通信工程綜合實(shí)驗(yàn)(GSM系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)、900.docx

通信工程綜合實(shí)驗(yàn)姓 名：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：上課時(shí)間：周五10:10-12:00GSM系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 移動(dòng)臺(tái)主叫實(shí)驗(yàn)一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握移動(dòng)臺(tái)主叫正常接續(xù)時(shí)的信令流程。 2、了解移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)被叫號(hào)碼為空號(hào)時(shí)的信令流程。 3、了解移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)被叫用戶關(guān)機(jī)或處于忙狀態(tài)時(shí)的信令流程。 4、了解移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)被叫用戶振鈴后長(zhǎng)時(shí)間不接聽的信令流程。 二. 實(shí)驗(yàn)原理1、主叫信令流程移動(dòng)用戶做主叫時(shí)的信令流程從MS向BTS請(qǐng)求信道開始，到主叫用戶TCH指令完成為止。 下面的圖1.1是兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)建立通話并釋放的整個(gè)信令過(guò)程。下面只介紹移動(dòng)臺(tái)主叫信令的流程。圖1.1 成功建立呼叫的信令流程2、MSC之間使用到的七號(hào)信令消息的簡(jiǎn)單介紹在GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)里，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的各設(shè)備之間的連接都具有單一的接口。比如MSC和HLR、VLR之間，以及MSC與MSC之間。網(wǎng)絡(luò)側(cè)各實(shí)體間均用CCS7信令（即七號(hào)信令）支持相互間的信令交換。CCS7信令方式的信令協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖1.2所示。圖1.2 GSM系統(tǒng)的CCS7信令協(xié)議層各協(xié)議相同的底層功能層面是大家分享的，從最底層的物理傳輸層到第三層的MTP都是相同的。MTP以上的協(xié)議就與所涉及的功能實(shí)體相關(guān)了。在MSC之間或者M(jìn)SC與其他外部設(shè)備之間，與呼叫有關(guān)的信令將使用ISUP，與呼叫無(wú)關(guān)的信令側(cè)組合在MAP上。在兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行呼叫的過(guò)程中，主叫MSC和被叫MSC的信令就是ISUP中規(guī)定的基本信令。3、呼叫建立過(guò)程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象及其對(duì)應(yīng)的信令（1）被叫號(hào)碼無(wú)效時(shí)的情況：主叫過(guò)程中，MSC收到SET UP消息后，能夠知道被叫號(hào)碼和主叫標(biāo)識(shí)等更為詳細(xì)的信息。當(dāng)主叫MSC分析SET UP消息發(fā)現(xiàn)其中的信息無(wú)效時(shí)，比如被叫號(hào)碼為“未分配號(hào)碼”、“號(hào)碼已改變”、“無(wú)效號(hào)碼格式（長(zhǎng)度不完全）時(shí)，MSC將向主叫MS發(fā)送Release Complete消息，啟動(dòng)清除程序，釋放MSC和MS之間的信令鏈路。信令流程如圖1.3所示：圖1.3 被叫號(hào)碼無(wú)效時(shí)的信令過(guò)程（2）被叫忙或者未開機(jī)時(shí)的情況：此情況的信令流程如圖1.4所示：被叫的MSC收到主叫MSC發(fā)送來(lái)的初始化地址消息ISUP INITIAL ADDRESS后，被叫MSC將根據(jù)初始化地址消息中包含的被叫用戶的信息進(jìn)行查詢。如果此時(shí)被叫忙或者未開機(jī)，則向主叫MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，收到此消息的主叫MSC則向主叫MS發(fā)送DISCONNECT消息，進(jìn)行鏈路的釋放。圖1.4 被叫忙或者被叫未開機(jī)情況下的信令流程（3）被叫無(wú)應(yīng)答的情況下的信令流程：被叫的電話振鈴，但是被叫長(zhǎng)時(shí)間沒有應(yīng)答時(shí)的信令流程如圖1.5所示：被叫MSC收到主叫MSC發(fā)送的初始化地址消息后，尋呼被叫MS并建立和MS之間的信令鏈路。若被叫MS振鈴，被叫MSC將向主叫MSC發(fā)送ISUP ADDRESS COMPLETE地址完成消息。主叫MSC于是向主叫MS發(fā)送Alert消息，實(shí)際中，該消息一般由MS翻譯成回鈴音。若在一定的時(shí)間內(nèi)，被叫不摘機(jī)，被叫MSC將釋放MSC和被叫MS之間的鏈路，并同時(shí)向主叫MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，主叫MSC收到ISUP RELEASE消息后，也將由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起MSC和MS之間的鏈路釋放過(guò)程。圖1.5被叫無(wú)應(yīng)答的情況下的信令流程三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、呼叫建立正常時(shí)的信令流程；2、被叫無(wú)應(yīng)答時(shí)的信令流程；3、被叫關(guān)機(jī)時(shí)的信令流程；4、被叫號(hào)碼無(wú)效時(shí)的信令流程。四. 實(shí)驗(yàn)步驟1、通過(guò)串行口將實(shí)驗(yàn)箱和電腦連接，給實(shí)驗(yàn)箱上電。