ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. 1 η Γραπτή Εργασία ΠΛΗ 23 Ακαδημαϊκό Έτος (Τόμος Α, Κεφάλαια 1-3) Ημερομηνία Παράδοσης 18/11/2012

Transcript

1 1 η Γραπτή Εργασία ΠΛΗ 23 Ακαδημαϊκό Έτος (Τόμος Α, Κεφάλαια 1-3) Ημερομηνία Παράδοσης 18/11/2012 Στόχος ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ Άσκηση 1 Στο πλαίσιο της εκπαιδευτικής ύλης του Α Τόμου, ο στόχος της άσκησης είναι να εξοικειωθεί ο/η φοιτητής/τρια 1. με τη φιλοσοφία των δικτύων τηλεματικής που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά της πληροφορίας 2. με τη διαχείριση της πληροφορίας σύμφωνα με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των δικτύων τηλεματικής Απαραίτητες γνώσεις Κεφάλαιο 1, του Τόμου Α Κεφάλαιο 1, του ΕΔΥ του Τόμου Α Ειδικά Θέματα Τηλεματικής (ενότητες 1.2.1, 1.2.2, 1.2.3, 1.2.4) Κινητός συνδρομητής (ΚΣΑ) επιθυμεί να εγγραφεί σε Πάροχο κινητής τηλεφωνίας προκειμένου να χρησιμοποιήσει την υπηρεσία Mobile Internet για να υποστηρίξει τις ανάγκες του στις παρακάτω επιμέρους επικοινωνιακές οντότητες (ΕΟ) ΕΟ_1 πλοήγηση στο διαδίκτυο ΕΟ_2 ανταλλαγή αρχείων ήχου, εικόνας και video ΕΟ_3 αποστολή και λήψη ΕΟ_4 επαφή με φίλους για chat και messaging Οι Πάροχοι, για την υπηρεσία Mobile Internet υποστηρίζονται από δίκτυα με τεχνολογίες και δυνατότητες ταχυτήτων στις ζεύξεις οι οποίες καταγράφονται στον Πίνακα 1. Πίνακας 1 Τεχνολογίες και ταχύτητες ζεύξεων των δικτύων των Παρόχων Α/Α Ονομασία Παρόχου Τεχνολογία Δικτύου/Δικτύων Μέγιστη τα στη κάτω () 1 Πάροχος 1 HSDPA /3G/GPRS Πάροχος 2 2G/3G/HSPA Πάροχος 3 3G/GPRS Μέγιστη στην άνω () τα Οι ημερήσιες πάγιες επικοινωνιακές ανάγκες του ΚΣΑ, καταγράφονται στον παρακάτω Πίνακα 2. 1

