通信系統(tǒng)綜合實驗

1、目錄目錄實驗一 語音傳輸11.1實驗簡介11.2實驗?zāi)康?1.3實驗器材11.4實驗原理11.4.1脈沖編碼調(diào)制21.4.2連續(xù)可變斜率增量調(diào)制31.4.3隨機(jī)錯誤和突發(fā)錯誤41.4.4內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程41.5實驗內(nèi)容51.6實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析61.6.1三種調(diào)制方式在相同參數(shù)下的量化編碼61.6.2相同參數(shù)下的波形61.6.3不同頻率相同隨機(jī)錯誤與突發(fā)錯誤的波形81.6.4藍(lán)牙建立和斷開語音鏈路的過程101.6.5自己進(jìn)行A律PCM和CVSD的編程程序111.7實驗思考題13實驗二 數(shù)字基帶仿真142.1實驗簡介142.2實驗?zāi)康?42.3實驗器材142.4實驗原理142.4.1

2、差錯控制的基本原理142.4.2跳頻擴(kuò)頻的基本原理152.4.3保密通信原理152.5實驗內(nèi)容及結(jié)果分析162.5.1藍(lán)牙基帶包的差錯控制技術(shù)實驗162.5.2藍(lán)牙系統(tǒng)的跳頻實驗192.5.3數(shù)據(jù)流的加密與解密實驗202.5.4編程實驗232.6思考題26實驗三 通信傳輸?shù)挠行耘c可靠性分析283.1實驗簡介283.2實驗?zāi)康?83.3實驗器材283.4實驗原理283.5實驗內(nèi)容及結(jié)果分析293.6思考題35實驗四 無線多點組網(wǎng)374.1實驗簡介374.2實驗?zāi)康?74.3實驗器材374.4實驗原理374.4.1通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)374.4.2路由技術(shù)及組播和廣播384.4.3Ad hoc網(wǎng)絡(luò)3

3、84.5實驗內(nèi)容及結(jié)果分析394.6思考題41參考文獻(xiàn)42語音傳輸13實驗一 語音傳輸1.1實驗簡介本實驗軟件主要對藍(lán)牙語音編碼技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)中的語音傳輸傳輸過程進(jìn)行介紹。學(xué)生利用本軟件及藍(lán)牙設(shè)備組建點對點式無線連接，可以觀察理解三種編碼方式及原理、ACL和SCO鏈路的建立、ACL和SCO數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膮^(qū)別。本實驗需要操作者具有采樣、量化、編碼等相關(guān)背景知識。本實驗關(guān)于藍(lán)牙設(shè)備的鏈路連接的理論可以作為本實驗平臺的其他實驗的預(yù)備知識。1.2實驗?zāi)康谋緦嶒炌ㄟ^軟件模擬藍(lán)牙語音編碼技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)中的語音傳輸過程，主要是為了實現(xiàn)以下目的：（1） 理解藍(lán)牙支持的三種語音編碼方式的異同；（2） 隨機(jī)錯誤和突

4、發(fā)錯誤對傳輸?shù)挠绊?；?） 理解語音傳輸與數(shù)據(jù)傳輸?shù)漠愅篈CL 和SCO鏈路；（4） 通過實際編程加深對實驗原理的理解，提高實踐能力。1.3實驗器材硬件：PC機(jī)一臺，帶語音功能的藍(lán)牙模塊，串口電纜，耳機(jī)話筒。軟件：Windows 2000或 Windows 操作系統(tǒng)，TTP局域網(wǎng)語音傳輸實驗軟件。1.4實驗原理本次實驗中包括脈沖編碼調(diào)制（線性、A律PCM）原理、連續(xù)可變斜率增量（CVSD）調(diào)制原理、隨機(jī)錯誤和突發(fā)錯誤、內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程等實驗原理。1.4.1脈沖編碼調(diào)制PCM是把模擬信號變換為數(shù)字信號的一種調(diào)制方式，把連續(xù)輸入的模擬信號變換為在時域和振幅上都離散的量，然后將其轉(zhuǎn)化為

5、二進(jìn)制碼形式傳輸。通常PCM分為抽樣、量化、編碼三個步驟。抽樣過程為,其中為抽樣函數(shù)。語音信號的頻率為0.3KHZ 4KHZ，由采樣定理可知，采樣頻率應(yīng)大于或等于模擬信號最高頻率的兩倍，故語音信號的采樣頻率為8KHZ。量化就是把離散時間的模擬樣值信號近似地用有限個數(shù)的數(shù)值來表示。量化過程中存在一定的量化誤差， 量化誤差為實際信號與量化信號的差值。為了便于用數(shù)字電路實現(xiàn)，其量化電平數(shù)一般為2的整數(shù)次冪，有利于采用二進(jìn)制編碼表示 。通常，量化又分為均勻量化和非均勻量化。把輸入信號的取值按等距離分割的量化為均勻量化，它用于線性PCM調(diào)制中。非均勻量化是量化間隔隨信號抽樣值的不同而變化的量化。采用均勻

6、量化時，對小信號和大信號都采用相同的量化等級，因而對小信號的量化不利，引起“信號/量化噪聲”比值變小，為了克服這個缺點，改善小信號時的信號量噪比，在實際應(yīng)用中采用非均勻量化 。非均勻量化中，廣泛采用的是A律 或 µ律 PCM，其系統(tǒng)框圖如下圖所示：圖1 PCM通信框圖PCM編碼原理 PCM編碼方法為逐次比較型A律13折線二進(jìn)制碼，碼位碼型為8位的折疊二進(jìn)制碼，碼位安排如下表所示：表1 碼位安排D8D7 D6 D5D4 D3 D2 D1 極性碼段落碼段內(nèi)碼當(dāng)抽樣值為正時，極性碼D8=1，為負(fù)時，D8=0。段落碼為抽樣值所處的區(qū)間，分為8段，段內(nèi)碼16等分每個段落。1.4.2連續(xù)可變斜率

