开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > 通讯/手机编程 > 3G开发 > 查看源码
mac-802_11.h
资源名称：NS2.rar　[点击查看]
上传用户：sdhqmy
上传日期：2015-12-07
资源大小：63k
文件大小：16k
源码类别：

3G开发

开发平台：

C/C++

mac-802_11.h：源码内容
  1. /* -*- Mode:C++; c-basic-offset:8; tab-width:8; indent-tabs-mode:t -*-
  2.  *
  3.  * Copyright (c) 1997 Regents of the University of California.
  4.  * All rights reserved.
  5.  *
  6.  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  7.  * modification, are permitted provided that the following conditions
  8.  * are met:
  9.  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11.  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13.  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14.  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  15.  *    must display the following acknowledgement:
  16.  * This product includes software developed by the Computer Systems
  17.  * Engineering Group at Lawrence Berkeley Laboratory.
  18.  * 4. Neither the name of the University nor of the Laboratory may be used
  19.  *    to endorse or promote products derived from this software without
  20.  *    specific prior written permission.
  21.  *
  22.  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23.  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24.  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25.  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26.  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL 
  27.  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28.  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29.  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30.  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31.  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32.  * SUCH DAMAGE.
  33.  *
  34.  * $Header: /nfs/jade/vint/CVSROOT/ns-2/mac/mac-802_11.h,v 1.20 2002/03/14 01:12:53 haldar Exp $
  35.  *
  36.  * Ported from CMU/Monarch's code, nov'98 -Padma.
  37.  * wireless-mac-802_11.h
  38.  */
  40. #ifndef ns_mac_80211_h
  41. #define ns_mac_80211_h
  43. #include "mac.h"
  44. #include "mac-timers.h"
  45. #include "marshall.h"
  47. #define GET_ETHER_TYPE(x) GET2BYTE((x))
  48. #define SET_ETHER_TYPE(x,y)            {u_int16_t t = (y); STORE2BYTE(x,&t);}
  50. /* ======================================================================
  51.    Frame Formats
  52.    ====================================================================== */
  54. //JUNGMIN
  55. #define NUMBER_OF_CHANNELS 3
  56. //end of JUNGMIN
  58. #define MAC_ProtocolVersion 0x00
  60. #define MAC_Type_Management 0x00
  61. #define MAC_Type_Control 0x01
  62. #define MAC_Type_Data 0x02
  63. #define MAC_Type_Reserved 0x03
  65. #define MAC_Subtype_RTS 0x0B
  66. #define MAC_Subtype_CTS 0x0C
  67. #define MAC_Subtype_ACK 0x0D
  68. #define MAC_Subtype_Data 0x00
  70. #define MAC_Subtype_DRTS 0x05
  71. #define MAC_Subtype_DCTS 0x06
  72. #define MAC_Subtype_DRSH 0x07
  75. //JUNGMIN
  76. #define MAC_Subtype_Beacon 0x08
  77. #define MAC_Subtype_ATIM 0x09
  78. #define MAC_Subtype_ATIMACK 0x0A
  79. #define MAC_Subtype_ATIMRSH 0x0E
  80. //end of JUNGMIN
  82. struct frame_control {
  83. u_char fc_subtype : 4;
  84. u_char fc_type : 2;
  85. u_char fc_protocol_version : 2;
  87. u_char fc_order : 1;
  88. u_char fc_wep : 1;
  89. u_char fc_more_data : 1;
  90. u_char fc_pwr_mgt : 1;
