完整版通信工程专业综合实验报告

1、通信工程专业综合实验 实验报告（移动通信系统和网络协议部分）学 号:班 级:指导教师：通信工程专业综合实验实验报告陈华涛 10211001实验一：主被叫实验一、实验目的1、掌握移动台主叫正常接续时的信令流程。2、了解移动台主叫时被叫号码为空号时的信令流程。3、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。4、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。5、掌握移动台被叫正常接续时的信令流程。6、掌握通话结束呼叫释放时的信令流程。7、了解被叫用户振铃后长时间不接听时移动台被叫的信令流程。二、实验仪器1、移动通信实验箱一台；2、台式计算机一台；3、小交换机一台：三、实验原理处于开

2、机空闲状态的移动台要建立与另一用户的通信，在用户看来只要输 入被叫号码，再按发送键，移动台就开始启动程序直到电话拨通。实际上，移动 台和网络要经许多步骤才能将呼叫建立起来。以移动台和移动台进行通信为例， 就包括主叫移动台和主叫 MSC建立信令链接、主叫MSC通过被叫电话号码对被 叫用户进行选路，即寻找被叫所处的 MSC被叫MSC寻呼被叫MS并建立信令 连接过程等三个过程。本实验主要是让学生掌握移动通信中移动台主叫时MS和MSC之间的信令过程、以及为了完成通话连接，主叫 MSC和被叫MSC之间的信 令过程（即七号信令中的部分消息）。四、实验内容1、记录正常呼叫的过程中，移动台主叫部分和被叫部分的

3、信令流程2、记录被叫关机时，移动台主叫部分的信令流程3、记录被叫振铃后无应答时，移动台主叫部分和被叫部分的信令流程4、记录被叫号码无效时，移动台主叫的信令流程5、记录通话结束后，呼叫链路释放的信令流程五、实验步骤主叫实验：1、通过串行口将实验箱和电脑连接，给实验箱上电。将与实验箱相连的电脑上 的学生平台程序打开。在主界面上双击 主叫实验”图标，进入此实验界面。2、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。3、移动台主叫实验需要某一个被叫移动台的配合，在教师的协调下，选择一个 作为被叫的实验箱，并了解此被叫的电话号码。4、下面进行呼叫建立正常的

4、实验。（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，主叫学生戴上实验箱上配备的耳机，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。（4） 被叫振铃后，控制被叫学生平台的学生按动被叫实验界面上的摘机”键，被叫学生戴上实验箱上配备的耳机。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” 并放下实验箱上的电话

5、。主叫学生平台会显示通话链路释放。5、被叫无应答的情况下的信令流程（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。（4）被叫振铃后，让被叫学生不按动 摘机”键。等待1分钟后，被叫MSC释放 链路的信令显示在被叫学生平台上。6进行被叫未开机时的信令流程实验。（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

6、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，主叫学生拿起实验箱上的话筒。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收至U ISUP RELEASE 消息。7、被叫号码无效时的信令流程。（1）主叫在学生平台上输入教师规定的一个号码（此号码不对应任何实验箱，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所有的信令过程。最后会弹出对话框提示 本号 码是空号，请挂机”学生放下电话

7、。8、进行以上4种情况的实验时，每一实验结束后，结合实验原理中的信令流程 图认真分析信令流程并做相应的记录。被叫实验1、通过串行口将实验箱和电脑连接，给实验箱上电。将与实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移动台被叫”实验图标，进入此实验 界面。2、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。3、移动台被叫实验是同一个主叫移动台配合进行的，在教师的协调下，确定作 为主叫的实验箱。4、下面进行呼叫建立正常的实验，主要观察移动台被叫的信令过程。（1）等待主叫移动台拨叫本实验箱上的移动台。（2）被叫MSC寻呼被叫移动台结束后，被叫

