802.11協議精讀10：節能模式（PSM）

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序言

在802.11主要的版本中，總共定義了四種節能模式，本文主要關注最初始的PSM模式，對於在802.11e中添加的ASPD以及802.11n中添加的PSMP，SMPS機制，我們在下一篇再進行論述。

PSM（Power Save Mode）：802.11協議中初始的節能模式，其對基礎架構模式和IBSS模式下的節能機制分別進行了定義，並且在DCF和PCF模式下，其具體的MAC層工作機制也有不同。
如同我們之前的描述，802.11的節能模式基本思想是：AP緩衝下行資料，只有當節點休眠結束後主動向AP請求，AP才進行下行資料的反饋。這裡實際上存在一個問題，即節點不知道AP上有沒有自己的快取資料。故實際思路應該是，AP周期性向對應的節點其廣播緩衝區情況，從而節點可以知道自己是否被資料緩衝了。在休眠結束後，被快取資料的節點就會進行資料請求，反之就繼續休眠。這樣可以有效避免節點進行一些無意義的資料請求（即AP上沒有快取資料，但是節點進行資料請求）。

所以本文我們首先要回答兩個問題：1）AP如何廣播自己的緩衝區資訊（即AID，TIM與Bitmap機制），2）AP什麼時候廣播對應節點的緩衝區資訊（即TSF，TBTT，Listen Interval field與CFP repetition interval）。在此之後，我們再對協議中具體的MAC層工作機制。

PS：本篇的概念又多又繁雜，且與前面描述的DCF和PCF基本工作模式關聯較大。故本篇已盡量按照先需求後設計的思路進行描述，其他不足之處，還請見諒。同時在802.11的一些分支版本中也定義了一些特定的節能模式，比如802.11v的WNM-Sleep Mode，這些我們就不進行展開了。

AID，TIM與Bitmap

在802.11協議中，設計了一種用較少欄位就能夠廣播自己緩衝區資訊的機制，如，我們首先描述其大致的思想：

實際上是AP是採用一種Bitmap結構，用來通知節點自己的buffer資訊的，若將其看做一個矩陣的話，那麼該矩陣的每一行有8列，最下包含1行，最大包含251行，換言之該矩陣最大的儲存空間為251個By。該矩陣中每一個位置代表了一個節點，比如紅色方框位置就代表了STA0，藍色方框位置就代表STA4，紫色方框位置就代表STA24。而矩陣中具體的某一個元素則代表了Buffer的情況，若該元素為1，那麼代表其對應節點有資料緩衝，若元素為0，那麼就沒有資料緩衝。AP周期廣播這樣一個bitmap，節點就會查看自己對應的位置是1還是0，從而再決定是否要發送PS-poll請求資料。

那麼具體該矩陣中的某一個位置，對應的就是節點的關聯ID（AID）。

• AID（Association IDentifier）：關聯ID，該參數相當於給STA起一個別名。在AP身上有一個association ID table，其中每一個AID都是和其對應STA的MacAddr進行綁定的。AID的範圍是從0~2007，所以也說明了在協議中，一個AP最多可以關聯2007個節點。AID=0的位置為保留欄位，並不分配給節點，用以代表所有的組播和廣播。
  比如中，紅色方框處描述了AID=0有資料緩衝，也就是存在組播或者廣播的緩衝（即實際上STA0不存在），藍色方框為AID=4的節點（也就是實際存在的節點STA4）其資料被緩衝，紫色方框為AID=24的節點，其資料被緩衝。

AID的分配：當一個節點（STA）向AP發起關聯請求（Association Request）後，AP會反饋的關聯相應幀（Association Response）。AID也是在這個過程中被分配，並告知節點（PS：在重關聯過程中，該AID也會被分配，不過這裡我們並不討論）。如，是一個Association Response框架格式其中就包含了Association ID這個參數。

