NS3無線網路仿真

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#include "ns3/core-module.h"

#include "ns3/network-module.h"

#include "ns3/applications-module.h"

#include "ns3/wifi-module.h"

#include "ns3/mobility-module.h"

#include "ns3/internet-module.h"

#include "ns3/netanim-module.h"



// Default Network Topology

//

// Number of wifi nodes can be increased up to 250

//                          |

//       Rank 0 

// ------------------

//   Wifi 10.1.1.0

//                 AP

//  *    *    *    *

//  |    |    |    |   

// n3   n2   n1   n0 



using namespace ns3;



NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("mywireless");



int 

main (int argc, char *argv[])

{

  bool verbose = true; // 如果為true，則在終端輸出日志內容

  uint32_t nWifi = 3; // sta節點個數

  bool tracing = false; // 如果為true，則生成跟蹤檔案(.pcap)



  CommandLine cmd;

  cmd.AddValue ("nWifi", "Number of wifi STA devices", nWifi);

  cmd.AddValue ("verbose", "Tell echo applications to log if true", verbose);

  cmd.AddValue ("tracing", "Enable pcap tracing", tracing);



  cmd.Parse (argc,argv);



  // Check for valid number of csma or wifi nodes

  // 250 should be enough, otherwise IP addresses 

  // soon become an issue

  if (nWifi > 250)

    {

      std::cout << "Too many wifi nodes, no more than 250 each." << std::endl;

      return 1;

    }



  if (verbose)

    {

      LogComponentEnable ("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO);

      LogComponentEnable ("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO);

    }



  /* 創建wifi的AP節點和Sta節點 */

  NodeContainer wifiApNode;

  wifiApNode.Create (1); // 創建一個AP節點

  NodeContainer wifiStaNodes;

  wifiStaNodes.Create (nWifi); // 創建nWifi個sta節點



  /* 一旦創建了這些物件，我們創建一個通道物件并將其關聯到我們的PHY層物件管理器，以確保由YansWifiPhyHelper創建的所有PHY層物件 共享相同的底層通道，即它們共享相同的無線介質，并且可以溝通與干涉 */

  YansWifiChannelHelper channel = YansWifiChannelHelper::Default (); //配置Channel助手 

  YansWifiPhyHelper phy = YansWifiPhyHelper::Default (); // 配置phy助手

  phy.SetChannel (channel.Create ()); // 使每一個phy與Channel相關聯



  WifiHelper wifi; // 創建wifi助手,有助于創建WifiNetDevice物件

  wifi.SetRemoteStationManager ("ns3::AarfWifiManager"); // 設定wifi助手物件的速率控制演算法型別：AARF演算法



  // MAC層設定。

  WifiMacHelper mac; // 創建mac層

  Ssid ssid = Ssid ("ns-3-ssid"); // 創建IEEE 802.11 SSID資訊元素

  mac.SetType ("ns3::StaWifiMac", // 設定mac型別為"ns3::StaWifiMac"

               "Ssid", SsidValue (ssid), // 設定mac的"Ssid"屬性的值為SsidValue (ssid)

               "ActiveProbing", BooleanValue (false)); // 設定mac的"ActiveProbing"屬性的值為BooleanValue (false)。如果為true，我們發送探測請求。



  NetDeviceContainer staDevices; // 創建WifiStaNetDevice物件

  staDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiStaNodes); // 根據phy、mac和節點集合回傳一個NetDeviceContainer物件



  mac.SetType ("ns3::ApWifiMac", // 設定mac型別為"ns3::ApWifiMac"

               "Ssid", SsidValue (ssid));



  NetDeviceContainer apDevices; // 創建WifiApNetDevice物件

  apDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiApNode);



  /* 添加移動模型，使sta節點處于移動狀態，使ap節點處于靜止狀態 */

  MobilityHelper mobility; // 創建MobilityHelper物件，將位置和移動模型分配給節點



  // 設定位置分配器，用于分配MobilityModel :: Install中初始化的每個節點的初始位置。

  mobility.SetPositionAllocator ("ns3::GridPositionAllocator", // 設定使用的移動模型的型別(在矩形2d網格上分配位置)

                                 "MinX", DoubleValue (0.0), // 網格開始的x坐標

                                 "MinY", DoubleValue (0.0), // 網格開始的y坐標

                                 "DeltaX", DoubleValue (5.0), // 物件之間的x空間

                                 "DeltaY", DoubleValue (10.0), // 物件之間的y空間

                                 "GridWidth", UintegerValue (3), // 在一行中排列的物件數

                                 "LayoutType", StringValue ("RowFirst")); // 布局型別

  // 設定移動模型型別

  mobility.SetMobilityModel ("ns3::RandomWalk2dMobilityModel", // 該型別：其中節點在隨機方向上以隨機速度圍繞邊界框移動

                             "Bounds", RectangleValue (Rectangle (-50, 50, -50, 50))); // 界限屬性(矩形的范圍)

  mobility.Install (wifiStaNodes); // 把該移動模型安裝到wifiStaNodes節點上



  mobility.SetMobilityModel ("ns3::ConstantPositionMobilityModel"); // 固定位置的模型

  mobility.Install (wifiApNode);



  /* 安裝協議堆疊 */

  InternetStackHelper stack; // 用于將IP / TCP / UDP功能聚合到現有節點

  stack.Install (wifiApNode);

  stack.Install (wifiStaNodes);



  /* 給設備介面分配IP地址 */

  Ipv4AddressHelper address;



  address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0");

  Ipv4InterfaceContainer apInterfaces;  // apInterfaces用于獲取ap節點的ip地址

  apInterfaces = address.Assign (apDevices);

  Ipv4InterfaceContainer staInterfaces; // staInterfaces用于獲取sta節點的ip地址

  staInterfaces = address.Assign (staDevices);



  /* 創建clien和server應用 */

  UdpEchoServerHelper echoServer (9); // 創建一個埠號為9的server



  ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install (wifiApNode.Get (0)); // 把該server安裝到ap節點上

  serverApps.Start (Seconds (1.0)); // server開始于程式運行的第1秒中

  serverApps.Stop (Seconds (10.0)); // server結束于程式運行的第10秒中



  UdpEchoClientHelper echoClient (apInterfaces.GetAddress (0), 9); // 創建client，并為其指向ap節點的ip地址和埠號

  echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", UintegerValue (1)); // 應用程式發送的最大資料包數

  echoClient.SetAttribute ("Interval", TimeValue (Seconds (1.0))); // 資料包之間等待的時間

  echoClient.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (1024)); // 出站資料包中回波資料的大小



  ApplicationContainer clientApps = echoClient.Install (wifiStaNodes);

  clientApps.Start (Seconds (2.0));

  clientApps.Stop (Seconds (10.0));



  /* 啟用互聯網路路由 */

  Ipv4GlobalRoutingHelper::PopulateRoutingTables ();



  Simulator::Stop (Seconds (10.0));



  if (tracing == true)

    {

      phy.EnablePcap ("mywireless", apDevices.Get (0));

      phy.EnablePcap ("mywireless", staDevices);

    }



  AnimationInterface anim("mywireless.xml");

    

  Simulator::Run ();

  Simulator::Destroy ();

  return 0;

}

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