9.PCF無競爭服務


1.PCF操作

使用PCF時媒介時間會被划分為無競爭周期(contention-free period,簡稱CFP)以及競爭周期(contention period,簡稱CP)。

於無競爭周期內保留媒介使用權

無競爭周期一開始,接入點就會送出一個Beacon幀,該Beacon幀中的CFPMaxDuration(無競爭最大持續期間)字段,用來表明周期最長持續多久。所有收到此Beacon的工作站會將NAV設定為此時間值,並將DCF媒介訪問排除在這段期間之外。

輪詢列表

接入點接管無線媒介之后,會根據輪詢列表(polling list)分別詢問與之關聯的工作站是否有數據待傳。在無競爭周期內,除非關聯以輪詢幀提出請求,否則工作站不得傳送數據。無競爭輪詢幀通常簡寫為CF-Poll。一個CF-Poll幀代表授權傳送一個幀。除非接入點送出多次輪詢請求,否則每次只能傳送一個幀。

2.來自接入點的傳輸

通常在無競爭周期內,所有傳輸都只以SIFS(短幀間間隔)加以隔離。為了確保點協調單元掌握了媒介控制權,如果經過一段PIFS(PCF幀間間隔)未得到回復,就會繼續詢問列表中下一個工作站。
點協調單元有四項主要任務。除了傳遞緩存幀以及接收工作站響應之類“正常的”任務,點協調單元可以征詢輪詢列表中的工作站以允許他們傳送幀。此外,點協調單元還要傳送管理幀。
在無競爭周期內可以使用下列幀:

Data(數據)

當接入點要送出一個幀給工作站但是不必確認之前所傳的信息時,就會使用標准的數據幀。

CF-ACK(無競爭周期的確認)

如果沒有數據待傳,工作站就會以此幀確認之前所收到的幀。

CF-Poll(無競爭周期的輪詢)

CF-Poll幀是由接入點發送給移動式工作站的,用來賦予移動式工作站傳送一個緩存幀的權利。只有當接入點沒有數據要傳給移動式工作站時才會使用這個幀。

Data+CF-ACK

數據時針對幀接收發送的,確認信息則是針對之前傳送的幀。

Data+CF-Poll

接入點使用此幀傳送數據給某移動式工作站,然后請求對方傳送一個待傳幀。

3.無競爭周期的持續時間

如果CFP(無競爭周期)被壓縮,在以Beacon(信標)聲明無競爭操作開始之前,還是允許正在進行中的幀完成交換。CFP被壓縮多少時間,取決於延遲多久。無競爭服務的結束時間不能晚於預定的開始點之后所允許的最長時間,改時間點稱為目的信標傳送時間(Target Beacon Transmission Time,簡稱TBTT)。
點協調單元(point coordinator)也可以送出一個CF-End,在超過最大持續期間(maximum duration)之前中止無競爭周期(CFP)。

4.無競爭周期結束(CF-End)

無競爭周期結束時,接入點會送出一個CF_End幀,讓工作站脫離PCF訪問規划,然后開始采用基於競爭的服務。CF_End幀的格式如下圖。

Frame Control(幀控制)

幀的子類型設定為1110,代表CF-End幀

Duration(持續時間)

CF-End用來聲明無競爭周期的結束,因此不需要延長虛擬載波監聽時間。Duration會被設置為0.

第一個地址字段:Receiver Address(接收端地址)

接收端地址會被設定為廣播地址

第二地址字段:BSSID

接入點會將CF-End發布給其BSS中與之關聯的所有工作站,因此第二個地址字段必須填入BSSID

5.CF_End+CF-ACK

當無競爭周期結束,接入點會送出一個CF-End幀,讓工作站脫離PCF訪問規划,同時以DCF開始基於競爭的服務。如果接入點必須同時響應之前所收到的數據,則可用CF-End+CF-ACK幀於結束周期的同時順便加以響應。CF-End+CF-ACK的格式如下:

Frame Control(幀控制)

幀的子類型設定為1111,代表CF-End+CF-ACK幀

Duration(持續時間)

此幀用來聲明無競爭周期的結束,因此不需要延長虛擬載波監聽時間。Duration字段會被設為0。

第一個地址字段:Receiver Address(接收端地址)

接收端會被設為廣播地址

第二個地址字段:BSSID

第二個地址字段必須填入BSSID

6.CF參數集

支持無競爭操作的接入點可能會在幀中使用CF參數集信息元素。如下圖。CF參數集信息元素若被包含在Beacon幀中,可通知所有移動式工作站開始進行無競爭操作。這些參數集信息元素被包含在Probe Response幀中,則可以讓工作站明白BSS支持哪些無競爭選項。

CFP Count(CFP計數器)

此字段占用一個字節,用以下告知一個無競爭周期開始前還會傳送幾個DTIM幀。如果為0,那么當前的幀代表無競爭服務的開始。

CFP Period(CFP周期)

此字段也占用一個字節,用來指示兩個無競爭周期相距多少個DTIM間隔

CFP MaxDuration

這個值是以時間單位(time unit,簡稱TU)作為計量單位,用來指示無競爭周期最長可以延續多久。移動式工作站會以這個值來設定NAV,表示在這整個無競爭周期,媒介均處於忙碌狀態。

CFP DurRemaining

這個值也會是以時間作為計量單位,用來指示當前的無競爭周期還有多長時間。在整個無競爭周期,移動式工作站會以這個數值來更新NAV。使用DCF范圍時,這個值會被設為0。

7.電源管理與PCF

無競爭周期節省電力的方式和基於競爭的周期類似,不過有些小小的例外。兩者主要的差異為無競爭周期的幀傳送必須遵循PCF規則,因此只有在接入點詢問是才可以傳送緩存幀。不支持PCF操作的工作站必須等到基於競爭的服務重新啟用時才可以取回緩存幀。在無競爭期間,不允許列於輪詢表中的工作站進入休眠狀態。


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