8、 MSC与被叫移动台之间的信令连 接建立。过片刻，被叫实验箱振铃。（3）按动学生平台上的摘机”键并且佩戴实验箱上的耳机作为电话听筒。5、下面进行通话结束呼叫释放的实验。（1）通话结束，被叫主动挂断电话，观察学生平台上呼叫释放的信令流程。6下面进行呼叫建立时被叫振铃不应答的实验，观察移动台被叫的信令过程。（1）等待主叫移动台拨叫本实验箱上的移动台。（2）被叫MSC寻呼被叫移动台结束后，被叫 MSC与被叫移动台之间的信令连 接建立。7、进行以上三种情况的实验时，每一实验结束后，结合实验原理中的信令流程 图认真分析信令流程并做相应的记录。六、信令流程主叫部分-7 -被叫部分4机JULbaMUEiI2

9、r7. 12:1.1213-.1213s *12： 3,. ：2:3 t:7.13i 3.12i 312M l凸久712:3. r I2r3-I2t 3H HA 占 7 7 7 , A5-5_s.-5-Lk4 - 方 HnlTDMHRH 貫121 3i i a 对 + 1Z 3B.12:工比“ 12r3 12s 3. r 比 12z3i. BS-15 -Ccwwwrt ATI-rOWECT -iLERTIJK-CALL CONF1MEIIS -SEI UP-UlTHEirrCATIOI KFEPC阻丘-蕃扑阿溥IS -jlIITWITKATTW ES31TST-St戟诵霍1S -L_UA*,.

10、 -FAINe REShMISE15 -Er_inEi imjis s i iWENi立即 侶配BS -CHAMilL FECUEST-申値UH1S -PAflTW； REftriESI. TSOT.IKITI AL.MWRISS-号託肯用IS -L2-UAB5 -L2.UIX1S -Chinnrl rtleeJS -Eeltare 匚卯pin勺-EELEAS1 -MXOIKECT机 -I SUP.KELEA5E-UBi 电 i-CALL CONFIKED1S -SET UP竝1111713门厲（RESFOlSe圻应苦1S -AtlFHEITrCATI EERIEST

11、-養和谙玄1S -L2-UAI关机5C-七、实验中出现的现象和问题，以及分析、解决过程1、按照老师的要求，认真连好四条连接线：电源线、串口线、电话线、耳机和 麦克连接线。而且要注意，耳机和麦克不要接反。2、修改system文件，设置IP地址和本机号码，填写使用的交换机端口号。核对 自己主机的IP地址是不是192.168.0*。3、一开始进行实验，却没有成功，原来是没有进行初始化，犯了低级的错误。4、在做实验的时候认真做好每一步，认真配置、串口的选择等等，我们第二个 成功进行呼叫，得到了优。八、思考题和实验心得思考题：1、实验中，小交换机的作用是什么？如果配置文件的端口和实际连接端口不符， 会出

12、现什么现象？2、实验中，若主叫无法呼叫被叫方，分析可能产生的原因。回答：1、交换机的作用是完成两个 MS之间的话音通信。在移动台呼叫过程的实验中， 在主叫和被叫之间信令交互完成之后，交换设备完成两个学生平台之间话音的接 续。用小交换机进行话音接续模拟了实际移动通信系用中话音信号在有线部分的 传输。如果配置文件的端口和实际连接端口不符，那么主被叫之间无法进行通信2、主叫无法呼叫被叫方，可能是因为被叫号码无效，或者被叫关机等。实验心得：实验二：900M GSM手机实验一、实验目的1、了解GSM模块的基本功能2、熟悉用AT命令控制GSM模块进行语音通信的流程3、掌握TEXT模式和PDU模式下的短信收

