基于OPNET的无线移动自组织网络

#动状态之间进行转换。进程模型开发分为5个阶段：1）上下文定义2）分解进程3）事件枚举（每个进程）4）开发事件响应表（每个进程）5）进程模型的实现为了测试和评价不同的节点移动模式、媒体接入方法和路由设计方案下的系统整体性能，移动无线移动自组织网络仿真建模主要关注的进程模型有路由进程模型、物理层与链路层模型，以及节点移动模型。OPNET仿真实例在此实例中将构建一个简单的无线网络，它包含一个移动干扰节点和两个固定基站。通过配置运动轨迹，干扰节点可以移动，从而使网络拓扑结构动态的变化，可以观察这种改变对接受信号质量的影响。同时，移动干扰节点产生的无线噪声干扰时信噪比降低，为了改善网络性能，将采用有向天线来增强网络的抗干扰能力。因此，还将用到天线模型编辑器创建一个有向天线模型。最后通过实验将看到，当基站采用有向天线时，网络的信噪比比采用全向天线有明显提高。创建天线模型具体的操作步骤如下：⑴打开OPNET软件，点击File菜单下的new，出现下拉菜单，选择AntennaPattern。图4-1New下拉菜单然后单击0K按钮。

图4-2天线编辑器在项目工作空间中单击右键并从弹出的菜单中选择SetPhiPlane。从该表中选择。图4-3每个phi值对应一个层此时表格变化如图：■gain(theta)(db)|phi=5(deg)图4-4Phi=5层中Theta的取值对应的增益值设置坐标范围：单击SetOrdinateUpperBound动作按钮，在对话框中输入201作为坐标上界，单击OK按钮；单击SetOrdinateLowerBound

动作按钮，在对话框中输入199作为坐标下界，单击OK按钮。接着将鼠标移动到200db线的最左端的点上，然后单击确定第一个抽样点;再接着将鼠标移动到200db线的最右端的点上，然后单击确定第二个抽样点。图4-5设置抽样点后的图形（4）在工作空间中单击右键并从菜单中选择DecreasePhiPlane。同时将上界设为201，下界设为199。接着将鼠标移动到200db线的最左端的点上，然后单击确定第一个抽样点；再接着将鼠标移动到200db线的最右端的点上，然后单击确定第二个抽样点。（5）单击NormalizeFunction按钮，在整个模式上归一化增益函数'nl'XFileEditAnterm：!WindowEHelp3DviewF；口view2^]AntennaPattern:uima>ed■gain(theta)(db)|phi=0(cleg)220上上上200180100193200iheta(dag)'nl'XFileEditAnterm：!WindowEHelp3DviewF；口view2^]AntennaPattern:uima>ed■gain(theta)(db)|phi=0(cleg)220上上上200180100193200iheta(dag)B|图4-6归一化后的天线模型最后从file菜单中选择save，将其命名为mrt_cone.创建指向处理器从file菜单中选择New,然后选择ProcessModel，单击OK,选中CreateState动作按钮，命名为Point。创建一个回到自身的转移，然后再转移上单击右键选择EditAttributes，接着将转移的Condition属性改成Default。

图4-7进程状态图双击point状态上部，打开入口代码执行快，然后从file菜单中选择Import，从std/tutorial_req/modeler/mrt_exunnaaedointExecutivesQunnaaedointExecutives•exiNBiai1ALLtibjld5ulinet_id,tx_nade_1d.rx_node_id.rx_ant_id;1ALLtibjld5ulinet_id,tx_nade_1d.rx_node_id.rx_ant_id;'doublealtiturie.1atitude.1ongitude.x^pos.y_po^.口m；CQnpcadecofnp_code;subnetworlcobjectidentTfier-/transmitternodeobject1dentlf—recei'^ernodeobjectidentifderreceirantennaobjectidentlfthe_thetheth亡thethethe且ltitudeofthetransmitter—1atltudeofthetransmltter1ongitudeofthetransrilttesubnetworksubnetworksubnetworkcompletlanxpositionofthypositionofth2positionioftkcodeforimapreth已p-aremtnodeobje匚t(the1617krThis11neassignstheIDofwhlchcorrtalnsthisprocessormadu1eJtothevariablerop_iid_5elfQdetarmlnestheobjectIDoftheprocessorQp_topQ_parent()usestheprocessorobjectIDtodeternprocessorr5口arenrtobjactID.图4-8对入口导入函数图更改其属性，从Interfaces中选择ProcessInterfaces,出现对话框,将begsimintrpt的属性改为enable.同时将所有属性的Status值改为hidden。

