开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > Windows编程 > 通讯编程 > 查看源码
wireless-phymr.cc
资源名称：ns-allinone-2.33.tar.gz　[点击查看]
上传用户：rrhhcc
上传日期：2015-12-11
资源大小：54129k
文件大小：17k
源码类别：

通讯编程

开发平台：

Visual C++

wireless-phymr.cc：源码内容
  1. /* -*- Mode:C++; c-basic-offset:8; tab-width:8; indent-tabs-mode:t -*- 
  2.  *
  3.  * Copyright (c) 1996 Regents of the University of California.
  4.  * All rights reserved.
  5.  *
  6.  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  7.  * modification, are permitted provided that the following conditions
  8.  * are met:
  9.  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11.  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13.  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14.  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  15.  *    must display the following acknowledgement:
  16.  * This product includes software developed by the Computer Systems
  17.  * Engineering Group at Lawrence Berkeley Laboratory and the Daedalus
  18.  * research group at UC Berkeley.
  19.  * 4. Neither the name of the University nor of the Laboratory may be used
  20.  *    to endorse or promote products derived from this software without
  21.  *    specific prior written permission.
  22.  *
  23.  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  24.  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  25.  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  26.  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  27.  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  28.  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  29.  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  30.  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  31.  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  32.  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33.  * SUCH DAMAGE.
  34.  *
  35.  * $Header: /nfs/jade/vint/CVSROOT/ns-2/mac/wireless-phy.cc,v 1.25 2005/08/22 05:08:33 tomh Exp $
  36.  *
  37.  * Ported from CMU/Monarch's code, nov'98 -Padma Haldar.
  38.  * wireless-phy.cc
  39.  *
  40.  * Ported 2006 from ns-2.29 
  41.  * by Federico Maguolo, Nicola Baldo and Simone Merlin 
  42.  * (SIGNET lab, University of Padova, Department of Information Engineering)
  43.  *
  44.  */
  46. #include <math.h>
  48. #include <packet.h>
  50. #include <mobilenode.h>
  51. #include <phy.h>
  52. #include <propagation.h>
  53. #include <modulation.h>
  54. #include <omni-antenna.h>
  55. #include "wireless-phymr.h"
  56. #include <packet.h>
  57. #include <ip.h>
  58. #include <agent.h>
  59. #include <trace.h>
  61. #include "diffusion/diff_header.h"
  63. #include "papropagation.h"
  65. #ifndef MAX
  66. #define MAX(a,b) (((a)<(b))?(b):(a))
  67. #endif
  69. #ifndef MIN
  70. #define MIN(a,b) (((a)<(b))?(a):(b))
  71. #endif
  73. void PASleep_Timer::expire(Event *) {
  74. a_->UpdateSleepEnergy();
  75. }
  78. /*
  79. PowerChangeTimer
  80. */
  82. PowerChangeTimer::PowerChangeTimer(PAWirelessPhy *phy) : phy_(phy), eventList_(0)
  83. {
  84. }
  86. void PowerChangeTimer::addEvent(double instant, double increasePower)
  87. {
  88. PowerChangeEvent *pe = new PowerChangeEvent;