7、增量調(diào)制連續(xù)可變斜率增量調(diào)制，其輸出比特隨波形變化而變化，用一位碼表示相鄰抽樣值的相對大小 。為了減少斜率過載，使用了語音壓縮技術(shù)，根據(jù)平均信號的斜率，階梯高度可以調(diào)整。CVSD編碼器的輸入是每秒64K采樣值的線性PCM，量化級數(shù)為。CVSD編碼擅長處理丟失和被損壞的語音采樣，即使比特錯誤率達(dá)到4%，但CVSD編碼的語音還是可聽的。圖2 CVSD編碼示意圖圖3 CVSD編碼方框圖 圖4 CVSD解碼方框圖圖5 累加器工作原理框圖1.4.3隨機(jī)錯誤和突發(fā)錯誤隨機(jī)錯誤是指錯誤的出現(xiàn)是隨機(jī)的，錯誤出現(xiàn)的位置是隨機(jī)分布的，各個碼元是否發(fā)生錯誤是互相獨立的，通常不是成片地出現(xiàn)錯誤。它一般是由信道的加性隨

8、機(jī)噪聲引起的。突發(fā)錯誤是指錯誤的出現(xiàn)是一連串出現(xiàn)的。在一個突發(fā)錯誤持續(xù)時間內(nèi)，開頭和末尾的碼元總是錯的，中間的某些碼元可能錯也可能對，但錯誤的碼元相對較多。這種情況如移動通信中信號在某一段時間內(nèi)發(fā)生衰落，造成一串差錯，光盤上的一條劃痕等等。一般地，在突發(fā)錯誤圖樣中存在：收碼=發(fā)碼+錯誤圖樣；而突發(fā)長度(是1的個數(shù)，是0的個數(shù))。1.4.4內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程對于內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程的工作原理涉及到三方面的內(nèi)容：ACL鏈路和SCO鏈路、藍(lán)牙設(shè)備的身份切換、內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程1.3.4.1 ACL鏈路和SCO鏈路在藍(lán)牙主設(shè)備與從設(shè)備之間可以建立兩種不同類型的物理鏈路，分別

9、是無連接的非實時異步鏈路和面向連接的實時同步鏈路，即ACL（Asynchronous Connection-Less）鏈路和SCO（Synchronous Connection-Oriented）鏈路。ACL鏈路中，主設(shè)備和從設(shè)備可以在任意時隙傳輸，以數(shù)據(jù)為主。在一個主設(shè)備和一個從設(shè)備之間，只能存在一條ACL鏈路。對大多數(shù)ACL分組，為確保數(shù)據(jù)的完整和正確，使用分組重傳的機(jī)制；SCO鏈路是指主設(shè)備和從設(shè)備在規(guī)定的時隙傳送話音等實時性強(qiáng)的信息。它使用固定間隔的保留時隙，為保證實時性，SCO鏈路上的信息不會重傳。X.25網(wǎng)絡(luò)中采用分組交換，在鏈路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送分組 ，GSM 網(wǎng)絡(luò)采用電路交

10、換，每次通信占用一條專用的物理鏈路。SCO鏈路只在規(guī)定的時隙傳送話音，即占用固定時隙，而A當(dāng)沒有SCO時，ACL可以使用任何時隙，一旦有SCO，ACL必須讓出SCO的固定時隙。一般情況可以認(rèn)為，ACL鏈路是分組交換，SCO鏈路是電路交換。1.3.4.2藍(lán)牙設(shè)備的身份切換通常首先提出通信要求的設(shè)備稱為主設(shè)備(Master)，被動進(jìn)行通信的設(shè)備稱為(Slave)。在一些特殊應(yīng)用場合，如LAP和PSTN網(wǎng)關(guān)，被動進(jìn)行通信的設(shè)備要求作主設(shè)備，此時就需進(jìn)行身份的切換。圖6 藍(lán)牙設(shè)備身份切換過程需要提及的是，協(xié)議規(guī)定建鏈完成后藍(lán)牙從設(shè)備不能再被別的設(shè)備查詢到也不能再去查詢別的藍(lán)牙設(shè)備，因此建鏈過程中的身份

11、切換是一個很重要的功能。 實現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備身份切換的功能的藍(lán)牙協(xié)議層可對應(yīng)OSI七層模型中的數(shù)據(jù)鏈路層。1.3.4.3內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程內(nèi)部通話過程數(shù)據(jù)傳輸過程初始化藍(lán)牙設(shè)備初始化藍(lán)牙設(shè)備查詢周圍藍(lán)牙設(shè)備查詢周圍藍(lán)牙設(shè)備建立ACL鏈路建立ACL鏈路建立SCO鏈路通話傳送數(shù)據(jù)斷開SCO鏈路斷開ACL鏈路斷開ACL鏈路1.5實驗內(nèi)容1. 脈沖編碼調(diào)制（線性、A律PCM）。2. 連續(xù)可變斜律增量（CVSD）調(diào)制原理。3. 隨機(jī)錯誤和突發(fā)錯誤的觀察分析。4藍(lán)牙設(shè)備的ACL鏈路和SCO鏈路分析。5. 藍(lán)牙設(shè)備的身份切換。6. 藍(lán)牙設(shè)備的內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程。7. 編程實驗：在Visual

12、C環(huán)境中，根據(jù)A律PCM和CVSD的編碼原理和實驗中已給出的程序，試完成其余的程序。程序執(zhí)行結(jié)果與實驗所得數(shù)據(jù)是否相符。1.6實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析1.6.1三種調(diào)制方式在相同參數(shù)下的量化編碼圖7.相同參數(shù)下的量化編碼1.6.2相同參數(shù)下的波形圖8 線性調(diào)制圖9 A律PCM調(diào)制圖10 CVSD調(diào)制從圖8、圖9、圖10可以明顯的看出，在相同的隨機(jī)錯誤和突發(fā)錯誤下，CVSD的譯碼效果最好，其次是A律PCM，最后是線性PCM。1.6.3不同頻率相同隨機(jī)錯誤與突發(fā)錯誤的波形圖11 線性調(diào)制（頻率為0.5k）圖12 線性調(diào)制（頻率為1k）從圖11和12可以看出，當(dāng)頻率增大時，量化誤差增大，相應(yīng)的誤碼率也會增