將與實(shí)驗(yàn)箱相連的電腦上的學(xué)生平臺(tái)程序打開。在主界面上雙擊“主叫實(shí)驗(yàn)”圖標(biāo)，進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)界面。 2、點(diǎn)擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn)“初始化”完成。再點(diǎn)擊“開機(jī)”鍵，從而使移動(dòng)臺(tái)處于開機(jī)狀態(tài)。 3、移動(dòng)臺(tái)主叫實(shí)驗(yàn)需要某一個(gè)被叫移動(dòng)臺(tái)的配合，選擇一個(gè)作為被叫的實(shí)驗(yàn)箱，并了解此被叫的電話號(hào)碼。 4、下面進(jìn)行呼叫建立正常的實(shí)驗(yàn)。 （1）提示被叫通過(guò)點(diǎn)擊學(xué)生平臺(tái)上的“初始化”、“開機(jī)”鍵，使被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)。 （2）主叫在學(xué)生平臺(tái)上選擇或輸入被叫移動(dòng)臺(tái)的電話號(hào)碼，并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫學(xué)生戴上實(shí)驗(yàn)箱上配備的耳機(jī)，充當(dāng)話機(jī)。主叫移動(dòng)臺(tái)開機(jī)撥叫被叫號(hào)碼。主叫學(xué)生平臺(tái)上將顯示移動(dòng)臺(tái)主叫的信令過(guò)程。 （3）由于被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)，很快被叫學(xué)生平臺(tái)的電話將振鈴，主叫學(xué)生平臺(tái)上將會(huì)顯示從被叫學(xué)生平臺(tái)發(fā)送來(lái)的ISUP ADRRESS COMPLETE(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(xué)生平臺(tái)的學(xué)生按動(dòng)被叫實(shí)驗(yàn)界面上的“摘機(jī)”鍵，被叫學(xué)生戴上實(shí)驗(yàn)箱上配備的耳機(jī)。被叫學(xué)生平臺(tái)上將顯示被叫MS將向被叫MSC發(fā)送CONNECT消息。這時(shí)，被叫MSC向主叫MSC發(fā)送ISUP ANSWER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CONNECT ACKNOWLEDGE消息。此后，主被叫之間的通話鏈路完全建立，能夠進(jìn)行通話。主叫學(xué)生平臺(tái)上會(huì)提示“進(jìn)入通話中”。 （5）通話結(jié)束，主叫主動(dòng)掛斷電話。主叫學(xué)生按動(dòng)學(xué)生平臺(tái)界面上的“掛機(jī)”，并放下實(shí)驗(yàn)箱上的電話。主叫學(xué)生平臺(tái)會(huì)顯示通話鏈路釋放。 5、被叫無(wú)應(yīng)答的情況下的信令流程 （1）提示被叫通過(guò)點(diǎn)擊學(xué)生平臺(tái)上的“初始化”、“開機(jī)”鍵，使被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)。 （2）主叫在學(xué)生平臺(tái)上選擇或輸入被叫移動(dòng)臺(tái)的電話號(hào)碼，并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫移動(dòng)臺(tái)開機(jī)撥叫被叫號(hào)碼。主叫學(xué)生平臺(tái)上將顯示移動(dòng)臺(tái)主叫的信令過(guò)程。 （3）由于被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)，很快被叫學(xué)生平臺(tái)的電話將振鈴，主叫學(xué)生平臺(tái)上將會(huì)顯示從被叫學(xué)生平臺(tái)發(fā)送來(lái)的ISUP ADRRESS COMPLETE(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(xué)生不按動(dòng)“摘機(jī)”鍵。等待1分鐘后，被叫MSC釋放鏈路的信令顯示在被叫學(xué)生平臺(tái)上。并且被叫MSC向主叫MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，主叫MSC收到此消息后，將進(jìn)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(xué)生平臺(tái)的界面上。 6、進(jìn)行被叫未開機(jī)時(shí)的信令流程實(shí)驗(yàn)。 （1）讓被叫學(xué)生按動(dòng)被叫學(xué)生平臺(tái)上的“關(guān)機(jī)”鍵，使被叫移動(dòng)臺(tái)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。 （2）主叫在學(xué)生平臺(tái)上選擇或輸入被叫移動(dòng)臺(tái)的電話號(hào)碼，并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫學(xué)生拿起實(shí)驗(yàn)箱上的話筒。主叫移動(dòng)臺(tái)開機(jī)撥叫被叫號(hào)碼。主叫學(xué)生平臺(tái)上將顯示移動(dòng)臺(tái)主叫的信令過(guò)程。 （3）由于被叫移動(dòng)臺(tái)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，主叫MSC將從被叫MSC收到ISUP RELEASE消息。主叫學(xué)生平臺(tái)上會(huì)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(guò)程。 7、被叫號(hào)碼無(wú)效時(shí)的信令流程。 （1）主叫在學(xué)生平臺(tái)上輸入教師規(guī)定的一個(gè)號(hào)碼（此號(hào)碼不對(duì)應(yīng)任何實(shí)驗(yàn)箱，因此可認(rèn)為是個(gè)不合法的號(hào)碼），并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕。 （2）學(xué)生平臺(tái)上會(huì)顯示緊接著的所有的信令過(guò)程。最后會(huì)彈出對(duì)話框提示“本號(hào)碼是空號(hào)，請(qǐng)掛機(jī)”。學(xué)生放下電話。 8、進(jìn)行以上4種情況的實(shí)驗(yàn)時(shí)，每一實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理中的信令流程圖認(rèn)真分析信令流程并做相應(yīng)的記錄。 9、以上實(shí)驗(yàn)時(shí)主被叫學(xué)生平臺(tái)均不需要選擇“單步”按鈕。如果需要選擇“單步”按鈕，主叫學(xué)生平臺(tái)和被叫學(xué)生平臺(tái)要密切配合，否則會(huì)由于一方不按動(dòng)“下一步”鍵，整個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)法繼續(xù)，導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái)或者基站的定時(shí)器超時(shí)，導(dǎo)致異常。 五. 信令流程配置文件192.168.0.331589000001,12345671,0001,1192.168.0.411589000002,12345672,0002,8Friday, April 13, 2012 12:08:32*開機(jī)時(shí)的信令流程 *12:05:22-初始化完成 12:05:26BS-MS-GET_SYSTEMINF3-廣播消息12:05:26MS-BS-CHANNEL REQUEST-申請(qǐng)信道 %申請(qǐng)SDCCH12:05:27BS-MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:05:27MS-MSC-LOCATION UPDATING REQUEST-位置更新請(qǐng)求12:05:27BS-MS-L2_UA12:05:27MSC-MS-AUTHENTICATION REQUEST-鑒權(quán)請(qǐng)求12:05:27MS-MSC-AUTHENTICATION RESPONSE-鑒權(quán)應(yīng)答12:05:27BS-MS-LOCATION UPDATING ACCEPT12:05:28MS-BS-TMSI_RELOCATION_COMPLETE12:05:28BS-MS-Channel release12:05:28MS-BS-L2_DISC12:05:28BS-MS-L2_UA*被叫未開機(jī)時(shí)的信令流程*12:05:33MS-BS-CHANNEL REQUEST-申請(qǐng)信道12:05:33BS-MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:05:34MS-MSC-CM_SERVICE_REQUEST %CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求消息12:05:34BS-MS-L2_UA12:05:34MSC-MS-AUTHENTICATION REQUEST-鑒權(quán)請(qǐng)求12:05:34MS-MSC-AUTHENTICATION RESPONSE-鑒權(quán)應(yīng)答12:05:34MS-MSC-SET_UP %此消息攜帶有被叫號(hào)碼和主叫標(biāo)識(shí)等詳細(xì)信息12:05:35MSC-MS-Call Proceeding %呼叫繼續(xù)12:05:35對(duì)方MSC-本MSC-ISUP_RELEASE-被叫未開機(jī)12:05:35MSC-MS-DISCONNECT-被叫未開機(jī)12:05:36MS-MSC-RELEASE12:05:36BS-MS-Release Complete12:05:36BS-MS-Channel release12:05:37MS-BS-L2_DISC12:05:37BS-MS-L2_UA*建立正常連接時(shí)的信令流程*12:06:07MS-BS-CHANNEL REQUEST-申請(qǐng)信道12:06:07BS-MS-GET_IMMEDIATEASSIGNMENT-立即分配12:06:07MS-MSC-CM_SERVICE_REQUEST12:06:07BS-MS-L2_UA %到此步完成接入階段12:06:07MSC-MS-AUTHENTICATION REQUEST-鑒權(quán)請(qǐng)求12:06:07MS-MSC-AUTHENTICATION RESPONSE-鑒權(quán)應(yīng)答 %到此步完成鑒權(quán)加密階段12:06:08MS-MSC-SET_UP12:06:08MSC-MS-Call Proceeding %到此步完成TCH指配階段12:06:11對(duì)方MSC-本MSC-ISUP ADDRESS COMPLETE-被叫已振鈴12:06:12MSC-MS-ALERTING %到此步完成取被叫用戶路由信息階段12:06:12對(duì)方MSC-本MSC-ISUP_ANSWER-被叫摘機(jī)12:06:13MSC-MS-Connect12:06:13MS-MSC-CONNECT ACK12:06:19MS-MSC-DISCONNECT-掛斷電話12:06:19MSC-MS-RELEASE12:06:19MS-MSC-RELEASE COMPLETE12:06:19BS-MS-Channel release12:06:20MS-BS-L2_DISC12:06:20BS-MS-L2_UA*被叫無(wú)應(yīng)答時(shí)的信令流程*12:06:33MS-BS-CHANNEL REQUEST-申請(qǐng)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-AUTHENTICATION REQUEST-鑒權(quán)請(qǐng)求12:06:33MS-MSC-AUTHENTICATION RESPONSE-鑒權(quán)應(yīng)答12:06:34MS-MSC-SET_UP12:06:34MSC-MS-Call Proceeding12:06:38對(duì)方MSC-本MSC-ISUP ADDRESS COMPLETE-被叫已振鈴12:06:38MSC-MS-ALERTING12:07:18對(duì)方MSC-本MSC-ISUP_RELEASE-用戶提醒無(wú)響應(yīng)12:07:19MSC-MS-DISCONNECT-被叫未開機(jī)12:07:19MS-MSC-RELEASE12:07:19BS-MS-Release