通常AP在分配AID參數時，應該是按照從1開始，一個個下發給節點的，同時這裡雖然顯示的是2 Byte，也就是16位，但是為了與我們後面提到的Duration/ID欄位相容，所以其最高的兩位都是置1，作為保留欄位，所以範圍是1~2007。因為AID的分配不像DHCP協議那樣，可以設定一個失效時間，即AP不會主動回收已經分配給某些節點的AID。所以導致新的節點加入AP時，被分配的AID有的時候會比較後，後面我們分析TIM欄位中的bitmap設計對此就有所考量。是在抓包中，具體的AID的顯示：

當AID分配之後，節點就可以利用bitmap來廣播自己所緩衝的buffer資訊，在802.11協議中，由於該buffer也是周期性的進行反饋，所以被放置在beacon幀中，作為一個欄位被攜帶，該欄位就是TIM欄位。
TIM（Traffic Indication Map）：流量指示圖，實際上是一個基於bitmap結構的流量指示圖，用以標識AP的緩衝資訊。其具體結構如下：

• Element ID：元素識別碼，用來標識beacon幀中所包含的不同欄位。
• Length：長度，描述的是該Element的長度，實際上Element ID和Length是一般管理幀中information element必備的元素，這裡就不詳細展開了。
• DTIM Count，DTIM Period：DTIM計數以及間隔的時間。在802.11協議中，我們可以看到三個概念，TIM，DTIM，ATIM。TIM是一種基本的流量指示圖的結構，標準的TIM中僅僅指示AP緩衝的單播資訊，DTIM（Delivery Traffic Indication Map）是一種特殊的TIM，其除了緩衝的單播資訊，也同時指示AP緩衝的組播資訊。一般情況下，每一個beacon幀中都包含一個TIM資訊，不過該TIM具體是不是DTIM，則需要考量DTIM Count和DTIM Period兩個參數。DTIM Period是一個周期，是一個固定值，代表經過幾個TIM之後就會出現一個DTIM。而DTIM count是一個計數值，是變化的，當DTIM count=0時，則代表這個TIM是一個DTIM。實際上如果DTIM Period設定成1，那麼每一個TIM欄位中，DTIM count都等於0，所以每一個TIM就是DTIM了。PS：至於ATIM，ATIM是一個幀，在IBSS模式下被使用，由於本文主要討論的就是基礎架構模式下的無線網路，所以這裡就不展開了。
• Bitmap Control，Partial Virtual Bitmap：該欄位就是Bitmap的具體欄位，實際上與我們一開始描述的bitmap結構還存在一些區別。以下我們重點描述下協議中具體使用的bitmap結構。
  Bitmap：在前面，我們所給出的是一個最為初始的一種bitmap結構，該結構還是有一些缺點的
  佔據較長的傳輸時間：同時由於在802.11協議中，Beacon的實際發送一般都是採用最低速率的，其包含兩個原因，1）beacon幀是一個廣播幀，其沒有ACK反饋，所以無法設定重傳機制，2）beacon幀目的是廣播AP的基本資料，所以希望所有的節點都能夠有效接收該資料，從而採用較低的速率以保證訊號較差的節點也可以接收該資訊。所以，如果每一個Beacon幀中，都包含一個完整的251 Bytes的bitmap，那麼就會佔據比較長的傳輸時間，降低通道的利用率，對整體的輸送量造成影響。所以在實際應用中，對於後面沒有使用到的AID位置，我們傳輸時可以省略，從而減少bitmap的空間。
  缺少靈活性：由於bitmap中每一位置就對應了一個節點的AID，同時在我們之前敘述，AP對於AID的分配並沒有一個回收機制。所以有可能出現，AID從0~300的位置都是沒有再使用過的節點資訊，而真正活躍的節點都是在AID從300~330左右的位置。這樣如果僅僅去除後面沒用的AID位置，也會多出來300 bits左右的空間浪費（即之前0~300個沒有再次使用的AID範圍）。故這裡不僅僅需要省略後面的bitmap空間，也要對前面的bitmap空間進行最佳化省略。
  
