NS3 MacTxMiddle类说明

官方文档说明

处理IEEE 802.11数据帧的序列号。

源码分析

位置:
/src/wifi/model/mac-tx-middle.cc

它的源代码很简单。仅仅有四五个函数。
完成的功能就是计算数据帧的序号。

MacTxMiddle::MacTxMiddle ()
  : m_sequence (0)
{
}

MacTxMiddle::~MacTxMiddle ()
{
  for (std::map<Mac48Address,uint16_t*>::iterator i = m_qosSequences.begin (); i != m_qosSequences.end (); i++)
    {
      delete [] i->second;
    }
}

构造器函数很简单，仅有一个uint16_t类型的变量。

而m_qosSequences变量比较特殊：

std::map <Mac48Address,uint16_t*> m_qosSequences;

m_qosSequences变量以mac地址为key，以uint16_t类型的数组为value.

为什么这样设置呢?

对应一个node节点，有一个mac地址，作为key。
它的value值，也就是uint16_t类型的数组，数组长度从源码可以看出设置为16.
关键就在此，为什么是16？因为802.11有很多改进版本，其中的改进版本提出了EDCA，Enhanced Distributed Channel Access,支持QOS。对数据帧提出了优先级的概念，优先级高的优先发送，优先级低的稍后发送，这里可以看看edca-txop.cc的代码。所以这个数组就是对应的各个优先级考虑的。每一个优先级有一个编号。

uint16_t
MacTxMiddle::GetNextSequenceNumberfor (const WifiMacHeader *hdr)
{
  uint16_t retval;
  if (hdr->IsQosData ()
      && !hdr->GetAddr1 ().IsGroup ())
    {
      uint8_t tid = hdr->GetQosTid ();
      NS_ASSERT (tid < 16);
      std::map<Mac48Address, uint16_t*>::iterator it = m_qosSequences.find (hdr->GetAddr1 ());
      if (it != m_qosSequences.end ())
        {
          retval = it->second[tid];
          it->second[tid]++;
          it->second[tid] %= 4096;
        }
      else
        {
          retval = 0;
          std::pair <Mac48Address,uint16_t*> newSeq (hdr->GetAddr1 (), new uint16_t[16]);
          std::pair <std::map<Mac48Address,uint16_t*>::iterator,bool> newIns = m_qosSequences.insert (newSeq);
          NS_ASSERT (newIns.second == true);
          for (uint8_t i = 0; i < 16; i++)
            {
              newIns.first->second[i] = 0;
            }
          newIns.first->second[tid]++;
        }
    }
  else
    {
      retval = m_sequence;
      m_sequence++;
      m_sequence %= 4096;
    }
  return retval;
}

GetNextSequenceNumberfor方法就是根据Mac头生成对应的序列号。

分为两种情况：
一种情况：如果mac帧不支持Qos或者是组播或广播的话，直接在序号m_sequence加一返回就行。

二种情况：如果Mac帧支持Qos且不是广播或组播，此时就根据m_qosSequences这个map类型变量查找对应的mac头，如果找到了，则对应的序列号加一返回。如果没有找到，则创建一个信息的key-value对，并序列号初始化为0，然后返回。

uint16_t
MacTxMiddle::PeekNextSequenceNumberfor (const WifiMacHeader *hdr)
{
  uint16_t retval;
  if (hdr->IsQosData ()
      && !hdr->GetAddr1 ().IsGroup ())
    {
      uint8_t tid = hdr->GetQosTid ();
      NS_ASSERT (tid < 16);
      std::map<Mac48Address, uint16_t*>::iterator it = m_qosSequences.find (hdr->GetAddr1 ());
      if (it != m_qosSequences.end ())
        {
          retval = it->second[tid];
        }
      else
        {
          retval = 0;
        }
    }
  else
    {
      retval = m_sequence;
    }
  return retval;
}

这个方法PeekNextSequenceNumberfor 是上面的GetNextSequenceNumberfor 功能类似，只不过GetNextSequenceNumberfor 方法下一个序列号，并改变了其中的变量的值。

而PeekNextSequenceNumberfor 同样返回下一个序列号的值，但不改变其中的变量的值。

uint16_t
MacTxMiddle::GetNextSeqNumberByTidAndAddress (uint8_t tid, Mac48Address addr) const
{
  NS_ASSERT (tid < 16);
  uint16_t seq = 0;
  std::map <Mac48Address,uint16_t*>::const_iterator it = m_qosSequences.find (addr);
  if (it != m_qosSequences.end ())
    {
      return it->second[tid];
    }
  return seq;
}

GetNextSeqNumberByTidAndAddress 方法根据tid和addr地址直接返回下一个序列号的值，不会对其中的变量做更改。

功能类似于PeekNextSequenceNumberfor 。

完全可以对PeekNextSequenceNumberfor 方法进行更改，利用GetNextSeqNumberByTidAndAddress 方法来实现上述功能。

更改后的方法如下：

uint16_t
MacTxMiddle::PeekNextSequenceNumberfor (const WifiMacHeader *hdr)
{
  uint16_t retval;
  if (hdr->IsQosData ()
      && !hdr->GetAddr1 ().IsGroup ())
    {
      retval = GetNextSeqNumberByTidAndAddress (hdr->GetQosTid () , hdr->GetAddr1());
    }
  else
    {
      retval = m_sequence;
    }
  return retval;
}

更改后，PeekNextSequenceNumberfor 方法就简化了一点。