北京交通大学通信工程综合实验

书目移动台主、被叫试验 3900MGSM手机试验 8链路层帧格式协议 13网络层协议分析 16第四部分：移动通信系统试验第15章GSM系统试验试验一移动台主叫试验一．试验感想这次试验主要关于移动台的主叫和被叫试验，在模拟双方通信的过程中，我熟识了一次通信连接建立的基本过程，以及MSC、MS之间须要发送的各种指令，包括初始化过程，信道的安排，链路的释放等，每一条指令都清楚的反映在用户界面上，我让对模拟通信有了比较深化一些的了解。这次试验做得比较顺当，但是在此过程中也出现了一些问题，比如被叫无响应，摘机后听不见被叫声音等，但是主要缘由是因为没有好好依据书上的程序操作，例如初始化的建立，由于按键的依次不对而不能启动初始化，这些问题依据试验书上操作都可以避开，所以本次试验并不难，但是考验耐性和仔细，这样才能又好又快地做完。二．试验目的驾驭移动台主叫正常接续时的信令流程了解移动台主叫时被叫号码为空号时的信令流程了解移动台主叫时被叫用户关机或处于忙状态时的信令流程了解移动台主叫时被叫用户振铃后长时间不接听的信令流程三．试验仪器移动通信试验箱台式计算机小交换机四．试验原理处于开机空闲状态的移动台要建立和另一个用户的通信，须要经过很多步骤才能将呼叫建立起来。以移动台同移动台进行通信为例，包括主叫移动台和主叫MSC建立信令连接、主叫MSC通过被叫电话号码对被叫用户进行选路，即找寻被叫所处的MSC、被叫MSC寻呼被叫MS并建立信令连接过程等三个过程。主叫信令流程:移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS恳求信道起先，到主叫用户TCH指配完成为止。一般经过：接入阶段、鉴权加密阶段、TCH指配阶段、取被叫用户路由信息阶段。MSC之间运用到的七号信令消息的简洁介绍呼叫建立过程中出现的异样现象及其对应的信令五．试验步骤硬件试验环境：PC和试验箱，它们之间通过串口线连接；试验台中各PC通过以太网连接在一起，保证IP地址都在一个网段，能通过ping通试验箱中语音接口通过电话线和小交换机相连。2、打算软件配置，按说明进行连接3、通过串行口将试验箱和电脑连接，给试验箱上电。将和试验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。在主界面上双击“主叫试验”图标，进入此试验界面。4、点击“初始化”键，看到消息框中出现“初始化”完成。再点击“开机”键，从而使移动台处于开机状态。5、移动台主叫试验须要某一个被叫移动台的协作，选择一个作为被叫的试验箱，并了解此被叫的电话号码。6、呼叫建立正常试验：（1）提示被叫通过点击学生平台上的“初始化”、“开机”键，使被叫处于开机空闲状态。（2）主叫在学生平台上选择或输入被叫移动台的电话号码，并按动对话框边的“OK”按钮。点击界面上的“呼叫”按钮，主叫学生戴上试验箱上配备的耳机，充当话机。主叫移动台开机拨叫被叫号码。主叫学生平台上将显示移动台主叫的信令过程。（3）由于被叫处于开机空闲状态，很快被叫学生平台的电话将振铃，主叫学生平台上将会显示从被叫学生平台发送来的ISUPADRRESSCOMPLETE(ACM)消息。主叫MSC将想MS发送ALERTING信令。（4）被叫振铃后，限制被叫学生平台的学生按动被叫试验界面上的“摘机”键，被叫学生戴上试验箱上配备的耳机。被叫学生平台上将显示被叫MS将向被叫MSC发送CONNECT消息。这时，被叫MSC向主叫MSC发送ISUPANSWER消息，主叫MSC收到此消息后，将向主叫MS发送CONNECT消息，MS回送CONNECTACKNOWLEDGE消息。