实验一 局域网接入实验 ............................................................................................ 1
一：实验目的 ......................................................................................................... 8 二：实验器材 ......................................................................................................... 8 三：实验原理 ......................................................................................................... 8 四：实验内容及结果分析 ..................................................................................... 9 五：思考题 ........................................................................................................... 21 实验二 数字基带仿真实验 ...................................................................................... 24
一：实验目的 ....................................................................................................... 24 二：实验器材 ....................................................................................................... 24 三：实验原理 ....................................................................................................... 24 四：实验内容及结果分析 ................................................................................... 25 五：思考题 ........................................................................................................... 32 实验三 语音传输 ...................................................................................................... 34
一：实验目的 ....................................................................................................... 34 二: 实验器材 ........................................................................................................ 34 三：实验原理 ....................................................................................................... 34 四：实验内容及结果分析 ................................................................................... 35 五：思考题 ........................................................................................................... 37 实验四 通信传输的有效性与可靠性分析 ................................................................ 1
一：实验目的 ......................................................................................................... 1 二: 实验器材 .......................................................................................................... 1 三：实验原理 ......................................................................................................... 1 四：实验内容及结果分析 ..................................................................................... 3 五：思考题 ............................................................................................................. 5 实验五 无线多点组网实验四 局域网接入实验 .................................................. 39
一：实验目的 ....................................................................................................... 39 二: 实验器材 ........................................................................................................ 39
三：实验原理 ....................................................................................................... 39 四：实验内容及结果分析 ................................................................................... 41 五：思考题 ........................................................................................................... 43 参考文献 ...................................................................................................................... 45
实验一 局域网接入实验
实验一 局域网接入实验
一：实验目的
