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1、NS2中802 11代码深入理解packet传输的流程如何传送一个封包(How to transmit a packet?)首先,我们要看的第一个function是在mac-802_11.cc内的recv( ),程式会先判断目前呼叫recv( )这个packet的传输方向,若是DOWN,则表示此packet是要送出去的,因此就会再呼叫send(p, h).所以接着,我们跳到send( ),此send( )首先会去检查energy model,若是目前这个node是在睡眠状态(sleep mode),则把此packet给丢弃.然后会把handler h设定给callback_.下一步,就是去呼叫
2、sendDATA(p)和sendRTS(ETHER_ADDR(dh-dh_ra).底下是sendDATA的程式码. (部份英文说明和程式码,会因为长度的关系而拿掉,所以读者最好还是拿原本的程式码做对照)void Mac802_11:sendDATA(Packet *p)hdr_cmn* ch = HDR_CMN(p);struct hdr_mac802_11* dh = HDR_MAC802_11(p);/* 更新packet的长度,把packet的长度加上PreambleLength (内定值为144 bits), PLCPHeaderLength(内定值为48bits), Mac Head
3、er Length和ETHER_FCS_LEN */ch-size() += phymib_.getHdrLen11();/* 填入Mac Header中frame control内的子栏位值 */dh-dh_fc.fc_protocol_version = MAC_ProtocolVersion;dh-dh_fc.fc_type = MAC_Type_Data;dh-dh_fc.fc_subtype = MAC_Subtype_Data;/printf(.p = %x, mac-subtype-%dn,p,dh-dh_fc.fc_subtype);dh-dh_fc.fc_to_ds = 0;
4、dh-dh_fc.fc_from_ds = 0;dh-dh_fc.fc_more_frag = 0;dh-dh_fc.fc_retry = 0;dh-dh_fc.fc_pwr_mgt = 0;dh-dh_fc.fc_more_data = 0;dh-dh_fc.fc_wep = 0;dh-dh_fc.fc_order = 0;/* 记录传送所需要花的时间,计算的方式(PreambleLength +PLCPHeaderLength) * 8 / PLCPDataRate + 剩于的封包长度(单位为bytes) * 8 / dataRate_ */* 事实上,底下的这一行程式码是个浪费,因为底下
5、又会针对是否为broadcast或unicast的封包,再计算一次 */ch-txtime() = txtime(ch-size(), dataRate_);/* 若是这是一个unicast的封包 */if(u_int32_t)ETHER_ADDR(dh-dh_ra) != MAC_BROADCAST) /* 再一次计算传送所需要花的时间 */ch-txtime() = txtime(ch-size(), dataRate_);/* duration的意思是送出去此data packet之后,此次的通讯还需要占用channel所需要的时间,这个时间的长度为传送一个ACK和一个SIF的时间 */
6、dh-dh_duration = usec(txtime(phymib_.getACKlen(), basicRate_)+ phymib_.getSIFS(); else /* 若这是一个multicast的封包 */ch-txtime() = txtime(ch-size(), basicRate_);/* 若是multicast packet,送出去此data packet之后,就算传送完成,不需要再等待ACK,因此duration为0 */dh-dh_duration = 0;/*当Mac Header中的资讯都填完后,我们先把此packet暂时地存放在Mac Layer中的local
7、 buffer,等待适当的时机再传送出去 */pktTx_ = p;底下是sendRTS的程式码. (部份英文说明和程式码,会因为长度的关系而拿掉,所以读者最好还是拿原本的程式码做对照)void Mac802_11:sendRTS(int dst)Packet *p = Packet:alloc();hdr_cmn* ch = HDR_CMN(p);struct rts_frame *rf = (struct rts_frame*)p-access(hdr_mac:ffset_);/* 检查要传送的封包大小是否是小于RTSThreshold或是不是一个broadcast的封包,若是的话,就不需
8、要传送RTS.若是在使用者所写的 tcl中没有指定RTSThreshold,则ns2会去读取ns-default.tcl的值,内定为0,因此若是使用unicast,则一定会送出去 RTS */if( (u_int32_t) HDR_CMN(pktTx_)-size() uid() = 0;ch-ptype() = PT_MAC;ch-size() = phymib_.getRTSlen();ch-iface() = -2;ch-error() = 0;bzero(rf, MAC_HDR_LEN);/* 设定RTS packet中Mac Header的栏位 */rf-rf_fc.fc_proto
9、col_version = MAC_ProtocolVersion;rf-rf_fc.fc_type = MAC_Type_Control;rf-rf_fc.fc_subtype = MAC_Subtype_RTS;rf-rf_fc.fc_to_ds = 0;rf-rf_fc.fc_from_ds = 0;rf-rf_fc.fc_more_frag = 0;rf-rf_fc.fc_retry = 0;rf-rf_fc.fc_pwr_mgt = 0;rf-rf_fc.fc_more_data = 0;rf-rf_fc.fc_wep = 0;rf-rf_fc.fc_order = 0;/* 把要传
10、送的目的位址存放到RA */STORE4BYTE(&dst, (rf-rf_ra);/* 存放传送RTS所需要花的时间, RTS Frame是用basicRate_传送 */ch-txtime() = txtime(ch-size(), basicRate_);/* 把传送端的位址放到TA */STORE4BYTE(&index_, (rf-rf_ta);/* 计算duration,计算的公式为: SIF + T(CTS) + SIF + T(Pkt) + SIF + T(ACK) */rf-rf_duration = usec(phymib_.getSIFS()+ txtime(phymib
