通信工程專業(yè)綜合實驗報告

1、通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告移動通信系統(tǒng)和網絡協(xié)議部分）學 號： 班 級： 指導教師：陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告實驗一：主被叫實驗一、實驗目的1、掌握移動臺主叫正常接續(xù)時的信令流程。2、了解移動臺主叫時被叫號碼為空號時的信令流程。3、了解移動臺主叫時被叫用戶關機或處于忙狀態(tài)時的信令流程。4、了解移動臺主叫時被叫用戶振鈴后長時間不接聽的信令流程。5、掌握移動臺被叫正常接續(xù)時的信令流程。6、掌握通話結束呼叫釋放時的信令流程。7、了解被叫用戶振鈴后長時間不接聽時移動臺被叫的信令流程。二、實驗儀器1、移動通信實驗箱一臺；2、臺式計算機一臺；3、小交換機一臺：三、實驗原理處于開

2、機空閑狀態(tài)的移動臺要建立與另一用戶的通信，在用戶看來只要輸 入被叫號碼，再按發(fā)送鍵，移動臺就開始啟動程序直到電話撥通。實際上，移動 臺和網絡要經許多步驟才能將呼叫建立起來。以移動臺和移動臺進行通信為例， 就包括主叫移動臺和主叫 MSC建立信令鏈接、主叫 MSC通過被叫電話號碼對被 叫用戶進行選路，即尋找被叫所處的 MSC、被叫 MSC尋呼被叫 MS 并建立信令 連接過程等三個過程。 本實驗主要是讓學生掌握移動通信中移動臺主叫時 MS 和 MSC之間的信令過程、以及為了完成通話連接，主叫 MSC和被叫 MSC之間的信 令過程（即七號信令中的部分消息） 。四、實驗內容1、記錄正常呼叫的過程中，移動

3、臺主叫部分和被叫部分的信令流程2、記錄被叫關機時，移動臺主叫部分的信令流程3、記錄被叫振鈴后無應答時，移動臺主叫部分和被叫部分的信令流程4、記錄被叫號碼無效時，移動臺主叫的信令流程5、記錄通話結束后，呼叫鏈路釋放的信令流程五、實驗步驟主叫實驗：1、通過串行口將實驗箱和電腦連接，給實驗箱上電。將與實驗箱相連的電腦上 的學生平臺程序打開。在主界面上雙擊 “主叫實驗 ”圖標，進入此實驗界面。2、點擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn) “初始化”完成。再點擊 “開機”鍵，從而使 移動臺處于開機狀態(tài)。陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告3、移動臺主叫實驗需要某一個被叫移動臺的配合，在教師的協(xié)

4、調下，選擇一個 作為被叫的實驗箱，并了解此被叫的電話號碼。4、下面進行呼叫建立正常的實驗。（1）提示被叫通過點擊學生平臺上的 “初始化 ”、 “開機”鍵，使被叫處于開機空 閑狀態(tài)。（2）主叫在學生平臺上選擇或輸入被叫移動臺的電話號碼，并按動對話框邊的 “OK”按鈕。點擊界面上的 “呼叫 ”按鈕，主叫學生戴上實驗箱上配備的耳機，充當 話機。主叫移動臺開機撥叫被叫號碼。 主叫學生平臺上將顯示移動臺主叫的信令 過程。（3）由于被叫處于開機空閑狀態(tài)，很快被叫學生平臺的電話將振鈴。（4）被叫振鈴后，控制被叫學生平臺的學生按動被叫實驗界面上的“摘機 ”鍵，被叫學生戴上實驗箱上配備的耳機。主叫學生平臺上會提

