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Koexistenz von DCF und PCF

 

Um der PCF eine erhöhte Zugriffspriorität zu gewähren, werden nach IEEE 802.11 unterschiedliche Wartezeiten nach der Erkennung eines freien Mediums verwendet. Dieses Verfahren nennt man Inter Frame Spacing (IFS).

Der Short Inter Frame Space (SIFS) ist der kürzeste IFS und wird bei ACK- und CTS-Frames, sowie bei fragmentierten Daten-Frames (eine MSDU kann vom MAC-Layer geteilt werden) und Antworten auf das PCF- Polling benutzt. Dadurch ergibt sich für diese Frames die höchste Priorität. Die Länge eines SIFS ist vom verwendeten Physical Layer abhängig und beträgt zum Beispiel beim FHSS-PHY 28 µs.

Wie im Zusammenhang mit der Distributed Coordination Function beschrieben, muss bei der DCF mindestens die Dauer eines Distributed Coordination Function Inter Frame Space (DIFS) abgewartet werden, bevor der Wettstreit um das Senderecht durch zusätzliche Backoff Zeiten beginnen kann. Die Länge eines DIFS ist definiert als die Länge eines SIFS zuzüglich der doppelten Slot Time, sie beträgt also bei Verwendung des FHSS-PHY 28µs + 2*50µs = 128µs.

Die PCF verwendet den zweitkürzesten IFS, den sogenannten Point Coordination Function Inter Frame Space (PIFS). Damit kann der Access Point (AP) sich schon das Senderecht sichern, während nach der DCF arbeitende Stationen noch auf den Ablauf des DIFS warten müssen. Ein PIFS dauert einen SIFS und eine Slot Time, also bei FHSS 78 µs. Durch die Priorität des PCF-Zugriffs des Access Points entsteht ein konfliktfreier Zugriff auf das Medium. Die Dauer dieses sogenannten contention-free access ist zeitlich begrenzt. Diese Begrenzung ermöglicht einen alternierenden Zugriff mittels PCF und DCF. Während der konfliktfreien Zugriffsperiode kann der AP einer Station eine garantierte Bandbreite zur Verfügung stellen. Wegen möglicherweise unterschiedlich langer Daten-Frames kann ein regelmäßiger Wechsel zwischen PCF- und DCF-Zugriff jedoch nicht garantiert werden. In sofern wird der Forderung nach der Unterstützung von Quality of Service (QoS) und Bandbreitenreservierung im 802.11 Standard nur bedingt Rechnung getragen.

Als längster IFS wurde der Extended Inter Frame Space (EIFS) definiert. Er wird nur dann verwendet, wenn bei der vorherigen Übertragung eines Daten-Frames ein Fehler aufgetreten ist. Dies gilt für alle Daten-Frames, die eine Station erreichen, unabhängig davon, ob der Daten-Frame auch an die betreffende Station adressiert war. Die Länge eines EIFS berechnet sich aus einem SIFS, einem DIFS und der 8-fachen Zeit, die für die Versendung eines ACK maximal zur Verfügung steht.

Die nächste Abbildung verdeutlicht die Unterschiede der einzelnen Inter Frame Spaces.


Inter Frame Spaces