2 Πίνακας 2 Ημερήσιες πάγιες επικοινωνιακές ανάγκες ΕΟ_1 Πλοήγηση στο διαδίκτυο Μέσος προσβάσε Πληροφορι ων σε ακός όγκος συγκεκριμ ανά βάση ένες δεδομένων βάσεις στατιστικώ δεδομένω ν ν αναλύσεων στατιστικ (κάτω ών ) αναλύσεω ν (άνω ) 40 προσβά σεις και ο πληροφο ριακός όγκος της κάθε πρόσβασ ης είναι 2 ΚΒ 600 ΜB Μέσος ΕΟ_2 Ανταλλαγή αρχείων ήχου, εικόνας και video ΕΟ_3 s ΕΟ_4 Chat και messaging ηχητικά δεδομένα Εικόνες video Chat messaging Αποστολών Λήψεων Αποστο λών Λήψεων Αποστο λών Λήψεων Αποστο λών Λήψεων Αποστο λών Λήψεων Αριθ μός Αποσ τολώ ν Πληροφορια κός όγκος ανά σταλθέν ηχητικό πακέτο Μέσος Πληροφορια κός όγκος ανά ληφθέν ηχητικό πακέτο Ανάλυση εκάστης σταλθείσ ης εικόνας 300 KB 500 KB 1024x10 24 εικονοσ τοιχεία (pixels) και διακριτέ ς τιμές φωτεινό τητας ανά εικονοσ τοιχείο 4 bit Ανάλυση εκάστης ληφθείση ς εικόνας 924x102 4 εικονοσ τοιχεία (pixels) και διακριτέ ς τιμές φωτεινό τητας ανά εικονοσ τοιχείο 5 bit Μέσος όγκος εκάστου σταλθέντ ος video Μέσος όγκος εκάστου ληφθέντο ς video Μέσος όγκος εκάστου σταλθέντ ος Μέσος όγκος εκάστου ληφθέντο ς ανάλυση εκάστου avatar σταλθέντ ος εικονιδίο υ 7 MB 30 MB 100 KB 150 KB 394x400 εικονοσ τοιχεία (pixels) και διακριτέ ς τιμές φωτεινό τητας ανά εικονοσ τοιχείο 3 bit ανάλυση εκάστου avatar ληφθέντο ς εικονιδίο υ 394x400 εικονοσ τοιχεία (pixels) και διακριτέ ς τιμές φωτεινό τητας ανά εικονοσ τοιχείο 3 bit Μέσο ς Πληρ οφορι ακός όγκος ανά σταλθ έν messa ge 50 KB Λήψεων Μέσος Πληροφο ριακός όγκος ανά ληφθέν message 70 KB Ζητείται να απαντηθούν οι παρακάτω ερωτήσεις Ερώτηση 1 Με βάση τη τεχνολογία δικτύων των Παρόχων, να υπολογισθεί ο απαιτούμενος χρόνος (σε onds) της μεταδιδόμενης πληροφορίας τόσο στην άνω όσο και στη κάτω. Ο υπολογισμός να γίνει στον πληροφοριακό όγκο σε μηνιαία βάση για κάθε επικοινωνιακή οντότητα (ΕΟ) σύμφωνα με τις ανάγκες του συνδρομητή και για κάθε Πάροχο. Οι απαντήσεις σας σχετικά με τη χρονική διάρκεια της μεταδιδόμενης πληροφορίας να καταχωρηθούν στον παρακάτω Πίνακα 3 Πίνακας 3 Χρονική διάρκεια μεταδιδόμενης μηνιαίας πληροφορίας ΠΑΡΟΧΟΣ 1 ΠΑΡΟΧΟΣ 2 ΠΑΡΟΧΟΣ 3 ΕΟ_1 ΕΟ_2 EO_3 EO_4 ΗΧΗΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΚΟΝΕΣ VIDEO Chat Messaging 2

3 Σημείωση Ο κινητός συνδρομητής θα χρησιμοποιεί την υπηρεσία Mobile Internet 20 ημέρες/μήνα. Ερώτηση 2 Εάν η χρονοχρέωση της μεταδιδόμενης πληροφορίας είναι 0,0024 / (η ίδια και για τους τρεις Παρόχους), να προσδιορίσετε τον οικονομικά συμφερότερο Πάροχο. Ο προσδιορισμός να γίνει για το σύνολο της μηνιαίας μεταδιδόμενης πληροφορίας (όλες οι ΕΟ) που λαμβάνει χώρα και στην άνω και στην κάτω. Δίνονται 1 kbps = 1000 bits per ond 1 = 1000 kbps 1 Gbps = KB = 1024 bytes 1 MB = 1024 KB 1 GB = 1024 MB 1 byte = 8 bits Παρατηρήσεις 1. Για την επίλυση της συγκεκριμένης άσκησης δεν απαιτούνται γνώσεις επί των τεχνικών χαρακτηριστικών των ασύρματων δικτύων καθώς και των υπηρεσιών (επομένως και της υπηρεσίας Mobile Internet) που υποστηρίζονται από τις συγκεκριμένες τεχνολογίες 2. Τα σενάρια των χρησιμοποιουμένων τεχνολογιών σε συνάρτηση με τις αναγραφόμενες μέγιστες ταχύτητες τόσο στην άνω όσο και στην κάτω δεν είναι πραγματικά. 3. Το αναγραφόμενο ποσό της χρονοχρέωσης δεν είναι πραγματικό. 4. AVATARS είναι εικονίδια χαμηλής ανάλυσης 5. ΑΝΩ ΖΕΥΞΗ Αφορά την επικοινωνία που λαμβάνει χώρα από τη φορητή συσκευή του συνδρομητή προς την φυσική υποδομή του ασύρματου δικτύου (κεραία του σταθμού βάσης) 6. ΚΑΤΩ ΖΕΥΞΗ Αφορά την επικοινωνία που λαμβάνει χώρα από την φυσική υποδομή του ασύρματου δικτύου (κεραία του σταθμού βάσης) προς την φορητή συσκευή του συνδρομητή. 7. Οι χρόνοι επεξεργασίας της πληροφορίας εντός του ασύρματου δικτύου, για τις ανάγκες της παρούσης άσκησης, να θεωρηθούν αμελητέοι. 3

