基于MACA协议（MAC协议）的仿真来学习opnet的一些记录

（以下都是个人理解！有更好见解可以提出，共同学习，共同进步！）

MACA协议主要详细规则大家可以查看相关书籍。

我直接记录我自己的思路如下：设计节点，构建网络

一、节点模型

1.首先节点的设计，因为我主要想仿真MACA协议（MAC协议），因此简单将节点模型设计为如下图所示：

整个节点模型只有一个MAC层，数据包处理模块和接收机发射机。数据包处理模块和接收机发射机模块具体参数设置到后面调试再说。

虚线表示一个接收机的数据包收集线。

2.节点模型设置

A\interfaces-->node interfaces-->打开如下：

这里值得注意的是：因为需要接受数据包，一定需要设置altitude(天线)的高度，其单位是最初建立环境时的单位。我这里建立的是100KM*100KM的office环境，天线高度的单位因此是KM。

B\各个模块的包的传输速率需要统一，例如接收机和发射机

二、进程模型

然后就主要设计了MAC层的模块。此模块的进程模型如下图所示：

状态转移过程如下：

此协议主要有五个状态：空闲、竞争、等待数据、等待CTS、静默。（一般红色的非强制转移状态才是主要考虑的）

每个状态的执行过程应该是：入口代码、等待中断、中断到达、出口代码、执行转移条件的判断

A.当节点处于空闲状态时。

入口代码，需要初始化一些参数，比如需要将数据到达和CTS到达的事件重新重新初始化为未发生。因为当再一次回到空闲状态时，某些参数可能被改变，再一次从空闲状态转移便会出错。

有三种需要转移的情况：第一是当此节点有包发送并且没有接收到其他帧时，转移到竞争状态，准备发送数据。；第二是接收到发送给我自己的RTS，需要回CTS，然后发送数据；第三是接收到别人的RTS或者CTS，转移到退避状态；（这里是流中断）

出口代码主要执行一些需要在这个状态执行的操作，为状态转移条件做准备。（展示空闲状态出口代码）

if(ARV_UP){queue_pk();//如果从src来的包，则将需要发送的包压入队列}
if(ARV_DOWN){rcv_pk_type();//如果是接收到的流，判断其包类型并执行一些操作}
//上述两个函数都是自己写的NO_FRAME=!(RCV_RTS||RCV_OTHER_RTS||RCV_OTHER_CTS);//判断转移条件

B.当节点处于竞争状态时。

入口代码。需要设置竞争等待时间（超过这个时间，则发生状态转移）

有三种种需要转移的情况。第一种等待时间超过并且信道空闲，那么发送RTS，转移到等待CTS状态。第二种在等待时间内接收到发送给自己的RTS，那么回一个CTS，转移到等待数据状态。第三种在等待时间内接收到其他的RTS和CTS,那么转移到静默状态。（这里等待时间是自中断、接收到其他数据包是流中断）

出口代码主要执行一些需要在这个状态执行的操作，为状态转移条件做准备。

C.当节点处于等待CTS状态时。

入口代码。需要设置等待CTS时间（超过这个时间，还没有等到CTS，则发生转移）

有一种需要转移的情况。当等待时间超过还没有接收到CTS，或者在等待过程中接收到CTS,则转移到空闲状态（这里等待时间是自中断，接收到CTS数据包是流中断。但这里不太可能接收到别人的CTS或者RTS,因为信道被占用）

出口代码。当流中断来临时，取消自中断。

D.当节点处于等待数据状态时。

入口代码。同理设置等待时间，等待时间超过，便抛出一个自中断。

有一种需要转移的情况。当等待时间超过还没有接收到数据时，或者在等待过程中接收到数据，则发生转移到空闲状态。（情况和等待CTS类似）

E.当节点处于静默状态。（这个状态我原本写错了）

（错误思路：当转移到这个状态时，设置静默时间作为一个自中断；当接收到其他RTS或者CTS流中断时，取消这个自中断///但是问题是，我已经收到其他RTS或者CTS才能转移到静默状态,我转移到这个状态可能接收不到其他RTS或者CTS了）