图4-9设置ProcessInterfaces属性图(5)最后保存为mrt_rx_point,同时编译。Co»Pi1ationofprocessModel>rt_rz_pTargetobjecttype;Status-developme-ntfsequenti^b32-t>it;done-ffote!toviewcompiLa七工口口，outfmt1a+er口三ethemerni'Compile》ShciwFiecentCompilationMazeigee'Bornjtdizplaythi5dialoghost[£loseJ图4-10编译进程模型图创建发射机节点（1）从file菜单中选择NodeModel,创建如图模块和包流;[o]*—■男—•—4^]tejgen图4-11发射机模块图将tx_gen的processmodel属性改为simple_source.同时将信道的power属性提升。

图4T2channel复合属性（3）从Interfaces菜单中选择NodeInterfaces，在NodeType表中，将satellitetype的Supported值设为no。将altitude值设为。除了radio_txchannel【0】.power属性之外，把其他的Status的值设为hidden。（4）单击OK,保存更改。（5）最后保存为mrt_tx。图4-13发射机节点接口属性创建干扰发射机节点（1）打开mrt_tx节点，在radio_tx上单击右键选择EditAttribute。将modulation的属性改为jammod。（2）保存模型为：mrt_jam。创建收信机节点（1）建立如下图的包流和模块。

图4-14模块和包流图右击rx_point模块，打开属性对话框。将processmodel属性设成mrt_rx_point。右击ant_rx模块，打开属性对话框。单击pattern属性的左边一栏,将pattern属性提升。从Interfaces菜单中选择NodeInterfaces。在NodeType表中，将satellite的Supported的值设为no。在Attribute表中，将altitude初始值改为。除了属性之外，把其他的Status的值设为hidden。图4-15收信机节点接口属性单击OK保存，另存为mrt_rx。关闭节点模型编辑器。创建网络模型所需的节点模型和过程模型创建好之后，就可以创建网络模型了。从file菜单中选择New，然后选择Project，单击OK按钮。将新项目命名为mrt_net，场景命名为antenna_test。

（3）启动向导，设定以下的值:图4-16向导设置值在对象模板中，单击ConfirurePalette,然后清空面板并添加mrt_jam,mrt_tx,mrt_rx节点模型。图4T7mrt_palette模板图布置好节点的位置jam放在（，）处，tx放在（3,3）的位置，rx放（4,3）。图4-18网络拓扑图从Topology菜单中，选择DefineTrajectory.然后单击DefinePath按钮后，开始绘制jam的运动轨迹。在(，)处单击左键即可。■團钏倉型零罟辱■Ifl密■團钏倉型零罟辱■Ifl密出1@SProject:>re_netScenario:anteima_test[Subnet:top.E[LllnlfXFileEditViewScerL：±rioeTcipoLogj.rTratficServicesgirotocoleNetDoctoyFlowArLalysisDES3I01VDesi^tlWindowsHelpLeftclicktoaddpoint,rightclicktocompiet.Etrajectoiry.7.32,2.54图4-19定义节点轨迹图同时修改jam的Trajectory的属性，将其改为刚才定义的运动轨迹。图4-20修改属性后的轨迹定义图收集统计量，在rx节点上右击，选择ChooseIndividualStatistics。选择biterrorrate。同时在CaptureMode选中Advanced,将CaptureMode改为glitchremoval。接下来选中throughput，在CaptureMode选中Advanced,同时将BuckMode改为sun/time,最后将采样频率设为10秒即可。打开Simulation菜单中ConfigureSimulation(Advanced)，设置属性添加一些收集变量的值。

OBJectAitribu+tiEIfuiTiberoffutle:2V：alue▲②EaterpriseNetwork.rn.：=irLt_rxpatternisutropic,mirime|動Ent^rpiriE咚MEtwork,jam.radio_t咒.匚1\：11口皀1[0].powarZD②Entmrpiri吕电work.tn.it鱼diQ_ti{.亡hanuRl[0].power|]图4-21添加收集变量图同时修改仿真的Seed,Duration,UpdataInterval的设置如图图4-22对于仿真参数的设置最后点击仿真即可。查看并分析结果从file中选择new，然后选择AnalysisConfiguration,然后单击OK。即可查看结果了。其中mrt_net-antenna_test_1是全向天线模型和mrt_net-antenna_test_2是定向天线模型。图4-23吞吐量及误码率的结果图分析结果全向天线模型下收信机的误码率随着干扰发射机节点和收信机节点距离的减少而逐渐增加。当干扰发射机和收信机距离最小，误码率最大。但达到一定的程度是，误码率太大便不再接收了，因此会有一段零的出现。在此之后，随着距离的变远将重复一次前面的逆过程。全向天线在整个仿真过程中都接收到干扰发射机的干扰信号。定向天线的图表明开始时随着干扰发射机节点和收信机节点距离减少接受方误码率增加。但随着距离的变化，连接干扰发射机天线和收信机天线的方向矢量就不在收信机天线的最大