Seite 3: Wartezeiten

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Wenn ein Paket erfolgreich beim Empfänger angekommen ist, schickt er eine Empfangsquittung (ACK). Nur an deren Ausbleiben bemerkt der Absender einen Übertragungsfehler. Damit es nicht zu unnötigen Wiederholungen kommt, darf dem ACK kein anderes Paket in die Quere kommen und den Funkkanal belegen. Die Wartezeit, die der Empfänger fürs Verifizieren des Pakets und Umschalten in den Sendemodus benötigt, nennt 802.11 SIFS (Short IFS). Stationen dürfen nur dann nach der kurzen SIFS senden, wenn sie den Empfang eines Paketes bestätigen.

Alle anderen Wartezeiten sind um mindestens eine sogenannte Slot-Zeit länger. Für die ersten beiden Fristen gibt es eigene Namen: PIFS (PCF IFS) ist die Zeit, die ein Access Point wartet, bevor er ein Beacon sendet. Der Name der Summe aus SIFS plus einem Slot leitet sich vom Point Coordinator (PC) ab, der in periodischen Intervallen (Contention Free Period, CFP) als einziger eine Datenübertragung beginnen darf oder Stationen reihum abfragt, ob sie Daten zu senden haben. Diese zentrale Steuerung des Kanalzugriffs heißt Point Coordination Function (PCF); allerdings gibt es bis heute keinen Hersteller, der sie implementiert.

Die Autoren kennen lediglich die iPCF-Lösung von Siemens. Sie bildet die PCF-Funktion im Gerätetreiber des WLAN-Adapters weitgehend nach. Allerdings kann iPCF nur eine geringere Zuverlässigkeit bieten als PCF, zudem funktioniert die Technik nur mit speziellen Netzwerkkarten.

SIFS plus zwei Slots heißt DIFS (Distributed Interframe Space). Diese Frist wird immer dann verwendet, wenn mehrere Stationen die Distributed Coordination Function (DCF) nutzen, um den Funkkanal konkurrieren. DCF ist das Standardverfahren zum Aushandeln des Zugriffs, wenn kein QoS nötig ist. Dabei erfolgt der Wettbewerb dezentral: Jede Station muss das Geschehen auf dem Funkkanal selbst beobachten und entscheiden, ob sie sendet.

Die konkreten Zeiten für die IFS hängen von der Übertragungsart im WLAN ab: Beim alten 802.11b (maximal 11 MBit/s brutto) liegen typische Werte zwischen 10 µs für SIFS über 30 µs für PIFS bis 50 µs für DIFS. Beim aktuellen 802.11n dauert SIFS 16 µs, während DIFS 34 µs lang ist.

IFS und Backoff bei 802.11e
Zugriffskategorie	AIFSN	CWmin	CWmax	maximale TXOP
Background	7	CWmin	CWmax	–
Best Effort	3	CWmin	CWmax	–
Video	2	1/2 CWmin	CWmin	6,016 ms (11b) bzw. 3,008 ms (11a/g)
Voice	2	1/4 CWmin	1/2 CWmin	3,264 ms (11b) bzw. 1,504 ms (11a/g)
AIFS = SIFS + AIFSN × aSlot