Reti di Calcolatori Andrea Frosini 1

Reti di Calcolatoria.a. 2005/06

Esercizi

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 2

Esercizi – Livello Fisico I

1. Un canale a 4 kHz e privo di rumore è campionato ogni msec. Qual è il suo data rate?

2. Un canale televisivo ha ampiezza di 6 MHz. Quanti bit/sec possono essere inviati se viene utilizzato un segnale a quattro livelli? (Si assuma il canale privo di rumore)

3. Quanta larghezza di banda c’è in 0.1 micron di spettro ad una lunghezza d’onda di 1 micron?

4. Una antenna riesce a ricevere ottimamente quando il suo diametro è pari alla lunghezza dell’onda ricevuta. Il diametro di una antenna usualmente varia da 1 cm a 5 m. Quali frequenze possono essere captate ottimamente?

5. Quanti end offices potevano esserci al massimo prima del 1984, quando cioè erano identificati con le prime tre cifre del codice di area e le prime tre cifre del codice locale? Si tenga conto che il codice di area poteva iniziare con una cifra nell’intervallo 2-9 e avere 0 o 1 come seconda cifra, mentre il codice locale aveva le prime due cifre nell’intervallo 2-9.

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 3

1. Un diagramma a costellazione per il modem prevede punti nelle coordinate (1,1), (1,-1), (-1,1) e (-1,-1). Quanti bps può trasmettere avendo una attività di 1200 baud?

2. Un diagramma a costellazione per il modem ha punti nelle coordinate (0,1) e (0,2). Il modem usa modulazione di fase o di frequenza?

3. Un diagramma a costellazione per il modem ha tutti i punti giacenti su una circonferenza con centro l’origine. Che modulazione viene usata?

4. Tre reti a commutazione di pacchetto hanno n nodi ed hanno topologie a stella, ad anello e totalmente connessa, rispettivamente. Per ciascuna rete, qual è il numero di salti per la trasmissione di un pacchetto nei casi ottimo, pessimo e medio?

Esercizi – Livello Fisico II

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 4

2. Determinare lo sviluppo di Fourier della funzione {1,1-x2} negli intervalli {-1,0,1}.

Ricordiamo che:

Esercitazione

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 5

Esercitazione

1. Un dispositivo trasmette alla velocità massima di 9600 bps su una linea con banda passante di 3 KHz. Supponiamo di voler inviare un singolo bit, di quanto il dispositivo dovrà rallentare la propria velocità di trasmissione per essere sicuri che il ricevente ottenga l’informazione?

Quali tra questi segnali inviati possono essere sicuramente ben interpretati dal ricevente? Avremmo giovamento se sfruttassimo anche la banda delle frequenze di controllo (da 3KHz a 4KHz)?

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 6

3. Volendo trasmettere l’informazione codificata nei segnali dell’esercizio 1 ed avendo la possibilità di modulare l’ampiezza del segnale, quale costellazione potremmo usare?

4. Secondo il teorema di Nyquist, nella linea dell’esercizio 1 il segnale può essere completamente ricostruito con quanti campionamenti al secondo? Qual è il massimo data rate consentito su tale linea? Come si può ottenere? Ho contraddizione con i risultati trovati nell’esercizio 1?

5. Se il canale dell’esercizio 1 ha un rumore molto intenso, precisamente di 7Db (10 log10(S/N) ), c’è la possibilità di sfruttare tutta la potenza trasmissiva del dispositivo di trasmissione? (utilizzare il limite imposto sul data rate dal teorema di Shannon di

h log2(1+s/n))

6. Che differenza abbiamo nella trasmissione di dati su cavo e su fibra ottica? Come si trova il data rate in questo ultimo caso

Esercitazione

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 7

Esercizi – Livello Data Link I

1. Sia data la seguente codifica:A: 01000111 B: 11100011 FLAG: 01111110 ESC: 11100000 Mostrare la sequenza binaria per il messaggio A B ESC FLAG con i framing- conteggio dei caratteri - flag bytes (si utilizza il carattere ESC per escape) con byte stuffing- flag di inizio e fine e bit stuffing

2. La stringa di bit 0111101111101111110 deve essere trasmessa dal livello Data Link. Come si presenta tale stringa dopo il bit stuffing?

3. Messaggi di sedici bits sono trasmessi utilizzando il codice di Hamming per la correzione del singolo errore. Quanti check bits sono necessari?

4. Qual è il messaggio inviato se vogliamo utilizzare la codifica CRC per il messaggio 10100001 con polinomio generatore G(x)=1001?

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 8

5. La stringa di bit 10011101 viene trasmessa utilizzando la codifica CRC con G(x)=1001. Durante la trasmissione il terzo bit del messaggio viene invertito. Mostrare che tale errore viene riconosciuto.

6. Un canale ha un bit rate di b=4 kbps e un tempo di propagazione di R=20 msec. Per quali valori della lunghezza l del messaggio un protocollo stop-and-wait raggiunge l’efficienza del 50%? (ricordare che l’efficienza è tempo invio frame/tempo operazione, cioè l / (l+bR))

7. Si consideri un canale satellitare privo di errore con velocità b=64 kbps che invia messaggi di l=512 byte ciascuno, con lunghezza dell’Ack trascurabile. Qual è il massimo bit rate se si utilizzano finestre di dimensione W=1, 7, 15 e 127? Il tempo di propagazione di un canale satellitare è posto a R=270 msec.

8. Si consideri un cavo T1 (24 canali di ampiezza 8 bit ciascuno, con frequenza di invio di ciascun frame 8000 Hz) lungo 100 Km. La velocità di propagazione al suo interno è circa 2/3 c. Quanti bits “entrano” all’interno del cavo ad un determinato istante?

Esercizi – Livello Data Link II

Reti di Calcolatori Andrea Frosini 9

9. Calcolare la lunghezza minima di un frame per ottenere un’efficienza del 40% su di un canale con bit rate di 600 kbps, tempo di propagazione di 200 msec e protocollo a finestra scorrevole con ampiezze W uguale a 1, 30, 100. Nel caso di W=30 qual è l’informazione massima (in bit) codificata in ciascun frame se si utilizza lo standard HDLC con correzione d’errore di Hamming per singolo bit?

10. Simulare la comunicazione tra due stazioni su di un canale con tasso d’errore del 20% e protocolli

i) Go back nii) Selective repeat

usando piggybacking, finestra trasmittente di ampiezza 6, finestra ricevente massima (caso ii)) di ampiezza 3 e 4 bit nel campo Seq. Quali problemi risolve il protocollo selective repeat rispetto al go-back-n ed a quale costo?

Esercizi – Livello Data Link III