TCP传输过程中误码率研究

TCP 传输过程中误码率研究

假设TCP 传输过程中比特误码发生的概率为m E 。 假设一个IP 数据包包含的码元个数为N 。

可以计算出数据包正确传输的概率为

()()

m m m

NE N E E m N

m ok e E E P -?≈-=-=1

11，错误传输的概率则为m NE c e E --=1。

TCP 传输机制

TCP 发送方传输多个数据块，在一定时间ack wait T _内等待ACK ；如果收到后面数据块的ACK 则认为前面的数据块接收方已经收到。 假设发送方在ack wait T _时间内发送M 个数据块，码元个数为i N ，i 从1到M ；ACK 码元个数为ack N 。

接收方收到第i 个数据块正确的概率为i

ok P ，在正确接收后发送ACK 给发送方；发送方收到ACK 正确的概率为ack ok

i ok P P ?。 注：考虑到传输时延，如果第i 个数据块的发送时刻+时延超过ack wait T _，该数据块的ACK 接收概率为0；后续包不再考虑，M 实际取i-1。 因此第一个数据块确认收到的概率为：接收方收到第一个数据块后发送方收到其中正确ACK 的个数概率P 。

)...1()...(2121M ok ok ack ok ok ack ok M ok ack ok ok ack ok ok P P P P P P P P P P P +++?=?++?+=

若避免重传，要求1≥P 。

为简化计算，假设M 个数据块大小一样，是ACK 码元个数的2倍；则

2)(ack ok M ok i ok P P P ==。便于表示，ack

ok

P X =。 1

))1(1()

...1()...(2

32121≥-+=+++?=?++?+=X M X P P P P P P P P P P P P M

ok ok ack ok ok ack ok M ok ack ok ok ack ok ok

M = 1, X = 1.000000, NE = 0.000000 M = 2, X = 0.837620, NE = 0.177191 M = 3, X = 0.770398, NE = 0.260848 M = 4, X = 0.728125, NE = 0.317283 M = 5, X = 0.697549, NE = 0.360183 M = 6, X = 0.673749, NE = 0.394898 M = 7, X = 0.654356, NE = 0.424104 M = 8, X = 0.638051, NE = 0.449337 M = 9, X = 0.624024, NE = 0.471566 M = 10, X = 0.611744, NE = 0.491441

结合实际，ACK 包为40字节，基于蓝色部分，则要求

93750.000991508

*40317283.0=

假设：握手包/数据包分别为ACK 大小的2/3倍，则计算结果：

1

)2)12(1(1)2)12(

1()

...1()...(2

3423

2312121≥+-+=≥+-+=+++?=?++?+=X M X M X P X M X M X P P P P P P P P P P P P M

ok ok ack ok ok ack ok M ok ack ok ok ack ok ok

基于第一式计算：

M = 2, X = 0.851800, NE = 0.160404 M = 4, X = 0.747509, NE = 0.291008 M = 6, X = 0.695284, NE = 0.363435 M = 8, X = 0.660862, NE = 0.414210 M = 10, X = 0.635419, NE = 0.453471 基于第二式计算：

M = 2, X = 0.868837, NE = 0.140600 M = 4, X = 0.780546, NE = 0.247762 M = 6, X = 0.735445, NE = 0.307279 M = 8, X = 0.705264, NE = 0.349183 M = 10, X = 0.682706, NE = 0.381690

在E1_ATM 传输IPOA 环境，ACK 包恰好为1个ATM 信元，握手包/数据包分别

为2/3个信元；X 代表信元正确率，此时N 为53字节。则要求

4-5.84344e 8

*530.247762

=<

m E

MX迭代计算程序

#include "stdafx.h"

#include "math.h"

int main(int argc, char* argv[])

{

double X = 1;

double NE;

for (int M = 1; M <= 10; M++)

{

for (int i = 0; i < 30; i++)

{

X = 1 + X * X * (M - 1);

NE = log(X) / 3;

X = exp(-NE);

}

printf("M = %2d, X = %f, NE = %f\n", M, X, NE);

}

return 0;

}

下行拥塞分析

如果发生下行拥塞，则所有上行的数据包ACK消息滞留中间环节，主控20秒超时检测：

BTS累计发出原始IP报文<18个握手、18个公共测量报告>，超时报文3个（3秒/8秒/18秒）；BSC累计发出39个BTS应答报文，18个握手报文，超时报文3个；拥塞环节滞留60个IP报文/200ms；当拥塞消失后，这些报文立即发送到BTS，BTS会向BSC返回60个RST报

