Μέρος Β - Δίκτυα 1 η Διδακτική Ενότητα Μοντέλο επικοινωνίας δεδομένων - Κώδικες - Σήματα Προβλεπόμενες διδακτικές ώρες: 1 Λέξεις Κλειδιά ASCII BCD Unicode αναλογικό σήμα ΕΛΟΤ-928 επικοινωνία δεδομένων κώδικας ψηφιακό σήμα Ασκήσεις I. Ποιος ο ρόλος του πομπού και του δέκτη στο μοντέλο επικοινωνίας που α- πεικονίζεται στο σχήμα που ακολουθεί; Σταθμός Α Είσοδος Δεδομένων Έξοδος Δεδομένων t Μ Δεδομένα I για Μετάδοση,εδουένα ^ νια Artwn Σήμα Μετάδοσης Μέσο Μετάδοσης Σήμα ΛήψΓΚ
56 Τετράδιο Εργασίας 2. Σημειώστε με / τον κώδικα που χρησιμοποιεί μεταβλητό πλήθος ψηφίων. Q BCD Morse ASCII ΕΛΟΤ 928 3. Αντιστοιχίστε κάθε κώδικα της αριστερής στήλης με τον αριθμό των δυαδικών ψηφίων που χρησιμοποιεί για κωδικοποίηση. ASCII Unicode BCD ΕΛΟΤ 928 6 bit 8 bit 4 bit 7 bit 16 bit 4 bit 12 bit 4. Ποιον κώδικα παριστάνει ο παρακάτω πίνακας; Σχολιάστε τη θέση των χαρακτήρων. Bis Vb6Wb4 0000 0001 0010 0011 0100 0101 Clio 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 b3b2blb0 0000 SP 0 α Ρ D I Π ί * 0001 1 A 0 a ± A Ρ 0010» 2 Β R b Β β 0011 Η 3 c s < Γ τ 0100 S 4 D Τ d Δ Τ & 0101 γ* 5 Ε u e Ε Υ ΐ 0110 6 6 F V f IT A Ζ * ι 0111 7 0 w w i Η Χ 1000 I 8 Η * h K θ *» 1001 * 9 I Υ Θ Ή I 0 1010 J ζ I Κ κ 1 1011 Κ r k < «> Δ λ υ 1100 < L \ 1 1 - Ό Μ 0 1101 χ Μ 1 a. > y. Η ν 1110 > Η n Ύ Ε ι 1111 ο DEL Ω ο
Ασκήσεις Δικτύων 57 5. Σχεδιάστε το ψηφιακό σήμα για τη μεταφορά της λέξης ΟΚ μεταξύ δύο υ- πολογιστών που είναι συνδεδεμένοι με καλώδιο. Η κωδικοποίηση που χρησιμοποιείται είναι ASCII και οι υπολογιστές χρησιμοποιούν τάση 0 Volt για την παράσταση του 1 και +5 Volt για την παράσταση του 0. Ο χρόνος μετάδοσης κάθε δυαδικού ψηφίου είναι 10ms. Φ ^ +5 V *2,5 Μ I ο», I I If!» I " ι ι ι - ι ' ι ι ι Γ r I I I, ι I I 1. i :, I t t i l ) I I I I I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2SV ι <"<' ' ' ' ' I I I I I I I I I 1 1 1 1 -S V I I I I I I I I I 10 20 30 40 50 00 70 80 Χρόνος σε ms 90 100 110 120 130 140 Ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης Θα μπορούσατε να απαντήσετε στις επόμενες ερωτήσεις; 1. Ποια είναι η σημασία της επικοινωνίας; 2. Περιγράψτε το μοντέλο επικοινωνίας δεδομένων. 3. Τι είναι κώδικας και ποιοι είναι οι ευρύτερα χρησιμοποιούμενοι κώδικες; 4. Τι είναι ψηφιακό και τι αναλογικό σχήμα; 5. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά ενός σήματος;