  如，我們可以更明確的看到其缺點，並且想到改進的思路。比如在該圖的情況下，只有AID=120~127位置的節點，存在資料緩衝。其餘AID<120的節點沒有資料緩衝，AID>127的節點也同樣沒有，所以具體傳輸時，我們只要通知AID為120~127的節點即可，其餘兩個部分都是冗餘，也就是沒有意義的，所以對此我們要進行壓縮。在802.11中，具體是設計了Bitmap Control和Partial Virual Bitmap的結構來解決這個問題，如所示
  

在802.11協議中，Bitmap control和Partial Virtual Bitmap是放在一起使用的，其中Bitmap control欄位還分成兩個部分：

• 第[0]位是用來指示是否有組播/廣播資料包被緩衝的，這個是一個特殊位。如果為1，那麼有組播/廣播資料被緩衝，反之沒有。
• 第[1:7]位是用來標識Bitmap offset，用來指示AID的位移情況。該參數是用來描述在Partial Virtual Bitmap中起始AID的，在中，由於Bitmap offset部分都為0，所以起始AID是從0開始的（PS：由於協議規定AID=0是一個保留欄位，用來標識所有廣播和組播資訊，所以沒有分配給節點進行使用。但是Bitmap control欄位中的第一位也是這個功能，所以實際上AID=0是沒有被使用的。），之後的AID=1就代表了節點1，而AID=8則代表了節點8。Partial Virtual Bitmap是一個變長的欄位，範圍是1~251，也就是說，如果後面的AID沒有對應的緩衝，那麼就不會存放在Partial Virtual Bitmap中。（PS：這裡需要注意的是，由於這裡是按照Byte的形式進行儲存的，所以是按照8位進行步進，如果不夠8位的部分，則需要補全）

我們現在關注Bitmap Offset的使用方法，前面提到，Bitmap offset是用來描述首位AID的位移的，若該欄位都為0，代表位移值為0，所以在Partial Virtual Bitmap中是以AID=0開始計數的。現在我們描述Bitmap Offset不為0的情況，首先我們給Bitmap control每一位標註x1~x7，這裡標註順序與一般二進位表示的順序剛好相反。每一位代表特定的位移量，這些位移量計算都是以8做為奇數的，若僅僅x1為1，其餘都為0，那麼AID起始為2*8=16，若僅僅x4為1，其餘都為0，那麼AID的起始為16*8=128。以下我們再舉一些例子：
若沒有組播/廣播資料，且AID=24的節點有資料，那麼Bitmap Control欄位為【0 1 0 0 0 0 0 0】，Partial Virtual Bitmap為【0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0】。實際上AID=24，也就等於3*8，如果是二進位的話，那麼可以分解成（2^1+2^0）*8，也就是有兩位置1即可，但是由於Bitmap Offset中最小的單元是2，而不是1（可以看到，2^0也就是x0這一位實際上是被組播/廣播資料提示這一位佔據了，所以用不了），所以與AID=24最接近的起始位置是AID=16，從而就確定了bitmap control欄位，然後Partial Virtual Bitmap按序找到AID=24的位置，進行標註即可，最後要補全一個位元組。
若存在組播/廣播資料，且AID=100的節點有資料，那麼Bitmap Control欄位為【1 0 1 1 0 0 0 0】，Partial Virtual Bitmap為【0 0 0 0 1 0 0 0】，具體計算方法和上面一樣。

PS：在802.11協議中，實際上給出了Bitmap的C語言實現的demo，在07版協議的Annex L中就有給出，用興趣可以自行閱讀。

前面我們描述的是AID在AP發送的TIM欄位中的應用，在節點發往AP的請求中，實際上也是用的AID參數。在節點向AP請求資料，所發送的PS-Poll幀當中，就是將Duration/ID標識為AID，是一個PS-Poll的幀結構：

其中Duration/ID欄位直接被標識成了AID欄位，其具體內容如下：

從而節點向AP發送PS-Poll幀中，直接沒有包含源地址，而是採用AID作為替代，當AP接收到PS-Poll後，根據其AID，在緩衝空間搜尋其對應的緩衝內容，進而反饋給節點。