Complete12:07:19BS-MS-Channel release12:07:20MS-BS-L2_DISC12:07:20BS-MS-L2_UA*被叫為空號(hào)時(shí)的信令流程*12:07:38MS-BS-CHANNEL REQUEST-申請(qǐng)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-AUTHENTICATION REQUEST-鑒權(quán)請(qǐng)求12:07:38MS-MSC-AUTHENTICATION RESPONSE-鑒權(quán)應(yīng)答12:07:39MS-MSC-SET_UP12:08:10BS-MS-Release Complete12:08:10BS-MS-Channel release12:08:10MS-BS-L2_DISC12:08:11BS-MS-L2_UA*連接正常，被叫主動(dòng)掛機(jī)時(shí)的信令流程*12:08:22MS-BS-CHANNEL REQUEST-申請(qǐng)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-AUTHENTICATION REQUEST-鑒權(quán)請(qǐng)求12:08:22MS-MSC-AUTHENTICATION RESPONSE-鑒權(quán)應(yīng)答12:08:23MS-MSC-SET_UP12:08:23MSC-MS-Call Proceeding12:08:26對(duì)方MSC-本MSC-ISUP ADDRESS COMPLETE-被叫已振鈴12:08:27MSC-MS-ALERTING12:08:28對(duì)方MSC-本MSC-ISUP_ANSWER-被叫摘機(jī)12:08:29MSC-MS-Connect12:08:29MS-MSC-CONNECT ACK 12:08:31對(duì)方MSC-本MSC-ISUP_RELEASE-掛斷電話12:08:32MSC-MS-DISCONNECT-被叫未開機(jī)*實(shí)驗(yàn)二 移動(dòng)臺(tái)被叫實(shí)驗(yàn)一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握移動(dòng)臺(tái)被叫正常接續(xù)時(shí)的信令流程。 2、掌握通話結(jié)束呼叫釋放時(shí)的信令流程。 3、了解被叫用戶振鈴后長(zhǎng)時(shí)間不接聽時(shí)移動(dòng)臺(tái)被叫的信令流程。 二. 實(shí)驗(yàn)原理1、移動(dòng)臺(tái)被叫的信令過(guò)程對(duì)移動(dòng)用戶來(lái)說(shuō)，被叫的過(guò)程從MSC向BSC發(fā)起對(duì)被叫用戶的尋呼開始，到主叫和被叫通話為止。2、通話鏈路釋放信令此程序的目的是去活正在使用的所有相關(guān)專用信道。當(dāng)信道釋放后，MS返回到CCCH配置的空閑模式。當(dāng)一方用戶掛機(jī)時(shí)，系統(tǒng)開始清除通信連接。從第三層(L3)的CC子層開始清除，最終到物理層(L1)。下面將以MS主叫用戶首先掛機(jī)為例來(lái)說(shuō)明一下呼叫釋放的過(guò)程。圖2.1 呼叫釋放的信令過(guò)程2.1 呼叫連接釋放（CC層）如圖2.1，若主叫先掛機(jī)，則：MS利用FACCH信道向MSC發(fā)出“斷連”(DISCONNECT)消息，指明呼叫清除的發(fā)起端及清除原因。MSC收到該消息后，隨即停止所有的CC連接定時(shí)器，清除業(yè)務(wù)信道在網(wǎng)絡(luò)中的連接，并向被叫端發(fā)出“釋放”ISUP RELEASE消息，來(lái)通知對(duì)方通信中止，被叫端在收到該指示后，將向被叫用戶發(fā)出“斷連”指示DISCONNECT消息，端到端的連接到此結(jié)束。但至此呼叫并未完全結(jié)束，因?yàn)橄到y(tǒng)與MS之間仍需保持一定的任務(wù)，如送收費(fèi)指示等，當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為與MS之間的連接已無(wú)必要時(shí)，則向主叫端MS發(fā)出“釋放”RELEASE消息，通知它網(wǎng)絡(luò)正在釋放CC層的連接。在MS收到該消息后將停止所有CC連接定時(shí)器，釋放MM連接，并向系統(tǒng)發(fā)出“釋放完成消息”RELEASE COMPLETE，本身進(jìn)入“NuLL”(空閑)狀態(tài)，表示呼叫已結(jié)束。這時(shí)在MS側(cè)，L3的連接已經(jīng)全部釋放完畢，但MS不能自己拆除L2層的連接，要等待網(wǎng)絡(luò)的釋放命令。在MSC收到MS的“釋放完成”（RELEASE COMPLETE）消息后，將釋放MM連接，返回到“NULL”狀態(tài)。CC層和MM層的連接釋放完畢后，網(wǎng)絡(luò)將向BSC發(fā)出“清除命令”（CLEAR COMMAND）的消息來(lái)請(qǐng)求釋放信令鏈路。在該消息中攜帶著此次呼叫清除的原因。例如“因切換完成”而清除還是“因位置更新完成”而清除等等。若由于是無(wú)線接口消息失敗、無(wú)線鏈路失敗或因設(shè)備故障等原因而導(dǎo)致呼叫進(jìn)程非正常性釋放，則BSC向系統(tǒng)發(fā)出“清除請(qǐng)求”（CLEAR REQUEST）消息。2.2 RR連接釋放BSC收到“清除命令”(CLEAR COMMAND)后，則將釋放RR連接，RR連接釋放的目的是去活正在使用的專用信道。一方面BSC將向MS發(fā)出“信道釋放”(CHANNEL REQUEST)的命令(包括釋放原因，如正常釋放、超時(shí)、切換失敗等)，表示要將所有底層鏈路釋都放掉，并要求MS返回空閑模式下。移動(dòng)臺(tái)收到“信道釋放”命令后，回送一條LAPDm的DISC消息，MS經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后或者收到BS發(fā)來(lái)的UA證實(shí)幀后，MS去活所有的信道，認(rèn)為RR連接已經(jīng)釋放，并返回到CCCH空閑模式。BTS收到DISC后，將向MS發(fā)出UA的證實(shí)，并向BSC發(fā)出消息來(lái)報(bào)告這一事件。為了保證上下行鏈路都能及時(shí)的拆除，在BSC向MS發(fā)出“信道釋放”(CHANNEL RELEASE)消息要求拆除上行鏈路的同時(shí)，還要要求BTS釋放下行的隨路信令，即要求停止雙方之間的信令聯(lián)系。隨路信令釋放完成之后，BSC還將命令BTS進(jìn)行無(wú)線信道釋放，即釋放剛才用于通話的TCH資源。至此，整個(gè)呼叫釋放的信令流程徹底結(jié)束。三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)應(yīng)主叫實(shí)驗(yàn)，主要有兩個(gè)信令流程1、呼叫建立正常時(shí)的信令流程；2、被叫無(wú)應(yīng)答時(shí)的信令流程；四. 實(shí)驗(yàn)步驟 1、通過(guò)串行口將實(shí)驗(yàn)箱和電腦連接，給實(shí)驗(yàn)箱上電。將與實(shí)驗(yàn)箱相連的電腦上的學(xué)生平臺(tái)程序打開。在主界面上雙擊“GSM移動(dòng)臺(tái)被叫”實(shí)驗(yàn)圖標(biāo)，進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)界面。 2、點(diǎn)擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn)“初始化”完成。再點(diǎn)擊“開機(jī)”鍵，從而使移動(dòng)臺(tái)處于開機(jī)狀態(tài)。 3、移動(dòng)臺(tái)被叫實(shí)驗(yàn)是同一個(gè)主叫移動(dòng)臺(tái)配合進(jìn)行的，在教師的協(xié)調(diào)下，確定作為主叫的實(shí)驗(yàn)箱。 4、下面進(jìn)行呼叫建立正常的實(shí)驗(yàn)，主要觀察移動(dòng)臺(tái)被叫的信令過(guò)程。 （1）等待主叫移動(dòng)臺(tái)撥叫本實(shí)驗(yàn)箱上的移動(dòng)臺(tái)。由于被叫開機(jī)，學(xué)生平臺(tái)上會(huì)顯示被叫MSC尋呼被叫移動(dòng)臺(tái)的信令過(guò)程。 （2）被叫MSC尋呼被叫移動(dòng)臺(tái)結(jié)束后，被叫MSC與被叫移動(dòng)臺(tái)之間的信令連接建立。過(guò)片刻，被叫實(shí)驗(yàn)箱振鈴。觀察學(xué)生平臺(tái)信令的顯示，會(huì)出現(xiàn)MS向MSC發(fā)送ALERTING消息。 （3）按動(dòng)學(xué)生平臺(tái)上的“摘機(jī)”鍵并且佩戴實(shí)驗(yàn)箱上的耳機(jī)作為電話聽筒。觀察學(xué)生平臺(tái)的信令顯示，會(huì)出現(xiàn)MS向MSC發(fā)送CONNECT消息，緊接著MSC向MS發(fā)送CONNECT ACKNOWLEDGE消息。至此整個(gè)通話建立?？梢赃M(jìn)行通話。5、下面進(jìn)行通話結(jié)束呼叫釋放的實(shí)驗(yàn)。 （1）通話結(jié)束，被叫主動(dòng)掛斷電話，觀察學(xué)生平臺(tái)上呼叫釋放的信令流程。 6、下面進(jìn)行呼叫建立時(shí)被叫振鈴不應(yīng)答的實(shí)驗(yàn)，觀察移動(dòng)臺(tái)被叫的信令過(guò)程。 （1）等待主叫移動(dòng)臺(tái)撥叫本實(shí)驗(yàn)箱上的移動(dòng)臺(tái)。由于被叫開機(jī)，學(xué)生平臺(tái)上會(huì)顯示被叫MSC尋呼被叫移動(dòng)臺(tái)的信令過(guò)程。 （2）被叫MSC尋呼被叫移動(dòng)臺(tái)結(jié)束后，被叫MSC與被叫移動(dòng)臺(tái)之間的信令連接建立。過(guò)片刻，被叫實(shí)驗(yàn)箱振鈴。觀察學(xué)生平臺(tái)信令的顯示，會(huì)出現(xiàn)MS向MSC發(fā)送ALERTING消息。 （1） 被叫學(xué)生不按動(dòng)學(xué)生平臺(tái)上的“摘機(jī)”鍵，等待片刻，由于被叫無(wú)應(yīng)答，會(huì)導(dǎo)致被叫端定時(shí)器超時(shí)，被叫會(huì)釋放呼叫鏈路。 7、進(jìn)行以上三種情況的實(shí)驗(yàn)時(shí)，每一實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理中的信令流程圖認(rèn)真分析信令流程并做相應(yīng)的記錄。 8、以上實(shí)驗(yàn)時(shí)主被叫學(xué)生平臺(tái)均不需要選擇“單步”按鈕。如果需要選擇“單步”按鈕，主叫學(xué)生平臺(tái)和被叫學(xué)生平臺(tái)要密切配合，否則會(huì)由于一方不按動(dòng)“下一步”鍵，整個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)法繼續(xù)，導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái)或者基站的定時(shí)器超時(shí)，導(dǎo)致異常。 五. 信令流程*開機(jī)信令*被叫振鈴無(wú)應(yīng)答*連接正常，被叫主動(dòng)掛斷（合作那組的信令流程）*六. 實(shí)驗(yàn)心得這次實(shí)驗(yàn)確實(shí)比較簡(jiǎn)單，主要就是幾個(gè)操作，記錄各種情況下的信令流程。剛開始的時(shí)候忘了配置系統(tǒng)文件，不能進(jìn)行初始化，當(dāng)時(shí)還以為線接的有問(wèn)題，這是老師特別強(qiáng)調(diào)過(guò)的地方，結(jié)果沒注意就出問(wèn)題了。之后與前面一組進(jìn)行合作實(shí)驗(yàn)，大家進(jìn)行不同步，中間與我們合作那組和另外兩組的聯(lián)系很混亂，我們的步驟特別亂，有個(gè)別情況都沒有做。我們以為做完實(shí)驗(yàn)后，截了圖，拷回幾個(gè)文件就走了?；厝憟?bào)告的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)缺少不少信令，后來(lái)在最后一次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)做。雖然說(shuō)比較簡(jiǎn)單，但對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程還是需要非常清晰的，知道接下來(lái)該做哪一步，做了哪一步，老師講課的時(shí)候一定要仔細(xì)聽，以免出現(xiàn)不該出現(xiàn)的狀況，浪費(fèi)時(shí)間。