(01/12) (DavidSánchez)

Índice

Problema Proposat del grup
Problema 1
Problema 2
Problema 3
Problema 4
Problema
Problema 6
Problema 7
Problema 8
Problema 9
Problema Examen de Setembre 2004
Problema 1 (Tema 4 Stallings)
Problema Tema 2 - Grup 20
Problema Tema 2 - Grup 4
Problema Tema 2 - Grup 1
Problema Tema 2 - Grup 4

Problema Proposat del grup

Demostreu el teorema de Nyquist.


Fonts: Stallings + Coneixements de Tractament del Senyal.
Índice
Página Principal


()

Problema 1

En un protocol d’enllaç de dades es fa servir la següent codificació: A = 01000111, B = 11100011, FLAG = 01111110, DEL = 11100000, STX = 11100001, ETX = 11100010. Indiqueu la seqüència de bits enviada per a la trama de quatre caràcters: A B DLE FLAG quan s’utilitza cadascun dels següents mètodes de delimitació de trames:

a) Comptador de caràcters

Amb el métode de comptador de caràcters tindrem el següent format de trama:

Per a aquesta seqüència de caracters en binari, tindriem la trama:

b) Bytes d’inici i final amb farciment de bytes

Amb aquest métode la trama ens quedaria de la següent manera:

Com que tenim caràcters especials a les dades hem de duplicar els DLE que hi hagin perque el sistema interpreti DLE DLE com un sol DLE. Així ens quedará la seqüència en binari de la següent manera:

c) Banderes binàries d’inici i final amb farciment de bits

El FLAG que tenim ens obliga a que per cada cinc 1's seguits afegim un zero de farciment. Així la seqüència de l'enunciat ens quedaria de la següent manera:

01111110010001111101000111110000001110000101111110

Índice
Página Principal


(DanielMartín)

Problema 2

En el mètode de delimitació de trames usant banderes binàries cada trama acaba amb una bandera i tot seguit la següent trama comença amb una bandera idèntica. Discutiu les avantatges i inconvenients de fer servir una sola bandera entre trames consecutives, en comptes de dues.
Banderas de inicio y fin, con relleno de bits. Cada trama empieza y termina con 01111110. En los datos se inserta un 0 después de cada cinco 1s consiguientes. El receptor elimina cada 0 después de cinco 1s.

La ventaja de encadenar dos tramas con una sola bandera es reducir el
overhead. Pero tiene el inconveniente de no saber si al final de una trama se ha de esperar la siguiente. Al usar dos banderas, si al final de una trama no viene otra bandera se puede ignorar lo que venga. Además, si se produce un error (interferéncia) en la bandera de final, al usar una sola bandera se pierden dos tramas y usando dos banderas la 2a trama se transmite bien.

Es necesário que los todos los equipos de la red reconozcan éste sistema para que funcione.


Fuentes:
http://72.14.207.104/search?q=cache:QE42q2OarAYJ:ccc.inaoep.mx/~cferegrino/cursos/redscomp/Filminas_3_Maestria.pdf+redes+tramas+bandera&hl=es&client=firefox
http://www.monografias.com/trabajos26/transmision-datos/transmision-datos.shtml

Índice
Página Principal


(DavidSánchez)

Problema 3

Una cadena de bits, 0111101111101111110, ha de ser enviada en la capa d’enllaç de dades. Quina cadena s’envia realment després del farciment de bits?

Fonts: Trasparencies de l'assignatura.
Índice
Página Principal


Problema 4

()

Suposeu que s’està utilitzant un mètode de detecció d’errors CRC amb un polinomi de grau 32. Suposeu que la mida de la trama és de com a molt 1.000 bytes (2 de capçalera, 994 de dades i 4 de CRC) delimitats amb banderes binàries. Imagineu que es produeix una ràfega d’errors que afecta els darrers 16 bytes d’una trama (inclosos els bytes de CRC i la bandera de final). Com s’ho fa el receptor per detectar el final de la trama? Un cop detectat aquest final, i tenint en compte que tot el CRC ha estat destruït, es detecta que la trama és errònia o no? Per què?