  89. pe->instant = instant;
  90. pe->increasePower = increasePower;
  91. PowerChangeEvent *prev = 0;
  92. for(PowerChangeEvent *cur = eventList_; cur; cur = cur->next)
  93. {
  94. if(cur->instant >= instant)
  95. {
  96. pe->next = cur;
  97. if(prev)
  98. prev->next = pe;
  99. else
  100. eventList_ = pe;
  101. resched(eventList_->instant - Scheduler::instance().clock());
  102. return;
  103. }
  104. if(cur)
  105. prev = cur;
  106. }
  107. if(prev)
  108. prev->next = pe;
  109. else
  110. eventList_ = pe;
  111. pe->next = 0;
  112. resched(eventList_->instant - Scheduler::instance().clock());
  113. }
  115. void PowerChangeTimer::expire(Event *e)
  116. {
  117. assert(eventList_);
  118. PowerChangeEvent *pe = eventList_;
  119. eventList_ = eventList_->next;
  120. phy_->increasePower(pe->increasePower);
  121. delete pe;
  122. if(eventList_)
  123. resched(eventList_->instant - Scheduler::instance().clock());
  124. }
  126. /* ======================================================================
  127.    PAWirelessPhy Interface
  128.    ====================================================================== */
  129. static class PAWirelessPhyClass: public TclClass {
  130. public:
  131.         PAWirelessPhyClass() : TclClass("Phy/WirelessPhy/PowerAware") {}
  132.         TclObject* create(int, const char*const*) {
  133.                 return (new PAWirelessPhy);
  134.         }
  135. } class_PAWirelessPhy;
  138. PAWirelessPhy::PAWirelessPhy() : Phy(), sleep_timer_(this), status_(IDLE), powerTimer_(this), profile_(0)
  139. {
  141. bind("CSThresh_", &CSThresh_);
  142. bind("Pt_", &Pt_);
  143. bind("freq_", &freq_);
  144. bind("L_", &L_);
  146. lambda_ = SPEED_OF_LIGHT / freq_;
  148. node_ = 0;
  149. ant_ = 0;
  150. propagation_ = 0;
  152. //[Nicola] modulation was removed
  153. //modulation_ = 0;
  155. // Assume AT&T's Wavelan PCMCIA card -- Chalermek
  156.         // Pt_ = 8.5872e-4; // For 40m transmission range.
  157. //      Pt_ = 7.214e-3;  // For 100m transmission range.
  158. //      Pt_ = 0.2818; // For 250m transmission range.
  159. // Pt_ = pow(10, 2.45) * 1e-3;         // 24.5 dbm, ~ 281.8mw
  161. Pt_consume_ = 0.660;  // 1.6 W drained power for transmission
  162. Pr_consume_ = 0.395;  // 1.2 W drained power for reception
  164. // P_idle_ = 0.035; // 1.15 W drained power for idle
  166. P_idle_ = 0.0;
  167. P_sleep_ = 0.00;
  168. P_transition_ = 0.00;
  169. node_on_=1;
  171. channel_idle_time_ = NOW;
  172. update_energy_time_ = NOW;
  173. last_send_time_ = NOW;
  175. sleep_timer_.resched(1.0);
  177. }
  179. int
  180. PAWirelessPhy::command(int argc, const char*const* argv)
  181. {
  182. TclObject *obj; 
  184. if (argc==2) {
  185. if (strcasecmp(argv[1], "NodeOn") == 0) {
  186. node_on();
  188. if (em() == NULL) 
  189. return TCL_OK;
  190. if (NOW > update_energy_time_) {
  191. update_energy_time_ = NOW;
  192. }
  193. return TCL_OK;
  194. } else if (strcasecmp(argv[1], "NodeOff") == 0) {
  195. node_off();
  197. if (em() == NULL) 
  198. return TCL_OK;
  199. if (NOW > update_energy_time_) {
  200. em()->DecrIdleEnergy(NOW-update_energy_time_,
  201.      P_idle_);
  202. update_energy_time_ = NOW;
  203. }
