las tramas de baliza comienzan a consumir una cantidad significativa de tiempo de transmisión y degradan el rendimiento incluso cuando la mayoría de las redes están inactivas.
Una trama de baliza consta de un encabezado MAC 802.11 , un cuerpo y una secuencia de verificación de trama ( FCS ). [1] Algunos de los campos del cuerpo se enumeran a continuación.
Los puntos de acceso a la red de infraestructura envían balizas en un intervalo definido, que a menudo se establece en 100 TU predeterminado, lo que equivale a 102,4 ms. En el caso de una red ad hoc donde no hay puntos de acceso, una estación par es responsable de enviar la baliza. Después de que una estación ad hoc recibe una trama de baliza de un par, espera un período de tiempo aleatorio. Una vez transcurrido ese tiempo de espera aleatorio, enviará una trama de baliza a menos que otra estación ya haya enviado una. De esta manera, la responsabilidad de enviar tramas de baliza se rota entre todos los pares de la red ad hoc, garantizando al mismo tiempo que siempre se enviarán balizas.
La mayoría de los puntos de acceso permiten cambiar el intervalo de la baliza. Aumentar el intervalo de baliza hará que las balizas se envíen con menos frecuencia. Esto reduce la carga en la red y aumenta el rendimiento para los clientes en la red; sin embargo, tiene el efecto indeseable de retrasar los procesos de asociación y roaming, ya que las estaciones que buscan puntos de acceso podrían perder una baliza mientras exploran otros canales. Alternativamente, disminuir el intervalo de baliza hace que las balizas se envíen con mayor frecuencia. Esto aumenta la carga en la red y disminuye el rendimiento para los usuarios, pero da como resultado un proceso de asociación y roaming más rápido. Una desventaja adicional de disminuir el intervalo de baliza es que las estaciones en modo de ahorro de energía consumirán más energía ya que deben despertarse con mayor frecuencia para recibir balizas.
La inspección de una red inactiva con herramientas de monitoreo de paquetes como tcpdump o Wireshark mostraría que la mayor parte del tráfico en la red consiste en tramas de baliza, con algunos paquetes que no son 802-11 mezclados, como los paquetes DHCP . Si los usuarios se unieran a la red, comenzarían a aparecer respuestas a cada baliza, junto con el tráfico regular generado por los usuarios.
Las estaciones deben programar la transmisión de balizas en el intervalo de baliza nominal. Sin embargo, la transmisión puede sufrir algunos retrasos debido al acceso al canal. Al igual que otras tramas, las balizas deben seguir el algoritmo CSMA/CA . Esto significa que si el canal está ocupado (por ejemplo, otra estación está enviando una trama actualmente) cuando es necesario enviar la baliza, debe esperar. Esto significa que el intervalo de baliza real puede diferir del intervalo de baliza nominal. [3] Sin embargo, las estaciones pueden compensar esta diferencia inspeccionando la marca de tiempo en la trama de baliza cuando finalmente se envía.
Si bien las tramas de baliza causan una sobrecarga no trivial para una red, son vitales para el funcionamiento adecuado de una red. Las NIC de radio generalmente escanean todos los canales de RF en busca de balizas que anuncien la presencia de un punto de acceso cercano. Cuando una radio recibe una trama de baliza, recibe información sobre las capacidades y la configuración de esa red, y luego también puede proporcionar una lista de redes elegibles disponibles, ordenadas por intensidad de la señal. Esto permite que el dispositivo elija conectarse a la red óptima.
Incluso después de asociarse con una red, la NIC de radio continuará buscando balizas. Esto tiene varios beneficios. En primer lugar, al continuar buscando otras redes, la estación tiene opciones para redes alternativas si la señal del punto de acceso actual se vuelve demasiado débil para continuar la comunicación. En segundo lugar, como todavía recibe tramas de baliza desde el punto de acceso asociado actualmente, el dispositivo puede usar las marcas de tiempo en esas balizas para actualizar su reloj interno. Las balizas del punto de acceso actualmente asociado también informan a las estaciones sobre cambios de configuración inminentes, como cambios en la velocidad de datos.
Finalmente, las balizas permiten que los dispositivos tengan modos de ahorro de energía. Los puntos de acceso retendrán los paquetes destinados a las estaciones que actualmente están inactivas. En el mapa de indicación de tráfico de una trama de baliza, el punto de acceso puede informar a las estaciones que tienen tramas esperando ser entregadas.