  91. u_char fc_retry : 1;
  92. u_char fc_more_frag : 1;
  93. u_char fc_from_ds : 1;
  94. u_char fc_to_ds : 1;
  96. u_char fc_channel : 4;
  97. //double fc_delay_measure;
  98. };
  100. struct rts_frame {
  101. struct frame_control rf_fc;
  102. u_int16_t rf_duration;  //duration field to set nav
  103. u_char rf_ra[ETHER_ADDR_LEN];
  104. u_char rf_ta[ETHER_ADDR_LEN];
  105. u_char rf_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  106. };
  108. struct cts_frame {
  109. struct frame_control cf_fc;
  110. u_int16_t cf_duration;
  111. u_char cf_ra[ETHER_ADDR_LEN];
  112. u_char cf_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  114. };
  116. struct ack_frame {
  117. struct frame_control af_fc;
  118. u_int16_t af_duration;
  119. u_char af_ra[ETHER_ADDR_LEN]; //return address
  120. u_char af_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  122. };
  125. //JUNGMIN
  126. struct beacon_frame {
  127. struct frame_control bf_fc;
  128. u_int16_t bf_duration;
  129. u_char bf_da[ETHER_ADDR_LEN]; //destination address
  130. u_char bf_sa[ETHER_ADDR_LEN]; //sender address
  131. u_char bf_bssid[ETHER_ADDR_LEN];
  132. u_int16_t bf_scontrol;
  133. unsigned long long bf_timestamp;
  134. u_int16_t bf_binterval;
  135. u_int16_t bf_capability;
  137. u_char bf_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  138. };
  140. struct dca_rts_frame {
  142. struct frame_control drts_fc;
  143. u_int16_t drts_duration;
  145. u_char drts_da[ETHER_ADDR_LEN];
  146. u_char drts_sa[ETHER_ADDR_LEN];
  148. int drts_channel_list[NUMBER_OF_CHANNELS];
  149. double drts_data_transfer_time;
  151. u_char drts_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  152. };
  154. struct dca_cts_frame {
  156. struct frame_control dcts_fc;
  157. u_int16_t dcts_duration;
  158. u_char dcts_ra[ETHER_ADDR_LEN];
  159. u_char dcts_sa[ETHER_ADDR_LEN];
  160. int dcts_selected_channel;
  161. double dcts_usage_time;
  162. double dcts_wait_time;
  164. u_char dcts_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  165. };
  167. struct dca_rsh_frame {
  169. struct frame_control drsh_fc;
  170. u_int16_t drsh_duration;
  171. u_char drsh_ra[ETHER_ADDR_LEN];
  172. int drsh_confirmed_channel;
  173. double drsh_usage_time;
  175. u_char ahf_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  176. };
  179. struct atim_frame {
  181. struct frame_control atf_fc; //frame control
  182. u_int16_t atf_duration; //duration for nav
  184. u_char atf_da[ETHER_ADDR_LEN]; //destination
  185. u_char atf_sa[ETHER_ADDR_LEN]; //sender
  187. int atf_channel_list[NUMBER_OF_CHANNELS];
  189. u_char atf_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  190. };
  192. struct atimack_frame {
  194. struct frame_control aaf_fc;
  195. u_int16_t aaf_duration;
  196. u_char aaf_ra[ETHER_ADDR_LEN];
  197. u_char aaf_sa[ETHER_ADDR_LEN];
  198. int aaf_selected_channel;
  200. u_char aaf_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  201. };
  203. struct atimrsh_frame {
  205. struct frame_control ahf_fc;
  206. u_int16_t ahf_duration;
  207. u_char ahf_ra[ETHER_ADDR_LEN];
  208. int ahf_confirmed_channel;
  210. u_char ahf_fcs[ETHER_FCS_LEN];
  211. };
  212. //end of JUNGMIN
  214. // XXX This header does not have its header access function because it shares
  215. // the same header space with hdr_mac.
