5 Network Modeling

5.3 Developing Models
Modeling System modeling Element/device modeling System models and element/device models
Performance Evaluation
5.4 Network Simulation Packages
Hardware implementations.
5.1 Simulation of Networks
Simulation of a network frequently requires a collection of interdependent nested concurrent sub-simulations arising from: The entities that are the nodes of the network, and the processes therein. The links that are the edges of the network, and the processes therein.
5.1 Simulation of Networks
① Discrete-event-driven simulations ② Time-driven simulations ③ Algorithm simulations ④ Circuit simulations ⑤ Physical media simulations.
5.4 Network Simulation Packages
• • • • • • • • •
REAL INSANE NetSim Maisie OPNET SimJava Network simulator (ns-2) Fast ns-2 simulator Simulink
• GloMoSim • TOSSIM • SensorSim • OMNeT++ • SENSE 源代码公开、 源代码公开 网络传输协议 、免费 业务源流量产生器 路由队列管理机制 面向对象的网络仿真器 路由算法 本质是离散事件模拟器 本质是离散事件模拟器
TIREM(Terrain Integrated Rough Earth Model)
美国国防部标准传播模型，能够预测在 美国国防部标准传播模型， 1Mhz-40Ghz范围内的无线信号传播衰减 范围内的无线信号传播衰减， 1Mhz-40Ghz范围内的无线信号传播衰减，适 用于不规则地面、海面、 用于不规则地面、海面、近距以及远距范围 它在TMM模块的基础上， TMM模块的基础上 内。它在TMM模块的基础上，增加了对地貌和 海洋等地理因素的考虑，同时实现beyond beyond海洋等地理因素的考虑，同时实现beyondline-of-sight（BLOS）超视距， line-of-sight（BLOS）超视距，使得仿真精 度更加准确。 度更加准确。
5.1 Simulation of Networks
5.2 The Network Modeling and Simulation Process
Figure 5.2 Phases in the modeling and simulation process
5.2 The Network Modeling and Simulation Process
回顾
Chapter 4 Chapter 5 Chapter 6
4 Monte Carlo Simulation
5 Network Modeling
……
WSN应用开发的生命周期 应用开发的生命周期
5.1 Simulation of Networks 5.2 The Network Modeling and Simulation Process 5.3 Developing Models 5.4 Network Simulation Packages 5.5 OPNET: A Network Simulation Package
Wireless
无线技术研发人员可以利用OPNET 无线技术研发人员可以利用OPNET先进的 OPNET先进的 仿真能力和丰富的协议模型库用于优化他们 的研发流程，更有效的开发诸如MANET MANET、 的研发流程，更有效的开发诸如MANET、 802.11、3G/4G、 Band、802.16、 802.11、3G/4G、Ultra Wide Band、802.16、 Bluetooth，GPRS和 Bluetooth，GPRS和Transformational system等无线通信技术 等无线通信技术。 Communications system等无线通信技术。无 线网络的规划、 线网络的规划、建设和运营专家们能够分析 端到端的表现，调整网络的性能， 端到端的表现，调整网络的性能，评估产生 收入的服务增长情况。 收入的服务增长情况。
5.3 Developing Models
The modeling process (blocks 2 and 3) frequently requires making
simplifying assumptions and introducing approximations to
reduce the model’s complexity.
Figure 5.2 Phases in the modeling and simulation process
5.2 The Network Modeling and Simulation Process
Figure 5.2 Phases in the modeling and simulation process
SITL
OPNET 系统在环（SITL）模块提供了真实 系统在环（SITL） 网络硬件或软件应用与OPNET OPNET离散事件仿真环 网络硬件或软件应用与OPNET离散事件仿真环 境的接口。它扩展了OPNET OPNET技术测试和训练领 境的接口。它扩展了OPNET技术测试和训练领 域的功能。使用SITL模块， SITL模块 域的功能。使用SITL模块，你的试验床可以 和无论真实世界还是仿真世界无缝的融合。 和无论真实世界还是仿真世界无缝的融合。 SITL模块通过结合仿真网络环境的结果来促 SITL模块通过结合仿真网络环境的结果来促 进试验和训练的进程。 进试验和训练的进程。原型硬件或软件应用 能够与OPNET模型中的无数虚拟设备相互作用， OPNET模型中的无数虚拟设备相互作用 能够与OPNET模型中的无数虚拟设备相互作用， 事前避免了测试实验室的昂贵支出。 事前避免了测试实验室的昂贵支出。
面向对象 图形化编辑 灵活开发自定义模型 基于特定应用的统计参量 综合的仿真和分析工具 交互式分析 动画 协同仿真 API
OPNET可用于分布式传感器网络和片上系统开发仿真， OPNET可用于分布式传感器网络和片上系统开发仿真， 可用于分布式传感器网络和片上系统开发仿真 它允许分别对应用层模型和下层的通信链路协议进行 开发，实施对象状态的自动监控，可计算并记录用户 开发，实施对象状态的自动监控， 化的性能指标。 化的性能指标。
5.5 OPNET: A Network Simulation Package
5.5 OPNET: A Network Simulation Package
OPNET Modeler
OPNET Modeler是当前业界领先的网络技 Modeler是当前业界领先的网络技 术开发环境， 术开发环境，可以以无与伦比的灵活性用于 设计和研究通信网络，设备，协议和应用。 设计和研究通信网络，设备，协议和应用。 为开发人员提供了建模， Modeler 为开发人员提供了建模，仿真以 及分析的集成环境， 及分析的集成环境，大大减轻了编程以及数 据分析的工作量。Modeler被世界各大公司和 据分析的工作量。Modeler被世界各大公司和 组织用来加速研发过程。Modeler的面向对象 组织用来加速研发过程。Modeler的面向对象 的建模方法和图形化的编辑器反映了实际网 络和网络组件的结构， 络和网络组件的结构，因此实际的系统可以 直观的映射到模型中。Modeler支持几乎目前 直观的映射到模型中。Modeler支持几乎目前 所有网络类型和技术。 所有网络类型和技术。
OPNET的典型应用 OPNET的典型应用
OPNET的
建模机制及过程如何? 建模机制及过程
有哪些具体步骤？
OPNET的三层建模机制 的三层建模机制
Network Models Node Models Process Models
设计 问题
Байду номын сангаас
建立初 步模型
验证模 型，建 立等同 性
networks in general.
5 Network Modeling
Designers can test their new ideas and carry out performance-related studies, being
freed from the burden of the “trial and error”
Xu wenguo
5 Network Modeling
Although we will focus on network modeling and simulation in the context of computer communication networks, the content of this chapter applies to
TMM
TMM增强了无线模块对真实环境中各种效 TMM增强了无线模块对真实环境中各种效 应的无线网络仿真能力。TMM可以将 应的无线网络仿真能力。TMM可以将 Data)和 DTED(Digital Terrain Elevation Data)和 USGS DEM(US Geological Survey Digital Maps)格式的地形数据导入 格式的地形数据导入， Elevation Maps)格式的地形数据导入，使信 号强度的计算更加精确。与无线模块一样， 号强度的计算更加精确。与无线模块一样， TMM也是开放的 也是开放的， TMM也是开放的，允许用户将任何专有的传输 模型集成入仿真。 模型集成入仿真。