80211 TIM流量指示图 附C语言实现

TIM是什么？

TIM：Traffic Indication Map，流量指示图。
在80211协议节能模式中，AP会缓存下行数据，AP就是通过beacon帧中TIM来告知休眠中的STA有数据需要接收。
DTIM：Delivery Traffic Indication Map，是一种特殊的TIM，其除了缓存的单播信息，也同时指示AP缓存的组播信息。

TIM格式

TIM IE包含了四个域：DTIM Count, DTIM Period, Bitmap Control, and Partial Virtual
Bitmap。

Length：1byte，表示TIM的长度。
DTIM Count：1byte，表示下次DTIM之前还有多少个beacon帧（包括当前的beacon帧），如果DTIM Count为0表示当前的TIM就是DTIM。
DTIM Period：1byte，表示两个DTIM之间有多少个beacon帧。1表示所有的TIM都是DTIM。
Bitmap Control：1byte，bit0表示是否有组播/广播数据包缓存，1表示有组播/广播数据包缓存，0表示没有。bit1-7表示bitmap的偏移情况，即Partial Virtual Bitmap起始值是多少。
Partial virtual Bitmap：1-251byte，以Bitmap Control的起始值开始的bitmap。可以表示的范围0~2007。

TIM编码例子

第一个例子，AP没有缓存组播/广播的下行数据，只缓存了STA AID 2和AID 7的数据。其中Bitmap Control为0x00，Partial Virtual Bitmap为0x84。

运行结果：

第二个例子，AP缓存了组播/广播的下行数据，还缓存了STA AID 2, AID 7, AID 22和AID 24的数据。

运行结果：

第三个例子，AP缓存了组播/广播的下行数据，还缓存了STA AID 24的数据。

运行结果：

TIM C语言实现demo

#include 
#define ADD_TIM_BIT 0
#define REMOVE_TIM_BIT 1
#define TIM_ELEMENT_ID 5
#define TIM_BASE_SIZE 3 /* size of TIM fields */
#define AID_SIZE 2008 /* valid AIDs are 1 thru 2007 */
#define VBM_SIZE 251 /* size of VBM array = 2008/8 = 251 */
typedef unsigned char UINT8;
typedef unsigned short int UINT16;

struct _tim
{
	UINT8 Element_id;
	UINT8 IELength;
	UINT8 DtimCount;
	UINT8 DtimPeriod;
	UINT8 BitMapControl;
	UINT8 PartialVirtualBitMap[VBM_SIZE];
};

UINT8 virtualBitMap[VBM_SIZE];
UINT8 mcast_pending = 0;
UINT8 dtimCount = 0;
UINT8 dtimPeriod = 5;

void Build_TIM(struct _tim * Tim)
{
	UINT8 octetIndex;
	UINT8 offset = 0;
	UINT8 lengthOfPartialVirtualBitMap = 0;
	/* Find first nonzero octet in the virtual bit map */
	for (octetIndex = 0; ((virtualBitMap[octetIndex] == 0) && (octetIndex < VBM_SIZE)); octetIndex++)
		/* empty */;
	if (octetIndex < VBM_SIZE)
		/* Clear the lsb as it is reserved for the broadcast/ multicast indication bit */
		offset = octetIndex & 0xFE;
	/* Find last nonzero octet in the virtual bit map */
	for (octetIndex = (VBM_SIZE - 1); ((virtualBitMap[octetIndex] == 0) && (octetIndex > 0)); octetIndex--)
		/* empty */;
	lengthOfPartialVirtualBitMap = octetIndex - offset + 1;
	Tim->Element_id = TIM_ELEMENT_ID;
	Tim->IELength = lengthOfPartialVirtualBitMap + TIM_BASE_SIZE;
	Tim->DtimCount = dtimCount;
	Tim->DtimPeriod = dtimPeriod;
	Tim->BitMapControl = offset;
	/* Update broadcast/ multicast indication bit if necessary */
	if ((Tim->DtimCount == 0) && mcast_pending)
		Tim->BitMapControl |= 0x01;
	/* Copy the virtual bit map octets that are nonzero */
	/* Note: A NULL virtualBitMap will still add a single octet of zero */
	for (octetIndex = 0; octetIndex < lengthOfPartialVirtualBitMap; octetIndex++)
		Tim->PartialVirtualBitMap[octetIndex] = virtualBitMap[offset + octetIndex];
}

void Update_VirtualBitMap(UINT16 station_id, UINT8 Action)
{
	UINT16 aid = station_id;
	UINT8 aid_octet;
	UINT8 aid_bit;
	if ((aid > 0) && (aid < AID_SIZE))
	{
		/* Get aid position in Virtual Bit Map. */
		aid_octet = (UINT8)(aid >> 3);
		aid_bit = (UINT8)(0x01 << (aid & 0x07));
		if (Action == REMOVE_TIM_BIT)
			virtualBitMap[aid_octet] &= ~aid_bit;
		else
			virtualBitMap[aid_octet] |= aid_bit;
	}
}

void main(void)
{
	struct _tim Tim;
	UINT8 ExampleCase;
	ExampleCase = 3;
	switch (ExampleCase)
	{
	case 1:
		mcast_pending = 0;
		Update_VirtualBitMap(2, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(7, ADD_TIM_BIT);
		break;
	case 2:
		mcast_pending = 1;
		Update_VirtualBitMap(2, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(7, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(22, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(24, ADD_TIM_BIT);
		break;
	case 3:
		mcast_pending = 1;
		Update_VirtualBitMap(24, ADD_TIM_BIT);
		break;
	case 4:
		mcast_pending = 0;
		Update_VirtualBitMap(3, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(37, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(43, ADD_TIM_BIT);
		break;
	case 5:
		mcast_pending = 0;
		Update_VirtualBitMap(35, ADD_TIM_BIT);
		break;
	case 6:
		mcast_pending = 0;
		Update_VirtualBitMap(43, ADD_TIM_BIT);
		break;
	case 7:
		mcast_pending = 0;
		Update_VirtualBitMap(35, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(35, REMOVE_TIM_BIT);
		break;
	case 8:
		mcast_pending = 1;
		Update_VirtualBitMap(13, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(43, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(63, ADD_TIM_BIT);
		Update_VirtualBitMap(73, ADD_TIM_BIT);
		break;
	case 9:
		mcast_pending = 1;
		Update_VirtualBitMap(2007, ADD_TIM_BIT);
		break;
	default:
		break;
	}
	Build_TIM(&Tim);
	printf("Element_id = %d.\n", Tim.Element_id);
	printf("IELength = %d.\n", Tim.IELength);
	printf("DtimCount = %d.\n", Tim.DtimCount);
	printf("DtimPeriod = %d.\n", Tim.DtimPeriod);
	printf("BitMapControl = 0x%02X\n", Tim.BitMapControl);
	if (Tim.IELength - TIM_BASE_SIZE > 0)
	{
		int octetIndex;
		for (octetIndex = 0; octetIndex < Tim.IELength - TIM_BASE_SIZE; octetIndex++)
			printf("PartialVirtualBitMap [%d] = 0x%02X\n", octetIndex, Tim.PartialVirtualBitMap
				[octetIndex]);
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141

参考

802.11-2007.pdf Annex L