  204. return TCL_OK;
  205. }
  206. } else if(argc == 3) {
  207. if (strcasecmp(argv[1], "setTxPower") == 0) {
  208. Pt_consume_ = atof(argv[2]);
  209. return TCL_OK;
  210. } else if (strcasecmp(argv[1], "setRxPower") == 0) {
  211. Pr_consume_ = atof(argv[2]);
  212. return TCL_OK;
  213. } else if (strcasecmp(argv[1], "setIdlePower") == 0) {
  214. P_idle_ = atof(argv[2]);
  215. return TCL_OK;
  216. }else if (strcasecmp(argv[1], "setSleepPower") == 0) {
  217. P_sleep_ = atof(argv[2]);
  218. return TCL_OK;
  219. } else if (strcasecmp(argv[1], "setTransitionPower") == 0) {
  220. P_transition_ = atof(argv[2]);
  221. return TCL_OK;
  222. } else if (strcasecmp(argv[1], "setTransitionTime") == 0) {
  223. T_transition_ = atof(argv[2]);
  224. return TCL_OK;
  225. }else if( (obj = TclObject::lookup(argv[2])) == 0) {
  226. fprintf(stderr,"PAWirelessPhy: %s lookup of %s failedn", 
  227. argv[1], argv[2]);
  228. return TCL_ERROR;
  229. }else if (strcmp(argv[1], "propagation") == 0) {
  230. assert(propagation_ == 0);
  231. propagation_ = (PAFreeSpace*) obj;
  232. return TCL_OK;
  233. } else if (strcasecmp(argv[1], "antenna") == 0) {
  234. ant_ = (Antenna*) obj;
  235. return TCL_OK;
  236. } else if (strcasecmp(argv[1], "node") == 0) {
  237. assert(node_ == 0);
  238. node_ = (Node *)obj;
  239. return TCL_OK;
  240. } else  if (strcmp(argv[1], "powerProfile") == 0) {
  241. profile_ = (PowerProfile *) TclObject::lookup(argv[2]);
  242. if (profile_ == 0)
  243. return TCL_ERROR;
  244. return TCL_OK;
  245. }
  246. }
  247. return Phy::command(argc,argv);
  248. }
  249.  
  250. void 
  251. PAWirelessPhy::sendDown(Packet *p)
  252. {
  253. /*
  254.  * Sanity Check
  255.  */
  256. assert(initialized());
  258. if (em()) {
  259. if (Is_node_on() != true ) {
  260. //node is off here...
  261. Packet::free(p);
  262. return;
  263. }
  264. if(Is_node_on() == true && Is_sleeping() == true){
  265. em()-> DecrSleepEnergy(NOW-update_energy_time_,
  266.        P_sleep_);
  267. update_energy_time_ = NOW;
  269. }
  271. }
  272. /*
  273.  * Decrease node's energy
  274.  */
  275. if(em()) {
  276. if (em()->energy() > 0) {
  278.     double txtime = hdr_cmn::access(p)->txtime();
  279.     double start_time = MAX(channel_idle_time_, NOW);
  280.     double end_time = MAX(channel_idle_time_, NOW+txtime);
  281.     double actual_txtime = end_time-start_time;
  283.     if (start_time > update_energy_time_) {
  284.     em()->DecrIdleEnergy(start_time - 
  285.  update_energy_time_, P_idle_);
  286.     update_energy_time_ = start_time;
  287.     }
  289.     /* It turns out that MAC sends packet even though, it's
  290.        receiving some packets.
  291.     
  292.     if (txtime-actual_txtime > 0.000001) {
  293.     fprintf(stderr,"Something may be wrong at MACn");
  294.     fprintf(stderr,"act_tx = %lf, tx = %lfn", actual_txtime, txtime);
  295.     }
  296.     */
  298.    // Sanity check
  299.    double temp = MAX(NOW,last_send_time_);
  301.    /*
  302.    if (NOW < last_send_time_) {
  303.    fprintf(stderr,"Argggg !! Overlapping transmission. NOW %lf last %lf temp %lfn", NOW, last_send_time_, temp);
  304.    }
  305.    */
  306.    