58 Τετράδιο Εργασίας Όνομα: Τάξη: Ημερομηνία: Επώνυμο: Τμήμα: ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 1 η Διδακτική ενότητα 1. Με τον όρο Επικοινωνία Δεδομένων, αναφερόμαστε στις μετάδοσης δεδομένων μεταξύ υπολογιστικών συστημάτων. 2. Σημειώστε με ν τη σωστή απάντηση στην πρόταση που ακολουθεί. Ο κώδικας που χρησιμοποιεί τον μεγαλύτερο αριθμό δυαδικών ψηφίων είναι ο: (α) ASCII (β) BCD CD (γ) Unicode (δ) ΕΛΟΤ 928 3. Συμπληρώστε τα κενά στην παρακάτω πρόταση. Τα κύρια χαρακτηριστικά ενός σήματος είναι: (α) (β) (γ)
Ασκήσεις Δικτύων 59 2 η Διδακτική Ενότητα Στοιχεία μετάδοσης Προβλεπόμενες διδακτικές ώρες: 1 Λέξεις Κλειδιά διάδοση μετάδοση ταχύτητα διάδοσης ταχύτητα μετάδοσης ρυθμός μετάδοσης δεδομένων ρυθμός μετάδοσης διαμορφωμένου σήματος ρυθμός μετάδοσης πληροφορίας χωρητικότητα καναλιού Ασκήσεις 1. Η παράλληλη μετάδοση είναι ταχύτερη από τη σειριακή. Αναφέρατε λόγους για τους οποίους προτιμάται σε ορισμένες περιπτώσεις η σειριακή μετάδοση από την παράλληλη. 2. Αντιστοιχίστε τον καταλληλότερο τρόπο μετάδοσης για την επικοινωνία των αντικειμένων που αναφέρονται στη δεξιά στήλη με τον υπολογιστή. Σειριακή Παράλληλη Scanner Εκτυπωτής Ποντίκι Υπολογιστής Modem 3. Γράψτε τον τύπο που εκφράζει το ρυθμό μετάδοσης δεδομένων στην παράλληλη μετάδοση με τη χρήση κ καναλιών.
60 Τετράδιο Εργασίας 4. Η τυπική τιμή εύρους ζώνης τηλεοπτικών καναλιών είναι 6MHz. Πόσα δυαδικά ψηφία ανά δευτερόλεπτο μπορεί να μεταφέρει ένα ψηφιακό σήμα τεσσάρων καταστάσεων πάνω από ένα τέτοιο κανάλι; 5. Εστω ότι ένα δυαδικό σήμα μεταφέρεται πάνω από κανάλι των 3000Hz με SNR 20 db (τυπικές τιμές τηλεφωνικού δικτύου). (α) ποιος είναι ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων που μπορούμε να πετύχουμε; (β) πόσες διαφορετικές καταστάσεις σήματος πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ώστε να πετύχουμε βέλτιστο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων; Ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης Θα μπορούσατε να απαντήσετε στις επόμενες ερωτήσεις; 1. Περιγράψτε τις διάφορες μορφές μετάδοσης. 2. Ποια είναι η έννοια της μετάδοσης δεδομένων; 3. Τι είναι ρυθμός μετάδοσης της πληροφορίας; 4. Ποια είναι η έννοια του διαμορφωμένου σήματος και ποιος ο ρυθμός μετάδοσής του; 5. Τι είναι χωρητικότητα καναλιού;
Ασκήσεις Δικτύων 61 Όνομα: Τάξη: Ημερομηνία: Επώνυμο: Τμήμα: ΦΥΛΛΟ ΛΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 2 η Διδακτική ενότητα 1. Κυκλώστε το γράμμα Σ, αν νομίζετε πως το περιεχόμενο καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστό, ή το γράμμα Λ, αν νομίζετε πως είναι λάθος. Σ Λ Στην παράλληλη μετάδοση τα προς μετάδοση δυαδικά ψηφία τοποθετούνται το ένα μετά το άλλο στο ίδιο φυσικό μέσο μετάδοσης. Σ Λ Στη μονόδρομη μετάδοση η πληροφορία μεταφέρεται μόνο προς μία κατεύθυνση. Σ Λ Στην αμφίδρομη μετάδοση η πληροφορία κινείται ταυτόχρονα και προς τις δύο κατευθύνσεις. 