文。

链路重新建立连接，则需要1.4秒？

M个载频，BTS->BSC则18+18M+3，BSC->BTS则18+18M+3+18+3；当M=6时，

数据传输系统误码率-

长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 数据传输系统误码率测试器的MATLAB 实现及性能分析 123 学院计算机与通信工程专业通信工程 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期201 课程设计成绩评定

学院计算机与通信工程专业通信工程 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期 指导教师对学生在课程设计中的评价 评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果 学生掌握课程内容的程度 课程设计完成情况 课程设计动手能力 文字表达 学习态度 规范要求 课程设计论文的质量 指导教师对课程设计的评定意见 综合成绩指导教师签字 2017年1月15日

课程设计任务书 计算机与通信工程学院通信工程专业 课程名称通信原理课程设计时间2016～2017学年第一学期18～20周学生姓名指导老师曹敦 题目数字传输系统误码率测试器的MATLAB实现及性能分析 主要内容： 本课程设计的目的主要是仿真通信加密系统。对输入随机数字信号与m 序列异或运算以实现信号加密，送入含噪信道，在接收端与相同序列再进行异或运算以解密，改变信道误码率大小，测试接收信号与发送信号之间的误码率，分析该种加密传输系统的抗噪声性能。 要求： （1）本设计开发平台为MATLAB中的Simulink。 （2）模型设计应该符合工程实际，模块参数设置必须与原理相符合。 （3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。 （4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。 应当提交的文件： （1）课程设计学年论文。 （2）课程设计附件（主要是模型文件和源程序）。

数据传输误码率的MATLAB实现性能分析学生姓名：席广然指导老师：曹敦 摘要本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行数据传输系统误码率测试器的仿真。在本次课程设计中先根据9级m序列发生器的结构，从Simulink 工具箱中找所需元件，送入含噪信道，改变信道误码率大小，测试发送信号与接收信号的误码率大小，其中可以通过不断的修改优化得到需要信号，最后通过对输出波形的分析得出仿真是否成功。 关键词Simulink；数据系统；m序列；误码率 1引言 本次课程设计主要运用MATLAB软件，在Simulink平台下建立仿真模型。实现数据传输系统的的误码率计算的过程，通过比较发送信号与接收信号之间产生的误码率大小，分析比较，改变参数设置，观察波形变化及误码率大小的变化，并对其进行分析总结。 1.1课程设计的目的 通信原理是通信工程专业的一门骨干的专业课，是通信工程专业后续专业课的基础。掌握通信原理课程的知识可使学生打下一个坚实的专业基础，可提高处理通信系统问题能力和素质。由于通信工程专业理论深、实践性强，做好课程设计，对学生掌握本专业的知识、提高其基本能力是非常重要的。 本次的课程设计研究的是数据传输的误码率，通过改变噪声方差的大小，测试发送信号与接收信号的误码率大小，用来理解实际生活的数据传输之间误码率大小的决定条件，从而在实际中尽量减少误码率的大小。

无人机数据传输系统-手册

1.概论： 无人机，即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员，只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言，重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好，特别宜于执行危险性大的任务，因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员，其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此，无人机具有以下特点: （1）结构简单。没有常规驾驶舱，无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻，体积变小，有利于提高飞行性能和降低研制难度。 （2）安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性，保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 （3）性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用，从而突破了有人在机的危险，保证了飞行的安全性。 （4）一机多用，稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。

（5）采用成熟的发动机和主要机载设备，以减少研制风险与经费投入，加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 （6）研制综合训练系统。技术要求有: （1）信息技术包括信息的收集和融合，信息的评估和表达，防御性的信息战、自动目标确定和识别等； （2）设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等； （3）性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分，主要包括四部分: （1）飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括：无人机、机载电子设备和辅助设备等，主要完成飞行任务。地面部分包括：飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统，主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务，空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 （2）数据链系统 包括：遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行，并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 （3）任务设备系统 包括：为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。

误码率

误码率 误码率 误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率。另外，也有将误码率定义为用来衡量误码出现的频率。IEEE802.3标准为1000Base-T网络制定的可接受的最高限度误码率为10-10。这个误码率标准是针对脉冲振幅调制(PAM-5)编码而设定的,也就是千兆以太网的编码方式。 误比特率 误比特率是指在数字传输过程中，错误的比特数与传输的总比特数之比。在采用二进进制编码的情况下，误比特率与误码率是相同的，因为误码率是指在传输过程中，发生误码的码元个数与传输的总码元数之比;而在二进制码的情况下，码元就是比特，因此误码率就是误比特率。 误码的产生 误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码误码率（比如传送的信号是1，而接收到的是0；反之亦然）。各种不同规格的设备，均有严格的误码率定义，如通常视/音频双向光端机的误码率应该在：（BER）≤10E-9。 由于种种原因,数字信号在传输过程中不可避免地会产生差错。例如在传输过程中受到外界的干扰,或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。当受到的干扰或信号畸变达到一定程度时,就会产生差错。 什么是差错?在数据通信中,如果发送的信号是“1”,而接收到的信号却是“0”,这就是“误码”,也就是发生了一个差错。在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数之比,就叫做“误码率”，也可以叫做“误比特率”。误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。

文件传输系统的设计与实现.