5、示“進入通話中 ”。（5）通話結束，主叫主動掛斷電話。主叫學生按動學生平臺界面上的“掛機 ”，并放下實驗箱上的電話。主叫學生平臺會顯示通話鏈路釋放。5、被叫無應答的情況下的信令流程（1）提示被叫通過點擊學生平臺上的 “初始化 ”、 “開機”鍵，使被叫處于開機空 閑狀態(tài)。（2）主叫在學生平臺上選擇或輸入被叫移動臺的電話號碼，并按動對話框邊的 “OK”按鈕。點擊界面上的 “呼叫 ”按鈕，主叫移動臺開機撥叫被叫號碼。主叫學生 平臺上將顯示移動臺主叫的信令過程。（3）由于被叫處于開機空閑狀態(tài)，很快被叫學生平臺的電話將振鈴。（4）被叫振鈴后，讓被叫學生不按動 “摘機”鍵。等待 1 分鐘后，被叫 MSC釋

6、放 鏈路的信令顯示在被叫學生平臺上。6、進行被叫未開機時的信令流程實驗。（1）讓被叫學生按動被叫學生平臺上的 “關機 ”鍵，使被叫移動臺處于關機狀態(tài)。（2）主叫在學生平臺上選擇或輸入被叫移動臺的電話號碼，并按動對話框邊的 “OK”按鈕。點擊界面上的 “呼叫 ”按鈕，主叫學生拿起實驗箱上的話筒。主叫移動 臺開機撥叫被叫號碼。主叫學生平臺上將顯示移動臺主叫的信令過程。（3）由于被叫移動臺處于關機狀態(tài)， 主叫 MSC將從被叫 MSC收到 ISUP RELEASE 消息。7、被叫號碼無效時的信令流程。（1）主叫在學生平臺上輸入教師規(guī)定的一個號碼（此號碼不對應任何實驗箱， 因此可認為是個不合法的號碼）

7、，并按動對話框邊的 “OK”按鈕。點擊界面上的 “呼 叫”按鈕。（ 2）學生平臺上會顯示緊接著的所有的信令過程。 最后會彈出對話框提示 “本號 碼是空號，請掛機 ”。學生放下電話。8、進行以上 4 種情況的實驗時，每一實驗結束后，結合實驗原理中的信令流程 圖認真分析信令流程并做相應的記錄。陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告被叫實驗1、通過串行口將實驗箱和電腦連接，給實驗箱上電。將與實驗箱相連的電腦上 的學生平臺程序打開。 在主界面上雙擊 “GSM移動臺被叫 ”實驗圖標， 進入此實驗 界面。2、點擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn) “初始化”完成。再點擊 “開機”鍵，從而使 移動

8、臺處于開機狀態(tài)。3、移動臺被叫實驗是同一個主叫移動臺配合進行的，在教師的協(xié)調下，確定作 為主叫的實驗箱。4、下面進行呼叫建立正常的實驗，主要觀察移動臺被叫的信令過程。 （1）等待主叫移動臺撥叫本實驗箱上的移動臺。（2）被叫 MSC 尋呼被叫移動臺結束后，被叫 MSC 與被叫移動臺之間的信令連 接建立。過片刻，被叫實驗箱振鈴。（3）按動學生平臺上的 “摘機 ”鍵并且佩戴實驗箱上的耳機作為電話聽筒。5、下面進行通話結束呼叫釋放的實驗。（1）通話結束，被叫主動掛斷電話，觀察學生平臺上呼叫釋放的信令流程。6、下面進行呼叫建立時被叫振鈴不應答的實驗，觀察移動臺被叫的信令過程。 （1）等待主叫移動臺撥叫本

9、實驗箱上的移動臺。（2）被叫 MSC 尋呼被叫移動臺結束后，被叫 MSC 與被叫移動臺之間的信令連 接建立。7、進行以上三種情況的實驗時，每一實驗結束后，結合實驗原理中的信令流程 圖認真分析信令流程并做相應的記錄。六、信令流程主叫部分通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告陳華濤 10211001被叫部分七、實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題，以及分析、解決過程1、按照老師的要求，認真連好四條連接線：電源線、串口線、電話線、耳機和 麥克連接線。而且要注意，耳機和麥克不要接反。2、修改 system 文件，設置 IP地址和本機號碼，填寫使用的交換機端口號。核對 自己主機的 IP 地址是不是 。3、一開始進行實驗，卻沒有

