通信工程專業(yè)綜合實驗報告-移動通信系統實驗

精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)通信工程專業(yè)綜合實驗實驗報告姓名班級學號指導教師：TOC\o"1-4"\h\z\u移動通信系統實驗第四部分第三章GSM系統實驗實驗名稱移動臺主、被叫實驗一、實驗目的主叫：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。被叫：1、掌握移動臺被叫正常接續(xù)時的信令流程。2、掌握通話結束呼叫釋放時的信令流程。3、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、實驗原理主叫：主叫信令流程原理移動用戶做主叫時的信令過程從MS向BTS請求信道開始，到主叫用戶TCH指配完成為止。一般來說，主叫經過幾個大的階段：接入階段，鑒權加密階段，TCH指配階段，取被叫用戶路由信息階段。 接入階段主要包括：信道請求，信道激活，信道激活響應，立即指配，業(yè)務請求等幾個步驟，經過這個階段，手機和BTS（BSC）建立了暫時固定的關系。 鑒權加密階段主要包括：鑒權請求，鑒權響應，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立等幾個步驟。經過這個階段，主叫用戶的身份已經得到了確認，網絡認為主叫用戶是一個合法用戶，允許繼續(xù)處理該呼叫。 TCH指配階段主要包括：指配命令，指配完成。經過這個階段，主叫用戶的話音信道已經確定，如果在后面被叫接續(xù)的過程中不能接通，主叫用戶可以通過話音信道聽到MSC的語音提示。 取被叫用戶路由信息階段主要包括：向HLR請求路由信息；HLR向VLR請求漫游號碼；VLR回送被叫用戶的漫游號碼；HLR向MSC回送被叫用戶的路由信息（MSRN）。MSC收到路由信息后，對被叫用戶的路由信息進行分析，可以得到被叫用戶的局向，然后進行話路接續(xù)。被叫：移動臺被叫的信令過程原理以及通話鏈路釋放信令過程原理對移動用戶來說，被叫的過程從MSC向BSC發(fā)起對被叫用戶的尋呼開始，到主叫和被叫通話為止。一般來說，被叫流程經過幾個大的階段：接入階段，鑒權加密階段，TCH指配階段，通話階段。接入階段主要包括：手機收到BTS的尋呼命令后，信道請求，信道激活，信道激活響應，立即指配，尋呼響應。經過這個階段，手機和BTS（BSC）建立了暫時固定的關系。鑒權加密階段主要包括：鑒權請求，鑒權響應，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立。經過這個階段，被叫用戶的身份已經得到了確認，網絡認為被叫用戶是一個合法用戶。TCH指配階段主要包括：指配命令，指配完成。經過這個階段，被叫用戶的話音信道已經確定，被叫振鈴，主叫聽回鈴音。如果這時被叫用戶摘機，主被叫用戶進入通話狀態(tài)。通話階段主要包括：計費命令等。三、實驗內容主要是分別嘗試運用移動臺主叫和被叫功能，試驗在各種情況下的呼叫情況，記錄信令過程，具體內容如下邊步驟里所列。四、實驗步驟系統文件配置：192.168.0.41,,,,0001,2（我們小組）192.168.0.33,,,,0002,5（合作小組）主叫：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“初始化”完成。再點擊“開機”鍵，從而使移動臺處于開機狀態(tài)。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，主叫學生平臺上將會顯示從被叫學生平臺發(fā)送來的ISUPADRRESSCOMPLETE(ACM)消息。主叫MSC將想MS發(fā)送ALERTING信令。（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。被叫學生平臺上將顯示被叫MS將向被叫MSC發(fā)送CONNECT消息。這時，被叫MSC向主叫MSC發(fā)送ISUPANSWER消息，主叫MSC收到此消息后，將向主叫MS發(fā)送CONNECT消息，MS回送CONNECTACKNOWLEDGE消息。此后，主被叫之間的通話鏈路完全建立，能夠進行通話。主叫學生平臺上會提示“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，主叫學生平臺上將會顯示從被叫學生平臺發(fā)送來的ISUPADRRESSCOMPLETE(ACM)消息。主叫MSC將想MS發(fā)送ALERTING信令。