IEEE 802.11e

802.11e это поправки к стандарту IEEE 802.11, которые определяют серию улучшений Quality of Service для приложений, работающих в WLAN сетях. Данные поправки изменяют Media Access Control (MAC) уровень стандарта IEEE 802.11. Стандарт заботится о чувствительных к задержкам приложениях, таких как Voice over Wireless IP и Streaming Multimedia.

Оригинальный 802.11 MAC

DCF

Базовый 802.11 MAC уровень использует Distributed Coordination Function (DCF), чтобы разделить эфир между множеством станций. DCF основывается на CSMA/CA и опционально на 802.11 RTS/CTS, чтобы разделить эфир между станциями. Это создает несколько ограничений:

• при одновременном взаимодействии большого количества станций происходит множество коллизий, которые снижают общую доступную ширину канала (также как в Ethernet, который использует CSMA/CD).
• нет разделения на трафик по приоритету.
• если станция «выигрывает» доступ к эфиру, она может занимать его столько, сколько ей нужно. И если эта станция имеет низкую пропускную способность (например, 1 Mbit/s), то ей понадобится продолжительное время для передачи данных, и все остальные станции будут страдать от этого.
• и самое важное — это отсутствие гарантий QoS.

PCF

Оригинальный 802.11 MAC определяет также другую функцию координации, названную Point Coordination Function (PCF), она доступна только в режиме «инфраструктуры», в котором станции соединены с сетью через Точку Доступа (Access Point — AP). Этот режим опционален и очень немногие AP и WiFi адаптеры реализуют его. AP посылает «сигнальные» фреймы через постоянные промежутки времени (обычно 0.1 секунды). Между этими фреймами, PCF определяет два периода: Contention Free Period (CFP) и Contention Period (CP). В CP просто используется DCF. А в CFP AP посылает Contention Free — Poll (CF-Poll) пакеты каждой станции по одному за раз, чтобы дать им право посылать пакеты. AP является координатором. Это позволяет лучше управлять QoS. К несчастью PCF имеет ограниченную поддержку и некоторые ограничения (например, она не определяет классы трафика).

802.11e MAC Protocol Operation

802.11e расширяет DCF и PCF, двумя новыми функциями координации: Enhanced DCF (EDCF) и Hybrid Coordination Function (HCF) (HCF может быть названа Enhanced PCF). И EDCF, и HCF определяют Traffic Classes (TC, Классы Трафика). Например, электронные письма могут быть отнесены к трафику с низким приоритетом, а Voice over Wireless IP (VoWIP) к высокому.

EDCF

С EDCF трафик с высоким приоритетом имеет больший шанс быть отправленным, чем трафик с более низким. В среднем, станция с трафиком более высокого приоритета ждет немного меньше перед отправкой пакета, чем станция с трафиком меньшего приоритета. Реальных гарантий нет, но это наилучший получившийся вариант QoS. В силу легкого применения и настройки, множество людей выбрало эту функцию координации.

HCF

HCF работает во многом схоже с PCF: интервалы между сигнальными фреймами делятся на два периода, CFP и CP. Во время CFP, Hybrid Coordinator (HC, обычно AP) контролирует доступ в эфир. А во время CP, все станции функционируют по EDCF. Главное различие от PCF заключается в том, что присутствуют Traffic Classes (TC). Также HC может координировать трафик любым выбранным им способом (а не только циклически). Кроме того станции дают информацию о длине их очередей для каждого TC. HC может использовать эту информацию для того, чтобы дать одной станции больший приоритет. Другое отличие заключается в том, что станциям дается Transmit Opportunity (TXOP): они могут посылать несколько пакетов друг за другом, в выделенный им период времени выбранный HC. Во время CP, HC может оставить себе контроль над доступом в эфир, посылая CF-Poll пакеты станциям. Вкратце, HCF это наиболее продвинутая (и сложная) функция координации. С HCF, QoS может быть настроен очень точно: такие вещи, как контроль пропускной способности, справедливость среди станций, классы трафика, дрожание, и многие другие могут быть сконфигурированы в HC.

Любая AP совместимая с 802.11e, должна поддерживать ECDF и HCF. Различие между 802.11e AP-ми будет заключаться в QoS для разных TC: некоторые например, могут поддерживать только базовые возможность настройки контроля пропускной способности, в то время как другие могут пойти дальше и дать возможность контролировать дрожание.