JISHOU UNIVERSITY 专业课课程论文 文件传输系统的设计与实现题目： 作者： 学号： 所属学院：信息科学与工程学院 专业年级：计算机科学与技术 总评分： 完成时间：

文件传输系统的设计与实现 摘要 互联网的一大特点是实现信息共享，文件传输是信息共享的十分重要的内容之一。随之出现了许多FTP服务器来共享一些信息资源，编写一个操作简单，方便的FTP客户端来下载这些资源受到了人们的极大的欢迎。 FTP是一种用于在网上传输文件的协议，从原理上说，FTP是一个客户/服务器模式的应用协议。它用两个连接来实现：一个是控制连接，用来连接服务器和实现文件操作；一个是数据连接，用来实现数据传输。FTP的实现核心是命令/应答模式，FTP客户端将用户的所有FTP相关请求都转化为FTP服务器可识别的命令，然后发送到服务器，并接收和处理执行完毕后服务器传回的应答。 本程序是一个小型FTP服务器系统，实现了FTP服务器所应该具备的大多数功能，包括用户的登录，文件的上传、下载、删除，选择数据传输模式、目录选择等，并给出相应的提示。通过该程序的开发，基本上实现了一个FTP服务器所应该具有的功能，能够解释一般的FTP命令，并且符合RFC59规范。 本程序采用VC++6.0作为开发工具，设计步骤采用自顶向下的方法。 关键词：客户端；服务器；下载；上传；FTP

目录 第一章引言 (1) 1.1课题背景及意义 (1) 1.2课题研究现状 (1) 1.3研究内容 (2) 第二章FTP协议与原理 (3) 2.1 FTP简介 (3) 2.2 FTP的工作原理 (3) 2.3 FTP运行原理 (4) 2.4 FTP文件传输连接类型 (4) 第三章开发环境及工具介绍 (6) 3.1 C语言概述 (6) 3.2 VC++介绍 (6) 3.3 VC++6.0集成环境介绍 (6) 第四章FTP服务器需求分析 (8) 4.1 FTP文件传输的需求 (8) 4.2应解决的问题 (9) 4.3功能分析 (9) 第五章系统设计与实现 (10) 5.1功能要求 (10) 5.2开发工具 (10) 5.3主要功能与实现 (11) 5.4 菜单栏功能模块 (11) 5.5 查看功能模块 (13) 第六章系统测试 (18) 6.1系统可能出现的问题与不足 (18) 6.2 采用的测试类型 (18) 6.3 测试的过程与结果分析 (18) 总结 (20) 参考文献 (21)

传输控制协议(TCP)

《计算机网络实验》实验报告 实验名称：传输控制协议(TCP) 年级： 专业：班级： 姓名： 学号：成绩： 指导教师：卢正添 提交报告时间： 2012年 5月3 日 实验目的 1.掌握TCP协议的报文格式 2.掌握TCP连接的建立和释放过程

3.掌握TCP数据传输中编号与确认的过程 4.掌握TCP协议校验和的计算方法 5.理解TCP重传机制 实验环境配置 该实验采用网络结构一 实验步骤 练习一 1.主机B、C、D启动协议分析器进行数据捕获,并设置过滤条件（提取TCP协议）。 2.主机C打开TCP工具，类型选择“服务器”，端口填写大于1024的值；点击“创建”，如 果端口被占用则选择其它。主机A打开TCP工具，类型选择“客户端”，地址填入主机C 的IP地址；在端口填入主机C的TCP工具监听的端口；点击[连接]按钮进行连接。 3.察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。 CP连接建立时，前两个报文的首部都有一个“maximum segment size”字段，它的值是多少？作用是什么？结合IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的。 maximum segment size=1460