4 Απάντηση Άσκησης 1 Ερώτηση 1 Υπολογίζουμε τον συνολικό πληροφοριακό όγκο για κάθε της κάθε επικοινωνιακής οντότητας (ΕΟ) ΕΟ_1 Πλοήγηση στο διαδίκτυο Σε ημερήσια βάση 40 x 2 KB = 80 KB = 80 x 1024 bytes = 80 x 1024 x 8 bits = bits 40 x 600 ΜB = ΜB = x 1024 ΚΒ = x 1024 x 1024 Βytes = x 1024 x 1024 x 8 bits = bits Σε μηνιαία βάση 20 x bits = bits 20 x bits = bits ΕΟ_2 ανταλλαγή αρχείων ήχου, εικόνας και video (α) Ηχητικά δεδομένα Σε ημερήσια βάση 20 x 300 KB = 20 x 300 x 1024 Bytes = 20 x 300 x 1024 x 8 bits = bits 30 x 500 KB = 30 x 500 x 1024 Bytes = 30 x 500 x 1024 x 8 bits = bits Σε μηνιαία βάση 20 x bits = bits 20 x bits = bits (β) Εικόνες Σε ημερήσια βάση 10 x 1024 x 1024 x 4 bits = bits 20 x 924 x 1024 x 5 bits = bits Σε μηνιαία βάση 20 x bits = bits 4

5 20 x bits = bits (γ) video Σε ημερήσια βάση 5 x 7 MB = 35 MB = 35 x 1024 KB = 35 x 1024 x 1024 Bytes = 35 x 1024 x 1024 x 8 bits = bits 7 x 30 MB = 210 MB = 210 x 1024 KB = 210 x 1024 x 1024 Bytes = 210 x 1024 x 1024 x 8 bits = bits Σε μηνιαία βάση 20 x bits = bits 20 x bits = bits ΕΟ_3 αποστολή και λήψη Σε ημερήσια βάση 50 x 100 KB = 50 x 100 x 1024 Bytes = 50 x 100 x 1024 x 8 bits = bits 200 x 150 KB = 200 x 150 x 1024 Bytes = 200 x 150 x 1024 x 8 bits = bits Σε μηνιαία βάση 20 x bits = bits 20 x bits = bits ΕΟ_4 επαφή με φίλους για chat και messaging (α) Chat Σε ημερήσια βάση 8 x 394 x 400 x 3 bits = bits 10 x 394 x 400 x 3 bits = bits Σε μηνιαία βάση 20 x bits = bits 20 x bits = bits (β) Messaging Σε ημερήσια βάση 5