  216. struct hdr_mac802_11 {
  217. struct frame_control dh_fc;
  218. u_int16_t dh_duration;
  219. u_char dh_da[ETHER_ADDR_LEN];
  220. u_char dh_sa[ETHER_ADDR_LEN];
  221. u_char dh_bssid[ETHER_ADDR_LEN];
  222. u_int16_t dh_scontrol;
  223. u_char dh_body[0]; // XXX Non-ANSI
  224. };
  227. /* ======================================================================
  228.    Definitions
  229.    ====================================================================== */
  231. #define PLCP_HDR_LEN                            
  232.    ((phymib_->PreambleLength >> 3) +        
  233.    (phymib_->PLCPHeaderLength >> 3))
  235. #define ETHER_HDR_LEN11
  236. (PLCP_HDR_LEN +
  237.  sizeof(struct hdr_mac802_11) +
  238.  ETHER_FCS_LEN)
  240. #define ETHER_RTS_LEN
  241.         (PLCP_HDR_LEN +
  242.  sizeof(struct rts_frame))
  244. #define ETHER_CTS_LEN
  245.          (PLCP_HDR_LEN +
  246.          sizeof(struct cts_frame))
  249. #define ETHER_DRTS_LEN
  250.         (PLCP_HDR_LEN +
  251.  sizeof(struct dca_rts_frame))
  253. #define ETHER_DCTS_LEN
  254.          (PLCP_HDR_LEN +
  255.          sizeof(struct dca_cts_frame))
  257. #define ETHER_DRSH_LEN
  258.          (PLCP_HDR_LEN +
  259.          sizeof(struct dca_rsh_frame))
  262. #define ETHER_ACK_LEN
  263.          (PLCP_HDR_LEN +
  264.  sizeof(struct ack_frame))
  266. #define ETHER_ATIM_LEN
  267. (PLCP_HDR_LEN + 
  268. sizeof(struct atim_frame))
  270. #define ETHER_ATIMACK_LEN
  271. (PLCP_HDR_LEN +
  272. sizeof(struct atimack_frame))
  274. #define ETHER_ATIMRSH_LEN
  275. (PLCP_HDR_LEN +
  276. sizeof(struct atimrsh_frame)) 
  281. /*
  282.  * IEEE 802.11 Spec, section 15.3.2
  283.  * - default values for the DSSS PHY MIB
  284.  */
  285. #define DSSS_CWMin 31
  286. #define DSSS_CWMax 1023
  287. #define DSSS_SlotTime 0.000020 // 20us
  288. #define DSSS_CCATime 0.000015 // 15us
  289. #define DSSS_RxTxTurnaroundTime 0.000005 // 5us
  290. #define DSSS_SIFSTime 0.000010 // 10us
  291. #define DSSS_PreambleLength 144 // 144 bits
  292. #define DSSS_PLCPHeaderLength 48 // 48 bits
  293. #define DSSS_PLCPDataRate 1.0e6 // 1Mbps
  295. /* Must account for propagation delays added by the channel model when
  296.  * calculating tx timeouts (as set in tcl/lan/ns-mac.tcl).
  297.  *   -- Gavin Holland, March 2002
  298.  */
  299. #define DSSS_MaxPropagationDelay        0.000002        // 2us   XXXX
  301. class PHY_MIB {
  302. public:
  303. u_int32_t CWMin;
  304. u_int32_t CWMax;
  305. double SlotTime;
  306. double CCATime;
  307. double RxTxTurnaroundTime;
  308. double SIFSTime;
  309. u_int32_t PreambleLength;
  310. u_int32_t PLCPHeaderLength;
  311. double PLCPDataRate;
  312. };
  315. /*
  316.  * IEEE 802.11 Spec, section 11.4.4.2
  317.  *      - default values for the MAC Attributes
  318.  */
  319. //#define MAC_RTSThreshold 3000 // bytes
  320. #define MAC_RTSThreshold 0 // bytes
  321. #define MAC_ShortRetryLimit 7 // retransmittions
  322. #define MAC_LongRetryLimit 4 // retransmissions
  323. #define MAC_FragmentationThreshold 2346 // bytes
  324. #define MAC_MaxTransmitMSDULifetime 512 // time units
  325. #define MAC_MaxReceiveLifetime 512 // time units
  327. class MAC_MIB {
  328. public:
  329. // MACAddress;
