实验六 数据链路层成帧技术的matlab仿真

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1、实验五 数据链路层成帧的 matlab 仿真实验目的： 了解数据链路层成帧技术的实现原理 掌握matlab编程，实现数据链路层成帧技术的仿真实验要求： 掌握数据链路层成帧技术 掌握 matlab 语言对于数据链路层成帧技术仿真的功能实验场景：二进制码流：分解标志符：01111110二进制码流：01111100110实验参考程序：% 数据链路层成帧技术仿真% Author : Teacher Wei% Data : 2012 年 12 月 14 号clear all;N = 35;% 码个数b = 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1

2、 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0; % N 个码符 c = dec2bin(b); % 转化成二进制码流num = 0;% 计算 1 的个数len = 0;% 新码流的初始位置for i = 1 : Nlen = len + 1;% 新码流位置向后移一位d(len) = c(i);% 将旧码流的数据赋给对应的新码流if c(i) = dec2bin(1) %如果这个旧码是1num = num + 1;% 计数器加 1if num = 5% 如果计数器达到 5len = len + 1;% 新码流后移一位d(len) = dec2bin(0); % 插入 0 值num = 0;% 计数器

3、归零endelse% 如果旧码是 0num = 0;% 则计数器归零end程序设计思路：占数据链路层(二层)成帧分界标志序列为01111110,数据为 在链路中传输的数据为每隔5个1,就无条件插入一个0,这样就避免了链路 中的传输数据和分界标志序列有相同的字段，确定了 分界标志序列的唯一性，这样就可以识别每个帧的头 部和尾部任务：(1) 按实验场景完成对码流成帧，要求在Matlab软件的Editor编辑器中写出程序,并执行，观察更新结果和手工计算是否一致； % 数据链路层成帧技术仿真% Author : Teacher Wei % Data : 2012 年 12 月 14 号clear al

4、l;N = 35;% 码个数b = 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0; % N 个码符 c = dec2bin(b); % 转化成二进制码流num = 0;% 计算 1 的个数len = 0;% 新码流的初始位置for i = 1 : Nlen = len + 1;% 新码流位置向后移一位d(len) = c(i);% 将旧码流的数据赋给对应的新码流if c(i) = dec2bin(1) % 如果这个旧码是 1num = num + 1;% 计数器加 1% 新码流后移一位if num =

5、 5% 如果计数器达到5); % 插入 0 值 % 计数器归零len = len + 1;%d(len) = dec2bin(0); num = 0; %end elsenum = 0;% 如果旧码是 0% 则计数器归零end b b =Columns 1 through 2001110010111111111111Columns 21 through 35100111011111110 cc = dd =手工计算：所以结果一致(2) 将参考例程中的成帧处理模块单独提取出来，做一个matlab函数，要求函数名为frame_sim，输入参数为old_stream，输出参数为new_stream，

6、做适当的注释; 通过函数调用，重新完成实验场景要求的成帧，查看是否一致；function old_stream,new_stream=frame_sim(b)N =length(b);old_stream = dec2bin(b); % 转化成二进制码流num = 0;% 计算 1 的个数len = 0;% 新码流的初始位置for i = 1 : Nlen = len + 1;% 新码流位置向后移一位new_stream(len) = old_stream(i); % 将旧码流的数据赋给对应的新码流if old_stream(i) = dec2bin(1) % 如果这个旧码是 1num = n

7、um + 1;% 计数器加 1if num = 5% 如果计数器达到 5len = len + 1;% 新码流后移一位new_stream(len)= dec2bin(0); % 插入 0 值num = 0;% 计数器归零endelse% 如果旧码是 0num = 0;% 则计数器归零endendb = 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0;old_stream,new_stream=frame_sim(b)old_stream =new_stream (3) 用函数调用计算教科书82页中的作

8、业题3以及例题1、2,写出相应的程序;例题1例题1:数据 需要发送，分界标志序列为01111110,将此数据进行位填充发 送，在链路上的数据是什么？ b=0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0; old_stream,new_stream=frame_sim(b)old_stream =new_stream =占例题2例题2： IP数据报的 格式，如右图所示， 现经过填充，得到一 个IP报文，若此报文 要作为链路层的数据 加以传输，在分界标 志为01111110的前 提下，链