6 8 x 50 KB = 8 x 50 x 1024 Bytes = 8 x 50 x 1024 x 8 bits = bits 10 x 70 KB = 10 x 70 x 1024 Bytes = 10 x 70 x 1024 x 8 bits = bits Σε μηνιαία βάση 20 x bits = bits 20 x bits = bits Υπολογισμός χρονικής διάρκειας μεταδιδόμενης πληροφορίας ανά Πάροχο ΕΟ_1 Πλοήγηση στο διαδίκτυο ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ EO _ ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ EO _ 1 ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ EO _ ΕΟ_2 ανταλλαγή αρχείων ήχου, εικόνας και video (α) Ηχητικά δεδομένα ΠΑΡΟΧΟΣ 1 6

7 EO _ 2 [ a] EO _ 2 [ a] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 2 [ a] EO _ 2 [ ] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 2 [ a] EO _ 2 [ ] (β) Εικόνες ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 2 [ ] EO _ 2 [ ] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 2 [ ] EO _ 2 [ ] ΠΑΡΟΧΟΣ

8 EO _ 2 [ ] EO _ 2 [ ] (γ) video ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 2 [ ] EO _ 2 [ ] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 2 [ ] EO _ 2 [ ] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 2 [ ] EO _ 2 [ ] ΕΟ_3 αποστολή και λήψη ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ EO _ 3 ΠΑΡΟΧΟΣ

9 EO _ 3 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ EO _ 3 ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ EO _ ΕΟ_4 επαφή με φίλους για chat και messaging ΠΑΡΟΧΟΣ 1 (α) Chat EO _ 3 [ a] EO _ 3 [ a] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 3 [ a] EO _ 3 [ a] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 3 [ a] EO _ 3 [ a]

10 (β) Messaging ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 3 [ ] EO _ 3 [ ] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 3 [ ] EO _ 3 [ ] ΠΑΡΟΧΟΣ EO _ 3 [ ] EO _ 3 [ ] Πίνακας 3 Χρονική διάρκεια μεταδιδόμενης μηνιαίας πληροφορίας Πληροφορι ακός Όγκος ΠΑΡΟΧΟΣ 1 ΕΟ_1 ΕΟ_2 EO_3 EO_4 ΗΧΗΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΚΟΝΕΣ VIDEO Chat Messaging bits bits bits bits bits bits bits bits bits bits bits bits bits bits τα τα τα τα τα τα τα τα τα τα τα τα τα τα

11 ΠΑΡΟΧΟΣ 2 τα 12 τα 30 τα 12 τα 30 τα 12 τα 30 τα 12 τα 30 τα 12 τα 30 τα 12 τα 30 τα 12 τα ΠΑΡΟΧΟΣ 3 τα 19 τα 25 τα 19 τα 25 τα 19 τα 25 τα 19 τα 25 τα 19 τα 25 τα 19 τα 25 τα 19 τα Ερώτηση 2 Με βάση τα αποτελέσματα που καταγράφονται στον Πίνακα 3, ο συνολικός χρόνος μετάδοσης στην άνω και στην κάτω για όλες τις εμπλεκόμενες ΕΟ, είναι Πάροχος 1 Τ1= = Επομένως, η συνολική μηνιαία χρονοχρέωση είναι ( ) x (0,0024 /) = Πάροχος 2 Τ2= = Επομένως, η συνολική μηνιαία χρονοχρέωση είναι ( ) x (0,0024 /) = Πάροχος 3 Τ3= = Επομένως, η συνολική μηνιαία χρονοχρέωση είναι ( ) x (0,0024 /) = ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ O οικονομικά συμφερότερος Πάροχος είναι ο ΠΑΡΟΧΟΣ 1. 11