El uso de los códigos CRC (Códigos de Redundancia Cíclica) o códigos polinómicos está muy extendido debido a que

Estos códigos se basan en

Por ejemplo, los datos 10111 pueden tratarse como el polinomio x4 + x² + x¹ + x0

Dado un bloque o mensaje de k-bits (en este caso el mensaje es de 994 bytes de datos), el transmisor genera una secuencia de n-bits, denominada secuencia de comprobación de la trama (FCS frame check sequence), de forma que la trama resultante, con n+k bits, sea divisible por algún número predeterminado. El receptor entonces dividirá la trama recibida por ese número y, si no hay resto en la división, se supone que no ha habido errores.

Los polinomios generadores más usados son:

sobre la que dan los CRC de 16 bits, que suelen dar la suficiente. Se emplea por el comité de estándares de redes locales (IEEE-802) y en algunas aplicaciones del Departamento de Defensa de USA.

Tenemos que :

El objetivo es que la división T(x)/P(x) no dé resto alguno.

El emisor y el receptor pactan el patrón P(x) que tiene una longitud de n+1 bits. Sabiendo que la trama T(x) tiene k+n bits el receptor puede deducir el valor de n sabiendo la longitud de P(x) pero no puede deducir el valor de k. Por tanto este debe ser pactado al inicio de la comunicación o indicado en cada trama enviada.

Dado que la ráfaga de errores es 16 que es menor que 32 (usamos un polinomio CRC-32), nos aseguramos que el receptor detectará el error ya que el polinomio resultante no será divisible por P(x).

Demostración: Extraido de "A Tutorial on CRC Computations" Ramabadran, T., and Gaitonde, S. August 1988:

"A burst error of length b is any error pattern for which the number of bits between the first and the last errors, is b. For example, the error pattern 00010101100,...0 represented by e(x)= x3+x5+x7+x8 is a burst error of length 6. Let the generator polynomial of a CRC be of the form g(x)=1+g1*x+...+g(n-k-1)*x(n-k-1)+x(n-k) where g1, g2, ... ,g(n-k-1) can be either 0 or 1. In other words, g(x) has a degree of n-k and is not divisible for x. Any burst error of length (n-k) or less can be represented as e(x) = xi(1+e1*x+...+e(n-k-1)*x(n-k-1)) for some i, 0<=i<=k and where e1, e2,...,e(n-k-1) can be either 0 or 1. Clearly, such a polynomial is not evenly divisible by g(x), and therefore we can detect the corresponding burst error."

Es decir, una ráfaga de errores de longitud B es un patrón de error para el cual el número de bits entre el primer y el último error, incluyendo estos errores, es B. Por ejemplo, el patrón de error 00010101100 representado por e(x)=x3+x5+x7+x8 es una ráfaga de error de longitud 6. Supongamos que el generador polinomial de un CRC es de la forma g(x)=1+g1*x+g2*x2+...+g(n-k-1)*x(n-k-1)+x^(n-k) donde g1, g2, ..., g(n-k-1) pueden ser 0 o 1.

En otras palabras, g(x) tiene un grado de n-k y no es divisible por x. Cualquier ráfaga de error de longitud n-k o menos puede ser representada como e(x)=xi*(1+e1*x+e2*x2+...+e(n-k-1)*x(n-k-1)) para alguna i, 0<=i<=k y donde e1, e2, ..., e(n-k-1) pueden ser 0 o 1.

Teniendo en cuenta que la longitud del polinomio g(x) es n-k+1, que la forma de dicho polinomio es 1xxxx1 para una serie de 0's y 1's que componen xxxx y teniendo en cuenta que la longitud de e(x) es menor que g(x), nunca serán divisibles para ningún valor de x^i porque lo que estaremos haciendo es multiplicar por 2 (desplazar) la tira de bits que representa el polinomio e(x) pero seguirá sin ser divisible por g(x).

La información la he cogido de:

Índice
Página Principal


()

Problema

Suponga un conjunto de elementos atacados por una potencia de entrada de 4mW, sea el primer elemento una línea de transmisión con 12 dB de atenuación (-12 dB), el segundo elemento un amplificador con una ganancia igual a 35 dB, y por último una línea de transmisión con 10 dB de pérdida. ¿Cuál sería la ganancia o pérdida acumuladas por esta serie de elementos de transmisión?

