802.11 PCF/DCF

DCF

以CSMA/CA为基本的接入方式，尽可能避免冲突

载波侦听机制

• 物理载波侦听：

        由物理层提供，若报告“媒介忙”则认为媒介忙，否则媒介空基于能量感知和信号特性感知

• 虚拟载波侦听：

       网络分配矢量NAV (Network Allocation Vector)，媒介空闲剩余时间值，由MACdata frame的Duration字段来提供媒体预留信息，实质为一个计时器，为0空闲

·媒介闲置时间>DIFS（EIFS），立即进行传输

    之前帧接收无误，媒介至少空出DIFS；

    之前帧传输出现错误，至少空出EIFS。

·媒介忙碌，等候至再度闲置DIFS（访问延迟），同时准备指数退避过程。

v随机退避时间

    Backoff Time=Random() ×SlotTime

    Random()取自[0,CW)一个随机值

PCF

vDCF提供尽力而为(Best-Effort)的服务, 无法满足实时业务对时延和抖动等指标的需求。

v为了提供延迟受限的服务,802.11标准在DCF的基础上定义了PointCoordination Function ,PCF

vPCF基本原理是利用点协调器(PointCoordinator) PC对节点进行轮询,集中控制介质的访问。

vPCF只能应用于有基础设施的WLAN中,由接入点AP(Access Point) 来担任点协调器

PCF 以超帧为周期来进行数据帧的发送,每个超帧周期包括一个无竞争阶段(CFP: Contention- Free Period)和一个竞争阶段(CP: Contention Period) , CFP阶段传输实时业务, PCF起作用; CP 阶段传输非实时业务, DCF 起作用

在每个 CFP 的标称时间开始时刻,PC将侦听媒介。当PC检测出信道空闲时间达到PIFS后，PC发送一个包含CF参数集信息的信标帧。发出初始化CFP的信标帧之后，PC至少等待一个SIFS，然后根据情况发送数据帧或轮询帧。

轮询列表

v接入点根据轮询列表（poll-list）分别询问关联的工作站。

v工作站必须在得到轮询后才能传送数据。一个CF-Poll授权发送一个帧。

v工作站与接入点关联后就被列在轮询列表中

vAssociationRequest帧包含表明是否在无竞争周期内响应轮询的字段。

PCF的轮询调度算法

PC到Station

vRound-RobinScheme (R-Poll)：地址从小到大轮询

vCyclicShift Polling Scheme (CS-Poll)：循环移动列表顺序

vFirst-In-First-OutPolling Scheme (FIFO)：缓存队列里数据帧的顺序

vBSS 中的STA从PC接收到正确的帧后，此时如果站点存在数据要发送，STA等待短帧帧间间隔SIFS 后将发送数据应答帧。

vPC在每个CFP结束时发送CF-End帧或CF-End+ACK帧

v从任何一个BSS中接收到CF-End/ CF-End+ACK的STA复位其NAV，以便顺利进入CP内

v信标帧与该CFP与CF-End 之间使用SIFS发送帧

v除非PC处于希望得到某个STA 发送的ACK 帧，等待SIFS时间后却没有得到任何响应的状态，这样PC将等待PIFS 时间后继续轮询其它STA 

来自AP的帧

DATA

CF-ACK

CF-Poll

CF-Poll + DATA

CF-Poll + CF-ACK

CF-Poll + CF-ACK + DATA

CF-End

CF-End + CF-ACK