Short Inter Frame Space

Abkürzung: SIFS

SIFS ist die kürzeste Wartezeit im WLAN. Sie gilt für Frames, die zu einer bereits laufenden Übertragung gehören — und verschafft diesen damit Vorrang vor jedem neuen Sendeversuch.

Wofür SIFS gilt

Nach einer SIFS-Pause senden dürfen nur Frames, die eine begonnene Übertragung fortsetzen oder abschließen:

ACK — die Bestätigung eines empfangenen Frames. CTS — die Freigabe nach einer Sendeanfrage. Folgefragmente einer aufgeteilten Übertragung. Antworten auf eine Abfrage im energiesparenden Betrieb.

Allen gemeinsam ist, dass sie unmittelbar erwartet werden. Der Sender wartet auf die Bestätigung, und bis sie eintrifft, gilt die Übertragung als nicht abgeschlossen.

Woraus sich die Länge ergibt

SIFS ist kein frei gewählter Wert, sondern die Summe dessen, was die Hardware braucht, um vom Empfangen aufs Senden umzuschalten:

• die Verarbeitungszeit für den empfangenen Frame
• die Umschaltzeit des Transceivers von Empfang auf Senden
• die Laufzeit über die Funkstrecke

Daraus ergeben sich 10 µs bei den älteren Verfahren im 2,4-GHz-Band und 16 µs bei OFDM im 5-GHz-Band. Der höhere Wert bei der neueren Technik überrascht zunächst, folgt aber aus der aufwendigeren Signalverarbeitung bei Mehrträgerverfahren.

Warum daraus Vorrang entsteht

Jede andere Station muss mindestens DIFS abwarten, also SIFS plus zwei Slot Times, und danach noch ihren Backoff herunterzählen. Die Station, die nur SIFS wartet, ist zu diesem Zeitpunkt längst auf dem Kanal — und belegt ihn, womit alle anderen ihre Zähler anhalten.

Der Vorrang ist damit praktisch absolut und kostet nichts: keine Reservierung, keine Aushandlung, keine Priorisierung im Protokoll. Nur eine kürzere Pause.

Das ist der Grund, aus dem ein ACK im WLAN nicht verlorengeht, weil eine dritte Station dazwischenfunkt — und damit die Voraussetzung dafür, dass das Zugriffsverfahren überhaupt funktioniert: Ohne verlässliche Bestätigung könnte der Sender nicht unterscheiden, ob sein Frame angekommen oder kollidiert ist.

Was daraus für den Durchsatz folgt

SIFS fällt bei jedem Frame an, denn jeder wird einzeln bestätigt. Bei kurzen Frames summieren sich die Pausen entsprechend: Übertragung, SIFS, ACK, dann DIFS und Backoff bis zum nächsten Frame — der Anteil der reinen Datenübertragung sinkt.

Dagegen wirken die Verfahren, die mehrere Frames zusammenfassen und mit einer gemeinsamen Bestätigung abschließen. Sie sparen nicht Übertragungszeit, sondern genau diese Pausen, und sind einer der Hauptgründe für den Durchsatzgewinn der neueren WLAN-Generationen.

Abgrenzung

IFS ist der Oberbegriff; dort stehen alle Wartezeiten im Vergleich samt ihren Werten.

DIFS ist die Wartezeit für normalen Zugriff und baut auf SIFS auf.

Die Slot Time ist die zweite Grundgröße, aus der sich die längeren Pausen zusammensetzen.

CSMA/CA ist das Verfahren, in dem diese Zeiten wirken.

Quellen

• IEEE Std 802.11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer Specifications