DIFS – Distributed Coordination Function Interframe Space

Abkürzung: DIFS

DIFS ist die Wartezeit, die eine WLAN-Station vor einer neuen Übertragung einhalten muss. Sie ist die Standardpause im Zugriffsverfahren und damit die Zeit, die alle Stationen gemeinsam abwarten, bevor der Wettbewerb um den Kanal beginnt.

Zusammensetzung

DIFS ist nicht frei festgelegt, sondern leitet sich aus den beiden Grundgrößen ab:

DIFS = SIFS + 2 × Slot Time

Daraus ergeben sich 50 µs bei den älteren Verfahren im 2,4-GHz-Band und 34 µs bei OFDM im 5-GHz-Band.

Die zwei Slot Times sind der Abstand zu allem, was Vorrang haben soll: Bestätigungen warten nur SIFS, der zentral koordinierte Zugriff SIFS plus eine Slot Time. Erst danach kommt der normale Zugriff.

Der Ablauf

Will eine Station senden, prüft sie den Kanal:

Ist er frei und war es mindestens DIFS lang, darf sofort gesendet werden.

Ist er belegt, wartet die Station, bis er frei wird, hält danach DIFS ein und beginnt dann mit dem Backoff: Sie zieht eine Zufallszahl aus dem Contention Window und zählt diese Slot Times herunter, solange der Kanal frei bleibt. Wird er belegt, hält der Zähler an und läuft später weiter.

Dieser zweite Fall ist der Normalfall in einem genutzten Netz, und er erklärt, warum DIFS allein nie die ganze Wartezeit ist. Nach einer Übertragung warten alle Stationen dieselbe DIFS-Zeit — gleichzeitig zu senden würde garantiert kollidieren. Der zufällige Backoff danach verteilt die Zugriffe.

Warum es überhaupt eine feste Pause braucht

Man könnte fragen, warum nicht sofort nach dem Freiwerden mit dem Backoff begonnen wird. Zwei Gründe:

Erstens muss Raum für die Frames mit Vorrang bleiben. Ohne eine Pause, die länger als SIFS ist, würde ein neuer Sendeversuch die Bestätigung der vorigen Übertragung zerstören.

Zweitens braucht eine Station Zeit, das Ende der vorigen Übertragung sicher festzustellen. Die Slot Time deckt die Laufzeit über die maximale Funkstrecke ab — eine entfernte Station erfährt erst mit Verzögerung, dass der Kanal frei ist.

Ersetzt durch AIFS

Mit der QoS-Erweiterung des WLAN wurde die feste Pause variabel. Unter EDCA erhält jede der vier Zugangskategorien ihre eigene Wartezeit:

AIFS = SIFS + AIFSN × Slot Time

Der Faktor hängt von der Verkehrsklasse ab. Sprache wartet weniger als zwei Slot Times, Hintergrundverkehr deutlich mehr. DIFS entspricht damit dem Fall AIFSN = 2 und bleibt als Begriff für den Zugriff ohne QoS-Erweiterung bestehen.

In heutigen Netzen arbeiten praktisch alle Geräte mit EDCA, womit DIFS zum Bezugswert geworden ist: Die Klassen werden relativ dazu schneller oder langsamer gestellt.

Abgrenzung

IFS ist der Oberbegriff mit allen Wartezeiten im Vergleich.

SIFS ist die kürzeste Pause und Bestandteil der DIFS-Rechnung.

Der Backoff folgt auf DIFS und entscheidet, welche von mehreren wartenden Stationen zuerst sendet.

CSMA/CA ist das Verfahren, dessen Ablauf diese Zeiten strukturieren.

Quellen

• IEEE Std 802.11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer Specifications
• IEEE Std 802.11, Abschnitt zur Distributed Coordination Function