  307.    double begin_adjust_time = MIN(channel_idle_time_, temp);
  308.    double finish_adjust_time = MIN(channel_idle_time_, NOW+txtime);
  309.    double gap_adjust_time = finish_adjust_time - begin_adjust_time;
  310.    if (gap_adjust_time < 0.0) {
  311.    fprintf(stderr,"What the heck ! negative gap time.n");
  312.    }
  314.    if ((gap_adjust_time > 0.0) && (status_ == RECV)) {
  315.    em()->DecrTxEnergy(gap_adjust_time,
  316.       Pt_consume_-Pr_consume_);
  317.    }
  319.    em()->DecrTxEnergy(actual_txtime,Pt_consume_);
  320. //    if (end_time > channel_idle_time_) {
  321. //    status_ = SEND;
  322. //    }
  323. //
  324.    status_ = IDLE;
  326.    last_send_time_ = NOW+txtime;
  327.    channel_idle_time_ = end_time;
  328.    update_energy_time_ = end_time;
  330.    if (em()->energy() <= 0) {
  331.    em()->setenergy(0);
  332.    ((MobileNode*)node())->log_energy(0);
  333.    }
  335. } else {
  337. // log node energy
  338. if (em()->energy() > 0) {
  339. ((MobileNode *)node_)->log_energy(1);
  340. } 
  341. //
  342. Packet::free(p);
  343. return;
  344. }
  345. }
  347. /*
  348.  *  Stamp the packet with the interface arguments
  349.  */
  350. p->txinfo_.stamp((MobileNode*)node(), ant_->copy(), Pt_, lambda_);
  352. // Send the packet
  353. channel_->recv(p, this);
  354. }
  356. int 
  357. PAWirelessPhy::sendUp(Packet *p)
  358. {
  359. /*
  360.  * Sanity Check
  361.  */
  362. assert(initialized());
  364. PacketStamp s;
  365. double Pr;
  366. int pkt_recvd = 1; // [Nicola] Changed default value, removed spaghetti code below
  368. Pr = p->txinfo_.getTxPr();
  371. if (em()) {
  373. // Drop the packet if the node is either OFF, SLEEPING, 
  374. // or if it has ZERO ENERGY
  376. if ((Is_node_on()== false) || (Is_sleeping()==true) || (em()->energy() <= 0)) {
  377. pkt_recvd = 0;
  378. }
  380. }
  382. if(propagation_) {
  383. s.stamp((MobileNode*)node(), ant_, 0, lambda_);
  384. Pr = propagation_->Pr(p, &p->txinfo_, &s, getL(), getLambda());
  385. if (Pr < CSThresh_) {
  386. pkt_recvd = 0;
  387. }
  388. // ---------------------------------------------
  389. // [Nicola] Removed because we're dealing with 
  390. //     RX success somewhere else
  391. // --------------------------------------------
  392. //  if (Pr < RXThresh_) {
  393. //  /*
  394. //   * We can detect, but not successfully receive
  395. //   * this packet.
  396. //   */
  397. //  hdr_cmn *hdr = HDR_CMN(p);
  398. //  hdr->error() = 1;
  399. // #if DEBUG > 3
  400. //  printf("SM %f.9 _%d_ drop pkt from %d low POWER %e/%en",
  401. //         Scheduler::instance().clock(), node()->index(),
  402. //         p->txinfo_.getNode()->index(),
  403. //         Pr,RXThresh);
  404. // #endif
  405. //  }
  406. }
  409. // ---------------------
  410. // [Nicola] Removed because:
  411. //  1) the only available modulation module implementation is almost fake
  412. //  2) errors will be handled somewhere else through SNIR
  414. //  if(modulation_) {
  415. //  hdr_cmn *hdr = HDR_CMN(p);
  416. //  hdr->error() = modulation_->BitError(Pr);
  417. //  }
  418. // ---------------------
  420. /*
  421.  * The MAC layer must be notified of the packet reception
  422.  * now - ie; when the first bit has been detected - so that
  423.  * it can properly do Collision Avoidance / Detection.
  424.  */
  425.  
  426. /*
  427. Federico  27/04/2006 - I need to gnerate an event when the trasmission ends, in order to decrease the instant power
  428. */
  429. if(debug_>1) printf("%f - WirelessPhy.sendUp - receivePower=%-2.20fn", Scheduler::instance().clock(),Pr);
  430. increasePower(Pr);
  431. powerTimer_.addEvent(Scheduler::instance().clock() + hdr_cmn::access(p)->txtime(), -Pr);
  433. p->txinfo_.getAntenna()->release();
  435. /* WILD HACK: The following two variables are a wild hack.