Un parámetro importante en cualquier sistema de transmisión es la energía de la señal transmitida. Al propagarse la señal en el medio, habrá una pérdida o atenuación de energía de la señal. Para compensar este hecho es necesario introducir amplificadores cada cierta distancia que restituyan la energía de la señal.

Los valores de ganancias y pérdidas se pueden expresar en decibelios ya que:

El decibelio es una medida de la proporción entre dos niveles de la señal:

La ganancia o atenuación neta será -12 + 35 - 10 = 13 dB

Tenemos que: 13 = 10 * log(P/4mW)

Y por tanto, el cálculo de la potencia de salida sería: P = 4 * 10^1.3mW = 79.8 mW

(Problema y solución extraídos del libro Comunicaciones y Redes de Computadores de William Stallings)

Índice
Página Principal


()

Problema 6

Suposeu que s’estan utilitzant trames de 1.000 bits en un canal via satèl·lit a 1 Mbps amb 270 ms de retard. Quina és la utilització màxima de la línia per a: a) Un protocol de control de flux de parada i espera? b) Un protocol de control de flux continu amb una mida de finestra igual a 7? c) Ídem amb mida de finestra igual a 127? d) Ídem amb mida de finestra igual a 255?

longitud de la trama = l = 1000 bits velocitat = b = 1Mbps = 10^6 bits/segon Tp = 2700*10^(-3) segons

Si s'usa el protocol Stop-And-Wait la mida de la finestra és 1 (W = 1)

L'eficiencia és U = W/(1+2a) on a = Tp/Tix.

U = 1/1 + (2*(270*103)/1000/106) = 1/(1+2*270) = 1/(541) = 0.0018 = 18%

L'eficiencia màxima és quan U = 100 %, per tant W/541 = 1 => W >= 541

( comentaris: corregit )
Índice
Página Principal


(DanielMartín)

Problema 8

Què diferencia una transmissió asíncrona d’una transmissió síncrona?

Hay enormes dificultades a la hora de recuperar la señal transmitida por un emisor, sobre todo debido a que hay que saber cada cuanto tiempo va a llegar un dato; para esto se suelen usar técnicas de sincronización.

Transmisión asíncrona


La manera más fácil de conseguir sincronismo es enviando pequeñas cantidades de bits a la vez , sincronizándose al inicio de cada cadena . Esto tiene el inconveniente de que cuando no se transmite ningún carácter , la línea está desocupada .Para detectar errores , se utiliza un bit de paridad en cada cadena . Usando la codificación adecuada , es posible hacer corresponder un 0 ( por ejemplo ) a cuando la línea está parada ( con NRZ , cada vez que se quiera comenzar a transmitir una cadena , se usa un 1 como señal ) .Si el receptor es un tanto más rápido o lento que el emisor , es posible que incluso con cadenas cortas ( o tramas , que son las cadenas más los bits adicionales de paridad y de comienzo y parada ) se produzcan errores como el error de delimitación de trama ( se leen datos fuera de la trama al ser el receptor más lento que el emisor ) o el error que se produce al introducirse ruido en la transmisión de forma que en estado de reposo , el receptor crea que se ha emitido un dato ( el ruido ) .
Este tipo de transmisión es sencilla y no costosa , aunque requiere muchos bits de comprobación y de control .

Transmisión síncrona


En este tipo de transmisión no hay bits de comienzo ni de parada , por lo que se transmiten bloques de muchos bits . Para evitar errores de delimitación , se pueden sincronizar receptor y emisor mediante una línea aparte ( método utilizado para líneas cortas ) o incluyendo la sincronización en la propia señal ( codificación Manchester o utilización de portadoras en señales analógicas ) . Además de los datos propios y de la sincronización , es necesaria la presencia de grupos de bits de comienzo y de final del bloque de datos , además de ciertos bits de corrección de errores y de control . A todo el conjunto de bits y datos se le llama trama .
Para bloques grandes de datos , la transmisión síncrona es más eficiente que la asíncrona .
Índice
Página Principal


(DavidSánchez)

Problema 9

Quins tipus de modulació analògica-digital existeixen? Quants bits per segon es transmeten, com a màxim, a través d'un canal analògic que és capaç de transmetre una mostra cada 0.2 ms i que fa servir QAM-16?