4.主机A断开与主机C的TCP连接。 5.察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。

练习二 ?本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组，现仅以主机A和B为例，说明实验步骤。 ?在本实验中由于TCP连接有超时时间的限制，故仿真编辑器和协议分析器的两位同学要默契配合，某些步骤（如计算TCP校验和）要求熟练、迅速。 ?为了实现TCP三次握手过程的仿真，发送第一个连接请求帧之前，仿真端主机应该使用“仿真编辑器/工具菜单/TCP屏蔽/启动屏蔽”功能来防止系统干扰（否则计算机系统的网络会对该请求帧的应答帧发出拒绝响应）。 ?通过手工编辑TCP数据包实验，要求理解实现TCP连接建立、数据传输以及断开连接的全过程。 在编辑的过程中注意体会TCP首部中的序列号和标志位的作用。 首先选择服务器主机上的一个进程作服务器进程，并向该服务器进程发送一个建立连接请求报文,对应答的确认报文和断开连接的报文也编辑发送。其步骤如下： 1.主机B启动协议分析器捕获数据，设置过滤条件（提取HTTP协议）。 2.主机A上启动仿真编辑器，在界面初始状态下，程序会自动新建一个单帧，可以利用仿真 编辑器打开时默认的以太网帧进行编辑。 3.填写该帧的以太网协议首部，其中： 源MAC地址：主机A的MAC地址。 目的MAC地址：服务器的MAC地址。 协议类型或数据长度：0800（IP协议）。 4.填写IP协议头信息，其中： 高层协议类型：6（上层协议为TCP）。 总长度：40（IP首部+TCP首部）。 源IP地址：主机A的IP地址。

(设备管理)微计算机中处理器与IO设备间数据传输控制方法

第5章微计算机中处理器与I/O设备间数据传输控制方法 1．试说明一般中断系统的组成和功能。 答：处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处理机所需的中断处理信息。系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。 2．什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？ 答：处理机可处理的每种中断的编号为中断类型码。中断向量是指中断处理程序的入口地址，由处理机自动寻址。中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。在8086系统中，中断类型码乘4得到向量表的入口，从此处读出4字节内容即为中断向量。 3．什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？ 答：硬件中断是通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。硬件中断一般是由中断控制器提供中断类型码，处理机自动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序，不需外部提供信息。 4．试叙述基于8086/8088的微机系统处理硬件中断的过程。 答：以INTR请求为例。当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，清除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行程序，完成了INTR中断请求的响应过程。5．在PC机中如何使用“用户中断”入口请求中断和进行编程？ 答：PC机中分配给用户使用的中断是IRQ9，经扩展插槽B4引出，故把用户的中断请求线连接到B4上。在应用程序中，利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对应0AH类型中断对应的中断向量表中去。在应用程序中把主片8259A D2屏蔽位清0，把从片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR2、从片的IR1可以输入中断请求。中断服务程序结束前向主片8259A发中断结束命令。应用程序结束之前对主片的IR2和从片的IR1进行屏蔽，关闭用户中断请求。 6．8259A中断控制器的功能是什么？ 答：8259A中断控制器可以接受8个中断请求输入并将它们寄存。对8个请求输入进行优先级判断，裁决出最高优先级进行处理，它可以支持多种优先级处理方式。8259A可以对中断请求输入进行屏蔽，阻止对其进行处理。8259A支持多种中断结束方式。8259A与微处理器连接方便，可提供中断请求信号及发送中断类型码。8259A可以进行级连以便形成多于8级输入的中断控制系统。 7．8259A初始化编程过程完成那些功能？这些功能由那些ICW设定？ 答：初始化编程用来确定8259A的工作方式。ICW1确定8259A工作的环境：处理器类型、中断控制器是单片还是多片、请求信号的电特性。ICW2用来指定8个中断请求的类型码。ICW3在多片系统中确定主片与从片的连接关系。ICW4用来确定中断处理的控制方法：中断结束方式、嵌套方式、数据线缓冲等。 8．8259A在初始化编程时设置为非中断自动结束方式，中断服务程序编写时应注意什么？答：在中断服务程序中，在返回主程序之前按排一条一般中断结束命令指令，8259A将ISR

TCP传输过程中误码率研究

TCP 传输过程中误码率研究 假设TCP 传输过程中比特误码发生的概率为m E 。 假设一个IP 数据包包含的码元个数为N 。 可以计算出数据包正确传输的概率为 ()() m m m NE N E E m N m ok e E E P -?≈-=-=1 11，错误传输的概率则为m NE c e E --=1。 TCP 传输机制 TCP 发送方传输多个数据块，在一定时间ack wait T _内等待ACK ；如果收到后面数据块的ACK 则认为前面的数据块接收方已经收到。 假设发送方在ack wait T _时间内发送M 个数据块，码元个数为i N ，i 从1到M ；ACK 码元个数为ack N 。 接收方收到第i 个数据块正确的概率为i ok P ，在正确接收后发送ACK 给发送方；发送方收到ACK 正确的概率为ack ok i ok P P ?。 注：考虑到传输时延，如果第i 个数据块的发送时刻+时延超过ack wait T _，该数据块的ACK 接收概率为0；后续包不再考虑，M 实际取i-1。 因此第一个数据块确认收到的概率为：接收方收到第一个数据块后发送方收到其中正确ACK 的个数概率P 。 )...1()...(2121M ok ok ack ok ok ack ok M ok ack ok ok ack ok ok P P P P P P P P P P P +++?=?++?+= 若避免重传，要求1≥P 。 为简化计算，假设M 个数据块大小一样，是ACK 码元个数的2倍；则