  436.    They will go away in the next release...
  437.    They're used by the mac-802_11 object to determine
  438.    capture.  This will be moved into the net-if family of 
  439.    objects in the future. */
  440. p->txinfo_.RxPr = Pr;
  442. // [Nicola] CTPhresh was part of the WILD HACK above, we don't need it any more...
  443. // p->txinfo_.CPThresh = CPThresh_;
  445. /*
  446.  * Decrease energy if packet successfully received
  447.  */
  448. if(pkt_recvd && em()) {
  450. double rcvtime = hdr_cmn::access(p)->txtime();
  451. // no way to reach here if the energy level < 0
  453. double start_time = MAX(channel_idle_time_, NOW);
  454. double end_time = MAX(channel_idle_time_, NOW+rcvtime);
  455. double actual_rcvtime = end_time-start_time;
  457. if (start_time > update_energy_time_) {
  458. em()->DecrIdleEnergy(start_time-update_energy_time_,
  459.      P_idle_);
  460. update_energy_time_ = start_time;
  461. }
  463. em()->DecrRcvEnergy(actual_rcvtime,Pr_consume_);
  464. /*
  465.   if (end_time > channel_idle_time_) {
  466.   status_ = RECV;
  467.   }
  468. */
  469. channel_idle_time_ = end_time;
  470. update_energy_time_ = end_time;
  472. status_ = IDLE;
  474. /*
  475.   hdr_diff *dfh = HDR_DIFF(p);
  476.   printf("Node %d receives (%d, %d, %d) energy %lf.n",
  477.   node()->address(), dfh->sender_id.addr_, 
  478.   dfh->sender_id.port_, dfh->pk_num, node()->energy());
  479. */
  481. // log node energy
  482. if (em()->energy() > 0) {
  483. ((MobileNode *)node_)->log_energy(1);
  484.          } 
  486. if (em()->energy() <= 0) {  
  487. // saying node died
  488. em()->setenergy(0);
  489. ((MobileNode*)node())->log_energy(0);
  490. }
  491. }
  493. return pkt_recvd;
  494. }
  496. void
  497. PAWirelessPhy::node_on()
  498. {
  500.         node_on_= TRUE;
  501. status_ = IDLE;
  503.        if (em() == NULL)
  504.       return;
  505.     if (NOW > update_energy_time_) {
  506.            update_energy_time_ = NOW;
  507.     }
  508. }
  510. void 
  511. PAWirelessPhy::node_off()
  512. {
  514.         node_on_= FALSE;
  515. status_ = SLEEP;
  517. if (em() == NULL)
  518.             return;
  519.         if (NOW > update_energy_time_) {
  520.             em()->DecrIdleEnergy(NOW-update_energy_time_,
  521.                                 P_idle_);
  522.             update_energy_time_ = NOW;
  523. }
  524. }
  526. void 
  527. PAWirelessPhy::node_wakeup()
  528. {
  530. if (status_== IDLE)
  531. return;
  533. if (em() == NULL)
  534.             return;
  536.         if ( NOW > update_energy_time_ && (status_== SLEEP) ) {
  537. //the power consumption when radio goes from SLEEP mode to IDLE mode
  538. em()->DecrTransitionEnergy(T_transition_,P_transition_);
  540. em()->DecrSleepEnergy(NOW-update_energy_time_,
  541.       P_sleep_);
  542. status_ = IDLE;
  543.         update_energy_time_ = NOW;
  545. // log node energy
  546. if (em()->energy() > 0) {
  547. ((MobileNode *)node_)->log_energy(1);
  548.         } else {
  549. ((MobileNode *)node_)->log_energy(0);   
  550.         }
  551. }
  552. }
  554. void 
  555. PAWirelessPhy::node_sleep()
  556. {
  557. //