13、大。圖13 A律PCM調(diào)制（頻率為0.5k）圖14 A律PCM調(diào)制（頻率為1k）由結(jié)果可以看出，和線性調(diào)制類似，頻率變大后量化誤差會變大，譯碼后的波形相對來說誤差會變的更大。圖15 CVSD調(diào)制（頻率為0.5k）圖16 CVSD調(diào)制（頻率為1k）對于CVSD的仿真結(jié)果，我們可以看出，量化誤差基本不隨著頻率的改變而改變，因而其譯碼后的波形誤差相對也比較小。通過上述六幅圖的比較可以看出，在相同隨機(jī)錯誤和突發(fā)錯誤誤碼率，不同頻率的條件下，三種調(diào)制方式中仍然是CVSD的性能最好，A律PCM次之，線性調(diào)制效果最差。1.6.4藍(lán)牙建立和斷開語音鏈路的過程圖17藍(lán)牙傳輸過程從圖中可驗證，SCO鏈路占用占固定

14、的時隙，ACL鏈路的時隙是任意的。當(dāng)沒有SCO鏈路時，ACL鏈路時隙是任意的；而當(dāng)有SCO鏈路時，ACL鏈路只能使用除了SCO鏈路之外的時隙。1.6.5自己進(jìn)行A律PCM和CVSD的編程程序1.6.5.1 A律PCM編譯碼程序流程圖如圖18所示：編碼 譯碼圖18 A律PCM編譯碼流程圖1.6.5.2 CVSD編譯碼程序流程圖如圖19所示：（a）編碼(b) 譯碼圖19 CVSD編譯碼流程圖1.7實驗思考題1、實際應(yīng)用中通常采用非均勻量化，而不是均勻量化，為什么？答：非均勻量化是根據(jù)信號的不同區(qū)間來確定量化間隔的。對于信號取值小的區(qū)間，其量化間隔也小；反之，量化間隔就大。實際中，輸入量化器的信號具

15、有非均勻分布的概率密度，因此采取該種方法可得到大的SNR比值。并且非均勻量化時，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號抽樣值成比例，因此量化噪聲對大小信號的影響大致相同，改善了小信號的信噪比。2、思考解碼后的波形失真程度與哪些因素有關(guān)？答：信號采樣頻率、傳輸信道的質(zhì)量、采用的編碼方式、量化過程中具體參數(shù)的選擇、輸入信號的參數(shù)。3、藍(lán)牙系統(tǒng)如何分配ACL鏈路與SCO鏈路所占用的時隙？答：藍(lán)牙系統(tǒng)預(yù)留出固定的時隙分配給SCO鏈路，剩余的時隙根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的要求機(jī)動地分配給ACL鏈路。因此，SCO鏈路不支持重發(fā)，實時性要求強(qiáng)；ACL要求重發(fā)機(jī)制，對實時性的要求低。4、 隨機(jī)錯誤和突發(fā)錯誤的異同是什么？怎樣

16、將突發(fā)錯誤轉(zhuǎn)換成隨機(jī)錯誤？答：隨機(jī)錯誤的出現(xiàn)是隨機(jī)的，出現(xiàn)的位置是隨機(jī)分布的，各個碼元是否發(fā)生錯誤是互相獨立的，通常不是成片地出現(xiàn)錯誤。一般是由信道的加性隨機(jī)噪聲引起的。突發(fā)錯誤是一連串出現(xiàn)的。在一個突發(fā)錯誤持續(xù)時間內(nèi)，開頭和末尾的碼元總是錯的，中間的某些碼元可能錯也可能對，但錯誤的碼元相對較多。這種情況如移動通信中信號在某一段時間內(nèi)發(fā)生衰落，造成一串差錯；光盤上的一條劃痕等等。改變方法可以有兩種：改變首位錯誤碼元或采用CVSD編碼。5、試定性地比較PCM和CVSD的性能？答：PCM編碼所占空間較少，在傳輸信道質(zhì)量好時性能好，受采樣頻率影響較大。因此，在隨機(jī)錯誤小，采樣頻率低時，是一種很好的編

17、碼方式。但是由于上述分析，可知該種編碼方式的譯碼結(jié)果不太穩(wěn)定，會隨不同因素而變化。CVSD編碼所占空間大。量化噪聲較大。但這種編碼方式的譯碼結(jié)果穩(wěn)定，受信道質(zhì)量、采樣頻率影響小。特別是對于突發(fā)錯誤的抵抗能力好。數(shù)字基帶仿真27實驗二 數(shù)字基帶仿真2.1實驗簡介本實驗軟件主要對藍(lán)牙(bluetooth)技術(shù)中基帶信號處理方法作仿真，包括差錯控制方法、跳頻擴(kuò)頻原理以及保密通信等。學(xué)生利用本軟件可以對通信系統(tǒng)特別是無線通信系統(tǒng)的基帶信號處理方法有較深入的認(rèn)識和理解。本實驗要求操作者對信道編碼、跳頻擴(kuò)頻和加密解密等基本概念有一定了解。2.2實驗?zāi)康?、理解差錯控制方法、差錯控制編碼分類及其糾檢錯能力；

18、了解差錯控制編碼的生成和糾檢錯方法。2、理解擴(kuò)頻通信（特別是跳頻擴(kuò)頻通信）的基本概念、原理及其優(yōu)缺點。3、理解兩種加密體制的同異；了解保密通信的全過程，以及密鑰在保密通信中的作用。2.3實驗器材軟件：Windows 2000操作系統(tǒng)，TTP基帶仿真軟件，Visual C+。硬件：PC機(jī)一臺。2.4實驗原理2.4.1差錯控制的基本原理通信信道中噪聲的存在，使有用信號與噪聲中和的結(jié)果可能會產(chǎn)生差錯。常用的差錯控制方法有：檢錯重發(fā)（ARQ）； 前向糾錯(FEC)；混合糾錯(HEC)。按照誤碼控制的不同功能，可分為檢錯碼、糾錯碼和糾刪碼等。檢錯碼僅具備識別錯碼功能 而無糾正錯碼功能；糾錯碼不僅具備識別