理解无线终端设备接入局域网或者Internet的工作过程，了解计算机通信网和Windows设备驱动程序的知识。了解串口通信的过程。以蓝牙为例，理解局域网从有线接入到无线接入实现原理。
二: 实验器材
服务器端（AP）
硬件：PC机一台，带USB口的蓝牙模块，USB电缆一根。
软件：Windows 2000或 Windows 操作系统， TTP局域网接入实验服务器版软件。 客户端（DT)
硬件：PC机一台，带USB口的蓝牙模块，USB电缆一根。
软件：Windows 2000或 Windows 操作系统， TTP局域网接入实验客户版软件。
三：实验原理
3.1无线局域网
1) 计算机局域网。把分布在数公里内的不同物理位置的计算机设备连在一起，在网络 软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。通常为有线局域网。 2) 局域网体系结构(IEEE 802参考模型) 只包含最低的两个层次
数据链路层分为媒体接入控制MAC(Medium Access Control)和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层（MAC和LLC的相关内容可参考数据传输实验） 还包括了对传输媒体和拓扑结构的规格说明. 3.2无线网接入标准
无线接入区别于有线接入的特点之一是标准不统一，不同的标准有不同的应用。下面是几种最热门的无线局域网标准：
1
通信系统综合实验
IEEE 802.11 HomeRF
蓝牙（Bluetooth）
3.3基于蓝牙技术的局域网接入系统
1) 基于蓝牙技术的局域网接入系统主要由两部分组成：
局域网接入点（LAP，LAN Access Point）提供接入局域网的服务（例如以太网，令牌环网络，光纤信道，有线电视同轴电缆网络，1394和USB网络等等）。LAP提供PPP服务器的功能，在RFCOMM协议的基础上使用PPP连接，RFCOMM承载PPP数据报并提供对这些数据流的控制控制。
数据终端（Data Terminal，DT）使用LAP提供的服务，典型的设备是笔记本电脑。它作为PPP客户端，建立对LAP的PPP连接，以获得对LAN的访问。 2) 蓝牙局域网接入应用的系统结构。
在本实验中，数据终端与接入点都是PC机，采用第一个应用场景。局域网接入点(LAP)利用蓝牙RFCOMM协议层提供的串口，在其上叠加PPP协议和TCP/IP等网络层协议。PPP网络将IP包从PPP层或放入，并送入相应的局域网中。蓝牙LAP设备作为PPP服务器，提供无线接入局域网的服务。
3) 蓝牙数据终端(DT)接入到局域网的工作流程。终端通过某个应用程序发现附近的LAP 终端发起PPP/RFCOMM/L2CAP的建链过程
通过适当的PPP协商机制，LAP和DT将被分配各自IP地址 DT和LAP通过IP数据流进行网络通信
通信完毕后，数据终端和局域网接入点都可以主动拆除PPP链路，中止通信。 3.4串口通讯与PPP协议
1) 串口通讯标准：EIA-232-E接口标准
EIA-232-E是美国电子工业协会(EIA)制订的著名的物理层标准。它是由1962年制订的RS-232标准发展而来的。定义了传输线机械特性、电气特性、引脚功能等。EIA-232-E是DTE与DCE之间的接口标准。 2) PPP协议组成部分
PPP协议(Point-to-Point Protocol)是在串行线路网际协议(SLIP)的基础上发展起来的，它有三个组成部分：
2
实验一 局域网接入实验
一个将IP数据报封装到串行链路的方法。PPP既支持异步链路，也支持面向比特的同步链路。
一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP（Link Control Protocol）。通信双方可以协商一些选项。[RFC 1661]中定义了11种类型的LCP分组。
一套网络控制协议NCP（Network Control Protocol），支持不同的网络层协议，如IP，OSI的网络层，DECnet，AppleTalk等。 3.5 IP与网络互连 1) 网络互连设备
在网络互连中使用到多种连接设备，不同连接设备的主要区别在于它们连接面对的网络层次不同。下面列出了一些主要连接设备及其面对的网络层次 转发器（repeater） 物理层 网桥或桥接器（bridge） 数据链路层 路由器（router） 网络层
网桥和路由器的混合体 桥路器（brouter） 网关（gateway） 网络层以上 2) IP协议及其配套协议
网络层在网络互连中起着重要的作用，网络层的主要协议是IP协议及其配套协议。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一,与IP协议配套使用的还有三个协议:
Internet控制报文协议 ICMP：作用是减少分组丢失，提高发送效率。ICMP允许主机或路由器将异常情况以ICMP报的形式写入IP数据报中，向其他主机发送。 地址解析协议ARP：由IP地址获得物理地址。 反向地址解析协议RARP：由物理地址获得IP地址。 3.6 IP层路由选择机制 根据查路由表的结果转发
路由表是基于网络号的（也允许指明主机路由）
四：实验内容及结果分析
实验内容如下：
1．利用串口电缆进行有线接入
3
通信系统综合实验
两台PC机一组，一台作为服务器，一台作为客户端，通过直接电缆连接，在Windows2000环境下，进行局域网接入实验 。 （1）用串口电缆连接两台计算机；
（2）服务器端和客户端分别配置“传入的连接”和“直接连接”；
（3）配置串口参数， 如波特率、流控参数等，理解串口参数设置对串口通信的影响； （4）在所连接的串口上配置虚拟调制解调器； （5）配置网络参数，如PPP鉴权，TCP/IP设置等； （6）通过Windows直接电缆连接，进行各种网络应用。
（7）观察并分析有线终端设备接入Internet的过程中通信协议的主要工作流程，利用操作系统提供的命令验证地址解析协议ARP和路由选择的工作过程，理解终端接入局域网时网络层路由的作用。
2．用蓝牙无线平台实现无线接入
以蓝牙为无线平台，在Windows2000环境下，进行局域网无线接入实验。 （1）连接蓝牙硬件，安装相应驱动程序，理解相关驱动程序在接入实验中的主要作用； （2）配置虚拟调制解调器、PPP网络配置等相关参数； （3）通过辅助程序，配置蓝牙连接，进行各种网络应用；
（4）观察并分析无线终端设备接入Internet的过程中通信协议的主要工作流程，利用操作系统提供的命令验证地址解析协议ARP和路由选择的工作过程，理解终端接入局域网时网络层路由的作用。 实验记录如下：
1．在AP上运行 ipconfig /all ，记录以太网接口和PPP接口的物理地址 。
图1 ipconfig/all运行结果
4
实验一 局域网接入实验
以太网接口和PPP接口的物理地址如图1所示，以太网接口的物理地址为：00-0A-EB-5F-02-58，PPP接口的物理地址为：00-53-45-00-00-00。
2．在局域网的另一台主机上，分别ping通AP以太网接口、AP PPP网络接口、终端的IP地址，再执行arp-a命令，记录输出的结果，并解释出现此结果的原因。
输出结果如图2所示，输出结果为：No ARP Entries Found。出现此结果的原因是此局域网仅仅是两台计算机之间点对点的连接，不存在ARP缓存，如果连到公网上，就会存在ARP缓存。
图2 arp –a运行结果
1． 在在AP上运行route print，记录输出内容。
输出内容如图3所示。
图3 route print运行结果
五：思考题
1．在充当服务器（AP)的计算机上执行route print命令后，输出的结果中各项是如何含义？ 答：Network Destination，Netmask，Gateway，Interface，Metric分别表示：目的地址、目的掩码（这两项构成一个网络），网关地址（下一跳），这条路由的优先级（一般没有用途）。
5
通信系统综合实验