（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釋放鏈路的信令顯示在被叫學生平臺上。并且被叫MSC向主叫MSC發(fā)送ISUPRELEASE消息，主叫MSC收到此消息后，將進行主叫鏈路的釋放，所有的釋放鏈路的信令將依次顯示在主叫學生平臺的界面上。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ISUPRELEASE消息。主叫學生平臺上會顯示從被叫MSC收到此消息，緊接著是主叫MSC釋放鏈路的信令過程。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），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。9、以上實驗時主被叫學生平臺均不需要選擇“單步”按鈕。如果需要選擇“單步”按鈕，主叫學生平臺和被叫學生平臺要密切配合，否則會由于一方不按動“下一步”鍵，整個實驗無法繼續(xù)，導致移動臺或者基站的定時器超時，導致異常。被叫：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“初始化”完成。再點擊“開機”鍵，從而使移動臺處于開機狀態(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。由于被叫開機，學生平臺上會顯示被叫MSC尋呼被叫移動臺的信令過程。（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。觀察學生平臺信令的顯示，會出現MS向MSC發(fā)送ALERTING消息。（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。觀察學生平臺的信令顯示，會出現MS向MSC發(fā)送CONNECT消息，緊接著MSC向MS發(fā)送CONNECTACKNOWLEDGE消息。至此整個通話建立?？梢赃M行通話。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實驗箱上的移動臺。由于被叫開機，學生平臺上會顯示被叫MSC尋呼被叫移動臺的信令過程。（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。觀察學生平臺信令的顯示，會出現MS向MSC發(fā)送ALERTING消息。（1）被叫學生不按動學生平臺上的“摘機”鍵，等待片刻，由于被叫無應答，會導致被叫端定時器超時，被叫會釋放呼叫鏈路。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。8、以上實驗時主被叫學生平臺均不需要選擇“單步”按鈕。如果需要選擇“單步”按鈕，主叫學生平臺和被叫學生平臺要密切配合，否則會由于一方不按動“下一步”鍵，整個實驗無法繼續(xù)，導致移動臺或者基站的定時器超時，導致異常。五、信令記錄及分析主叫：Friday,April13,201212:08:32*********************************************************12:05:22->->-初始化完成12:05:26BS->->MS-GET_SYSTEMINF3-廣播消息12:05:26MS->->BS-CHANNELREQUEST-申請信道12:05:27BS->->MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:05:27MS->->MSC-LOCATIONUPDATINGREQUEST-位置更新請求12:05:27BS->->MS-L2_UA12:05:27MSC->->MS-AUTHENTICATIONREQUEST-鑒權請求12:05:27MS->->MSC-AUTHENTICATIONRESPONSE-鑒權應答12:05:27BS->->MS-LOCATIONUPDATINGACCEPT12:05:28MS->->BS-TMSI_RELOCATION_COMPLETE12:05:28BS->->MS-Channelrelease12:05:28MS->->BS-L2_DISC12:05:28BS->->MS-L2_UA12:05:33MS->->BS-CHANNELREQUEST-申請信道12:05:33BS->->MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:05:34MS->->MSC-CM_SERVICE_REQUEST12:05:34BS->->MS-L2_UA12:05:34MSC->->MS-AUTHENTICATIONREQUEST-鑒權請求12:05:34MS->->MSC-AUTHENTICATIONRESPONSE-鑒權應答12:05:34MS->->MSC-SET_UP被叫關機時，主叫部分的信令流程12:05:35MSC->->MS-CallProceeding被叫關機時，主叫部分的信令流程12:05:35對方MSC->->本MSC-ISUP_RELEASE-被叫未開機12:05:35MSC->->MS-DISCONNECT-被叫未開機12:05:36MS->->MSC-RELEASE12:05:36BS->->MS-ReleaseComplete12:05:36BS->->MS-Channelrelease12:05:37MS->->BS-L2_DISC12:05:37BS->->MS-L2_UA12:06:07MS->->BS-CHANNELREQUEST-申請信道12:06:07BS->->MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:06:07MS->->MSC-CM_SERVICE_REQUEST12:06:07BS->->MS-L2_UA12:06:07MSC->->MS-AUTHENTICATIONREQUEST-鑒權請求12:06:07MS->->MSC-AUTHENTICATIONRESPONSE-鑒權應答12:06:08MS->->MSC-SET_UP12:06:08MSC->->MS-CallProceeding12:06:11對方MSC->->本MSC-ISUPADDRESSCOMPLETE-被叫已振鈴12:06:12MSC->->MS-ALERTING12:06:12對方MSC->->本MSC-ISUP_ANSWER-被叫摘機12:06:13MSC->->MS-Connect12:06:13MS->->MSC-CONNECTACK12:06:19MS->->MSC-DISCONNECT-掛斷電話12:06:19MSC->->MS-RELEASE12:06:19MS->->MSC-RELEASECOMPLETE12:06:19BS->->MS-Channelrelease12:06:20MS->->BS-L2_DISC12:06:20BS->->MS-L2_UA12:06:33MS->->BS-CHANNELREQUEST-申請信道12:06:33BS->->MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:06:33MS->->MSC-CM_SERVICE_REQUEST12:06:33BS->->MS-L2_UA12:06:33MSC->->MS-AUTHENTICATIONREQUEST-鑒權請求12:06:33MS->->MSC-AUTHENTICATIONRESPONSE-鑒權應答12:06:34MS->->MSC-SET_UP12:06:34MSC->->MS-CallProceeding被叫振鈴后無應答時的，移動臺主叫部分的信令流程被叫振鈴后無應答時的，移動臺主叫部分的信令流程12:06:38對方MSC->->本MSC-ISUPADDRESSCOMPLETE-被叫已振鈴12:06:38MSC->->MS-ALERTING12:07:18對方MSC->->本MSC-ISUP_RELEASE-用戶提醒無響應12:07:19MSC->->MS-DISCONNECT-被叫未開機12:07:19MS->->MSC-RELEASE12:07:19BS->->MS-ReleaseComplete12:07:19BS->->MS-Channelrelease12:07:20MS->->BS-L2_DISC12:07:20BS->->MS-L2_UA12:07:38MS->->BS-CHANNELREQUEST-申請信道12:07:38BS->->MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:07:38MS->->MSC-CM_SERVICE_REQUEST12:07:38BS->->MS-L2_UA12:07:38MSC->->MS-AUTHENTICATIONREQUEST-鑒權請求12:07:38MS->->MSC-AUTHENTICATIONRESPONSE-鑒權應答12:07:39MS->->MSC-SET_UP12:08:10BS->->MS-ReleaseComplete12:08:10BS->->MS-Channelrelease12:08:10MS->->BS-L2_DISC12:08:11BS->->MS-L2_UA12:08:14MS->->BS-CHANNELREQUEST-申請信道12:08:14BS->->MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配被叫號碼無效時，移動臺主叫的信令被叫號碼無效時，移動臺主叫的信令12:08:14MS->->MSC-CM_SERVICE_REQUEST12:08:14BS->->MS-L2_UA12:08:14MSC->->MS-AUTHENTICATIONREQUEST-鑒權請求12:08:14MS->->MSC-AUTHENTICATIONRESPONSE-鑒權應答12:08:15MS->->MSC-SET_UP12:08:16BS->->MS-ReleaseComplete12:08:16BS->->MS-Channelrelease12:08:16MS->->BS-L2_DISC12:08:16BS->->MS-L2_UA12:08:22MS->->BS-CHANNELREQUEST-申請信道12:08:22BS->->MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:08:22MS->->MSC-CM_SERVICE_REQUEST12:08:22BS->->MS-L2_UA12:08:22MSC->->MS-AUTHENTICATIONREQUEST-鑒權請求12:08:22MS->->MSC-AUTHENTICATIONRESPONSE-鑒權應答12:08:23MS->->MSC-SET_UP12:08:23MSC->->MS-CallProceeding12:08:26對方MSC->->本MSC-ISUPADDRESSCOMPLETE-被叫已振鈴12:08:27MSC->->MS-ALERTING被叫摘機，呼叫成功的信令被叫摘機，呼叫成功的信令12:08:28對方MSC->->本MSC-ISUP_ANSWER-被叫摘機12:08:29MSC->->MS-Connect12:08:29MS->->MSC-CONNECTACK被叫掛斷，通話結束的信令12:08:31對方MSC->->本MSC-ISUP_RELEASE-掛斷電話被叫掛斷，通話結束的信令12:08:32MSC->->MS-DISCONNECT-被叫未開機被叫：（信令截圖）1.正常呼叫的過程中，移動臺被叫部分的信令流程：2.被叫振鈴后無應答時的，移動臺被叫部分的信令流程3.呼叫是空號時的信令流程4.被叫主動掛斷,呼叫鏈路釋放的信令流程（合作那組的信令流程）六．實驗現象、問題分析在實驗過程中，我們出現了幾個小問題：一開始，我們兩個小組之間不能順利進行通信，經檢查發(fā)現先是對方在輸入撥號碼的地方輸入的是她們自己的號碼而不是我們的；后來發(fā)現還是不通是因為系統配置文件沒有進行配置；還有就是耳機出現問題，一方能聽到對方說話一方不行，后來發(fā)現是耳機插孔和錄音插孔插反了。由于實驗中我們的信令文件和截圖沒有取完整，所以在后來又重新不做了一次，作為被叫一方還需要從主叫一方拷取一個文件（就是上個項目中“被叫主動掛斷,呼叫鏈路釋放的信令流程”）。七．思考題（無）八．心得體會在這次的實驗中，我們主要實現的是移動臺主被叫功能。實驗本身內容不多，操作也較為簡單，但是在一些細節(jié)操作上還是需要十分注意的，比如說在連接儀器設備時，我們要注意一定不要開著電腦帶電操作連接實驗箱和電腦的步驟，還有就是交換機接口和配置文件的設置要一一對應等等。我們在實驗的過程中就因為一些細節(jié)操作上的疏忽而產生了一些問題，經過剛才的實驗現象核問題的分析，可以總結出我們在實驗中的幾點不足和需要改進的地方：首先是操作上的細心，在系統配置文件設置上和耳機插入上的問題其實應該能避免的，但是由于我們的不細心，導致實驗過程受到阻塞，今后應該要避免再犯這種初級性的錯誤；然后是記錄數據和信令截圖的保存上的問題，每每是實驗完寫報告時才發(fā)現需要記錄的數據不夠或者不全，這種現象主要還是對實驗內容了解的不夠充分，要解決這個問題的最好方法是今后做實驗之前，多少要大致了解一下實驗主要的內容，這樣好在實驗后保留下正確的、所需的一切數據資料，這樣也可以避免重復做無用功；最后是關于實驗的學習體會，我認為本次實驗主要是想讓我們熟悉一下移動臺的基本呼叫功能，了解一下主被叫的基本原理知識，以便在之后的實驗中有打下一定的基礎，而這應該也是這一階段實驗的一個基墊吧。