2. Σας δίνονται δύο στήλες με δεδομένα. Προσπαθήστε να βρείτε ποια από τα δεδομένα της δεξιάς στήλης σχετίζονται με τα δεδομένα της αριστερής. Κατόπιν, γράψτε στο κενό διάστημα, αριστερά, το γράμμα που αντιστοιχεί στο κάθε δεδομένο της αριστερής στήλης. Σας δίνονται είδη μετάδοσης και χαρακτηριστικά μετάδοσης. Αντιστοιχίστε το είδος μετάδοσης με τα χαρακτηριστικά που το διέπουν. Σειριακή μετάδοση 1 Ιαράλληλη μετάδοση Μη ταυτόχρονη αμφίδρομη μετάδοση (α) ταυτόχρονη μετάδοση περισσοτέρων του ενός bit (β) μόνο προς μία κατεύθυνση (γ) το ένα bit μετά το άλλο (δ) μετάδοση ανά 7 bit (ε) αποκλειστικά προς μόνο μία κατεύθυνση (ζ) ταυτόχρονα προς τις δύο κατευθύνσεις 3. Ο ρυθμός μετάδοσης διαμορφωμένου σήματος είναι ο αριθμός των του διαμορφωμένου σήματος στη
62 Τετράδιο Εργασίας 3 η Διδακτική Ενότητα Συγχρονισμός Προβλεπόμενες διδακτικές ώρες: 1 Λέξεις Κλειδιά Ασκήσεις ασύγχρονη μετάδοση ρολόι δέκτης σύγχρονη μετάδοση πομπός συγχρονισμός 1. Τι είναι τα start bit και stop bit; Σε ποια μορφή μετάδοσης χρησιμοποιούνται; 2. Αναφέρατε δύο πλεονεκτήματα της σύγχρονης μετάδοσης σε σχέση με την ασύγχρονη μετάδοση. (α) (β) 3. Αντιστοιχίστε το χαρακτήρα που χρησιμοποιείται κατά τη σύγχρονη μετάδοση με το ρόλο του. FLAG PAD SYN Αρχή τμήματος χαρακτήρων Τέλος τμήματος χαρακτήρων Αρχή και τέλος ομάδας δυαδικών ψηφίων Ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης Θα μπορούσατε να απαντήσετε στις επόμενες ερωτήσεις; 1. Γιατί υπάρχει ανάγκη χρονισμού μεταξύ πομπού και δέκτη; 2. Τι είναι η σύγχρονη μετάδοση; 3. Τι είναι η ασύγχρονη μετάδοση και πότε χρησιμοποιείται;
Ασκήσεις Δικτύων 63 Όνομα: Τάξη: Ημερομηνία: Επώνυμο: Τμήμα: ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 3 η Διδακτική ενότητα 1. Κυκλώστε το γράμμα Σ, αν νομίζετε πως το περιεχόμενο καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστό, ή το γράμμα Λ, αν νομίζετε πως είναι λάθος. Σ Λ Στην ασύγχρονη μετάδοση τα δεδομένα μεταδίδονται ανά χαρακτήρα. Σ Λ Στην ασύγχρονη μετάδοση το Stop bit χρησιμεύει για τη σηματοδότηση της έναρξης της μετάδοσης ενός χαρακτήρα. Σ Λ Στη σύγχρονη μετάδοση η πληροφορία που αποστέλλεται είναι οργανωμένη σε τμήματα (blocks). 2. Σημειώστε με / τη σωστή απάντηση στην πρόταση που ακολουθεί. Κατά τη σύγχρονη μετάδοση τα δεδομένα αποστέλλονται: (α) σε τμήματα από χαρακτήρες (β) μαζί με σήματα χρονισμού (γ) σε τμήματα από δυαδικά ψηφία (δ) όλα τα παραπάνω 3. Η ασύγχρονη μετάδοση έχει ρυθμό μεταφοράς της πληροφορίας από τη σύγχρονη (για ίδιο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων).