此后，主被叫之间的通话链路完全建立，能够进行通话。主叫学生平台上会提示“进入通话中”。（5）通话结束，主叫主动挂断电话。主叫学生按动学生平台界面上的“挂机”，并放下试验箱上的电话。主叫学生平台会显示通话链路释放。7、被叫无应答的状况下的信令流程（1）提示被叫通过点击学生平台上的“初始化”、“开机”键，使被叫处于开机空闲状态。（2）主叫在学生平台上选择或输入被叫移动台的电话号码，并按动对话框边的“OK”按钮。点击界面上的“呼叫”按钮，主叫移动台开机拨叫被叫号码。主叫学生平台上将显示移动台主叫的信令过程。（3）由于被叫处于开机空闲状态，很快被叫学生平台的电话将振铃，主叫学生平台上将会显示从被叫学生平台发送来的ISUPADRRESSCOMPLETE(ACM)消息。主叫MSC将想MS发送ALERTING信令。（4）被叫振铃后，让被叫学生不按动“摘机”键。等待1DLWLLD分钟后，被叫MSC释放链路的信令显示在被叫学生平台上。并且被叫MSC向主叫MSC发送ISUPRELEASE消息，主叫MSC收到此消息后，将进行主叫链路的释放，全部的释放链路的信令将依次显示在主叫学生平台的界面上。8、进行被叫未开机时的信令流程试验。（1）让被叫学生按动被叫学生平台上的“关机”键，使被叫移动台处于关机状态。（2）主叫在学生平台上选择或输入被叫移动台的电话号码，并按动对话框边的“OK”按钮。点击界面上的“呼叫”按钮，主叫学生拿起试验箱上的话筒。主叫移动台开机拨叫被叫号码。主叫学生平台上将显示移动台主叫的信令过程。（3）由于被叫移动台处于关机状态，主叫MSC将从被叫MSC收到ISUPRELEASE消息。主叫学F生平台上会显示从被叫MSC收到此消息，紧接着是主叫MSC释放链路的信令过程。9、被叫号码无效时的信令流程。（1）主叫在学生平台上输入老师规定的一个号码（此号码不对应任何试验箱，因此可认为是个不合法的号码），并按动对话框边的“OK”按钮。点击界面上的“呼叫”按钮。（2）学生平台上会显示紧接着的全部的信令过程。最终会弹出对话框提示“本号码是空号，请挂机”。学生放下电话。六．试验结果及分析1.初始化打算这个试验须要两台机器协作，首先在起先运行里查找自己的IP地址，同时要知道对方的IP地址，得到所需信息之后将其填写在相应程序里即可。其次步启动程序，然后点击初始化键，界面上显示初始化完成，则试验打算完成。初始化过程中主叫MSC向被叫MSC发送初始化信息，即ISUPINITIALADDRESSMESSAGE（IAM），IAM消息包括主叫、被叫号码和服务类型，被叫MSC’可以依据被叫号码在相应位置区对被叫MS发起寻呼。2.建立呼叫连接主要经验接入阶段和鉴权加密阶段，接入阶段包括信道恳求，信道激活，信道激活相应，马上指配（建立“手机”（电脑）和BTS（BSC）建立了短暂固定的关系）；鉴权加密阶段包括鉴权恳求，鉴权响应，主叫用户身份得到确认，网络允许接着处理该呼叫3.被叫应答和挂断可以从界面上看出网络允许通信之后，马上起先信道安排MS处于闲置模式的时候呼叫MS后若建立连接，被叫就会振铃，被叫MSC向主叫发送ACM地址完成消息，表示被叫MSC接受呼叫。从界面显示可以看出，主叫MSC发送ALTERTING消息给MS表示收到ACM消息。被叫振铃，通过按“摘机”键实现双方通信。经过CallProceeding的过程，MS发送一个SETUP消息，在此消息中携带有被叫号码和主叫标识等更为具体的信息，MSC收到此消息后，首先向VLP查询该用户的相关业务信息，VLR依据此次业务类别和开户时MS已经申请的业务信息，确定此次呼叫是否可以接着；假如接着则向MSC回送该用户数据。