NS2中802.11 MAC协议详细传输流程解析

NS2（Network Simulator 2）是一个广泛使用的仿真平台，主要用于研究和教学无线网络协议，包括802.11标准。802.11MAC协议是Wi-Fi标准中的关键部分，它定义了无线节点如何进行数据传输、冲突避免以及信道访问控制。本文档详细剖析了NS2中802.11MAC协议的具体实现流程，主要关注于分布式协调功能（DCF）的实施。 在NS2中，802.11MAC协议类`Mac802_11`继承自基础类`Mac`，并包含多个成员变量如IFTimer（接口定时器）、NavTimer（导航定时器）、RxTimer（接收定时器）、TxTimer（发送定时器）、DeferTimer（推迟定时器）、BackoffTimer（退避定时器），以及与状态相关的MacState变量，用于跟踪设备的不同操作状态，如接收（MAC_RECV）、空闲（MAC_IDLE）或冲突（MAC_COLL）等。 `tx_state_`表示设备的发送状态，可能处于发送、请求发送前（RTS）、确认发送（CTS）或发送确认（ACK）阶段。`tx_active_`是一个布尔值，表示当前是否有正在进行的数据发送。`uptarget_`指向上层协议对象，通常是LLC（逻辑链路控制）层的连接，而`EOTtarget_`则用于接收完成的信号，例如一个数据包的结束标记。`downtarget_`指向网络接口，用于处理接收到的数据包。 核心函数`ImplementIEEE802.11DCF`是文档的重点，它实现了802.11 DCF的基本机制，其中包括发送前的监听（Clear Channel Assessment, CCA）、发送数据帧的时机选择（通过定时器管理）、碰撞检测（通过接收信号强度）以及退避算法（用于解决冲突）。在这个过程中，`pktRTS_`和`pktCTRL_`分别存储准备发送的RTS（请求发送帧）和非RTS数据帧，`pktRx_`用于接收到来的包，`pktTx_`则是待发送的数据包。 文档强调，所有内容基于源代码编写，可能存在疏漏，作者鼓励读者提供反馈并通过右下角的联系方式进行交流。本文档的目的是为了学术研究和学习目的，作者保留所有权利。 这篇文档深入剖析了NS2模拟环境中802.11MAC协议的工作原理和实现细节，对于理解和设计无线网络协议栈具有重要的参考价值。