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前一篇博客谢了关于ALOHA的一些原理，现在看OMNeT++这个网络仿真软件的sample是如何实现ALOHA网络的。

代码

Server.ned

simple Server
{parameters:@display("i=device/antennatower_l");@signal[receiveBegin](type="long");  // increases with each new frame arriving to the server and drops to 0 if the channel becomes finally idle@signal[receive](type="long");  // for successful receptions (non-collisions): 1 at the start of the reception, 0 at the end of the reception@signal[collision](type="long"); // the number of collided frames at the beginning of the collision period@signal[collisionLength](type="simtime_t");  // the length of the last collision period at the end of the collision period@signal[channelState](type="long");//source @statistic[serverChannelState](source="channelState";title="Channel state";enum="IDLE=0,TRANSMISSION=1,COLLISION=2";record=vector);@statistic[receiveBegin](source="receiveBegin"; record=vector?; interpolationmode=sample-hold; title="receive begin");@statistic[channelUtilization](source="timeavg(receive)"; record=last; interpolationmode=linear; title="channel utilization");@statistic[collisionMultiplicity](source=collision; record=vector?,histogram; title="collision multiplicity");@statistic[collisionLength](record=vector?,histogram,mean,sum,max; title="collision length");@statistic[receivedFrames](source="sum(receive)"; record=last; title="received frames");@statistic[collidedFrames](source="sum(collision)"; record=last; title="collided frames");gates:input in @directIn;
}

.ned文件一般是用于OMNeT中模块与仿真内核的配置，里面一般包含该模块的parameter，gates，connections等等。其中这里Server.ned文件中，开头定义了一些signal，主要是配合后面的statistic来使用，用于统计仿真过程中需要的统计指标（如时延，信道利用率等）。还定义了一个输入用的gate。

Server.h

//
// This file is part of an OMNeT++/OMNEST simulation example.
//
// Copyright (C) 1992-2008 Andras Varga
//
// This file is distributed WITHOUT ANY WARRANTY. See the file
// `license' for details on this and other legal matters.
//#ifndef __ALOHA_SERVER_H_
#define __ALOHA_SERVER_H_#include <omnetpp.h>namespace aloha {/*** Aloha server; see NED file for more info.*/
class Server : public cSimpleModule
{private:// state variables, event pointersbool channelBusy;cMessage *endRxEvent;long currentCollisionNumFrames;long receiveCounter;simtime_t recvStartTime;enum {IDLE=0, TRANSMISSION=1, COLLISION=2};simsignal_t channelStateSignal;// statisticssimsignal_t receiveBeginSignal;simsignal_t receiveSignal;simsignal_t collisionLengthSignal;simsignal_t collisionSignal;public:Server();virtual ~Server();protected:virtual void initialize();virtual void handleMessage(cMessage *msg);virtual void finish();
};}; //namespace#endif

有了.ned文件后，需要有相应的源代码来定义这个模块的逻辑行为，如处理gate传入的消息，初始化等。一般的模块都是继承cSimpleModule，cSimpleModule中有一些虚函数，需要继承的子类实现，如handleMessage（）这个函数。handleMessage（）相当于一个模块的main函数，每次消息（cMessage）的传入，都会激活handleMessage函数来进行处理（相当于异步callback）。所以handleMessage函数是掌控整个模块的转态转换的关键。其次，initialize一般做一些parameter的初始化工作，外加一些signal的初始化工作。

Server.h中的变量都顾名思义，就不啰嗦了。

Server.cc
由于代码较多，分开来说明。

//
// This file is part of an OMNeT++/OMNEST simulation example.
//
// Copyright (C) 1992-2008 Andras Varga
//
// This file is distributed WITHOUT ANY WARRANTY. See the file
// `license' for details on this and other legal matters.
//
#include "Server.h"namespace aloha {Define_Module(Server);Server::Server()
{endRxEvent = NULL;
}Server::~Server()
{cancelAndDelete(endRxEvent);
}

声明了namespace，这是个好习惯。注意到，代码调用了宏Define_Module（Server），这是每个模块所必须的，这是为了向simulation kernel登记。
然后就是构造函数和析构函数。endRxEvent是在头文件定义的cMessage类型的成员，cMessage用途可以很广泛。

In the model, message objects represent events,packets, commands, jobs, customers or other kinds of entities, depending on the model domain.
析构函数，cancelAndDelete函数，取消在schedule event list 中endRxEvent，并且删除这个message。

void Server::initialize()
{channelStateSignal = registerSignal("channelState");endRxEvent = new cMessage("end-reception");channelBusy = false;emit(channelStateSignal,IDLE);//setDeliverOnReceptionStartgate("in")->setDeliverOnReceptionStart(true);currentCollisionNumFrames = 0;receiveCounter = 0;WATCH(currentCollisionNumFrames);receiveBeginSignal = registerSignal("receiveBegin");receiveSignal = registerSignal("receive");collisionSignal = registerSignal("collision");collisionLengthSignal = registerSignal("collisionLength");emit(receiveSignal, 0L);emit(receiveBeginSignal, 0L);if (ev.isGUI())getDisplayString().setTagArg("i2",0,"x_off");
}