См. также

Wi-Fi Multimedia (WMM), the Wi-Fi Alliance specification which is a subset of IEEE 802.11e.

Отрывок, характеризующий IEEE 802.11e

Мушкатерский полк, вышедший из Тарутина в числе трех тысяч, теперь, в числе девятисот человек, пришел одним из первых на назначенное место ночлега, в деревне на большой дороге. Квартиргеры, встретившие полк, объявили, что все избы заняты больными и мертвыми французами, кавалеристами и штабами. Была только одна изба для полкового командира.
Полковой командир подъехал к своей избе. Полк прошел деревню и у крайних изб на дороге поставил ружья в козлы.
Как огромное, многочленное животное, полк принялся за работу устройства своего логовища и пищи. Одна часть солдат разбрелась, по колено в снегу, в березовый лес, бывший вправо от деревни, и тотчас же послышались в лесу стук топоров, тесаков, треск ломающихся сучьев и веселые голоса; другая часть возилась около центра полковых повозок и лошадей, поставленных в кучку, доставая котлы, сухари и задавая корм лошадям; третья часть рассыпалась в деревне, устраивая помещения штабным, выбирая мертвые тела французов, лежавшие по избам, и растаскивая доски, сухие дрова и солому с крыш для костров и плетни для защиты.
Человек пятнадцать солдат за избами, с края деревни, с веселым криком раскачивали высокий плетень сарая, с которого снята уже была крыша.
– Ну, ну, разом, налегни! – кричали голоса, и в темноте ночи раскачивалось с морозным треском огромное, запорошенное снегом полотно плетня. Чаще и чаще трещали нижние колья, и, наконец, плетень завалился вместе с солдатами, напиравшими на него. Послышался громкий грубо радостный крик и хохот.
– Берись по двое! рочаг подавай сюда! вот так то. Куда лезешь то?
– Ну, разом… Да стой, ребята!.. С накрика!
Все замолкли, и негромкий, бархатно приятный голос запел песню. В конце третьей строфы, враз с окончанием последнего звука, двадцать голосов дружно вскрикнули: «Уууу! Идет! Разом! Навались, детки!..» Но, несмотря на дружные усилия, плетень мало тронулся, и в установившемся молчании слышалось тяжелое пыхтенье.
– Эй вы, шестой роты! Черти, дьяволы! Подсоби… тоже мы пригодимся.
Шестой роты человек двадцать, шедшие в деревню, присоединились к тащившим; и плетень, саженей в пять длины и в сажень ширины, изогнувшись, надавя и режа плечи пыхтевших солдат, двинулся вперед по улице деревни.
– Иди, что ли… Падай, эка… Чего стал? То то… Веселые, безобразные ругательства не замолкали.
– Вы чего? – вдруг послышался начальственный голос солдата, набежавшего на несущих.
– Господа тут; в избе сам анарал, а вы, черти, дьяволы, матершинники. Я вас! – крикнул фельдфебель и с размаху ударил в спину первого подвернувшегося солдата. – Разве тихо нельзя?
Солдаты замолкли. Солдат, которого ударил фельдфебель, стал, покряхтывая, обтирать лицо, которое он в кровь разодрал, наткнувшись на плетень.
– Вишь, черт, дерется как! Аж всю морду раскровянил, – сказал он робким шепотом, когда отошел фельдфебель.
– Али не любишь? – сказал смеющийся голос; и, умеряя звуки голосов, солдаты пошли дальше. Выбравшись за деревню, они опять заговорили так же громко, пересыпая разговор теми же бесцельными ругательствами.
В избе, мимо которой проходили солдаты, собралось высшее начальство, и за чаем шел оживленный разговор о прошедшем дне и предполагаемых маневрах будущего. Предполагалось сделать фланговый марш влево, отрезать вице короля и захватить его.
Когда солдаты притащили плетень, уже с разных сторон разгорались костры кухонь. Трещали дрова, таял снег, и черные тени солдат туда и сюда сновали по всему занятому, притоптанному в снегу, пространству.
Топоры, тесаки работали со всех сторон. Все делалось без всякого приказания. Тащились дрова про запас ночи, пригораживались шалашики начальству, варились котелки, справлялись ружья и амуниция.
Притащенный плетень осьмою ротой поставлен полукругом со стороны севера, подперт сошками, и перед ним разложен костер. Пробили зарю, сделали расчет, поужинали и разместились на ночь у костров – кто чиня обувь, кто куря трубку, кто, донага раздетый, выпаривая вшей.