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第一篇 OMNeT++软件教程2

第一章 OMNeT++概述2

1.1 OMNeT++简介2

1.2建模组件介绍2

1.2.1建模概念2

1.2.2分层模块3

1.2.3模块类型3

1.2.4 packet传输的仿真4

1.2.5参数表4

1.2.6拓扑描述4

1.2.7算法设计4

1.3 OMNeT++的使用5

1.3.1新建并运行仿真5

1.3.2各分类的内容6

第二章 NED语言7

2.1 NED语言概述7

2.2 NED快速入门8

2.2.1网络8

2.2.2引入信道9

2.2.3简单模块App、Routing、Queue10

2.2.4复合模块Node11

2.2.5组合12

2.3简单模块NED描述12

2.4复合模块14

2.5信道16

2.6参数17

2.7门23

2.8子模块25

2.9连接27

2.10多重连接28

2.11参数化子模块类型和连接类型31

2.11.1参数化子模块类型31

2.11.2参数化连接类型33

2.12元数据注释（属性）33

2.13继承性36

2.14包结构36

2.14.1概述36

2.14.2名称的解析和导入38

2.14.3名称解析38

2.15自定义NED函数39

2.15.1 Define_NED_Function（）39

2.15.2Define_NED_ Math_ Function（）43

第三章 简单模块45

3.1仿真概念45

3.1.1离散事件仿真45

3.1.2事件循环45

3.1.3消息以及消息处理顺序46

3.1.4事件记录47

3.1.5仿真时间47

3.1.6 FES实现49

3.2组件、简单模块、信道49

3.3 OMNeT++类库简介50

3.3.1基类51

3.3.2属性的设置及获取51

3.3.3类名称51

3.3.4对象的全名称及全路径52

3.3.5复制对象53

3.3.6迭代器53

3.3.7错误处理53

3.4定义简单模块54

3.4.1概述54

3.4.2构造函数55

3.4.3初始化和终止55

3.5 cSimpleModule添加类功能57

3.5.1自定义成员函数handleMessage（）57

3.5.2函数activity（）62

3.5.3如何避免全局变量66

3.5.4通过子类化继承模块代码67

3.6访问模块参数67

3.6.1 volatile和non.volatile参数68

3.6.2修改参数值69

3.6.3 cPar类的其他类函数69

3.6.4虚拟参数数组70

3.6.5 handleParameterChange（）70

3.7模块日志功能71

3.7.1仿真信息显示71

3.7.2 watches and Snapshots函数72

3.8访问门和连接74

3.8.1门对象74

3.8.2连接77

3.8.3信道78

3.9发送和接收消息79

3.9.1自消息79

3.9.2发送消息80

3.9.3广播和重发81

3.9.4延迟发送82

3.9.5直接发送消息82

3.9.6数据包传输83

3.9.7 activity（）的消息处理机制86

3.10信道87

3.10.1概述87

3.10.2信道API88

3.10.2信道举例89

3.11停止仿真91

3.11.1正常终止仿真91

3.11.2错误引发仿真中止91

3.12有限状态机91

3.13模块层级结构96

3.14类函数的跨模块调用97

3.15 模块的动态创建98

3.15.1需要动态创建模块的场景98

3.15.2概述99

3.15.3创建模块99

3.15.4动态删除模块100

3.15.5模块的删除与finish（）函数101

3.15.6创建连接101

3.15.7移除连接102

3.16类库中其他类的介绍102

3.16.1随机数102

3.16.2容器类：cQueue104

3.16.3可拓展数组：cArray105

3.17路由支持：类cTopology106

3.17.1概述106

3.17.2基本用法107

3.17.3最短路径108

3.18派生新类110

3.18.1是否基于cOwnedObject110

3.18.2 cOwnedObject的虚函数111

3.18.3类的注册111

3.18.4细节112

3.19对象所有权管理115

3.19.1所有权概述115

3.19.2所有权管理116

第四章 信号118

4.1信号设计规则与原理118

4.2信号机制119

4.2.1信号ID119

4.2.2信号发射119

4.2.3信号值120

4.2.4订阅信号121

4.2.5收听者122

4.2.6收听者的生存周期123

4.2.7感知模型变化123

4.3基于信号的统计量记录124

4.3.1概述124

4.3.2声明统计量125

4.3.3发射信号128

4.3.4编写结果过滤器以及记录器130

第五章 消息与分组131

5.1概述131

5.2 cMessage类132

5.2.1基本用法132

5.2.2消息的复制133

5.2.3消息ID133

5.2.4消息对象的控制信息133

5.2.5消息发送的相关信息134

5.2.6显示字符134

5.3自消息134

5.3.1了解自消息134

5.3.2上下文指针135

5.4 cPacket类135

5.4.1基本用法135

5.4.2识别协议136