第一条，127.0.0.0,本机loopback； 第二条，搜索本机地址，loopback； 第三条，本网广播 ；
第四条，全网广播，本机发出广播。
6
7
通信系统综合实验
实验二 数字基带仿真实验
一、实验目的
1. 理解差错控制方法、差错控制编码分类及其纠检错能力；了解差错控制编码的生成和纠检错方法。
2. 理解扩频通信（特别是跳频扩频通信）的基本概念、原理及其优缺点。
3. 理解两种加密体制的同异；了解保密通信的全过程，以及密钥在保密通信中的作用。
二、实验器材
软件：Windows 2000操作系统，TTP基带仿真软件，Visual C++。 硬件：PC机一台。
三、实验原理
1. 差错控制的基本原理
通信信道中噪声的存在，使有用信号与噪声中和的结果可能会产生差错。常用的差错控制方法有：检错重发（ARQ）； 前向纠错(FEC)；混合纠错(HEC)。按照误码控制的不同功能，可分为检错码、纠错码和纠删码等。检错码仅具备识别错码功能 而无纠正错码功能；纠错码不仅具备识别错码功能，同时具备纠正错码功能；纠删码则不仅具备识别错码和纠正错码的功能，而且当错码超过纠正范围时可把无法纠错的信息删除。
按照误码产生的原因不同，可分为纠正随机错误的码与纠正突发性错误的码。前者主要用于产生独立的局部误码的信道，而后者主要用于产生大面积的连续误码的情况。按照信息码元与附加的监督码元之间的检验关系可分为线性码与非线性码。如果两者呈线性关系，即满足一组线性方程式，就称为线性码；否则，两者关系不能用线性方程式来描述， 就称为非线性码。
汉明码属于线性分组编码方式，是一种能够纠正一位错码且编码效率较高的线性分组码。CRC码即循环码是一种重要的线性码。循环码具有循环性，即循环码中任一码组循环一位(将最右端的码移至左端)以后，仍为该码中的一个码组。循环码组中任两个码组之和(模2)必定为该码组集合中的一个码组。另外，循环码每个码组中，各码元之间还存在一个循环依赖关系。
8
实验二 数字基带仿真实验
2. 跳频扩频的基本原理
扩频通信技术是广泛运用在公网和专网的一种无线通信技术。扩频通信主要有直序扩频和跳频扩频两种，所谓跳频，就是指用一定码序列进行选择的多频率频移键控。也就是说，用扩频码序列去进行频移键控调制，使载波频率不断地跳变。跳频扩频具有抗干扰、抗截获的能力，并能作到频谱资源共享；可以抗衰落、抗多径、抗网间干扰和提高频谱利用率。
3. 保密通信原理
在通信过程中，某些信息需要加密。对明文进行加密需要加密密钥，对密文进行解密需要解密密钥。加密密钥和解密密钥可以相同也可以不同。信息发送方用加密密钥，通过加密设备或算法，将信息加密后发送出去；接收方在收到密文后，用解密密钥将密文解密，恢复为明文。如果传输中有人窃取，由于没有解密密钥，他只能得到无法理解的密文，从而对信息起到保密作用。
常用的密码体制有常规密钥密码体制和公开密钥密码体制。蓝牙加密技术属于常规密钥密码体制。所谓常规密钥密码体制，即加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。常规密钥密码体制的保密性取决于对密钥的保密，而算法是公开的。RSA属于公开密钥密码体制。公开密钥密码体制使用不同的加密密钥与解密密钥，是一种由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的密码体制。
4. 常规和公开密钥密码体制的工作原理
所谓常规密钥密码体制，即加密密钥与解密密钥是相同的。
公开密钥（public key）密码体制最主要的特点就是加密和解密使用不同的密钥，每个用户保存着一对密钥──公开密钥PK和秘密密钥SK，因此，这种体制又称为双钥或非对称密钥密码体制。在这种体制中，PK是公开信息，用作加密密钥，而SK需要由用户自己保密，用作解密密钥。加密算法E和解密算法D也都是公开的。虽然SK与PK是成对出现，但却不能根据PK计算出SK。公开密钥算法的特点如下：用加密密钥PK对明文X加密后，再用解密密钥SK解密，即可恢复出明文。加密密钥不能用来解密，加密和解密的运算可以对调。
四、实验内容及结果分析
1. 蓝牙基带包的差错控制技术实验
实验中用到的软件界面如图1所示，包括：包头校验（HEC），有效载荷校验（采用CRC），1/3FEC以及2/3FEC四个部分。实验中，要求记录包头校验、有效载荷校验、1/3 FEC以及2/3
9
通信系统综合实验
FEC在有误码和无误码情况下的输入输出结果并加以分析。
图1 差错控制实验界面
（1） 包头检验实验结果： 输入UAP：46； HEAD：66
编码后的HEC包头数据为：011001100011010110 按“编码”及“校验”按钮以后的输出结果为：
UAP:46; HEAD:66 --> HEC包头数据为：011001100011010110
信道传输正确 或 产生不可检错误码！校验结果（移位寄存器结果值）为：00000000 按“误码”按钮后修改编码结果为：011001100011010110再“校验”后输出结果为： 信道传输产生误码！此时接收的包头数据为(LSB->MSB)：011001100011010110 校验结果（移位寄存器结果值）为：11010110
从以上的实验数据中，我们加以分析可以得到以下结论：
包头校验可以检验出误码但无法纠错，所以在检出误码以后，需要通知发送端重传。 （2） 数据有效载荷信息的循环冗余校验结果： 输入：UAP：46，有效载荷：45875168752963255265 编码后的结果为：A67845875168752963255265 按“编码”及 “校验”按钮后输出结果为：
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实验二 数字基带仿真实验
循环冗余校验CRC码(MSB-->LSB)：1010 0110 0111 1000
附加CRC码的信息比特(MSB-->LSB)：01000101 10000111 01010001 01101000 01110101 00101001 01100011 00100101 01010010 01100101 10100110 01111000
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 信道传输正确 或 产生不可检错误码！此时接收的信息比特为（MSB-->LSB）：
10100110 01111000 01000101 10000111 01010001 01101000 01110101 00101001 01100011 00100101 01010010 01100101 校验结果为：0000000000000000
按“误码”按钮后修改编码结果为：A67845871568752927255265 再“校验”后输出如下结果： 信道传输产生误码！此时接收的信息比特为（MSB-->LSB）：
10100110 01111000 01000101 10000111 00010101 01101000 01110101 00101001 00100111 00100101 01010010 01100101 校验结果为：0010110110101100
按“复原”再“误码”后修改编码结果为：A67823875168757863255265再“校验”后输出如下结果：
信道传输产生误码！此时接收的信息比特为（MSB-->LSB）：
10100110 01111000 00100011 10000111 01010001 01101000 01110101 01111000 01100011 00100101 01010010 01100101 校验结果为：0100010100110110
从以上的实验数据中，我们加以分析可以得到以下结论：
CRC校验可以检验出误码但无法纠错，所以在检出误码以后，需要通知发送端重传。 （3） 包的前向纠错(FEC)控制实验 ①1/3 FEC实验结果 输入：1982643748
按“编码”按钮后输出结果为：
