當我們在咖啡廳要連線Wifi的時候，一定會需要知道店家的 Wifi連線名稱 ，這個名稱叫做SSID，這是由店家的Wifi AP設備所設定的，而且為了要讓大家能看到它的名字，SSID必須每隔一段時間廣播一次。我們今天就來實測一下，SSID到底多久會放送一次。
Wifi連線名稱 藏在Beacon Frame
店家的Wifi AP實在是很忙，要送已連線使用者的資料，又要廣播Wifi連線名稱，它是如何做到讓手機可以區分這兩種訊息呢? 原來Wifi的傳輸跟其它通訊網路一樣，所有資訊都是拆切成一塊塊的資料，以網路的階層術語來說，在Network Layer稱為封包Packet，在Data Link Layer稱為Frame，現在講的SSID就是位於802.11的Data Link Layer的Frame裡面的資料，Frame格式如下圖。
Frame的前兩個Byte稱為Frame Control，裡面有4個bit用來表示這個Frame是哪種型態，其中一種稱為信標Beacon，SSID就是藏在Beacon類型的Frame Body裡面，它會不斷的週期性的廣播，告訴別人自己是誰。
你有沒有發現，這個動作好像電影裡面的航空雷達螢幕裡的飛機，每台飛機都會報出自己的編號。沒錯! 飛機編號的廣播，也稱為Beacon，它是透過飛機上的答詢機Transponder將自身的編號傳回地面站，於是就成了雷達螢幕上密密麻麻的資訊。
SSID在哪個頻率
要知道SSID的發送間隔，必須使用頻譜分析儀測量，但是頻譜分析儀需要確切的連線頻率才能測量，那這個頻率到底在哪裡呢? 為了要知道Wifi AP的連線頻率，目前有些免費的手機APP，可以讀到附近Wifi設備的連線名稱與頻率，如下圖。
我自己的Wifi AP連線名稱是設定為Tomato50，但連線頻率則是設定為Auto，所以我並不知道實際的連線頻率為何，但從接收端的手機APP就可以得知我實際的連線頻率是在5745MHz。
觀察 Wifi連線名稱 SSID廣播週期
既然知道Wifi連線頻率了，接下來就把頻譜切換到Real time mode，這樣可以方便觀察Wifi訊號，接著將中心頻率設定為5745MHz，下圖就是Real time的頻譜密度Density，Real time的頻譜分析儀可以完整的抓到Wifi的所有訊號。雖然這個圖看起來很厲害的樣子，但我只是拿它來確認頻率是否正確而已，真正要看SSID的傳送間隔，還需要用另一個量測項目PvT(Power versus Time)。
PVT可以讓我們觀察某個頻段的訊號在時間上的功率變化，所以外觀上看起來就像個示波器如下圖，畫面中的橫軸是時間，從左到右是300ms，中間凸出來的脈衝訊號就是在5745MHz這個頻率上出現的訊號功率，你會發現它每隔一段時間就會出現一次。
既然是週期性的訊號，我當然要來測量一下間距，如下圖利用Maker功能我們得到兩跟脈衝之間的距離是102ms，剛好SSID所在的Beacon frame，也是週期性的傳送，那麼這個脈衝會不會就是Beacon訊號呢?
為了對這些脈衝驗明正身，我直接進入AP分享器的設定頁面，點進Wireless setting，如下圖裡面有一項Beacon interval，它目前的值是100，單位是TU，它定義為1024us，所以換算起來也就是102.4ms的意思，這個值和我們剛才測量到的102ms非常接近。
但數值很接近也可能只是剛好而已，我需要確認就是它，因此採取的作法就是改變這個數值，再看看PVT上的脈衝是否也跟著改變，這樣才能確認我們看到的脈衝就是Beacon的訊號，所以我就把Beacon interval改成150ms如下圖。
回到PVT的畫面來，由於脈衝訊號有變寬，所以我將螢幕從左至右的掃描時間，從原先的300ms增加到600ms，所以脈衝訊號的間距在視覺上，看起來是差不多的，但其實它有變寬，那到底是寬多少? 這就要再用Marker來觀察了，把Marker標上去之後，測得脈衝間距是153ms，這個數值跟我剛才的設定是一樣的，完全有跟著Beacon interval的設定在走，表示目前在PVT畫面上看到的脈衝，確實就是Beacon frame的訊號，目前是每150ms送一次，於是我們獲得了印證。
Beacon interval怎麼設定
這一題沒有標準答案，反正它就是一個廣播電台的概念，廣播的次數越密集，使用者越能更快速的知道你的Wifi連線名稱，在大範圍的空間中，這是個不錯的想法，但有一好沒兩好，密集的Beacon傳送，當然就會壓縮到正常的資料傳送頻寬，傳送速率可能會下降，這就是店家自己要去權衡的地方。
但我想應該也沒有人特別會去思考這個東西要設定多少，反正Wifi都可以用，小小咖啡廳如果使用者也不多，一般Beacon interval的預設值是100ms，通常也不會有問題，如果你是超大面積的空間要使用，可能就要使用多台AP，那就是另外一件事情了。
你好，拜读了笔者的几篇文章，探索精神值得夸赞，按照这个方法汽车钥匙可以测出来频率吗
汽車鑰匙是近場, 這個方法是遠場, 我猜你應該會量不到
單位是TU, 100 TU ~= 102 mS
A time unit (TU) is a unit of time equal to 1024 microseconds.[1] It was originally introduced in IEEE 802.11-1999 standard[2] and continues to be used in newer issues of the IEEE 802.11 standard.[1]
感謝指正, 我來修改一下
Dear 阿信助教
最近有類似的狀況需量測,
只不過待測物是Bluetooth device
量測手法也是類似概念嗎?
謝謝
我會認為是相同概念
只不過bluetooth功率較低, 又會hopping
可能要找一下訊號在哪個頻率