2)(ack ok M ok i ok P P P ==。便于表示，ack ok P X =。 1 ))1(1() ...1()...(2 32121≥-+=+++?=?++?+=X M X P P P P P P P P P P P P M ok ok ack ok ok ack ok M ok ack ok ok ack ok ok M = 1, X = 1.000000, NE = 0.000000 M = 2, X = 0.837620, NE = 0.177191 M = 3, X = 0.770398, NE = 0.260848 M = 4, X = 0.728125, NE = 0.317283 M = 5, X = 0.697549, NE = 0.360183 M = 6, X = 0.673749, NE = 0.394898 M = 7, X = 0.654356, NE = 0.424104 M = 8, X = 0.638051, NE = 0.449337 M = 9, X = 0.624024, NE = 0.471566 M = 10, X = 0.611744, NE = 0.491441 结合实际，ACK 包为40字节，基于蓝色部分，则要求 93750.000991508 *40317283.0=

TCP数据包的发送和接收设计报告

湖北工业大学 课程设计报告 设计题目：TCP数据包的发送和接收专业：计算机科学与技术 班级：10计科2班 学号：11 姓名：吕红杰 指导老师：涂军

一．设计题目 发送和接收TCP数据包 二．设计要求 1．正确理解题意； 2．具有良好的编程规范和适当的注释； 3．有详细的文档，文档中应包括设计题目涉及的基础知识、设计思路、程序流程图、程序清单、开发中遇到的问题及解决方法、设计中待解决的问题及改进方向。 三．需求分析 TCP是一种面向连接的、可靠的传输层协议。TCP协议工作在网络层IP协议的基础上。本课程设计的目的是设计一个发送和接收TCP数据包的程序，其功能是填充一个TCP数据包，发送给目的主机，并在目的主机接收此TCP数据包，将数据字段显示显示在标准输出上。 四．具体设计 1.创建一个原始套接字，并设置IP头选项 SOCKET sock; sock = socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP); 或者： sock=WSASoccket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPE D); 这里，设置了SOCK_RAW标志，表示我们声明的是一个原始套接字类型。 为使用发送接收超时设置,必须将标志位置位置为WSA_FLAG_OVERLAPPED。在本课程设计中，发送TCP包时隐藏了自己的IP地址，因此我们要自己填充IP头，

设置IP头操作选项。其中flag设置为ture，并设定 IP_HDRINCL 选项，表明自己来构造IP头。 setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char *)&Flag, sizeof(Flag)); int timeout=1000； setsockopt(sock, SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char*)&timeout, sizeof(timeout)); 在这里我们使用基本套接字SOL_SOCKET，设置SO_SNDTIMEO表示使用发送超时设置，超时时间设置为1000ms。 2.构造IP头和TCP头 这里， IP头和TCP头以及TCP伪部的构造请参考下面它们的数据结构。typedef struct _iphdr 算校验和的子函数 在填充数据包的过程中，需要调用计算校验和的函数checksum两次，分别用于校验IP头和TCP头部（加上伪头部），其实现代码如下： USHORT checksum(USHORT *buffer, int size) { unsigned long cksum=0; while(size >1) { cksum+=*buffer++; size -=sizeof(USHORT); } if(size ) { cksum += *(UCHAR*)buffer; } cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff); cksum += (cksum >>16);