13、发命令实验仪器一台; 一台; 一张1、移动通信实验箱2、台式计算机3、GSM网络有效SIM卡（自备）三、实验原理本实验主要围绕如何用AT命令来控制SIM200 GSM模块来实现语音通信和 TEXT模式下的短消息发送AT+CREG?查询网络登录状态AT+CSQ查询接收信号强度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=,号码模式呼叫转移与控制AT+CLIP=0g 1来电显示与控制AT+CMGF=（或 1设置短信工作模式AT+CMGD=删除短信AT+CMGL=短信列表AT+CMGS四、实验内容1、记录下主叫和被叫情况下对应的 AT命令及其响应2、记录TEXT

14、模式下发送短消息、接收短消息、短消息列表、删除短消息所对 应的命令和响应3、记录AT命令设置来电、呼转等功能的响应五、实验步骤1、通过串行口将实验箱和电脑连接，给实验箱上电。将与实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”实验图标，进入如下实验界面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。&在手机上向实验箱回复短信，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。如

15、果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、手机也可以向实验箱发起电话呼叫，按右下边的摘机图标就可以进行通话。9、在左上边的透明数据发送栏中，输入 AT命令，就可以通过AT命令直接控制 短信收发、电话呼叫等过程；发 AT命令时，必须选中Tai”选项，代表AT命令 的末尾必须添加回车符号CR所发送的AT命令本报告的 实验原理”部分。实验注意事项：1、 目前短信实验中，必须先做直接输入短信内容和号码发送的实验，AT命令后 做，若先输入AT命令，则直接发短信栏可能会出现逻辑问题（实验箱自带软件 的一个bug）。2、直接输入短信的命令反映时间可能在几秒到十几秒。3、 本实验AT命令结尾

16、的回车不用输入，但需要选定命令框后面的Tail;4、 短信发送内容时依然选勾Tail，然后输入1A，并选定命令框后面的Hex+Ta， 点击发送；5、AT命令发送短信时不建议选PDU模式（因不能直接输入文本格式）；5、注意谨慎拆装SIM卡，勿造成塑料卡脱落；&实验结束后小心拔下各连接线，捆好，按照原先摆放，清理实验台。六、实验结果通信工程专业综合实验实验报告陈华涛 10211001回答：-11 -1、使用AT命令给老师发送短信2、读短信3、呼叫转移与撤销呼叫转移设置呼叫转移撤销呼叫转移七、实验中出现的现象和问题，以及分析过程八、思考题和实验心得思考题：1、使用AT命令设置呼叫转移后，若不再取消，

17、手机SIM卡是否一直保持该功能2、AT命令拨打某手机电话时，若该手机关机、占线、无人接听，返回值是否一 样？1、若不再取消，手机sim卡会一直保持呼叫转移功能2、若该手机关机、占线、无人接听，返回值不一样。 实验心得：通信工程专业综合实验实验报告陈华涛 10211001实验三：网络协议分析一、实验目的1、熟悉网络协议分析原理及分析软件使用2、分析Ethernet V2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、分析ARP协议报文首部格式，掌握 ARP协议工作原理；4、分析IP报文格式；5、了解ICMP协议的工作过程二、实验内

18、容1、通过对截获帧进行分析，验证 MAC层帧结构2、初步了解TCP/IP的主要协议和协议的层次结构3、运行ping命令产生ARP解析过程，捕获网络数据帧4、对ARP IP、ICMP网络层数据包结构进行分析三、实验原理局域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，采用CSMA/CD接入方法的以太网已经在局域网市场中占有绝对优势，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DIXEthernet V2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，物理网络采用硬件地址进行 报文传输，IP地址不能被物理网络所

19、识别，所以必须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数据报提供给传输层使用。ICMP是因特网控制报文协议的缩写，允许路由器或主机报告差错情况和提 供有关信息，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。Pi ng是Win dows系列自带的一个可执行命令。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故障。应用格式：Ping IP地址。该命令还可以加许多