還有是合作，大家按照步驟一步一步走，效率才更高。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：鏈路層幀格式分析一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1、熟悉網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析原理及分析軟件使用；2、分析Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定MAC層幀結(jié)構(gòu)，了解IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的MAC層幀結(jié)構(gòu)和TCP/IP的主要協(xié)議和協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)。二. 實(shí)驗(yàn)原理局域網(wǎng)現(xiàn)在主要以以太網(wǎng)為主，常用的以太網(wǎng)MAC幀格式有兩種標(biāo)準(zhǔn)，分別是DIX Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn)和IEEE的802.2標(biāo)準(zhǔn)。1、Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn)的MAC幀格式DIX Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn)是指數(shù)字設(shè)備公司（DEC）、英特爾公司（Intel）和施樂公司（Xerox）在1982年聯(lián)合公布的一個(gè)表/標(biāo)準(zhǔn)。它是目前最常用的MAC幀格式。該格式比較簡(jiǎn)單，由五個(gè)字段組成。第一、二字段分別是目的地址和源地址字段，長(zhǎng)度是6字節(jié)；第三字段是類型字段，長(zhǎng)度是2字節(jié)，標(biāo)志上一層使用的協(xié)議類型；第四字段是數(shù)據(jù)字段，長(zhǎng)度在461500字節(jié)之間；第5字段是幀校驗(yàn)序列FCS，長(zhǎng)度是4字節(jié)。2、IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的MAC幀格式1983年，IEEE802委員會(huì)公布了一個(gè)和Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn)稍有不同的標(biāo)準(zhǔn)集，局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層被拆成邏輯鏈路控制LLC子層。IEEE802.3幀的第一、二字段分別是目的地址和源地址字段，長(zhǎng)度是6字節(jié)；第三字段是長(zhǎng)度/類型字段，如果該字段數(shù)值小于1500，它就表示MAC幀數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度；如果其數(shù)值大于0x0600，就表示類型，及上層協(xié)議類型。三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、通過(guò)對(duì)截獲幀進(jìn)行分析，驗(yàn)證MAC層幀結(jié)構(gòu)；2、初步了解TCP/IP的主要協(xié)議和協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)。四. 實(shí)驗(yàn)步驟1、啟動(dòng)Ethereal/Wireshark軟件。2、在“Capture”菜單中選擇“Options”菜單選項(xiàng)，在Options設(shè)置窗口中把捕獲參數(shù)設(shè)置為非混雜模式。3、點(diǎn)擊“Start”按鈕開始捕獲數(shù)據(jù)包，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)包過(guò)多時(shí)，可在捕獲過(guò)濾器中選擇僅捕獲帶有本機(jī)MAC地址的幀。4、選擇一組機(jī)器IP地址進(jìn)行ping命令操作，待命令執(zhí)行完畢，數(shù)據(jù)包基本穩(wěn)定后點(diǎn)擊“stop”按鈕。5、選中被捕獲的一個(gè)數(shù)據(jù)包，在詳細(xì)信息窗口中逐層觀察各協(xié)議層的詳細(xì)信息。6、分析Ethernet幀中的結(jié)構(gòu)以及各項(xiàng)信息的含義。7、保存捕獲信息。五. 幀結(jié)構(gòu)分析Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn) Ethernet II, Src: RealtekS_56:75:70 (00:e0:4c:56:75:70), Dst: RealtekS_56:75:80 (00:e0:4c:56:75:80) Destination: RealtekS_56:75:80 (00:e0:4c:56:75:80) %目標(biāo) Address: RealtekS_56:75:80 (00:e0:4c:56:75:80) %目標(biāo)地址 . .0 . . . . = IG bit: Individual address (unicast) . .0. . . . . = LG bit: Globally unique address (factory default) Source: RealtekS_56:75:70 (00:e0:4c:56:75:70) %源 Address: RealtekS_56:75:70 (00:e0:4c:56:75:70) %源地址 . .0 . . . . = IG bit: Individual address (unicast) . .0. . . . . = LG bit: Globally unique address (factory default) Type: IP (0x0800) %上層協(xié)議類型：ipv4Trailer: 000000000000 %填充字節(jié)該幀結(jié)構(gòu)包括6字節(jié)的目的地址、6字節(jié)的源地址、2字節(jié)的類型和6字節(jié)的填充字節(jié)。