无线与移动网技术-2010-2011-1-实验教学大纲

无线与移动网技术 实验教学大纲

一、课程名称：无线与移动网技术（Wireless and mobile network technology） 二、课程编码：1021695006 三、课程目标和基本要求：

《无线与通信网技术》是网络工程专业及相关专业的一门专业选修课。本课程强调对基本概

念的准确理解。课程内容涉及电子、无线电、计算机工程等多个学科。强调综合学习能力的培养。在课程中涉及到的很多问题的讨论细节，分散在多个学科的领域里，需要加强对学生的综合学习能力的培养。强调课程内容的实际应用意义。通过大量的实际系统分析体现课程内容的实际意义。学生通过学习本课程应该达到以下目标：

1. 熟练掌握有关无线通信网络的基本概念、基本理论以及基本的分析设计方法，包括：

无线信道、协议特征、信号编码技术、扩频技术和差错控制。

2. 较好掌握有关无线网络的基本结构和无限局域网的组成和工作原理；了解无线通信系

统的关键技术和实现方法，包括IEEE802.11标准、无线mesh网络、蜂窝网络、无线传感器网络、移动IP。

3. 进一步了解无线通信与网络的技术前景。

四、课程总学时：66学时[理论：48学时；实验：18学时] 五、课程总学分： 3.5 学分

六、适用专业和年级：网络通信类本科；大学四年级。 七、实验项目汇总表：

时序号 实验编号 实验名称 数 类别 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 102169500601 无线网络的基本配置 102169500602 无线网络的安全配置 102169500603 无线网络的漫游 102169500604 综合无线网络配置 102169500606 WSNs点到点无线通信实验 102169500607 WSNs串口通信实验 1

实验 实验 类型 实验 每组 要求 人数 2 2 2 2 2 2 2 专业 验证性 必修 2 专业 验证性 必修 2 专业 验证性 必修 4 专业 综合性 必修 2 专业 验证性 必修 2 专业 验证性 必修 实验七 实验八

102169500608 WSNs指定路由多跳网络实验 2 专业 验证性 必修 102169500609 WSNs的Flooding实验 2 专业 验证性 必修 2 2 八、大纲内容：

实验一 无线网络的基本配置（2学时）

[实验目的和要求]：

1、 掌握无线AP的功能 2、 掌握使用GUI配置无线AP 3、 掌握使用IOS CLI配置无线AP [实验内容]：

1、 认识无线AP，了解无线AP的接口特性 2、 通过Console运行IOS命令 3、 配置以太接口和快速以太接口 4、 以GUI和IOS CLI方式配置射频接口 [主要实验仪器与器材]

带有无线网卡的计算机，思科1252无线AP，思科2106无线控制器.

实验二 无线网络的安全配置（2学时）

[实验目的和要求]：

1、 掌握无线局域网基本配置 2、 掌握无线局域网安全的基本配置 [实验内容]：

1、 构建一个WEP认证的无线网络 2、 构建一个简单WEB认证的无线网络。 [主要实验仪器与器材]

带有无线网卡的计算机，思科1252无线AP，思科2106无线控制器，思科2960二层交换机。

实验三 无线网络的漫游（2学时）

[实验目的和要求]：

2

1、 掌握无线网络漫游的基本原理

2、 掌握相同网段，同一控制器之间的WLAN无缝漫游的配置 3、 掌握相同网段，不同控制器之间的WLAN无缝漫游的配置 [实验内容]：

1、 实现相同网段，同一控制器之间的WLAN无缝漫游 2、 实现相同网段，不同控制器之间的WLAN无缝漫游 [主要实验仪器与器材]

带有无线网卡的计算机，思科1252无线AP，思科2106无线控制器，思科2960二层交换机。

实验四 综合无线网络配置（4学时）

[实验目的和要求]：

1、 以无线局域网的基本配置、无线局域网的安全配置以及无线局域网的漫游配置为基础，所提供的

关于无线局域网应用环境设计的综合性实验；

2、 掌握无线局域网应用环境设计与实现的一般性流程，包括需求分析、方案设计与方案实施三大部

分；

3、 训练与考察学生就无线局域网应用环境进行综合设计与配置的能力。 [实验内容]：

国内有一家公司需要搭建一个覆盖全公司的无线局域网。由于公司面积较大，工程师决定用3个AP(AIR-LAP1252AG-A-K9)与思科2100系列无线局域网控制器来组建网络。对所需的无线局域网应用环境要求如下：

1）企业根据业务要求需要提供两个无线网络wlan1与wlan2，网段分别为192.168.0.0/24以及192.168.1.0/24。且员工能够在公司任意地点移动办公，并且在移动过程中，网络连接不会中断。

