截断二进制指数退避算法c++实现

算法概述:

二进制指数类型退避算法 (truncated binary exponential type)（CSMA/CA检测到冲突，中止后随机重发使用的算法）
发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。

确定基本退避时间，一般是取为争用期 2τ。

定义重传次数k, k <= 10，即：k = Min[重传次数, 10]

从整数集合[0,1,…, (2^k -1)]中随机地取出一个数，记为 r。重传所需的时延就是 r 倍的基本退避时间。

当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告(信道拥塞严重)。

算法实现:

#include<iostream>
#include<time.h>
#include<windows.h>
using namespace std;const int Basic_Back_Off_Time=51.2;  //基本退避时间 51.2us (模拟10M比特网)
int p;//碰撞概率（自己输入确定）
int k;//重传次数
int r;//重传时延51.2*r
int sumK;//重传总次数//产生[m,n]之间的随机数 m<n
int Rand(int m,int n){return m+rand()%(n-m+1);
}//模拟重传
void Retransmission(){sumK++;k++;//重传次数+1 也即是碰撞次数+1cout<<"\n第"<<sumK<<"次发生碰撞"<<endl;k=min(10,sumK);cout<<"重传次数k="<<k<<endl;cout<<"从整数集合[0,"<<((2<<k-1)-1)<<"]中随机地取出一个数"<<endl;r=Rand(0,(2<<k-1)-1);cout<<"本次r="<<r<<endl;cout<<"重传所需的时延"<<r<<"*51.2us="<<51.2*r<<"us"<<endl;Sleep(51.2*r/1000);cout<<"开始重传.....\n";Sleep(500);//还是让它停半秒 模拟传输时延  也好观察输出结果
}int main(){srand((int)time(0));//设置随机数种子cout<<"截断二进制指数退避模拟";cout<<"请输入碰撞概率:";while(cin>>p){//可接受多次输入模拟 ctrl+z结束k=sumK=0;//初始化重传次数cout<<"碰撞概率已设置为"<<p<<"%"<<endl;cout<<"开始传送.....\n";Sleep(500);//停半秒while(true){if(Rand(1,100)<=p){//1~100之间的随机数 若小于p则设定为发生了碰撞(碰撞概率就是%p了)if(sumK==16){cout<<"\n重传次数达到16次仍然未成功!丢弃该帧,向高层报告!"<<endl;break;}Retransmission();}else{//未发生碰撞cout<<"\n第"<<sumK+1<<"次未发生碰撞，传送成功!"<<endl;break;}}cout<<"请输入碰撞概率:(结束按ctrl+z)";}return 0;
}

运行结果截图:

运行结果文本:

截断二进制指数退避模拟请输入碰撞概率:95
碰撞概率已设置为95%
开始传送.....第1次发生碰撞
重传次数k=1
从整数集合[0,1]中随机地取出一个数
本次r=0
重传所需的时延0*51.2us=0us
开始重传.....第2次发生碰撞
重传次数k=2
从整数集合[0,3]中随机地取出一个数
本次r=3
重传所需的时延3*51.2us=153.6us
开始重传.....第3次发生碰撞
重传次数k=3
从整数集合[0,7]中随机地取出一个数
本次r=7
重传所需的时延7*51.2us=358.4us
开始重传.....第4次发生碰撞
重传次数k=4
从整数集合[0,15]中随机地取出一个数
本次r=15
重传所需的时延15*51.2us=768us
开始重传.....第5次发生碰撞
重传次数k=5
从整数集合[0,31]中随机地取出一个数
本次r=3
重传所需的时延3*51.2us=153.6us
开始重传.....第6次发生碰撞
重传次数k=6
从整数集合[0,63]中随机地取出一个数
本次r=40
重传所需的时延40*51.2us=2048us
开始重传.....第7次发生碰撞
重传次数k=7
从整数集合[0,127]中随机地取出一个数
本次r=68
重传所需的时延68*51.2us=3481.6us
开始重传.....第8次发生碰撞
重传次数k=8
从整数集合[0,255]中随机地取出一个数
本次r=64
重传所需的时延64*51.2us=3276.8us
开始重传.....第9次发生碰撞
重传次数k=9
从整数集合[0,511]中随机地取出一个数
本次r=271
重传所需的时延271*51.2us=13875.2us
开始重传.....第10次发生碰撞
重传次数k=10
从整数集合[0,1023]中随机地取出一个数
本次r=101
重传所需的时延101*51.2us=5171.2us
开始重传.....第11次发生碰撞
重传次数k=10
从整数集合[0,1023]中随机地取出一个数
本次r=75
重传所需的时延75*51.2us=3840us
开始重传.....第12次发生碰撞
重传次数k=10
从整数集合[0,1023]中随机地取出一个数
本次r=782
重传所需的时延782*51.2us=40038.4us
开始重传.....第13次发生碰撞
重传次数k=10
从整数集合[0,1023]中随机地取出一个数
本次r=850
重传所需的时延850*51.2us=43520us
开始重传.....第14次发生碰撞
重传次数k=10
从整数集合[0,1023]中随机地取出一个数
本次r=787
重传所需的时延787*51.2us=40294.4us
开始重传.....第15次发生碰撞
重传次数k=10
从整数集合[0,1023]中随机地取出一个数
本次r=858
重传所需的时延858*51.2us=43929.6us
开始重传.....第16次发生碰撞
重传次数k=10
从整数集合[0,1023]中随机地取出一个数
本次r=752
重传所需的时延752*51.2us=38502.4us
开始重传.....重传次数达到16次仍然未成功!丢弃该帧,向高层报告!
请输入碰撞概率:(结束按ctrl+z)

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