书籍先容

OPNET Modeler仿真建模大解密概况

通信网络的数字化已经进行了二十多年，国内也进行了十几年。在这个过程中，通信网络正在逐步计算机化，其结构和功能越来越复杂，技术更新也越来越快，使得对通信网络的研究和开发也因此变得越来越困难，这就提出了革新传统开发方式的要求，需要研发方式由完全基于实物转变为尽量采用仿真手段辅助。
    仿真作为一种越来越重要的科学方法，除了可以用于验证设计方案、测试产品、减少研发成本外，对生产流程的科学化也有很大的帮助。然而，通信网络仿真是一种涵盖计算机和通信两个领域的技术，需要结合两个领域的常识才能运用得当。
    OPNET自问世以来，其排名就一直位居网络仿真App的前列，现在OPNET已经具有魔术般令人眩目的功能，但由于其精巧复杂的结构，使用起来让人如坠泥沼，学习和掌握OPNET也并不是能在短期内能完成的，其复杂程度可以用令人筋疲力尽来形容，很多研究人员都迫切需要一本对其相关常识和使用技巧进行全面、综合先容的书籍。
    为此，编辑编写了《OPNET Modeler仿真建模大解密》，本书力求帮助读者在循序渐进地了解背景常识和App操作的同时，达到知其然又知其所以然的境界，其中，第1章对OPNET及其同类产品的特点做了简要的先容；第2章引入了系统仿真与网络仿真的基础常识，并从理论层面上分析了Modeler的建模方法；第3章对Modeler建模概念进行了全面的描述，包括网络、节点、进程域的基本概念；建模中常用的模型衍生、继承与C++中概念的区别；以及运行仿真的相关常识，模型文件变成可实行程序的流程，与一般C/C++代码编译过程的关系；第4章对建模概念对应的操作进行了系统的梳理，包括各种属性和数据结构的定义、各域的建模操作、仿真实行的各种途径和可选参数，并在适当的地方深入先容了它们的实行效果及其原理；第5章先容了一些特殊的建模技巧，这些技巧够对提高仿真结果可信度、可比性提供帮助；第6章先容了常用资源的使用技巧，包括应用、应用需求、IP、IP QoS、IP 多播、MANET等标准模块；OPNET模型支撑库（OMS）；以及一些内建的数据结构和算法，这些资源的熟练使用无疑会帮助读者提高仿真建模的效率和能力；第7章先容了使用VC6、VS.net、CDB、ODB等手段调试仿真程序的方法，通过动画提供可视调试信息的办法；第8章先容了编程接口的使用，通过这些接口，用户可以对Modeler进行二次开发，实现自动生成仿真模型、定制界面等目标；第9章先容了编辑精心编写的6个实例，包括高级编程技巧的跳频电台建模、界面定制的ETS应用实例、利用Modeler为后台仿真引擎的ESA应用实例、Modeler与Matlab联合仿真的实例、可复用的无线动画类实例，这些实例在着重表现一个主题的同时，还展示了3～8种技巧，实际上相当于20～30个实例。
    本书是编辑多年研究经验的总结，相信能给读者一定的启发和帮助，但限于编辑的水平，错漏之处在所难免，恳请读者对书中的缺点和错误给予批评指正。可以通过E-mail：opnet_uncover@tom.com与编辑取得联系。