MODBUS-TCP 协议

MODBUS-TCP 协议 一 以太网的标准 以太网是一种局域网。早期标准为IEEE 802.3，数据链路层使用CSMA/CD，10Mb/s 速度物理层有： (1)10 Base 5粗同轴电缆，RG-8，一段最长为500m； (2)10 Base 2细同轴电缆，RG-58，一段最长为185m； (3)10 Base T双绞线，UTP或STP，一段最长为100m。 快速以太网为100Mb/s，标准为802.3a，介质为100 Base Tx双绞线、100 Base Fx光纤。 目前10/100M以太网使用最为普遍，很多企事业用户已实现100M到以太网桌面，确实体验到高速“冲浪”的快感，另外从距离而言，非屏蔽双绞线(UTP)为100m，多模光纤可达2～3km，单模光纤可大于100km。千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab，万兆以太网10Gb/s 为802.3ae，将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。 二 工业以太网与商用以太网的区别 什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网，而用户可根据现场情况，灵活装配自己的网络部件，但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑下述工业现场的特殊要求：首先要考虑高温、潮湿、振动；二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经这些工业标准测试，表1列出了一些常用工业标准。为改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰；三是电源要求，因集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故常采用双路直流电或交流电为其供电，另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装；四是通信介质选择，在办公室环境下多数配线使用UTP，而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。 三 TCP/IP 1. 为什么使用TCP/IP？ 最主要的一个原因在于它能使用在多种物理网络技术上，包括局域网和广域网技术。TCP/IP协议的成功很大程度上取决于它能适应几乎所有底层通信技术。 20世纪80年代初，先在X.25上运行TCP/IP协议；而后又在一个拨号语音网络(如电话系统)上使用TCP/IP协议，又有TCP/IP在令牌环网上运行成功；最后又实现了TCP/IP远程

网络控制系统复习

结构：控制器、执行器、被控对象、传感器。2定义：通过网络形成闭环的反馈控制系统，称为网络控制系统（NCS:Networked Control System），即控制系统中的控制器、传感器和执行器通过网络来交换控制及传感等信息。3特点：(1) 结构网络化：NCS最显著的特点体现在网络体系结构上，它支持如总线型、星型、树型等拓扑结构，与传统分层控制系统的递阶结构相比显得更加扁平和稳定；2) 节点智能化：带有CPU的智能化节点之间通过网络实现信息传输和功能协调，每个节点都是组成网络的一个细胞，且具有各自相对独立的功能；(3) 控制现场化和功能分散化：网络化结构使原先由中央控制器实现的任务下放到智能化现场设备上执行，使危险得到了分散，从而提高了系统的可靠性和安全性；(4) 系统开放化和产品集成化：NCS的开发遵循一定标准进行，是一个开放的系统。只要不同厂家根据统一标准来开发自己的产品，这些产品之间便能实现互操作和集成。4与传统点对点结构系统比较；可以实现资源共享，实现远程操作与控制，具有高的诊断能力，安装与维护方便，能有效减少系统的重量与体积，增加系统的灵活性与可靠性，使用无线网络技术，可以实现使用大量广泛分布的廉价传感器与远距离的控制器、执行器构成某些特殊用途的NCS，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。5 网络控制系统评价标准；(1) 网络服务质量（QoS, Quality of Service）：包括网络吞吐量，传输效率，误码率，时延可预测性和任务的可调度性。2) 系统控制性能（QoP, Quality of Performance）：包括稳定性，快速性，准确性，超调和震荡等。6 NCS中的基本问题；1、时变传输周期2、网络调度（（1）指一个节点多久可以传输一次信息，以及以多高的优先级传递信息，发生在用户层或传输层以上;（2）调度控制环的采样周期和采样时刻，以尽量避免网络中冲突现象的发生；（3）至于数据如何更有效地从出发点到达目的地以及当线路堵塞时应采取何种措施，这些问题在网络层由线路优化和堵塞算法考虑。）3、网络时延4、单包传输和多包传输5、数据包时序错乱6、数据包丢失。 7、节点驱动方式（NCS的节点有两种驱动方式：时钟驱动和事件驱动。时钟驱动：网络节点在一个事先确定的时间到时开始动作，事先确定的时间为节点动作的依据，如节点的采样时刻。事件驱动：网络节点在一个特定的事件发生时开始动作，如网络节点通过数据网络从另外一个节点接受数据。NCS中的传感器一般采用时钟驱动，而控制器和执行器可以是时钟驱动，也可以是事件驱动）8、时钟同步。7 NCS研究内容1、对网络的控制：围绕网络的服务质量，从拓扑结构、任务调度算法和介质访问控制层协议等不同的角度提出解决方案，满足系统对实时性的要求，减小网络时延、时序错乱、数据包丢失等一系列问题。可以运用运筹学和控制理论的方法来实现。2、通过网络的控制：指在现有的网络条件下，设计相适应的NCS控制器，保证NCS良好的控制性能和稳定性。可以通过建立NCS数学模型用控制理论的方法进行研究。3、NCS整体性能的优化与提高（综合控制）：综合考虑提高网络性能和控制性能的基础上，优化和提高整个NCS的性能. 基于网络的智能控制 1.通信的含义：所谓通信，就是指采用某种特定的方法，通过某种介质（如传输线）或渠道将信息从一处传送到另一处的过程。2通信的类型存在两大类通信方式：非电通信和电通信。其中电通信可分为三种类型：1．模拟通信2．数字通信：3．数据通信：数据通信与数字通信的不同之处是：数字通信的信息源发出的是模拟信号；数据通信的信息源发出的是数字信息。3 数据通信系统的组成：一个最基本的通信系统，是由信息源、发送装置/接收装置、信道、通信控制部件、信息宿等部分组成。4 数据通信方式的分类；（一）按数据位的传送方式分，有：1．并行通信方式：将一个二进制数据的所有位同时传送的方式，特点：传送速度快，线路成本高。2．串行通信方式：将一个二进制数据逐位顺序传送的方式，特点：线路投资省，传输速度比并行通信的速度慢。适用于长距离传送。（二）按信息的传送方向分，有：1．单工（Simplex）通信方式：只允许信息沿一个方向（而不能作反向）传输。2．半双工通信方式：允许信息在两个方向上传输，但在同一时刻只限于一个方向的传输，3．全双工通信方式。允许信息同时在两个方向上进行传输，（三）按连接方式分：1．总线连接的通信方式：将两台计算机的总线通过缓冲转换器直接相连。2．调制/解调连接的通信方式：将计算机输出数据经并/串转换后进行调制，然后在双芯传送线上发送；而接收端对收到的信息进行解调，然后经串/并转换使数据

