目录
1. WiFi P2P 的工作原理
2. WiFi P2P discovery阶段
2.1 介绍
2.2 Device Discovery过程
2.3 Service Discovery过程
3. Group Formation过程
1. WiFi P2P 的工作原理
1. 设备发现：WiFi P2P设备会定期广播自己的存在信息，并监听其他设备的广播，以发现可连接的设备。
2. 服务发现：在设备发现的基础上，WiFi P2P还支持服务发现，设备可以查询和提供特定的服务，如文件共享、媒体播放等。
3. 连接建立：一旦发现目标设备，用户可以发起连接请求。连接建立后，两个设备之间会建立一个P2P组（P2P Group），其中一个设备会成为组所有者（Group Owner），相当于小型的WiFi接入点。
4. 数据传输：连接建立后，设备之间可以进行高速的数据传输，利用WiFi的高带宽优势。
2. WiFi P2P discovery阶段
2.1 介绍
P2P discovery阶段让P2P设备快速查找周围的其他P2P设备，并建立连接。P2P discovery主要由以下几个部分组成：
- Device Discovery： 让两个设备到达相同的信道并交换彼此的设备信息(例如设备名称和设备类型)。在P2P协议规范中，Device Discovery在1，6，11信道进行。
- Service Discovery：是一个可选特性，允许P2P设备在形成连接之前发现可用的上层服务
- Group Formation：用于确定哪台设备时GO，并形成一个新的P2P Group。
- P2P Invitation：用于调用一个存在P2P Group或者邀请一个P2P设备加入这个Group。
2.2 Device Discovery过程
基本原理：P2P设备进行主动扫描从而发现附近的其他设备，设备使用probe request和probe response帧去发现彼此。P2P Group形成之后，GO会发送beacon帧去发现设备。
P2P Device不会回复probe request帧，除非它是GO或者处于Listen State。
P2P Device不会发送beacon帧，除非它是GO。
设备发现流程利用了IEEE 802.11标准中的Probe Request和Probe Response帧来搜索周围的P2P设备，并且要求Probe Request帧中的数据必须包含P2P IE信息，否则不会响应。
下面这张图展示了Discovery的过程：
Scan阶段：扫描阶段使用IEEE Std 802.11-2012中定义的扫描过程。P2P设备可以在这个阶段查找其他的P2P设备或者P2P Group，并选择最佳的信道去建立P2P Group。在Scan阶段，设备扫描自己支持的所有信道（可以是Channel 1，6，11，也可以是全新到扫描）去寻找周围的其他设备。在Scan阶段的P2P设备不会回复Probe Request帧。
Listen状态：不属于P2P Group中的设备如果处于Listen状态可以被其他的设备发现。Listen状态会给定一个信道，叫Listen Channel监听信道。这是从Social Channels中选择的一个信道，2.4GHz频段中Channel 1，6，11被作为Social Channels。
Listen Channel应在设备Discovery之初选择，并应保持不变，直到P2P Discovery阶段完成。
处于Listen状态的P2P设备只能对Probe Request探测请求帧进行应答，探测请求帧包含P2P IE、P2P通配符SSID元素、一个通配符BSSID和一个目的地址(广播地址或其P2P设备地址)。
每个P2P 设备都会选择一个随机数，随机数的上限和下限分别是maxDiscoverableInterval和minDiscoverableInterval，默认情况分别为3和1。如果随机数为1，那么设备会处于Listen状态的时间为100TU，如果随机数为3，那么设备处于Listen状态的时间为3*100TU。随机数的机制主要是为了避免两个设备Listen和Search的时间同步，导致互相搜索不到彼此。
Search状态：P2P device会在social channel上发送一个或多个Probe Request帧。这些Probe Request帧包含以下信息。
- P2P IE
- WSC IE，以及Device Name，Primary Device Type和Device Password ID等。
- SSID，用来设置P2P Wildcard SSID
- BSSID，用来设置Wildcard BSSID
总结：
一个P2P device处于Scan阶段，它有可能会发现另外一个处于Search状态 Listen状态的P2P device。Find阶段主要用于保证两个P2P device能够处于相同的channel相互发现，并交换设备信息。一个P2P device进行connect可能会出现下面三种情况：
- 进行Group Owner Negotiation，从而建立一个新的P2P Group
- 发送P2P Invitation Request frame去调用一个先前建立好的Persistent P2P Group
- 发送P2P Invitation Request frame以请求目标P2P Device加入已经建立好的P2P Group。
2.3 Service Discovery过程
服务发现流程可在设备成功发现后的任何时间被执行，例如在成功发现设备后且在组形成之前。服务发现流程利用的是 Generic Advertisement Service（GAS）帧，类似与Probe Request和Probe Response帧，它也是IEEE 802.11定义的。这个协议具有很高的扩展性和灵活性，可发现不同的高层服务协议类型，比如Bonjour和UPnP协议。
3. Group Formation过程
这里主要有三种方式可以进行Group Formation。它们分别是：
- P2P Negotiation Method (Standard Method)
- P2P Autonomous Group Formation.
- P2P Persistent Group Formation.
P2P Negotiation Method (Standard Method)包含以下阶段
- P2P Device discovery，P2P Device的discovery阶段。
- Optional Service Discovery，可选的Service discovery阶段。
- Group Owner Negotiation，GO协商阶段。
- Phase1 and Phase 2 of WPS Provisioning，WPS配置阶段。