0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 经1/3FEC编码后的二进制序列为(MSB-->LSB)： 000000000111111000000111
111000000000000000111000
11
000111111000000111000000
通信系统综合实验
000000111111000111111111 000111000000111000000000 按 “译码”按钮后输出结果为：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
信道传输正确！译码结果为：
0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0
==========================================================================================================================
② 2/3 FEC实验结果 输入：2ad
接收端经2/3FEC编码后数据：1010101101
按“编码”及 “译码”按钮后输出结果为：
编码前的二进制信息序列为(MSB-->LSB)： 1010101101 经2/3FEC编码后的二进制信息序列为(MSB-->LSB)：11110 1010101101 信道传输正确 或 产生不可检错的误码序列！接收序列为：11110 1010101101
译码结果为： 1010101101 十六进制结果为：2AD
按“误码”按钮后修改经2/3FEC编码后的二进制序列为：111101011101101再“译码”后输出如下结果：
信道传输产生1位错码！可纠错！该码位于第9位，译码结果为：1010101101 十六进制结果为：2AD
按“误码”按钮后修改经2/3FEC编码后的二进制序列为：101011001010101再“译码”后输出如下结果：
信道传输产生1位错码！可纠错！该码位于第9位，译码结果为：1010101101 十六进制结果为：2AD
==========================================================================================
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实验二 数字基带仿真实验
信道传输产生2位或2位以上错码！超出2/3FEC码纠错范围，不可纠错！译码结果为：1010011101 十六进制结果为：29D
从以上的实验数据中，我们加以分析可以得到以下结论：
2/3 FEC可以检验并纠正一位错码，对于两位以上错码只能检出但无法正确译码。 2. 蓝牙系统的跳频实验
跳频实验中用到的软件界面如图2所示，要求记录在查询状态、查询扫描状态以及连接状态下，不同查询设备时钟和接入码下产生的频点并加以分析。 查询状态实验结果： 查询设备时钟：555 查询接入码：147 跳频个数：42
36 3 5 6 8 74 76 38 40 11 13 26 28 23 25 58 60 39 41 30 32 31 33 62 64 47 49 2 4 66 68 74 36 3 5 6 8 74 76 38 40 11
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通信系统综合实验
图2 跳频实验界面
查询扫描状态实验结果 查询扫描设备时钟：789 查询接入码：2554 跳频个数：36 49 51 65 67 2 4 18 20 53 55 69 71 6 8 22 24 57 59 73 75 10 12 26 28 61 63 77 0 14 16 30 32 49 51 65 67 连接状态实验结果： 查询扫描设备时钟：251 查询接入码：468 跳频个数：24 22 13 26 15 28 1
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实验二 数字基带仿真实验
32 3 30 17 34 19 4 68 6 72 8 5 10 9 12 70 14 74
从以上的实验数据中，我们加以分析可以得到以下结论：
跳频序列具有较强的随机性。且跳频图案由查询设备时钟、查询扫描设备时钟、查询接入码、主设备时钟、主设备地址等参数的综合选择有关，任一参数改变，跳频图案将会发生变化。 3. 数据流的加密与解密实验
数据流的加密与解密实验中用到的软件界面如图3所示，主要包括两个部分：常规密钥密码体制——蓝牙保密技术和公开密钥密码体制——RSA。要求记录密钥参数、密码流参数、明文和秘文。
图3 数据流的加密与解密实验界面
15
通信系统综合实验
图4 常规密钥体密码制实验
（1） 蓝牙加密技术实验（常规密钥密码体制的加密与解密） 具体实验数据如图4所示，其中：
密钥：14EFF4084601BA243E5BA4D24A771DFC
密码流：2AD3DCC698BEE2A58129541777C6B4D753C52BE93239605A 明文：1233333333332115546332
密文：2AD3DCD4AB8DD196B208414377C6B4B453C52BEA32396058
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实验二 数字基带仿真实验
图5 公开密钥密码体制实验
（2） RSA公开密钥密码体制的加密与解密实验 具体实验数据如图5所示，实验输出结果如下：
因为 n 的二进制形式为 1000100101111，所以将明文的二进制形式以长度为 12 进行分组 对明文的二进制形式进行分组后，各个分组的十进制形式为(高位-->低位)：1620 1637 1376 6 1318 562 1622 1366 1378 598 1301 1553 273 257 273 273
对各分组分别进行加密算法-->得到各分组的密文十进制形式(高位-->低位)：3740 1552 1770 3377 3916 4107 450 2123 1431 2217 4283 2886 3671 1311 3671 3671
对各分组进行解密算法-->得到各分组解密明文的十进制形式(高位-->低位)：1620 1637 1376 6 1318 562 1622 1366 1378 598 1301 1553 273 257 273 273
解密明文的十六进制形式为：654665560006526232656556562256515611111101111111
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通信系统综合实验
对各分组进行解密算法-->得到各分组解密明文的十进制形式(高位-->低位)：1620 1637 1376 6 1318 562 1622 1366 1378 598 1301 1553 273 257 273 273
解密明文的十六进制形式为：654665560006526232656556562256515611111101111111 4. 编程实验 编码原理：
2/3FEC码是缩短的（15，10）循环汉明码，它可以纠正1位错误，发现2位错误。它的生成多项式为：
G(D)(D1)(DD1)DDD1
4542 (1)
由（1）式可得2/3FEC码的生成示意图，如图6所示：
图6 2/3FEC码的编码器
编码器的工作方式如下：
1. 移存器的初始状态全清零，开关S1，S2打到1点。然后移位，送入原码，低位首先进入电路；
2． 10次移位后，移存器中保留的是校验元；
3． 此时开关S1，S2，再经过5次移位后，把移位器中的校验元全部输出，与原先的10位信息元组成了一个长为15的码字。 译码原理：
译码时采用伴随式译码，其原理图如图7所示：
D0D1D2D3D4非非与输入门15级缓存器输出
18
实验二 数字基带仿真实验
图7 2/3FEC码译码器
译码器的译码过程如下：