12 Στόχος Άσκηση 2 Η κατανόηση των βασικών εννοιών & των δικτύων της τηλεματικής και του υπολογισμού της μεταφερόμενης πληροφορίας. Απαραίτητες γνώσεις Κεφάλαιο 1, του Τόμου Α Κεφάλαιο 1, του ΕΔΥ του Τόμου Α Ειδικά Θέματα Τηλεματικής (ενότητες 1.2.1, 1.2.2, 1.2.3, 1.2.4) Ένα σύγχρονο σύστημα TDM (Time Division Multiplexing) χρησιμοποιείται για να συνδυάσει τα σήματα τεσσάρων γραμμών των 4,8 kbps και μιας γραμμής 9,6 kbps προκειμένου να μεταδοθούν μέσω μίας μισθωμένης γραμμής. Τα δεδομένα ομαδοποιούνται σε frames. Για την ομαδοποίηση των δεδομένων (framing) εισάγεται ένα μπλοκ των 7 bits ( ) για κάθε 48 bits δεδομένων. Ο αλγόριθμος επαναπροσδιορισμού των frames (reframing) στην πλευρά του δέκτη όπου γίνεται η αποπολύπλεξη (demultiplexing) είναι ο ακόλουθος 1. Διαλέγουμε αυθαίρετα μία θέση bit 2. Θεωρούμε ένα μπλοκ 7 συνεχόμενων bits, ξεκινώντας από τη θέση που διαλέξαμε στο βήμα Παρατηρούμε το μπλοκ των 7 bits του βήματος 2 για κάθε πλαίσιο (frame) για δώδεκα συνεχόμενα πλαίσια. 4. Εάν 10 από τα 12 μπλοκ ταιριάζουν με το μοτίβο του ομαδοποίησης (framing pattern) τότε το σύστημα θεωρείται «εντός πλαισίου (in-frame)». Σε αντίθετη περίπτωση διαλέγουμε το επόμενο bit και επιστρέφουμε στο βήμα 2. Ερώτηση 1 Να σχεδιάσετε μια πολυπλεγμένη ακολουθία bits (θεωρήστε ότι μπορεί να γίνει διαχείριση μιας εισόδου 9,6 kbps, ως δύο είσοδοι των 4,8 kbps). Ερώτηση 2 Ποια είναι η % επιβάρυνση στην πολυπλεγμένη ακολουθία bits; Ερώτηση 3 Ποίος είναι ο ρυθμός δεδομένων της πολυπλεγμένης εξόδου; Ερώτηση 4 Ποιός είναι ο ελάχιστος χρόνος επαναπροσδιορισμού των frames (reframe time); Ερώτηση 5 Ποιός είναι ο μέγιστος χρόνος επαναπροσδιορισμού των frames (reframe time); 12

13 Απάντηση Άσκησης 2 Ερώτηση 1 Ερώτηση 2 Στα 48+7 bits η επιβάρυνση είναι 7 bits Στα 100 η επιβάρυνση είναι Χ Συνεπώς, η % επιβάρυνση στην πολυπλεγμένη ακολουθία είναι Χ = 100 x 7/(48 + 7) = 0,127 ή 12.7% Ερώτηση 3 Τα 48 bits μεταδίδονται με ρυθμό 6 x 4.8 kbps Τα 48+7 bits μεταδίδονται με ρυθμό R Συνεπώς, o ρυθμός μετάδοσης R των δεδομένων της πολυπλεγμένης εξόδου είναι R = 6 x 4.8 kbps x (48 + 7) / 48 = 33 kbps Ερώτηση 4 Έστω T f ο χρόνος μετάδοσης ενός frame. Συνεπώς, έχουμε Σε 1 μεταδίδονται 33 kbit Σε Tf μεταδίδονται 48+7 bits Tf = ( bits)/(33 kbit) = 55 bits/(33x10 3 bits) = 1,66 x 10-3 = 1,66 m Εάν ο δέκτης είναι «εντός πλαισίου (in-frame)», δηλαδή δεν απαιτείται αναζήτηση, ο ελάχιστος χρόνος επαναπροσδιορισμού των frames TR min είναι TR min = 12x T f = 12 x 1,66 m = 19,92 m 13

