中南大学计算机网络实验报告.doc

实验一 分槽ALOHA协议仿真实验 一、实验目的 掌握VB、VC++、VS或JAVA等集成开发环境编写仿真程序的方法； 理解并掌握分槽ALOHA协议原理。 二、实验内容与实现原理 实验内容：编写仿真程序，对一定网络环境下MAC层的多路访问协议的分槽ALOHA协议进行实现。通过仿真，学习协议采取的介质访问管理，包括介质分配和冲突解决机制，并对协议的性能与理论结果进行比较分析。 实现原理：分槽Aloha的基本思想是把信道时间分成离散的时间槽，槽长为一个帧所需 的发送时间。每个站点只能在时槽开始时才允许发送。其他过程与纯ALOHA协议相同。分槽Aloha的信道效率比纯Aloha要高。分槽Aloha的易受冲突区比纯Aloha小了一半。它的 重发策略是等待一段随机的时间，然后重发；如再次冲突，则再等待一段随机的时间，直到 重发成功为止，但是发送的时间也是在每个时间槽的开始。 三、具体设计实现及结果 仿真思路 设置各站点初始产生包的时间点及产生包的时间间隔（均为随机值），得到所有站点成功发送10000个数据包的总时间以及这段时间内所有数据包的个数（包括各站点每次新产生的包以及由于冲突而重发的包），从而计算出每包时内尝试次数及其对应的吞吐量。针对不同的包产生间隔，得到不同的每包时内尝试次数及其对应的吞吐量，将其画成一条曲线。 具体步骤 初始化各站点产生包的时间点（可采用0到1的随机数），统一归并到时槽开始的时间点。 Mgtime =[ Ttime / log(1-X/Mnum) ]* log(rand(1,Mnum)); % 初始化各站点包产生的时间点，为[0,1]的随机数 mtime = (fix(mgtime/slot)+1) * slot; % 各站点数据包发送时间点，归并到时槽的开始处 其中：Ttime为发送一个包所需的时间，Mnum为站点的总个数，可通过 改变不同的X值得到不同的包产生时间点。X的取值小于站点总个数 选出最早产生数据包的站点作为初始发送站点，若此时槽只有一个数据包，则发送成功；若有两个以上数据包，则冲突。记录此时槽内所有包的个数 idx = find(mtime==now_time); % finding of the terminal which transmission start if length(idx) 0 State(idx) = TRANSMIT; %State为各站点在此时槽的状态 mtime(idx) = now_time + Mplen(idx) / Srate; % 发送结束时间，Mplen为数据包的长度，Srate为发送的速率 mtime(idx) = round(mtime(idx)/slot) * slot; Tplen = Tplen + sum(Mplen(idx)); %此时槽内所有包的总长度 end ? idx = find(State==TRANSMIT | State==COLLISION); if length(idx) 1 State(idx) = COLLISION; % 当有两个以上数据包时，发生冲突 end 若成功，则发送成功的数据包数加1，程序结束点也是成功的个数为10000时。然后根据生成包的随机时间间隔，得出此站点下一次发送包的时间点。 idx = find(mtime==now_time State==TRANSMIT); % finding of the terminal which transmission succeeded if length(idx) 0 Spnum = Spnum + 1; %发送成功的数据包数加1 Splen = Splen + Mplen(idx);%总共发送成功数据包的长度（计算吞吐量） State(idx) = STANDBY;%设置此站点发送状态为等待 mgtime(idx) = now_time + [ Ttime / log(1-X/Mnum) ] * log(1-rand); % 算出此站点下次产生的时间点 mtime(idx) = (fix(m