  330. // GroupAddresses;
  331. u_int32_t RTSThreshold;
  332. u_int32_t ShortRetryLimit;
  333. u_int32_t LongRetryLimit;
  334. u_int32_t FragmentationThreshold;
  335. u_int32_t MaxTransmitMSDULifetime;
  336. u_int32_t MaxReceiveLifetime;
  337. // ManufacturerID;
  338. // ProductID;
  340. //JUNGMIN
  341. u_int32_t dot11BeaconPeriod; //(ms)
  342. u_int32_t dot11ATIMWindowSize; //(ms)
  343. //end of JUNGMIN
  345. u_int32_t TransmittedFragmentCount;
  346. u_int32_t MulticastTransmittedFrameCount;
  347. u_int32_t FailedCount;
  348. u_int32_t RetryCount;
  349. u_int32_t MultipleRetryCount;
  350. u_int32_t FrameDuplicateCount;
  351. u_int32_t RTSSuccessCount;
  352. u_int32_t RTSFailureCount;
  353. u_int32_t ACKFailureCount;
  354. u_int32_t ReceivedFragmentCount;
  355. u_int32_t MulticastReceivedFrameCount;
  356. u_int32_t FCSErrorCount;
  357. };
  360. /* ======================================================================
  361.    The following destination class is used for duplicate detection.
  362.    ====================================================================== */
  363. class Host {
  364. public:
  365. LIST_ENTRY(Host) link;
  366. u_int32_t index;
  367. u_int32_t seqno;
  368. };
  371. /* ======================================================================
  372.    The actual 802.11 MAC class.
  373.    ====================================================================== */
  374. class Mac802_11 : public Mac {
  375. friend class DeferTimer;
  376. friend class BackoffTimer;
  377. friend class IFTimer;
  378. friend class NavTimer;
  380. friend class RxTimer;
  381. friend class RxDATATimer;
  382. friend class TxTimer;
  384. //JUNGMIN
  385. friend class BeaconTimer;
  386. friend class BeaconBackoffTimer;
  387. friend class ATIMWindowTimer;
  389. friend class ChannelUsageTimer;
  390. friend class WaitTimer;
  391. //end of JUNGMIN
  393. public:
  394. Mac802_11(PHY_MIB* p, MAC_MIB *m);
  395. void recv(Packet *p, Handler *h);
  396. inline int hdr_dst(char* hdr, int dst = -2);
  397. inline int hdr_src(char* hdr, int src = -2);
  398. inline int hdr_type(char* hdr, u_int16_t type = 0);
  400. int CheckDest(Packet* p);
  401. void  sendATIM(int dst, Handler* h);
  402. double NextBeaconTime();
  403. int  NearBeacon(Packet* p, int);
  405. protected:
  406. void backoffHandler(void);
  407. void deferHandler(void);
  408. void navHandler(void);
  410. //JUNGMIN
  411. void channelusageHandler(int);
  412. void waitHandler(void);
  414. void recvHandler(void);
  415. void recvDATAHandler(void);
  416. void sendHandler(void);
  417. void txHandler(void);
  419. void beaconHandler(void);
  420. void beaconBackoffHandler(void);
  421. void atimHandler(void);
  422. //end of JUNGMIN
  424. private:
  425. int command(int argc, const char*const* argv);
  427. /*
  428.  * Called by the timers.
  429.  */
  430. //JUNGMIN
  431. void recv_timer(void);
  432. void recvDATA_timer(void);
  433. void send_timer(void);
  434. int check_pktCTRL();
  435. int check_pktRTS();
  436. int check_pktTx();
  438. int check_pktPCF();
  439. int check_pktATIMRSH();
  440. int check_pktATIMACK();
  441. int check_pktATIM();
  442. //end of JUNGMIN
  444. /*
  445.  * Packet Transmission Functions.
