帧间间隔 (RIFS、SIFS、PIFS、DIFS、AIFS、EIFS)


帧间间隔

帧间间隔 (IFS) 是在使用载波侦听多路访问/冲突避免 (CSMA/CA) 的介质访问控制 (MAC) 子层中帧传输之间的时间间隔。这些是在基于 IEEE 802.11 的 WLAN 标准 (Wi-Fi) 中定义的用于防止冲突的技术。

IFS 是上次帧传输完成与下次帧传输开始之间的时间段,不包括可变的回退周期。

下图显示了不同类型的帧间间隔,从最短持续时间(最高优先级)到最长持续时间(最低优先级)。其中,DIFS 是强制性的,SIFS 是次常见的。

缩短帧间间隔 (RIFS)

缩短帧间间隔是一种非常短的帧间间隔,用于高优先级帧,用于发送突发帧。RIFS 是在 802.11e QoS 修订中引入的,其持续时间仅为 2μs。

当一个站需要发送多个帧时,在各个帧之间引入 RIFS。它确保在帧突发内没有其他站有机会占用信道。

短帧间间隔 (SIFS)

短帧间间隔 (SIFS) 是无线设备在接收帧和响应帧之间所需的时间间隔。它用于分布式协调功能 (DCF) 方案,这是一种用于防止冲突的强制性技术。

SIFS 的持续时间等于射频 (RF)、物理层收敛过程 (PLCP) 和 MAC (介质访问控制) 层处理延迟的总和。

在 IEEE 802.11 网络中,SIFS 是在确认帧和清除发送 (CTS) 帧传输之前和之后保持的帧间间隔。SIFS 的持续时间通常为 10 μs。

点协调功能帧间间隔 (PIFS)

点协调功能 (PCF) 是一种可选技术,用于防止集中控制的 WLAN 中的冲突。PCF 与强制的分布式协调功能 (DCF) 一起使用。

集中协调通信的接入点 (AP) 等待 PIFS 持续时间来获取信道。由于 PIFS 小于 DIFS 持续时间,因此 AP 始终比其他站具有更高的信道访问优先级。PISF 计算为 SIFS 和时隙时间的总和。

DCF 帧间间隔 (DIFS)

分布式协调功能 (DCF) 是一种强制性技术,用于防止基于 IEEE 802.11 的 WLAN 标准 (Wi-Fi) 中的冲突。它是一种在使用载波侦听多路访问/冲突避免 (CSMA/CA) 的区域中使用的介质访问控制 (MAC) 子层技术。

使用 DCF 技术,站需要在其发出传输帧请求之前检测无线信道的状态。站应在其发送请求帧之前等待的时间间隔称为 DCF 帧间间隔 (DIFS)。DIFS 计算为 SIFS 和两倍时隙时间的总和。

任意帧间间隔 (AIFS)

在任意帧间间隔中,根据接入类别(即要传输的数据类型)对站进行优先级排序。在此方案中,无线站的等待时间(等于 AIFS)在站可以传输其帧之前会缩短或延长。高优先级站分配较短的 AIFS。这意味着高优先级站必须等待较短的时间间隔才能传输其帧。这在视频流或语音流等延迟关键传输中尤为重要。

AIFS 的计算公式为:AIFS 编号 * 时隙时间 + SIFS。

扩展帧间间隔 (EIFS)

扩展帧间间隔是在帧损坏的情况下,除了强制性 DIFS 之外还使用的额外等待时间。

更新于:2019年12月2日

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