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3 Ethernet Destination: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff) Address: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff) . .1 . . . . = IG bit: Group address (multicast/broadcast) . .1. . . . . = LG bit: Locally administered address (this is NOT the factory default) Source: RealtekS_36:ac:98 (00:e0:4c:36:ac:98) Address: RealtekS_36:ac:98 (00:e0:4c:36:ac:98) . .0 . . . . = IG bit: Individual address (unicast) . .0. . . . . = LG bit: Globally unique address (factory default)Length: 220 %數(shù)值小于1500，所以表示長(zhǎng)度該幀包括6字節(jié)的目的地址、6字節(jié)的源地址和4字節(jié)的長(zhǎng)度/類型。六. 思考題1、挑選捕獲的一個(gè)數(shù)據(jù)包，寫出該數(shù)據(jù)包中Ethernet幀的結(jié)構(gòu)以及各項(xiàng)信息的含義。答：同上面的幀結(jié)構(gòu)分析。2、挑選捕獲的一組ARP數(shù)據(jù)包，畫出以太網(wǎng)上ARP請(qǐng)求/應(yīng)答的幀格式以及各項(xiàng)信息數(shù)值。答：3、捕獲數(shù)據(jù)包的封裝協(xié)議層次依次有哪些?答：依次有應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層。實(shí)驗(yàn)二：網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、分析ARP協(xié)議報(bào)文首部格式，掌握ARP協(xié)議工作原理；2、分析IP報(bào)文格式；3、了解ICMP協(xié)議的工作過(guò)程 二. 實(shí)驗(yàn)原理1、ARP協(xié)議ARP是地址解析協(xié)議的簡(jiǎn)稱。在實(shí)際通信中，物理網(wǎng)絡(luò)使用硬件地址進(jìn)行報(bào)文傳輸，IP地址不能被物理網(wǎng)絡(luò)所識(shí)別，所以必須建立兩種地址間的映射關(guān)系，這一過(guò)程稱為地址解析。用于將IP地址解析成為硬件地址的協(xié)議就稱為地址解析協(xié)議。ARP是動(dòng)態(tài)協(xié)議，即該解析過(guò)程是自動(dòng)完成的。ARP命令可用于顯示和修改“地址解析協(xié)議(ARP)”緩存中的項(xiàng)目。ARP緩存中包含一個(gè)或多個(gè)表，它們用于存儲(chǔ)IP地址及其經(jīng)過(guò)解析的以太網(wǎng)或令牌環(huán)物理地址。計(jì)算機(jī)上安裝的每一個(gè)以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)適配器都有自己?jiǎn)为?dú)的表。如果在沒有參數(shù)的情況下使用，則ARP命令將顯示幫助信息。圖2.1 ARP協(xié)議格式2、IP協(xié)議IP協(xié)議時(shí)一種無(wú)連接的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸協(xié)議，它位于網(wǎng)絡(luò)層，且能將來(lái)自底層的不同物理網(wǎng)絡(luò)幀統(tǒng)一為IP數(shù)據(jù)報(bào)提供給傳輸層使用。因此，IP協(xié)議使得各種異構(gòu)物理網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)變得容易。圖2.2 IP數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)構(gòu)3、ICMP協(xié)議ICMP是因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議的縮寫。ICMP允許路由器或主機(jī)報(bào)告差錯(cuò)情況和提供有關(guān)信息，用以調(diào)試和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中，ICMP報(bào)文將作為IP層數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)，封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中進(jìn)行傳輸，如下圖2.3所示。但I(xiàn)CMP并非高層協(xié)議，仍被視為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。圖2.3 ICMP報(bào)文由于ICMP報(bào)文的類型很多，且各自又有各自的代碼，因此，ICMP并沒有一個(gè)統(tǒng)一的報(bào)文格式以供全部ICMP信息使用，不同的ICMP類型分別有不同的報(bào)文字段。圖2.4為ICMP報(bào)文格式。圖2.4 ICMP報(bào)文格式其中類型字段表示ICMP報(bào)文的類型，代碼字段的主要功能是進(jìn)一步區(qū)分某種類型的幾種不同情況，校驗(yàn)和字段用來(lái)檢驗(yàn)整個(gè)ICMP報(bào)文。有關(guān)ICMP協(xié)議的字段描述如圖2.5所示圖2.5 ICMP協(xié)議報(bào)文類型三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、運(yùn)行ping命令產(chǎn)生ARP解析過(guò)程，捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀；2、對(duì)ARP、IP、ICMP網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析四. 