从而建立通话。若被叫未呼叫胜利，挂机的一方MS则发送DISCONNECT信号，MSC向对面发送ISUPRELEASE消息，起先链路释放。4.被叫号码无效当输入一个非指定号码的时候，显示出“所拨号码是空号，请挂机”的对话框，表示号码无效，无法进行信令连接。七．思索题1.试验中小交换机的作用是什么？假如配置文件的端口和实际连接的端口不符，会出现什么现象？小交换机是将两台电脑连接从而实现主被叫的试验，假如不符，则无法进行信令连接。2.试验中，若主叫无法呼叫被叫，分析可能产生的缘由可能是串口连接不好、电脑或试验箱的硬件问题；两台电脑地址设置不对；未点击初始化；被叫忙，正在通话中；被叫未启动。试验三900MGSM手机试验试验感想本次试验主要是了解2G通信系统的各个模块，各种指令，建立模拟GSM手机通信，达到查看短信，呼叫转移的目的。在试验中，要用AT吩咐限制GSM模块实现各种功能，在此过程中，我对主要AT吩咐有了肯定的了解，也可以娴熟地运用它完成各种要求的指令。在此次试验中，我们的过程并不顺当。一起先不能胜利收发短信，查询网络状态后发觉返回值是+CREG：0,0，网络并未登陆胜利，换过一台试验箱之后显示0,5表示胜利，之后的时间做的比较顺当，但是在Hex和Tail的切换上须要留意。虽然完成时间偏慢，但是发觉问题并处理这一过程也让我加深了对试验的理解。二．试验目的1、了解GSM模块的基本功能2、熟识用AT吩咐限制GSM模块进行语音通信的流程3、驾驭TEXT模式和PDU模式下的短信收发吩咐三．试验仪器1、移动通信试验箱一台2、台式计算机一台3、GSM网络有效SIM卡（学生自备）一张四、试验原理在一部GPRS/GSM手机上，用户通过键盘、显示屏或摄像头等人机接口，可以实现语音通信，短信收发，GPRS上网和彩信业务。众多的通信厂商供应GSM/GPRS模块，在本次试验中采纳SIM200通信模块。本试验主要围绕如何用AT吩咐来限制SIM200GSM模块来实现语音通信和TEXT/PDU模式下的短信息收发。本试验所涉及的主要AT吩咐如下表所示：AT+CREG?查询网络登录状态AT+CSQ查询接受信号强度ATDT<电话号码>主叫拨号ATA被叫摘机ATH0主动挂机或终止电话呼叫AT+CCFC=<reas>,<mode>,<号码>[,h号码模式>呼叫转移（callforwarding）和限制AT+CLIP=0或1来电显示和限制AT+CMGF=0或1设置短信工作模式AT+CMGD=<n>删除短信AT+CMGL=<stat>短信列表AT+CMGS发送短信AT+CSCA?查询存储在SIM卡中的服务中心地址AT+CSCA=<sca>[,<tosca>]加入短信消息服务码五．试验步骤：1、通过串行口将试验箱和电脑连接，通电之后将和试验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。在主界面上双击“GSM终端”试验图标，进入试验界面。2、在右边的空白栏输入接收短信的手机号码（11位）3、在短消息收发栏输入要发送的短消息（如123456,Hello!）。4、点击发送短消息5、10秒钟后，查看对应短信是否被手机收到。6、在手机上向试验箱回复短信，查看收到的消息内容。7、点击右下边的摘机图标，向另一台手机拨号，看另一台手机是否有来电显示、振铃。按挂机图标可以挂机。假如另一台手机应答摘机，通过耳机/麦克风可以进行语音通话。8、手机也可以向试验箱发起电话呼叫，按右下边的摘机图标就可以进行通话。9、在左上边的透亮数据发送栏中，输入AT吩咐，就可以通过AT吩咐干脆限制短信收发、电话呼叫等过程；发AT

