Verkehrssteuerung im WLAN

Seite 2: Quality of Service

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Bei einem Telefonat ist der Bandbreitenbedarf dagegen von Natur aus begrenzt: ISDN-Geschwindigkeit (64 kBit/s) reicht für eine klare Sprachübertragung aus. Allerdings muss man dafür sorgen, dass die Daten rechtzeitig ankommen, da sonst die Übertragung abbricht oder zumindest hörbar ins Stocken gerät.

Diesem Problem widmete sich die IEEE-Arbeitsgruppe TGe ("Enhancement") seit 1999. Was ursprünglich als schlichtes Aufpolieren des Standards gedacht war, zog sich auf Grund von Querelen und Grabenkämpfen bis 2005 dahin. Neben Verbesserungen aller Art sollte der entstehende Standard 802.11e auch stärkere Verschlüsselung einführen. Das wurde in die Gruppe 802.11i ausgelagert, nachdem sich ein Desaster des ursprünglichen Verschlüsselungsverfahren WEP abzeichnete und 802.11e auf der Stelle zu treten drohte. Was 802.11e letztlich blieb, war die Dienstgüteunterstützung.

Mit den unterschiedlichen Vorstellungen der Unterhaltungselektronik- und den klassischen IT-Hersteller trafen jedoch Welten aufeinander: Während die einen unter allen Umständen ein minimales Maß an Dienstgüte garantieren wollten, waren die anderen schon zufrieden, Daten unterschiedlich zu priorisieren. Wie beim Kabelbruder 802.3 (Ethernet) setzten die Computerfirmen auf Bandbreite satt (Overprovisioning). Damit sollen kaum Engpässe zu erwarten sein, in denen wichtige Pakete stecken bleiben könnten. Die Unterhaltungselektroniker hatten hingegen die Erfahrungen ihrer Kunden mit verkabelten Geräten im Hinterkopf. Um Beschwerden und geringe Marktakzeptanz zu verhindern, sollten sich normale Daten keinesfalls vor Video- und Audioströme mogeln können. Im Herbst 2005 wurden die 802.11e-Entwürfe erst nach dreizehn Abstimmungsrunden – eine für die IEEE-Normungsgremien überdurchschnittlich hohe Zahl – als Standard akzeptiert.

Eine WLAN-Basisstation leitet eine PCF-Phase durch ein Beacon-Frame mit Priorität ein. Dann fragt er die Clients per Polling ab. Das würde schon QoS ermöglichen – wenn es WLAN-Produkte mit dem optionalen PCF gäbe.

Damit Telefongespräche, Musik- und Videoübertragungen nicht unter Knacksern, langer Verzögerung und Bildstörungen leiden, ist es wichtig, dass die Daten rechtzeitig gesendet werden. Da sich alle Stationen den Funkkanal teilen, kommt es darauf an, wer wann senden darf. Um zu verstehen, wie 802.11e das Problem angeht, ist ein kurzer Exkurs nötig, der aufdeckt, wie WLANs funken: Zu übertragende Daten fließen häppchenweise in unteilbaren Frames, damit überhaupt ein gesteuerter Medienzugriff durch mehrere Stationen möglich ist. Jede sendewillige Station muss sich in einem zweistufigen Mechanismus um den Zugriff aufs Medium bewerben. Nach einer Übertragung wartet sie stets eine feste Mindestzeit (Inter Frame Space, IFS). Danach ist ein weiteres, zufällig langes Päuschen nötig (Backoff). Nur wenn bis hierhin kein anderer Client zu senden begonnen hat, darf die Station den nächsten Frame absetzen.