sintesi esercizi tlc

C=W

Questa è la formula della capacità di Shannon-Hartley, La capacità di Shannon è nota anche come limite di

Shannon, massimo tasso di trasferimento di dati che può fornire il canale per un dato livello di rapporto

segnale/rumore, con un tasso di errore piccolo a piacere.

( )

C(bit/s) W(Hz)

SORGENTI DI INFORMAZIONI (VBR):

Una sorgente d’informazione è per definizione un apparato che genera flusso di bit per intervalli di tempo

di durata fissa o variabile: alterna periodi di ON a periodi di OFF in ogni istante la sorgente può trovarsi in

uno dei due possibili stati. ̅̅̅̅̅̅̅

̅̅̅̅̅

= =

̅̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅̅̅

∑ ∑

̅

velocità media = ̅

̅ )

fattore di Burstiness (indica come è concentrato = =

QUARTA ESERCITAZIONE: MEZZI TRASMISSIVI:

FIBRA OTTICA:

il raggio quando giunge sull’estremo tra cuore e mantello viene del tutto riflesso se vale la legge di

Snell secondo cui il raggio che incide tra cuore e mantello è del tutto riflesso se l’angolo di

incidenza tra la direzione del raggio e la perpendicolare alla superficiale di separazione

( )

cuore/mantello è con n2< n1 e n1 n2. deve essere il più vicino possibile a

n1=c/v1 indice di rifrazione del cuore

n2= c/v2 indice di rifrazione del mantello

v1 e v2 sono le velocità della luce nel cuore e nel mantello. Indicando con b il raggio esterno del

mantello e a il raggio del cuore si ha sempre b>>a.

LASER dispersione cromatica temporale τ=0,06

LED dispersione cromatica temporale τ=2,5 (Gbit/s)

( )

è la lunghezza della fibra, τ ( )è una costante che dipende dal tipo di sorgente

Dove

luminosa utilizzata , tempo di trasmissione tra un impulso e l’altro.

= potenza sorgente

( )

= sensibilità fotorilevatore, minima potenza da ricevere

( )

( ) ( ) ( )

COLLEGAMENTO RADIO:

( ) = - ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

Trasformazione dBm= x(dBw)+ 30

( ) ( ) ( )

( )

Area copertura=

CAVO COASSIALE:

( ) = dB/sec

√ ( ) ( )

SNR= - =

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

K=1,38* T0= temperatura di lavoro ricevitore=290°

QUINTA ESERCITAZIONE: STRATO DI COLLEGAMENTO

RETE ETHERNET CSMA/CD:

Effettuano una rilevazione (“sensing”) dello stato (libero o occupato) del canale prima di iniziare la

trasmissione di una trama, cercando così di prevenire gli eventi di collisione. Se il canale è libero, il nodo

trasmette l’intera trama, Se il canale è occupato, il nodo aspetta un opportuno intervallo di tempo e, poi,

torna ad ascoltare il canale.

1byte=8bit ( ) ( )

( )

Copertura rete: dmax ( )

Efficienza η= con a=

ACCESSO MULTIPLO CDMA:

I protocolli di accesso multiplo hanno lo scopo di coordinare più sorgenti a canale condiviso minimizzando

l’occorrenza di collisioni. Ad essere partizionato è il codice: gli N utenti trasmettono contemporaneamente

nel tempo e sulla stessa banda di frequenza e generano forme d’onda binarie che assumono i valori .

Ciascuna forma d’onda elementare è di durata TB, detto “periodo di bit”. Ciascun utente moltiplica ciascun

suo singolo dato da trasmettere per un segnale di codice (c A(t) o cB(t)) di durata complessiva Tb e

costituito da SF= b >1 forme d’onda binarie elementari, ciascuna delle quali è di durata TC (periodo di

chip). ‰

Il rapporto SF detto spreading factor (fattore di allargamento) del sistema e rappresenta il numero

di chips contenuti in un periodo di bit TB; si può dimostrare che la larghezza di banda di sA e sB è più

grande di quella che servirebbe per trasmettere separatamente i segnali e lo è di una quantità pari a SF.

( ) ( ) dt=0

∫

QUANTIZZAZIONE:

Il processore del computer può essere a 15-32-168 bit, tali numeri descrivono i registri interni di una CPU,

elaboratore centrale che sovraintende tutte le operazioni del computer. Il computer ha a disposizione

possibili numeri da registrare, allora prende l’intervallo tra xmax in cui assume valore il segnale

(A=2xmax) e lo suddivide per il numero di valori distinti che il computer può memorizzare ovvero .

ottengo intervalli , il valore assunto dal segnale viene associato al corrispettivo valore centrale

dell’intervallo di appartenenza. Si parla di quantizzazione a tempi discreti del sistema . La quantizzazione è

sempre con perdita a differenza del campionamentol’errore è tanto più grande tanto più è grande ,

̂=

l’errore massimo possibile è . x + q

̂ campione quantizzato= x campione originale + q errore di quantizzazione

)

E( = valore medio quadratico d’errore

Dunque l’errore va a 0 in maniera esponenziale al crescere di b,

b=se voglio calcolare b cerco la parte intera superiore

SESTA ESERCITAZIONE: CODA MD1

( ) ρ= l’intensità di traffico offerto dal nodo di commutazione

( ) ( )

( )

λ(datagrammi/sec)= tasso di arrivo dei datagrammi alla coda

GOODPUT TCP:

Supponiamo di avere due applicazioni e che risiedono su due terminali che vogliano

scambiarsi messaggi tramite la rete internet. Lo scopo dello strato di trasporto è quello di dare l’illusione

alle due applicazioni di essere in comunicazione diretta mediante un unico collegamento fisico. TCP è un

protocollo di trasporto che mette in piedi la connessione prima di scambiare informazioni, ho lo svantaggio

di richiedere più tempo per la connessione almeno pari a 2RTT ma in cambio ho un servizio affidabile. I due

parametri principali che vengono adottati per misurare le prestazioni della connessione sono:

(byte/sec) Si definisce “goodput medio” della connessione il numero medio di bytes

che nell’unità di tempo, il processo destinazione riceve senza rivelarvi alcun errore.