10、成功，原來是沒有進行初始化，犯了低級的錯誤。4、在做實驗的時候認真做好每一步，認真配置、串口的選擇等等，我們第二個 成功進行呼叫，得到了優(yōu)。八、思考題和實驗心得思考題：1、實驗中，小交換機的作用是什么？如果配置文件的端口和實際連接端口不符， 會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2、實驗中，若主叫無法呼叫被叫方，分析可能產生的原因?；卮穑?、交換機的作用是完成兩個 MS之間的話音通信。在移動臺呼叫過程的實驗中， 在主叫和被叫之間信令交互完成之后， 交換設備完成兩個學生平臺之間話音的接 續(xù)。用小交換機進行話音接續(xù)模擬了實際移動通信系用中話音信號在有線部分的 傳輸。如果配置文件的端口和實際連接端口不符， 那么主被叫之間

11、無法進行通信2、主叫無法呼叫被叫方，可能是因為被叫號碼無效，或者被叫關機等。 實驗心得：陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告實驗二： 900M GSM 手機實驗一、實驗目的1、了解 GSM模塊的基本功能2、熟悉用 AT命令控制 GSM 模塊進行語音通信的流程3、掌握 TEXT模式和 PDU模式下的短信收發(fā)命令實驗儀器一臺； 一臺； 一張1、移動通信實驗箱2、臺式計算機3、GSM網絡有效 SIM 卡（自備）三、實驗原理本實驗主要圍繞如何用 AT命令來控制 SIM200 GSM模塊來實現(xiàn)語音通信和 TEXT模式下的短消息發(fā)送AT+

12、CREG?查詢網絡登錄狀態(tài)AT+CSQ查詢接收信號強度ATDT<電話號碼 >主叫撥號ATA被叫摘機ATH0主動掛機或終止電話呼叫AT+CCFC=<reas>,<mode>號,<碼 >,號碼模式 呼叫轉移與控制AT+CLIP=0或 1來電顯示與控制AT+CMGF=0或 1設置短信工作模式AT+CMGD=<n>刪除短信AT+CMGL=<stat>短信列表AT+CMGS四、實驗內容1、記錄下主叫和被叫情況下對應的 AT命令及其響應2、記錄 TEXT模式下發(fā)送短消息、接收短消息、短消息列表、刪除短消息所對 應的命令和響應3、記錄

13、AT 命令設置來電、呼轉等功能的響應五、實驗步驟1、通過串行口將實驗箱和電腦連接，給實驗箱上電。將與實驗箱相連的電腦上 的學生平臺程序打開。 在主界面上雙擊 “GSM終端”實驗圖標，進入如下實驗界面通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告陳華濤 102110012、在右邊的空白欄輸入接收短信的手機號碼（ 11 位）3、在短消息收發(fā)欄輸入要發(fā)送的短消息（如 123456,Hello!）。4、點擊發(fā)送短消息5、10 秒鐘后，查看對應短信是否被手機收到。6、在手機上向實驗箱回復短信，查看收到的消息內容。7、點擊右下邊的摘機圖標， 向另一臺手機撥號， 看另一臺手機是否有來電顯示、 振鈴。按掛機圖標可以掛機。如果另

14、一臺手機應答摘機，通過耳機/ 麥克風可以進行語音通話。8、手機也可以向實驗箱發(fā)起電話呼叫，按右下邊的摘機圖標就可以進行通話。9、在左上邊的透明數(shù)據(jù)發(fā)送欄中，輸入 AT命令，就可以通過 AT 命令直接控制 短信收發(fā)、電話呼叫等過程；發(fā) AT 命令時，必須選中 “Tail”選項，代表 AT 命令 的末尾必須添加回車符號 <CR>。所發(fā)送的 AT 命令本報告的 “實驗原理 ”部分。 實驗注意事項：1、目前短信實驗中，必須先做直接輸入短信內容和號碼發(fā)送的實驗，AT 命令后做，若先輸入 AT 命令，則直接發(fā)短信欄可能會出現(xiàn)邏輯問題（實驗箱自帶軟件 的一個 bug）。2、直接輸入短信的命令反映

