通信传输的有效性与可靠性
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线性分组码：
图1-12 CRC编码的文件传输
实验结果分析：
在相同的条件下：传输一个大小为100kb的文件，误码率分别设为0.001，0.005，0.01和0.05，帧长为300字节，最大传输次数为50。
采用CRC差错控制编码：
在传输数据量一定的条件下，误码率越大，重传次数越多，花费时间也就越长。误码率为0.001时，重传次数为零。当误码率为0.05时，最大重传次数过小，不能传输文件。这种差错控制方式的传输时间较长，但却保证了传输的可靠性。在可靠性要求较高而实时性要求较低的场合可以使用这种传
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输方式。
采用线性纠错码方式纠错：
在传输数据量一定的条件下，误码率对传输时间的影响很小。这种传输方式不会进行重传，因此在传输时间上比CRC更有优势，但是它只能在一定程度上纠错，因此不能保证传输的可靠性，在可靠性要求不高而实时性要求较高的场合可以采用这种传输方式。
COM口和USB口的比较：
无论采用哪种差错控制机制，串口连接所使用的时间比USB口连接所使用的时间要长，但是在相同误码率条件下，文件传输的可靠性差不多。
七．思考题
1. 推导（32，24）线性分组码的监督位生成式，纠错方法。
在选取汉明码时，信息位和监督位的个数都要是8的整数倍，通信性能仿真中所使用的（32,24）的线性分组码改自（31,26），监督字节中第3位无意义，高5位能纠正第32个位置的单比特错误。编码效率为1—r/n=3/4。
2. 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？
信道利用率和最佳帧长的关系如下：如果数据帧取得很短，控制信息占的比例增大，将会导致信道利用率下降;反之，如果帧长取得太长，数据帧的传输过程中出错的概率就增大，重传的次数就会增大，这也将使信道利用率下降。因此存在一个最佳帧长，在此帧长下信道利用率最高。
在仿真1中，设每帧中信息长度为1048bit，误比特率pb=0.00001，可以求出在这种信道下，最佳帧长大体在1000—2000bit之间。文件传输中，相同条件下，求出的最佳帧长比仿真中的小，因为在实际传输中，他要受到蓝牙模块之间距离，连接电脑之间的障碍物以及其他许多因素的影响
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实验二 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．实验仪器和设备
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。实现存储转发功能、执行路由协议。
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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2-1 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
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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
图 2-2 自组织网络拓扑结构
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