19、錯碼功能，同時具備糾正錯碼功能；糾刪碼則不僅具備識別錯碼和糾正錯碼的功能，而且當(dāng)錯碼超過糾正范圍時可把無法糾錯的信息刪除。按照誤碼產(chǎn)生的原因不同，可分為糾正隨機(jī)錯誤的碼與糾正突發(fā)性錯誤的碼。前者主要用于產(chǎn)生獨立的局部誤碼的信道，而后者主要用于產(chǎn)生大面積的連續(xù)誤碼的情況。按照信息碼元與附加的監(jiān)督碼元之間的檢驗關(guān)系可分為線性碼與非線性碼。如果兩者呈線性關(guān)系，即滿足一組線性方程式，就稱為線性碼；否則，兩者關(guān)系不能用線性方程式來描述， 就稱為非線性碼。漢明碼屬于線性分組編碼方式，是一種能夠糾正一位錯碼且編碼效率較高的線性分組碼。CRC碼即循環(huán)碼是一種重要的線性碼。循環(huán)碼具有循環(huán)性，即循環(huán)碼中任一碼組循

20、環(huán)一位(將最右端的碼移至左端)以后，仍為該碼中的一個碼組。循環(huán)碼組中任兩個碼組之和(模2)必定為該碼組集合中的一個碼組。另外，循環(huán)碼每個碼組中，各碼元之間還存在一個循環(huán)依賴關(guān)系。2.4.2跳頻擴(kuò)頻的基本原理擴(kuò)頻通信技術(shù)是廣泛運用在公網(wǎng)和專網(wǎng)的一種無線通信技術(shù)。擴(kuò)頻通信主要有直序擴(kuò)頻和跳頻擴(kuò)頻兩種，所謂跳頻，就是指用一定碼序列進(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控。也就是說，用擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制，使載波頻率不斷地跳變。跳頻擴(kuò)頻具有抗干擾、抗截獲的能力，并能作到頻譜資源共享；可以抗衰落、抗多徑、抗網(wǎng)間干擾和提高頻譜利用率。2.4.3保密通信原理在通信過程中，某些信息需要加密。對明文進(jìn)行加密需要加密密鑰

21、，對密文進(jìn)行解密需要解密密鑰。加密密鑰和解密密鑰可以相同也可以不同。信息發(fā)送方用加密密鑰，通過加密設(shè)備或算法，將信息加密后發(fā)送出去；接收方在收到密文后，用解密密鑰將密文解密，恢復(fù)為明文。如果傳輸中有人竊取，由于沒有解密密鑰，他只能得到無法理解的密文，從而對信息起到保密作用。常用的密碼體制有常規(guī)密鑰密碼體制和公開密鑰密碼體制。藍(lán)牙加密技術(shù)屬于常規(guī)密鑰密碼體制。所謂常規(guī)密鑰密碼體制，即加密密鑰與解密密鑰是相同的密碼體制。常規(guī)密鑰密碼體制的保密性取決于對密鑰的保密，而算法是公開的。RSA屬于公開密鑰密碼體制。公開密鑰密碼體制使用不同的加密密鑰與解密密鑰，是一種由已知加密密鑰推導(dǎo)出解密密鑰在計算上是不

22、可行的密碼體制。2.5實驗內(nèi)容及結(jié)果分析2.5.1藍(lán)牙基帶包的差錯控制技術(shù)實驗實驗中用到的軟件界面如圖1所示，包括：包頭校驗（HEC），有效載荷校驗（采用CRC），1/3FEC以及2/3FEC四個部分。實驗中，要求記錄包頭校驗、有效載荷校驗、1/3 FEC以及2/3 FEC在有誤碼和無誤碼情況下的輸入輸出結(jié)果并加以分析。 圖1 差錯控制實驗界面（1）包頭檢驗實驗結(jié)果：輸入UAP：46； HEAD：66編碼后的HEC包頭數(shù)據(jù)為：011001100011010110按“編碼”及“校驗”按鈕以后的輸出結(jié)果為：UAP:46; HEAD:66 -> HEC包頭數(shù)據(jù)為：011001100011010

23、110信道傳輸正確 或 產(chǎn)生不可檢錯誤碼！校驗結(jié)果（移位寄存器結(jié)果值）為：00000000按“誤碼”按鈕后修改編碼結(jié)果為：011001100011010110再“校驗”后輸出結(jié)果為：信道傳輸產(chǎn)生誤碼！此時接收的包頭數(shù)據(jù)為(LSB->MSB)：011001100011010110校驗結(jié)果（移位寄存器結(jié)果值）為：11010110從以上的實驗數(shù)據(jù)中，我們加以分析可以得到以下結(jié)論：包頭校驗可以檢驗出誤碼但無法糾錯，所以在檢出誤碼以后，需要通知發(fā)送端重傳。（2）數(shù)據(jù)有效載荷信息的循環(huán)冗余校驗結(jié)果：輸入：UAP：46，有效載荷：45875168752963255265編碼后的結(jié)果為：A6784587

24、5168752963255265按“編碼”及 “校驗”按鈕后輸出結(jié)果為：循環(huán)冗余校驗CRC碼(MSB->LSB)：1010 0110 0111 1000 附加CRC碼的信息比特(MSB->LSB)：01000101 10000111 01010001 01101000 01110101 00101001 01100011 00100101 01010010 01100101 10100110 01111000 -信道傳輸正確 或 產(chǎn)生不可檢錯誤碼！此時接收的信息比特為（MSB->LSB）：10100110 01111000 01000101 10000111 01010001

25、 01101000 01110101 00101001 01100011 00100101 01010010 01100101校驗結(jié)果為：0000000000000000按“誤碼”按鈕后修改編碼結(jié)果為：A67845871568752927255265 再“校驗”后輸出如下結(jié)果：信道傳輸產(chǎn)生誤碼！此時接收的信息比特為（MSB->LSB）：10100110 01111000 01000101 10000111 00010101 01101000 01110101 00101001 00100111 00100101 01010010 01100101 校驗結(jié)果為：00101101101011

26、00按“復(fù)原”再“誤碼”后修改編碼結(jié)果為：A67823875168757863255265再“校驗”后輸出如下結(jié)果：信道傳輸產(chǎn)生誤碼！此時接收的信息比特為（MSB->LSB）：10100110 01111000 00100011 10000111 01010001 01101000 01110101 01111000 01100011 00100101 01010010 01100101校驗結(jié)果為：0100010100110110從以上的實驗數(shù)據(jù)中，我們加以分析可以得到以下結(jié)論：CRC校驗可以檢驗出誤碼但無法糾錯，所以在檢出誤碼以后，需要通知發(fā)送端重傳。（3）包的前向糾錯(FEC)控制實

