Högskolan i Halmstad Institutionen för teknik och naturvetenskap/centrum för datorsystemarkitektur Magnus Jonsson Omtentamen i Datakommunikation för E2 0 januari 2000. Tillåtna hjälpmedel utöver bifogat formelblad: miniräknare och skrivmaterial. Välkommen till tentamen! LÄS DETTA FÖRST: Motivera alla svar. Bristande motivering kan ge poängavdrag även om svaret är rätt. Redovisa alla beräkningar ordentligt. Det finns då chans att få poäng även om beräkningarna innehåller slarvfel. Om det behövs så får egna (rimliga) antaganden göras. LYCKA TILL! Magnus Antal uppgifter: 9 Maxpoäng: 60 Antalet bonuspoäng från duggorna multipliceras med 0.6, avrundas uppåt till närmaste "halvpoäng", och läggs därefter till tentamenspoängen. För godkänt (betyg 3) krävs 24p, för betyg 4 krävs 36p och för betyg 5 48p.
Signaleffekt i db = 0 log 0 P log a X = ln x / ln a T p = S / V T x = / R m = log 2 M R = R s log 2 M C = 2W log 2 M SR = 0 log 0 (S / ) C = W log 2 ( + S / ) U = T ix / T t U U f = = T ix Tix = = + 2 T T p p + 2a + 2 T ( + a) r 2 P = ( P) r = P f ix Formelsamling Länkutnyttjandegrad för Continuous RQ - Felfri länk: Om K + 2a : U = Om K < + 2a : K U = + 2a
Uppgift : Valbar uppgift (2 p per uppgift) Välj en av följande uppgifter. Lämplig längd på svar/beskrivning är -2 sidor inklusive figurer. Skriv klart och koncist. Vid bedömningen läggs större vikt vid om det som sägs är sammanhängande, logiskt och riktigt än om allt som finns att säga i ämnet finns med. Det är med andra ord viktigare att visa att du har övergripande förståelse än att rabbla en mängd mindre väsentliga detaljer. Kravet på hur djupt du behöver gå i dina beskrivningar sätts givetvis i relation till hur djupt området du valt tagits upp på föreläsningarna. Använd gärna exempel där det lämpar sig. A. Ethernet Ge en översikt av standarden IEEE 802.3 (vardagligt kallat "Ethernet"). Följande saker måste vara med i översikten: media, topologi (inklusive hur större nätverk sätts samman), medium-access-metod (MAC-metod), begränsningar och adressering. B. ARQ (Automatic Repeat Request) Ge en översikt av de båda ARQ-metoderna Idle RQ och Continuous RQ. Följande saker måste tas upp i översikten: skillnader i funktion och prestanda, varianter av Continous RQ (inklusive skillnader), sekvensnummer, flödeskontroll, buffringskrav, ACK, AK och timeout. Uppgift 2: valfri uppgift (8 p per uppgift) Välj en av följande uppgifter. Lämplig längd på svar/beskrivning är ca en sida. Skriv klart och koncist. Vid bedömningen läggs större vikt vid om det som sägs är sammanhängande, logiskt och riktigt än om allt som finns att säga i ämnet finns med. Det är med andra ord viktigare att visa att du har övergripande förståelse än att rabbla en mängd mindre väsentliga detaljer. Kravet på hur djupt du behöver gå i dina beskrivningar sätts givetvis i relation till hur djupt området du valt tagits upp på föreläsningarna. A. ATM Ge en översikt av ATM. Följande saker måste vara med i översikten: olika service som tillhandahålls, AAL (ATM Adaption Layer) och hur förmedling av datatrafiken sker. B. Token ring Ge en översikt av standarden IEEE 802.5 (Token ring). Exempel på vad som bör vara med i översikten är: topologi och medium-access-metod (MAC-metod). C. Modulering Ge en översikt av modulering och olika moduleringsmetoder, t.ex. när, hur och varför de används. Följande saker måste vara med i översikten: hur man får högre bithastighet än signalhastighet, ASK, PSK, FSK, QAM. Bilder bör användas för att ge exempel i förklaringarna.