第一部分第五章網絡協議分析實驗名稱（一）鏈路層格式分析一、實驗目的1.熟悉網絡協議分析原理及分析軟件使用；2.分析EthernetV2標準規(guī)定MAC層幀結構，了解IEEE802.3標準規(guī)定的MAC層幀結構和TCP/IP的主要協議和協議的層次結構。二、實驗原理1.EthernetV2標準的MAC幀格式DIXEthernetV2標準時指數字設備公司、英特爾公司和施樂公司在1982年聯合公布的一個標準。它是目前最常用的MAC幀格式。該格式比較簡單，有五個字段組成。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)，第三字段是類型字段，長度是2字節(jié)，標志上一層使用的協議類型；第四字段是數據字段，長度在46~1500字節(jié)之間；第五字段是幀校驗序列FCS，長度是4字節(jié)。此外，為了使發(fā)送端和接收端達到位同步，實際傳送時要在MAC幀前設置同步碼（7字節(jié)）和幀首定界符（1字節(jié)）。這兩個字段和幀校驗序列FCS在網卡接受MAC幀時被去掉了，因此實驗中抓包軟件截獲的報文中沒有這些字段。2.IEEE802.3標準的MAC幀格式IEEE802.3標準實際的主要特點是MAC層能夠知道其有效數據的長度并能夠為局域網提供面向連接的服務。與DIXEthernetV2標準相比要復雜一些。IEEE802.3幀的第一、二字段分別是目的地址和源地址字段，長度都是6字節(jié)；第三字段是長度/類型字段。如果該字段小于1500則表示MAC幀數據的長度；如果其數值大于0X0600，就表示類型，即上層協議的類型。3.PING命令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。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。Ping命令格式：Ping[-t][-a][-ncount][-llength][-f]destination-list。Ping命令可以用來驗證與遠程計算機的連接。(該命令只有在安裝了TCP/IP協議后才能使用)常用參數說明：-t：一直Ping指定的計算機,直到從鍵盤按下Ctrl+C中斷。-a：將地址解析為計算機NetBios名。-n：發(fā)送count指定的ECHO數據包數，通過這個命令可以自己定義發(fā)送的個數，對衡量網絡速度很有幫助。能夠測試發(fā)送數據包的返回平均時間，及時間的快慢程度。默認值為4。-l：發(fā)送指定數據量的ECHO數據包。默認為32字節(jié)；最大值是65500byt。-f：在數據包中發(fā)送“不要分段”標志,數據包就不會被路由上的網關分段。通常你所發(fā)送的數據包都會通過路由分段再發(fā)送給對方，加上此參數以后路由就不會再分段處理。三、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的主要協議和協議的層次結構。3.基本實驗方法：運行ping命令產生網絡數據幀并捕獲對網絡協議數據的結構進行分析四、實驗步驟1.啟動Ethereal/Wireshark軟件。2.在“Capture”菜單中選擇“Options”菜單選項，在Options設置窗口中把捕獲參數設置為非混雜模式。3.點擊“Start”按鈕開始捕獲數據包，當網絡中無關數據包過多時，可在捕獲過濾器中選擇僅捕獲帶有本機MAC地址的幀。4.選擇鄰實驗臺的其它機器IP地址，進行Ping命令操作，待數據包基本穩(wěn)定后點擊“stop”按鈕。5.選中被捕獲的一個數據包，在詳細信息窗口中逐層觀察各協議層的詳細信息。6.分析Ethernet幀中的結構以及各項信息的含義。7.選擇“File”菜單中的“Save”保存捕獲信息。五、實驗步驟所得數據記錄及協議分析鏈路層各協議幀的詳細信息：按步驟截獲到的數據包記錄：（我們的地址是192.168.0.41ping對方192.168.0.33）Ethernet幀（詳細分析見思考題1）六．實驗現象、問題分析在實驗中遇到的主要問題是在使用Wireshark軟件和截取數據包時的操作問題：使用Wireshark軟件時，我們一開始不太會選擇有用的數據包選項的操作，后來才弄明白可以用濾波器設置；而截取數據包時的問題是我們無法截取到外網的數據，后來發(fā)現不是我們設置操作的問題而是網線連接的問題。七．思考題1.挑選捕獲的一個數據包，寫出該數據包中Ethernet幀的結構以及各項信息的含義。答：數據包：Ethernet幀的結構以及各項信息的含義：Ethernet幀的結構:|前序

