无线通信--数据传输实验

数据传输实验

1. 实验环境

• 每两台PC为一组。

• 硬件：SEMIT 6602 两块；串口连接电缆两根。

• 软件：Windows 2000，显示设置采用Windows标准字体，分辨率为1024

×768。

2. 实验目的

• • • • • •

了解通讯过程中数据传输的流程

掌握物理链路和逻辑链路的概念和区别 掌握通讯协议栈的分层概念 体会分层的必要性

了解同层协议的对等关系

了解上下层协议的联系和适配关系

3. 实验原理

1. 分层次的网络体系结构

应用层：直接为用户的应用进程提供服务，来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。

运输层：传送“报文”，根据下面通信子网的特性最佳地利用网络资源，为上一层进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务（负责主机中两个进程的通信）。

网络层：选择合适的路由，使发端的运输层所传下来的分组能够正确地按照目的地址找到目的终端，并交付给目的终端的运输层－－寻址（负责网络中不同主机的通信）。

数据链路层：在两个相邻节点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据（差错控制，流量控制）。

物理层：物理层的任务就是透明（经实际电路传送后的比特流没有发生变化）地传送比特流。

数据在各层之间传递的过程如图1所示： 为了突出协议的上下层次，实验设计了两个协议层来模拟数据传输的机制和流程，如图2所示：

会话层封装了上层的数据，使下层向上看起来传送的都是同样的数据包，并且提供了一个典型但是比较简单的数据交换机制，也就是会话协议。

数据链路层把一条有可能出差错的实际链路，转变为上层向下看起来不出差错的链路。

无线通信基础及应用实验报告 中南大学信息科学与工程学院·电子信息工程系

计算机1计算机2AP1应用程序数据AP2321H2H5数据部分3T221H4 数据部分H3 数据部分 数据部分 1010011... 比特流 ...010111010物理传输媒体图1

会话层 (APP,Session) 应用程序 数据链路层（MAC,LLC) 动态链接库 硬件模块 图2

2. 逻辑链路与物理链路

数据传输时需要两种地址：

物理地址（标识主机，MAC层传输） SAP地址 （标识服务，LLC层传输） 3. 面向连接和面向无连接的服务

面向连接的服务（ 虚电路服务 ）：

数据交换前必须建立连接，数据交换结束需终止该连接； 在传送数据时是按序传送的；

每次通信都要经过连接建立、数据传输和连接释放三个阶段； 适合于在一定的期间内向同一目的地发送许多报文的情况 。 面向无连接的服务（数据报服务）： 不需要建立连接，不需要确认；

不能防止报文的丢失，重复和无序；

适合于传送很长的数据文件，可用于点对点通信、广播和多播 4. 自环、广播和组播

自环指数据发往本机应用；广播和组播是一种目的地址不唯一的，不要求响应的数据传输方式。

5. 协议实现的多样性和互操作性

协议的实现可以有多种方式，只要遵守协议的规定和流程，不同的实现应具有良好的互操作性。本设计中的会话层协议是一个精简的OBEX协议。 6. 数据链路层

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数据链路层分为两个子层： 逻辑链路控制（LLC），媒体访问控制（MAC） 实验中的数据链路层负责：

流量控制和差错控制，信道复用以及链路管理。

数据链路层负责的流量控制采取连续ARQ和滑动发送窗口的机制。 7. 表示会话层

会话层：使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。

表示层：为异种机通信提供一种公共语言，以便能进行互操作。

数据传输实验设计的表示会话层精简于无线通信中常用的对象交换协议OBEX（OBject Exchange），它使用对象这种思想把各种上层应用所要交换的数据封装成统一的格式，是一种紧凑、高效的二进制协议。支持：同步、文件传输、对象推入。

4. 实验内容

（1） 面向连接

• 1 建立物理链路 ---ACLhandle • 2 注册服务访问点，注册组播组 ---cmpid,sap • 3 建立数据链路层连接 ---LLcHandle

• 4 建立表示会话层连接 ---参数协商，应用类型匹配 • 5 进行数据传输（聊天，文件传输） • 6 断开表示会话层连接 • 7 断开数据链路层连接

• 8 注销组播组，服务访问点 • 9 断开物理链路 实验截图如图3所示。

图3

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（2） 面向无连接

• 建立物理链路 ---ACLhandle • 注册服务访问点，注册组播组 ---cmpid,sap

• 向对方主机或全网络广播，组播数据链路层的帧，如网络信息。

• 在链路层、会话层逻辑链路建好后可以向对方主机或全网络广播，组播会

话层的帧，如聊天信息。

实验截图如图4所示。

图4

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5. 实验思考题解答

1) 有连接的数据包和无连接数据包的区别；

答:

面向连接的服务相当于虚电路，面向连接是在数据交换之前，必须建立连接，数据交换结束需要终止这个连接。它的开销较大，因为每次通信都要经过连接建立，数据传输和连接断开三个阶段。

无连接服务就是数据报服务。无连接服务不需要建立连接，不需要确认，实现简单，因而在局域网中得到广泛应用。这种服务可用于点对点通信、对所有用户发送信息和广播和只向部分用户发送信息的多播。

无连接服务的优点在于灵活方便，比较迅速。但无连接不能防止报文的丢失，重复和无序。数据链路层无连接服务适合于广播和多播。例如向网络中的用户定期广播实时或有关网络管理的信息，这些都没必要让用户发回确认信息。 2) 数据链路层滑动窗窗口的作用，以及窗口大小对数据传输的影响；

答:

滑动窗口协议是用来改善吞吐量的一种技术，即容许发送方在接收任何应答之前传送附加的包。接收方告诉发送方在某一时刻能送多少包（称窗口尺寸）。

滑动窗口的大小意味着接收方还有多大的缓冲区可以用于接收数据。发送方可以通过滑动窗口的大小来确定应该发送多少字节的数据。当滑动窗口为0时，发送方一般不能再发送数据报，但有两种情况除外，一种情况是可以发送紧急数据，例如，允许用户终止在远端机上的运行进程。另一种情况是发送方可以发送一个1字节的数据报来通知接收方重新声明它希望接收的下一字节及发送方的滑动窗口大小。

3) 观察会话层的状态转移图，思考会话层MRU对数据传输的影响；

答:

Maximum Receive Unit(MRU) M R U是会话层能接受低层服务提供者最大 S D U的大小，默认性能规定了其初始值被置为默认的 SDU大小,该值可在能力协商中修改。

4) 两层之间数据交互需注意的问题。 答:

在各层间标准化接口，允许不同的产品只提供各层功能的一部分，某一层不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间的接口所提供的服务。由于每一层只实现一种相对的功能