NOTA: el QAM l'stallings el defineix com una modulació analógica a analógica i en les trasparencies les tinc com de analógica a digital.
Índice
Página Principal


()

Problema 3 Examen de setembre de 2004

El problema de l’alliberament de connexions (circuits virtuals) en les xarxes de commutació de paquets usuals, que no perden paquets, es resol mitjançant un protocol de dos passos. L’ordinador A envia un paquet de petició d’alliberament i l’ordinador B respon amb un paquet de confirmació de l’alliberament:

problema32004s6tm

En el cas de les xarxes com ara Internet, que poden perdre paquets, el problema es complica perquè els paquets de petició o de confirmació de l’alliberament es poden perdre i llavors poden aparèixer situacions anòmales com ara que un ordinador es consideri connectat i l’altre no (problema de la connexió en un únic sentit o mitja connexió).

Amb els teus coneixements sobre protocols de control d’errors a nivell de la capa d’enllaç:

•a) Demostra que és impossible trobar un protocol per tal d’alliberar sempre de forma correcta les connexions en les xarxes com ara Internet.

•b) Proposa un protocol que resolgui el problema de la forma més adequada possible, encara que no funcioni correctament en tots els casos.

Idea: Comença posant un tercer paquet, enviat de A cap a B, que serveixi per confirmar la confirmació d’alliberament, per si aquest paquet es perdés.

a) Demostració: És impossible trobar el protocol demanat perquè l’últim missatge enviat és tan important com els anteriors i no existeix la certesa de que aquest últim missatge arribi correctament. El protocol hauria de tenir un número infinit de missatges.

b) Proposta de protocol amb dos missatges i temporitzadors a cada extrem: A envia a B la petició d’alliberament de connexió i B li confirma la petició. El primer missatge incorpora un temporitzador per ser retransmès tantes vegades com calgui (fins un número màxim) per tal que A rebi la confirmació de B. A allibera la connexió o bé quan ha fet el número màxim de retransmissions del missatge de petició sense tenir resposta (vol dir que la connexió funciona molt malament i que B està inaccessible o directament desconnectat) o bé quan rep el missatge de confirmació de B (tot ha anat correctament). Quan B rep un missatge de petició envia la confirmació i engega un temporitzador. Si el temporitzador venceix, assumeix que A ha rebut la confirmació i allibera la connexió. B sap que el seu missatge de confirmació es pot perdre, però també sap que A li ha demanat la desconnexió, i que A acabarà desconnectant pel màxim número de retransmissions fallides al no rebre la seva confirmació. El valor de tots els temporitzadors ha de ser major que 2t, si t és el temps de propagació dels missatges entre A i B. El protocol pot fallar si B no rep cap missatge de petició de desconnexió d’A. En aquest cas B tindrà una mitja connexió inactiva (per la qual no rebrà res). Ho podria detectar amb un temporitzador d’inactivitat.

(Fuente : Examen resuelto septiembre 2004)
Índice
Página Principal


()

Problema 1 (Tema 4 Stallings)

Supóngase que unos datos se almacenan en disquetes de 1'4 Mbytes que pesan unos 30 g cada uno y que una compañía aèrea transporta 10^4 kg de disquetes a una velocidad de 1000 km/h y sobre una distancia de 5000 km. ¿Cuàl es la velocidad de transmision en bits por segundo de este sistema?

Primero, averiguaremos cuantos bits hay en cada disquete:

Segundo, sacaremos la cantidad de disquetes que transporta el avión:

El tercer paso será averiguar la velocidad del avión en m/s, dato que nos servirá posteriormente:

Ahora aplicamos todos los datos obtenidos para extraer el resultado final:


Índice
Página Principal


()

Problema 7

Explica i dibuixa gràficament la relació entre la càrrega d'una xarxa (normalitzada) i el rendiment d'una xarxa (normalitzat) en dos casos: a) sense aplicar mesures pel tractament de la congestió i b) aplicant mesures pel tractament de la congestió