27、驗3.1）1/3 FEC實驗結(jié)果輸入：1982643748按“編碼”按鈕后輸出結(jié)果為：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 經(jīng)1/3FEC編碼后的二進(jìn)制序列為(MSB->LSB)：000000000111111000000111 111000000000000000111000 000111111000000111000000 000000111111000111111111 000111000000111000000000按 “譯碼”按鈕后輸出結(jié)果為：-信道傳輸正確

28、！譯碼結(jié)果為：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 =3.2）2/3 FEC實驗結(jié)果輸入：2ad接收端經(jīng)2/3FEC編碼后數(shù)據(jù)：1010101101按“編碼”及 “譯碼”按鈕后輸出結(jié)果為：編碼前的二進(jìn)制信息序列為(MSB->LSB)： 1010101101經(jīng)2/3FEC編碼后的二進(jìn)制信息序列為(MSB->LSB)：11110 1010101101信道傳輸正確 或 產(chǎn)生不可檢錯的誤碼序列！接收序列為：11110 1010101101譯碼結(jié)果為： 101010110

29、1 十六進(jìn)制結(jié)果為：2AD按“誤碼”按鈕后修改經(jīng)2/3FEC編碼后的二進(jìn)制序列為：111101011101101再“譯碼”后輸出如下結(jié)果：信道傳輸產(chǎn)生1位錯碼！可糾錯！該碼位于第9位，譯碼結(jié)果為：1010101101 十六進(jìn)制結(jié)果為：2AD按“誤碼”按鈕后修改經(jīng)2/3FEC編碼后的二進(jìn)制序列為：101011001010101再“譯碼”后輸出如下結(jié)果：信道傳輸產(chǎn)生1位錯碼！可糾錯！該碼位于第9位，譯碼結(jié)果為：1010101101 十六進(jìn)制結(jié)果為：2AD=信道傳輸產(chǎn)生2位或2位以上錯碼！超出2/3FEC碼糾錯范圍，不可糾錯！譯碼結(jié)果為：1010011101 十六進(jìn)制結(jié)果為：29D從以上的實驗數(shù)據(jù)中

30、，我們加以分析可以得到以下結(jié)論：2/3 FEC可以檢驗并糾正一位錯碼，對于兩位以上錯碼只能檢出但無法正確譯碼。2.5.2藍(lán)牙系統(tǒng)的跳頻實驗跳頻實驗中用到的軟件界面如圖2所示，要求記錄在查詢狀態(tài)、查詢掃描狀態(tài)以及連接狀態(tài)下，不同查詢設(shè)備時鐘和接入碼下產(chǎn)生的頻點并加以分析。查詢狀態(tài)實驗結(jié)果：查詢設(shè)備時鐘：555查詢接入碼：147跳頻個數(shù)：4236 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 圖2跳頻實驗界面查詢掃描狀態(tài)

31、實驗結(jié)果查詢掃描設(shè)備時鐘：789查詢接入碼：2554跳頻個數(shù)：3649 51 65 67 2 4 18 2053 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 連接狀態(tài)實驗結(jié)果：查詢掃描設(shè)備時鐘：251查詢接入碼：468跳頻個數(shù)：2422 13 26 15 28 1 32 3 30 17 34 19 4 68 6 72 8 5 10 9 12 70 14 74從以上的實驗數(shù)據(jù)中，我們加以分析可以得到以下結(jié)論：跳頻序列具有較強(qiáng)的隨機(jī)性。且跳頻圖案由查詢設(shè)備時鐘、查詢掃描設(shè)備時鐘、查詢接入

32、碼、主設(shè)備時鐘、主設(shè)備地址等參數(shù)的綜合選擇有關(guān)，任一參數(shù)改變，跳頻圖案將會發(fā)生變化。2.5.3數(shù)據(jù)流的加密與解密實驗數(shù)據(jù)流的加密與解密實驗中用到的軟件界面如圖3所示，主要包括藍(lán)牙加密技術(shù)（常規(guī)密鑰密碼體制的加密與解密）和RSA公開密鑰密碼體制的加密與解密過程。要求記錄密鑰參數(shù)、密碼流參數(shù)、明文和秘文。 圖3數(shù)據(jù)流的加密與解密實驗界面圖4常規(guī)密鑰體密碼制實驗（1） 藍(lán)牙加密技術(shù)實驗（常規(guī)密鑰密碼體制的加密與解密）具體實驗數(shù)據(jù)如圖4所示，其中：密鑰：14EFF4084601BA243E5BA4D24A771DFC密碼流：2AD3DCC698BEE2A58129541777C6B4D753C52BE

33、93239605A明文：1233333333332115546332密文：2AD3DCD4AB8DD196B208414377C6B4B453C52BEA32396058圖5公開密鑰密碼體制實驗（2） RSA公開密鑰密碼體制的加密與解密實驗具體實驗數(shù)據(jù)如圖5所示，實驗輸出結(jié)果如下：因為 n 的二進(jìn)制形式為 1000100101111，所以將明文的二進(jìn)制形式以長度為 12 進(jìn)行分組對明文的二進(jìn)制形式進(jìn)行分組后，各個分組的十進(jìn)制形式為(高位->低位)：1620 1637 1376 6 1318 562 1622 1366 1378 598 1301 1553 273 257 273 273

34、對各分組分別進(jìn)行加密算法->得到各分組的密文十進(jìn)制形式(高位->低位)：3740 1552 1770 3377 3916 4107 450 2123 1431 2217 4283 2886 3671 1311 3671 3671 對各分組進(jìn)行解密算法->得到各分組解密明文的十進(jìn)制形式(高位->低位)：1620 1637 1376 6 1318 562 1622 1366 1378 598 1301 1553 273 257 273 273 解密明文的十六進(jìn)制形式為：654665560006526232656556562256515611111101111111對各分組進(jìn)