14 γιατί ο αλγόριθμος χρειάζεται 12 frames για να αποφασίσει αν ο δέκτης είναι «εντός πλαισίου». Ερώτηση 5 Από το προηγούμενο ερώτημα έχουμε ότι Tf = 1,66 m Για το μέγιστο χρόνο επανομαδοποίησης (reframe time), θα πρέπει να λάβουμε υπόψη τη χειρότερη δυνατή κατάσταση στην οποία μπορεί να βρεθεί το σύστημα, δηλαδή ο δέκτης να μην είναι «εντός πλαισίου». Σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να αναζητήσει το σύνολο των 55 bits του frame για να εντοπίσει το μπλοκ των 7 bits ( ). Κάθε αναζήτηση απαιτεί 12x T f = 12 x 1,66 m = 19,92 m. Συνεπώς, ο μέγιστος χρόνος επανομαδοποίησης (reframe time) είναι TR max = 55 x 12 x T f = 55 x 12 x 1,66 m = 1095,6 m = 1,095 Στόχος Άσκηση 3 Η κατανόηση των βασικών εννοιών & των δικτύων της τηλεματικής και του υπολογισμού της μεταφερόμενης πληροφορίας. Απαραίτητες γνώσεις Κεφάλαιο 1, του Τόμου Α Κεφάλαιο 1, του ΕΔΥ του Τόμου Α Ειδικά Θέματα Τηλεματικής (ενότητες 1.2.1, 1.2.2, 1.2.3, 1.2.4) Για έναν πολυπλέκτης TDM (Time Division Multiplexer) ορίζουμε τις ακόλουθες παραμέτρους F = το μήκος του frame (σε bits) OH = την επιβάρυνση ανά frame (σε bits) L = η ρυθμαπόδοση (throughput) των δεδομένων (σε bps) C = τη χωρητικότητα της γραμμής μετάδοσης (σε bps) Να εκφράσετε το F ως συνάρτηση των υπολοίπων παραμέτρων, ώστε να καλύπτεται η χωρητικότητα της γραμμής Απάντηση Άσκησης 3 O ρυθμός μετάδοσης frame/ είναι R f = C /F O ρυθμός μετάδοσης για την επιβάρυνση είναι 14

15 R ΟΗ = (OH bits/frame) x (R f frames/) = OH x C/F bps Συνεπώς, ο συνολικός ρυθμός μετάδοσης δεδομένων είναι C = L + R ΟΗ = L + OH x C/F bps (1) Επιλύοντας την (1) ως προς F έχουμε F = C x OH/(C L) bits Στόχος Άσκηση 4 Η κατανόηση των βασικών εννοιών & των δικτύων της τηλεματικής και του υπολογισμού της μεταφερόμενης πληροφορίας. Απαραίτητες γνώσεις Κεφάλαιο 2, Τόμος Α Κεφάλαιο 3, Τόμος Α Κεφάλαιο 2, του ΕΔΥ του Τόμου Α Ειδικά Θέματα Τηλεματικής Κεφάλαιο 3, του ΕΔΥ του Τόμου Α Ειδικά Θέματα Τηλεματικής Στο παρακάτω διάγραμμα απεικονίζεται ένα δίκτυo διανομής πολυμεσικής πληροφορίας. Ο Εξυπηρετητής διανομής πολυμεσικών ροών πραγματικού χρόνου Β (Streaming Server B) μεταδίδει ψηφιακό βίντεο κωδικοποιημένο κατά MPEG-4 (ψηφιακή τηλεοπτική εκπομπή) σε ρυθμό μετάδοσης 512 Kbps. Ο Εξυπηρετητής διανομής πολυμεσικών ροών πραγματικού χρόνου Α (Streaming Server A) μεταδίδει ψηφιακό ήχο (ψηφιακή ραδιοφωνική εκπομπή) κωδικοποιημένο κατά MPEG-1, layer III (mp3) σε ρυθμό μετάδοσης 128 Kbps. Το δίκτυο είναι packet switched connection oriented (μεταγωγή πακέτου με χρήση εικονικών κυκλωμάτων - virtual circuits) και αποτελείται από 3 δρομολογητές που υποστηρίζουν multicastingμετάδοση ένας προς πολλούς (mrouters) και 6 απλούς δρομολογητές. Οι δρομολογητές και οι Streaming Servers είναι συνδεδεμένοι μέσω 11 γραμμών επικοινωνίας (links) όπως φαίνεται στο Σχήμα 1. Τα χαρακτηριστικά των γραμμών αλλά και των συνδέσεων των σταθμών εργασίας (access lines) περιγράφονται στους πίνακες που ακολουθούν Access line no Type Upstream bandwidth (Kbps) Downstream bitrate (Kbps) 1 ADSL ADSL ADSL POTS ADSL ADSL Link Bandwidth no (Κbps)