5.4.3 packet传输的相关信息136

5.4.4封装packet136

5.4.5引用次数137

5.4.6封装多个packet137

5.5添加参数及对象138

5.5.1添加对象138

5.5.2添加参数138

5.6消息定义简介139

5.7定义消息140

5.7.1定义消息及分组140

5.7.2消息字段数据类型141

5.7.3添加数组字段142

5.7.4添加类和结构体为字段143

5.7.5添加指针字段144

5.7.6消息继承144

5.7.7修改字段144

5.8添加字段类145

5.9结构体146

5.10消息定义中的C++块147

5.11使用其他C++类型147

5.11.1向消息编译器声明数据类型148

5.11.2 C++声明可见148

5.12自定义生成类150

5.12.1指定类函数名称150

5.12.2通过派生自定义生成类150

5.12.3 abstract字段152

5.13使用STL类作为字段153

5.13.1 typedef名称153

5.13.2 abstract字段154

5.14命名空间155

5.14.1声明命名空间155

5.14.2 C++块和命名空间156

5.14.3类型声明与命名空间156

5.15 描述符类158

5.16总结158

第六章 网络图形及动画160

6.1显示字符串160

6.1.1显示字符串语法160

6.1.2显示字符串的位置160

6.1.3显示字符串的继承规则161

6.1.4子模块中使用的显示字符串标签162

6.1.5模块背景中使用的显示字符串164

6.1.6连接的显示字符串165

6.1.7消息显示字符串165

6.2参数替换166

6.3颜色166

6.3.1颜色名称166

6.3.2图标着色167

6.4图标167

6.5布局168

6.6增强动画效果168

6.6.1在运行时改变显示字符串168

6.6.2气泡169

第七章 建立并运行仿真170

7.1概述170

7.2 gcc的使用171

7.2.1 debug以及release版本的构建172

7.2.2使用外部C/C++库172

7.2.3全目录树的构建172

7.2.4自动包含目录173

7.2.5依赖关系（dependency）的处理173

7.2.6输出目录文件173

7.2.7建立共享库和静态库173

7.2.8递归构建174

7.2.9自定义生成文件174

7.2.10拥有多个源目录树的工程174

7.2.11一个多目录工程例子174

7.3仿真配置175

7.3.1配置文件175

7.3.2配置文件语法规则176

7.3.3文件的包含177

7.4配置文件的各部分介绍178

7.4.1 [General]部分178

7.4.2 [Config〈configname〉]部分178

7.4.3各部分的继承语法179

7.5模块参数的赋值180

7.5.1使用通配符模式180

7.5.2使用默认值182

7.6参数研究182

7.6.1迭代184

7.6.2命名迭代变量185

7.6.3并行迭代186

7.6.4预定义变量，运行ID186

7.6.5约束表达式187

7.6.6不同随机种子下重复运行187

7.6.7实验、测试及重复188

7.7配置随机数发生器190

7.7.1 RNG的数量190

7.7.2 RNG映射190

7.7.3随机数种子的自动选择190

7.7.4手动种子配置191

7.8运行仿真191

7.8.1运行可执行仿真文件191

7.8.2运行共享库193

7.8.3运行的控制193

7.9命令行界面Cmdenv194

7.9.1运行举例194

7.9.2运行命令指定195

7.9.3 Cmdenv的INI文件选项195

7.9.4解释Cmdenv输出196

7.10图形用户界面Tkenv197

7.11批处理执行197

7.11.1使用Cmdenv198

7.11.2使用shell脚本198

7.11.3使用opp runall199

7.12 Akaroa支持并行执行多重重复运行199

7.12.1简介199

7.12.2 Akaroa概述200

7.12.3在OMNET++中使用Akaroa200

7.13故障排除201

7.13.1无法识别配置选项201

7.13.2堆栈问题201

7.13.3内存泄露及崩溃203

7.13.4仿真执行过慢203

第八章 结果记录及分析205

8.1简介205

8.2基于信号声明统计量的结果记录方式205

8.3结果直接记录方式206

8.3.1统计类及其子类206

8.3.2分布估计类206

8.3.3 K分离算法209

8.3.4暂态检测及结果精度210

8.4仿真结果记录211

8.4.1输出向量：cOutVector211

8.4.2输出标量212

8.5配置结果收集213

8.5.1配置信号机制的统计量记录213

8.5.2热身期214

8.5.3结果文件名称215

8.5.4配置标量结果文件215

8.5.5配置输出向量文件215

8.5.6将参数保存为标量216

8.5.7记录精度217

8.6结果文件格式概述218

8.6.1输出向量文件218

8.6.2标量结果文件218

8.7仿真IDE中的分析工具219

8.7.1 Scave工具219

8.7.2过滤命令219

8.7.3 index命令220

8.7.4 summary命令220

8.8统计分析及绘图的其他工具220

8.8.1 GUNR221