1． 开始译码时门开，移存器内容全为0。收到序列R以后一方面送入15级缓存器，一方 面送入G(x)的除法电路计算伴随式。15次移位后，R全部存入缓存器，G(x)电路也得到了伴随式S0(x)，此时门关，禁止输入。
2． 若S0(x)=x4+x2+1=x14 mod G(x)，说明第一个进入译码器的码元有错，此时，D4——D0 的值为11010。此时与门则产生一个纠错信号“1”来纠正码元的错误，同时这个纠错信号也反馈到伴随式计算电路的输入端（图7中虚线所示）对伴随式进行修正，以消去该错误对伴随式的影响。
3．如果S0(x) ≠x4+x2+1，此时与门不打开，说明第一个进入译码器的码元没错。这时伴随式计算电路和缓存器各移位一次，第一个码元输出，接下来对第二个码元进行译码，方法同上。重复上述过程一直到译完一个码字为止。 程序流程图：
编码，加误码以及译码的流程图如图8所示：
19
通信系统综合实验
读入十六进制数据转化为对应的二进制数据通过编码电路生成码字恢复无错码字24选择操作31加误码求S(x)退出YS(x)=00000N是否译了15个码元NYS(x)=11010N码元个数加一并准备译一下码元纠错并将错误个数加一Y信道传输正确输出译码结果产生1位错误产生多于1位错误,不可纠错Y错误个数不大于二N 图8 编程流程图
实验结果比较分析：
20
实验二 数字基带仿真实验
图9 实验结果比较图
图9给出了编程所得结果与实验软件所得结果的比较，通过比较可知，在所有的误码情况下，所编程序完全实现了实验给定软件的功能。
五：思考题
1. 接收端收到1/3 FEC码后如何进行纠错？
答：接收端收到1/3FEC码后（假定已同步），将码元按三个一组进行分组。如果三个码元一样则无错；若不一致，则判为个数为2的码元。接收端收到1/3 FEC码后能纠正一个错误。当出现一个错误时，若收到的是（001）、（010）、（100），则译为0；当出现一个错误时，若收到的是（110）、（101）、（011），则译为1；若出现两个时，则无法纠正。 2. 包头的两种差错控制1/3 FEC和HEC，他们的先后顺序如何？为什么？
答：应先进行HEC，再做1/3FEC，这样可减少运算量。对包进行FEC纠错的目的是减少重传
21
通信系统综合实验
的次数。但在可以允许一些错误的情况下，使用FEC会导致效率不必要的减小，因此对于不同的包，是否使用FEC是灵活的。因为包头包含了重要的链路信息，所以总是用1/3FEC进行保护。1/3 FEC仅仅是使对每个信息位重复三次。 3. 在接收端如何对2/3 FEC码进行译码？
答：将码序列输入到译码器中，通过除法电路来产生伴随式得到错误样本图样，从而生成纠错信号来对每个码元进行纠错。
4. 三种跳频序列分别有无规律可循？为什么？ 答：三种跳频序列无规律可循。
图10为跳频序列产生的的原理框图，基本上，输入为当前地址和本地时钟，地址输入由28位构成，时钟输入由27位构成，根据跳频序列的不同分类，地址输入和时钟输入采取不同的选择方案。由于输入的随机性变化，决定了输出为在79跳之间变化的一个伪随机序列。
UAP/LAP2728跳频频率计算方案跳频频率CLOCK图10 跳频计算框图
5．公开密钥密码体制的一个重要保证是什么？
答：公开密钥密码体制中，对每一用户分配一对密钥，其中一个是使用者本人掌握的密钥称为私有密钥，它只用于解密，另一个是公开密钥，它只用于加密，两个密钥必须通过算法结成一一对应的关系，只有通过对应的私有密钥才能解开用公开密钥所加的密。这样我们根本不需直接传送密钥，因此具有很高的安全性。所以公开密钥密码体制的一个重要保证是：公钥与私钥必须匹配，且应该保持密钥的安全。
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实验二 数字基带仿真实验
23
通信系统综合实验
实验三 语音传输
一：实验目的
(1)理解蓝牙支持的三种语音编码方式的异同 (2)理解随机错误和突发错误对传输的影响
(3)理解语音传输（SCO链路）与数据传输（ACL链路）的异同 (4)通过实际编程加深对实验原理的理解，提高实践能力
二：实验器材
硬件： PC机一台，带语音功能的蓝牙模块，串口电缆，耳机话筒。
软件：Windows 2000或 Windows 操作系统， TTP局域网语音传输实验软件。
三：实验原理
1．PCM是把模拟信号变换为数字信号的一种调制方式，把连续输入的模拟信号变换为在时域和振幅都离散的量，然后将其转化为二进制码形式传输。PCM分为抽样、量化、编码三个步骤。
2．A律PCM编码是一种非均匀量化的PCM编码方式，它首先将输入量化器的信号进行压缩处理，再把压缩的信号进行均匀量化。所谓压缩器就是一个非线性变换电路，微弱的信号被放大，强的信号被压缩。在接收端采用一个与压缩特性相反的扩张器来恢复信号。
3．CVSD是输出比特跟随波形变化而变化，用一位码表示相邻抽样值的相对大小。为减少斜率过载，使用了语音压缩技术，根据平均信号的斜率，阶梯高度可以调整。CVSD编码器的输入是64K采样值/秒的线性PCM。
4．随机错误和突发错误
随机错误：错误出现的位置是随机分布的，各个码元是否发生错误是互相独立的。 突发错误：错误的的出现是一连串出现的。在一个突发错误持续时间内，开头和末尾的码元总是错的，中间的某些码元可能错也可能对，但错误的码元相对较多。
5．ACL链路：主设备和从设备可以在任意时隙传输，以数据为主。在一个主设备和一个
24
实验三 语音传输
从设备之间，能存在一条ACL链路。对大多数ACL分组，为确保数据的完整和正确，使用分组重传的机制。
6．SCO链路：主设备和从设备在规定的时隙传送话音等实时性强的信息。它使用固定间隔的保留时隙。为保证实时性，SCO链路上的信息不会重传。
四：实验内容及结果分析
实验内容如下：
1．线性PCM编码调制原理； 2．CVSD调制原理；
3．随机错误和突发错误的观察分析； 4．蓝牙设备的ACL链路和SCO链路分析； 5．蓝牙设备的身份切换；
6．蓝牙设备的内部通话与数据传输的工作过程； 7．根据A律PCM和CVSD的编码原理进行自己编程。 实验记录如下：
1．记录线性PCM、A律PCM和CVSD在相同参数下的量化编码
参数：幅度：5V，频率:0.5KHZ，编码位数：8位，各量化波形如图1所示：
原波形
线性PCM
25
通信系统综合实验
A律PCM CVSD
图1 量化编码波形图
2．画出线性PCM、A律PCM和CVSD在相同随机错误与突发错误参数下得译码后波形并加以比较 。
参数：误码率：1%，突发错误参数：1001110101011 译码后的波形如图2所示：
线性PCM
A律PCM
CVSD
图2 三种编码方式的译码波形比较
结论：通过比较可以看出，在遇到随机错误时，误码率一定的条件下，A律PCM和线性
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实验三 语音传输
PCM译码后波形失真较小且相当，CVSD码的波形失真较严重；在遇到突发错误时，在突发参数相同的情况下，A律PCM译码效果最好，线性PCM译码次之，CVSD的译码效果最差。 3．分别画出同一种语音编码方式在不同采样频率和相同随机错误与突发错误参数下的译码后波形，并加以比较。
幅度：8V, 编码位数：8位，误码率：1%，突发错误参数：10001100110001
线性PCM编码在不同采样频率和相同随机错误与突发错误参数下的译码后波形如图3所示：
F = 0.5Hz
F = 2Hz
图3 线性PCM译码波形
F = 0.5Hz
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通信系统综合实验
F = 2Hz
图4 A律PCM译码波形
A律PCM编码在不同采样频率和相同随机错误与突发错误参数下的译码后波形如图4所示。
CVSD编码在不同采样频率和相同随机错误与突发错误参数下的译码波形如图3所示：
F = 0.5Hz
F = 2Hz
图5 CVSD译码波形
结论：在CVSD编/译码语音编码方式下，采样频率越高，遇到随机或突发错误时译码的失真越小。而线性PCM和A律PCM则是采样频率越高，遇到随机或突发错误时译码的失真越大。
