sys/dev/netif/ral/if_ralrate.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003, 2004 David Young.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or
   5  * without modification, are permitted provided that the following
   6  * conditions are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above
  10  *    copyright notice, this list of conditions and the following
  11  *    disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  12  *    with the distribution.
  13  * 3. The name of David Young may not be used to endorse or promote
  14  *    products derived from this software without specific prior
  15  *    written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY David Young ``AS IS'' AND ANY
  18  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  19  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A
  20  * PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL David
  21  * Young BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
  22  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  23  * TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  24  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
  25  * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  26  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY
  28  * OF SUCH DAMAGE.
  29  *
  30  * $NetBSD: ieee80211_rssadapt.c,v 1.9 2005/02/26 22:45:09 perry Exp $
  31  * $FreeBSD: src/sys/dev/ral/if_ralrate.c,v 1.1 2005/04/18 18:47:36 damien Exp $
  32  * $DragonFly: src/sys/dev/netif/ral/Attic/if_ralrate.c,v 1.1 2006/05/20 09:13:09 sephe Exp $
  33  */
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/sockio.h>
  37 #include <sys/mbuf.h>
  38 #include <sys/kernel.h>
  39 #include <sys/socket.h>
  40
  41 #include <net/if.h>
  42 #include <net/if_arp.h>
  43 #include <net/ethernet.h>
  44 #include <net/if_dl.h>
  45 #include <net/if_media.h>
  46 #include <net/if_types.h>
  47
  48 #include <netproto/802_11/ieee80211_var.h>
  49
  50 #include <dev/netif/ral/if_ralrate.h>
  51
  52 #ifdef interpolate
  53 #undef interpolate
  54 #endif
  55 #define interpolate(parm, old, new) ((parm##_old * (old) + \
  56                                      (parm##_denom - parm##_old) * (new)) / \
  57                                     parm##_denom)
  58
  59 static struct ral_rssadapt_expavgctl master_expavgctl = {
  60         rc_decay_denom : 16,
  61         rc_decay_old : 15,
  62         rc_thresh_denom : 8,
  63         rc_thresh_old : 4,
  64         rc_avgrssi_denom : 8,
  65         rc_avgrssi_old : 4
  66 };
  67
  68 int
  69 ral_rssadapt_choose(struct ral_rssadapt *ra, struct ieee80211_rateset *rs,
  70     struct ieee80211_frame *wh, u_int len, const char *dvname, int do_not_adapt)
  71 {
  72         u_int16_t (*thrs)[IEEE80211_RATE_SIZE];
  73         int flags = 0, i, rateidx = 0, thridx, top;
  74
  75         if ((wh->i_fc[0] & IEEE80211_FC0_TYPE_MASK) == IEEE80211_FC0_TYPE_CTL)
  76                 flags |= IEEE80211_RATE_BASIC;
  77
  78         for (i = 0, top = RAL_RSSADAPT_BKT0;
  79              i < RAL_RSSADAPT_BKTS;
  80              i++, top <<= RAL_RSSADAPT_BKTPOWER) {
  81                 thridx = i;
  82                 if (len <= top)
  83                         break;
  84         }
  85
  86         thrs = &ra->ra_rate_thresh[thridx];
  87
  88         i = rs->rs_nrates;
  89         while (--i >= 0) {
  90                 rateidx = i;
  91                 if ((rs->rs_rates[i] & flags) != flags)
  92                         continue;
  93                 if (do_not_adapt)
  94                         break;
  95                 if ((*thrs)[i] < ra->ra_avg_rssi)
  96                         break;
  97         }
  98
  99         return rateidx;
 100 }
 101
 102 void
 103 ral_rssadapt_updatestats(struct ral_rssadapt *ra)
 104 {
 105         long interval;
 106
 107         ra->ra_pktrate =
 108             (ra->ra_pktrate + 10 * (ra->ra_nfail + ra->ra_nok)) / 2;
 109         ra->ra_nfail = ra->ra_nok = 0;
 110
 111         /* a node is eligible for its rate to be raised every 1/10 to 10
 112          * seconds, more eligible in proportion to recent packet rates.