Uppgift 3: Sant eller falskt (6 p) Ange om nedanstående påståenden är SAA eller FALSKA. Rätt delsvar bedöms med poäng, fel delsvar med 0.5 poäng och obesvarat med 0 poäng. Den sammanlagda summan på denna uppgift kan ej bli mindre än noll poäng. A. Huffman innebär att vanliga tecken (eller binär data) kodas om till en längre bitsekvens än vad som görs för ovanliga tecken. B. IEEE 802.3, 00Base4T (Fast Ethernet) kräver fyra trådpar varav tre i taget är till för dataöverföring (33.3 Mbit/s per par). C. I moderna signaleringsmetoder (t.ex. QPSK och 6-QAM) uppnås hög överföringshastighet tack vare en modulationstakt (baud rate) som överstiger förbindelsens bandbredd. D. I slotted Aloha -protokollet sänder stationerna på olika frekvenser för att inte kollisioner skall uppstå. E. Vid spread spectrum så delar fler användare på en större bandbredd för att minska chansen att två användare stör ut varandra. F. Halv duplex innebär halva bithastigheten jämfört med full duplex på grund av att kommunikation kan ske i båda riktningarna samtidigt vid halv duplex. Uppgift 4: Ihopkopplade LA (7 p) edanstående figur visar ett nätverk uppbyggt av flera olika typer av LA. Där inte annat anges så följs standarden 0 Mbit/s 802.3 (Ethernet). Ett antal DTE-par överför filer från den ena till den andra (endast envägskommunikation mellan applikationerna) med ftp över TCP/IP. Du skall ta reda på vilken medelöverförings-hastighet mätt i bit/s de olika paren upplever på applikationsnivå. Antag felfri överföring, att antalet kollisioner är försumbart, försumbar bandbredd som krävs för ACK/AK, försumbar header-längd, ingen prioritering och att den sändande DTEn i varje par alltid har någonting att sända. Till exempel så skulle överföring från DTE 3 till DTE 4 då bli 6 Mbit/s om ingen annan DTE i hela nätverket sänder samtidigt. I uppgiften antas det dock att samtliga följande par kommunicerar samtidigt: DTE till DTE 2, DTE 3 till DTE 4, DTE 5 till DTE 6, DTE 7 till DTE 8, DTE 9 till DTE 0, DTE till DTE2, DTE 3 till DTE 4. Ange hur stor medelöverföringshastighet varje par upplever. Motivera dina svar. DTE DTE 9 DTE 0 DTE 2 Brygga mellan Ethernet & Token ring Hub Repeater DTE 6 DTE 3 802.5 6 Mbit/s Token Ring DTE 4 DTE DTE 7 DTE 2 Hub DTE 5 DTE 8 DTE 3 DTE 4
Uppgift 5: Modulering (3 p) Förklara varför man måste använda modulering för överföring av digital information över det analoga telefonnätet. Uppgift 6: Felupptäckande koder (5 p) Välj en metod för att upptäcka bitfel. Beskriv metoden kortfattat och resonera om dess styrkor/svagheter. Använd gärna exempel. Metoden skall ha tagits upp på kursens förläsningar eller i kursboken. Metoden som väljs skall dessutom vara mer sofistikerad än att t.ex. bara ha en paritetsbit per grupp av databitar. Uppgift 7: Aloha, CSMA och CSMA/CD (6 p) Förklara följande protokoll kort men så att skillnaderna (inklusive prestandaskillnader fast ej kvantitativt) mellan dem framgår klart och tydligt: Aloha, CSMA och CSMA/CD. Uppgift 8: TCP/IP (8 p) A. Förklara den huvudsakliga skillnaden mellan UDP och TCP. (2 p) B. Förklara vad ARP-protokollet fyller för syfte. Ge exempel för att visa hur det används. (2 p) C. Förklara, med hjälp av exempel, syftet med fragmentering och hur fragmentering sköts i ett "internetwork" med Internet IP som nätverksprotokoll. (4 p) Uppgift 9: Länkutnyttjande (5 p) Antag att vi har en 5 km lång, halv duplex (informationsramar i ena riktningen och ACKramar i andra riktningen), 30 Mbit/s kommunikationslänk där vi överför 3 500 bitar långa informationsramar. Förutsätt vidare att 6-QAM används. A. Beräkna signalhastigheten. (2 p) B. Beräkna länkutnyttjandegraden om Idle RQ används. (3 p)