2022年opnet針對aloha和CSMA的仿真報告

1、OPNET 仿真報告一、試驗目的1.把握 OPNET 最基礎(chǔ)的入門方法 2.驗證不同條件下網(wǎng)絡的特性 3.利用 OPNET 供應的網(wǎng)絡設備,信道組件等構(gòu)造期望的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu),最終達到靈敏組合 運用 OPNET 的目的；二、試驗步驟1 第一,仿真一個星形網(wǎng)絡,由于星形網(wǎng)絡是最基本的幾種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之一,從最基本的入手,由簡到難,可以深化明白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?qū)В辉O置一個office 的 Network scale, 再選擇 Technologies,使 Sm_Int_Model_List后面的 include

2、 變?yōu)?yes；設置拓撲結(jié)構(gòu)；選擇星形網(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)絡是測整體的推遲；運行,仿真,查看結(jié)果；再利用同樣的方法建立一個 15 個節(jié)點的網(wǎng)絡,同樣測量推遲和負載情形；下圖為最終得出的仿真圖形比較仿真結(jié)果,得出結(jié)論；結(jié)論為：當節(jié)點數(shù)增加時推遲變大,負載量變?。?然后再來仿真一個 Aloha 和 CSMA 模型；第一,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(gòu)建網(wǎng)絡模型 下面分別描述各個模型的仿真步驟

3、；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,并轉(zhuǎn)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轉(zhuǎn)變condition 來實現(xiàn),如以下圖打開 Header Block 輸入代碼并儲存；打開 State Variable Block 轉(zhuǎn)變 Type, Name 和 Comments；雙擊 init 上部打開 Enter Executives 輸入代碼并儲存,同樣對tx_pkt 操作,只是程序段不同；定義 global attribute ；選擇 Interfaces Global Attributes ,作

4、如下處理選擇 Interfaces Process Interfaces,把 begsim intrpt 的初值變?yōu)闉?hidden,也可以添加 comment；7.編譯這個進程模型,并以 initials_aloha_tx 這個名稱儲存；B. 創(chuàng)建一個通用發(fā)射機節(jié)點模型：enabled,把全部的狀態(tài)都改1.新建節(jié)點模型,在工作區(qū)創(chuàng)建2 個進程模型和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；2.確認 src stream 被設置為 src stream 0,dest stream 被置為 dest stream 0 3.打開 gen,設置相應的參數(shù)；4. 新 增 1 個 進 程

5、模 型 和 節(jié) 點 模 型 , 并 用 傳 輸 線 連 接 , 如 圖 ：5.打開 statistic wire 的對話框,把上升沿河下降沿觸發(fā)器改為 disabled；6查看 tx_proc 的 connectivity ；7.選擇 Interfaces Node Interfaces, 將 mobile 和 satellite 的 supported 值改為 no,除了 promoted其他的狀態(tài)都改為hidden,儲存此model 并命名 initials_cct_tx ；C創(chuàng)建通用接收機節(jié)點模型1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 .

6、2.選擇 Interfaces Node Interfaces ,在節(jié)點類型中將mobile 和 satellite 的類型改為no,全部狀態(tài)改為 hidden；3.打開 Header Block ,輸入程序代碼,儲存；4.打開狀態(tài)變量,定義變量5.打開功能模塊,輸入程序代碼,儲存 6.雙擊 init 上部,輸入程序段,儲存 7.選擇 Interfaces Process Interface,將 begsim intrpt 和 endsim intrpt 的初值改為 enabled,全部狀態(tài)改為 hidden；8 編譯此進程模型,儲存為 initials_cct_rx ；D.創(chuàng)建通用接收機節(jié)點

7、模型 1.新建一個進程模型,在工作區(qū)添加兩個狀態(tài),分別命名,轉(zhuǎn)變狀態(tài),并用傳輸線連 接,如以下圖2. .選擇 Interfaces Node Interfaces, 將 mobile 和 satellite 的 supported 值改為 no,全部狀態(tài)改 為 hidden,儲存為 initials_cct_rx ；E創(chuàng)建一個新的鏈路模型1.創(chuàng)建一個新的鏈路模型,在 Supported link types 中將 ptsimp 和 ptdup 的類型修改為no；如圖 2 儲存為 initials_cct_link ,并關(guān)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