                                                  高  嵩

第1章  OPNET及同类产品概况 （1）
1.1  OPNET企业及其产品 （1）
1.2  Berkley大学的NS-2 （2）
1.3  UCLA大学的GloMoSim （3）
1.4  QualNet （4）
第2章  系统仿真及网络仿真基础 （5）
2.1  系统仿真 （5）
2.2  仿真系统的本质 （6）
2.3  模型与建模 （6）
2.4  网络仿真建模方法 （7）
2.4.1  事件调度 （8）
2.4.2  活动扫描 （9）
2.4.3  进程交互 （10）
2.5  网络仿真系统App运行的驱动力 （12）
2.6  随机数及随机数种子 （13）
第3章  Modeler建模基本概念 （15）
3.1  概念的起点 （15）
3.2  共性概念 （16）
3.2.1  对象与模型 （16）
3.2.2  属性 （17）
3.2.3  属性接口 （19）
3.2.4  统计量 （22）
3.2.5  数据包 （23）
3.2.6  ICI （23）
3.2.7  分布与随机变量 （24）
3.3  网络域概念 （24）
3.3.1  子网 （24）
3.3.2  通信节点 （25）
3.3.3  通信链路 （26）
3.3.4  探针 （30）
3.3.5  坐标系统与移动性 （34）
3.3.6  轨迹 （36）
3.3.7  卫星轨道 （37）
3.3.8  业务 （38）
3.3.9  失效与恢复 （39）
3.4  节点域概念 （40）
3.4.1  处理器模块 （40）
3.4.2  队列模块 （41）
3.4.3  外部系统模块 （42）
3.4.4  发信机模块 （42）
3.4.5  收信机模块 （43）
3.4.6  天线模块 （43）
3.4.7  包流 （45）
3.4.8  统计线 （46）
3.4.9  逻辑关联 （46）
3.4.10  接口定义 （47）
3.5  进程域概念 （48）
3.5.1  Proto-C （48）
3.5.2  动态进程 （54）
3.5.3  接口定义 （59）
3.5.4  事件 （60）
3.6  外部系统域概念 （64）
3.7  模型的衍生与继承 （64）
3.8  Modeler运行概念 （66）
3.8.1  工程的组成 （66）
3.8.2  仿真运行 （70）
3.8.3  仿真程序与模型文件 （70）
3.8.4  进程模型与节点模型 （73）
3.8.5  偏好 （74）
第4章  基本建模技巧 （77）
4.1  共性操作 （77）
4.1.1  模型文件新建、打开及保存 （77）
4.1.2  模型的派生 （78）
4.1.3  模型属性的定义 （79）
4.1.4  局部统计量定义与探针使用 （83）
4.1.5  数据包格式定义 （85）
4.1.6  ICI格式定义 （86）
4.1.7  声明外部文件引用 （87）
4.1.8  填写自述 （87）
4.1.9  随机变量的定义 （88）
4.2  定制网络模型 （98）
4.2.1  创建空白网络模型 （98）
4.2.2  修改度量单位和边界地图 （100）
4.2.3  使用对象拼盘 （102）
4.2.4  搭建拓扑 （106）
4.2.5  定义路径 （120）
4.2.6  定制链路模型 （126）
4.3  定制节点模型 （133）
4.3.1  使用设备创建器自动生成节点模型 （133）
4.3.2  手动搭建（定义固定、移动或卫星节点、使用Queue） （136）
4.4  定制进程模型 （153）
4.4.1  描述状态跳转图 （154）
4.4.2  状态变量定义 （156）
4.4.3  临时变量定义 （158）
4.4.4  函数代码块的使用 （159）
4.4.5  诊断块的使用 （160）
4.4.6  终止块的使用 （161）
4.4.7  头部块的使用 （162）
4.4.8  接口定义 （163）
4.4.9  全局统计量定义与探针使用 （164）
4.4.10  全局属性定义 （165）
4.4.11  声明子进程 （165）
4.4.12  基本编程技巧 （166）
4.5  定制外部系统定义模型 （173）
4.6  想定的编辑与管理 （174）
4.6.1  创建想定 （174）
4.6.2  编辑、复制与删除想定 （177）
4.6.3  编辑仿真集对象 （177）
4.6.4  想定成分导入与导出 （180）
4.7  运行仿真 （181）
4.7.1  GUI操作基本步骤 （181）
4.7.2  命令行操作基本步骤 （184）
4.7.3  两套操作的共同点 （184）
4.8  统计结果的显示与分析 （185）
4.8.1  向量结果的显示与分析 （185）
4.8.2  标量结果的显示与分析 （188）
4.9  配置Modeler——偏好的设定 （189）
4.9.1  通用的配置方法 （189）
4.9.2  目录的设置 （191）
4.9.3  颜色的设置 （194）
4.9.4  图标库设置 （195）
4.9.5  编译和链接参数设置 （196）
4.9.6  管道阶段相关设置 （198）
 