吩咐时，必需选中“Tail”选项，代表AT吩咐的末尾必需添加回车符号<CR>。所发送的AT吩咐本报告的“试验原理”部分。六．试验结果及分析：1.查询网络登录状态这是第一台试验箱的显示结果，此界面显示结果表示没有登录胜利，换过一台后显示漫游，登陆胜利，但是很愧疚遗忘截图了。此外查询接受信号强度所用AT吩咐是AT+CSQ，返回值是20,99,网络强度是20，误码率是99，同样没有截图。2.主叫拨号运用ATDT吩咐进行拨号，此次拨号返回信息是“NOCARRIER”表示对方无人接听3呼叫转移和限制设置呼叫转移的AT吩咐，在这里，返回信息是ERROR，但是事实上是正确的，说明出现了BUG。4.删除无条件呼叫转移号码理论上应答为+CCFC：0,7，但是界面不对，出现了BUG。5.读短信内容1、设置工作模式设定为TEXT1工作模式，显示OK说明设置胜利显示短信信息时通过SIM卡上短信内容，当index=2时，显示如下：6.发送短信七．思索题1.运用AT吩咐设置呼叫转移后，若不再取消，手机SIM可是否始终保持该功能？是，要关闭的话须要关闭无条件呼叫转移代码AT+CCFC=0,02.AT吩咐拨打某人手机时，若该手机关机、占线、无人接听，返回值是否都一样？不一样。手机关机是NODIALTONE；占线是BUSY无人接听时NOCARRIER第一部分：计算机网络综合试验第5章网络协议分析试验一链路层帧格式分析试验一、二感想：由于没有学习计算机网络这门课，到时我对网络协议这样面的相识还不是很深，只能通过书上的预习部分了解也许内容，所以在本次试验中也出现了很多问题，一起先分不清ICMP和ARP分别代表什么，但是通过规律的发觉和Wireshark上较为具体的说明让我慢慢明白了各个协议的用途。试验一起先我们并不能抓到包，具体缘由现在也没有弄清，尝试几个过滤器之后系统就复原正常了。在ping的过程中也是没有胜利ping到想要的主机，可能是防火墙的原因。经过不断探究，让我对ARP协议、IP协议、ICMP有了进一步的了解和掌相识，但是诚然我目前对这一方面还是相识很浅，所以现在我觉得计算机网络这门课对学习网络通信这一部分起到必不行少的作用，因此我确定起先自学这门课程，早日跟上进度。并且在以后会深化学习Wireshark的用法，驾驭它的规律。一．试验目的1、熟识网络协议分析原理及分析软件运用；2、分析EthernetV2标准规定MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。3.初步了解TCP/IP协议及其层次结构二．试验环境及相关设备1.连接在局域网中的计算机2.计算机均须要安装Wireshark软件三．试验原理局域网依据网络拓扑结构可以分为星形网，环形网，总线网和树形网，近年来快速以太网、吉比特以太网和10吉比特以太网的飞速发展，采纳CSMA/CD接入方法的以太网已经在局域网市场中占有肯定优势，以太网几乎成为局域网的同义词。常用的以太网MAC帧格式有两种标准，一种是DIXEthernetV2标准，另一种是IEEE的802.3标准。ARP协议时地址解析协议的简称，实际通信中，物理网络采纳硬件地址进行报文传输，IP地址不能被物理网络所识别，所以必需建立两种地址间的映射关系，这一过程称为地址解析。用于将IP地址解析成硬件地址的协议就称为ARP协议。IP协议是一种无连接、点对点的数据报传送协议，位于网络层，且能将来自底层的不同物理网络帧统一为IP数据报供应应传输层运用。ICMP是因特网限制报文协议的缩写，允许路由器或主机报告差错状况和供应有关信息，用以调试和监视网络。在网络中，ICMP报文将作为IP层数据报的数据，封装在IP数据报中进行传输。四．试验步骤1.启动Ethereal/Wireshark软件。2.在”Capture”菜单中选择“Options”菜单选项，在Options设置窗口中把捕获参数设置为非混杂模式。3.点击”Start”按钮起先捕获数据包，当网络中无关数据过多时，可在捕获过滤器中选择仅捕获带有本机MAC地址的帧。4.选择邻试验台的其他机器IP地址，进行Ping吩咐操作，待数据包基本稳定后点击”Stop”按钮。5.选中被捕获的一个数据包，在具体信息窗口中逐层视察各协议层的具体信息。6.分析Ethernet帧中的结构以及各项信息的含义。7.选择File中的Save保存捕获信息。五．试验结果及分析在选项中我选择运用滤波器选择留下去除ARPTCPHTTP数据包，留下UDP和ICMP数据包，选中其中一个数据包分析其帧的结构和含义。以太网帧的结构前导码帧前定界符目的地址DA源地址SA类型字段数据字段帧校验字段7B1B6B6B2B46~1500B4B六．思索题1．选择捕获的一个数据包，写出该数据包中Ethernet帧的结构以及各项信息的含义以太网帧结构包括前导码（7B）帧前定界符（1B）目的地址（6B）源地址（6B）类型（2B）数据（46-1500B）帧校验（4B）2．选择捕获的一组ARP数据包，画出以太网上ARP恳求/应答的帧格式以及各项信息数值。ARP数据结构：以太网目的地址（6B）以太网源地址（6B）帧类型（2B）硬件类型（2B）协议类型（2B）硬件地址长度（1B） 协议地址长度（1B）OP（2B）发送端以太网地址（6B）发送端IP地址（4B）目的以太网地址（6B）目的IP地址（4B）3．捕获数据包的封装协议层次依次有哪些？有物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层7层试验二网络层协议分析一．试验目的1、分析ARP协议报文首部格式，驾驭ARP协议工作原理；2、分析IP报文格式；了解ICMP协议的工作过程二．试验环境及相关设备连接在局域网中的计算机计算机要安装Ethereal/Wireshark软件三．试验原理IP是一种无向连结，点对点的数据传送协议，位于网络层，IP数据报格式说明如下：如图，一个刻度表示1个二进制位（比特）。1-1.版本4位，表示版本号，目前最广泛的是4=B1000，即常说的IPv4；信任IPv6以后会广泛应用，它能给世界上每个纽扣都安排