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实验三 语音传输
图6 传输过程示意图
4． 记录蓝牙建立和断开语音链路的过程。如图6：
建立链路时，先建立ACL连接，才能建立SCO连接。断开ACL连接时，若没有断开SCO连接，则有提示。
5． 写出自己进行A律PCM和CVSD的编程程序 A律PCM编译码原理
编码方法：逐次比较型A律13折线二进制码，每比较一次得出一位码，直到编码值和抽样值逼近为止。
码位码型：8位，折叠二进制码 码位安排如下表所示：
D8 极性码 D7 D6 D5 段落码 D4 D3 D2 D1 段内码 极性码：D8 抽样值为正 D8= 1 为负 D8 = 0 段落码：抽样值所处区间分为8段 段内码： 16 等分每段落
译码方法：由极性码判断采样值的正负，再由段落码判断落在哪一个段落区间，最后将段落区间的起始电平加段内码的值与该项段落的量化间隔的乘积。
A律PCM编译码程序流程图如图7所示：
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通信系统综合实验
输入电平的极性是否为正NoYes最高位是否为1YesNo极性码为0极性码为1极性为负极性为正输入电平极性取反判断段落将输入电平转化为二进制形式译码结果＝极性×（段落起始电平＋段落内电平）判断段落码和段内码
(a)编码
(b)译码
图7 A律PCM编译码流程图
CVSD编译码原理
编码原理：如图8所示，输出比特跟随波形变化而变化，用一位码表示相邻抽样值的相对大小。为了减少斜率过载，使用了语音压缩技术：根据平均信号的斜率，阶梯高度可以调整。
图8 CVSD编码波形
CVSD编码器的输入是64K采样值/秒的线性PCM，量化级数为1016。CVSD编码擅长处理丢失和被损坏的语音采样，即使比特错误率达到4%，CVSD编码的语音还是可听的。编码器框图如图9所示：
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实验三 语音传输
累加器台阶高度控制器
图9 CVSD编码器框图
CVSD译码原理：译码原理与编码原理类似，其译码框图如图10所示：
累加器台阶高度控制器
图10 CVSD译码器框图
CVSD编译码程序流程图如图11所示：
开始参数初始化采样值是否分析完毕？否符号函数b(k)=sign{x(k)-x^(k-1)}b(k)==1?是编码值为1否编码值为0是是否有连续4比特编码值相同？是当前的量化台阶上升一个Δ否由β控制做振荡计算y(k)的估计值及其y(k)采样值的估计值为X(k)=h*y(k)完毕
(a)编码
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通信系统综合实验
译码开始初始化变量连续4个bit相同 是否δ= min{δ(k-1)+δmin, δmax}δ= max{βδ(k-1), δmin}计算本次输出值
(b)译码
图11 CVSD编译码流程图
五：思考题
1． 实际应用中通常采用非均匀量化，而不是均匀量化，为什么？
答：非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。实际中，输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度，因此采取该种方法可得到大的SNR比值。并且非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例，因此量化噪声对大小信号的影响大致相同，改善了小信号的信噪比。 2. 思考解码后的波形失真程度与哪些因素有关？
答：信号采样频率、传输信道的质量、采用的编码方式、量化过程中具体参数的选择、输入信号的参数。
3. 蓝牙系统如何分配ACL链路与SCO链路所占用的时隙？
答：蓝牙系统预留出固定的时隙分配给SCO链路，剩余的时隙根据传输数据的要求机动地分配给ACL链路。因此，SCO链路不支持重发，实时性要求强；ACL要求重发机制，对实时性的要求低。
4. 随机错误和突发错误的异同是什么？怎样将突发错误转换成随机错误？
答： 随机错误的出现是随机的，出现的位置是随机分布的，各个码元是否发生错误是互相 独立的，通常不是成片地出现错误。一般是由信道的加性随机噪声引起的。突发错误是一连 串出现的。在一个突发错误持续时间内，开头和末尾的码元总是错的，中间的某些码元可能
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实验三 语音传输
错也可能对，但错误的码元相对较多。这种情况如移动通信中信号在某一段时间内发生衰落， 造成一串差错；光盘上的一条划痕等等。
改变方法可以有两种：改变首位错误码元或采用CVSD编码。 5. 试定性地比较PCM和CVSD的性能？
答：PCM编码所占空间较少，在传输信道质量好时性能好，受采样频率影响较大。因此，在随机错误小，采样频率低时，是一种很好的编码方式。但是由于上述分析，可知该种编码方式的译码结果不太稳定，会随不同因素而变化。CVSD编码所占空间大。量化噪声较大。但这种编码方式的译码结果稳定，受信道质量、采样频率影响小。特别是对于突发错误的抵抗能力好。
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通信系统综合实验
实验四 通信传输的有效性与可靠性分析
一：实验目的
（1）理解点对点数据传输中的流量控制，差错控制的方法。
（2）结合实验原理分析无误码情况下速率测试的结果；加上误码之后，在通信的可靠性和有
效性之间做出折衷。
（3）可选：理解多点共享信道的常用技术和它们的性能。
二: 实验器材
硬件：串口连接电缆（反绞，用于连接两台计算机的串口），带串口及USB接口的蓝牙模块，
USB电缆，串口连接电缆（不反绞），电源（串口实验时用）。
软件：Windows 2000或 Windows 操作系统， TTP通信传输的有效性和可靠性分析实验软件。
三：实验原理
ARQ协议是指收端收到一帧后，经过CRC检验，如果发现该帧传输有误，则通过反馈信道以某种反馈规则通知发端重复上述过程，直到收端收到正确的帧为止。
停等式ARQ的基本思想是在开始下一帧传送以前，必须确保当前帧已被正确接收。 连续ARQ的基本思路是发端没有收到对方应答的情况下，可以连续发送n帧。收端仅接收正确且顺序连续的帧，其应答中的RN表示RN以前的所有帧都已正确接收。
连续ARQ协议一方面因连续发送数据帧而提高了效率，但另一方面，在重传时又必须把原来正确传过的数据帧进行重传（仅因为这些数据帧前有一个帧出错），这种做法又使传送效率降低。因此，若传输信道的传输质量很差时，连续ARQ并不优于停等ARQ。
信道利用率和最佳帧长的关系如下：数据帧取得很短，控制信息占的比例增大，导致信道利用率下降，如果帧长取得太长，数据帧在传输过程中出错的概率就增大，于是重传的次数就增大，这也会使信道利用率下降。所以，存在一个最佳帧长，在此帧长下信道利用率最高。
检错重发ARQ需要通信两端具有双向信道。编译码器比较简单，纠错能力较强。但实时
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实验四 通信传输的有效性与可靠性分析
性较差。 本实验中使用CRC-16
前向纠错FEC不需要反向信道，也不需要有反复重发引起的延误时间，故实时性较好。但设备较复杂。本实验中使用（32，24）的线性分组码改自（31，26），监督字节中低三位无意义，高五位能够纠正32个位置的单比特错误。编码效率为1- r/n=3/4。
四：实验内容及结果分析
实验内容如下：
（1）理解实验原理，观察软件性能仿真 （2）进行速率测试，运用实验原理分析结果 （3）进行文件传输，分析两种纠检错方法使用 实验记录如下：