  446.  */
  447. void send(Packet *p, Handler *h);
  448. void  sendRTS(int dst);
  449. void sendCTS(int dst, double duration);
  451. //JUNGMIN
  452. void  sendDRTS(int dst);
  453. void sendDCTS(int dst, double duration);
  454. void sendDRSH(int dst, double duration);
  455. //end of JUNGMIN
  457. void sendACK(int dst);
  458. void sendDATA(Packet *p);
  459. void RetransmitRTS();
  460. void RetransmitDATA();
  462. //JUNGMIN
  463. void prepare_beacon();
  464. void  send_beacon();
  465. void  beacon_received();
  466. void pcfSend(int type, int subtype);
  468. void sendATIMACK(int dst);
  469. void sendATIMRSH(int dst);
  470. void RetransmitATIM();
  471. //end of JUNGMIN
  473. /*
  474.  * Packet Reception Functions.
  475.  */
  476. void recvRTS(Packet *p);
  477. void recvCTS(Packet *p);
  479. void recvDRTS(Packet *p);
  480. void recvDCTS(Packet *p);
  481. void recvDRSH(Packet *p);
  483. void recvACK(Packet *p);
  484. void recvDATA(Packet *p);
  486. //JUNGMIN
  487. void recvATIM(Packet *p);
  488. void recvATIMACK(Packet *p);
  489. void recvATIMRSH(Packet *p);
  490. void recvOtherATIMACK(Packet *p);
  491. void recvOtherATIMRSH(Packet *p);
  493. void DCAUpdateCUL(int, double);
  494. void DCABuildFreeChannelList(int *);
  495. void recvOtherDRSH(Packet *p);
  496. void recvOtherDCTS(Packet *p);
  497. //end of JUNGMIN
  499. void capture(Packet *p);
  500. void collision(Packet *p);
  501. void discard(Packet *p, const char* why);
  502. void rx_resume(void);
  503. void dx_resume(void);
  504. void tx_resume(void);
  506. inline int is_idle(void);
  507. inline int is_channel_idle(int ch);
  509. /*
  510.  * Debugging Functions.
  511.  */
  512. void trace_pkt(Packet *p);
  513. void dump(char* fname);
  515. inline int initialized() {
  516. return (phymib_ && macmib_ && cache_ && logtarget_ && 
  517. Mac::initialized());
  518. }
  519. void mac_log(Packet *p) {
  520. logtarget_->recv(p, (Handler*) 0);
  521. }
  522. double txtime(Packet *p);
  523. double txtime(double psz, double drt);
  524. double txtime(int bytes) { /* clobber inherited txtime() */ abort(); }
  526. inline void inc_cw() {
  527. cw_ = (cw_ << 1) + 1;
  528. if(cw_ > phymib_->CWMax)
  529. cw_ = phymib_->CWMax;
  530. }
  531. inline void rst_cw() { cw_ = phymib_->CWMin; }
  532. inline double sec(double t) { return(t *= 1.0e-6); }
  533. inline u_int16_t usec(double t) {
  534. u_int16_t us = (u_int16_t)floor((t *= 1e6) + 0.5);
  535. /* u_int16_t us = (u_int16_t)rint(t *= 1e6); */
  536. return us;
  537. }
  538. inline void set_nav(u_int16_t us) {
  539. double now = Scheduler::instance().clock();
  540. double t = us * 1e-6;
  542. if((now + t) > nav_) {
  543. nav_ = now + t;
  544. if(mhNav_.busy())
  545. mhNav_.stop();
  546. mhNav_.start(t);
  547. }
  548. }
  550. //JUNGMIN
  552. void SetATIMWindow();
  553. void SelectChannel(struct atim_frame *);
  554. void ConfirmChannel(struct atimack_frame *);
  556. int DCASelectChannel(int*);
  557. double FindNearestChannelFreeTime();
  559. void ResetChannelInfo();
  560. void ResetDestInfo();
  561. void ResetNeighborChannelStateInfo();