TSF，TBTT，Listen Interval field與CFP repetition interval

按照之前的描述，AP是周期性的發送beacon幀，在該beacon幀中的TIM欄位包含了對應緩衝區的資訊。但是如果每一個幀中都包含所有節點的TIM資訊會有兩個缺點：

限制了節點的休眠時間，由於每一個beacon幀都包含了TIM資訊，所以節點需要定時醒來接收對應的beacon，這一點也是比較耗費能量的，如果讓節點多休眠一會，那麼會更節能
增加了TIM的資訊，如果beacon幀中，並沒有包含所有節點的TIM資訊，那麼就可以按照我們前面所述的Bitmap control和Partial Virtual Bitmap進一步壓縮空間，減少beacon傳輸時間的浪費
所以802.11協議設計中，節點是周期性的醒來，並且AP知道節點對應的蘇醒周期。當節點醒來之後，AP才會在對應beacon的TIM欄位中，為其指示緩衝區資訊。（在實際情況下，AP除了在對應的睡眠周期到達後要醒來，同時也會計算DTIM到達時醒來，因為後者是廣播資訊，前者是單播資訊）。

那麼為了做到前面所述的需求，AP和節點之間首先要做到時間同步，然後要規定一個周期，進而完成周期性擷取TIM資訊這樣一個需求。

• TSF（Timing Synchronization Function）：協議中是用TSF機制來描述定時同步功能。TSF定時器一共64位，單位是us。在基礎架構模式中，定時同步是同步AP發送的beacon幀來完成的，在beacon中有一個Timestamp欄位，該欄位也是64位，並且是在beacon中不是按照Element形式進行存放的，所以每一個beacon幀中必定會有一個Timestamp。當STA接收到AP的beacon幀後，提取Timestamp欄位的時間戳記，並且添加一下本地估算出來的延遲（從天線連接埠接收到最後處理的本地延遲），從而完成節點與AP時間同步的功能。

就是beacon幀中，timestamp相應的欄位，在其之後，我們可以看到一個Beacon Interval欄位，該參數實際上在路由器配置中可以看到，一般被描述為Beacon時槽，且大小為100ms，即0.1s（PS：通常情況下，網速都是按照10進位進行步進的，即1kbps=1000bps這樣，k是kilo的意思。而在802.11協議中，這裡規定了一個時間單位TU，Time Unit，TU是少有的按照二進位進行步進的單位，1TU=1024us，這裡實際上是kilo-binary的計數方法。所以一般我們設定的是0.1s，但是在實際的Beacon幀中是0.1024s，這裡有一個區別），該參數與TBTT時間是一致的。

• TBTT（Target Beacon Transmission Time）：信標預定傳送時間，實際上這個是一個定時後的發送/接受beacon動作的周期，其周期的時間就是由Beacon Interval所決定的。當TBTT時間到達的時候，AP會主動發送beacon幀，而節點也都會主動接受該beacon幀（包括睡眠模式的節點，也會蘇醒過來接受該beacon），然後利用beacon進行時間同步，並且查看TIM欄位，若沒有自己的資料緩衝，那麼節點繼續轉為睡眠模式，直到下一個TBTT時間到來。

Beacon幀是按照TBTT時間進行周期性發送的，但是節點也不會是嚴格每一個beacon都需要監聽的，為了更有效設計節能模式，節點應該是每間隔幾個TBTT周期，再監聽一次beacon幀，從而就可以延長自己的休眠時間。

• Listen Interval：監聽間隔是指工作站兩次蘇醒之間，曆經多少次TBTT，也就是跳過了多少個Beacon幀。較長的監聽間隔，節點休眠的時間就越長，從而越節能，但是會耗費AP的緩衝區空間，也增加了接入時延。

Listen Interval是節點通過Association Request幀發送給AP的，從而AP就知道節點的蘇醒時間，在對應節點蘇醒的時候，其才會在Beacon幀中，為其指示Buffer的狀態。該欄位一共16位，其單位是Beacon的周期間隔，也就是TBTT時間，若Listen Interval設定成2，那麼代表節點每經過兩個beacon周期，才蘇醒一次。在抓包中，如所示：

