802.11 DCF PCF HCF

1. 协调功能

如“《802.11 无线网络》MAC访问模式与时机”所述。无线介质的访问，是由协调功能所管控。

以太网之类的 CSMA/CA 访问，是由分布式协调功能（ distributed coordination function，简称 DCF）所管控。

如果需要用到无竞争服务，则可通过构建于 DCF 之上的点协调功能（ point coordination function，简称 PCF）来管控。

在各取所需的 DCF 与精确控制的 PCF 之间，也可以采用介于两种极端之间采取中庸之道的混合协调功能（ hybrid coordination function，简称 HCF）。

• DCF(分散式协调功能)

DCF 是标准 CSMA/CA 访问机制的基础。和以太网一样，在传送数据之前，它会先检查无线链路是否处于清空状态。为了避免冲突发生，当某个传送者占据信道时，工作站会随机为每个帧选定一段退避（back off）时间。在某些情况之下， DCF 可以利用 CTS/RTS 清空技术，进一步减少碰撞发生的可能性。

• PCF(点协调功能)

点协调功能提供的是无竞争服务。 称为点协调者的特殊工作站可以确保不必通过竞争即可使用媒介。点协调者位于接入点，因此只有基础型网络才会使用 PCF。为了赋予比标准竞争式还高的优先性，PCF 允许工作站经过一段较短的时间即可传送帧。

• HCF(混和式协调功能)

有些应用需要比尽力传递更高一级的服务质量（Quality of Service，QoS），却又不需要用到 PCF 那么严格的时机控制。 HCF允许工作站维护多组服务队列，针对需要更高服务质量的应用，则提供更多的无线媒介访问机会。
HCF 尚未完全标准化，不过最终将成为 802.11e 标准的一部分。 

2. 帧间间隔

前文提到“PCF 允许工作站经过一段较短的时间即可传送帧”，那这段较短的时间是如何定义的呢？

• 短帧间间隔（ Short interframe space ，简称 SIFS）

SIFS 用于高优先级的传输场合，例如 RTS/CTS 以及肯定确认帧。经过一段 SIFS（时间），即可进行高优先级的传输。一旦高优先级传输开始，媒介即处于忙碌状态，因此相较于必须等待较长时间才能传输的帧， SIFS 消失后即可进行传输的帧优先级较高。

• PCF帧间间隔（ PCF interframe space ，简称 PIFS）

PIFS 主要被 PCF 使用在无竞争操作中，有时被误解为优先级帧间间隔（priority interframe space）。在无竞争时期，有数据传输的工作站可以等待 PISF 期间过后再加以传送，其优先程度高于任何竞争式传输。

• DCF帧间间隔（ DCF interframe space ，简称 DIFS）

DIFS 是竞争式服务中最短的媒介闲置时间。如果介质闲置时间长于 DIFS，工作站可以立即对媒介进行访问。

• 扩展帧间间隔（ Extended interframe space ，简称 EIFS）

图 3-6 并没有表明 EIFS，因为 EIFS 并非固定的时间间隔。只有在帧传输出现错误时才会用到 EIFS。

那这个SIFS DIFS PIFS这几个帧间间隔，分别用在什么传输场景中呢？以下我的简单总结：

SIFS用于一个原子操作内的各个帧之间的等待时间间隔；

DIFS用于上一个原子操作的结束的一段等待时间间隔，这段时间结束后，各个站点开始进行竞争媒介的访问权；

AP接管无线媒介后，会根据轮询列表分别询问与之关联的工作站是否有数据要传输。

单个原子操作内的帧间间隔时间仍然采用SIFS， AP轮询到下一个工作站如果经过PIFS的时间还没有应答则向下一个工作站去轮询。

这几个的帧间间隔时间，可以参考这篇blog：802.11协议帧间间隔-SIFS,DIFS,PIFS,EIFS - 摇风清影 - 博客园。

DIFS = SIFS + (2 * Slot time)

PIFS = SIFS + Slot time

EIFS = Transmission time of Ack frame at lowest basic rate + SIFS + DIFS