1． 在速率测试中，设置包的个数为10，测试次数为10次，取不同的包长，记录通过串口连接蓝牙设备模块和通过USB口连接蓝牙模块的测试结果（包括包长、数据量、花费时间和平均速率）。分析各次测试结果，从中可以得出什么结论？ 串口连接：
包长为200字节时，记录的结果如表1所示：
表1
序号 数据量 0 1 2 2000 1860 3 2000 1828 4 2000 1828 5 2000 1891 6 2000 1937 7 2000 1906 8 2000 1797 9 2000 1922 的场合（帧长，误码率）
2000 2000 花费时间 1796 1797 平均速率 1.114 1.113 1.075 1.094 1.094 1.058 1.033 1.049 1.113 1.041 包长为500字节时，记录的结果如表2所示：
表2
序号 数据量 0 5000 1 5000 3250 2 5000 3422 3 5000 3032 4 5000 3015 5 5000 2922 6 5000 2875 7 5000 2969 8 5000 2937 9 5000 2875 花费时间 3593 平均速率 1.392 1.538 1.461 1.649 1.658 1.711 1.739 1.684 1.702 1.739 USB口连接：
包长为450字节时，记录的结果如表3所示：
35
通信系统综合实验
表3
序号 数据量 花费时间 平均速率 0 1 2 3 4 4500 704 5 4500 609 6 7 8 9 4500 4500 625 7.2 640 7.031 4500 4500 641 640 4500 4500 4500 4500 641 7.02 625 7.2 593 657 7.02 7.031 6.392 7.398 7.02 6.849 包长为45字节时，记录的结果如表4所示：
表4
序号 数据量 花费时间 0 450 328 1 450 312 2 450 328 3 450 328 4 450 313 5 450 312 6 450 329 7 450 312 8 450 328 9 450 313 平均速率 1.372 1.442 1.372 1.372 1.438 1.442 1.368 1.442 1.372 1.438 结论：通过对上述四张表的分析，我们发现包长越长，串口连接和USB口连接的传输的数据量越大，花费时间越大，平均速率越高。而当包长相同时，USB口连接比串口连接的花费时间短得多，平均速率高得多。
2． 在文件传输测试中，传输一个大小为100kb的文件，误码率分别设为0.001、0.01和0.05，帧长设为300字节，最大传输次数为50。分别采用CRC与线性纠错编码方式纠错，记录通过串口连接蓝牙设备模块和通过USB口连接蓝牙模块的测试结果（包括误码率、传输字节、花费时间、重传次数和不同比特数）。分析各次测试结果，从中可以得出什么结论？ 串口连接：
采用CRC时，记录的结果如表5所示：
表5
误码率 传输字节 花费时间 重传次数 不同比特数 0.001 0.01 110592 110592 84250 791875 0 94 0 0 当误码率为0.05时，最大重传次数过小，传输中断。 采用线性纠错编码时，记录的结果如表6所示：
表6
误码率 传输字节 花费时间 重传次数 不同比特数 0.001 110592 405422 36
0 0 实验四 通信传输的有效性与可靠性分析
0.01 0.05 USB口连接：
110592 110592 254360 284906 0 0 23 2249 采用CRC时，记录的结果如表7所示：
表7
误码率 传输字节 花费时间 重传次数 不同比特数 0.001 0.01 110592 110592 20875 26781 0 94 0 0 当误码率为0.05时，最大重传次数过小，传输中断。 采用线性纠错编码时，记录的结果如表6所示：
表6
误码率 传输字节 花费时间 重传次数 不同比特数 0.001 0.01 0.05 110592 110592 110592 43281 31437 31500 0 0 0 0 27 2164 通过对以上四张表的分析，我们得出以下结论：
a. 在差错控制中，CRC校验与重传机制结合使用，而线性纠错编码单独使用。
b. 对于采用CRC时，误码率越大，传输所花费的时间越多，重传的次数越多。误码率为0.001
时，重传次数为零，而误码率为0.01时，重传次数大于设置的最小次数，因此传送的文件是不可靠的。当误码率为0.05时，最大重传次数过小，说明不能传文件。 c. 对于采用线性纠错编码时，误码率越大，源文件和目标文件的不同比特数越多。 d. 在相同条件下，USB口比串口传输文件所花费的时间少得多，传输速率快得多。
五：思考题
2． 推导（32，24）线性分组码的监督位生成式，纠错方法。
答：由于（32，24）是由（31，26）改进而来的，所以设分组码（32，24）中，r8 有 由于低3位无意义，所以利用高5位可以纠正32个单比特位的错误。
设a0a1a2„„a29a30a31表示32个码元，用S1S2S3S4S5表示由5个监督方程计算得到的矫
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通信系统综合实验
正因子，并假设S1S2S3S4S5与误码位置对应关系如表1所示：
表1 S1S2S3S4S5 误码位置 S1S2S3S4S5 误码位置 S1S2S3S4S5 误码位置 S1S2S3S4S5 误码位置 a0 a1 a2 a3 a4 无误码 a6 a7 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 a8 a9 a10 a11 a12 a13 a14 a15 01110 01111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 a16 a17 a18 a19 a20 a21 a22 a23 10110 10111 11000 11001 11010 11011 11100 11101 a24 a25 a26 a27 a28 a29 a30 a31 00001 00010 00011 00100 00101 00000 11110 11111 所以有将S1 为1时的码元模二加有 Sa61a7a18a19a20a21a22a23a24a25a26a27a28a29a30a31
S2a10a11a6a7a12a13a14a15a16a17a26a27a28a29a30a31
S3a3a4a6a7a8a9a14a15a16a17a22a23a24a25a30a31
S4a1a2a6a7a8a9a12a13a16a17a20a21a24a25a28a29
s5a0a2a4a7a9a11a13a15a17a19a21a23a25a27a29a31
同理可得S2 S3 S4 S5 对应的方程组，编码时a31 a30„„a8为信息码元，a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0为监督码元，分令S1S2S3S4S5对应的方程组等于零，则求出a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0与a31 a30„„a8之间的关系，从而得到的所有许用码组。
在接收端收到每个码组后，计算出S1S2S3S4S5，根据表1查出对应的误码位置，对应位取反即可纠错。若超出纠错能力则只能检出误码，不能纠正。
3． 文件传输中的最佳帧长结果与仿真1中结果有什么差异，你如何解释？
答：文件传输中的最佳帧长要大于仿真1中的最佳帧长。因为文件传输中的信道较短，信道条件较好，出现误码的可能性较小，所以帧长可以取得略大，而仿真1中的信道出现误码的可能性较大，所以帧长不宜过大。
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实验五 无线多点组网实验
实验五 无线多点组网实验
一：实验目的
(1) 理解点对多点的网络、Ad hoc网络多跳转接的拓扑结构； (2) 组网过程、简单的路由协议以及广播和组播的概念。
