เฟรมบีคอน (Beacon frame) เป็น เฟรมการจัดการประเภทหนึ่งใน เครือข่ายไร้สายแบบ LAN มาตรฐาน IEEE 802.11เฟรมบีคอนประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่าย เฟรมบีคอนจะถูกส่งเป็นระยะๆ เพื่อประกาศการมีอยู่ของเครือข่ายไร้สายแบบ LAN และเพื่อให้สัญญาณเวลาในการซิงโครไนซ์การสื่อสารกับอุปกรณ์ที่ใช้เครือข่าย (สมาชิกของชุดบริการ ) ในโครงสร้างพื้นฐานชุดบริการ ( BSS ) เฟรมบีคอนจะถูกส่งโดยจุดเชื่อมต่อ ( AP ) ใน เครือข่าย แบบแอดฮ็อก ( IBSS ) การสร้างบีคอนจะกระจายไปตามสถานีต่างๆ สำหรับคลื่นความถี่ 2.4 GHz เมื่อมี SSIDมากกว่า 15 รายการบนช่องสัญญาณที่ไม่ทับซ้อนกัน (หรือมากกว่า 45 รายการโดยรวม) เฟรมบีคอนจะเริ่มใช้เวลาในการส่งสัญญาณจำนวนมากและลดประสิทธิภาพลง แม้ว่าเครือข่ายส่วนใหญ่จะไม่ได้ใช้งานก็ตาม

เฟรมบีคอนประกอบด้วยส่วนหัว MAC 802.11 , เนื้อหาและลำดับตรวจสอบเฟรม ( FCS ) ^{[ 1 ]}ฟิลด์บางส่วนในเนื้อหาแสดงไว้ด้านล่าง

• ไทม์สแตมป์
  หลังจากได้รับเฟรมสัญญาณบีคอนแล้ว สถานีทั้งหมดจะปรับนาฬิกาท้องถิ่นของตนให้ตรงกับเวลานี้ เพื่อช่วยในการซิงโครไนซ์
• ช่วงเวลาบีคอน
  นี่คือช่วงเวลาระหว่างการส่งสัญญาณบีคอน เวลาที่โหนด (AP, สถานีเมื่ออยู่ใน โหมด ad hocหรือ P2P GO) ต้องส่งสัญญาณบีคอนเรียกว่าเวลาส่งสัญญาณบีคอนเป้าหมาย (TBTT) ช่วงเวลาของสัญญาณบีคอนแสดงเป็นหน่วยเวลา ( TU )ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดค่าได้ใน AP และโดยทั่วไปจะกำหนดค่าเป็น 100 TU ^{[ 2 ]}
• ข้อมูลความสามารถ
  ช่องข้อมูลความสามารถมีขนาด 16 บิต และประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับความสามารถของอุปกรณ์และเครือข่าย ประเภทของเครือข่าย เช่น เครือข่ายเฉพาะกิจ (ad hoc)หรือเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐาน (Infrastructure network) จะถูกระบุในช่องนี้ นอกเหนือจากข้อมูลนี้แล้ว ยังมีการแจ้งการรองรับการตรวจสอบสถานะ (polling) รวมถึงรายละเอียดการเข้ารหัส ด้วย
• SSID
• อัตราที่รองรับ
• ชุดพารามิเตอร์การกระโดดความถี่ (FH)
• ชุดพารามิเตอร์ลำดับตรง (DS)
• ชุดพารามิเตอร์แบบปราศจากการแย่งชิง (CF)
• ชุดพารามิเตอร์ IBSS
• แผนที่แสดงข้อมูลการจราจร (TIM)

จุดเชื่อมต่อเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานจะส่งสัญญาณบีคอนในช่วงเวลาที่กำหนด ซึ่งโดยทั่วไปจะตั้งค่าเริ่มต้นไว้ที่ 100 TU ซึ่งเทียบเท่ากับ 102.4 มิลลิวินาที ในกรณีของเครือข่ายแบบแอดฮ็อกที่ไม่มีจุดเชื่อมต่อ สถานีเพื่อนร่วมเครือข่ายจะเป็นผู้รับผิดชอบในการส่งสัญญาณบีคอน หลังจากที่สถานีแอดฮ็อกได้รับเฟรมสัญญาณบีคอนจากสถานีเพื่อนร่วมเครือข่ายแล้ว สถานีนั้นจะรอเป็นระยะเวลาสุ่ม หลังจากหมดเวลาสุ่มนั้นแล้ว สถานีนั้นจะส่งเฟรมสัญญาณบีคอน เว้นแต่ว่าสถานีอื่นได้ส่งไปแล้ว ในลักษณะนี้ ความรับผิดชอบในการส่งเฟรมสัญญาณบีคอนจะหมุนเวียนไปในหมู่เพื่อนร่วมเครือข่ายทั้งหมดในเครือข่ายแอดฮ็อก ในขณะเดียวกันก็รับประกันว่าจะมีสัญญาณบีคอนส่งออกไปเสมอ