  562. void ResetAtBeacon(); //combination of above 3
  564. int LookupDestState(int dst);
  565. void InsertDestState(int dst);
  566. void InsertNeighborChannelState(int dst, int channel);
  567. //end of JUNGMIN
  569. protected:
  570. PHY_MIB *phymib_;
  571. MAC_MIB *macmib_;
  573. private:
  574. double basicRate_;
  575.   double dataRate_;
  577. /*
  578.  * Mac Timers
  579.  */
  580. IFTimer mhIF_; // interface timer
  581. NavTimer mhNav_; // NAV timer
  583. RxTimer mhRecv_; // incoming packets
  584. RxDATATimer mhRecvDATA_;
  585. TxTimer mhSend_; // outgoing packets
  587. //JUNGMIN
  588. BeaconTimer mhBeacon_;
  589. BeaconBackoffTimer mhBeaconBackoff_;
  590. ATIMWindowTimer mhATIMWindow_;
  592. ChannelUsageTimer *mhChannelUsage_;
  593. WaitTimer mhWait_;
  594. //end of JUNGMIN
  596. DeferTimer mhDefer_; // defer timer
  597. BackoffTimer mhBackoff_; // backoff timer
  599. /* ============================================================
  600.    Internal MAC State
  601.    ============================================================ */
  602. //JUNGMIN
  603. int fcl_[NUMBER_OF_CHANNELS];
  605. int dca_recved_fcl_[NUMBER_OF_CHANNELS];
  606. double dca_cul_[NUMBER_OF_CHANNELS];
  608. int selected_channel_;
  609. int active_channel_;
  610. int dest_state_[MAX_NODES];
  611. //int q_state_[MAX_NODES];  //moved to queue
  612. int channel_state_[MAX_NODES];
  613. int ready_for_atim_;
  614. double next_beacon_time_;
  615. int recved_bytes_;
  617. //end of JUNGMIN
  619. double nav_; // Network Allocation Vector
  621. MacState rx_state_; // incoming state (MAC_RECV or MAC_IDLE)
  622. MacState tx_state_; // outgoint state
  623. MacState dx_state_; // for dca
  624. int tx_active_; // transmitter is ACTIVE
  626. Packet *pktRTS_; // outgoing RTS packet
  627. Packet *pktCTRL_; // outgoing non-RTS packet
  628. Packet *pktRSH_;
  630. //JUNGMIN
  631. Packet *pktPCF_; // outgoing PCF stuff
  633. Packet *pktATIM_;
  634. Packet *pktATIMACK_;
  635. Packet *pktATIMRSH_;
  637. Packet *pktDx_;
  638. Packet *pktPending_;
  639. //end of JUNGMIN
  641. u_int32_t cw_; // Contention Window
  642. u_int32_t ssrc_; // STA Short Retry Count
  643. //JUNGMIN
  644. u_int32_t sarc_; // STA ATIM Retry Count
  645. //end of JUNGMIN
  646. u_int32_t slrc_; // STA Long Retry Count
  647. double sifs_; // Short Interface Space
  648. double pifs_; // PCF Interframe Space
  649. double difs_; // DCF Interframe Space
  650. double eifs_; // Extended Interframe Space
  651. double tx_sifs_;
  652. double tx_pifs_;
  653. double tx_difs_;
  655. int min_frame_len_;
  657. NsObject* logtarget_;
  659. //JUNGMIN
  660. int pc_;
  661. int btbs_; //beacon
  662. int atim_window_; //whether atim window is on or off
  664. int dca_;
  666. double total_delay_;
  667. int packet_count_;
  668. //end of JUNGMIN
  671. /* ============================================================
  672.    Duplicate Detection state
  673.    ============================================================ */
  674. u_int16_t sta_seqno_; // next seqno that I'll use
  675. int cache_node_count_;
  676. Host *cache_;
  677. };
  679. #endif /* __mac_80211_h__ */