9、路中的输出 数据将是什么？版本首部长度服务类型(ToS)数据报总长度标识标志片偏移生存时间(TTL)协议首部校验和源1P地址目的IP地址IP选项(可选、变长)数据04816193120 字节卜首部0100 01010000000000000000000111000000000000111111000 00000000000000001111100000111数据b=0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 .0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10、 0 0 0 0 0 0 .0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 .1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 .0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 .1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 .1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

11、1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1; old_stream,new_stream=frame_sim(b) old_stream new_stream =P82.例 3： b=0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0;old_stream,new_stream=frame_sim(b)old_stream =new_stream =(4) 用程序随机生成10个字节的原始数据，完成HDLC信息帧的封装，要求地址随意设定，但不要全部为零，控制字段中Seq为000，Next为000，P/F为0,校 验和设定为“”(此处校验和是

12、假设的，实际计算时，不同的 数据得到的校验和当然不一样，它通过循环冗余码计算得到，通信原理中会教 到)，此处数据是任意比特的function old_stream,new_stream=frame_sim(b)N =length(b);old_stream = dec2bin(b); % 转化成二进制码流 num = 0; % 计算 1 的个数 len = 0; % 新码流的初始位置 for i = 1 : Nlen = len + 1; % 新码流位置向后移一位new_stream(len) = old_stream(i); % 将旧码流的数据赋给对应的新码流if old_stream(i)

13、 = dec2bin(1) % 如果这个旧码是 1num = num + 1;% 计数器加 1if num = 5% 如果计数器达到 5len = len + 1;% 新码流后移一位new_stream(len)= dec2bin(0); % 插入 0 值num = 0;% 计数器归零endelse% 如果旧码是 0num = 0;% 则计数器归零endend adr=0 0 1 1 1 1 0 1 con=0 0 0 0 0 0 0 0 data=round(rand(1,80) chk=1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0; frm=adr,con,data,ch

14、k;old_stream,new_stream=frame_sim(frm) head=0 1 1 1 1 1 1 0;Frame=dec2bin(head),new_stream,dec2bin(head)adr =00111101con =00000000data =Columns 1 through 2011100000100101110101Columns 21 through 4001011100110101010101Columns 41 through 6011000001100011011011Columns 61 through 800000010011000 1101010

15、old_stream =new_stream =Frame =(5) 编写解帧程序，把插过0 的码流重新变换为原始码流。(提示计数器计到5，直接跳 过而不处理后续的0 码)，完成实验场景中的原始码流恢复。function d = ext_frame(c)% 数据链路层成帧技术仿真% Author : Teacher Wei% Data : 2012 年 12 月 14 号N =length(c); % 码个数num = 0; % 计算 1 的个数len = 0; % 新码流的初始位置d = c; % 将旧码流的数据赋给对应的新码流for i = 1 : Nlen = len + 1; % 新码

16、流位置向后移一位if c(i) = dec2bin(1)% 如果这个旧码是 1num = num + 1;% 计数器加 1if num = 5%如果计数器达到5d(len+1)=;%删除新码流中下一位0码len = len - 1;%新码流后移一位num = 0;%计数器归零endelse%如果旧码是0num = 0;%则计数器归零endend function d = gen_frame(c)% 数据链路层成帧技术仿真% Author : Teacher Wei% Data : 2012 年 12 月 14 号 N =length(c); % 码个数 num = 0; % 计算 1 的个数

17、len = 0; % 新码流的初始位置 for i = 1 : Nlen = len + 1; % 新码流位置向后移一位 d(len) = c(i); % 将旧码流的数据赋给对应的新码流 if c(i) = dec2bin(1) % 如果这个旧码是 1num = num + 1;% 计数器加 1if num = 5 % 如果计数器达到5 len = len + 1;% 新码流后移一位d(len) = dec2bin(0); % 插入 0 值 num = 0;%计数器归零endelse%如果旧码是 0num = 0;%则计数器归零endend b = 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0; % N 个码符 c = dec2bin(b) % 转化成二进制码流d = gen_frame(c) c1 = ext_frame(d) c d c1