35、行解密算法->得到各分組解密明文的十進(jìn)制形式(高位->低位)：1620 1637 1376 6 1318 562 1622 1366 1378 598 1301 1553 273 257 273 273 解密明文的十六進(jìn)制形式為：6546655600065262326565565622565156111111011111112.5.4編程實驗編碼原理：2/3FEC碼是縮短的（15，10）循環(huán)漢明碼，它可以糾正1位錯誤，發(fā)現(xiàn)2位錯誤。它的生成多項式為：(1)由（1）式可得2/3FEC碼的生成示意圖，如圖6所示：圖6 2/3FEC碼的編碼器編碼器的工作方式如下：1.移存器的初始狀態(tài)全清

36、零，開關(guān)S1，S2打到1點。然后移位，送入原碼，低位首先進(jìn)入電路；210次移位后，移存器中保留的是校驗元；3此時開關(guān)S1，S2，再經(jīng)過5次移位后，把移位器中的校驗元全部輸出，與原先的10位信息元組成了一個長為15的碼字。譯碼原理：譯碼時采用伴隨式譯碼，其原理圖如圖7所示：圖7 2/3FEC碼譯碼器譯碼器的譯碼過程如下：1 開始譯碼時門開，移存器內(nèi)容全為0。收到序列R以后一方面送入15級緩存器，一方面送入G(x)的除法電路計算伴隨式。15次移位后，R全部存入緩存器，G(x)電路也得到了伴隨式S0(x)，此時門關(guān)，禁止輸入。2 若S0(x)=x4+x2+1=x14 mod G(x)，說明第一個進(jìn)入

37、譯碼器的碼元有錯，此時，D4D0的值為11010。此時與門則產(chǎn)生一個糾錯信號“1”來糾正碼元的錯誤，同時這個糾錯信號也反饋到伴隨式計算電路的輸入端（圖7中虛線所示）對伴隨式進(jìn)行修正，以消去該錯誤對伴隨式的影響。3如果S0(x) x4+x2+1，此時與門不打開，說明第一個進(jìn)入譯碼器的碼元沒錯。這時伴隨式計算電路和緩存器各移位一次，第一個碼元輸出，接下來對第二個碼元進(jìn)行譯碼，方法同上。重復(fù)上述過程一直到譯完一個碼字為止。程序流程圖：編碼，加誤碼以及譯碼的流程圖如圖8所示：圖8 編程流程圖實驗結(jié)果比較分析：圖9 實驗結(jié)果比較圖圖9給出了編程所得結(jié)果與實驗軟件所得結(jié)果的比較，通過比較可知，在所有的誤碼

38、情況下，所編程序完全實現(xiàn)了實驗給定軟件的功能。2.6思考題1、接收端收到1/3 FEC碼后如何進(jìn)行糾錯？答：接收端收到1/3FEC碼后（假定已同步），將碼元按三個一組進(jìn)行分組。如果三個碼元一樣則無錯；若不一致，則判為個數(shù)為2的碼元。接收端收到1/3 FEC碼后能糾正一個錯誤。當(dāng)出現(xiàn)一個錯誤時，若收到的是（001）、（010）、（100），則譯為0；當(dāng)出現(xiàn)一個錯誤時，若收到的是（110）、（101）、（011），則譯為1；若出現(xiàn)兩個時，則無法糾正。2、包頭的兩種差錯控制1/3 FEC和HEC，他們的先后順序如何？為什么？答：應(yīng)先進(jìn)行HEC，再做1/3FEC，這樣可減少運算量。對包進(jìn)行FEC糾錯的

39、目的是減少重傳的次數(shù)。但在可以允許一些錯誤的情況下，使用FEC會導(dǎo)致效率不必要的減小，因此對于不同的包，是否使用FEC是靈活的。因為包頭包含了重要的鏈路信息，所以總是用1/3FEC進(jìn)行保護(hù)。1/3 FEC僅僅是使對每個信息位重復(fù)三次。3、在接收端如何對2/3 FEC碼進(jìn)行譯碼？答：將碼序列輸入到譯碼器中，通過除法電路來產(chǎn)生伴隨式得到錯誤樣本圖樣，從而生成糾錯信號來對每個碼元進(jìn)行糾錯。4、三種跳頻序列分別有無規(guī)律可循？為什么？答：三種跳頻序列無規(guī)律可循。圖10為跳頻序列產(chǎn)生的的原理框圖，基本上，輸入為當(dāng)前地址和本地時鐘，地址輸入由28位構(gòu)成，時鐘輸入由27位構(gòu)成，根據(jù)跳頻序列的不同分類，地址輸入

40、和時鐘輸入采取不同的選擇方案。由于輸入的隨機(jī)性變化，決定了輸出為在79跳之間變化的一個偽隨機(jī)序列。圖10 跳頻計算框圖5、公開密鑰密碼體制的一個重要保證是什么？答：公開密鑰密碼體制中，對每一用戶分配一對密鑰，其中一個是使用者本人掌握的密鑰稱為私有密鑰，它只用于解密，另一個是公開密鑰，它只用于加密，兩個密鑰必須通過算法結(jié)成一一對應(yīng)的關(guān)系，只有通過對應(yīng)的私有密鑰才能解開用公開密鑰所加的密。這樣我們根本不需直接傳送密鑰，因此具有很高的安全性。所以公開密鑰密碼體制的一個重要保證是：公鑰與私鑰必須匹配，且應(yīng)該保持密鑰的安全。通信傳輸?shù)挠行耘c可靠性分析36實驗三 通信傳輸?shù)挠行耘c可靠性分析3.1實驗簡

41、介本實驗軟件主要介紹了點對點通信中速率測試的方法，流量控制方法，以及與速率相關(guān)的因素，并對多臺主機(jī)共享信道時采取不同多點接入技術(shù)下的性能進(jìn)行仿真。學(xué)生利用本軟件及藍(lán)牙設(shè)備組建點對點式連接，可以觀察不同連接方式下數(shù)據(jù)傳輸速率的變化，以及不同接入技術(shù)下性能的區(qū)別。本實驗需要操作者具有差錯控制技術(shù)，流量控制技術(shù)等相關(guān)背景知識。3.2實驗?zāi)康?、理解點對點數(shù)據(jù)傳輸中的流量控制，差錯控制的方法。2、結(jié)合實驗原理分析無誤碼情況下速率測試的結(jié)果；加上誤碼之后，在通信的可靠性和有效性之間做出折衷。3、可選：理解多點共享信道的常用技術(shù)和它們的性能。3.3實驗器材硬件：串口連接電纜（反絞，用于連接兩臺計算機(jī)的串口

