Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 62

Wireless LAN-Standard IEEE 802.11b – MAC, DCF & Spacing

04.01.2010 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Genaue Vorschriften regeln den Datenverkehr in Funkübertragungen; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Genaue Vorschriften regeln den Datenverkehr in Funkübertragungen; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Der Standard IEEE 802.11b war der erste, der zu Produkten im Massenmarkt geführt hat. Obwohl seine Lebenszeit jetzt im Grunde genommen schon vorbei ist, weil es mittlerweile leistungsfähigere Systeme gibt, enthalten die Definitionen von 802.11b wesentliche Elemente aller Nachfolgestandards. Einerseits kann dadurch zwar eine Rückwärtskompatibilität erreicht werden, andererseits haben verschiedene Elemente schwere Mängel hinsichtlich der Performance.

Diese Aussage gilt besonders für das DCF-Steuerungsverfahren, was es sogar relativ unverändert bis in den neuen Standard 802.11n geschafft hat und damit auch dort die mögliche Gesamtleistung empfindlich senkt.

Wir betrachten in den nächsten Folgen die Elemente von 802.11b genauer, die anderen Standards unterscheiden sich von b im Wesentlichen nur durch eine schnellere Funkübertragungstechnik und einige wenige Optimierungen.

IEEE 802.11b Medium Access Control

Jede Station und jeder Access Point eines drahtlosen LANs nach IEEE 802.11 implementiert den MAC-Layer Service, der den Arbeitseinheiten der LLC die Möglichkeit bietet, MAC Service Dateneinheiten (MSDUs) über MAC Service Access Points (SAPs) auszutauschen. Die MSDUs tragen LLC-Frames, die die Funktionen der Logical Link Control unterstützen. Die MAC-Teilschichten in den gesamten Geräten des drahtlosen Netzes koordinieren den Datenaustausch über das gemeinsam benutzte Funk- oder Infrarot-Medium. Die MAC-Teilschicht hat folgende wesentliche Aufgaben: Bereitstellung des Zugangs zum drahtlosen Medium, Teilnahme am (geordneten) Netzbetrieb und Sicherstellung von Authentifizierung und Geheimhaltung.

Zugriffsverfahren

In einem IEEE 802.11-System gibt es zwei grundsätzliche Methoden, nach der eine Station den Zugang zum gemeinsam wechselseitig ausgeschlossen zu benutzenden Übertragungsmedium bekommt, nämlich CSMA/CA und einen prioritätsbasierten Mechanismus. Das CSMA/CA-Verfahren ist dem CSMA/CD-Verfahren nicht unähnlich, weil man aber bei einem drahtlosen Medium nicht gleichzeitig senden und seine eigene Sendung mithören kann, muss hier auf eine Kollisionserkennung verzichtet werden und man nimmt statt dessen ein Verfahren, welches nicht kollisionsbehaftet ist.

Das CSMA/CA Verfahren wird im IEEE 802.11 als Distributed Coordination Function, DCF, bezeichnet. Außerdem gibt es noch ein konfliktfreies Verfahren, welches in jedem Access Point eine Funktion namens Point Coordinator voraussetzt. Dieser Point Coordinator sorgt für einen geregelten Zugang. Im 802.11b-Standard wird diese Funktion auch als Point Coordination Function, PCF, bezeichnet. Beide Methoden können in einem BSS auch zusammen angewendet werden, um konfliktfreie Phasen und Wettbewerbsphasen alternieren zu lassen.

weiter mit: Distributed Coordination Function DCF

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