64 Τετράδιο Εργασίας 4 η Διδακτική Ενότητα Ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων Προβλεπόμενες διδακτικές ώρες: 1 Λέξεις Κλειδιά αυτόματη διόρθωση σφαλμάτων δισδιάστατη δυαδική ισοτιμία δυαδική ισοτιμία επανεκπομπη κυκλικός πλεονασματικός έλεγχος σφάλμα Ασκήσεις 1. Έστω ότι πρέπει να μεταδοθεί η λέξη Hello και χρησιμοποιείται ο κώδικας ASCII. Γράψτε τα δυαδικά ψηφία που θα μεταδοθούν, αν γνωρίζετε ότι χρησιμοποιείται περιττή ισοτιμία για ανίχνευση σφαλμάτων. 2. Ανίχνευση σφαλμάτων με δυαδική ισοτιμία ή με δισδιάστατη τεχνική ελέγχου ισοτιμίας; Δικαιολογήστε την απάντησή σας. 3. Σημειώστε με ^ τις περιπτώσεις στις οποίες ενδείκνυται η χρήση της τεχνικής αυτόματης διόρθωσης σφαλμάτων (FEC). επικοινωνία με εκτυπωτή επικοινωνία με modem μεταφορά πληροφορίας προς πολλούς χρήστες ταυτόχρονα επικοινωνία υπολογιστή με περιφερειακή μονάδα μνήμης (π.χ. δίσκο)
Ασκήσεις Δικτύων 65 4. Ποια είναι τα βασικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεθόδου κυκλικού πλεονασματικού ελέγχου; Ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης Θα μπορούσατε να απαντήσετε στις επόμενες ερωτήσεις; 1. Γιατί είναι αναγκαία η επικοινωνία χωρίς σφάλματα; 2. Ποιες μεθόδους χρησιμοποιούμε για την ανίχνευση σφαλμάτων; 3. Ποιες μεθόδους χρησιμοποιούμε για τη διόρθωση σφαλμάτων; 4. Ποιες αιτίες μπορούν να προκαλέσουν σφάλματα στη μετάδοση δεδομένων;
66 Τετράδιο Εργασίας Όνομα: Τάξη: Ημερομηνία: Επώνυμο: Τμήμα: _ ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 4 η Διδακτική ενότητα 1. Κυκλώστε το γράμμα Σ, αν νομίζετε πως το περιεχόμενο καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστό, ή το γράμμα Λ, αν νομίζετε πως είναι λάθος. Σ Α Αν ο χαρακτήρας προς μετάδοσης είναι ο Ε, που έχει κωδικοποίηση κατά ASCII 1000101, και χρησιμοποιούμε περιττή ισοτιμία, τότε θα μεταδοθεί η ακολουθία 10001011. Σ Α Η τεχνική της δισδιάστατης ισοτιμίας οργανώνει τους χαρακτήρες προς μετάδοση σε ομάδες. Η μετάδοση κάθε χαρακτήρα γίνεται με την τεχνική της δυαδικής ισοτιμίας. Σ Α Η μέθοδος της αυτόματης διόρθωσης σφαλμάτων είναι ιδιαίτερα χρήσιμη κατά τη μονόδρομη μετάδοση. 2. Σημειώστε με ^ τη σωστή απάντηση στην πρόταση που ακολουθεί. Κατά τη διόρθωση σφαλμάτων με επανεκπομπή ο δέκτης αποστέλλει στον πομπό: (α) το πλήθος τον δυαδικών ψηφίων που έλαβε (β) μηνύματα επιβεβαίωσης λήψης ή εσφαλμένης λήψης (γ) τον αριθμό της ομάδας που έλαβε λάθος (δ) σήματα χρονισμού 3. Υπογραμμίστε τη λέξη που κάνει την πρόταση σωστή. Η μέθοδος του κυκλικού πλεονασματικού ελέγχου σε σχέση με τις μεθόδους δυαδικής ισοτιμίας είναι λιγότερο /περισσότερο αποτελεσματική.