15、時間可能在幾秒到十幾秒。3、本實驗 AT命令結尾的回車不用輸入，但需要選定命令框后面的 Tail；4、短信發(fā)送內容時依然選勾 Tail，然后輸入 1A，并選定命令框后面的 Hex+Tai，l 點擊發(fā)送；5、AT命令發(fā)送短信時不建議選 PDU模式（因不能直接輸入文本格式） ；5、注意謹慎拆裝 SIM 卡，勿造成塑料卡脫落；6、實驗結束后小心拔下各連接線，捆好，按照原先擺放，清理實驗臺。六、實驗結果陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告1、使用 AT 命令給老師發(fā)送短信2、讀短信3、呼叫轉移與撤銷呼叫轉移設置呼叫轉移陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告撤銷呼叫轉移七、

16、實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題，以及分析過程八、思考題和實驗心得思考題：1、使用 AT命令設置呼叫轉移后， 若不再取消， 手機 SIM卡是否一直保持該功能 2、AT命令撥打某手機電話時，若該手機關機、占線、無人接聽，返回值是否一 樣？回答：陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告1、若不再取消，手機 sim 卡會一直保持呼叫轉移功能2、若該手機關機、占線、無人接聽，返回值不一樣。 實驗心得：- 10 -陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告實驗 三：網絡協(xié)議分析一、實驗目的1、熟悉網絡協(xié)議分析原理及分析軟件使用2、分析 Ethernet V2 標準規(guī)定 MAC層幀結構，了解

17、IEEE802.3標準規(guī)定的 MAC 層幀結構和 TCP/IP的主要協(xié)議和協(xié)議的層次結構3、分析 ARP協(xié)議報文首部格式，掌握 ARP協(xié)議工作原理；4、分析 IP 報文格式；5、了解 ICMP協(xié)議的工作過程二、實驗內容1、通過對截獲幀進行分析，驗證 MAC 層幀結構2、初步了解 TCP/IP的主要協(xié)議和協(xié)議的層次結構3、運行 ping 命令產生 ARP解析過程，捕獲網絡數(shù)據(jù)幀4、對 ARP、IP、 ICMP網絡層數(shù)據(jù)包結構進行分析三、實驗原理局域網近年來快速以太網、吉比特以太網和 10 吉比特以太網的飛速發(fā)展， 采用 CSMA/CD接入方法的以太網已經在局域網市場中占有絕對優(yōu)勢，以太網幾 乎成

18、為局域網的同義詞。常用的以太網 MAC 幀格式有兩種標準，一種是 DIXEthernet V2標準，另一種是 IEEE的 802.3 標準。ARP協(xié)議時地址解析協(xié)議的簡稱， 實際通信中， 物理網絡采用硬件地址進行 報文傳輸，IP地址不能被物理網絡所識別， 所以必須建立兩種地址間的映射關系， 這一過程稱為地址解析。 用于將 IP 地址解析成硬件地址的協(xié)議就稱為 ARP協(xié)議。IP協(xié)議是一種無連接、 點對點的數(shù)據(jù)報傳送協(xié)議， 位于網絡層， 且能將來自 底層的不同物理網絡幀統(tǒng)一為 IP 數(shù)據(jù)報提供給傳輸層使用。ICMP 是因特網控制報文協(xié)議的縮寫，允許路由器或主機報告差錯情況和提 供有關信息，用以調試

19、和監(jiān)視網絡。在網絡中， ICMP報文將作為 IP 層數(shù)據(jù)報的 數(shù)據(jù)，封裝在 IP 數(shù)據(jù)報中進行傳輸。Ping 是 Windows系列自帶的一個可執(zhí)行命令。利用它可以檢查網絡是否能 夠連通，用好它可以很好地幫助我們分析判定網絡故障。應用格式： Ping IP 地 址。該命令還可以加許多參數(shù)使用， 具體是鍵入 Ping 按回車即可看到詳細說明。 Ping 的基本原理： 向目標主機發(fā)送一個 ICMP回聲請求消息給目的地并報告是否 收到所希望的 ICMP回聲應答。四、實驗結果1、鏈路層幀格式分析- 11 -陳華濤 10211001從圖中可以看出， 我們截獲的一個從 ip 58.68.245.123 發(fā)