|目的地址

|源地址

|0x8137

|IPX數據報|FCS

||8byte

|

6byte

|6byte

|2byte

|46~1500byte

|4byte|各項信息的含義:Src——源地址簡寫;Dst——目標地址簡寫;Destination——目標地址;Source——源地址Type——數據類型2.挑選捕獲的一組ARP數據包，畫出以太網上ARP請求/應答的幀格式以及各項信息數值。答：ARP協議數據包：ARP請求幀：ARP應答幀：ARP協議分析：ARP的首部組成成分為：硬件類型（Hardwaretype）、協議類型（Protocoltype）、硬件地址長度(Hardwaresize)、協議地址長度(Protocolsize)和選項，其中硬件類型、協議類型和選項屬于網絡字節(jié)序。各項信息數值填寫：（下圖中橫線上所填數值）0x00020x0001460x00010x08000x00020x0001460x00010x08003.捕獲數據包的封裝協議層次依次有哪些？答：依次有ARP協議、ICMP協議八．實驗心得在這個實驗中，我主要知道了以太網的幀結構和ARP報文格式內各信息的含義；還有，在進行ping命令操作后，雙方ICMP的數據報是有不同的。由于我們組都沒有選修下一代互聯網，所以在做實驗的過程中對于協議、數據包的分析和截獲不太明白，不過在合作小組和老師的幫助下也比較順利的完成了實驗，但回去后我覺得還是需要自己學習一些協議上的知識，所以在寫報告處理數據的過程中，我通過查找資料和詢問同學知道了實驗中的一些錯誤的認為，比如說一開始IP協議和ICMP協議是一樣的，現在已經知道它們是兩種協議，也知道它們之間的區(qū)別了。還有就是對以太網的幀結構有了一個整體的了解，這也是整個網絡協議分析實驗的總的協議幀結構的學習，因為每層結構的協議中都與以太網幀結構有關。總之關于這次的實驗，我對鏈路層的協議幀結構有了一定的了解，也能比較成功的完成實驗任務，達到實驗目標。實驗名稱（二）網絡層協議分析一、實驗目的1.分析ARP協議報文首部格式，掌握ARP協議工作原理；2.分析IP報文格式；3.了解ICMP協議的工作過程二、實驗原理1.ARP協議ARP是地址解析協議的簡稱。在實際通信中，物理網絡使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議就稱為地址解析協議。ARP為動態(tài)協議，即該解析過程是自動完成的。在每臺使用ARP的主機中，都保留了一個專用的內存區(qū)，存放最近的IP地址與硬件地址的對應關系。一旦收到ARP應答，主機就將獲得的IP地址與硬件地址的對應關系存到緩存中。當發(fā)送報文時，首先去緩存中查找相應的項，如果找到相應項后，便將報文直接發(fā)送出去；如果找不到，再利用ARP協議進行解析，ARP緩存信息在一定時間內有效，過期不更新就會被刪除。在同一網段的主機間進行通信時，利用ARP協議進行地址解析的過程不同。通信開始時，如果在ARP緩存中查找不到對方主機的硬件地址，則源主機直接發(fā)送ARP請求報文，目的主機對此請求報文做出應答即可。ARP命令可用于顯示和修改“地址解析協議

(ARP)”緩存中的項目。ARP

緩存中包含一個或多個表，它們用于存儲

IP

地址及其經過解析的以太網或令牌環(huán)物理地址。計算機上安裝的每一個以太網或令牌環(huán)網絡適配器都有自己單獨的表。如果在沒有參數的情況下使用，則

arp

命令將顯示幫助信息。語法：arp[-a

[InetAddr]

[-N

IfaceAddr]]

[-d

InetAddr

[IfaceAddr]]

參數解析：-a[

InetAddr]：顯示所有接口的當前

ARP

緩存表。要顯示特定

IP

地址的

ARP

緩存項，請使用帶有

InetAddr

參數的

arp

-a，此處的

InetAddr

代表

IP

地址。如果未指定

InetAddr，則使用第一個適用的接口。-d

InetAddr

[IfaceAddr]：刪除指定的

IP

地址項，此處的

InetAddr

代表

IP

地址。對于指定的接口，要刪除表中的某項，請使用

IfaceAddr

參數，此處的

IfaceAddr

代表指派給該接口的

IP

地址。要刪除所有項，請使用星號

(*)