TCP论文文件传输论文

TCP论文文件传输论文 摘要：本文介绍了在linux下基于tcp协议的文件的传输系统的流程与设计。在传输的过程中，服务器（server）上使用了线程池技术实现了多线程的设计，并使用openssl 对所传输文件数据进行加解密，以保证文件传输过程中安全性的需求。 关键词：tcp；文件传输；线程池；openssl tcp-based secure file transmission system design and research liu xianqiang,lin hui,huang chengmao (school of optoelectronic information,university of electronic science&technology,chengdu610054,china) abstract:this article describes the file transmission system processes and design,base on tcp protocol in linux.in the transmission process,the server uses the thread pool technology to achieve the multi-threaded design,and using openssl library to ensure security of the data encryption during file tarnsmission. keywords:tcp;file transmission;thread

TCP传输控制协议

传输控制协议（英语：Transmission Control Protocol, TCP）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内另一个重要的传输协议。 在因特网协议族（Internet protocol suite）中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。 应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分区成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元（MTU）的限制）。之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP 为了保证不发生丢包，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。 运作方式

TCP连接包括三个状态：连接创建、数据传送和连接终止。 通路的创建 TCP用三路握手（three-way handshake）过程创建一个连接。在连接创建过程中，很多参数要被初始化，例如序号被初始化以保证按序传输和连接的强壮性。 TCP连接的正常创建 一对终端同时初始化一个它们之间的连接是可能的。但通常是由一端打开一个套接字（socket）然后监听来自另一方的连接，这就是通常所指的被动打开（passive open）。服务器端被被动打开以后，用户端就能开始创建主动打开（active open）。 1.客户端通过向服务器端发送一个SYN来创建一个主动打开，作 为三路握手的一部分。 2.服务器端应当为一个合法的SYN回送一个SYN/ACK。 3.最后，客户端再发送一个ACK。这样就完成了三路握手，并进 入了连接创建状态。

基于TCP协议的简单即时通信软件的设计与实现

基于TCP协议的网络通信系统的设计与实现 摘要:网络通信，由于其具有实时性、跨平台性、成本低、效率高等优点而受到广泛的使用。设计并实现一个能够处理多用户进行实时、安全的即时通信系统具有较强的现实意义。即时通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。使用这个统一的接口，可以编写一个可移植的TCP/IP通信程序。使信息能够在INTERNET上可靠的传输。 本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统，系统采用C/S模式，底层通信通过SOCKET套接字接口实现，服务器负责客户端的登录验证，好友信息的保存和心跳报文的发送。客户端采用P2P方式实现消息传递，并能实现文件的传输。本文首先讨论了同步套接字，异步套接字，多线程并发执行任务等；然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。 关键词：即时通信；文件传输；套接字；TCP协议 Abstract :Instant messages have several advantages such as real-time, cross-platform, cheap and efficient. To design a Multi-user IM (instant message) architecture is very i mportant in both theory and realism. Instant message based on TCP/IP protocol that is realized by socket interface. Almost all UNIX operation systems and Microsoft's win dows operation systems provide support of socket in the kernel. Using the uniform int erface, we can develop a portable program of TCP/IP, which help us transfer informati on in Internet safely and credibly. The system uses the client/server(C/S) mode. The server takes the responsibility of th e login message of client, the saving of friend message and Message heartbeat. The tra nsmission of the basic messages of the customer end will be designed on P2P architec ture. This thesis explains how the client and server communicate via serializing XML message. Key words: Instant Message; File Transfer; Socket; TCP protocol