16 7 ADSL POTS ADSL ADSL ADSL * POTS plain old telephone service, basic wireline telecommunication connection Ερώτηση 1 Να βρεθεί ποιοι σταθμοί εργασίας μπορούν να παρακολουθήσουν (a) την τηλεοπτική εκπομπή (b) τη ραδιοφωνική εκπομπή (c) και τις δύο εκπομπές ταυτόχρονα. Σχήμα 1 16

17 Ερώτηση 2 Έστω ότι την τηλεοπτική εκπομπή παρακολουθεί το multicast group B (oμάδα μετάδοσης ένας προς πολλούς) που απαρτίζεται από τους σταθμούς εργασίας A2, D1, D2, F2, F3 και την ραδιοφωνική εκπομπή το multicast group A (ομάδα μετάδοσης ένας προς πολλούς) που απαρτίζεται από τους σταθμούς εργασίας Α1, A2, C2, D2, F1, F2. Τα σχετικά εικονικά κυκλώματα περιγράφονται από τον παρακάτω πίνακα Σταθμός Εργασίας Α1 Εικονικό Κύκλωμα Τηλεοπτικής Εκπομπής Εικονικό Κύκλωμα Ραδιοφωνικής Εκπομπής Str. Server A mroutera mrouterb routera - A1 Α2 Str. Server B mrouterb routera - A2 Str. Server A mroutera mrouterb routera - A2 C2 D1 D2 F1 Str. Server B mrouterb mrouterc routerd - D1 Str. Server B mrouterb mrouterc routerd - D2 Str. Server A mroutera mrouterc routerc - C2 Str. Server A mroutera mrouterc routerd - D2 Str. Server A mroutera routerf - F1 F2 Str. Server B mrouterb mroutera routerf - F2 Str. Server A mroutera routerf - F2 F3 Str. Server B mrouterb mroutera routerf - F3 a. Να υπολογίσετε τους ρυθμούς μετάδοσης (σε Kbps) σε όλες τις γραμμές (link 1 link 11) στη περίπτωση multicasting μετάδοσης (ένας προς πολλούς) b. Να υπολογίσετε τους απαιτούμενους ρυθμούς μετάδοσης (σε Kbps) σε όλες τις γραμμές (link 1 link 11) στη περίπτωση unicasting μετάδοσης (ένας προς ένα) (Σημείωση Θεωρήστε ότι οι γραμμές είναι full duplex. Επομένως μια γραμμή 2048 Kbps έχει 2048 Kbps upstream και 2048 Kbps downstream ) Ερώτηση 1 Απάντηση Άσκησης 4 Σταθμοί εργασίας που μπορούν να παρακολουθήσουν (a) την τηλεοπτική εκπομπή A2,C2,D1,D2,F2,F3, μια που το downstream bitrate για την πρόσβαση στην υπηρεσία είναι επαρκές (>= 512 Κbps). Τα ενδιάμεσα links έχουν επαρκές εύρος ζώνης μια που το ελάχιστο είναι της τάξης των 2048 Kbps. (b) τη ραδιοφωνική εκπομπή A1,A2,B1,C2,D1,D2,F1,F2,F3, μια που το downstream bitrate για την πρόσβαση στην υπηρεσία είναι επαρκές (>= 128 Κbps). Τα ενδιάμεσα links έχουν επαρκές εύρος ζώνης μια που το ελάχιστο είναι της τάξης των 2048 Kbps. (c) και τις δύο εκπομπές ταυτόχρονα A2,C2,D1,D2,F2,F3, μια που το downstream bitrate για την πρόσβαση στην υπηρεσία είναι επαρκές (>= Κbps = 640 Kbps). Τα ενδιάμεσα links έχουν επαρκές εύρος ζώνης μια που το ελάχιστο είναι της τάξης των 2048 Kbps. 17