8、_cct_network和 aloha 為工程和場景命名,然后按下圖設置參數(shù)5彈出對話框,選擇,Configure Palette. ,然后 Clear 按 link models 添加 initials_cct_link ；按 node models 添加 initials_cct_rx 和 initials_cct_tx ；6.按 Save As.鍵儲存文件,命名為initials_cct ,按 ok 關(guān)閉 Configure Palette 對話框；7.選擇 Topology Rapid Configuration ,選擇 Bus,并進行配置,如下圖所示8.點擊 ok,顯現(xiàn) networ

9、k 如以下圖9.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10.畫一個從總線到接收節(jié)點的 tap,如圖11 將此模型儲存為 initials_cct_network ,執(zhí)行 aloha 仿真12. 選 擇Scenarios Scenario Components Import. ； Simulation Sequence 然 后 選 擇cct_network-CSMA ,并確定,儲存此工程；13.選擇 DES Configure/Run Discrete Event Simulation Advanced有 12

10、個序列如圖14右擊 scenario 中選擇 Edit Attributes ,擴展 Execution tree node,擴展 Advanced tree node,選擇 Application ,點擊 Application 節(jié)點；15.確認網(wǎng)絡模型被設置為 initials_cct_network-aloha. 點擊 Outputs 和 Statistics Collection ,設置 Probe file 為 NONE ,用 op_stat_scalar_write 代替 probe file ,確認 Vector file 被置為initials_cct_network-aloh

11、a. 16.點擊 Inputs,然后 Global Attributes ,確認最大包得書目為1000,點擊 Object Attributes ,點 ok 儲存這些變化,關(guān)閉Simulation Sequence 對話框,選擇File Save. 17.運行,并確認；結(jié)果如圖18 仿真完成關(guān)閉 DES Execution 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(jié)果如下：右擊 Channel

12、Traffic G ,選擇 Set as X-Series,點擊 show,如圖 ; F.Adding Deference 1.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 ,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,并轉(zhuǎn)變 condition ,如以下圖：2.在 HB 中添加程序,并儲存,編譯其,然后關(guān)閉進程編輯器；3.選擇 File Recent Files Node Modelinitials_cct_t

13、x,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 ,將 falling edge trigger 設置為 enabled,點 ok；4.打開 tx_proc 進程模型的 Attributes ,將 process model 命名為 initials_csma_tx ,點 ok 關(guān)閉對話框；5.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

14、選中的節(jié)點,選擇 Edit Attributes Advanced ,選擇Apply ,重命名為 initials_cct_csma_tx ,點 Yes,儲存此工程；6.選擇 DES Configure/Run Discrete Event Simulation ,將 Seed變?yōu)?11,運行此工程；點擊查看結(jié)果； 在結(jié)果瀏覽器中選擇DES Parametric Studies；擴展 Scalar Statistics,右擊 Channel Throughput S ,選擇 Set as Y-Series；選擇 Channel Traffic G ,選擇 Set as X-Series,點 s

15、how；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 show；G.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releasemodelsstd tutorial_reqmodeler ,打開 ethcoax_net,選擇 File Save As ,儲存為 initials_ethcoax_net ；選擇 DES Run Discrete Event Sim

16、ulation ；2.在工程編輯器中選擇DES Results View Results. ,將 As Is 改為average,點擊 show,選擇 Object Statistics ethcoax_net bus_0 0 utilization在 Results Browser,選擇 bit_thruput ,點擊 show,現(xiàn)實活動窗口如以下圖：選擇 Show Statistic Data ,如以下圖：在 utilization 中選擇 average,如以下圖 ; 三、結(jié)果分析理論上, ALOHA系統(tǒng)的信道吞吐量S 和信道流量G 之間的關(guān)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 內(nèi)理論結(jié)果與實際結(jié)果相符合；G=0.5 左右, S=0.18 左右,在誤差答應的范疇由上圖紅線知道CSMA 協(xié)