Ejercicios de Desarrollo Flashcards
3.- Se requiere enviar 180 canales de 32 bytes sobre AAL2. Indique cuantos bits de overhead del total de las celdas se envían considerando que el overhead equivale a todo lo que no sea payload.
47 bytes de payload por celda 35 bytes por canal 35*180=6300 bytes 6300/47=134.04 celdas ~ 135 celdas payload =180*32 = 5760 bytes total = 53*135 = 7155 bytes overhead= 7155 – 5760 = 1395 bytes
4.- E1 y T1 se forman en base a frames cada 125 us, constituidos por 8 bits por canal. Cuantos bits de overhead utiliza E1 y T1 en cada frame para desmultiplexar los canales?
2048 Kbps / 8000 = 0.256 Kbps
256 bits / 30 = 8
256 - (30 * 8) = 16 bits de desmultiplexión

1544 Kbps / 8000 = 193 Kbps
193 bits / 24 = 192 bits
193 – (24 * 8) = 1 bit de desmultiplexión
4.- Indique cuantas celdas por trama se le debe asignar a un usuario en ATM para emular una conexión E1.
8000[tramas/seg]x 2[celda/trama]x 48[bytes/celda]x 8[bits/byte]= 6,144[Mbps] equivale a 3 conexiones E1. Por lo tanto se le deben asignar 2 celdas/trama cada 3 segundos.
5.- Se necesita enviar 195 canales de 32K en formato ADPCM con 4ms de retardo de llenado (16 bytes de payload). Cuantos bits de PAD se obtienen?
53 bytes – 5 header – 1 SF = 47 bytes/celda 16 bytes + 3 bytes = 19 bytes/canal
19195=3705 bytes
3705/47=78,8 celdas
4778=3666 bytes
3705-3666=39 bytes
47-39=8 bytes de PAD, osea 64 bits
x=down(19195/47) y=19195-47x (47-y)*8 bits de PAD
Además, si se sabe que con canales múltiplos de 47 se obtienen celdas sin PAD, solo bastaría con calcular 195%47=7 canales de 16 bytes de payload.
6.- Si se sabe que la tasa de agregación del enlace de la ISP LalaNet es 1:83 y se sabe que solo dispone de 1Gbps de ancho de banda. ¿Cuantos planes HFC de 120Mbps podrá vender la ISP para respetar la tasa de agregación, si se sabe que los usuarios que contratan estos planes navegan por Wifi hasta solo 54Mbps?
Si el enlace dispone de 1Gbps y la tasa es de 1:83 se están vendiendo 83Gbps, entonces: 83*1024/120=708,3 planes de 120.
Como no se puede vender 0,3% de un plan (denunciar a Subtel si alguna ISP lo hace), solo se pueden vender 708 planes.
4.- ATM tiene la ventaja de transmitir siempre tráfico CBR, por lo que debe rellenar las celdas si falta información por enviar. Si se envían 173 canales con canales PCM con un retardo de llenado de 4ms (32 bytes de payload) a través de AAL2. ¿Qué velocidad está emulando el PAD?
PAD = (47 - (35173 % 47))8 [bits] Velocidad= PAD/410008000 bps
3.- (6 ptos) Usted ha logrado optimizar la trama STM-1 aumentando en 10 el tamaño de las columnas de la carga útil, manteniendo el mismo tamaño del header. Además ha logrado disminuir el tiempo de multiplexado de las tramas a 100us. Indique el nuevo bitrate para STM-1.
Contenido total= 9x(9+261+10) bytes periodo=100us
nuevo bitrate=9x280x8x1/0.0001 bps
4.- (6 ptos) Si usted quiere enviar un frame RTP de tamaño 87 Bytes a través de AAL5. Indique cuantos bits en total se enviarán por la capa física.
Tenemos: 87 (RTP) + 8 (UDP) + 20 (IP) bytes
115 bytes + 8 bytes (AAL5) + y bytes de relleno para ser múltiplo de 48 123/48=2.x por lo tanto tengo que agregar relleno para enviar 3 celdas.