20、到 ip 219.242.115.225 的 TCP包。 其中，第一、第二字段的六個字節(jié)分別為目的地址、源地址；第三字段類別字段，為兩個字 節(jié)，由圖我們可以看出類型為 IP；第四字段為 IP 字段；第五字段為 TCP字段。幀結構為分析可知： 目的地址 源地址 類型： 08 00 2、網絡層協(xié)議分析先 ping 一下另一個小組的 IP ，并進行用指令 host +本機 IP(192.168.0.81 ) 進行過濾抓包得到如下結果：- 12 -通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告陳華濤 10211001用“host+本機 ip (192.168.0.81 )”命令設置為僅本機

21、ip 地址，得到的數(shù) 據(jù)包：ARP報文分析當封裝的 ARP報文在以太網上傳輸時，硬件類型字段賦值為 0x0001，標識 硬件為以太網硬件；協(xié)議類型字段賦值為 0x0800，標識上次協(xié)議為 IP 協(xié)議；由 于以太網的 MAC地址為 48 比特位， IP 地址為 32 比特位，則硬件地址長度字段 賦值為 6，協(xié)議地址長度字段賦值為 4；選項字段標識 ARP報文的類型，當為請 求報文時，賦值為 0x0001，當為回答報文時，賦值為 0x0002。 ICMP分析ICMP報文共有類型、代碼和校驗和 3個字段。接下來的 4 個字節(jié)內容與 ICMP 報文的類型有關。 ICMP請求的校驗和為 0x265c，標

22、識 0x0200，序列號為 0x2500， 數(shù)據(jù)部分為 32 比特；應答的校驗和為 0x2a5c，標識 0x0200，序列號為 0x2500，- 13 -陳華濤 10211001通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告數(shù)據(jù)部分為 32 比特。四、實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題，以及分析過程本次實驗比較順利， 但也出現(xiàn)了一些問題。 一開始抓包， 很多雜亂的數(shù)據(jù)影 響正常數(shù)據(jù)的分析，分析后才發(fā)現(xiàn)，沒有進行老師說的過濾，于是用 host+ 本機 IP 進行過濾，順利得出理想的數(shù)據(jù)。還有就是由于準備不充分， 導致老師提出的搶答性問題都沒及時回答， 沒有 獲得優(yōu)的資格。在實驗之前應好好準備好好預習，這樣才能做到最好。五、思

23、考題和實驗心得思考題：1、挑選捕獲的一個數(shù)據(jù)包，寫出該包中 Ethernet 幀的結構以及各項信息的含 義；2、挑選捕獲的一組 ARP數(shù)據(jù)包，畫出以太網上 ARP請求/ 應答的幀格式以及各項 信息數(shù)值；3、捕獲數(shù)據(jù)包的封裝協(xié)議層次依次有哪些？4、當 ping 一個局域網中不存在的機器時，會捕捉到什么樣的數(shù)據(jù)包？5、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，說明 ARP地址解析的工作過程。6、實驗步驟六的目的是什么？7、若兩臺主機不在一個網段內， ping 命令執(zhí)行后捕獲的數(shù)據(jù)包有何不同？ 回答：1、（以 ARP請求數(shù)據(jù)包為例）第一、二字段分別是目的地址和源地址字段，長 度是 6 字節(jié)，信息為：目的地址是局域網內所有的 mac 地址，源地址為 realteks_05:26:56 。第三字段是類型字段，信息是 ARP類型。第四字段是數(shù)據(jù) 字段，即 ARP協(xié)議內容。第五個字段是幀校驗序列 FCS。2、請求 ARP數(shù)據(jù)包格式：硬件類型（以太