通配符代替

InetAddr。/?：在命令提示符下顯示幫助。2.IP協議IP協議是一種無連接的、點對點的數據報傳送協議，它位于網絡層，且能將來自底層的不同物理網絡幀統一為IP數據報提供給傳輸層使用。因此，IP協議使得各種異構物理網絡的互聯變得容易。3.ICMP協議ICMP是因特網控制報文協議的縮寫。ICMP允許路由器或主機報告差錯情況和提供有關信息，用以調試和監(jiān)視網絡。在網絡中，ICMP協議作為IP層數據報的數據，封裝在IP數據報中進行傳輸，但ICMP并非高層協議，而仍被視為網絡層協議。三、實驗內容1.運行ping命令產生ARP解析過程，捕獲網絡數據幀；2.對ARP、IP、ICMP網絡層數據包結構進行分析析四、實驗步驟1.啟動Ethereal/Wireshark軟件。2.在“Captrue”菜單中選擇“Options”菜單選項，在Options設置窗口中把捕獲參數設置為非混雜模式。3.點擊“Start”按鈕開始捕獲數據包。4.在開始菜單中點擊“運行”，選擇鄰實驗臺的其它機器IP地址，進行Ping命令操作，待命令執(zhí)行完畢，數據包基本穩(wěn)定后點擊“stop”按鈕停止捕獲。當網絡中ARP解析過程較多時，會捕捉到其它主機的解析數據包，為了使實驗結果清晰，可以將捕獲數據包過濾器設置為僅本機IP地址。5.選中被捕獲的一個ICMP協議數據包，在詳細信息窗口中觀察并記錄IP數據報的詳細信息，分析數據報結構以及各項信息的含義。6.在“Capture”菜單中選擇“Start”菜單選項，重新開始捕獲數據包。此時，在開始菜單的“運行”窗口中，輸入“arp-d*”和“ping某主機IP地址”命令，ping命令執(zhí)行完畢并且數據捕獲基本穩(wěn)定后，點擊“Stop”按鈕停止捕獲。7.根據捕獲到的ARP數據包，分析ARP協議的地址解析過程。五、實驗步驟所得數據記錄及協議分析網絡層各協議幀的詳細信息：ARP數據包:ARP數據報詳細信息Hardwaretype——硬件類型Protocoltype——協議類型Hardwaresize——硬件地址長度Protocolsize——協議地址長度Opcode——選項SenderMACaddress——源物理地址SenderIPaddress——源IP地址TargetMACaddress——目標物理地址TargetIPaddress——目標IP地址ICMP數據包：IP數據報的詳細信息為：分析數據報結構以及各項信息的含義：Version——版本號，為4.0版本；Headerlength——報頭長度為20bytes；DifferentiatedServicesField——服務類型；Identification——標識位；Flags——標志位；Fragmentoffset——片偏移，為0；Timetolive——生存時間，最高為128；Protocol——協議類型；Headerchecksum——頭校驗；Source——源IP地址；Destination——目的IP地址；Totallength——IP數據報總長度為60byte六．實驗現象、問題分析1.在實驗中發(fā)現ARP數據包抓取是總是8個，原來是請求和發(fā)送共四組，每組一次請求一次應答；2.Ping本機網關或本網IP地址，這樣的是為了檢查硬件設備是否有問題，也可以檢查本機與本地網絡連接是否正常；七、思考題1.當ping一個局域網中不存在的機器是，會捕捉到什么樣的數據包？答：所ping的機器不存在的時候源端發(fā)送4次ARP廣播無回應后將自動放棄，會捕獲到“Requesttimedout”數據包。2.根據實驗數據，說明ARP地址解析的工作過程。答：ARP地址解析的過程是首先從源地址向局域網發(fā)送一個廣播來尋找，廣播中附帶著源端的相關地址信息，并附帶目標端的IP信息，之后收到廣播后的有對應IP地址的機器向源機器發(fā)送一個回應信息，其中附帶著目標機的物理地址信息。3.實驗步驟6的目的是什么？答：步驟6的目的是清除當前的ARP緩存表，讓本機在ping目標機器的時候發(fā)送ARP信息。4.討論：若兩臺主機不在一個網段內，ping命令執(zhí)行后捕獲的數據包有何不同？答：若兩臺主機不在同一網段內，那么ping命令發(fā)送的數據包在每經過一個路由器的時候生存時間將減1，從而可以計算出兩臺主機之間的距離。八．實驗心得在這次的實驗中，主要運用的知識是網絡層協議的分析。我在實驗中得到的心得體會主要是在ARP數據包的分析和ping命令的使用中。