在802.11時間周期這一塊實際上規定的是比較繁雜的，由於我們討論的是協議中完整的節能模式，該節能模式實際上也分DCF和PCF下不同的工作模式，所以我們還需要明白CFP repetition interval，即CFP周期和上面TBTT時間的一個關係。

• CFP repetition interval：CFP週期是用來協調PCF和DCF兩個不同工作模式的一個調度周期，其中包含CFP和CP兩個部分，CFP是用來給PCF時間進行工作的，CP時間是給DCP來工作的。這一部分內容我們在討論PCF的時候有討論過。

最後用一張圖，我們標識一下這幾個調度周期之間的關係：

TBTT周期是beacon之間的周期（上藍色部分），每間隔TBTT，AP就會發送一個beacon，該beacon中有可能包含TIM資訊（圖中紅色部分），也可能包含DTIM資訊（圖中紫色部分），其間隔是由DTIM Period參數進行設定的。同時我們還可以關注到，beacon的發送有可能在CFP時間內，也有可能在CP時間內，其實際上就僅僅按照TBTT間隔發送即可，若在CFP時間內，beacon發送的間隔是很準確的等於TBTT，而在CP時間內，因為DCF的競爭接入機制，所以beacon的間隔會出現一些小偏差，基本是約等於TBTT時間。
CFP repetition interval是較為注意的一個間隔（圖中綠色部分），CFP時間間隔是要等於TBTT時間的倍數的。實際上我們知道，CFP的NAV時間設定是通過beacon幀的NAV或者CF Parameter Set機制來完成的（具體可以查看我們之前PCF的敘述），所以CFP的起始一定會有一個beacon幀，而結束不一定。同時在CFP或者CP中，都有可能出現多個beacon幀。如中，第一個CFP的開始一定是一個beacon幀，而結束則不是與beacon同時的。那麼CFP時間結束後，到CFP周期結束前，其剩餘的就是就是CP的時間。且在這張圖中，我們可以看到在第一個CFP周期內，就存在2個beacon幀。

PSM模式（Power Save Mode）

在初始的802.11 PSM模式中，DCF和PCF模式下，還有不同的工作機制。以下我們首先敘述節點如何進入PSM模式，然後敘述DCF的工作形式，最後我們敘述PCF。（PS：至於該兩個時間周期的調度關係，我們已經在前面提到過了，這裡就不加以展開了。）

1、如何進入PSM模式

節點如果要工作在PSM模式下，首先要告知AP，自己將要工作在節能模式。在802.11幀中，這個資訊是包含了MAC層頭部中的Frame Control Field中的，也就是說，任意一個幀都可以用來進行工作模式的切換，節點可以在關聯上AP的時候，就切換到PSM模式，也可以在工作狀態中，切換到PSM模式。在Frame Control Field欄位中，我們有兩個內容需要注意，如：

這個兩個內容即Pwr Mgt（Power Management）以及More Data。

• Pwr Mgt（Power Management）： 該欄位用來標識在該幀過後，節點是否會進入省電模式（PSM mode）。若為1，那麼就進入PSM mode，反之就保持當前工作狀態。由於在基礎架構模式下，AP本身有電源供給，且AP負責整個網路的核心管理，所以AP發出的下行幀中，該欄位預設設定為0。

• More Data：該欄位是AP指示節點，是否還有該節點的快取資料沒有發送。若為1，代表AP還有對應節點的資料緩衝，反之則沒有。由於我們前面提到過，在PSM mode中，請求資料實際上是一種“兵乓”機制，一個請求只會有一個反饋。所以AP在反饋下行幀的時候，會不斷指示節點是否還存在緩衝，如果有緩衝的話，那麼節點會繼續請求資料。只有當AP中所有對應該節點的緩衝都被清空以後，那麼節點才會重新進入休眠狀態。