( ) . si definisce latenza della connessione l’intervallo di

tempo intercorrente tra l’istante t0 in cui il cliente invia la richiesta di connessione (segmento SYN) al

servente e l’istante t1 in cui il cliente ha ricevuto (scaricato) tutto il file dal servente.

̅̅̅̅ . (byte/sec)

̅̅̅̅̅̅√

MSS byte, dimensione massima del payload del segmento

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

( ) ritardo di trasferimento medio

PLOSS frazione di segmenti che vanno ritrasmessi almeno una volta perché andati persi o perché ricevuti

con errore. ( )

Throughputend-to-en dall’istante t ” è il numero di bit che il nodo-destinazione riceve nell’unità

di tempo all’istante t, ossia è la velocità(bit/sec) con cui il nodo-destinazione riceve bit all’istante

t.Supponiamo che, per trasmettere l’intero datagramma di L bit, ci siano voluti Δsecondi. Allora, il

Throughputend-to-end medio è definito come:

̅̅̅̅

̅̅̅̅

Velocità media con cui il nodo destinazione riceve i bit trasmessi dal nodo sorgente R1.

Se pongo in cascata più canali trasmissivi di capacità differente, il valore massimo del thoughput end-to-end

istantaneo all’uscita non è più alto della minima capacità dei canali che costituiscono il collegamento:

{ } ( ) ( )

∑

( ) [ ( ) ]

( ) ( ) ( )

Nw numero di finestre per scaricare il file

il valore minimo che può assumere la Latenza è Latenza minima = 2RTT + O/C. ‰

Questo valore minimo è

raggiunto quando NW = 1, ossia quando: O/C >> RTT.

INCAPSULAMENTO:

intervalli=slot. Insieme di intervalli= trama

LAN COEFFICIENTI DI UTILIZZAZIONE:

Le reti in Area Locale (Local Area Networks) nascono per interconnettere utenti terminali distribuiti su

un’area geografica limitata e dell’ordine di 2.5km-3.0km. Le componenti di una rete LAN sono detti HUB o

BRIDGE ed implementano solo protocolli di strato fisico e di collegamento

̅

Velocità media di trasmissione (bit/sec)

̅

Flussi sui rami r=somma delle velocità medie per la frazione dei dati che lo attraversa

Coefficienti di utilizzazione ρ

SETTIMA ESERCITAZIONE:

La multiplazione è di due tipi: statica e statistica. Statica: nella multiplazione statica il canale è suddiviso in

più sotto-canali e l’assegnazione del sotto-canale all’utente viene fatta all’inizio del processo di

comunicazione quando ne fa richiesta e l’assegnazione ha validità per tutta la durata della comunicazione

fino al suo abbattimento. Statistica: la capacità trasmissiva del canale viene sfruttata nel momento in cui

l’utente ne fa richiesta: i dati degli utenti vengono registrati e messi in coda grazie ad un registro, buffer,

situato all’ingresso del canale. La commutazione definisce le modalità di inoltro ovvero di smistamento dati

in funzione del punto d’arrivo. Di circuito: la rete mette a disposizione di ciascuna coppia di applicazioni

comunicanti un circuito fisico che rimane ad esso dedicato per tutta la durata della connessione: il circuito è

costituito da un insieme di sotto-canali in cui ciascun sotto-canale è implementato secondo la multiplazione

statica . Il dato dunque viene dirottato subito verso l’uscita senza subire code. Di pacchetto: le unità di dati

trasferiti in rete sono detti pacchetti e sono composti da un intestazione, header contenente informazioni

di controllo e di lunghezza fissa, e un campo informativo payload avente lunghezza variabile e contenente i

dati da trasferire. Il dato per arrivare a destinazione deve mettersi in coda.

Multiplare flussi video a ritmo binario multiplazione statica:

⌈ ⌉

⌊ ⌋

RITARDO FILE:

Q=numero dei rami (canali trasmissivi) N=Q-1 numero dei nodi (router)

M=numero di pacchetti

Se dà la capacità c’è un ritardo di trasmissione: ( ) ( ) ( )

se trasferimento a pacchetto(con o senza connessione):

se trasferimento a commutazione di circuito, non c’è header:

elaborazione, tempo che impiega il router per leggere gli indirizzi IP e indirizzare il pacchetto verso la porta

d’uscita giusta. Tale ritardo è dell’ordine di 2-5 dipende dalla potenza del router, è un valore

deterministico

- Coda: se gli arrivi in coda seguono la legge di Poisson il tempo medio che un datagramma aspetta nel

ρ=

buffer del nodo di commutazione è pari a ( )

-ritardo di trasmissione detto anche tempo di servizio, tempo che impiega il servente per trasmettere tutti

( )

i bit che compongono il datagramma. lunghezza del pacchetto diviso la capacità del canale,

ritardo di tipo deterministico.

- ritardo di propagazione, tempo necessario a ciascun singolo bit di un datagramma per trasferirsi

dall’ingresso all’uscita del canale trasmissiv