實(shí)驗(yàn)步驟1、啟動(dòng)Ethereal/Wireshark軟件。2、在“Capture”菜單中選擇“Options”菜單選項(xiàng)，在Options設(shè)置窗口中把捕獲參數(shù)設(shè)置為非混雜模式。3、點(diǎn)擊“Start”按鈕開始捕獲數(shù)據(jù)包。4、在開始菜單中點(diǎn)擊“運(yùn)行”，選擇一組機(jī)器IP地址進(jìn)行ping命令操作，待命令執(zhí)行完畢，數(shù)據(jù)包基本穩(wěn)定后點(diǎn)擊“stop”按鈕停止捕獲。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中ARP解析過(guò)程較多時(shí)，將捕獲數(shù)據(jù)包過(guò)濾器設(shè)置為僅本機(jī)IP地址。5、選中被捕獲的一個(gè)ICMP協(xié)議數(shù)據(jù)包，在詳細(xì)信息窗口中觀察并記錄IP數(shù)據(jù)報(bào)的詳細(xì)信息，分析數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)構(gòu)以及各項(xiàng)信息的含義。6、在“Capture”菜單中選擇“Start”菜單選項(xiàng)，重新開始捕獲數(shù)據(jù)包。此時(shí)，在開始菜單的“運(yùn)行”窗口中，輸入“arp -*”和“ping 某主機(jī)IP地址”命令，ping命令執(zhí)行完畢并且數(shù)據(jù)捕獲穩(wěn)定后，點(diǎn)擊“Stop”按鈕停止捕獲。7、根據(jù)捕獲到的ARP數(shù)據(jù)包，分析ARP協(xié)議的地址解析過(guò)程。五.數(shù)據(jù)包分析1、ICMP協(xié)議數(shù)據(jù)包分析No. Time Source Destination Protocol Info 1 0.000000 192.168.0.41 192.168.0.33 ICMP Echo (ping) requestFrame 1 (74 bytes on wire, 74 bytes captured) %數(shù)據(jù)鏈路層 Arrival Time: Apr 6, 2012 10:58:11.167911000 Time delta from previous packet: 0.000000000 seconds Time since reference or first frame: 0.000000000 seconds Frame Number: 1 %幀序列號(hào)為1 Packet Length: 74 bytes %數(shù)據(jù)包長(zhǎng)74字節(jié) Capture Length: 74 bytes %捕獲74字節(jié) Frame is marked: False %幀沒有被標(biāo)記 Protocols in frame: eth:ip:icmp:data %使用的協(xié)議有以太網(wǎng)協(xié)議，IP協(xié)議，ICMP協(xié)議，DATA協(xié)議 Coloring Rule Name: ICMP %著色規(guī)則名稱：ICMPColoring Rule String: icmp %著色字符串：icmpEthernet II, Src: RealtekS_56:75:80 (00:e0:4c:56:75:80), Dst: RealtekS_36:dc:6d (00:e0:4c:36:dc:6d) %以太網(wǎng) Destination: RealtekS_36:dc:6d (00:e0:4c:36:dc:6d) %目的硬件地址：00:e0:4c:36:dc:6d Address: RealtekS_36:dc:6d (00:e0:4c:36:dc:6d) . .0 . . . . = Multicast: This is a UNICAST frame %單一傳播 . .0. . . . . = Locally Administrated Address: This is a FACTORY DEFAULT address %本地管理員地址：出廠默認(rèn)地址 Source: RealtekS_56:75:80 (00:e0:4c:56:75:80) %源硬件地址：00:e0:4c:56:75:80 Address: RealtekS_56:75:80 (00:e0:4c:56:75:80) . .0 . . . . = Multicast: This is a UNICAST frame . .0. . . . . = Locally Administrated Address: This is a FACTORY DEFAULT address Type: IP (0x0800) %上一層協(xié)議類型：IP（08 00），IPV4Internet Protocol, Src: 192.168.0.41 (192.168.0.41), Dst: 192.168.0.33 (192.168.0.33) %網(wǎng)絡(luò)層IP %源地址192.168.0.41 目的地址：192.168.0.33 Version: 4 %版本：4（45） Header length: 20 bytes %首部長(zhǎng)度：20字節(jié)（45） Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP 0x00: Default; ECN: 0x00) %服務(wù)類型：00 0000 00. = Differentiated Services Codepoint: Default (0x00) . .0. = ECN-Capable Transport (ECT): 0 . .0 = ECN-CE: 0 Total Length: 60 %總長(zhǎng)度：00 3cH(60) Identification: 0x1bd5 (7125) %標(biāo)識(shí)：1b d5H（7125） Flags: 0x00 %標(biāo)識(shí)：00 0. = Reserved bit: Not set .0. = Dont fragment: Not set .0. = More fragments: Not set Fragment offset: 0 %片偏移：0000 Time to live: 128 %生存時(shí)間：8