2、DCF下的PSM模式

DCF是基於競爭的工作模式，所有的節點需要接入通道需要進行競爭，包含AP以及工作在節能模式下的節點。
因為節能模式有關的參數較多，用一個圖例來說明比較困難，所以我們盡量嘗試說清楚，不足的地方還請見諒。

那麼描述了1個AP，2個節能節點工作的時序圖，黑色的軸所代表的是資料包發送和接收的時序，紫色的線上代表節點蘇醒的情況。圖中STA1的Listen Interval等於2，STA2的Listen Interval=1（為了圖意簡便，就沒有標識在圖上了）。

1. 一開始，我們假設由AP發送一個beacon幀（即1st Beacon），由於這個beacon幀是作為最初時刻的beacon，所以節點需要提前wake up並接收該beacon幀。中所示，beacon幀中的TIM欄位標識，STA1節點有資料包待傳，而STA2節點沒有資料包。所以STA1在接收到beacon之後，保持wake up狀態，而STA2則轉為sleep狀態。
2. STA1由於已知AP中有自己的資料包，其首先要進行Backoff（這裡有關DIFS，backoff，SIFS的過程與標準DCF相同，所以這裡都以省略形式帶過），當Backoff完成後，其向AP發送一個PS-Poll幀，用以請求資料。
3. 當AP接收到該PS-Poll幀之後，其首先要反饋一個ACK（在初探節能模式中，我們並沒有強調該ACK的反饋，實際上802.11中的單播幀都是需要ACK反饋的），當ACK反饋後，AP再將資料發送給STA1，並且在該資料的Frame control欄位中，標識more data=1。
4. 當STA1接收到AP的資料後，其首先也是需要反饋ACK，並且查看該資料幀中的More data欄位，由於該欄位等於1，所以STA1無法轉為sleep狀態。其還需要持續向AP請求資料，那麼其再次經過backoff，然後發送PS-Poll幀給AP。
5. 當AP再次收到PS-Poll後，首先還是ACK，然後反饋資料。假設這次反饋的資料包是STA1緩衝在AP的最後一個資料包，那麼AP在反饋中會把more data欄位設定為0。
6. 當節點收到該資料包後，由於more data=0，所以STA1會在反饋完ACK後，進入休眠。
7. 當第二個Beacon傳輸時（2nd Beacon），由於STA1的Listen interval=2，所以其還是處於休眠狀態，而STA2的Listen interval=1，所以每一個beacon周期其都需要醒來，接收該beacon。假設第二個beacon中，STA2還是沒有資料（圖上未標明），那麼其接收完beacon後就轉為睡眠模式。
8. 當三個Beacon傳輸時（3rd Beacon），STA1和STA2都會蘇醒並接收該beacon。同時，該beacon中標識，兩個節點都有資料包被緩衝在AP中，所以兩個節點都需要進行競爭接入。在中，我們假設STA2首先完成backoff，並接入通道。在STA2佔據通道傳輸時，STA1會檢測通道是繁忙的，所以不會同時進行發送，這點實際上就是DCF的競爭過程。
9. 當STA2給AP發送PS-Poll，並且得到AP反饋的資料後，STA2檢查該資料包中的more data欄位為0，所以其接收完該資料包後，就進入sleep。而STA1由於還沒有接收到資料，則還會競爭接入通道，直到接收完AP中對應其的緩衝，那麼其才會再次進入sleep模式。

以上，我們描述了一個PSM-DCF的基本工作模式，這裡我們還需要額外注意的一點是DTIM時間，由於繪圖情況較為複雜，所以我們只能夠描述一下情況。在PSM模式下，節點蘇醒的條件有兩個，達到其中一個其就會蘇醒。
節點根據Listen interval進行蘇醒，即每隔Listen interval時間，節點會蘇醒一次，直到接收完AP中自己的緩衝，才會轉為睡眠模式。