Bits enviados: 3 celdas x ( 5 bytes de header + 48 bytes de payload ) x 8 bits/byte
5.- (6 ptos) Sea el codec lala cuyo periodo por frame es 10 ms y tamaño de data por frame es 432 bits. Calcular el bitrate de overhead y payload considerando que el codec se envía sobre RTP y para asegurar un QoS se envía sobre MPLS.
Se generan 1/0.010= 100 frames en un segundo
Bitrate codec: 432 bits x 1/0.010 segundos
El codec es encapsulado en: 12 bytes (RTP) + 8 bytes (UDP) + 20 bytes (IP) + 4 bytes (MPLS) + 14 bytes (Ethernet)
Bitrate Overhead: 58 bytes x 8 bits/byte x 1/0.010 segundos
1.- (10 ptos) Cuantos canales debe enviar sobre ATM con AAL2, para minimizar el padding, si se envía la info sobre un codec de rafagosidad 2 con un retardo de 4ms?. Cuantas celdas se transmiten?
Codec: ADPCM
Payload: 16 Bytes
Si se envían 47 canales, se envían 19 (16+3) celdas con un PAD=0.
3.- (10 ptos) La aplicación A, utiliza el protocolo B para enviar 10 frames de 1kb cada segundo. Cuantas aplicaciones A, es capaz de transportar un enlace E3? Cuanto es el PAD?
b=101kb/s E3=3064kb/s44
3072/10=307.2
Puede enviar 307 aplicaciones a, con un padding de 2Kb
2.- (10 ptos) Cuantos canales debe enviar para obtener un Padding (relleno) = 0, si se tienen tramas con 16 bytes de tamaño total, mediante AAL2? Recuerde que AAL2 agrega 8 bits adicionales por celda ATM.
Cada celda ATM tiene 5 bytes de header + 1 byte de header AAL2, por lo tanto son 6 bytes de header por celda, lo que da un total de 47 bytes de payload por celda.
Si se envian 47 canales, se estarán enviando (16+3) celdas, con un PAD=0.
3.- (10 ptos) Qué significa que el CPS-Info (payload) tenga un valor 1-45/64 en AAL2?
Significa que el payload puede tener un valor entre 1 a 45 bytes dentro de una celda. Soporta payloads de mayor tamaño, hasta 64 bytes, pero en estos casos debe fragmentar el payload en distintas celdas.
5.- (10 ptos) Usted tiene un router y debe configurar la interfaz ATM0/1 para un enlace punto a punto con un switch ATM a través del VCI 1, VPI 11 para llegar a la ip 192.168.1.1. Indique la configuración requerida en su router.
interface ATM0/1
ip address 192.168.1.2 255.255.255.252 pvc 1/11
protocol ip 192.168.1.1 broadcast encapsulation aal5snap
1.- (10 ptos) Cuantos bits debe usar E1 y T1 para desmultiplexar los canales de voz? Cual tiene la menor tasa overhead vs canales?
HT1= 1.544 kbps – 24 canales * 64 Kbps = 8 Kbps HE1= 2.048 Kbps - 30 canales * 64 Kbps = 128 Kbps E1= 128/30 = 4.2 T1= 8/24 = 1/3, T1 tiene la menor tasa overhead vs canales .
2.- (10 ptos) Usted requiere modificar el HEC a sus celdas ATM, por un CRC-16, manteniendo el largo fijo de la celda ATM. Luego, usando AAL2, calcule el PAD en bits resultantes, al enviar 5 canales utilizando un codec de rafagosidad 1 con 4ms de retardo de llenado.
Originalmente ATM utiliza un HEC de 8 bits, por lo tanto ahora el header ahora se incrementará en 1 bytes.
Para PCM 64k se obtiene rafagosidad 1, por lo tanto se tiene un payload de 32 bytes.
6+1+3+32+3+8
6+1+24+3+19
6+1+13+3+30
6+1+2+3+32+9
Sean 9 bytes de PAD, por lo tanto se tienen 72 bits de relleno.