主要做了初始化的工作。注意到，setDeliverOnReceptionStart在手册中的描述如下：

it instructs the simulation kernel to deliver packets arriving through that gate at the simulation time that corresponds to the beginning of the reception process.

simtime_t startTime, endTime;
if (pkt->isReceptionStart())
{
// gate was reprogrammed with setDeliverOnReceptionStart(true)startTime = pkt->getArrivalTime(); // or: simTime();endTime = startTime + pkt->getDuration();
}
else
{
// default caseendTime = pkt->getArrivalTime(); // or: simTime();startTime = endTime - pkt->getDuration();
}
ev << "interval: " << startTime << ".." << endTime << "\n";

从代码可以看出，这函数的意思就是，数据包到达模块的in gate 的时间是取值为first bit（true）或者 last bit（false）到达的时间。


void Server::handleMessage(cMessage *msg)
{if (msg==endRxEvent){EV << "reception finished\n";channelBusy = false;emit(channelStateSignal,IDLE);// update statisticssimtime_t dt = simTime() - recvStartTime;if (currentCollisionNumFrames==0){// start of reception at recvStartTimecTimestampedValue tmp(recvStartTime, 1l);emit(receiveSignal, &tmp);// end of reception nowemit(receiveSignal, 0);}else{// start of collision at recvStartTimecTimestampedValue tmp(recvStartTime, currentCollisionNumFrames);emit(collisionSignal, &tmp);emit(collisionLengthSignal, dt);}//reset the parameter of the statisticscurrentCollisionNumFrames = 0;receiveCounter = 0;emit(receiveBeginSignal, receiveCounter);// update network graphicsif (ev.isGUI()){getDisplayString().setTagArg("i2",0,"x_off");getDisplayString().setTagArg("t",0,"");}}else{//cast the packet to cPacket, return a pointercPacket *pkt = check_and_cast<cPacket *>(msg);//if not setDeliverOnReceptionStart in the initialize(), throw a exceptionASSERT(pkt->isReceptionStart());//see the manual in P83, the simulation start the reception when the first bit arrive//each arriving packet, compute the sim_time which ends in the futuresimtime_t endReceptionTime = simTime() + pkt->getDuration();emit(receiveBeginSignal, ++receiveCounter);if (!channelBusy){EV << "started receiving\n";recvStartTime = simTime();//change the state of the channelchannelBusy = true;emit(channelStateSignal, TRANSMISSION);//send a msg to myself when sim_time() arrive at endReceptionTimescheduleAt(endReceptionTime, endRxEvent);if (ev.isGUI()){getDisplayString().setTagArg("i2",0,"x_yellow");getDisplayString().setTagArg("t",0,"RECEIVE");getDisplayString().setTagArg("t",2,"#808000");}}else{EV << "another frame arrived while receiving -- collision!\n";//channelState is busy , then emit the COLLISION StateSignalemit(channelStateSignal, COLLISION);//sum the CollisionFrameif (currentCollisionNumFrames==0)currentCollisionNumFrames = 2;elsecurrentCollisionNumFrames++;if (endReceptionTime > endRxEvent->getArrivalTime()){//because setDeliverOn..Start(true), thus//endRxEvent->getArrivalTime() = the start time receive the packet//if the last endRxEvent receive time(first bit) after the time the current packet endReception time,//re-Schedule the endRxEvent with the new endReceptionTime//which mean until no more collision frame arrive, the period of receiving packet end(calculate the statistics)cancelEvent(endRxEvent);scheduleAt(endReceptionTime, endRxEvent);}// update network graphicsif (ev.isGUI()){getDisplayString().setTagArg("i2",0,"x_red");getDisplayString().setTagArg("t",0,"COLLISION");getDisplayString().setTagArg("t",2,"#800000");char buf[32];sprintf(buf, "Collision! (%ld frames)", currentCollisionNumFrames);bubble(buf);}}channelBusy = true;delete pkt;}
}void Server::finish()
{EV << "duration: " << simTime() << endl;recordScalar("duration", simTime());
}}; //namespace

这些代码已经添加了一些注释，在此基础上简略的讲讲。
server 的 handleMessage主要完成了以下的一些功能：

以endRxEvent作为触发事件，当server完成了接收packet的过程后，就开始统计相关数据（冲突的frame或者成功接收packet），并将一些变量重置（channelBusy等）
当msg 不为endRxEvent时，即为其他模块（host）发送过来的packet。需要进行统计，是否冲突，以channelBusy为参考。
其实可以看出，代码并有论文所说的进行校验码校验（也就是没有对数据域消息进行仿真），仅从信道是否被占用来验证是否存在冲突。(仿真的一些指导经验)

handleMessage里常用的一些函数：

int scheduleAt(simtime_t t, cMessage *msg)：用于向自身模块发送消息，类似于定时器触发事件一样。
cancelEvent（cMessage *msg）：取消在FES（future event set）中的msg事件。

Host 的文件不再描述，与server非常相似。host在IDLE和TRANSMIT这两个状态中切换，值得一说的函数为：

int sendDirect(cMessage *msg, simtime_t propagationDelay, simtime_t duration, cGate *inputGate);
直接向inputGate发送Message。

下一篇写这个sample仿真，看看统计的信息如何在IDE中显示，并分析结果数据。

参考文献

Parkman C. The OMNET manual[J]. CERN DD Division document.

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