2）考虑到公司内的普通员工不熟悉IP配置，同时又为了减少自身的配置与管理工作量，该企业拟采用动态地址分配方式为企业员工的机器提供IP设置。默认网关为192.168.0.254与192.168.1.254。

3）为了控制员工对外网的访问，当员工访问外网时，需要通过Web认证。请设置一个名为employee的账号，密码也为employee。

作为该公司的网络管理员，请你提供关于上述服务实现的设计与配置方案，并在实验室环境中对方案进行验证。

[主要实验仪器与器材]

3

1、 WindowXp+sp2 2、 带无线网卡的计算机

3、 思科2100系列无线局域网控制器 4、 思科 AIR-LAP1252AG-A-K9 AP

实验五 WSNs点到点无线通信实验（2学时）

[实验目的和要求]：

1、 进一步掌握WinAVR集成开发环境和AVR Studio的使用； 2、 熟悉CC1000射频驱动的开发。 [实验内容]：

实验需要两个节点，一个作为发送节点，一个作为接收节点。开始时两个节点将CC1000的状态设置为接收状态，发送节点通过时钟中断，每隔230ms的将CC1000的状态设置为发送状态，并发送一个数据包，发送完成后进入接收状态。 [主要实验仪器与器材]

1. PC机一台

2. GAINS-3/GAINZ教学开发平台一套 3. WinAVR集成开发环境 4. AVRStudio

实验六 WSNs串口通信实验（2学时）

[实验目的和要求]：

1、 学习使用AVR单片机中断方式实现串口通信； 2、 熟悉CC1000射频驱动的开发。 [实验内容]：

传感器网络中，传感器节点会将感知的数据汇聚到Sink节点。Sink节点通过串口将数据传输至服务器。本实验就是要实现串口通信程序，使用中断方式将从串口获得的数据发送回串口。 [主要实验仪器与器材]

5. PC机一台

6. GAINS-3/GAINZ教学开发平台一套

4

7. WinAVR集成开发环境 8. AVRStudio

实验七 指定路由多跳网络实验（2学时）

[实验目的和要求]：

1. 理解多跳网络的概念；

2. 掌握GAINS433 MAC库的使用，培养利用GAINS433 MAC库开发高级通信协议的能力； 3. 掌握通过SNAMP可视化后台软件观察网络的可视化效果。 [实验内容]：

实验需要三个节点。3号节点每隔1s采集一个数据然后将该数据传给2号节点，2号节点收到数据后继续转发给1号节点，完成数据的多跳转发。启动SNAMP可视化后台软件，通过SNAMP可以观察数据的转发过程。

[主要实验仪器与器材]

1. PC机一台

2. GAINS-3/GAINZ教学开发平台一套 3. WinAVR集成开发环境 4. AVRStudio 5. GAINS433 MAC库

实验八 WSNs的Flooding实验（2学时）

[实验目的和要求]：

1. 掌握Flooding的基本概念； 2. 理解广播风暴的概念与解决方法； 3. 进一步掌握GAINS433 MAC库的使用。 [实验内容]：

使用GAINS433MAC库实现一个泛洪协议。实验中3号节点为数据源，每2秒钟3号节点产生一个数据包，并向全网广播该数据包，收到该数据包的其他节点（非Sink节点）也采用广播的方式向全网广播接收到的数据包，如果Sink节点接收到该数据包就将其发送给后台PC。 [主要实验仪器与器材]

5

1. PC机一台

2. GAINS-3/GAINZ教学开发平台一套 3. WinAVR集成开发环境 4. AVRStudio 5. GAINS433 MAC库

九、主要实验教材及参考用书：

教 材：

1、“无线通信与网络”第二版，清华大学出版社，William Stallings 参考书：

1、“无线局域网”，科学出版社，钟章队，2004.2

2、“下一代无线因特网技术：无线Mesh网络”，人民邮电出版社，方旭明等

十、课程考核方式及成绩评定方法：

对于每次实验，实验预习10%，实验操作40%，实验态度10%，实验报告40%。

撰稿人： 审稿人：

年 月 日 年 月 日

6

1. PC机一台

2. GAINS-3/GAINZ教学开发平台一套 3. WinAVR集成开发环境 4. AVRStudio 5. GAINS433 MAC库

九、主要实验教材及参考用书：

教 材：

1、“无线通信与网络”第二版，清华大学出版社，William Stallings 参考书：

1、“无线局域网”，科学出版社，钟章队，2004.2

2、“下一代无线因特网技术：无线Mesh网络”，人民邮电出版社，方旭明等

十、课程考核方式及成绩评定方法：

对于每次实验，实验预习10%，实验操作40%，实验态度10%，实验报告40%。

撰稿人： 审稿人：

年 月 日 年 月 日

6

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vl63.html