首先是關于ARP協議，我們首先要了解它的址解析的過程，然后是了解它的請求和應答的過程，這個過程我們可以通過執(zhí)行ping命令來查看ARP數據包的的個數，可以發(fā)現請求應答一般都是4去4來共8個；至于ping命令的操作，我對用ping命令來檢查網絡連通狀況和聯通其他主機進行通訊和數據的傳遞的操作也有了一個學習，比如向一個IP地址發(fā)送一個ICMPEcho數據包，可以得到ICMP(互聯網信報控制協議)應答，就可以確定在網絡路徑上存在連接；大家常用“ping127.0.0.1”命令在本機上做回路測試，用來驗證本機的TCP/IP協議組是否被正確安裝，也可以使用ipconfig/all觀察本地網絡設置是否正確。第四部分第三章GSM系統實驗實驗名稱900MHZGSM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。二、實驗原理本實驗主要圍繞如何用AT命令來控制SIM200GSM模塊來實現語音通信和TEXT/PDU模式下的短消息收發(fā)。本實驗所涉及的主要AT命令如下表所示。AT+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(callforwarding)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下面將上述AT命令的應用分述如下。(一)查詢網絡登錄狀態(tài)1發(fā)送的AT命令：AT+CREG?<CR>2返回消息：A+CREG:0,1---登錄成功，本地登錄OKB+CREG:0,2---正在搜索網絡，正在登錄OKC+CREG:0,3---登錄失敗OKD+CREG:0,5---登錄成功，漫游(roaming)OK(二)查詢接收信號強度1發(fā)送的AT命令：AT+CSQ2返回消息：+CSQ:<rssi>,<ber>OK(三)主叫撥號1發(fā)送的AT命令：ATDT<電話號碼>;<CR>2可能返回消息：OK---接通或正在振鈴NOCARRIER---對方無人接聽BUSY---對方正忙NODIALTONE--無撥號音例子：ATDT;<CR>(四)被叫摘機當顯示RING或者來電號碼時，可以發(fā)送摘機命令；ATA<CR>(五)主動掛機或終止電話呼叫在電話已經接通后或正在呼叫時，可以發(fā)送此命令掛斷電話：ATH0<CR>(六)呼叫轉移與控制1相關的AT命令：AT+CCFC=<reas>,<mode>,<號碼>[,號碼模式]其中，reas代表呼叫轉移的原因，mode代表呼叫轉移控制命令，號碼代表呼叫轉移電話號碼，號碼必須用雙引號括起來。145代表國際接入號碼（缺?。?，非國際接入號為129。（七）來電顯示與控制1相關的AT命令：AT+CLIP=0或1<CR>2應答：OK當來電顯示關閉時，如果來電話，將顯示“RING”；當來電顯示打開(AT+CLIP=1)時，如果來電話，將按如下方式顯示：RING+CLIP:“”,129或：RING+CLIP:“+88”,145或：RING+CLIP:“”,129(八)短信操作1設置短信工作模式到PDU（0）或TEXT（1）模式命令：AT+CMGF=0或1響應：OK2刪除短信命令：AT+CMGD=<n><CR>響應：OK（刪除成功）+CMS:ERROR321（刪除失敗，321表示該短信不存在）3短信列表本命令列出存儲在SIM卡上的短消息命令：AT+CMGL=<stat><CR>4讀短信內容命令：AT+CMGR=<index>其中，index代表存儲在SIM卡上的短信條目序號。響應：在不同的工作模式下，返回的數據格式不一樣。5發(fā)送短信（1）發(fā)送命令格式ATEXT模式下：首先發(fā)送“AT+CMGS=<da><CR>”，等回送“>”后，輸入要發(fā)送的內容，并以Contr-Z(0x1A)結束；如果取消發(fā)送，則發(fā)送Esc做結束符號。其中，da代表要發(fā)送的目標地址。BPDU模式下：首先發(fā)送“AT+CMGS=<length><CR>”，等回送“>”后，按規(guī)定的格式輸入要發(fā)送的內容，并以Contr-Z(0x1A)結束；如果取消發(fā)送，則發(fā)送Esc做結束符號。其中l(wèi)ength為發(fā)送的長度（2）響應格式見下圖。（3）舉例A．TEXT模式下，向發(fā)送“abcdefghijk12345”發(fā)送：A