42、），帶串口及USB接口的藍(lán)牙模塊，USB電纜，串口連接電纜（不反絞），電源（串口實驗時用）。軟件：Windows 2000或 Windows 操作系統(tǒng)， TTP通信傳輸?shù)挠行院涂煽啃苑治鰧嶒炣浖?.4實驗原理ARQ協(xié)議是指收端收到一幀后，經(jīng)過CRC檢驗，如果發(fā)現(xiàn)該幀傳輸有誤，則通過反饋信道以某種反饋規(guī)則通知發(fā)端重復(fù)上述過程，直到收端收到正確的幀為止。停等式ARQ的基本思想是在開始下一幀傳送以前，必須確保當(dāng)前幀已被正確接收。連續(xù)ARQ的基本思路是發(fā)端沒有收到對方應(yīng)答的情況下，可以連續(xù)發(fā)送n幀。收端僅接收正確且順序連續(xù)的幀，其應(yīng)答中的RN表示RN以前的所有幀都已正確接收。連續(xù)ARQ協(xié)議一方面因連

43、續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀而提高了效率，但另一方面，在重傳時又必須把原來正確傳過的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行重傳（僅因為這些數(shù)據(jù)幀前有一個幀出錯），這種做法又使傳送效率降低。因此，若傳輸信道的傳輸質(zhì)量很差時，連續(xù)ARQ并不優(yōu)于停等ARQ。 信道利用率和最佳幀長的關(guān)系如下：數(shù)據(jù)幀取得很短，控制信息占的比例增大，導(dǎo)致信道利用率下降，如果幀長取得太長，數(shù)據(jù)幀在傳輸過程中出錯的概率就增大，于是重傳的次數(shù)就增大，這也會使信道利用率下降。所以，存在一個最佳幀長，在此幀長下信道利用率最高。檢錯重發(fā)ARQ需要通信兩端具有雙向信道。編譯碼器比較簡單，糾錯能力較強(qiáng)。但實時性較差。本實驗中使用CRC-16前向糾錯FEC不需要反向信道，也不需要有

44、反復(fù)重發(fā)引起的延誤時間，故實時性較好。但設(shè)備較復(fù)雜。本實驗中使用（32，24）的線性分組碼改自（31，26），監(jiān)督字節(jié)中低三位無意義，高五位能夠糾正32個位置的單比特錯誤。編碼效率為1- r/n=3/4。3.5實驗內(nèi)容及結(jié)果分析實驗內(nèi)容如下：1、理解實驗原理，觀察軟件性能仿真2、進(jìn)行速率測試，運用實驗原理分析結(jié)果3、進(jìn)行文件傳輸，分析兩種糾檢錯方法使用的場合（幀長，誤碼率）實驗記錄如下：1、軟件性能仿真1）陸地和衛(wèi)星通信信道環(huán)境中，各種參數(shù)下最佳幀長與信道利用率的關(guān)系圖1 仿真1正如原理中所述，存在一個最佳幀長使得信道利用率達(dá)到最大，在陸地和衛(wèi)星通信信道中，當(dāng)鏈路1容量為4.8kb，鏈路2容量

45、為48kb，誤比特率為0.000001，衛(wèi)星鏈路延時為350ms，傳播時延為50ms，控制信息長度為48bits時，最佳幀長約為5000-10000bit。2）連續(xù)ARQ和停止等待協(xié)議的差錯率和幀傳送平均延時的關(guān)系圖2 仿真2從仿真可以看出當(dāng)線路傳輸速率為2bit/s，數(shù)據(jù)幀的長度為200bit,而傳輸時延為0.001時，隨著差錯率的增加，停止等待協(xié)議的傳送平均時間小于連續(xù)ARQ的，但最大吞吐量卻優(yōu)于連續(xù)ARQ的。該結(jié)論與當(dāng)傳輸信道的傳輸質(zhì)量很差時，連續(xù)ARQ并不優(yōu)于停等ARQ的結(jié)論相吻合。3）共享信道技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和吞吐量等參數(shù)之間的關(guān)系 圖3仿真3圖4仿真4 圖5仿真5圖6仿真6圖7仿真7

46、2、速率測試在速率測試中，設(shè)置包的個數(shù)為10，測試次數(shù)為10次，取不同的幀長，由于實驗環(huán)境的限制，本文只考慮兩臺計算機(jī)各自用串口連接藍(lán)牙模塊，建立連接后測得實際速率VRS232+BT。速率測試結(jié)果如下： （幀長=100字節(jié)） （幀長=200字節(jié)）（幀長=300字節(jié)） 不同幀長花費的總時間圖8 速率測試通過圖8的四幅圖，我們能夠很明顯的看出，隨著幀長（包長）的增加，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相應(yīng)增加，所花費的時間增加，每一次測試的速率也跟著增加。3、文件傳輸在文件傳輸測試中，傳輸一個大小為100kb的文件，誤碼率分別設(shè)為0.001、0.005、0.01和0.05，幀長設(shè)為300字節(jié)，最大傳輸次數(shù)為50。分別采

47、用CRC與線性糾錯編碼方式糾錯，記錄通過串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊的測試結(jié)果（包括誤碼率、傳輸字節(jié)、花費時間、重傳次數(shù)和不同比特數(shù)）。圖9 CRC糾錯在不同誤碼率下的文件傳輸測試比較圖9的前四幅圖可以看出最大傳輸次數(shù)為50時，隨著誤碼率的增加，同一個文件被傳輸?shù)闹貍鞔螖?shù)增加，當(dāng)誤碼率太大（0.01和0.05）會出現(xiàn)最大重傳次數(shù)設(shè)置過小而停止傳輸?shù)奶崾荆藭r通過增加重傳次數(shù)可以實現(xiàn)成功的傳輸。通過文件比較，由于重傳次數(shù)的設(shè)置使得誤比特率下降，基本都能夠無差錯的傳輸。圖10 線性分組碼糾錯在不同誤碼率下的文件傳輸測試從圖10的四幅圖容易看出對于線性分組碼來說，沒有重傳次數(shù)的設(shè)置，因此隨著誤碼率的增加，通