20、参数使用，具体是键入Ping按回车即可看到详细说明。 Ping的基本原理：向目标主机发送一个ICMP回声请求消息给目的地并报告是否 收到所希望的ICMP回声应答。四、实验结果1、链路层帧格式分析.士V 2 aT II, k _ _ 7 、J i* - b w 科.y j 476 19.034m 58.ee. 245.12321242.115,225KPCO http 5754J Flip ACK seq=l Ack=l tain=25J44 Lez47? 19.035Q2W 219.2425.22 358.245.123KP57543 http IXO 5eq=l Ack=2 n=15721

21、Ler=O47B 19.094740 ZL1.71. 69.9S505SDP174 k-SEARCH * HTTP/1J17(J 1 a ftOOfiTCWIill M OQHETCft ccnc1 iJ, EfJipru utto P1 14 irEfranc 476: 60 byts or hire (480 hits), 60 bytes captured (480 Mrs) on interface D亠 Ethernet llT sre: Hangzhou_41:42:95 (00:25:45:42:99), dst: inrelccir_55i46:&e (8

22、c:a9:&2:5S:46:9e)E internet Protocol version 4, Ere： 58.68.245.口2 (5S.6SDst: 21&.242.115.225 (219,242.115.225) version: 4Header length; 20 bytesF Differentiated serces Field: 0x00 ；D5CP OxOC： Default: ECN； OxQC; nqi-ect (wt ECh-Capable TransportTotal Length: 40Identification: OxfSGS 岳3丸9) Flags: 0x0

23、2 (Dont Fragrant)FraciBent offset: 0Tine to 1ive: 55protocol: TCP (6)t Header checkiui: OxcbdG correctSource： 23 (2J)Oestinafion： 219.24?,U5.2J5 (219.242,11225)Source GeoIP： LnknctarDestination GeoIP： unknown* Transtiission control Protocol, sre Port: http (flO), Dst Pert: 37S43

24、(57:43, s&q: lt Azk: 1, Len： 0从图中可以看出，我们截获的一个从 ip 23发到ip 25的TCP包。其中，第一、第二字段的六个字节分别为目的地址、源地址；第三字段类别字段，为两个字节，由图我们可以看出类型为IP;第四字段为IP字段；第五字段为 TCP字段。帧结构为36 & o2 0 7 00 7 3 0O3f o eoz 90 c 600 044 e o9 5 Q U5 6 5c2 8 0 0 8f o 89 8 10 a 2色o c o 3 38 0 7 60 2 1 of 15b o4 d 5 Ob 9o7i78

25、 5f of 19 4 5 09 4 4 02a2 o4 3 3 03 6 4dl o 9b6 o8 c 2 oYF # * E.(,电匕 7*,：D. .善 * P* &”yp.(ZiAii ariiflw i A ii 分析可知：目的地址吋 -源地址7=- -类型：08 002、网络层协议分析先ping 下另一个小组的IP，并进行用指令host +本机IP( 1)Sourera进行过滤抓包得到如下结果：3 0+0001151倔,1尿山期KMP7L(24D/40,.ttM2aLeisylh rfoW 192/168.0.89 h 軌 00;e0;i

26、c;55;B?;lc42 who H巧 UE1时卫创? TEI 1说钻0.鈕1 XQOOOOC R如料：托 EMJldCdTE2 站000108 R-jlfFkS(?1応诂 If；巧：加用“ host+本机ip (1 )”命令设置为仅本机ip地址，得到的数 据包：.(X沁：HlrU8.0. S119 口關血能ICMP74 Echo (ping) request先q=12U理tll=l!62 0.000122192A6S.0. B9U2.15fl.Qi SLICMP74 Echo (ping) replyid=0x0200p125J4 F9, ttU12B1 Q.妙5肿19

