NS3网络仿真（7）： Wifi节点

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在上一节中，我们仿真了一个总线型网络，这一节尝试将上一节中的n0变成一个无线的AP，再连上几个节点。这也是NS3中的示例third.cc干的事情，只是我们用Python实现。

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1. // Default Network Topology  
2. //  
3. //   Wifi 10.1.3.0  
4. //                 AP  
5. //  *    *    *    *  
6. //  |    |    |    |    10.1.1.0  
7. // n5   n6   n7   n0 -------------- n1   n2   n3   n4  
8. //                   point-to-point  |    |    |    |  
9. //                                   ================  
10. //                                     LAN 10.1.2.0  

与上一节一样，先构造p2p网络，再构建总线型网线：

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1. # 构建点对点连接  
2. p2pNodes = ns.network.NodeContainer()  
3. p2pNodes.Create (2)  
4.   
5. pointToPoint = ns.point_to_point.PointToPointHelper()  
6. pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", ns.core.StringValue ("5Mbps"))  
7. pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", ns.core.StringValue ("2ms"))  
8. p2pDevices = pointToPoint.Install (p2pNodes)  
9.   
10. # 构建总线连接  
11. nCsma = 3  
12.   
13. csmaNodes = ns.network.NodeContainer()  
14. csmaNodes.Add (p2pNodes.Get (1))  
15. csmaNodes.Create (nCsma)  
16.   
17. csma = ns.csma.CsmaHelper()  
18. csma.SetChannelAttribute ("DataRate", ns.core.StringValue ("100Mbps"))  
19. csma.SetChannelAttribute ("Delay", ns.core.TimeValue (ns.core.NanoSeconds (6560)))  
20. csmaDevices = csma.Install (csmaNodes)  

接着构建无线网络：

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1. # 构建Wifi连接  
2. nWifi = 3  
3. wifiStaNodes = ns.network.NodeContainer()  
4. wifiStaNodes.Create (nWifi)  
5. wifiApNode = p2pNodes.Get (0)  
6.   
7. channel = ns.wifi.YansWifiChannelHelper.Default ()  
8. phy = ns.wifi.YansWifiPhyHelper.Default ()  
9. phy.SetChannel (channel.Create ())  

接着配置AP：

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1. # 配置AP  
2. wifi = ns.wifi.WifiHelper.Default ()  
3. wifi.SetRemoteStationManager ("ns3::AarfWifiManager")  
4.   
5. mac = ns.wifi.NqosWifiMacHelper.Default ()  
6.   
7. ssid = ns.wifi.Ssid ("ns-3-ssid")  
8. mac.SetType ("ns3::StaWifiMac",  
9.             "Ssid", ns.wifi.SsidValue (ssid),  
10.             "ActiveProbing", ns.core.BooleanValue (False))  
11.   
12. staDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiStaNodes)  
13.   
14. mac.SetType ("ns3::ApWifiMac",  
15.             "Ssid", ns.wifi.SsidValue (ssid))  
16.   
17. apDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiApNode);  

接着配置无线节点的位置参数：

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1. # 配置无线节点的位置  
2. mobility = ns.mobility.MobilityHelper()  
3.   
4. mobility.SetPositionAllocator ("ns3::GridPositionAllocator",  
5.                                 "MinX", ns.core.DoubleValue (0.0),  
6.                                 "MinY", ns.core.DoubleValue (0.0),  
7.                                 "DeltaX", ns.core.DoubleValue (5.0),  
8.                                 "DeltaY", ns.core.DoubleValue (10.0),  
9.                                 "GridWidth", ns.core.UintegerValue (3),  
10.                                 "LayoutType", ns.core.StringValue ("RowFirst"))  
11.   
12. mobility.SetMobilityModel ("ns3::RandomWalk2dMobilityModel",  
13.                             "Bounds", ns.mobility.RectangleValue (ns.mobility.Rectangle (-50, 50, -50, 50)))  
14. mobility.Install (wifiStaNodes)  
15.   
16. mobility.SetMobilityModel ("ns3::ConstantPositionMobilityModel")  
17. mobility.Install (wifiApNode)  

接着安装协议栈：

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1. # 安装协议栈  
2. stack = ns.internet.InternetStackHelper()  
3. stack.Install (csmaNodes)  
4. stack.Install (wifiApNode)  
5. stack.Install (wifiStaNodes)  

配置IP，这个和上一节一样，只是加上10.1.3.0网段而已：

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1. # 配置IP  
2. address = ns.internet.Ipv4AddressHelper()  
3. address.SetBase (  
4.     ns.network.Ipv4Address("10.1.1.0"),   
5.     ns.network.Ipv4Mask("255.255.255.0"))  
6. p2pInterfaces = address.Assign (p2pDevices)  
7.   
8. address.SetBase (  
9.     ns.network.Ipv4Address("10.1.2.0"),   
10.     ns.network.Ipv4Mask("255.255.255.0"))  
11. csmaInterfaces = address.Assign (csmaDevices)  
12.   
13. address.SetBase (  
14.     ns.network.Ipv4Address("10.1.3.0"),   
15.     ns.network.Ipv4Mask("255.255.255.0"))  
16. address.Assign (staDevices)  
17. address.Assign (apDevices)  

接下来模拟一个Echo服务，这个与上一节相同，只是Client安装在了Wifi节点上。

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1. # 配置应用程序  
2. echoServer = ns.applications.UdpEchoServerHelper (9)  
3.   
4. serverApps = echoServer.Install (csmaNodes.Get (nCsma))  
5. serverApps.Start (ns.core.Seconds (1.0))  
6. serverApps.Stop (ns.core.Seconds (20.0))  
7.   
8. echoClient = ns.applications.UdpEchoClientHelper (csmaInterfaces.GetAddress (nCsma), 9)  
9. echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", ns.core.UintegerValue (5))  
10. echoClient.SetAttribute ("Interval", ns.core.TimeValue (ns.core.Seconds (1.0)))  
11. echoClient.SetAttribute ("PacketSize", ns.core.UintegerValue (1024))  
12.   
13. clientApps = echoClient.Install (wifiStaNodes.Get (nWifi - 1))  
14. clientApps.Start (ns.core.Seconds (2.0))  
15. clientApps.Stop (ns.core.Seconds (20.0))  

接下来的部分与上一节几乎完全相同，只是加上了Simulator.Stop，因为如果没有这个函数调用，那么将导致Simulator.Run永远不会停止：

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1. # 全局路由管理器根据节点产生 的链路通告为每个节点建立路由表  
2. ns.internet.Ipv4GlobalRoutingHelper.PopulateRoutingTables()  
3.   
4. ns.core.Simulator.Stop (ns.core.Seconds (10.0));  
5.   
6. pointToPoint.EnablePcapAll ("third");  
7. csma.EnablePcap ("third", csmaDevices.Get (1), True)  
8. phy.EnablePcap ("third", apDevices.Get (0))  
9.   
10. anim = ns.netanim.AnimationInterface('third.xml')  
11. anim.SetConstantPosition(p2pNodes.Get(0), 10, 10)  
12. anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(0), 30, 10)  
13. anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(1), 40, 10)  
14. anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(2), 50, 10)  
15. anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(3), 60, 10)  
16. anim.EnablePacketMetadata(True)  
17.   
18. # 开始仿真  
19. ns.core.Simulator.Run()  
20. ns.core.Simulator.Destroy()  

 

看看NetAnim显示的仿真结果：

再看看third-0-1.pcap的内容：

如我们所愿，802.11协议，呵呵~~~~~