Omtentamen i Trådlös Internet-access

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Omtentamen i Trådlös Internet-access"

Astrid Jansson
för 5 år sedan
Visningar:

1 Mittuniversitetet Inst. för IT och medier, ITM Stefan Pettersson Omtentamen i Trådlös Internet-access Tid: Hjälpmedel: Valfri miniräknare. Bifogad formelsamling. Ansvarig lärare: Stefan Pettersson, tel , Preliminära betygsgränser: 16 p för G och 4 p för VG av totalt 34 p. Motivera alla slutsatser och antaganden. Bevisa att du har förstått! Orimliga svar eller svårbegripliga lösningar kan ge poängavdrag. Skriv alla lösningar på eget blad men inte på dess baksida. 1. Para ihop det engelska uttrycket i vänster kolumn med beskrivningen i höger kolumn. (p) 1. FDM. FDMA 3. DSSS 4. Shannon 5. MAC 6. Fading 7. Scattering 8. FHSS 9. Reflection. TDMA 11. TDM 1. WPA 13. Diffraction 14. CDMA 15. WEP 16. Nyquist 17. Refraction 18. IEEE 80.11a 19. IEEE 80.11b 0. IEEE 80.11g A. Teknik för att separera flera samtidiga användare i olika frekvenskanaler. Används i NMT-systemet (första generationens mobiltelefonsystem). B. Fenomenet att radiovågor böjs av vid utbredning i till exempel atmosfären. C. Beskrev teoretiskt hur mycket information som kan överföras på en brusig kanal. D. Bandspridningsteknik som använder frekvenshopp. E. Teknik för att möjliggöra att flera signaler, med lägre bandbredd än den totalt tillgängliga bandbredd, kan skickas i samma transmissionsmedium. F. Standard för trådlöst nätverk som opererar på,4 GHz-bandet. Maximal datatakt är 11 Mbps. G. Säkerhetsmekanismer som eliminerar de svagheter som fanns tidigare i IEEE H. Teknik för att separera flera samtidiga användare med olika koder för separation i både tid och frekvens. Används i 3G i Europa. I. Säkerhetsalgoritm i IEEE Innehåller en stor svaghet som gör det möjligt att knäcka genom att samla in krypterad data i tillräcklig mängd. J. Fenomenet att radiovågor som träffar ett objekt, som är större än våglängden, emitteras ut från dess kanter. K. Standard för trådlöst nätverk på 5 GHz-bandet. Maximal datatakt är 54 Mbps. L. Hanterar access för flera användare till ett gemensamt medium. M. Beskrev teoretiskt hur mycket information som kan överföras på en brusfri kanal. N. Teknik för att möjliggöra att flera signaler, med lägre datatakt än den totalt tillgängliga datatakten, kan skickas i samma transmissionsmedium. O. Benämner olika typer av variationer över tiden på mottagen signalstyrka. Kan till exempel klassificeras i flat eller selektiv. P. Standard för lokalt trådlöst nätverk som opererar på,4 GHz-bandet. Maximal datatakt är 54 Mbps. Q. Fenomenet att radiovågor som träffar ett objekt, som är mindre än våglängden, emitteras ut från objektet. R. Teknik för att separera flera samtidiga användare i olika tidsluckor. Används i GSMsystemet (andra generationens mobiltelefonsystem). S. Bandspridningsteknik som använder direktsekvens. T. Fenomenet att radiovågor som träffar en yta, som är större än våglängden, reflekteras

Omtentamen i Trådlös Internet-access 005-06-0 Sid och fortsätter att färdas i en annan riktning.. Trådlös kommunikation är speciell med tanke på det transmissionsmedium som används.

2 Omtentamen i Trådlös Internet-access Sid och fortsätter att färdas i en annan riktning.. Trådlös kommunikation är speciell med tanke på det transmissionsmedium som används. a) Beskriv hur flervägsutbredning (multi-path fading) uppkommer. (p) b) Nämn minst en oönskad effekt som flervägsutbredning har. (1p) 3. Tabell 1 visar en del nyckelfakta för GSM-systemet. a) En uppgift i tabellen är utsuddad. Räkna ut hur många dubbelriktade kanaler systemet har med hjälp av de övriga uppgifterna i tabellen. (p) b) Hur lång är en tidlucka mätt i millisekunder? (p) Tabell 1. GSM-systemet.

