MAC-Frame Struktur und Hidden Stations bei Wireless LANs nach IEEE 802.11b

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Nach dem Aufbau der Assoziation und der Authentisierung

Nach dem Aufbau der Assoziation und der Authentisierung zwischen Stationen und Access Points stellen Control-Frames Funktionalität zur Unterstützung bei der Auslieferung von Datenrahmen zur Verfügung. Ein üblicher Ablauf zwischen einer Station A und einem Access Point oder einer anderen Station B wäre RTS von A nach B, CTS von B nach A, Daten von A nach B und ACK von B nach A

Eine Station sendet einen RTS-Frame (Request to Send) an eine andere Station, um die Sendung eines Datenframes auszuhandeln. Durch das aRTSThreshold-Attribut kann man einstellen, dass Stationen immer, nie oder nur bei Frames einer bestimmten Länge ein RTS abschicken. Der Wert des Duration-Feldes in Mikrosekunden ist die Zeit, die eine Station braucht um den Frame, einen CTS-Frame, einen ACK-Frame und drei Zwischenräume zu übertragen.

Nach Empfang eines RTS sendet die Station einen CTS um das Recht zur Sendung für die sendewillige Station anzuerkennen .Stationen achten immer auf die Duration-Angabe und antworten auf einen RTS-Frame, auch wenn die Station nicht konfiguriert wurde, um RTS-Frame-Sequenzen zu initiieren. Der Wert des Duration-Feldes (in Mikrosekunden) ist der Wert des vorangehenden RTS-Duration-Feldes abzüglich der Zeit, die man benötigt, um einen CTS-Frame und sein SIFS-Intervall zu übertragen.

Eine Station, die einen fehlerfreien Frame erhält, kann an den Sender einen ACK-Frame schicken, um den fehlerfreien Empfang zu quittieren. Der Wert des Duration-Feldes ist gleich Null, wenn das More-Fragment-Bit im Frame-Kontroll Feld des vorhergehenden Daten- oder Management-Frames Null ist. Ist dieses Feld 1, enthält das Duration-Feld die Zeitangabe des Duration-Feldes des vorhergehenden Frames abzüglich der Zeit, die man benötigt, um einen ACK-Frame einschließlich seines SIFS Intervalls zu senden.

Wenn eine Station einen Power-Safe-Poll-Frame empfängt, updatet sie ihren Network-Allocation-Vector, NAV, der angibt, wie lange eine Station keine Übertragung initiieren wird. Der NAV enthält damit eine Vorhersage über zukünftigen Verkehr im Netz

Das CF-End-Feld zeigt das Ende einer konfliktfreien Periode an, die Bestandteil der Point Coordination Function, PCF, ist. Das Duration-Feld ist immer 0 und die Receiver Adress enthält die Broadcast Gruppenadresse.

CF-End + CF-ACK bestätigt das durch den CF-End-Frame angezeigte Ende einer konfliktfreien Phase. Das Duration-Feld ist immer 0 und die Receiver Adress enthält die Broadcast-Gruppenadresse.

Hidden Stations

In einem Netzwerk, wie es in Abbildung 4 dargestellt ist, können die Knoten A und B direkt mit dem Access Point kommunizieren, aber wegen des Hindernisses nicht direkt untereinander. Das Problem ist, dass es eine Kollision geben kann, wenn Station A versucht, auf das Medium zu gehen und dabei leider nicht merken kann, dass B bereits sendet. Das nennt man das Problem versteckter Knoten.

Um sich vor Kollisionen durch versteckte Knoten zu schützen, sollte die sendende Station B einen RTS-Frame zum Access Point schicken und damit Service für eine gewisse Zeitspanne verlangen. Wenn der Access Point darauf eingeht, schickt er einen CTS-Frame, der ja in jedem Fall von allen Stationen gehört werden kann. Also versucht keine Station, auch nicht A, während dieser Zeit das Medium zu besetzen.

Der RTS/CTS Austausch funktioniert sowohl als schneller Eingriff bei Kollisionen als auch zur Überprüfung von Wegen. Wenn eine Station, die ein RTS aussendet nicht den dazu passenden Antwort-CTS empfangen kann, kann sie diesen Prozess viel schneller wiederholen, als wenn sie einen langen Frame geschickt hätte und auf diesen wäre kein ACK gekommen. Man braucht den RTS/CTS-Mechanismus nicht für jede Übertragung einzusetzen, weil ja damit auch ein Mehr an Overhead verbunden ist, der sich besonders bei kleinen Datenframes nicht rechtfertigen lässt.