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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑517无线实验报告 组建无线网络仿真环境 无线网络技术导论（其次版） 姓名： 宋万全 安仁杰 孙烁 苏献磊 李佳飞 学院： 计算机科学与信息工程学院 专业： 13级物联网工程 指导老师： 聂梦瑶 2022年5月17号 组建无线网络仿真环境 一. 组建无线网络仿真环境 1.测验目的 学会搭建NS2仿真环境 熟谙NS2仿真过程 2.测验背景 2.1 Cygwin简介 Cygwin是一个在Windows平台上运行的Linux模拟环境。它由cygnus solutions公司开发，并可以免费使用的自由软件。它对于学习Unix/Linux操作环境，或从Linux到Wi
2、ndows的应用程序移植，或者举行某些特殊的开发工作，尤其使用gnu工具集在Windows上举行嵌入式系统开发等，分外有用。随着嵌入式系统开发日渐流行，越来越多的开发者对Cygwin产生了兴趣。 cygnus开初首先把gcc，gdb，gas等开发工具举行了提升，使它们能够生成并解释win32的目标文件。然后，把这些工具移植到Windows平台上去。一种方案是基于win32 api对这些工具的源代码举行大幅修改，这样需要大量工作。因此，采取了一种不同的方法编写一个共享库(就是cygwin.dll)，把win32 api中没有的Unix风格的调用（如fork, spawn, signals, se
3、lect, sockets等）封装在里面。也就是说，基于win32 api编写一个Unix系统库的模拟层。 这样只要把这些工具的源代码和这个共享库连接到一起，就可以使用Unix主机上的交错编译器来生成可在Windows平台上运行的工具集。 以这些移植到Windows平台上的开发工具为根基，cygnus又逐步把其他工具（几乎不需要对源代码举行修改，只需要修改配置脚本）软件移植到Windows上来。这样，在Windows平台上运行bash和开发工具、用户工具，感觉犹如在Linux上工作。 2.2 NS2简介 NS2是指Network Simulator version 2，它是一种针对网络技术的源
4、代码公开、免费的软件仿真平台，研究人员使用它很轻易举行网络技术研发，而且进展到今天，它所包含的模块几乎涉及到网络技术的全体方面。NS2是目前广泛使用的一种网络仿真软件。 此外，NS2也可作为一种辅佐教学的工具，逐步广泛应用在网络技术教学领域。总之，目前在学术界和教导界，有大量人正在或试图使用NS2。 NS2是一种面向对象的网络仿真器，本质上是一个离散事情模拟器。由UC Berkeley开发而成。它本身有一个虚拟时钟，全体仿真都由离散事情驱动。目前NS2可以用于仿真各种不同的IP网，已经实现的一些仿真有：网络传输协议，如TCP和UDP；业务源流量产生器，如FTP, Telnet, Web CBR
5、和VBR；路由队列管理机制，如Droptail , RED和CBQ；路由算法，如Dijkstra等。NS2也为举行局域网仿真而实现了多播及一些MAC子层协议。NS2Jin & Jiang，无线网络技术教程：原理、应用与仿真测验测验手册，清华大学出版社也供给了好多无线网络的协议仿真。 3.测验环境 Windows XP系统或Linux系统，在Windows XP系统中采用了Cygwin作为Linux的外壳，并在其上举行安装；在Linux中可直接安装NS2。本测验采用前 者。 4.测验步骤 本测验采用Cygwin2.510.2.2和ns-allinone-2.34两个安装包完成。 (1)获取Cyg
6、win和ns-allinone-2.34 的软件包。其中，Cygwin软件包获取的网址为： nsnam/files/allinone/。 (2)安装Cygwin。将软件包解压，然后点击Setup.exe举行安装。 安装ns-allinone-2.34。将获得的ns-allinone-2.34软件包解压到“home/”目次下新建一个目次用于放置运行的仿真脚本，并将不同类型的脚本用子目次分开，紧接着将仿真脚本WPAN_MAC.tcl和WPAN_MAC_topo.scn拷贝到相应的子目次下。这里新建了一个WNT目次，然后在目次中放置了各测验仿真代码的子目次。 (2)在Cygwin中利用cd命令转到该
7、新建的目次，紧接着输入：ns WPAN_MAC.tcl，回车即可运行，此时无动画显示。 (3)假设想查看NAM仿真动画，那么需要启动XWin，然后按(2)中表达的过程举行仿真即可。XWin的启动方式为：在Cygwin中输入startxwin.bat，回车即可。 5.测验结果 无线个域网(802.15.4)的仿真可以从两个方面来分析实现结果，即仿真动画和仿真数据。在NS2中演示仿真动画的工具采用了NAM，它将网络仿真过程中拓扑布局、数据包传输处境及队列丢包等以动画的形式呈现。相关的仿真动画详见电子资源。仿真终止后，可以通过产生的数据来对仿真过程中的延迟、丢包、吞吐量等问题举行分析。如图2所示：
8、图2 三、Zigbee仿真 1.测验目的 掌管无线个域网的组网方式和网络布局 掌管Zigbee路由协议的工作机制 利用NS2仿真实现Zigbee路由协议 2.测验背景 Zigbee为无线个域网的路由层协议，它实现了低本金、低功耗、稳当性高等设计目标。ZigBee网络采用了Cluster-Tree与按需距离矢量(AODV)路由相结合的路由算法，但ZigBee使用的AODV与自组织网络中的经典AODV协议并不完全一致，可看做是一种简化版的AODV，即AODVjr。ZigBee网络中，节点可按照父子关系(旧节点允许新节点通过其参与网络时，即形成父子关系)使用Cluster- Tree算法选择路径，即
9、当一个节点接收到分组后察觉该分组不是给自身的，那么只能转发给它的父节点或者子节点。显而易见这并不确定是最优路径。 为提高路由效率，ZigBee中也让具有路由功能的节点使用AODVjr去察觉路由，即具有路由功能的节点可不按照父子关系而直接发送信息到其通信范围内的其它具有路由功能的节点，而不具有路由功能的节点仍使用Cluster- Tree路由发送数据和操纵分组。 3.测验环境 Cygwin，ns-allinone-2.34 4.测验步骤 本测验不需要添加模块，在ns-allinone-2.34版本的NS2中已经集成了所需的仿真模块，仅编写仿真脚本运行即可。概括仿真过程如下： (1)在“home/
10、”目次下新建一个目次用于放置运行的仿真脚本，并将不同类型脚本用子目次分开，紧接着将仿真脚本WPAN_Zigbee.tcl和WPAN_ Zigbee_topo.scn拷到相应的子目次下。 (2)在Cygwin中利用cd命令转到该新建的目次，紧接着输入：ns WPAN_MAC.tcl，回车。 (3)假设想看NAM仿真动画，那么需要启动Xwin。XWin的启动方式为：在Cygwin中输入startxwin.bat，回车即可。 5.测验结果 无线个域网(Zigbee)的仿真可以从两个方面来分析实现结果，即仿真动画和仿真数据。在NS2中演示仿真动画的工具采用了NAM，它将网络仿真过程中拓扑布局、数据包传输处境及队列丢包等以动画的形式呈现。相关的仿真动画详见电子资源。仿真终止后，可通过产生的数据来对仿真过程中的延迟、丢包、吞吐量等问题举行分析。如图3所示： 图3 四测验总结 通过本次测验学会了搭建NS2仿真环境，熟谙了NS2仿真过程。 7
