sys/dev/ral/if_ralrate.c

   1 /*      $FreeBSD$       */
   2 /* $NetBSD: ieee80211_rssadapt.c,v 1.9 2005/02/26 22:45:09 perry Exp $ */
   3 /*-
   4  * Copyright (c) 2003, 2004 David Young.  All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or
   7  * without modification, are permitted provided that the following
   8  * conditions 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
  12  *    copyright notice, this list of conditions and the following
  13  *    disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  14  *    with the distribution.
  15  * 3. The name of David Young may not be used to endorse or promote
  16  *    products derived from this software without specific prior
  17  *    written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY David Young ``AS IS'' AND ANY
  20  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  21  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A
  22  * PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL David
  23  * Young BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
  24  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  25  * TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  26  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
  27  * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  28  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY
  30  * OF SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/sockio.h>
  35 #include <sys/mbuf.h>
  36 #include <sys/kernel.h>
  37 #include <sys/socket.h>
  38
  39 #include <net/if.h>
  40 #include <net/if_arp.h>
  41 #include <net/ethernet.h>
  42 #include <net/if_dl.h>
  43 #include <net/if_media.h>
  44 #include <net/if_types.h>
  45
  46 #include <net80211/ieee80211_var.h>
  47
  48 #include <dev/ral/if_ralrate.h>
  49
  50 #ifdef interpolate
  51 #undef interpolate
  52 #endif
  53 #define interpolate(parm, old, new) ((parm##_old * (old) + \
  54                                      (parm##_denom - parm##_old) * (new)) / \
  55                                     parm##_denom)
  56
  57 static struct ral_rssadapt_expavgctl master_expavgctl = {
  58         rc_decay_denom : 16,
  59         rc_decay_old : 15,
  60         rc_thresh_denom : 8,
  61         rc_thresh_old : 4,
  62         rc_avgrssi_denom : 8,
  63         rc_avgrssi_old : 4
  64 };
  65
  66 int
  67 ral_rssadapt_choose(struct ral_rssadapt *ra, struct ieee80211_rateset *rs,
  68     struct ieee80211_frame *wh, u_int len, const char *dvname, int do_not_adapt)
  69 {
  70         u_int16_t (*thrs)[IEEE80211_RATE_SIZE];
  71         int flags = 0, i, rateidx = 0, thridx, top;
  72
  73         if ((wh->i_fc[0] & IEEE80211_FC0_TYPE_MASK) == IEEE80211_FC0_TYPE_CTL)
  74                 flags |= IEEE80211_RATE_BASIC;
  75
  76         for (i = 0, top = RAL_RSSADAPT_BKT0;
  77              i < RAL_RSSADAPT_BKTS;
  78              i++, top <<= RAL_RSSADAPT_BKTPOWER) {
  79                 thridx = i;
  80                 if (len <= top)
  81                         break;
  82         }
  83
  84         thrs = &ra->ra_rate_thresh[thridx];
  85
  86         i = rs->rs_nrates;
  87         while (--i >= 0) {
  88                 rateidx = i;
  89                 if ((rs->rs_rates[i] & flags) != flags)
  90                         continue;
  91                 if (do_not_adapt)
  92                         break;
  93                 if ((*thrs)[i] < ra->ra_avg_rssi)
  94                         break;
  95         }
  96
  97         return rateidx;
  98 }
  99
 100 void
 101 ral_rssadapt_updatestats(struct ral_rssadapt *ra)
 102 {
 103         long interval;
 104
 105         ra->ra_pktrate =
 106             (ra->ra_pktrate + 10 * (ra->ra_nfail + ra->ra_nok)) / 2;
 107         ra->ra_nfail = ra->ra_nok = 0;
 108
 109         /* a node is eligible for its rate to be raised every 1/10 to 10
 110          * seconds, more eligible in proportion to recent packet rates.
 111          */
 112         interval = MAX(100000, 10000000 / MAX(1, 10 * ra->ra_pktrate));
 113         ra->ra_raise_interval.tv_sec = interval / (1000 * 1000);
 114         ra->ra_raise_interval.tv_usec = interval % (1000 * 1000);
 115 }
 116
 117 void
 118 ral_rssadapt_input(struct ieee80211com *ic, struct ieee80211_node *ni,
 119     struct ral_rssadapt *ra, int rssi)
 120 {
 121         ra->ra_avg_rssi = interpolate(master_expavgctl.rc_avgrssi,
 122                                       ra->ra_avg_rssi, (rssi << 8));
 123 }
 124
 125 /*
 126  * Adapt the data rate to suit the conditions.  When a transmitted
 127  * packet is dropped after RAL_RSSADAPT_RETRY_LIMIT retransmissions,
 128  * raise the RSS threshold for transmitting packets of similar length at
 129  * the same data rate.
 130  */
 131 void
 132 ral_rssadapt_lower_rate(struct ieee80211com *ic, struct ieee80211_node *ni,
 133     struct ral_rssadapt *ra, struct ral_rssdesc *id)
 134 {
 135         struct ieee80211_rateset *rs = &ni->ni_rates;
 136         u_int16_t last_thr;
 137         u_int i, thridx, top;
 138
 139         ra->ra_nfail++;
 140
 141         if (id->id_rateidx >= rs->rs_nrates)
 142                 return;
 143
 144         for (i = 0, top = RAL_RSSADAPT_BKT0;
 145              i < RAL_RSSADAPT_BKTS;
 146              i++, top <<= RAL_RSSADAPT_BKTPOWER) {
 147                 thridx = i;
 148                 if (id->id_len <= top)
 149                         break;
 150         }
 151
 152         last_thr = ra->ra_rate_thresh[thridx][id->id_rateidx];
 153         ra->ra_rate_thresh[thridx][id->id_rateidx] =
 154             interpolate(master_expavgctl.rc_thresh, last_thr,
 155                         (id->id_rssi << 8));
 156 }
 157
 158 void
 159 ral_rssadapt_raise_rate(struct ieee80211com *ic, struct ral_rssadapt *ra,
 160     struct ral_rssdesc *id)
 161 {
 162         u_int16_t (*thrs)[IEEE80211_RATE_SIZE], newthr, oldthr;
 163         struct ieee80211_node *ni = id->id_node;
 164         struct ieee80211_rateset *rs = &ni->ni_rates;
 165         int i, rate, top;
 166
 167         ra->ra_nok++;
 168
 169         if (!ratecheck(&ra->ra_last_raise, &ra->ra_raise_interval))
 170                 return;
 171
 172         for (i = 0, top = RAL_RSSADAPT_BKT0;
 173              i < RAL_RSSADAPT_BKTS;
 174              i++, top <<= RAL_RSSADAPT_BKTPOWER) {
 175                 thrs = &ra->ra_rate_thresh[i];
 176                 if (id->id_len <= top)
 177                         break;
 178         }
 179
 180         if (id->id_rateidx + 1 < rs->rs_nrates &&
 181             (*thrs)[id->id_rateidx + 1] > (*thrs)[id->id_rateidx]) {
 182                 rate = (rs->rs_rates[id->id_rateidx + 1] & IEEE80211_RATE_VAL);
 183
 184                 oldthr = (*thrs)[id->id_rateidx + 1];
 185                 if ((*thrs)[id->id_rateidx] == 0)
 186                         newthr = ra->ra_avg_rssi;
 187                 else
 188                         newthr = (*thrs)[id->id_rateidx];
 189                 (*thrs)[id->id_rateidx + 1] =
 190                     interpolate(master_expavgctl.rc_decay, oldthr, newthr);
 191         }
 192 }