Omnet++停等式ARQ模型仿真实验

实验二Omnet++停等式ARQ模型仿真实验一．实验目的1.熟悉omnet++软件使用。2.对停等式ARQ模型进行更形象的分析与学习，了解此协议的思想。二．实验工具Omnet++软件三．实验步骤1.用omnet++软件，创建一个arq.ned文件，编写代码，建立两个具有收发功能的节点并连接，传输延迟设置为100ms。代码如下：simplesender{parameters:@display(i=block/process);gates:inputin;outputout;}simplereciever{parameters:@display(i=block/process);gates:inputin;outputout;}networkArq{submodules:sender:sender{parameters:@display(i=,cyan);}reciever:reciever{parameters:@display(i=,gold);}connections:sender.out--{delay=100ms;}--reciever.in;sender.in--{delay=100ms;}--reciever.out;}图形如下图所示：2.对停等式ARQ协议进行编程实现。在发送端设置定时器，当超出一定时间未收到接收端返回的ACK就认为所发message丢失，再次发送相同message。按时接到相对应的ACK后，定时器重启。模块声明及初始化代码如下：classsender:publiccSimpleModule{private:simtime_ttimeout;//timeoutcMessage*timeoutEvent;//holdspointertothetimeoutself-messageintseq;//messagesequencenumbercMessage*message;//messagethathastobere-sentontimeoutpublic:sender();virtual~sender();protected:virtualcMessage*generateNewMessage();virtualvoidsendCopyOf(cMessage*msg);virtualvoidinitialize();virtualvoidhandleMessage(cMessage*msg);};Define_Module(sender);sender::sender(){timeoutEvent=message=NULL;}sender::~sender(){cancelAndDelete(timeoutEvent);deletemessage;}voidsender::initialize(){//Initializevariables.seq=0;timeout=1.0;timeoutEvent=newcMessage(timeoutEvent);//Generateandsendinitialmessage.EVSendinginitialmessage\n;message=generateNewMessage();sendCopyOf(message);scheduleAt(simTime()+timeout,timeoutEvent);}我们在设定发送端sender的时候，考虑到如果接收端reciever没有接到，sender的上一个message不能被清除，则规定接到相对应的ACK后，将刚刚发送的message清除，否则重发。发送端规则及对message编号的代码如下：voidsender::handleMessage(cMessage*msg){if(msg==timeoutEvent){//Ifwereceivethetimeoutevent,thatmeansthepackethasn't//arrivedintimeandwehavetore-sendit.EVTimeoutexpired,resendingmessageandrestartingtimer\n;sendCopyOf(message);scheduleAt(simTime()+timeout,timeoutEvent);}else//messagearrived{//Acknowledgementreceived!EVReceived:msg-getName()\n;deletemsg;//Alsodeletethestoredmessageandcancelthetimeoutevent.EVTimercancelled.\n;cancelEvent(timeoutEvent);deletemessage;//Readytosendanotherone.message=generateNewMessage();sendCopyOf(message);scheduleAt(simTime()+timeout,timeoutEvent);}}cMessage*sender::generateNewMessage(){//Generateamessagewithadifferentnameeverytime.charmsgname[20];sprintf(msgname,send-%d,++seq);cMessage*msg=newcMessage(msgname);returnmsg;}在接收端我们需要做的就是将丢包情况考虑进去，设置随机丢包的情况。如果message丢失，那么打印出丢失的字样，收到message，就返回一个相同编号的ACK。代码如下：classreciever:publiccSimpleModule{protected:virtualvoidhandleMessage(cMessage*msg);};Define_Module(reciever);voidreciever::handleMessage(cMessage*msg){if(uniform(0,1)0.1){EV\Losing\messagemsgendl;bubble(messagelost);deletemsg;}else{EVmsgreceived,sendingbackanacknowledgement.\n;deletemsg;send(newcMessage(ack),out);}}3.运行仿真程序并记录结果。4.对实验结果进行分析总结。实验结果及分析这是13号message发送的全过程，包被接收端接收后，将接到一个ACK，然后定时器重启。如果包丢失，则会出现如下图的情况：发送端收到ACK时间超时，认为数据丢失，再次发送send—16，直到收到ACK为止。在停等式ARQ中，数据报文发送完成之后，发送方等待接收方的状态报告，如果状态报告报文发送成功，发送后续的数据报文，否则重传该报文。停等式ARQ，发送窗口和接收窗口大小均为1，发送方每发送一帧之后就必须停下来等待接收方的确认返回，仅当接收方确认正确接收后再继续发送下一帧。该方法所需要的缓冲存储空间最小，缺点是信道效率很低。但它对后续的高级ARQ协议有着指导意义。