27、2.IGS.0.B1ia2A5S.0.ICMP74 Etho (ping request13-0x0200,Siq-13ti0fl SCfCtl-I2B4 G. 9631192.1158.0.19142.1M.0. BlIjCMF74 Echo (ping) replyiJ=0j0200,seq=12jOC 5t.ttl=!2Si l.Sy4i34192. m. 0.81132.1M.Q.B91LMP4 Ltho (ping) retiuestItkOXOZflO,560=13018/51,ttl=L.!56 1.6131K.1MlO.B9ICMP- E：I1C :二 1J 飞id、1 tta

28、CCfll), seq=13G5t 51,Ctl=12B7 2.妙4舸163.0.31血.1站血關KMP74 Echo (piinq) requEjt1d=ODcO2CD. seq=13IL2/52p ul=1288 2.W565 lW.iea.O.i?ItMP 74 Echo OMng) r即H1d=hO2H). $凹=11112乃2 ttl=l曲-rairt 1:byte& tr wirE対2 bi ts) r 74 Sytes ciapturM (502 bits)Ethernet Zl, 5rc： RealtEkS_le:41:36 (00：EJ：4c:le:4k36J, Cist:

29、HEalteks_5S:82:c (00:e0:4t:55 :B2 :Sc)ir Destiratiori； R&altekS_55;B2;EL COO;e3;4c;55;82;6)h- source： Rea1teks_ie：43：3b (0o：eo：4c：le；43：3e)Type: ip (0x0*00)E Internet Protocol versiori 4h srt;81), Dst：茁2.1帆山的(1射80.肿)vprsion： 4Header ltnctk: 2D bytes-所幵grerfiatEd Services Fiel?: ?xQ-3 tPSCP OwGO： Def

30、alt； ECH： CxOQ: at-ECT 0前 ECN-Capab1e Transport) TtAi Length; KIdentification; QifflWdB Flags: 0x00Frgnent (jffset： 0Timp xn live: 1?Rprotocol: ICJP (1)Q Header diecksuH： 0xb7b9 correctSra: 1?2h 166-0, SI (lK.UA.U)Dstlnatlor: 1 题】阪乩阳(isz.i4.a.fi9)ARP报文分析Ei Address Resol ut i on Potocol (request)Hmdw

31、are type : ETherneT (1)Protocol Type; ip (0x0500)Hardware 5ize: 6Protocol size: 4op匚ode: request (1)当封装的ARP报文在以太网上传输时，硬件类型字段赋值为0x0001，标识硬件为以太网硬件；协议类型字段赋值为 0x0800,标识上次协议为IP协议；由 于以太网的MAC地址为48比特位，IP地址为32比特位，则硬件地址长度字段 赋值为6,协议地址长度字段赋值为4；选项字段标识ARP报文的类型，当为请 求报文时，赋值为0x0001,当为回答报文时，赋值为 0x0002。ICMP分析inter net

32、 control Message ProtocolType: 8 (Echo (plng) request)code: Cchecksum: 0x265c correctIdm忏让r* (EE) : 512 (0x0200)Identi-f 1 er (LE) : 2 (OkQOO?)Sequence number (be) ; 9472 (0x2 500)Sequence number (LE); 37 (0x00?5)ICMP报文共有类型、代码和校验和3个字段。接下来的4个字节内容与ICMP 报文的类型有关。ICMP请求的校验和为0x265c，标识0x0200,序列号为0x2500, 数据部分为32比特；应答的校验和为0x2a5c，标识0x0200，序列号为0x2500,-13 -通信工程专业综合实验实验报告陈华涛 10211001数据部分为32比特。四、实验中出现的现象和问题，以及分析过程本次实验比较顺利，但也出现了一些问题。一开始抓包，很多杂乱的数据影 响正常数据的分析，分析后才发现，没有进行老师说的过滤，于是用 host+本机 IP进行过滤，顺利得出理想的数据。还有就是由于准备不充分，导致老师提出的抢答性问题都没及时回答，没有获得优的资格。在实验之前应好好准备好好预习，这样才能做到最好。五、思考题和实验心得思考题：1、 挑选捕获的一个数据包，写出该包中Ethern