DTIM周期，由於我們知道DTIM實際上是用來下發AP上緩衝的組播/廣播幀的，所以所有的節點都需要在這個時刻蘇醒，並且接收這個幀。所以只要該beacon攜帶的是DTIM，所有的節點也會蘇醒（即使不在Listen interval規定的蘇醒時刻）。在節點都蘇醒後，AP會首先傳輸其緩衝的組播和廣播幀，節點接收完該組播或廣播幀後，同時自己又不在TIM緩衝中（筆者理解，由於AP知道節點的Listen interval，所以不會每一個beacon中都會攜帶其的TIM資訊），那麼該節點就會進入sleep，直到自己規定的時刻再次蘇醒。

同時這裡我們並沒有對上行資料做具體說明，當節點本地有資料需要發送給AP時，其經過backoff後，會主動進行資料發送。至於節點會首先發送PS-Poll還是發送本機資料，筆者並沒有考究。

3、PCF下的PSM模式

PCF是基於調度的接入方式，節點的接入順序是通過AP的輪詢完成的。

實際上由於PCF的調度機制，所以一般更加設定節能方案，在中，我們假設STA1的Listen Interval=1，STA2的Listen Interval=1，並且我們假設DTIM period為4，並且第一個beacon，即1st beacon中攜帶的就是DTIM。

1. 首先AP發送一個Beacon，即1st Beacon，節點也保證在這個beacon周期之前就已經蘇醒，用以保證能接收該beacon的資訊。在1st Beacon中，攜帶的是DTIM資訊，並且標識AP中有廣播資料包的緩衝。
2. 當Beacon時間結束之後，AP首先會發送緩衝的廣播幀，由於是廣播幀，所以這裡不需要等待ACK的反饋。當廣播幀發送之後，AP會依次向節點發送資料幀，並輪詢節點。由於DTIM中攜帶的資訊表示，STA1和STA2都有資料被AP緩衝，所以在沒有收到下行資料包之前，STA1和STA2都是保持wake up狀態。
3. AP會首先向STA1發送DATA+CF-Poll幀，這是一個幀，但是同時具有兩個功能（即向STA1發送資料，並請求STA1的上行資料），這裡在PCF工作模式介紹中，已經提到過了。
4. 當STA1接收到該資料後，其會向AP發送ACK以及自己的緩衝，同樣的，該資訊也是封裝在一個幀中，即DATA+CF-ACK幀中一次性反饋上去，節約了一些幀間間隔。同時由於AP下發的資料中，more data欄位等於1，所以STA1接收完該資料後，還需要保持wake up狀態，等待AP下方剩餘的資料。
5. 在PCF中，AP是按照AID的升序對節點依次進行輪詢的，所以即使發送給STA1的資料欄位中，more data=1，但是其還是有先輪詢下一個節點，而不會一直逗留在STA1上。AP會向STA2發送Data＋CF-ACK＋CF-Poll幀，可以注意這個幀有三個功能，既向STA1進行ACK確認，也向STA2發送資料，並進行資料請求。
6. 當STA2接收資料後，其同樣想AP發送DATA+CF-ACK幀，並且由於more data欄位等於0，所以STA2傳輸完該資料後，就進入sleep狀態。且由於STA1與STA2的Listen interval都等於1，所以STA2會在下一個beacon到來之前就醒來，並接收該beacon資料。
7. 在第二個beacon中，即2rd Beacon，TIM指示STA1有資料，則STA1和AP繼續進行資料交換（圖中省略了），而STA2沒有資料緩衝，所以在接收完beacon後，STA2就進行sleep了。
8. 在第三個beacon中，即3rd Beacon，TIM欄位指示STA1有資料，而STA2沒有資料。所以STA2還是接收完beacon就進入sleep了，而STA1首先接收AP發送的下行資料，這裡由於我們假設DTIM period為4，所以該beacon中攜帶的是TIM資訊，即AP沒有組播/廣播包需要首先發送。所以一開始AP就發送DATA+CF-Poll給STA1，並且由於該幀中，more data欄位等於0，所以AP在成功接收該資料幀，並反饋ACK之後，就進入sleep了。

802.11協議精讀10：節能模式（PSM）