一个IP地址。1-2.头长4位，数据包头部长度。它表示数据包头部包括多少个32位长整型，也就是多少个4字节的数据。无选项则为5（红色部分）。1-3.服务类型，包括8个二进制位，每个位的意义如下：

过程字段：3位，设置了数据包的重要性，取值越大数据越重要，取值范围为：0（正常）~7（网络限制）

延迟字段：1位，取值：0（正常）、1（期特低的延迟）

流量字段：1位，取值：0（正常）、1（期特高的流量）

牢靠性字段：1位，取值：0（正常）、1（期特高的牢靠性）

成本字段：1位，取值：0（正常）、1（期特最小成本）

保留字段：1位，未运用1-4.包袱总长16位，当前数据包的总长度，单位是字节。当然最大只能是65535，及64KB。2-1.重组标识16位，发送主机给予的标识，以便接收方进行分片重组。2-2.标记3位，他们各自的意义如下：

保留段位(2)：1位，未运用

不分段位(1)：1位，取值：0（允许数据报分段）、1（数据报不能分段）

更多段位(0)：1位，取值：0（数据包后面没有包，该包为最终的包）、1（数据包后面有更多的包）2-3.段偏移量13位，和更多段位组合，帮助接收方组合分段的报文，以字节为单位。3-1.生存时间8位，常常ping吩咐看到的TTL（TimeToLive）就是这个，每经过一个路由器，该值就减一，到零丢弃。3-2.协议代码8位，表明运用该包袱的上层协议，如TCP=6，ICMP=1，UDP=17等。3-3.头检验和16位，是IPv4数据包头部的校验和。4-1.源始地址，32位4字节，我们常看到的IP是将每个字节用点（.）分开，如此而已。5-1.目的地址，32位，同上。6-1.可选选项，主要是给一些特别的状况运用，往往平安路由会当作攻击而过滤掉，普联（TP_LINK）的TL-ER5110路由就能这么做。7-1.用户数据。ICMP报文包含在IP数据报中，属于IP的一个用户，IP头部就在ICMP报文的前面，所以一个ICMP报文包括IP头部、ICMP头部和ICMP报文（见图表，ICMP报文的结构和几种常见的ICMP报文格式），IP头部的Protocol值为1就说明这是一个ICMP报文，ICMP头部中的类型（Type）域用于说明ICMP报文的作用及格式，此外还有一个代码（Code）域用于具体说明某种ICMP报文的类型，全部数据都在ICMP头部后面。RFC定义了13种ICMP报文格式，具体如下：代码描述0响应应答（ECHO-REPLY）3不行到达4源抑制5重定向8响应恳求（ECHO-REQUEST）11超时12参数失灵13时间戳恳求14时间戳应答17地址掩码恳求18地址掩码应答Ping是Windows系列自带的一个可执行吩咐。利用它可以检查网络是否能够连通，用好它可以很好地帮助我们分析判定网络障碍。Ping的基本原理：向目标主机发送一个ICMP回声恳求消息给目的地并报告是否收到所希望的ICMP回声应答。应用格式：PingIP地址。该吩咐还可以加很多参数运用，具体是键入Ping按回车即可看到具体说明。四．试验步骤1.启动Ethereal/Wireshark软件。