31、OPNET信道模型概述

在OPNET模型中，当包被传送到发送器请求发送后，实际中的情况是包将立即被发送到通信信道上进行传输，因此OPNET必须对通信信道进行建模，也就是在模型中要实现物理层的特征，以便将信道对包产生的传输效果考虑进整个网络模型。OPNET将信道对包产生的传输效果建模为若干个计算阶段（称为pinpeline stage），最终来判断该包能否被接收到。

Pipeline的典型参数是一个packet指针，也就是说，pipeline是针对每
  个包来计算它在物理信道上的传输效果的。为了承载 pipiline所需或计算的信道参数，每个包都包含着由transmission  data  attribute(T DA)的一组值构成的存储区，当包的传输效果计算进入某一pipeline stage时，系统内核为TDA分配初始值或者根据计算结果来设置TDA值。这一组TDA值可以为后续的pipeline stage提供计算的依据。
        OPNET将传输信道划分为三种：点对点链路（point to point  Link），
  总线式链路（bus Link）和无线链路（radio   Link）。每一种链路由若干个标准的，缺省的pipeline stage组成。用户可以对缺省的pipeline stage 进行修改以适应用户所需的信道类型：用户可以在pipeline里定义自己的TDA，还可以调用系统内核里的支持对TDA进行操作的内核过程（KP）来编程实现自己的信道模型。
        OPNET中缺省的pipeline stage模型文件后缀名为.ps.c，经编译后形成的
  目标文件后缀名为.ps.o。所有的三种信道的缺省pipeline stage 文件都存储在<opnet目录>/<版本目录>/models/std/links/文件夹下面。用户若要自己编写pipeline stage来代替缺省模型，则需先编写.ps.c后缀的c或c++文件，然后编译形成.ps.o目标文件。点对点链路的pipeline模型
  由四个缺省的pipeline  stage组成，具体描述如下：
  1）传输时延阶段：模型文件dpt_txdel.ps.c。传输时延描述的是第一个比特发送时间到最后一个比特发送时间之间的时间间隔。
  计算方法：从包里读取传输该包的信道的标志号（ID）；有了信道ID后，即可读取信道的数据速率；读取包的长度；传输时延=包长/数据速率;把计算而得的传输时延值写到包的TDA里。
  2）传播时延阶段：模型文件dpt_propdel.ps.c。传播时延描述的是第一个比特开始发送时间到第一个比特到达时间之间的时间间隔。
  计算方法：从包里读取传输该包的链路标志号（ID）；有了链路ID，即可读取链路的"delay"属性值；把该传播时延值写进包的TDA中；
  3）误码数目分配阶段：模型文件dpt_error.ps.c。
  计算方法：读取链路的标志号（ID）；读取链路的误码率"ber"属性值，即单个比特可能误码的概率；读取包长；计算"正好发生k个比特误码" 的概率P（k），那么可以得到"至多发生k个比特误码"的概率P=P（0）+P（1）+……+P（k）；产生一个在{0，1}内平均分布的随机数r；如果随
  机数r小于等于"至多发生k个比特误码"的概率P，那么就"认定"k就是这个包在信道上传输的误码数目；如果r大于P，那么就将k的值加1，反复计算以得到算法能够接受的误码数目；将误码数目写进包的TDA里。
  4）纠错阶段：模型文件dpt_ecc.ps.c。
  计算方法：读取接收器的标志号（ID）；读取接收器能纠正的误码数目门限值"ecc threshold"属性值；读取前面计算的错误数目；将错误数目与纠错门限"ecc  threshold"比较，判决该包是否能被正确接收；将判断结果写进包的
  TDA里。

总线链路的pipeline模型
  由六个缺省的pipeline  stage组成，其中第一个阶段针对每个传输只计算一次，而后面的五个阶段针对各个可能接收到这次传输的接收器分别计算一次。
  具体描述如下：
  1）传输时延阶段：模型文件dbu_txdel.ps.c。
  计算方法：与点对点链路情况一致。
  2）封闭性计算阶段：模型文件dbu_closure.ps.c。
  这个阶段的意义在于判断各个接收器节点是否能够接收到这次传输，即链路的封闭性。针对每个接收器都有一个判断结果。有了这个结果以后系统内核就可以决定是否再为该接收器执行后面的计算进程。这个判断的好处是提高了仿真效率，因为若已知某接收器不能接收到这次传输，就不必为其计算传播时延，冲突等值，避免了进行不必要的计算。
  计算方法：缺省认为所有bus上的站点都能接收到这次传输，因此直接把判断值写进包的TDA里。
  3）传播时延阶段：模型文件dbu_propdel.ps.c。
  计算方法：读取链路的标志号（ID）；读取链路的单位距离的传播时延"delay"属性值。注意在这里的delay属性与点对点链路的delay属性意义不一样。这里指的是单位距离的传播时延，而点对点链路中的delay直接指的是总传播时
  延。因为点对点只涉及到单条链路的传播时延，而总线链路要针对不同接收器即不同的传播距离计算出多个传播时延；读取收发器之间的距离间隔；二者乘积值即为传播时延，将其写进包的TDA里。
  4）冲突检测阶段：模型文件dbu_coll.ps.c。
  在某个包的整个接收时间内（第一个比特到达时间到最后一个比特到达时间之间的时间间隔），可能会发生多次传输事件，于是对于该包来说，可能要遭遇多次冲突事件。在OPNET中，每当发生一次冲突事件，就调用本pipeline stage一次，以记录这次冲突事件。这个pipeline stage对每个包传输不是总要调用，它只是在发生冲突时调用，而是否发生冲突是由系统内核来判别的。这个计算进程区别于其他的pipeline stage，有两个包指针参数：第一个是先到的分组，第二个是后到的分组（就是触发冲突事件的那一个）。
  计算方法：如果前一个包刚好在后一个包开始传输时结束了接收，则不考虑为一次冲突。因此读取前一个包的结束时间，将其与当前仿真时间
  进行比较。如果相等或小于则不认为冲突。如果大于，则将前后两个包的记录冲突次数TDA都加一。
  5）误码数目分配阶段：模型文件dbu_error.ps.c。
  计算方法：与点对点链路的计算方法一致，根据误码率计算误码数目。
  6）纠错阶段：模型文件dbu_ecc.ps.c。
  包能被正确接收的判断标准与点对点链路稍有不同。首先是要求包未经冲突，然后将误码数目与纠错门限比较判断可正确接收与否。
  计算方法：读取包的冲突数目；如果冲突数目不为0或节点被disabled，则直接判断为不能正确接收；将误码数目与纠错门限比较以决定能否正
  确接收，将判断结果写进包的TDA里。具体步骤与点对点链路一致。关于application模块的一些心得
  application模块：profile用来描述用户的行为的：用户使用什么类型的应用，什么时候使用这样应用，使用多久？ application具体描述应用的动作，比如说http应用，就规定每次取得页面的大小和时间间隔。一个profile可以包含多个application。

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