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第一篇 NS的基本知识3

第1章 绪论3

1.1NS的背景3

1.2网络模拟涉及的主要知识点4

1.3使用NS进行网络模拟的基本过程5

本章小结6

第2章 NS的安装和配置7

2.1Linux操作系统环境7

2.1.1Ubuntu安装完成后的设置7

2.1.2Ubuntu上NS必要工具和库文件的安装8

2.2NS安装8

2.2.1环境变量的设置8

2.2.2安装结果的验证9

2.2.3NS安装过程可能出现的错误分析9

2.3使用多个NS版本10

本章小结11

第3章 Tcl／OTcl语言简介12

3.1Tcl12

3.1.1Tcl编程环境12

3.1.2基本语法13

3.1.3字符串处理14

3.1.4数学运算17

3.1.5流程控制语句19

3.1.6列表26

3.1.7过程27

3.1.8数组28

3.2OTcl30

3.2.1类和对象30

3.2.2类的成员函数和成员变量30

3.2.3类的构造函数和析构函数31

3.2.4类的继承31

本章小结33

第二篇 NS的架构和网络模拟入门37

第4章 NS网络模拟入门37

4.1简单有线网络模型模拟37

4.1.1网络拓扑37

4.1.2模拟仿真脚本代码38

4.1.3仿真的结果分析40

4.2简单无线网络模型仿真42

4.2.1网络拓扑42

4.2.2模拟仿真脚本代码42

4.2.3仿真结果分析45

4.3有线＋无线混合模拟46

4.3.1网络拓扑46

4.3.2模拟仿真脚本代码47

4.4.3仿真结果分析50

本章小结51

第5章 NS的架构52

5.1NS的模拟实现机制52

5.1.1分裂对象模型52

5.1.2离散事件模拟59

5.2OTcl与C++的交互59

5.3NS中的层次关系66

5.3.1层面对应关系66

5.3.2分组的流程66

5.3.3使用NS研究适合的层面69

本章小结69

第6章 NS的基本组件和使用70

6.1节点70

6.1.1节点的结构70

6.1.2节点的配置71

6.2链路73

6.2.1单向链路73

6.2.2双向链路74

6.3NS的调度器74

6.4NS的定时器78

6.5协议的分组头80

6.5.1协议特定的分组头81

6.5.2添加新的分组头类型82

6.5.3在模拟中分组头的选择83

6.5.4与分组相关的类84

6.6NS的链表list91

6.6.1链表的源码分析91

6.6.2实际用例93

6.7Trace文件格式96

6.7.1有线网络的Trace格式96

6.7.2无线网络的Trace旧格式97

6.7.3无线网络的Trace新格式97

本章小结99

第三篇 NS仿真辅助及仿真结果分析工具103

第7章 NS仿真辅助工具103

7.1数据流生成工具cbrgen103

7.2拓扑场景生成工具setdest104

7.3简单动画显示工具NAM104

7.3.1NAM的使用105

7.3.2NAM的界面106

本章小结106

第8章 gawk语言简介107

8.1gawk处理文档的过程107

8.2Pattern和Action108

8.2.1Pattern108

8.2.2Action109

8.3变量109

8.3.1内部变量110

8.3.2自定义变量110

8.4输出打印数据111

8.4.1print函数111

8.4.2printf函数111

8.5Action中的流程控制语句112

8.6函数114

8.6.1内部函数114

8.6.2自定义函数115

本章小结115

第9章 使用gnuplot绘图116

9.1绘图环境和工作方式116

9.2plot和splot命令116

9.2.1plot绘制二维图形117

9.2.2splot绘制三维图形120

9.3设置图形的显示属性121

9.3.1坐标轴121

9.3.2Label122

9.3.3图的大小和位置123

9.4综合技巧绘图实例123

本章小结128

第10章 Trace文件分析129

10.1性能参数分析模型129

10.2网络性能分析131

10.2.1OTcl脚本代码131

10.2.2gawk程序代码135

10.2.3执行分析139

本章小结142

第四篇 NS学习进阶145

第11章 洪泛路由协议的移植145

11.1协议移植的步骤145

11.2洪泛路由协议的原理146

11.3洪泛路由协议的移植146

11.4验证移植结果149

本章小结155

第12章 无线节点通信范围的设置156

12.1与通信范围相关的物理层参数156

12.2参数的计算157

12.2.1Threshold的安装和使用157

12.2.2Txpower的安装和使用159

12.3节点的参数设置160

12.3.1节点的默认参数160

12.3.2更改节点的通信范围161

12.3.3不同的节点不同的参数162

12.3.4验证结果166

本章小结167

第13章 扩展NS：业务流的流ID和QoS参数的添加方法176

13.1流量发生器的修改方法176

13.1.1修改TrafficGenerator类177

13.1.2修改流量发生器178

13.1.3增加新建参数的默认值178

13.2业务代理（Agent）修改179

13.3数据分组普通头部修改179

13.4打印Trace文件部分修改180

13.5修改结果验证181

本章小结185

第14章 流量发生器的原理和流量发生器的构建186

14.1流量发生器原理186

14.1.1流量发生器的数学模型186

14.1.2CBR流量发生器模型代码分析189

14.2VBR流量发生器191

14.3移植步骤194

14.4验证结果194

本章小结197

第15章 基于NS的新协议和算法开发201

15.1模块的体系架构201

15.1.1帧同步模块202

15.1.2主模块202

15.1.3调度树模块204

15.1.4消息管理模块205

15.1.5邻居管理模块206

15.1.6管理消息发送时序协调模块207

15.1.7数据调度器模块208

15.2接合部分代码209

15.3协议整合212

15.4场景仿真212

15.5仿真分析219

15.5.1节点的ID分配219

15.5.2调度树结构220

15.5.3邻居列表分析220

15.5.4节点对管理时序的竞争分析220

本章小结222

第五篇 代码调试225

第16章 调试工具225

16.1GDB225

16.1.1关联GDB调试225

16.1.2GDB常用调试命令226

16.2tcl-debug229

16.2.1tcl-debug的安装229

16.2.2tcl-debug的调试方式和调试命令230

本章小结230

第17章 NS调试经验231

17.1常见错误分析231

17.2调试实例232

本章小结237

附录A 802.16d Mesh工作模式简介238

A.1无线Mesh网简介238

A.2IEEE 802.16协议基础239

A.2.1协议栈参考模型239

A.2.2节点分类和数据调度方式240

A.3Mesh模式的帧结构和MAC管理消息241

A.3.1Mesh模式的帧结构241

A.3.2Mesh模式下的MAC管理消息242

A.4节点接入网络过程244

A.4.1网络扫描，请求入网246

A.4.2基本能力协商246

A.4.3节点认证246

A.4.4节点注册及获取节点ID246

A.4.5IP、时间以及其余参数配置246

A.4.6接入完成247

A.5节点的邻域和扩展邻域247

A.6Mesh模式管理消息发送时序的协调247

A.6.1物理邻居列表248

A.6.2Mesh网络的同步248

A.6.3MSH-NENT消息的调度249

A.6.4MSH-NCFG消息和MSH-DSCH消息的调度249

小结252

附录B缩略语表253

参考文献256