Wireless 802.11 Distributed Coordination Function(DCF) vs WiFi Multimedia(WMM) Enhanced Distributed Coordination Function(EDCF)

802.11 MAC的DCF功能IEEE 802.11 MAC 的基本存取機制稱為DCF(Distributed Coordination Function),它採用CSMA/CA協議,在基地台開始傳送之前,即可了解一個無線傳輸媒介是否對另一個基地台擁有傳送的決定權。

假使媒體為閒置狀態,可能已開始傳送。如果媒體為忙碌狀態,基地台將會延遲到目前傳送結束為止。CSMA/CA協議必需保證最小的指定空間與隣近的訊框傳送間隔。為了在傳送之前指定訊框間的空間,基地台必須確保傳輸媒介處於閒置模式。而分散式訊框間隔空間(Distributed inter-frame space,DIFS)則可在基地台運作時,使用DCF傳送數據訊框與管理訊框。當基地台採用DCF機制時,必須依據兩個媒體存取規定:

1. 如果基地台之carrier-sense 機制決定媒體在DTF 時間內為閒置模式,則基地台將只允許傳送。
2. 當多工基地台對無線傳輸媒介進行存取時,為減少碰撞,基地台將選擇一個隨機的等待時間(backoff)間隔,並且在延遲或提前後再次立即傳送。



IEEE 802.11e標準提供兩種選擇:EDCF(Enhanced Distributed Coordination Function,增強分散式通道訪問)混合協調功能控制通道訪問(HCCA)。但在2006年5月,Wi-Fi聯盟董事會中止其HCCA工作小組,使WMM (EDCF)成為唯一的QoS方案,正在準備認證計畫。

EDCF 有四個優先順序,也就是所謂的訪問分類(AC):語音、視頻、盡力傳送服務和背景。每個AC的EDCF參數設置通過設置單個幀內空間、競爭視窗和其他參數來定義優先順序。通過偵聽媒介來確定所需的傳輸時間,類似于DCF定義的原理。

但與DCF不同的是,各種AC的最長後退時間有所不同。優先順序越高的AC其最長後退時間越短,使優先順序較高的AC能夠比優先順序較低的AC更頻繁地訪問無線媒介。

設備訪問無限媒介後,可以繼續傳輸以獲得特定的傳輸機會(TXOP)。共用相同AC的應用程式或資料包具有相同的最長後退時間。這使其具有同樣的機會訪問無線媒介。EDCF非常易於實現,但無法保證等待時間、抖動或頻寬,也無法處理幾個具有相同優先順序的應用程式。組合方法基於EDCF,並增加了准入控制。

准入控制防止其他流量削弱具有相同優先順序的准入流量。可以確保在系統資源不足以支援兩個高優先順序的服務時,增加的高優先順序服務不會降低現有的相同優先順序服務的性能。

例如,儘管EDCF確保視頻服務比資料服務有更高的優先順序,但嘗試提供另外的視頻流可能會導致兩個視頻流崩潰。准入控制會評估系統資源,只有確定資源充足時才會允許使用另外的視頻流。

接入點必需配置EDCF准入控制,工作站則可根據需要選擇。接入點可要求工作站支援准入控制,如果希望使用一個訪問類別,則明確請求存取權限。

在通常情況下,工作站指定其資料流程要求(資料傳輸率、延遲界限、分組大小及其他),並請求接入點核准。接入點根據當前發出的請求來計算現有負載。根據當前情況,接入點可接受或拒絕新請求。

如果請求被拒絕,將不允許工作站內的高優先順序訪問類別使用高優先順序訪問參數,而必須使用較低的優先順序參數。

EDCF加上准入控制網路採用與傳統網路完全相同的原理,並且它使用相同的分散式架構來決定是否為工作站留下傳輸時間。

EDCF加上准入控制利用了EDCF相當簡單的實現方式,但也利用了准入控制的優勢(最初包括在最近廢止的HCCA中)。 因此,現在EDCF加上准入控制是實施QoS的最佳選擇。

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