Versteckte Geräte

Ein grundsätzliches Problem lösen die beiden oben beschriebenen Verfahren allerdings nicht: Zwei weit voneinander entfernte Sender nehmen einander möglicherweise nicht wahr. Grund dafür ist die entfernungsabhängige Leistungsdichte eines Funksignals bezogen auf eine Antenne. Ist bereits ein Sender aktiv, kann sein Signal bei einem weit entfernten Gerät, das ebenfalls senden möchte, zu schwach sein, um erkannt zu werden.

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Dieses zweite Gerät interpretiert die Situation fälschlich so, als könne es beginnen zu senden. Die Kollisionsvermeidung funktioniert in diesem Fall nicht, ein zwischen ihnen gelegener Empfänger sieht eine Kollision. Beide Nachrichten sind für ihn verloren und müssen noch einmal übertragen werden. Dieses Problem wird als Hidden Terminals, also versteckte Stationen, bezeichnet. Um damit umzugehen, werden alle Nachrichten bestätigt - solange sie für einen bestimmten Empfänger sind.

Bei Broad- und Multicasts, also Übertragungen an mehrere Geräte, funktioniert das nicht, da unklar ist, wer die Bestätigung senden sollte. Damit die Bestätigung eine Chance hat anzukommen, erhält sie eine Sonderbehandlung. Sie darf bereits kurze Zeit nach Ende einer Übertragung gesendet werden, bevor andere Geräte zu senden beginnen.

Wartezeit ist situationsabhängig

Der Standard definiert mehrere sogenannte Inter Frame Spaces (IFS), Wartezeiten zwischen verschiedenen Nachrichten. Nach einer erkannten Kollision warten Geräte beispielsweise länger. Falls das Zielgerät die Nachricht empfangen konnte, hat es so Zeit, noch eine Bestätigung zu senden.

  • Hidden Terminals: das mittlere Gerät befindet sich in Sendereichweite der beiden anderen, sie gegenseitig aber nicht. Beide erkennen, dass sie senden dürfen, beim mittleren Gerät überlagern sich die Schwingungen.
  • Zwei Frequenzen mit gleicher Winkelgeschwindigkeit, nur anderem Vorzeichen. Werden sie komplex abgetastet können sie auseinandergehalten werden. Wird nur eine Komponente abgetastet sehen sie gleich aus, lediglich um 180° phasenverschoben.
Hidden Terminals: das mittlere Gerät befindet sich in Sendereichweite der beiden anderen, sie gegenseitig aber nicht. Beide erkennen, dass sie senden dürfen, beim mittleren Gerät überlagern sich die Schwingungen.
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Eine weitere Methode erlaubt es Geräten, Sendezeit zu reservieren. Dazu wird eine Anfrage an den Koordinator des Basic Service Set (BSS), zu dem das Gerät gehört, gestellt. Das BSS gruppiert mehrere Geräte und stellt in erster Linie sicher, dass irrelevante Nachrichten bereits in der Netzwerkhardware aussortiert werden. So belasten sie den Prozessor nicht. Der Koordinator ist ein ausgezeichnetes Gerät, welches das BSS verwaltet. Im heimischen WLAN ist es der Access Point, meist ein Router.

AVM FRITZ!Box 7590 AX (Wi-Fi 6 Router mit 2.400 MBit/s (5GHz) & 1.200 MBit/s (2,4 GHz),bis zu 300 MBit/s mit VDSL-Supervectoring 35b,WLAN Mesh

Der Koordinator prüft die Reservierung. Spricht nichts dagegen, informiert er alle Geräte, dass das Medium für einen bestimmten Zeitraum reserviert ist. Dieser Mechanismus erfüllt gleich zwei Ziele. Zuerst können so große Datenmengen effizienter übertragen werden. Da die Größe jeder einzelnen Nachricht begrenzt ist, würde der Sender normalerweise viel Zeit mit Warten verbringen. Zwischen zwei Nachrichten muss er nämlich jedes Mal das Backoff-Verfahren einhalten.

Mit Reservierung können mehrere Nachrichten direkt nacheinander gesendet werden. Da alle andere Geräte informiert sind, können die Wartezeiten entfallen. Außerdem kann hiermit das Problem der Hidden Terminals eliminiert werden, da alle Geräte im gleichen BSS über die Sendeaktivität informiert sind. Die Annahme dabei ist, dass der Koordinator alle Geräte im BSS erreicht. Das Verfahren lohnt sich allerdings nur für größere Datenmengen, da für Reservierungsanfrage und -bestätigung ebenfalls Kommunikation erforderlich ist und somit Zeit vergeht.

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olma 25. Apr 2022 / Themenstart

Mit meiner gut angebrachten Fritzbox ohne Repeater etc. habe ich hier nicht nur im...

herrmausf 20. Apr 2022 / Themenstart

Wäre schon cool wenn eine Fritzbox von einem V8 angetrieben würde xD

masterx244 20. Apr 2022 / Themenstart

Da kommt noch ein zweiter Teil als separater Artikel

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