opnet針對aloha和CSMA的仿真報告

1、OPNET仿真報告、實驗目的.掌握OPNET最基礎的入門方法.驗證不同條件下網(wǎng)絡的特性.利用OPNET提供的網(wǎng)絡設備，信道組件等構造期望的網(wǎng)絡拓撲結構，最終達到靈活組合 運用OPNET的目的。二、實驗步驟1首先，仿真一個星形網(wǎng)絡，因為星形網(wǎng)絡是最基本的幾種網(wǎng)絡結構之一，從最基本的入手，由簡到難，可以深入了解 OPNET。下面介紹一下我仿真星形網(wǎng)絡的步驟。打開OPNET,新建一個工程，給工程和場景分別命名。設置向導。設置一個 office 的 Network scale,再選擇 Technologies,使 Sm_Int_Model_List 后 面的include變?yōu)閥es。設置拓撲結構。選擇

2、星形網(wǎng)絡，確定此拓撲的中心節(jié)點，節(jié)點數(shù)目，位置等參數(shù)。添加服務器。添加完服務器，用傳輸線連接。選擇要測量的參數(shù)。例如星形網(wǎng)絡是測整體的延遲。運行，仿真，查看結果。再利用同樣的方法建立一個15個節(jié)點的網(wǎng)絡，同樣測量延遲和負載情況。卜圖為最后得出的仿真圖形0.0C100 Ofceci: (global)projects-scenariol - DES-1Ether net .Delay (sec)0.000000.0CW0 Object： (global)projectl -scenario?-DES-1Ethernet Delany (sec)0.0000010,000 Objed: n口de_

3、31 or Office Networkproject 1 -scenarld -DES-1ahernd Load Cbits/sec)20,000 Object： node_3l of Office Networkproject 1 -scenario2-DES-1Etherneit .Load (bits/sec)比較仿真結果，得出結論。結論為：當節(jié)點數(shù)增加時延遲變大，負載量變小。2然后再來仿真一個 Aloha和CSMA模型。首先，仿真Aloha模型。 創(chuàng)建Aloha發(fā)射機進程模型 創(chuàng)建一個通用發(fā)射機節(jié)點模型 創(chuàng)建一個通用接收機進程模型 創(chuàng)建一個通用接收機節(jié)點模型構建網(wǎng)絡模型下面分別描述各

4、個模型的仿真步驟。A創(chuàng)建發(fā)射機進程模型：新建process model,在工作區(qū)添加三個狀態(tài)，給每個狀態(tài)命名，并改變狀態(tài)。3個狀態(tài)之間用傳輸線連接，從idle到tx_pkt之間的連接可以通過改變condition來實現(xiàn),如圖所示：PKT_A HA40/C14打開Header Block輸入代碼并保存。打開 State Variable Block 改變 Type, Name 和 Comments。雙擊init上部打開Enter Executives輸入代碼并保存，同樣對 tx_pkt操作，只是程序段不同。定義 global attribute o 選擇 Intefaces Global Att

5、ributes ,作如下處理Aitribute NameGroupType UnitsDefault ValueiTij：-: Docket CQ.ntinteoer0選擇Intefaces Process Interfaces,把begsim intrpt的初值變?yōu)?enabled,把所有的狀態(tài)都改 為hidden,也可以添加 comment。.編譯這個進程模型，并以initials_aloha_tx這個名稱保存。.創(chuàng)建一個通用發(fā)射機節(jié)點模型：.新建節(jié)點模型，在工作區(qū)創(chuàng)建2個進程*II型和1個總線發(fā)射機模型，給每個模型重命名，并用傳輸線連接。.確認 src stream 被設置為 src s

6、tream 0, dest stream 被置為 dest stream 0.打開gen,設置相應的參數(shù)。.新增1個進程模型和節(jié)點模型，并用傳輸線連接，如圖*區(qū).sink/ bus rxSTgenlb匚procbus_tx.打開statistic wire的對話框，把上升沿河下降沿觸發(fā)器改為disabledo.查看 tx_proc 的 connectivity o.選擇 Interfaces Node Interfaces, W mobile 和 satellite 的 supported 值改為 no,除了 promoted 其他的狀態(tài)都改為hidden,保存此model并命名initial