  558. //        node_on_= FALSE;
  559. //
  560. if (status_== SLEEP)
  561. return;
  563. if (em() == NULL)
  564.             return;
  566.         if ( NOW > update_energy_time_ && (status_== IDLE) ) {
  567. //the power consumption when radio goes from IDLE mode to SLEEP mode
  568.     em()->DecrTransitionEnergy(T_transition_,P_transition_);
  570.             em()->DecrIdleEnergy(NOW-update_energy_time_,
  571.                                 P_idle_);
  572. status_ = SLEEP;
  573.         update_energy_time_ = NOW;
  575. // log node energy
  576. if (em()->energy() > 0) {
  577. ((MobileNode *)node_)->log_energy(1);
  578.         } else {
  579. ((MobileNode *)node_)->log_energy(0);   
  580.         }
  581. }
  582. }
  583. //
  584. void
  585. PAWirelessPhy::dump(void) const
  586. {
  587. Phy::dump();
  588. fprintf(stdout,
  589. "tPt: %f, Gt: %f, Gr: %f, lambda: %f, L: %fn",
  590. Pt_, ant_->getTxGain(0,0,0,lambda_), ant_->getRxGain(0,0,0,lambda_), lambda_, L_);
  591. //fprintf(stdout, "tbandwidth: %fn", bandwidth_);
  592. fprintf(stdout, "--------------------------------------------------n");
  593. }
  596. void PAWirelessPhy::UpdateIdleEnergy()
  597. {
  598. if (em() == NULL) {
  599. return;
  600. }
  601. if (NOW > update_energy_time_ && (Is_node_on()==TRUE && status_ == IDLE ) ) {
  602.   em()-> DecrIdleEnergy(NOW-update_energy_time_,
  603. P_idle_);
  604.   update_energy_time_ = NOW;
  605. }
  607. // log node energy
  608. if (em()->energy() > 0) {
  609. ((MobileNode *)node_)->log_energy(1);
  610.         } else {
  611. ((MobileNode *)node_)->log_energy(0);   
  612.         }
  614. // idle_timer_.resched(10.0);
  615. }
  617. double PAWirelessPhy::getDist(double Pr, double Pt, double Gt, double Gr,
  618.     double hr, double ht, double L, double lambda)
  619. {
  620. if (propagation_) {
  621. return propagation_->getDist(Pr, Pt, Gt, Gr, hr, ht, L,
  622.      lambda);
  623. }
  624. return 0;
  625. }
  627. //
  628. void PAWirelessPhy::UpdateSleepEnergy()
  629. {
  630. if (em() == NULL) {
  631. return;
  632. }
  633. if (NOW > update_energy_time_ && ( Is_node_on()==TRUE  && Is_sleeping() == true) ) {
  634.   em()-> DecrSleepEnergy(NOW-update_energy_time_,
  635. P_sleep_);
  636.   update_energy_time_ = NOW;
  637. // log node energy
  638. if (em()->energy() > 0) {
  639. ((MobileNode *)node_)->log_energy(1);
  640.          } else {
  641. ((MobileNode *)node_)->log_energy(0);   
  642.          }
  643. }
  645. //A hack to make states consistent with those of in Energy Model for AF
  646. int static s=em()->sleep();
  647. if(em()->sleep()!=s){
  649. s=em()->sleep();
  650. if(s==1)
  651. node_sleep();
  652. else
  653. node_wakeup();
  654. printf("n AF hack %dn",em()->sleep());
  655. }
  657. sleep_timer_.resched(10.0);
  658. }
  660. void PAWirelessPhy::increasePower(double power)
  661. {
  662. if(profile_)
  663. {
  664. PowerElement el;
  665. el.power = power;
  666. el.time = Scheduler::instance().clock();
  667. if(debug_) printf("%f - WirelessPhy.increasePower - Power=%-2.20fn", Scheduler::instance().clock(),power);
  668. profile_->addElement(el);
  669. }
  670. }