5.- (10 ptos) Para una tasa de agregación 1:26 como la de VTR. A qué velocidad descargará un usuario en teoría, si todos los usuarios tienen un plan de 120Mbps y todos tratan de usar el máximo ancho de banda, al mismo tiempo? Cual debiera ser el valor de tasa de agregación máximo, si usted desea entregar como QoS que siempre dispondrá de un ancho de banda de 100Mbps?
1/26120Mbps=4.6 Mbps 1/100120 Mbps = 1.2
La tasa de agregación debería ser 1:1.2
1.- Indique cuantas celdas por trama como mínimo se le debe asignar a un usuario en ATM para emular una conexión E1.
8000[tramas/seg]x 2[celda/trama]x 48[bytes/celda]x 8[bits/byte]= 6,144[Mbps] equivale a 3 conexiones E1. Por lo tanto se le deben asignar 2 celdas/trama cada 3 segundos.
2.- E1 y T1 se forman en base a frames cada x tiempo, constituidos por 8 bits por canal. Cuantos bits de overhead utiliza E1 y T1 en cada frame para desmultiplexar los canales, si se sabe que cada frame es enviado cada 125 us.
2048 Kbps / 8000 = 0.256 Kbps
256 - (30 * 8) = 16 bits de desmultiplexión
1544 Kbps / 8000 = 193 Kbps
193 – (24 * 8) = 1 bit de desmultiplexión
3.- Se modifica el header de la celda ATM aumentándolo en un byte para aumentar el tamaño del HEC. Si se desea enviar 150 canales de voz de 16 bytes. Cuantos bits de PAD se tendrán que utilizar?
Nuevo Header = 5+1 bytes
Nuevo payload celda = 48 – 1 (SF) – 1 (NH) bytes
PAD = (46 - (19*150 % 46))*8 [bits] PAD= (46-44) * 8 [bits] = 16 [bits]
2.- Si la interfaz cable asociada a Docsis de un modem HFC tiene una ip contenida en el prefijo 10.87.45.58/17 y la interfaz del MTA tiene una ip contenida en 10.83.13.255/22.
¿Cuál es el prefijo con menor cantidad de ips que podría considerar ambas redes?
Hay que buscar hasta donde se mantienen los bits estáticos. En el segundo octeto es donde hay que trabajar.
0101 0111
0101 0011
————- 0000 0111
Como los bits estáticos se mantienen hasta el bit número 13, tenemos como prefijo:
10.80.0.0/13
6.- Usted desea enviar un archivo de 100MB sobre un enlace de 24 Mbps simétrico a través de UDP utilizando todo el ancho de banda disponible. Si el PLR del enlace los primeros 10 segundos de transmisión es de 10% y luego de 0% y considerando que los paquetes enviados tienen una MTU de 1514 Bytes. ¿Cuantos bits del archivo debería haber perdido en la transmisión? Asuma que la latencia de propagación es despreciable, que la aplicación que utiliza UDP no agrega ningún encabezado adicional al frame, que no se pueden fragmentar paquetes y que 1000 bytes equivale a 1 KB.
Payload=1514-14-20-8 = 1472 bytes 24000000/8/1514=1981 paquetes/seg 1981147210= 29160320 bytes
2.- (9 ptos) Indique la cantidad en bytes de cada header ATM, MPLS e IP. ¿ Cual es el máximo valor que puede tener un label MPLS ? ¿ Cuantas celdas ATM pueden tener un HEC único ? ¿ Cuantos bits posee una dirección IP ?
H_ATM: 5 Bytes
H_MPLS: 4 Bytes H_IP: 20 bytes
El largo del label MPLS son 20 bits, por lo tanto el máximo valor es 220 - 1
El HEC para ATM es de 8 bits, por lo tanto pueden haber solo 28 HEC únicos. Un dirección IP está compuesta por 4 octetos, osea 32 bits.
3.- (8 ptos) Usted desea transmitir una conversación telefónica que posee muy pocos cambios en la frecuencia, por lo tanto para calcular la tasa de transferencia, ahora la calcula con sólo 4 bits/muestra y el resto de la ecuacuón la mantiene igual.
Si E1 tiene un campo de control igual a 2 veces un canal telefónico, y su payload son 30 canales telefónicos, ¿ Cual será la nueva tasa de transmisión de una conección E1 con esta nueva tasa de canal telefónico?
Canal Telefónico= 8 bits/muestra * 8000 muestras/segundo = 64000 bps Nuevo canal telefónico= 4 bits/muestra * 8000 muestras/segundo = 32 kbps
E1’= 32 kbps *2 canales + 32 kbps *30 canales
4.- (8 ptos) Indique cuantos SAR-PDU debe crear para enviar 53 canales de payload 32 bytes en AAL-2. ¿ Cual es el valor de PAD en bits?
SAR-PDU tiene un largo de 48 bytes. Si consideramos el byte SF, son solo 47 bytes. Si deseamos enviar payload de 32, estaremos enviando 32 + 3 (payload + CPS). Entonces:
N° SAR-PDU = 3553 / 47
PAD en bits = (3553 % 47) * 8
5.- (9 ptos) Sea una tasa de transferencia de 925MegaBytes por segundo. Si usted desea reservar 20 Megabits por segundo para los campos de control. ¿ Cuanto es el máximo número de celdas ATM que usted puede transmitir en este enlace ? ¿ Cuanto debería ser el mímimo tamaño en bits del campo de control, para maximizar el número de celdas ATM en este enlace ?
Payload= 925 MBps – 20/8 MBps
N° celdas ATM = Payload/53
Campo control = (Payload % 53) * 8
6.- (9 ptos) Si usted quisiera reemplazar una celda ATM por 67 bytes en el payload, manteniendo los 5 bytes del header. ¿ Cuanto se demoraría en llenar cada nueva celda ATM ? Si se crea un enlace de solo celdas ATM, ¿ Cual será la tasa de transmición de este enlace ?
Sean 125 us que se demora cada byte de la celda ATM para llenarse con canales de 64Kbps.
En SAR-PDU el tiempo de llenado = 67 * 125 us
Al pasar a ATM-PDU se demora = 5 * 125 us
En total se demora TLL (Tiempo Llenado) = 72 * 125 us
Como el nuevo enlace será solo de celdas ATM (sin overhead asociado) la tasa de transmición será: 72 bytes / TLL
7.- (8 ptos) Se requiere un nuevo modelo de AAL-2 donde se puede indentificar hasta 322 canales distintos. Indique como quedaría la nueva estructura de una celda ATM utilizando AAL-2, siesque se desea mantener los 53 bytes del largo de la celda ATM.
Se debe aumentar un bit al campo UID del CPS, por lo tanto una opción sería:
5 bytes CH + 1 SF + 38+1 bits CPS + 448-1 bits Payload
Como debe quedar expresado en bytes queda: 5 CH + 1 SF + 4 CPS + 43 Payload
5.- Se necesita enviar 195 canales de 32K en formato ADPCM con 4ms de retardo de llenado (16 bytes de payload). Cuantos bits de PAD se obtienen?
53 bytes – 5 header – 1 SF = 47 bytes/celda 16 bytes + 3 bytes = 19 bytes/canal
19195=3705 bytes
3705/47=78,8 celdas
4778=3666 bytes
3705-3666=39 bytes
47-39=8 bytes de PAD, osea 64 bits
x=down(19195/47) y=19195-47x (47-y)*8 bits de PAD
Además, si se sabe que con canales múltiplos de 47 se obtienen celdas sin PAD, solo bastaría con calcular 195%47=7 canales de 16 bytes de payload.
6.- Si se sabe que la tasa de agregación del enlace de la ISP LalaNet es 1:83 y se sabe que solo dispone de 1Gbps de ancho de banda. ¿Cuantos planes HFC de 120Mbps podrá vender la ISP para respetar la tasa de agregación, si se sabe que los usuarios que contratan estos planes navegan por Wifi hasta solo 54Mbps?
Si el enlace dispone de 1Gbps y la tasa es de 1:83 se están vendiendo 83Gbps, entonces: 83*1024/120=708,3 planes de 120.
Como no se puede vender 0,3% de un plan (denunciar a Subtel si alguna ISP lo hace), solo se pueden vender 708 planes.
5.- Se necesita enviar 195 canales de 32K en formato ADPCM con 4ms de retardo de llenado (16 bytes de payload). Cuantos bits de PAD se obtienen?
53 bytes – 5 header – 1 SF = 47 bytes/celda 16 bytes + 3 bytes = 19 bytes/canal
19195=3705 bytes
3705/47=78,8 celdas
4778=3666 bytes
3705-3666=39 bytes
47-39=8 bytes de PAD, osea 64 bits
x=down(19195/47) y=19195-47x (47-y)*8 bits de PAD
Además, si se sabe que con canales múltiplos de 47 se obtienen celdas sin PAD, solo bastaría con calcular 195%47=7 canales de 16 bytes de payload.
1.- Se le pide brindar el siguiente triple pack para la compañía BTR. Televisión digital en HD (10mbps), internet (15mbps) y telefonía (64kbps). ¿Qué tecnología(s) utilizaría para transportar lo requerido? Fundamente su respuesta.
1.- Se tienen 101024+151024+64 kbps = 10240 + 15360 + 64 = 25664 kbps = 25 Mbps
Para transportar lo requerido se requiere un enlace con la misma o una capacidad superior a la mencionada anteriormente, utilizando alguno de los siguientes medios físicos:
ADSL2+ con port bondig
VDSL (FTTx + par cobre)
HFC (FTTx + coaxial)
FTTH
2.- Sean los siguientes indicadores de desempeño: jitter, latencia, tasa de transferencia, tasa de pérdida de paquetes. De ejemplos de servicios que pueden operar bajo las condiciones descritas:
Escenario 1: Alta tasa de pérdida de paquetes (20%) y baja latencia (2ms)
Escenario 2: Baja tasa de transferencia (100kbps), baja latencia (5ms) y bajo jitter (0.5ms)
Si su servicio requiere otro indicador no descrito en el escenario, considere un valor favorable.
2.- Escenario 1: TCP gracias a los ACKs, permite saber si un paquete ha llegado correctamente a su destinatario. De no ser así, se retransmitirá el paquete.
Escenario 2: VoIP utiliza como máximo 64kbps por usuario y requiere de baja latencia y jitter.
3.- Calcule y fundamente el valor de B (rafagosidad) para una tasa constante de bits. Porqué para un servicio de voz de 32 kbps su rafagosidad es 2?
3.- Si la tasa es constante, S (tasa peak) y E (media) son iguales, por lo tanto la rafagosidad es 1. Para la voz, S es 64 kbps (PCM) y 32 kbps (ADPCM), por lo que tenemos 64/32= 2.
4.- Se transmite un archivo de 10kb a 1kbps, el tiempo de propagación es de 0,042 seg. ¿Cuál es la distancia entre el transmisor y receptor? ¿Cuál es el tiempo de recepción?
4.- v=d/t, por lo tanto 300.000 = d/0.042, esto implica que d = 12600 km (vuelta al mundo aprox.)
Luego el tiempo de recepción corresponde a: retardo transmisión + retraso propagación Por lo tanto tiempo recepción = 10 + 0,042 = 10,042 seg.
5.- Bajo una conexión por HDSL (USA). Cuanto es la latencia si se desea enviar 50 MB a una distancia de 4500 m, sobre un medio físico con factor K=0.3? Considere el jitter buffer despreciable, retraso de procesamiento de 0,2 ms.
5.- Latencia = retraso procesamiento + retraso colas + retraso transmisión + retraso propagación.
Sabemos que HDSL tiene una tasa de 1,544 Mbps a una distancia de 4,5 km. Retraso transmisión = 508/1,544 = 259,06 seg
Retraso propagación = (4500/1000)/(0,3300000) = 4,5/90000 = 0,00005 seg Jitter buffer = 0 seg
Retraso procesamiento = 0,2/1000 = 0,0002 seg Por lo tanto Latencia = 259,06025 seg.
6.- Basándose en el gráfico. ¿Que representa que algunos codecs tengan un solo punto en la gráfica? ¿En que escenarios recomienda utilizar los codecs Speex,Speex VBR y G.711?
6.- Significa que esos codecs solo soportan una tasa de transmisión definida (no son multi-rate).
G.711 no utiliza compresión, a diferencia del resto, por lo que se recomienda para obtener el mismo sonido de una PSTN, pero se debe utilizar un ancho de banda igual o superior a 64kbps. Speex logra un MOS similar al anterior con menos de la mitad del ancho de banda. Se recomienda utilizar solo si se dispone de ancho de banda superior a los 20 kbps aprox.
Speex VBR obtiene MOS superiores a Speex en ancho de banda menores, por lo que se recomienda para anchos de banda menores a los 20 kbps aprox.
3.- (6 ptos) Calcule y fundamente el valor de B (rafagosidad) para una tasa constante de bits. Porqué para un servicio de voz de 32 kbps su rafagosidad es 2?
Si la tasa es constante, S (tasa peak) y E (media) son iguales, por lo tanto la rafagosidad es 1. Para la voz, S es 64 kbps (PCM) y 32 kbps (ADPCM), por lo que tenemos 64/32= 2.
4.- (6 ptos) Que significa que el largo de CPS-Info sea 1-45/64 octetos? Porqué son esos 3 valores y no otros?
Significa que el campo CPS_Info se puede rellenar desde 1 hasta 45 bytes. Debe ser superior a 0, ya que debe existir data para enviar. El tope es 45, ya que justo al CPS de 3 bytes más el header ATM forman los 53 bytes de la celda ATM. El valor 64 lo entrega el campo length del CPS, y corresponde a 2^6. Se utiliza el 6 ya que se requieren de 6 bits para represnetar el valor máximo de CPS-Info (45 bytes).
5.- (6 ptos) Sea la tasa de transmision de X.21 inversamente proporcional a la distancia. Cuanto es la latencia si se desea enviar 50 MB a una distancia de 200 m, sobre un medio físico con factor K=0.3?
Considere el jitter buffer despreciable.
Sabemos que X.21 tiene una tasa de 10Mbps a 12 metros y 100 Kbps a 1200 metros. Para 200 metros tenemos:
1Mbps – 120 metros x Mbps – 200 metros x= 120/200 [Mbps]
Latencia = Tpo Transmision + Tpo Propagación + Jitter Buffer Tpo Transmision = 50 * 8 [Mb] / X [Mbps]
Tpo Propagación = 200 metros / 0.3 * 3 * 10^8 metros
Jitter Buffer = 0 (es despreciable)
6.- (6 ptos) Se tiene 1 enlace T1 y 2 E1 saturados de tráfico por 30 segundos. Calcule el número de bits en tránsito para ese tiempo y el número de bits recibidos correctamente si se sabe que el BER es igual a 0,31. Deje expresado matemáticamente.
T1=64Kbps24+8Kbps ~ 1.5Mbps E1=64Kbps30+128Kbps ~ 2Mbps
Bits en tránsito: (T1+2E1)*30 ~ 165 Mb BER= bits perdidos / bits totales = 0.31 Bits Perdidos= 0.31 * 165 Mb ~ 51 Mb Bits Recibidos = 165Mb – 51Mb ~ 114 Mb
7.- (6 ptos) Se tiene una conección A1 cuya tasa de transferencia es 9090909 bps y la tasa de retardo por trama es 33 microsegundos. Calcule el tamaño de las tramas en Kbytes y la cantidad máxima de canales telefónicos que soportaría sin considerar el campo de control.
Bitrate= 9090909 bps
Periodo= 33us
tramas= Bitrate * Periodo / 8 bits / 1000 Kilo
n° canales= 9090909 / 64000