7、s_cct_tx。C.創(chuàng)建通用接收機節(jié)點模型.創(chuàng)建節(jié)點模型，在工作區(qū)添加1個進程模型和1個總線接收模型，重命名，并用傳輸線連接.選擇Intefaces Node Interfaces ,在節(jié)點類型中將mobile和satellite的類型改為 no,所有狀態(tài)改為hidden。3.打開Header Block,輸入程序代碼，保存。4.打開狀態(tài)變量，定義變量Type版游Comwtsintrcvd-Pkis用 Receid pack鈾 cointer.打開功能模塊，輸入程序代碼，保存.雙擊init上部，輸入程序段，保存.選擇 Interfaces Process Interface,斗各 begsi

8、m intrpt 和 endsim intrpt 的初值改為enabled,所有狀態(tài)改為 hidden。8編譯此進程模型，保存為 initials_cct_rx。D.創(chuàng)建通用接收機節(jié)點模型.新建一個進程模型，在工作區(qū)添加兩個狀態(tài)，分別命名，改變狀態(tài)，并用傳輸線連 接，如圖所示匚卜口隼產(chǎn)w擇 Interfaces Node Intefaces,將 mobile 和 satellite 的 supported 值改為 no,所有狀態(tài)改 為 hidden,保存為 initials_cct_rx。E.創(chuàng)建一個新的鏈路模型.創(chuàng)建一個新的鏈路模型，在Supported link types中將ptsimp

9、和ptdup的類型修改為 no。如Supported II ink typesLInk TypeSupportedPalette Icorp3impnoptdupnobusyesbus_1kbus tapyesbus_tip圖Dialog Box Name -Value /Initial Topology /Default value: Create empty scenarioChoose Network ScaleOffice(Use metric units1 selected) pSpecify Size 700 x 700 Meters 1Select Technologies No

10、ne /Review -Check values, then click Finish p2保存為initials_cct_link ,并關閉鏈路模型編輯器。3.創(chuàng)建網(wǎng)絡模型4新建一個工程，分別用 initials_cct_network和aloha為工程和場景命名，然后按下圖設置 I.彈出對話框，選擇 二口 , Configure Palette，然后Clear 按 link models 添力口 initials_cct_link ；按 node models 添力口 initials_cct_rx 和 initials_cct_tx 。.按Save As.鍵保存文件，命名為 initia

11、ls_cct ,按ok關閉Configure Palette對話框。.選才T Topology Rapid Configuration ,選擇Bus,并進行配置，如下圖所示8.點擊ok,出現(xiàn)network如圖所示.點擊并拖動接收節(jié)點initials_cct_rx 到工作區(qū)左邊，點擊 initials_cct_link ,確定使用這個my_cctg k.畫一個從總線到接收節(jié)點的tap,如圖node 2 node 6 nodelO node 14 node 18node 0 node 4 nod色 8 node 12 node IE1KJ 二Un r 20 1212345G78 9 11111將此

12、模型保存為initials_cct_network ,執(zhí)行aloha仿真.選擇 Scenarios Scenario Components Import. ; Simulation Sequence 然 后選擇 cct_network-CSMA ,并確定，保存此工程。.選擇 DES Configure/Run Discrete Event Simulation (Advanced) 有 12 個序列如圖File Edit Objects Simulation Windows Helpa o h Save.運行，并確認。結果如圖Q DES Execution Manager: in itia l

13、s_cct_ne,hv&rk-CSMA1 scenftr IoStatusHostndeDural torii Sia I Use Elapsed TEae Elapsed Run 2Coirpletedlocftlhost. rr 20s-2h 411nH艇+0$,i- Rm 3Canpletedlowlhost.+n 20s-2h OOu 525+0shi Run 4CoraplBtedlocalhostnrt 20s,1 h3Ss+Qe.Run ECampietedlocalhgt2Ds.1 h 04n 33s.0ebRin GCampiaed1 oc& 1 host.m 2De.40m

14、 26s.Oe.Rin 7Canpl sted1 ocaIIhost. 2Ds.29viOs.Run flCompletedlocAthasl. .n 20s.24i 19s.Of.i- Run 9CompletedlotAlhwl. .n 20s.20ti 18s,Os. Run |QConcletedlocalhast,. rft 20s.16*i 16s.Os.Rui 11Completedlocftlhast，-m 頻s.14*i 40s.Os.L Run 12Completedlocalhast2 g.12n 14s+Os,.Ji _t_rd18仿真完成關閉 DES Executio