11、_.getCTSlen(), basicRate_)+ phymib_.getSIFS()+ txtime(pktTx_)+ phymib_.getSIFS()+ txtime(phymib_.getACKlen(), basicRate_);/* 把建立好的RTS packet先暂时存放到pktRTS_ */pktRTS_ = p;看完sendDATA( )和sendRTS( )之后,我们再回到send( ).接着,就指定一个unique sequence number给这个data packet.为了更清处的说明,底下把剩余的程式码贴在底下./ * 这是在send( )内的程式码 */*
12、若是目前backoff timer并没有在 count down */if(mhBackoff_.busy() = 0) /* 此时channel又是idle */if(is_idle() /* 若是节点已经再等待defer timer,则让defer timer继续,因此不做任何的设定.但是若没有defer timer,就要根据802.11的规定,需要再等待一个DIFS和一个random time才能做资料的传送,而这个random time是由0, cw_所决定的 */if (mhDefer_.busy() = 0) rTime = (Random:random() % cw_)*(phy
13、mib_.getSlotTime();mhDefer_.start(phymib_.getDIFS() + rTime);/* 此时channel若是busy */else mhBackoff_.start(cw_, is_idle();做完以上的事情后, send()已经完成了.然后,当Defer timer expires的时候,程式就会去呼叫deferHandler(),在deferHandler()中会先去呼叫check_pktCTRL(),但因为目前pktCTRL没有资料(回传-1),所以会继续去执行check_pktRTS().若是目前channel是idle的状态,check_p
14、ktRTS()内的程式码就会去设定传输状态为MAC_RTC,并且计算送出RTS timeout的时间,算法为:timeout = txtime(phymib_.getRTSlen(), basicRate_)+ DSSS_MaxPropagationDelay / 设定为2 us,可以参考mac-802_11.h+ phymib_.getSIFS()+ txtime(phymib_.getCTSlen(), basicRate_)+ DSSS_MaxPropagationDelay; / 设定为2 us,可以参考mac-802_11.h设定完后,就会去执行transmit(pktRTS_, t
15、imeout),把RTS的packet送出去.送完RTS后,我们必需等待CTS,所以我们再回到recv()中的mhRecv_.start(txtime(p),这个程式码主要是等待整个 packet完全接收后就会去呼叫recvHandler(),而recvHandler()就会再去呼叫recv_timer(),若是判断所收到的 packet是CTS,则再呼叫recvCTS(pktRx_).在recvCTS()中,因为已收到CTS,则代表RTS已传送成功,因此把 pktRTS_ = 0和ssrc_=0,然后再呼叫tx_resume().在tx_resume()中,由于已成功的做完RTS/CTS,现
16、在要准备送出data.这部份的程式如下所示/ * 若是pktTx_有资料要传送 */else if(pktTx_) if (mhBackoff_.busy() = 0) hdr_cmn *ch = HDR_CMN(pktTx_);struct hdr_mac802_11 *mh = HDR_MAC802_11(pktTx_);/* 判断packet size是否小于RTSThreshold或者是不是broadcast */if (u_int32_t) ch-size() dh_ra) = MAC_BROADCAST) rTime = (Random:random() % cw_) * phym
17、ib_.getSlotTime();mhDefer_.start(phymib_.getDIFS() + rTime); else /* 若是unicast且packet size大于RTSThreshold,则会等待一个SIFS后,再把data packet送出去 */mhDefer_.start(phymib_.getSIFS();等到defer timer expires后,又会呼叫deferHandler(),而在deferHandler()又会再去呼叫check_pktTx(). check_pktTx()的程式码如下:int Mac802_11:check_pktTx()struc
18、t hdr_mac802_11 *mh;double timeout;assert(mhBackoff_.busy() = 0);if(pktTx_ = 0)return -1;mh = HDR_MAC802_11(pktTx_);switch(mh-dh_fc.fc_subtype) case MAC_Subtype_Data:/* 若是目前的channel是busy的话,就需要增加contention window,然后再执行一次backoff */if(! is_idle() sendRTS(ETHER_ADDR(mh-dh_ra);inc_cw();mhBackoff_.start(c
19、w_, is_idle();return 0;/* 设定传输状态为MAC_SEND */setTxState(MAC_SEND);if(u_int32_t)ETHER_ADDR(mh-dh_ra) != MAC_BROADCAST)timeout = txtime(pktTx_)+ DSSS_MaxPropagationDelay / 设定为2 us,可以参考mac-802_11.h+ phymib_.getSIFS()+ txtime(phymib_.getACKlen(), basicRate_)+ DSSS_MaxPropagationDelay; / 设定为2 us,可以参考mac-8
20、02_11.helsetimeout = txtime(pktTx_);break;default:fprintf(stderr, check_pktTx:Invalid MAC Control subtypen);exit(1);/* 把pktTx_内的data packet传送出去 */transmit(pktTx_, timeout);return 0;资料送出去后,若是unicast的data packet就需要等待ACK,所以我们再回到recv()中的mhRecv_.start(txtime(p),这个程式码主要是等待整个 packet完全接收后就会去呼叫recvHandler(),而recvHandler()就会再去呼叫recv_timer(),若是判断所收到的 packet是ACK,则会呼叫recvACK(pktRx_). 由于已成功收到ACK,则表示DATA packet已成功的送出,所以就把mhSend_.stop(),判断packet size是否有大于RTSThreshold,若是有大于的话,就把slrc_ = 0,没有的话,就把ssrc_=0.并且把pktTx_=0. 最后在结束之前,再呼叫tx_resume().而tx_resume()会呼叫callback_.然后整个DATA packet传送过程就结束了.