จุดเชื่อมต่อส่วนใหญ่ช่วยให้สามารถเปลี่ยนช่วงเวลาการส่งสัญญาณบีคอนได้ การเพิ่มช่วงเวลาการส่งสัญญาณบีคอนจะทำให้ส่งสัญญาณบีคอนน้อยลง ซึ่งจะช่วยลดภาระของเครือข่ายและเพิ่มปริมาณข้อมูลสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ บนเครือข่าย อย่างไรก็ตาม อาจส่งผลเสียต่อกระบวนการเชื่อมต่อและการโรมมิ่ง เนื่องจากสถานีที่กำลังค้นหาจุดเชื่อมต่ออาจพลาดสัญญาณบีคอนขณะกำลังค้นหาช่องสัญญาณอื่นๆ ในทางกลับกัน การลดช่วงเวลาการส่งสัญญาณบีคอนจะทำให้ส่งสัญญาณบีคอนบ่อยขึ้น ซึ่งจะเพิ่มภาระของเครือข่ายและลดปริมาณข้อมูลสำหรับผู้ใช้ แต่จะทำให้กระบวนการเชื่อมต่อและการโรมมิ่งเร็วขึ้น ข้อเสียเพิ่มเติมของการลดช่วงเวลาการส่งสัญญาณบีคอนคือ สถานีที่อยู่ในโหมดประหยัดพลังงานจะใช้พลังงานมากขึ้น เนื่องจากต้องตื่นขึ้นมาเพื่อรับสัญญาณบีคอนบ่อยขึ้น

การตรวจสอบเครือข่ายที่ไม่ได้ใช้งานด้วยเครื่องมือตรวจสอบแพ็กเก็ต เช่นtcpdumpหรือWiresharkจะแสดงให้เห็นว่าทราฟฟิกส่วนใหญ่ในเครือข่ายประกอบด้วยเฟรมบีคอน โดยมีแพ็กเก็ตที่ไม่ใช่802-11ปะปนอยู่บ้าง เช่น แพ็กเก็ต DHCPหากผู้ใช้เข้าร่วมเครือข่าย การตอบสนองต่อบีคอนแต่ละอันจะเริ่มปรากฏขึ้น พร้อมกับทราฟฟิกปกติที่สร้างขึ้นโดยผู้ใช้

สถานีต้องกำหนดเวลาส่งสัญญาณบีคอนตามช่วงเวลาบีคอนที่กำหนดไว้ อย่างไรก็ตาม การส่งอาจเกิดความล่าช้าเนื่องจากการเข้าถึงช่องสัญญาณ เช่นเดียวกับเฟรมอื่นๆ สัญญาณบีคอนต้องปฏิบัติตาม อัลกอริทึม CSMA/CAซึ่งหมายความว่าหากช่องสัญญาณไม่ว่าง (เช่น สถานีอื่นกำลังส่งเฟรมอยู่) เมื่อจำเป็นต้องส่งสัญญาณบีคอน สัญญาณบีคอนจะต้องรอ ซึ่งหมายความว่าช่วงเวลาบีคอนจริงอาจแตกต่างจากช่วงเวลาบีคอนที่กำหนดไว้^{[ 3 ]}อย่างไรก็ตาม สถานีสามารถชดเชยความแตกต่างนี้ได้โดยการตรวจสอบการประทับเวลาในเฟรมบีคอนเมื่อส่งในที่สุด

แม้ว่าเฟรมบีคอนจะทำให้เกิดภาระเพิ่มเติมที่ไม่น้อยเลยสำหรับเครือข่าย แต่ก็มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่ถูกต้องของเครือข่าย การ์ดเครือข่ายวิทยุ ( NIC) โดยทั่วไปจะสแกนช่องสัญญาณ RFทั้งหมดเพื่อค้นหาบีคอนที่ประกาศการมีอยู่ของจุดเชื่อมต่อใกล้เคียง เมื่อวิทยุได้รับเฟรมบีคอน มันจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับความสามารถและการกำหนดค่าของเครือข่ายนั้น และยังสามารถแสดงรายการเครือข่ายที่เหมาะสมที่ใช้งานได้ โดยเรียงลำดับตามความแรงของสัญญาณ ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์สามารถเลือกเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่เหมาะสมที่สุดได้

แม้ว่าจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้ว การ์ดเครือข่ายวิทยุ (NIC) ก็จะยังคงสแกนหาบีคอนต่อไป ซึ่งมีประโยชน์หลายประการ ประการแรก การสแกนหาเครือข่ายอื่นอย่างต่อเนื่องทำให้สถานีมีตัวเลือกเครือข่ายสำรองหากสัญญาณของจุดเชื่อมต่อปัจจุบันอ่อนเกินไปจนไม่สามารถสื่อสารต่อไปได้ ประการที่สอง เนื่องจากอุปกรณ์ยังคงรับเฟรมบีคอนจากจุดเชื่อมต่อที่เชื่อมต่ออยู่ อุปกรณ์จึงสามารถใช้การประทับเวลาในบีคอนเหล่านั้นเพื่ออัปเดตนาฬิกาภายในได้ บีคอนจากจุดเชื่อมต่อที่เชื่อมต่ออยู่ยังแจ้งให้สถานีทราบถึงการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าที่กำลังจะเกิดขึ้น เช่น การเปลี่ยนแปลงอัตราการส่งข้อมูล

สุดท้ายนี้ บีคอนช่วยให้อุปกรณ์มีโหมดประหยัดพลังงาน จุดเชื่อมต่อจะเก็บแพ็กเก็ตที่ส่งไปยังสถานีที่อยู่ในโหมดพักเครื่องไว้ ในแผนที่แสดงปริมาณการรับส่งข้อมูลของเฟรมบีคอน จุดเชื่อมต่อจะสามารถแจ้งให้สถานีทราบว่ามีเฟรมที่รอการส่งมอบอยู่