3 Omtentamen i Trådlös Internet-access Sid 3 4. Nu byggs infrastrukturen upp för den tredje generationens mobiltelefonsystem (3G). a) Förklara varför många master som byggs initialt är relativt höga. (1p) b) Nämn någon teknisk nackdel med att bygga höga master i ett mobiltelefonsystem. (1p) 5. Berätta kortfattat om två nyheter som hänt inom det trådlösa kommunikationsområdet de senaste 6 månaderna. (3p) 6. Förhållanden mellan sändar- och mottagareffekter presenteras och räknas ofta i decibel (). Fyll i tabellen med de saknade decibelvärdena. Skriv av tabellen på eget lösningsblad. (p) Tabell. Decibelberäkning. Effektförhållande ( = 1 ) 0 ( = ) 0,1 ( = -1 ) 0,01 ( = - ) 7. I teorin kan en bandbegränsad kanals överföringskapacitet, mätt i bitar per sekund (bps), vara hur stor som helst om den är brusfri. I verkligheten begränsas kapaciteten av mängden brus på kanalen. a) Hur stor kapacitet har en kanal på MHz om signalbrusförhållandet är 1 (SNR )? (p) b) Hur många signalnivåer (M) skulle behövas för förhållandena i uppgift a)? (p)

4 Omtentamen i Trådlös Internet-access Sid 4 8. Beskriv utförligt vad nedanstående figur illustrerar. (6p)

5 Omtentamen i Trådlös Internet-access Sid 5 Formelblad Trådlös Internet-access Denna formelsamling delas ut tillsammans med tentamen. Frirymdsutbredning (dämpning): Effektförstärkning: Dämpning: Effekt i m: Signal-brusförhållande: L = log P P P P = 0 log Tx Rx = log G L = G ut in P P m = log 1mW S SNR = N SNR = log SNR log ( x) ln x log x = = log ( ) ln C = B log M C = B log 1+ SNR 4πAe 4πf Ae G = = λ c Signal-brusförhållande i : ( ) Logbasomvandling: ( ) ( ) ( ) Nykvist-kapacitet: Shannon-kapacitet: ( ) Antennförstärkning: 4πd λ

6 Omtentamen i Trådlös Internet-access Sid 6 Lösningsförslag 1. A B17 C4 D8 E1 F19 G1 H14 I15 J13 K18 L5 M16 N11 O6 P0 Q7 R S3 T9. a) Flervägsutbredning uppstår på grund av att radiosignalen kan nå en och samma plats även om utbredningsvägen är olika. Radiovågorna kan ändra riktning på grund av till exempel reflektion och diffraktion. b) Problemen med flervägsutbredning är att flera versioner av samma signal når mottagaren. Då adderas energin och signalen störs. Även intersymbolinterferens kan uppstå därför att signaler som tagit olika utbredningsväg tar olika lång tid på sig. Signaler som sänds vid en tidpunkt kan störas av en signal som sändes tidigare och tagit en annan väg. 3. a) Tillgängligt spectrum i upp- respektive nedlänk är 5 MHz. Bandbredden på en kanal är 00 khz. Antalet dubbelriktade kanaler blir då 5 MHz / 00 khz = 15. b) Systemet kan ha 8 användare per kanal. En frame med 8 tidluckor är 4,6 ms. Varje tidlucka blir då 4,6 ms / µs. 4. a) Höga master byggs för att snabbt få tillräckligt bra yttäckning. Systemet kan nå fler användare med färre basstationer om de är höga. I början är det få användare i systemet och de kan betjänas av få basstationer. Med fler användare behövs systemet byggas ut. b) Nackdelen är att de kanaler som används i de höga masterna kan ge störningar som når för långt i en framtida utbyggnad med lägre och tätt placerade basstationer. 5. Frågan syftar till inläggen i WebCT-forumet om nyheter. 6. = log (G), G = 1/L, G = -L Effektförhållande ( = 1 ) 0 ( = ) 0 0,1 ( = -1 ) - 0,01 ( = - ) -0

7 Omtentamen i Trådlös Internet-access Sid 7 7. a) 1 = 1/ = 15,8 ger 6 C = B log 1+ SNR = log ( ) ( ) 8, 15 = 6 4 b) = B log M vilket ger M = = 4 C C B 6 8,15 Mbps 8. Se figur 14.7 och dess förklaring i läroboken. Figuren visar timing för MAC-protokollet i IEEE

Relevanta dokument

Tentamen i Trådlös Internet-access

Mittuniversitetet Inst. för IT och Medier, ITM Stefan Pettersson 005-04-30 Tentamen i Trådlös Internet-access Tid: Kl 9.00-14.00. Hjälpmedel: Valfri miniräknare. Bifogad formelsamling. Ansvarig lärare: