Introdução às Telecomunicações Flashcards
Funções e componentes de um sistema de telecomunicações. Topologias e classificação das redes. Arquitetura em camadas. Padronização. Padrões de TV digital.
Além da largura de banda e da latência, qual parâmetro é necessário para qualidade de serviço de voz digitalizada?
É necessário um tempo de entrega uniforme para voz, e assim a quantidadede flutuação na rede é importante. Isso poderia ser expresso como o desvio padrão do tempo de entrega. A existência de um pequeno retardo mas com grande variabilidade na realidade é pior que um retardo um pouco mais longo com baixa variabilidade.
Quais as razões para a utilização de protocolos dispostos em camadas?
Entre outras razões para a utilização de protocolos em camadas, seu em-prego conduz à quebra do problema de projeto em fragmentos menores e mais manejáveis; além disso, a divisão em camadas significa que os proto-colos podem ser alterados sem afetar protocolos de níveis mais altos ou mais baixos.
Qual a diferença entre conexão orientada e não-orientada?
A comunicação orientada a conexões tem três fases. Na fase de estabeleci-mento, é feita uma solicitação para configurar uma conexão. Somente após essa fase ter sido concluída com sucesso, a fase de transferência de da-dos pode ser iniciada e os dados podem ser transportados. Em seguida, vem a fase de liberação. A comunicação sem conexões não tem essas fases. Ela simplesmente envia os dados.
Quais os principais meios (guiados e não-guiados) de transmissão de informação?
Guiados, cabo coaxial, par metálico e fibra ótica. Não-guiados: Radiofrequencia, microondas, infravermelho e laser.
Um Buffer de um nó de rede recebe 2000 pacotes de 1.518 bytes a cada segundo, todos eles destinados a uma de suas portas de saída. Se a capacidade do buffer desta porta é de 1.518.000 bytes e a taxa de saída é de 10 Mbps, quanto tempo em segundo será necessário para encher a fila de pacotes, supondo que não haja nenhum pacote na fila no instante 0?
Taxa de chegada: 2000 x 1.518 = 3,036 Mbytes/s
Taxa de saida: Mbps = 1,25 Mbytes/s
Capacidade Buffer: 1,518 Mbytes
Ocupação 1.518/(3,036-1,25) = 0,85 [s]
Uma est. A transmite quadros para uma est. B por um enlace ptp a 1 Mbps. O enlace possui 5 km, com um fator de velocidade qci = 1 e os quadros enviados pela est. a possuem 1000 bytes, as confirmações de B possuem 10 bytes e o timeout é de 50 ms (apos a transmissão). Considerando a transmissão de 5 quadros de A para B
a) Atraso de propagação relativo a um quadro
b) atraso de transmissão de um quadro
c) atraso de transmissão de uma confirmação
a) Atraso relativo a um quadro = = 16,667e-6
O atraso de propagação não depende do tamanho do quadro. Somente da distância e velocidade do enlace.
b) atraso de um quadro = (1000*8)/1e6 = 8 [ms]
c) atraso de uma confirmação = (10*8)/1e6 = 80 [us]
Uma rede com 2 enlaces, 1 nó e 2 terminais possui em cada enlace uma taxa de transmissão de 2Mbps e um atraso de propagação de 0,1 ms. Calcule o atraso total necessário para transferir uma mensagem de 15.000 bytes quando:
a) Comutação de circuitos (atraso de nós nulo e Tconn = 10 ms
b) Datagrama em 10 pacotes com overhead de 20 bytes. O Tproc = 0,1 ms e a fonte atrasa Tproc 0,1 ms entre pacotes
c) Comutação por pacotes baseada em circuito virtual, a mensagem é dividida em 1
Um enlace ptp tem taxa de 10 Mbps, comprimento de 1km, e fator de velocidade = 1. Considerando que esse enlace está sendo compartilhado por diferentes estações e sabendo que a carga submetida a esse enlace é de 150 quadros por segundo, com 1518 bytes cada um, em média, qual seria a melhor solução para o controle de acesso a ser usado nesse ambiente?
a) Aloha
b) Aloha Puro
c) CSMA Não-Persistente unslotted
Como é calculada a taxa de bits em um sistema PCM p/ comutação de circuitos?
O sinal de voz (analógico) é amostrado em uma frequencia de 8000 amostras por segundo, em seguida quantidado em 8 bits por amostra, produzindo uma taxa digital de 8000 X 8 = 64000 bps.
Distorção
Alteração da forma do sinal de maneira deterministica causada por características próprias do canal, passível de compensação por filtros passivos ou ativos.
Ruído
Pertubação aleatória causada por agentes externos ao sistema de transmissão, impossível de compensação.
Ruido térmico
Agitação molecular do meio fisico.
Ruído indutivo
causado por cargas intutivas (reatancias) e magnéticas..
Crosstalk ou diafonia
Ocasionado pelo sinal de um meio em outro meio próximo.
Ruido impulsivo
Ocasionado pela resposta impulsiva de capacitores.
Velocidade de propagação
velocidade que um bit demora para atravessar um meio físico.
Tempo de propagação
Tempo necessário para que um bit possa atravessar um meio de transmissão
Comprimento de onda
Característica que vincula velocidade de propagação com o período, dado por velocidade/frequencia ou velocidade*período.
Modulação de sinal
É a variação das características de uma portadora de acordo com um sinal modulador para permitir que a informação seja transmitida no meio.
Modulação analógica
AM - modulação de amplitude
FM - Modulaçao de Frequencia
PM - Modulação de fase
Modulação digital
ASK - Chaveamento de amplitude
FSK - chaveamento de frequencia
PSK - chaveamento de fase
QAM - Modulaçao de amplitude quadratica
Velocidade de trasmissão
bps ou bauds
bps - numero de bits a cada segundo
bauds - numero de símbolos ou vezes que a condição da linha se altera (taxa de modulação)
x*y-modulação = x*log2(y) bps
Ex.10.000 bauds em 2-ASK:
tx bps = 10000*1 bps
Ex 20000 bauds em 8-QAM
TX bps = 20000*3 bps
Multiplexação
Geralmente a banda passante do meio é bem maior que a banda passante do sinal.
Técnica que permite mais de um sinal ao mesmo tempo no canal de comunicação.
Multiplexação FDM
Canais podem ser trasmitidos ao mesmo tempo, utilizando uma banda, frequencia ou canal distinto.
O Receptor deve conhecer a faixa de frequencias que está sendo usada.
Multiplexação TDM
O tempo de transmissão é compartilhado pelos nós da rede em tamanho fixo (Síncrono) do tempo ou por canal (assincrono). O assincrono não desperdiça a capacidade da rede, porem cada informação deve conter um cabeçalho.
Baseband ou sinalização digital
- Não possui modulação
- não necessita modem
- possibilita alta velocidade
- adequado para redes locais
Broadband ou sinalização analógica
- realiza multiplexação em frequencia
- diferentes sinais podem ser enviados simultaneamente
- realiza modulação.
Codificação de Linha ou Digital
Processo de converter dados binários em uma sequencia de bits, dividida em 3 grandes grupos: polar, unipolar e bipolar.
Método unipolar
A presença de tensão indica nivel logico alto e a ausencia, nivel logico baixo. Existe 2 problemas: componente DC e sicronismo de cadeias longas de bit iguais.
Método Polar NRZ
Utiliza 2 níveis de tensão para representação de dados. Resolve a Componente DC, porem ainda existe o problema de cadeias longas.
Metodo polar RZ
Neste método a codificação utiliza 3 valores de tensão. As transições acontecem na metade da janela de bit. Resolve o problema DC e cadeias longas, porém utiliza maior largura de banda.
Metodo Polar Manchester
As transições sempre ocorrem no meio da janela de bit:
- transição negativo-positivo = bit 1
- transição positivo-negativo = bit 0
Manchester diferencial:
- transição no início = bit 1
- ausencia de transição = bit 0
Metodo Bipolar AMI
Assim como o RZ, utiliza 3 niveis de tensão, porem o nivel zero representa bit 0 e o bit 1 alterna em positivo e negativo. Novamente tem-se o problema em cadeias longas de bit 0.
Auto-informação I(Sk)
Observando o evento S que ocorre com probabilidade Pk tem-se:
I(Sk) = log2(1/Pk)
Entropia da fonte ou valor medio da quantidade de informação
é o somatório do produto de todas as probabilidades pelas sua auto-informação onde k é o número de simbolos da fonte.
Comprimento Médio das palavras código
É o somatorio do produto das probabilidades pelo comprimento de seus códigos:
Eficiencia de código (1º teorema de Shannon)
Dada uma fonte discreta sem memória, o comprimento médio é sempre maior ou igual ao da fonte. Sua eficiencia é dada pelo quociente da entropia pelo comprimento médio.
Código livre de prefixo
É quando nenhuma palavra código é prefixo de qualquer outra palavra código do alfabeto. O comprimento médio das palavras próximo à entropia da fonte.
Código de HUFFMAN
É denominado código ótimo, pois nenhum outro código possui melhor eficiencia.
- Listar as prob. em descente e atribua 0 e 1
- Some as 2 ultimas, e coloque abaixo da maior
- repita ate que sobre duas probalidades
- a palavra codigo é o caminho de trás p frente
Algoritmo de LEMPEL-ZIV (Codificação de Fonte Universal)
Quando não se conhece as probabilidades, as palavras código são obtidas utilizando o ultimo bit do alfabeto, obtido da sequencia sem repetição de simbolo, da esquerda para a direita, concatenado com a posição binária do restante do alfabeto. Quando este não existe, é completado com a posição 0.