18 Ερώτηση 2 a. Multicasting Σχηματίζουμε τον κάτωθι πίνακα για κάθε σταθμό εργασίας που απαιτεί κάποια υπηρεσία (τηλεοπτική ή ραδιοφωνική μετάδοση) και προσθέτουμε τη σχετική φόρτιση του καναλιού (U = Upstream, D = downstream). Σε περίπτωση Streaming server ή router που μεταδίδουν με multicast τρόπο προς συγκεκριμένη ομάδα σταθμών/clients, η ανάγκη σε upstream μετάδοση είναι μία μόνο φορά το αντίστοιχο εύρος ζώνης προς όλους τους σταθμούς της συγκεκριμένης ομάδας multicast Client Request Link No (All figures in Kbps) (Str S A) 5 6 (Str S B) U D U D U D U D U D U D U D U D U D U D U D A2 (TV) D1 (TV) D2 (TV) F2 (TV) F3 (TV) A1 (Ra) A2 (Ra) C2 (Ra) D2 (Ra) F1 (Ra) F2 (Ra) TOTAL

19 b. Unicasting Σχηματίζουμε τον κάτωθι πίνακα για κάθε σταθμό εργασίας που απαιτεί κάποια υπηρεσία (τηλεοπτική ή ραδιοφωνική μετάδοση) και προσθέτουμε τη σχετική φόρτιση του καναλιού (U = Upstream, D = downstream). Σε αυτή την περίπτωση υποθέτουμε μετάδοση ένας προς ένα σε όλες τις συνδέσεις ανεξάρτητα αν αφορούν Streaming Server ή multicast router για κάθε ξεχωριστή αίτηση της υπηρεσίας Client Request Link No (All figures in Kbps) (Str S A) 5 6 (Str S B) U D U D U D U D U D U D U D U D U D U D U D A2 (TV) D1 (TV) D2 (TV) F2 (TV) F3 (TV) A1 (Ra) A2 (Ra) C2 (Ra) D2 (Ra) F1 (Ra) F2 (Ra) TOTAL

20 Κριτήρια αξιολόγησης Άσκηση 1 (Σύνολο) 30 Ερώτηση 1 20 Ερώτηση 2 10 Άσκηση 2 (Σύνολο) 30 Ερώτηση 1 6 Ερώτηση 2 6 Ερώτηση 3 6 Ερώτηση 4 6 Ερώτηση 5 6 Άσκηση 3 (Σύνολο) 10 Άσκηση 4 (Σύνολο) 30 Ερώτηση 1 10 Ερώτηση 2 20 ΣΥΝΟΛΟ 100 Ο συνολικός βαθμός θα διαιρεθεί δια 10, ώστε να προκύψει ο τελικός βαθμός της εργασίας. Υπόδειξη Στις απαντήσεις που θα αποστείλετε θα πρέπει υποχρεωτικά να υποβάλετε μόνο τις απαντήσεις των ερωτημάτων και όχι την εκφώνησή τους. 20