8.8.2 NumPy和Scipy以及MatPlotLib221

8.8.3 MATLAB或Octave221

8.8.4 Gunplot221

8.8.5 ROOT221

8.8.6 Grace222

8.8.7电子数据表程序222

第二篇 用户指南224

第一章 仿真集成环境介绍224

1.1工作台224

1.2工作空间225

1.3仿真界面225

1.4自定义OMNeT++225

1.5创建OMNeT++工程226

1.6工程属性226

1.7获得帮助227

第二章 编辑NED文件228

2.1概述228

2.2打开旧版的NED文件228

2.3创建新的NED文件228

2.4 NED编辑器的使用230

2.4.1图形模式下的NED编辑230

2.4.2源代码模式下编辑234

2.5相关视图236

2.5.1大纲视图236

2.5.2属性视图236

2.5.3画板视图237

2.5.4问题视图237

2.5.5 NED继承视图237

2.5.6模块层次结构视图238

2.5.7参数视图238

第三章 编辑INI文件及消息文件239

3.1概述239

3.2创建INI文件239

3.3使用INI文件编辑器240

3.3.1使用表单模式编辑240

3.3.2使用文本模式编辑242

3.4相关视图243

3.4.1大纲视图243

3.4.2问题视图244

3.4.3参数视图244

3.4.4模块层次结构视图244

3.4.5 NED继承视图245

3.5编辑消息文件245

3.5.1创建消息文件245

3.5.2消息文件编辑器245

第四章 C++开发247

4.1 C++简介247

4.2预备知识247

4.3创建C++工程248

4.4编辑C++代码249

4.4.1C++编辑器249

4.4.2头文件浏览视图250

4.4.3大纲视图250

4.4.4类型层次结构视图251

4.5 OMNeT++工程的构建251

4.5.1基础知识251

4.5.2控制台视图252

4.5.3问题视图252

4.6工程配置253

4.6.1配置构建过程253

4.6.2构建配置的管理253

4.6.3配置工程构建系统253

4.6.4指定文件夹的makefile生成配置255

4.6.5工程引用和makefile生成258

4.7工程特性258

4.7.1目的258

4.7.2工程特性的概念259

4.7.3工程特性对话框259

4.7.4启用/关闭特性260

4.7.5通过命令行使用工程特性260

4.7.6.oppfeatures文件261

4.7.7如何引入工程特性261

4.8工程文件262

第五章 启动和调试263

5.1概述263

5.2启动配置263

5.3运行仿真263

5.3.1快速运行263

5.3.2运行配置对话框264

5.3.3创建一个启动配置264

5.4批处理执行266

5.5调试仿真267

5.6仿真执行和仿真进展报告的控制267

第六章 Tkenv图形运行环境269

6.1特性简介269

6.2启动Tkenv269

6.3配置选项270

6.4环境变量270

6.5主窗口270

6.6观测仿真运行271

6.6.1网络和模块271

6.6.2未来事件集（FES）272

6.6.3输出向量、柱状图和队列272

6.7浏览已注册的组件273

6.8运行和控制仿真273

6.9查找对象275

6.10日志和模块输出276

6.11仿真选项276

6.11.1 General选项卡276

6.11.2配置布局算法276

6.11.3配置动画277

6.11.4配置时间轴277

6.11.5.tkenvrc文件278

第七章 序列图279

7.1概述279

7.2创建事件日志文件279

7.3序列图279

7.4事件日志表283

7.5过滤器对话框285

7.6其他功能287

7.7示例288

第八章 结果分析290

8.1概述290

8.2创建分析文件290

8.3分析编辑器的使用290

8.3.1输入文件291

8.3.2数据集293

8.3.3图表296

8.4关联视图300

第九章 NED文档生成器概述302

第三篇 仿真实例306

第一章 TicToc306

1.1简单模块TicToc 1306

1.1.1流程框图306

1.1.2 NED文件306

1.1.3配置文件308

1.1.4仿真结果308

1.2多模块间通信拓展308

1.2.1流程框图308

1.2.2 NED文件309

1.2.3 C++实现文件310

1.2.4仿真结果311

第二章 Aloha协议313

2.1实验背景313

2.2实验概述313

2.3程序流程图314

2.4代码分析315

2.4.1部分NED文件分析315

2.4.2 C++实现文件317

2.5结果文件分析320

2.5.1运行画面320

2.5.2 IN I配置文件321

2.5.3统计结果322

第三章 Dyna仿真实现324

3.1实验概述324

3.2程序流程图324

3.3代码分析326

3.3.1 NED文件分析326

3.3.2 C++实现文件328

3.3.3 msg文件332

3.4结果文件分析333

第四章 Routing仿真模型334

4.1实验背景334

4.2实验概述334

4.3程序流程图335

4.4代码分析336

4.4.1 NED文件分析336

4.4.2网络的NED语言描述339

4.4.3 C++实现文件340

4.5结果文件分析348

参考文献351