Imágen «foto2.jpg» no disponible

La càrrega normalitzada és la quantitat de paquets introduits pels ordinadors d'origen a la xarxa, representada de forma absoluta amb un valor entre 0 i 1. El rendiment normalitzat és la quantitat de paquets lliurats per la xarxa als ordinadors de destí, representada de forma absoluta amb un valor entre 0 i 1. El rendiment creix proporcionalment a la càrrega per valors petits d'aquesta última. Quan la càrrega continua creixent el rendiment tendeix a estabilitzar-se per l'efecte de les cues dels commutadors, que creixen a mida que la quantitat de paquets d'entrada a la xarxa augmenta i els commutadors no poden entregar els paquets als seus successors. Sense mesures de tractament de la congestió (part B de la gràfica) el rendiment de la xarxa cau en picat quan la càrrega s'acosta a 1. Això és degut a que els ordinadors d'origen suposen que els paquests retrassats (per culpa de les cues dels commutadors) s'han perdut i els tornen a retransmetre, cosa que realimenta el problema del retràs en les cues dels commutadors.

Amb mesures de tractament de la congestió (part A de la gràfica) el rendiment de la xarxa es manté més o menys constant a mida que la càrrega s'acosta a 1. Les mesures de tractament de la congestió són diverses i depenen de cada xarxa.

(Fuente : Examen resuelto febrero 2003)
Índice
Página Principal


()

Problema Tema 2 - Grup 20

a) Mostra la codificació NRZ, Manchester i NRZI de la seqüència de bits: 1001 1111 0001 0001

b) Explica els problemes de la codificació NRZ i NRZI

c) Explica per qué la codificació Manchester necessita més ample de banda que la NRZI per transmetre la mateixa quantitat d'informació

d) Troba el CRC per al polinomi generador 110011 i el missatge 11100011.

a)

b)

Los problemas de los códigos de línea NRZ y NRZI para transmisión son: la transmisión de contínua (lo cual tiene inconvenientes en largas distancias porque se atenúa) y la sincronización (por ejemplo, en el caso de una secuencia larga de 0s).

c)

El ancho de banda necesario es mayor,porque es necesaria al menos una transición por cada bit (mientras que en el NRZI solo hay una transición cuando el bit codificado es un '1'), pudiendo tener hasta dos en ese mismo periodo y porque la velocidad de modulación máxima es el doble que en los NRZ.

d)

li afeigeixo 6 0's al missatge original perque tingui grau m + r(grau del generador)

m = 11100011000000

-110011 101101110 <- quocient

Missatge a transmetre => T = m - r

( Fuente : Redes de Computadores (Tanembaum) )
Índice
Página Principal


(DavidSánchez)

Problema Proposat Tema 2 - Grup 4 (22/11)

Diferencia una transmisión de datos analógica de una digital.


Fuente: http://www.monografias.com/trabajos26/transmision-comunicacion/transmision-comunicacion.shtml#señal
Índice
Página Principal


()

Problema Proposat Tema 2 - Grup 1 (22/11)

Enumere las ventajas e inconvenientes de los formatos de codificación digital: NRZ, Manchester, HDB3

NRZ

Manchester

HDB3


Índice


(DanielMartín)

Problema Proposat Tema 2 - Grup 12 (22/11)

Per a poder realitzar una comunicació per videoconferència entre dos ordinadors:

a) Trobar la velocitat de transferència de dades que necessito si considero que la imatge a transmetre és en blanc i negre, amb 256 nivells de grisos i té unes dimensions de 480x320 pixels per imatge. Considera que transmeto 50 imatges/seg i necessito 64kbps per l’àudio.

256 bits/pixel x 480x320 pixels/imagen * 50 imagenes/segundo * 1kb/1024 bits = 1.920.000 kbps 1.920.000 kbps + 64 kbps = 1.920.064 kbps

b) La informació total s’encapsula en trames de 188 bytes de grandària total, amb capçalera de 4 bytes. Si suposo que hi ha un 10% més de retransmissions i un 10% més de transferències per gestió dels enllaços als diferents nivells, calcular la velocitat de transferència sèrie.

1.920.064 kbps x 192 / 188 x 1.2 (pérdues i retransmissions) = 2.353.100 kbps

c) Si faig servir una QAM16 per a transmetre els paquets amb mòdems síncrons, calcula la velocitat de modulació suposant la línia punt a punt i ideal.

Si es línea ideal no hi ha pérdues ni retransmissions: 1.920.064 kbps x 192 / 188 = 1.960.917 kbps QUAM 16 = 16 bits/modulació: 1.960.917 kbps x 1 senyal / 16 bits = 122.558 senyals / segon


Página Principal