 113          */
 114         interval = MAX(100000, 10000000 / MAX(1, 10 * ra->ra_pktrate));
 115         ra->ra_raise_interval.tv_sec = interval / (1000 * 1000);
 116         ra->ra_raise_interval.tv_usec = interval % (1000 * 1000);
 117 }
 118
 119 void
 120 ral_rssadapt_input(struct ieee80211com *ic, struct ieee80211_node *ni,
 121     struct ral_rssadapt *ra, int rssi)
 122 {
 123         ra->ra_avg_rssi = interpolate(master_expavgctl.rc_avgrssi,
 124                                       ra->ra_avg_rssi, (rssi << 8));
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Adapt the data rate to suit the conditions.  When a transmitted
 129  * packet is dropped after RAL_RSSADAPT_RETRY_LIMIT retransmissions,
 130  * raise the RSS threshold for transmitting packets of similar length at
 131  * the same data rate.
 132  */
 133 void
 134 ral_rssadapt_lower_rate(struct ieee80211com *ic, struct ieee80211_node *ni,
 135     struct ral_rssadapt *ra, struct ral_rssdesc *id)
 136 {
 137         struct ieee80211_rateset *rs = &ni->ni_rates;
 138         u_int16_t last_thr;
 139         u_int i, thridx, top;
 140
 141         ra->ra_nfail++;
 142
 143         if (id->id_rateidx >= rs->rs_nrates)
 144                 return;
 145
 146         for (i = 0, top = RAL_RSSADAPT_BKT0;
 147              i < RAL_RSSADAPT_BKTS;
 148              i++, top <<= RAL_RSSADAPT_BKTPOWER) {
 149                 thridx = i;
 150                 if (id->id_len <= top)
 151                         break;
 152         }
 153
 154         last_thr = ra->ra_rate_thresh[thridx][id->id_rateidx];
 155         ra->ra_rate_thresh[thridx][id->id_rateidx] =
 156             interpolate(master_expavgctl.rc_thresh, last_thr,
 157                         (id->id_rssi << 8));
 158 }
 159
 160 void
 161 ral_rssadapt_raise_rate(struct ieee80211com *ic, struct ral_rssadapt *ra,
 162     struct ral_rssdesc *id)
 163 {
 164         u_int16_t (*thrs)[IEEE80211_RATE_SIZE], newthr, oldthr;
 165         struct ieee80211_node *ni = id->id_node;
 166         struct ieee80211_rateset *rs = &ni->ni_rates;
 167         int i, rate, top;
 168
 169         ra->ra_nok++;
 170
 171         if (!ratecheck(&ra->ra_last_raise, &ra->ra_raise_interval))
 172                 return;
 173
 174         for (i = 0, top = RAL_RSSADAPT_BKT0;
 175              i < RAL_RSSADAPT_BKTS;
 176              i++, top <<= RAL_RSSADAPT_BKTPOWER) {
 177                 thrs = &ra->ra_rate_thresh[i];
 178                 if (id->id_len <= top)
 179                         break;
 180         }
 181
 182         if (id->id_rateidx + 1 < rs->rs_nrates &&
 183             (*thrs)[id->id_rateidx + 1] > (*thrs)[id->id_rateidx]) {
 184                 rate = (rs->rs_rates[id->id_rateidx + 1] & IEEE80211_RATE_VAL);
 185
 186                 oldthr = (*thrs)[id->id_rateidx + 1];
 187                 if ((*thrs)[id->id_rateidx] == 0)
 188                         newthr = ra->ra_avg_rssi;
 189                 else
 190                         newthr = (*thrs)[id->id_rateidx];
 191                 (*thrs)[id->id_rateidx + 1] =
 192                     interpolate(master_expavgctl.rc_decay, oldthr, newthr);
 193         }
 194 }