数据通信的主要技术指标课后习题与答案

数据通信的主要技术指标 数据通信的任务是传输数据信息，希望达到传输速度快、信息量大、可靠性高，涉及的技术指标有数据传输速率、误码率和信道容量。 1. 数据传输速率 数据传输速率是指传输线路上传输信息的速度，有数据传输速率和信号传输速率两种表示方法。 (1) 数据传输速率 数据传输速率又称比特率，指单位时间内所传送的二进制位的个数，单位为比特每秒，表示为bps或b/s。数据传输速率可用如下公式表示： 其中， S —表示比特率 T —表示脉冲宽度 N —表示一个脉冲所表示的有效状态数，即调制电平数，通常为2的整数倍。 例如，一连续信号f = 1200Hz，每个信号可表示4个不同的状态，则数据传输速率（比特率）为2400bps： (2) 信号传输速率

信号传输速率又称波特率或调制速率，指单位时间内所传送的信号的个数，单位为baud（波特），可用如下公式表示： B = 1 / T 其中，B —波特率，T —信号周期。 例如，若一连续信号f = 1200Hz，则B = 1/T = 1200（波特） (3) 比特率与波特率的关系 比特率与波特率都是衡量信息在传输线路上传输快慢的指标，但两者针对的对象有所不同，比特率针对的是二进制位数传输，波特率针对信号波形的传输，两者之间存在如下关系： 其中，N为一个脉冲所表示的有效状态数，即调制电平数。 比特率与波特率在应用中的相互关系见如图2-1-12所示。 图2-1-12 波特率和比特率之间关系 2. 误码率 误码率表示二进制数据位在传输中出错的概率，可用如下公式表

示： Pe = Ne / N 其中，Pe —误码率，Ne —出错的位数，N —传输的总位数。 例如，若数据传输10000个bit，接收经检查发现有一个bit错了，则误码率 Pe = 10-5 误码率主要用于衡量数据传输的质量，其他衡量数据传输质量的指标还有误字率和误组率等，原理类似，这里不作详细解释。 3. 信道容量 信道容量指信道所能承受的最大数据传输速率，单位为bps或 b/s。信道容量受信道的带宽限制，信道带宽越宽，一定时间内信道上传输的信息就越多。 带宽指物理信道的频带宽度，即信道允许的最高频率和最低频率之差。按信道频率范围的不同，通常可将信道分为窄带信道（0～300Hz）、音频信道（300～3400Hz）和宽带信道（3400Hz以上）三类。 信道容量有两种衡量的方法：奈奎斯特公式和香农公式。 (1) 奈奎斯特公式（Nyquist） 对有限带宽无噪声信道，信道容量可用如下公式计算： 其中， C —最大数据速率（信道容量） H —信道的带宽（Hz）

基于tcp协议通信系统的设计与实现

基于TCP协议通信系统的设计与实现 杨秀森 （贵州师范大学机电学院电气工程及其自动化学号：0914********） 摘要：通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。使用这个统一的接口，可以编写一个可移植的TCP通信程序。 本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统，系统采用C/S模式，底层通信通过SOCKET套接字接口实现，服务器负责客户端的登录验证，好友信息的保存和心跳报文的发送。客户端采用P2P方式实现消息传递，并能实现文件的传输。本文首先讨论了同步套接字，异步套接字，多线程并发执行任务等；然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。 关键词：TCP协议；通信协议系统；套接字；文件传输；C/S模式； The System Design and Implementation of Based on TCP Protocol Communication Yang Xiu Sen (Guizhou Normal University Institute of mechanical and electrical engineering and its automation number: 0914********) Abstract: Communication protocol ( communications protocol ) refers to both entities to complete communication or service must follow the rules and conventions. The protocol defines a data unit format, information unit should contain information and meaning, connection mode, information transmission and reception timing, thereby ensuring that the network data smoothly transmitted to determine places. Communication communication is through the SOCKET socket interface implementation. The current mainstream UNIX system and Microsoft WINDOWS system in the kernel provides to SOCKET interface support. Using the unified interface, can be prepared in a transplantable TCP communication program. This paper designed and implemented based on a simple LAN instant communication system, the system adopts C/S model, the underlying communication through the SOCKET socket interface