正确思路是：我在上一个状态收到RTS或者CTS流中断，转移到静默状态，并且设置一个静默时间。

此时有两种情况需要转移，第一是静默时间完毕，判断条件，转移到空闲状态；第二是接收到发送给自己的RTS，执行出口代码（发送CTS）,判断条件，转移到等待数据状态。

F.每个节点都有默认转移。

当满足不了其他转移条件时，便执行默认转移。如果不写，容易发生意想不到的错误。因此每个状态都有默认转移。

如果不想默认转移项一直执行，在入口代码出限制即可。

如此，我的MAC协议进程模块便写好了。此刻注意一些参数的设置（为你的进程模块添加一些属性）。

比较重要的是如下图所示：

Interfaces--->process interfaces--->begsim intrpt 一般其改为enabled。（我之前忘记改了，就一直错）

begsim intrpt影响init状态的enter代码何时执行，如果是enabled，那么仿真一开始，即仿真0时刻，可以对process进行初始化，process被触发后，即执行init的enter代码。endsim intrpt如果仿真结束时，需要进行一些工作（如变量的收集，内存的释放等），则需要enable endsim intrpt。

三、中断及函数（只提及我用过的）

A.中断

1.流中断（直接给出用法）

#define UP_STREAM    0
#define DOWN_STREAM  1//define break for strm
#define ARV_UP   (op_intrpt_type()==OPC_INTRPT_STRM&&op_intrpt_strm()==UP_STREAM)
#define ARV_DOWN (op_intrpt_type()==OPC_INTRPT_STRM&&op_intrpt_strm()==DOWN_STREAM)

2.自中断

#define CONTEND_T     (op_intrpt_type()==OPC_INTRPT_SELF&&op_intrpt_code()==CONTEND_TIMEOUT)

op_intrpt_code()返回中断号，即第几个自中断。

B、函数（由于时间问题，只列出来并稍微解释，详细看OPNET自带文档）

op_pk_create（）//创建一个包
op_ici_attr_set(iciptr,"frame_type",rts_frame);//为ici接口绑定属性

（不写了，用的时候查吧）

四、在调试过程中，产生的一些问题，以及一些解答和解决方案。

1.op_intrpt_code()和op_intrpt_strm()在同时都用于获取流中断的序号时，有什么区别？

2.opnet里面的执行过程为（事件----->触发中断----->进程执行）

比如：一般对于一个节点，收发数据包：触发流中断

等待超时：触发自中断，进程内部状态转移，执行某些操作

3.ICI

将指定的ICI指针存储在数据包中，在数据包和ICI之间建立关联。（隐含就是一个数据包在不同时候可以绑定不同的ICI）

4.op_subq_pk_remove()

获得指向存储在指定位置的指定子队列中的数据包的指针，并从子队列中删除该数据包。

5.需要产生队列，mac层不能使用进程模块

6.写完后，运行，没有产生包？？

写的时候上下包流没有匹配正确

7.产生包，但是很奇怪，只是发生了RTS，然后永远停留在CONTEND状态？

8.ODB调试经验

9.OPNET无线发送时，只有自己能收到自己的包，其他节点都收不到，可能是什么原因？

传输速率修改了

接收地址和目的地址也改了

传输功率也改了

最后发现是接收天线没设置。

10.<<< Program Abort >>>
Packet pointer is NIL.
T (0.00873242), EV (207), MOD (top.Office Network.node_2.mac_f), KP (op_pk_ici_set)？？？

不知道为啥，将begin intrpt设置为enable即可，然后就没有报错。（只是在0.03s）

当我换成0.1时，又报同样的错误

然后将产生包的时间间隔改成（0.001），就可以

跑出来，结果不对

然后是静默状态写错了。

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