ms-model-generic-wireless

智网妙算通用无线 MAC 层模型

简介

本模型是一个 MAC层模型。它是一个通用无线 MAC 层模型，没有实现任何具体的 MAC 协议行为，但是提供了基础的无线数据包发送和接收能力。 用户在不关心 MAC 层具体实现的情况下，可以使用此模型进行模拟MAC层提供的通信能力。

模型参数

基本属性

• Address（MAC地址，整型）
  • 默认值：-2，表示“自动分配”（Auto Assigned）
  • 作用：节点的 MAC 地址。通常保持为自动分配即可，如需在仿真中固定 MAC 地址，可显式填写为非负整数。

电台工作参数（对象）

电台工作参数是一个复合对象，用于描述无线电的工作状态及物理层相关特性：

• 工作状态（布尔，关闭/工作）

  • 默认值：false（关闭）
  • 作用：控制电台是否工作。为 true 时电台参与收发，为 false 时视为关闭。

• 数据速率（浮点，单位：kbps）

  • 默认值：38.4
  • 作用：表示物理层数据传输速率。可根据模拟场景调整为实际链路速率。

• 工作频段（浮点，单位：MHz）

  • 默认值：30.0
  • 作用：电台载波中心频率，仅作为场景参数使用，可与系统其他无线模型保持一致。

• 工作频宽（浮点，单位：kHz）

  • 默认值：100.0
  • 作用：信道带宽，影响链路可用容量等相关分析。

• 调制解调方案（字符串）

  • 默认值：BPSK
  • 可选值：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM
  • 作用：描述电台使用的调制方式，用于与其他模型的链路评估逻辑对接。

• 最大传输距离（浮点，单位：公里）

  • 默认值：999999999.0（无限制）
  • 作用：链路允许的最大传输距离。若设置为有限值，可用于近似建模视距/覆盖范围等限制。

• 传输功率（浮点，单位：瓦特）

  • 默认值：30.0
  • 作用：发射功率参数，可用于与路径损耗、接收灵敏度等一起评估链路可达性。

• 接收灵敏度（浮点，单位：dBm）

  • 默认值：-100.0
  • 作用：接收端最小可检测信号功率，用于链路可用性或丢包概率的评估。

• 缓存大小（整型，单位：包）

  • 默认值：1000
  • 作用：MAC 层缓存队列容量，用于缓存待发送或待处理的数据包。设置过小可能导致队列溢出丢包。

• 分片生存时间（浮点，单位：秒）

  • 默认值：20.0
  • 作用：分片在缓存中的最大生存时间，超过该时间未能完成重组的分片将被丢弃。

• 失效/恢复状态（数组）

  • 元素结构：
    • 时间（浮点，秒）
    • 状态（整型，0 表示“失效”，1 表示“恢复”）
  • 默认值：空数组 []
  • 作用：用于配置电台随时间的失效/恢复事件序列。例如：
    • 在 10s 设置状态为 0：表示从 10 秒开始电台失效；
    • 在 30s 设置状态为 1：表示从 30 秒开始电台恢复工作。
  • 可通过配置多条记录，模拟电台在整个仿真周期内的多次故障与恢复过程。

数据包格式（generic_wireless_mac.pkt.m）

MAC 层使用的数据包在 generic_wireless_mac.pkt.m 中定义，主要字段如下：

• source address（源地址，整型）

  • 类型：type = 1（整数）
  • 作用：发送方的 MAC 地址，一般由模型在发送时自动填充。

• dest address（目的地址，整型）

  • 类型：type = 1（整数）
  • 作用：接收方的 MAC 地址。上层在下发数据包时可设置，用于点对点/广播等控制。

• protocol type（协议类型，整型）

  • 类型：type = 1（整数）
  • 作用：标记上层协议类型，便于 MAC 层转发到不同的上层处理逻辑。具体取值由系统上层约定。

• data（负载数据，字节数组）

  • 类型：type = 5（可变长数据）
  • 作用：承载上层传入的业务数据。

• Transmit Distance（传输距离，浮点）

  • 类型：type = 3（浮点）
  • 作用：记录当前链路传输距离，用于管道阶段部分快速计算通信距离。

• Modulation Index（调制方式标识，字符串）

  • 类型：type = 4（字符串）
  • 作用：记录实际使用的调制方式，例如与“调制解调方案”参数保持一致，用于结果分析。

• Antenna Gain（天线增益，浮点）

  • 类型：type = 3（浮点）
  • 作用：记录发射端/链路所采用的天线增益参数，便于和链路预算模型配合使用。

ICI 字段说明（generic_wireless_mac_ici.ici.m）

ICI（Interface Control Information）用于在模块间伴随包/事件传递控制信息，对应定义在 generic_wireless_mac_ici.ici.m 中：

• dest_addr（目的地址）

  • 类型：type = 2（一般为整数/标识类型）
  • 作用：在控制消息或中间处理阶段传递 MAC 目的地址信息。

• src_addr（源地址）

  • 类型：type = 2
  • 作用：传递 MAC 源地址信息，便于下游模块进行源节点识别、统计等操作。

• protocol_type（协议类型）

  • 类型：type = 2
  • 作用：与数据包中的 protocol type 对应，用于控制路径选择或上层协议分发。