48、過文件比較可以發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)腻e誤比特越來越多。3.6思考題1、推導(dǎo)（32，24）線性分組碼的監(jiān)督位生成式，糾錯方法。答：由于（32，24）是由（31，26）改進(jìn)而來的，所以設(shè)分組碼（32，24）中， 有由于低3位無意義，所以利用高5位可以糾正32個單比特位的錯誤。設(shè)表示32個碼元，用表示由5個監(jiān)督方程計算得到的矯正因子，并假設(shè)與誤碼位置對應(yīng)關(guān)系如表1所示：表1S1S2S3S4S5誤碼位置S1S2S3S4S5誤碼位置S1S2S3S4S5誤碼位置S1S2S3S4S5誤碼位置00001a000110a801110a1610110a2400010a100111a901111a1710111a2500011

49、a201000a1010000a1811000a2600100a301001a1110001a1911001a2700101a401010a1210010a2011010a2800000無誤碼01011a1310011a2111011a2911110a601100a1410100a2211100a3011111a701101a1510101a2311101a31所以有將S1 為1時的碼元模二加有同理可得S2 S3 S4 S5 對應(yīng)的方程組，編碼時a31 a30a8為信息碼元，a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0為監(jiān)督碼元，分令對應(yīng)的方程組等于零，則求出a7 a6 a5 a4 a3 a

50、2 a1 a0與a31 a30a8之間的關(guān)系，從而得到的所有許用碼組。在接收端收到每個碼組后，計算出，根據(jù)表1查出對應(yīng)的誤碼位置，對應(yīng)位取反即可糾錯。若超出糾錯能力則只能檢出誤碼，不能糾正。2、文件傳輸中的最佳幀長結(jié)果與仿真1中結(jié)果有什么差異，你如何解釋？ 答：文件傳輸中的最佳幀長要大于仿真1中的最佳幀長。因為文件傳輸中的信道較短，信道條件較好，出現(xiàn)誤碼的可能性較小，所以幀長可以取得略大，而仿真1中的信道出現(xiàn)誤碼的可能性較大，所以幀長不宜過大。無線多點組網(wǎng)41實驗四 無線多點組網(wǎng)4.1實驗簡介本實驗中著重討論了無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)過程、網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)以及廣播、組播的過程及實現(xiàn)。無線通信涉及蜂窩移動通

51、信系統(tǒng)、數(shù)字廣播系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)、無線個域網(wǎng)等，基本上形成了滿足不同層次應(yīng)用需求的無線網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生利用已有多個設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)操作，學(xué)習(xí)無線組網(wǎng)的基本原理及相關(guān)概念，理解點對多點的網(wǎng)絡(luò)、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)多跳轉(zhuǎn)接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、組網(wǎng)過程、簡單的路由協(xié)議以及廣播和組播的相關(guān)知識。4.2實驗?zāi)康?、理解點對多點的網(wǎng)絡(luò)、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)多跳轉(zhuǎn)接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；2、組網(wǎng)過程、簡單的路由協(xié)議以及廣播和組播的概念。4.3實驗器材本實驗每5臺PC機(jī)為一組，每臺軟、硬件配置相同。硬件：PC機(jī)，帶USB接口的藍(lán)牙模塊，USB連接線。軟件：Windows 2000或 Windows操作系統(tǒng)，TTP無線組網(wǎng)實驗軟件。4.4實驗原理

52、4.4.1通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)可以大體歸納網(wǎng)形、星形、總線性、環(huán)形和混合形。兩臺計算機(jī)能互相通信必須解決如下問題：（1）計算機(jī)互相通信時使用什么樣的物理媒介？信道特性（2）如果使用的通信媒介是多臺計算機(jī)共享的，如何決定在某一時刻由哪臺計算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包？信道共享（3）如何對計算機(jī)進(jìn)行編址，以唯一區(qū)分每個數(shù)據(jù)包的發(fā)送者和接收者？地址分配（4）如果兩臺計算機(jī)不是直連在一起的，數(shù)據(jù)包如何選出一條從起點到目的地的合適的通路？路由選擇（5）如何檢測通信過程中的錯誤，檢測到錯誤后又如何去校正錯誤？錯誤檢測（6）通信過程中使用什么數(shù)字格式來表示數(shù)據(jù)？協(xié)議OSI從低到高的七層分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)

53、絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就是一個節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)層定義的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（或節(jié)點）有兩類：主機(jī)：包括PC機(jī)、工作站、主機(jī)、文件服務(wù)器等等。路由器：它在主機(jī)和其它路由器之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，使得主機(jī)不必和通信所用的鏈路直接相連。實現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能、執(zhí)行路由協(xié)議。4.4.2路由技術(shù)及組播和廣播數(shù)據(jù)包能夠通過多條路徑從源設(shè)備到達(dá)目的設(shè)備，選擇什么路徑最合適，就是路由技術(shù)所要研究的問題。路由器之間通過路由協(xié)議交換信息，以報告它們各自所連接的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，更新路由表。根據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸?、?shù)據(jù)包的傳輸費用和時延，有多種路由選擇算法可供選擇。將數(shù)據(jù)包的地址設(shè)置為一個特殊的廣播地址，網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)都能收

54、到該數(shù)據(jù)包。每個組播組通過唯一的組播地址來識別。任何節(jié)點都可以加入多個組播組，發(fā)給某個組的數(shù)據(jù)只有該組成員才能接收。組播也需要組播路由算法。4.4.3Ad hoc網(wǎng)絡(luò)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使任何設(shè)備在任何地方都可以方便迅速組網(wǎng)。在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點的地位都是平等的，每個節(jié)點都有路由器的功能，信息可以經(jīng)由各節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點。組網(wǎng)過程，如下圖1示例。圖1 組網(wǎng)過程圖首先由一個設(shè)備（例如b）發(fā)起查詢，如果找到多個設(shè)備，則任選其二（例如d、e）主動與其建鏈。在這個階段，b、d、e構(gòu)成一個微微網(wǎng)，b為主設(shè)備(M)，d、e為從設(shè)備(S)。注意在微微網(wǎng)中對處于激活狀態(tài)的從設(shè)備的個數(shù)限制為2；而某個設(shè)備一旦成為從設(shè)備（即d、e），它就不能再被其它設(shè)備發(fā)現(xiàn)，也不能查詢其它設(shè)備或與其