15、n Manager對話框。19.點擊 View Results,選擇 DES Parametric Studies,擴展 Scalar Statistics,右擊 Channel Throughput S ,選擇 Set as Y-Series,結果如下：右擊 Channel Traffic G ,選擇 Set as X-Series,點擊 show,如圖;F.Adding Deference.選擇 File Recent Files Process Model,選擇 initials_aloha_tx ,選擇 File Save As.,把進 程模型重命名為initials_csma_tx

16、,然后新建一個狀態(tài)，命名為 wt_free,用傳輸線將各個狀 態(tài)之間連線，并改變 condition ,如圖所示：fPK-ARVLSFREE產(chǎn)CiPKTS_QUEUE8AFREE：(PKT_ARi LBAFREE：PKTS_QUEU ED&55FREE.在HB中添加程序，并保存，編譯其，然后關閉進程編輯器。.選擇 File Recent Files Node Modelinitials_cct_tx,選擇 File Save As.,重命名節(jié)點模型 為 initials_cct_csma_tx ,右擊 statistic wire ,選擇 Edit Attributes ,斗各 falling

17、 edge trigger 設置 為 enabled,點 ok。.打開 tx_proc 進程模型的 Attributes ,將 process model 命名為 initials_csma_tx ,點 ok 關閉對話框。.在工程編輯器中選擇 Scenarios Duplicate Scenario，重命名為 CSMA ,右擊其中一個發(fā) 射節(jié)點選擇 Select Similar Nodes。右擊選中的節(jié)點，選擇 Edit Attributes (Advanced),選擇 Apply ,重命名為 initials_cct_csma_tx，點 Yes,保存此工程。.選擇 DES Configure

18、/Run Discrete Event Simulation ,將 Seed 變?yōu)?11,運行此工程。點擊 查看結果。在結果瀏覽器中選擇DES Parametric Studies。擴展Scalar Statistics,右擊ChannelThroughput S ,選擇 Set as Y-Series;選擇 Channel Traffic G,選擇 Set as X-Series,點 show。在 Results Browser 中，選擇 Current Project,選擇 aloha 場景，右擊 Series,選擇 Add Scenario Name as Parameter。點擊 sh

19、ow。 = alohe Scenario = CSMAG增加擁塞檢測和補償1.選擇 File Open ,選擇 project ,在 install_dir 目錄下選擇 releasemodelsstdtutorial_reqmodeler , 打開 ethcoax_net, 選擇 File Save As，保存為 initials_ethcoax_net。 選擇 DES Run Discrete Event Simulation。2.在工程編輯器中選擇DES Results View Results，選擇 Object Statistics ethcoax_net bus_0 0 utili

20、zation ，將 As Is 改為 average,點擊 show, 在Results Browser,選擇bit_thruput ,點擊show,現(xiàn)實活動窗口如圖所示：u inils-fftJhcaaKnet-ScenaFiol-CHES-L! busjO |0 of.選擇 Show Statistic Data ,如圖所示:txace_count horizontal fileStatistic Data日川 a 凱一.tic2.4-Sf042,07.621217S26,7-5,053,591.27930129275,064,738,415384527.3-S,082f030.64026

21、47627.6一5,0S9fS6.106230327.9一,5,099,533.21號0294T2S.2-5,104,71e.350877132B.5一5,11,169.636971120.B一,5,120,969.2352976529.1-5,132,421.4951512329.45,150,035.8580153229.75,154,699.7333333330-end:time (sec: initials ethcoax net-sceriariolDES-lreport在 utilization 中選擇 average,如圖所示理論上，ALOHA系統(tǒng)的信道吞吐量 S和信道流量G之間

22、的關系是：S = Ge-2G ,當G=1/2 是，S大約是0.18。低流量時沖突很少發(fā)生，高流量時信道發(fā)生擁塞，大量沖突使得數(shù)據(jù)包丟失難以被成功接收。由仿真圖可以看出在G=0.5左右，S=0.18左右，在誤差允許的范圍內(nèi)理論結果與實際結果相符合。由上圖紅線知道 CSMA協(xié)議能到達的最大吞吐量大約是S=0.53在G=1左右發(fā)生。四、實驗中遇到的問題及解決辦法 第一次在編譯 CSMA的時候通過，但是在 run的時候出錯，如圖所示| DES Executioo Manager initiali_cct_network-CSMAscenarioJSlatusDural i onSiaTi曰 E1apsed Ti后 ElapsedFun 1llAbortedII1 oca 1 hostIII ITl ZOs.lDs.llh