第5章  特殊建模技巧 （200）
5.1  使用地形数据 （200）
5.2  无线区域定义 （200）
5.3  定义失效与恢复 （203）
5.3.1  静态设置 （203）
5.3.2  动态设置 （204）
第6章  高效建模技巧 （207）
6.1  使用标准模型库 （207）
6.1.1  应用层模型 （208）
6.1.2  应用需求 （228）
6.1.3  RPG模型 （229）
6.1.4  IP模型 （232）
6.1.5  IP QoS模型 （263）
6.1.6  IP多播模型 （265）
6.1.7  MANET模型 （267）
6.2  使用内建的数据结构和算法 （280）
6.2.1  拓扑图 （281）
6.2.2  Dijkstra算法 （281）
6.2.3  哈希表 （281）
6.2.4  IP地址 （282）
6.2.5  队列 （282）
6.2.6  映射 （282）
6.2.7  字符串使用操作 （283）
6.2.8  向量 （283）
6.3  使用OMS库 （283）
6.3.1  自动编址 （284）
6.3.2  进程注册 （286）
6.3.3  Buffer管理 （288）
6.3.4  全局数据定义 （291）
6.3.5  概率分布函数库 （292）
第7章  调试与动画 （294）
7.1  不同编译器所需配置 （295）
7.1.1  VC6.0环境变量设置 （295）
7.1.2  VS.net相关环境变量 （296）
7.1.3  R6034错误 （297）
7.2  编译错误信息 （297）
7.3  异常提示与警告信息 （299）
7.4  使用ODB （300）
7.4.1  GUI界面 （301）
7.4.2  控制台命令 （304）
7.5  C/C++调试器 （314）
7.5.1  VC6.0 （315）
7.5.2  VS.net调试 （316）
7.6  CDB （318）
7.6.1  附着操作 （318）
7.6.2  断点设置 （319）
7.6.3  实行控制 （320）
7.6.4  变量查看 （320）
7.8  动画的运用 （320）
7.8.1  自动动画 （321）
7.8.2  自定义动画 （323）
第8章  Modeler的编程接口 （330）
8.1  模型的外部访问（EMA） （330）
8.1.1  EMA层次结构 （331）
8.1.2  结构 （332）
8.1.3  EMA函数 （334）
8.1.4  EMA程序结构与流程 （335）
8.1.5  EMA应用编译和使用 （347）
8.2  ETS与界面控制 （347）
8.2.1  界面配置信息的组织结构 （348）
8.2.2  编辑器配置文件结构 （348）
8.2.3  操作列表文件结构 （349）
8.2.4  对话框文件 （350）
8.2.6  共享库的制作和使用 （351）
第9章  综合应用实例 （353）
9.1  跳频电台建模 （353）
9.1.1  实例的示范作用 （353）
9.1.2  实例先容 （353）
9.1.3  实例编制 （354）
9.1.4  实例运行效果 （361）
9.2  ETS应用实例——无线可达性标注 （362）
9.2.1  实例的示范作用 （362）
9.2.2  实例先容 （362）
9.2.3  实例编制 （362）
9.2.4  实例运行效果 （364）
9.3  ESA应用实例——与外部仿真器融合 （364）
9.3.1  实例的示范作用 （364）
9.3.2  实例先容 （365）
9.3.3  实例编制 （365）
9.3.4  实例运行效果 （372）
9.4  与Matlab联合仿真 （373）
9.4.1  实例的示范作用 （373）
9.4.2  实例先容 （373）
9.4.3  实例编制 （374）
9.4.4  实例运行效果 （375）
9.5  TCP/IP协议栈二次开发实例——嫁接MAC协议 （376）
9.5.1  实例的示范作用 （376）
9.5.2  实例先容 （376）
9.5.3  实例编制 （376）
9.5.4  实例运行效果 （382）
9.6  无线动画类 （382）
9.6.1  实例的示范作用 （382）
9.6.2  实例先容 （383）
9.6.3  实例编制 （383）
9.6.4  实际运行效果 （389）
附录A  ip_rte_v4.h的声明修改 （390）
附录B  ip_dispatch进程模型的改动 （391）
附录C  manet_mgr模型的代码改动 （393）
附录D  ip_higher_layer_ proto_reg_sup.h中的代码改动 （394）
附录E  ip_rte_support.ex.c中的代码改动 （395）
附录F  Radio.cpp文件内容 （397）
附录G  FH_Phy进程模型函数块代码 （401）
附录H  结合Matlab仿真实例管道过程代码内容 （406）
附录I  Wireless_topo类代码 （413）
附录J  Node类代码 （418）
附录K  Anim.h文件内容 （421）
参考文献 （438）

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