技术特征：
1.一种基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤1：按照呈星形拓扑结构的状态转移机制构建mac层数据处理模块的进程模型，所述星形拓扑结构的状态转移机制包括位于中心位置的消息分发dispatch、以及若干状态机，所有所述状态机之间的状态转移均由所述消息分发dispatch根据事件判断实现；步骤2：构建短波令牌环网络的节点模型，使用opnet软件自带的生成包模型和sink接收处理模型实现应用层等效，无线发射器和无线接收器通过配置管道阶段参数实现物理层等效，应用数据mac层接口使用队列进程模型，最后放置步骤1)中mac层数据处理模块的进程模型完成节点模型的构建；步骤3：搭建仿真网络场景，将步骤2)中获得的节点模型放置到网络场景中，根据不同的研究目的，设置对应的参数属性完成仿真网络场景的搭建；步骤4：统计变量仿真结果显示。2.如权利要求1所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：所述状态机包括初始化init、浮动状态flt、自环状态sfr、寻求状态sek、请求回复状态srp、加入状态jon、监测状态mon、令牌持有状态hvt、空闲状态idl、中继状态rly以及请求状态slt。3.如权利要求2所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：所述星形拓扑结构的状态转移机制还包括若干令牌，所述令牌包括邀请令牌sls、设置令牌set、中继令牌rel、确认令牌ack、传输权令牌rtt。4.如权利要求2所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：所有所述状态机以及所述消息分发的功能说明分别为：初始化：软件启动执行，主要初始化统计变量；浮动状态：节点开启定时器等待组网；自环状态：节点开启定时器等待组建以自身为主节点的短波令牌环网络；寻求状态：发出sls令牌邀请其他节点加入网络；请求回复状态：等待定时器超时发出set令牌；加入状态：准备加入网络，等待接收rtt令牌；监测状态：等待接收确认数据保证网络正常；令牌持有状态：当前状态下节点可以正常传输应用数据；空闲状态：节点收到确认数据后的正常状态；中继状态：转发令牌或应用数据；请求状态：准备扩增网络成员数目，发出sls令牌邀请其他节点加入网络；消息分发：根据不同的消息事件，控制节点状态转换。5.如权利要求3所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：所有所述令牌的功能说明分别为：邀请令牌：邀请其他节点加入网络；设置令牌：更新传输顺序表回复邀请节点加入网络；中继令牌：通知节点将作为中继节点转发数据；确认令牌：告诉发送方已正确接收到数据；传输权令牌：拥有该令牌的节点有权发送应用数据。6.如权利要求3所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：所述
步骤1)中，所有所述状态机之间的状态转移均由所述消息分发根据事件判断实现的工作机制为：在正常组网场景下，当仿真网络启动时，首先从init状态转移到dispatch状态中，dispatch状态通过接收到的事件来判断进入flt状态，此时节点在flt状态设置定时器，触发定时器超时事件，转移到dispatch状态中，dispatch状态判断进入sfr状态，再次等待定时器超时，通知dispatch状态转移到sek状态，在sek状态下等待定时器超时，此时发出sls令牌邀请其他节点与自身进行组网，然后等待接收set令牌，若接收到set令牌数据，则通知dispatch进入到hvt状态，hvt状态更新传输顺序表，并通知应用数据mac层接口模块传输数据，当传输时间到期或数据传输完成时，通知dispatch转移到mon状态，在这个状态下监测后继节点是否拥有发送权，当接收到ack令牌或应用数据内容时，通知dispatch转移到idl状态，等待下一次接收到rtt令牌转移到hvt状态再次拥有发送应用数据的权利；作为接收sls令牌的节点，通知dispatch转移到srp状态，等待该状态下的定时器超时发出set令牌，再通知dispatch转移到jon状态，在jon状态下接收到rtt令牌后，通知dispatch转移到hvt状态，此时节点拥有发送应用数据的权利，在规定时间发出数据后通知dispatch转移到mon状态，收到ack令牌或应用数据则通知dispatch转移到idl状态。当节点在hvt状态下满足设置的邀请间隔次数时，通知dispatch转移到slt状态，发送sls令牌邀请新节点加入当前网络，等待定时器超时后再转移到hvt状态完成应用数据传输；同时，网络中若存在需要中继的情况，则此时节点将通过rel令牌来通知某一节点为本次传输的中继节点，节点接收到rel令牌后通知dispatch转移到rly状态，在rly状态下实现中继功能，完成转发数据后，当接收到ack令牌或应用数据通知dispatch转移到idl状态。7.如权利要求1所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：所述短波令牌环网络的节点模型包括：应用数据生成模块，负责产生应用数据包，能够通过更改包时间属性来控制单位时间生成数据包的个数；应用数据处理模块，处理接收到的数据包并统计包括数据量和传输时间的相关参数；应用数据mac层接口模块，存储等待发送的应用数据，等待mac层数据处理模块通知发送数据时从队列中取出应用数据；mac层数据处理模块，实现短波令牌环协议流程；短波天线发射模块，负责发出数据，能够设置包括通信范围和传输时延的相关特性；短波天线接收模块，接收通信范围内数据，通过管道参数配置能够方便地设置包括接收范围和误码率的相关特性。8.如权利要求1所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：所述步骤3)中搭建的仿真网络场景包括正常组网场景和故障场景，所述故障场景包括隐藏节点的故障场景、丢失令牌的故障场景。9.如权利要求8所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：通过使用短波天线发射模块和短波天线接收模块的管道阶段配置具体参数实现所述隐藏节点的故障场景。10.如权利要求8所述的基于opnet的短波令牌环网络等效仿真方法，其特征在于：利用消息事件机制控制定时器超时和接收数据实现所述丢失令牌的故障场景：将定时器超时和
接收数据以事件的方式插入仿真事件列表中，当在一个状态下未接收到令牌则视为丢失令牌。
技术总结
本发明公开了一种基于OPNET的短波令牌环网络等效仿真方法，其包括按照呈星形拓扑结构的状态转移机制构建MAC层数据处理模块的进程模型，星形拓扑结构的状态转移机制包括位于中心位置的消息分发、以及若干状态机，所有状态转移均由所述消息分发根据事件判断实现；使用OPNET软件自带的生成包模型和sink接收处理模型实现应用层等效，无线发射器和无线接收器通过配置管道阶段参数实现物理层等效，应用数据MAC层接口使用队列进程模型，最后放置步MAC层数据处理模块的进程模型完成节点模型的构建；搭建仿真网络场景；统计变量仿真结果显示。本发明可在OPNET软件中搭建短波令牌环网络，简化了建模过程，提供了一个便捷直观的方式来理解短波令牌环网络的工作机制。解短波令牌环网络的工作机制。解短波令牌环网络的工作机制。
技术研发人员：李程文 盛理想 张晓娇 王会平 汪润生
受保护的技术使用者：昆山九华电子设备厂
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/6/28