二: 实验器材
本实验每5台PC机为一组，每台软、硬件配置相同。 硬件： PC机，带USB接口的蓝牙模块，USB连接线。
软件：Windows 2000或 Windows 操作系统， TTP无线组网实验软件。
三：实验原理
1．通信网络拓扑结构
现代通信网络可以大体归纳网形、星形、总线性、环形和混合形。
两台计算机能互相通信必须解决如下问题：
（1）计算机互相通信时使用什么样的物理媒介？信道特性
（2）如果使用的通信媒介是多台计算机共享的，如何决定在某一时刻由哪台计算机发送数据包？信道共享
（3）如何对计算机进行编址，以唯一区分每个数据包的发送者和接收者？地址分配 （4）如果两台计算机不是直连在一起的，数据包如何选出一条从起点到目的地的合适的通路？路由选择
（5）如何检测通信过程中的错误，检测到错误后又如何去校正错误？错误检测 （6）通信过程中使用什么数字格式来表示数据？协议
OSI从低到高的七层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应
用层。
一个网络设备就是一个节点。网络层定义的网络设备（或节点）有两类： 主机：包括PC机、工作站、主机、文件服务器等等。
路由器：它在主机和其它路由器之间转发数据包，使得主机不必和通信所用的链路直接相连。
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通信系统综合实验
实现存储转发功能、执行路由协议。 2．路由技术及组播和广播
数据包能够通过多条路径从源设备到达目的设备，选择什么路径最合适，就是路由技术所要研究的问题。路由器之间通过路由协议交换信息，以报告它们各自所连接的网络和设备，更新路由表。根据传输的可靠性要求、数据包的传输费用和时延，有多种路由选择算法可供选择。
将数据包的地址设置为一个特殊的广播地址，网络中所有的主机都能收到该数据包。 每个组播组通过唯一的组播地址来识别。任何节点都可以加入多个组播组，发给某个组的数据只有该组成员才能接收。组播也需要组播路由算法。 3．Ad hoc网络
Ad hoc网络技术可使任何设备在任何地方都可以方便迅速组网。在Ad hoc网络中，所有节点的地位都是平等的，每个节点都有路由器的功能，信息可以经由各节点转发至目的节点。组网过程，如下图1示例。
图1 组网过程图
首先由一个设备（例如b）发起查询，如果找到多个设备，则任选其二（例如d、e）主
动与其建链。在这个阶段，b、d、e构成一个微微网，b为主设备(M)，d、e为从设备(S)。注意在微微网中对处于激活状态的从设备的个数限制为2；而某个设备一旦成为从设备（即d、e），它就不能再被其它设备发现，也不能查询其它设备或与其它设备建链。再由另外一个设备(a)发起查询，查询到设备b和设备c，再主动链接。
此时，a、b、c、d、e构成了一个分布式网络。由于参与组网的设备数量较少，它实际上
已经组成了一个自组织的Ad hoc网络。设备a成为网络中的根设备。最终形成如前图所示的拓扑结构，是个典型的二叉树形结构。
在建链过程中，如果已经作为M的设备（如b）再接受建链成功，要把自己的从设备的信
息（路由信息）告知上一个主设备（父设备）。这样最终所有的设备的路由信息都在保留在树
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实验五 无线多点组网实验
形结构的根设备（最上层的父设备）中。每个节点也拥有自己的路由信息，路由表中包含默认路由器，也就是它的父节点。当它无法从本地路由表查找到数据的目的地址时就转发给默认路由器，因为默认路由器可能包含有比它本身更多的路由信息
四：实验内容及结果分析
实验内容如下： 1．组网过程
五人一组，相互配合，共同组成一个无线网络。从实验中体会微微网、分布式网络的概念和构造，并且掌握如何构造一个基于分布式网络的无中心、自组织的Ad hoc网络。 2．单跳与多跳转接
通过单跳或多跳实现网络中任意两个节点间的通信。请查看发送成功的单播数据的路由信息或接收到单播数据的路由信息 。 3．路由协议
观察各个节点之间地址及数据信息的交换过程，理解简单的路由协议的实现过程。请查看发送成功的单播数据的路由信息或接收到单播数据的路由信息。 4．广播
由任何一个节点设备向网络内所有其他节点发送同一消息，观察其发送的目的地址以及数据交换过程。在这种情况下的路由过程与两个节点间数据单播的过程有何不同。 5．组播
网络中设置两个多播组。网络中任何一个节点都可以申请加入一个或多个多播组，而后网络中的任何一个节点设备向某组发送组播信息，观察数据包的发送过程。可以更改节点加入多播组，观察结果。 实验记录如下：
1．组网步骤完成后，记录本组五个网络节点组成的自组织网络的结构，绘出拓扑图并标明每个节点的角色（M、S）
网络拓扑图如图2所示，每个节点的角色如下： 00:37:16:00:A6:75-------------主设备（根设备） 00:37:16:00:A6:86-------------从设备 00:37:16:00:A6:7B-------------主设备/从设备
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通信系统综合实验
00:37:16:00:A6:76-------------从设备 00:37:16:00:A6:7A-------------从设备
图2 网络拓扑结构
2．与本组其他四个节点通信，观察并记录到每个节点的路由选择。
本机地址为00:37:16:00:A6:76 76到75：76——>7B——>75； 76到7B：76——>7B； 76到7A：76——>7B——>7A； 76到86：76——>7B——>75——>86。
3．加入组播组，与同组其他节点通信，观察并纪录到每个节点的路由选择。对其他节点进行广播，观察并纪录到每个节点的路由选择。
组播及广播记录结果如图3所示。
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实验五 无线多点组网实验
图3 组播及广播
五：思考题
1. 组播具体如何实现？路由器如何知道相应的组播目的节点在哪一方向？如何减小无用组播数据的传播以及形成环路的情况？
答：主机收到数据包后，确认目的地址是组播地址。若本机也在该组播内，则将其送入本机内部处理。若本机路由表内有其它的同组主机，且不是该数据包的上一跳节点，则将数据包按路由表继续转发。对于无线网络来说，路由器无法只针对相应的目的节点进行发送（智能天线除外），只能将设置接收节点的地址。在该无线路由器的功率覆盖范围内的所有主机都将收到其发出的数据包，若本机地址与接收地址不一致则丢弃。若下一跳覆盖有同组节点，则直接发送；若有同组节点需要经过多跳，则继续转发，接收地址按路由表填写，目的地址仍为组播地址。为了减少无用的数据传播和避免环路的形成，可以设置数据包的生存期。 2. 本实验的组网方式有什么不足，你能提出更好的组网方式吗？
答：在实验过程中，有时会出现下面的情况：多台计算机通过蓝牙无线模块组网后，若其中一台死机，该计算机实际上与其它任何网内的机子已失去联系，但其它节点上的托扑图仍然长时间不改变。这说明了本实验的组网方式中，网络的健壮性还有很大的欠缺，无线组网协
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通信系统综合实验
议还不够完善。
3. 无线网络环境非常复杂，链路经常会在某一方或双方可能都不知道的情况下因不可靠而断开，如何保证网络的自检查和恢复？对网络负载将会有何影响？
答：无线网络需要定时探测网络的完整性，需要发现故障时自我修复的功能。当网络出现故障后，相当数量的业务需要重置和重发，这只会加重网络的负载。
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参考文献
参考文献
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