Ασκήσεις Δικτύων 67 5 η Διδακτική Ενότητα Διαμόρφωση - Μέσα μετάδοσης Συσκευές επικοινωνίας Προβλεπόμενες διδακτικές ώρες: 1 Λέξεις Κλειδιά Φ αναλογική μετάδοση ψηφιακών σημάτων * ασύρματες ζεύξεις Φ διαμόρφωση ψηφιακών σημάτων Φ μέσα μετάδοσης Φ συσκευές επικοινωνίας ψηφιακή μετάδοση ψηφιακών σημάτων Ασκήσεις 1. Σχεδιάστε στο σχήμα που ακολουθεί τη διαμόρφωση του ψηφιακού σήματος 1001101101 ως προς τις τεχνικές που αναφέρονται στα αριστερά του σχήματος. Bit NRZ-L NRZ-M Manchester Diff. Manchester Delay Modulation
68 Τετράδιο Εργασίας 2. Αντιστοιχίστε την τεχνική διαμόρφωσης που αναφέρεται στην αριστερή στήλη με τη φράση που τη χαρακτηρίζει περισσότερο. NRZ-L Manchester Delay Modulation απαιτεί μικρό εύρο ζώνης εμπεριέχει σήμα χρονισμού απαιτεί μεγάλο εύρος ζώνης επιστροφή στάθμης στη μηδενική τιμή στο μέσο του bit απλότητα υλοποίησης περνά από κανάλια που δεν διατηρούν πολικότητα 3. Αναφέρατε τα βασικά πλεονεκτήματα των συνεστραμμένων ζευγών καλωδίων. 4. Ας υποθέσουμε πως θέλουμε να περάσουμε από οπτική ίνα την εικόνα της οθόνης ενός υπολογιστή με ανάλυση 1024x768 και 16 bit βάθος χρώματος. Η οθόνη ανανεώνεται με ρυθμό 30 φορές το δευτερόλεπτο. Ποιο είναι το α- παιτούμενο εύρος ζώνης για τη μεταφορά; 5. Τι είναι το modem και πώς συνδέεται με τον υπολογιστή αλλά και με το τηλεφωνικό δίκτυο; Ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης Θα μπορούσατε να απαντήσετε στις επόμενες ερωτήσεις; 1. Γιατί είναι αναγκαία η διαμόρφιοση του προς μεταφορά σήματος; 2. Ποιες μέθοδοι ψηφιακής μετάδοσης ψηφιακών σημάτων υπάρχουν; 3. Ποιες μέθοδοι αναλογικής μετάδοσης ψηφιακών σημάτων υπάρχουν; 4. Ποια είναι τα πιο συνηθισμένα μέσα μετάδοσης και συσκευές μεταφοράς;
Ασκήσεις Δικτύων 69 Όνομα: Τάξη: Ημερομηνία: Επώνυμο: Τμήμα: ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 5 η Διδακτική ενότητα 1. Κυκλώστε το γράμμα Σ, αν νομίζετε πως το περιεχόμενο καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστό, ή το γράμμα Λ, αν νομίζετε πως είναι λάθος. Σ Α Η διαμόρφωση NRZ-L συμβολίζει το 1 με υψηλή στάθμη και το 0 με χαμηλή στάθμη. Σ Α Η διαμόρφωση NRZ-M συμβολίζει το 0 με αλλαγή στάθμης και το 1 με διατήρηση στάθμης. Σ Α Η συσκευή του modem μετατρέπει ψηφιακά σήματα σε αναλογικά και το αντίστροφο. 2. Σημειώστε με/ τη σωστή απάντηση στην πρόταση που ακολουθεί. Για την αναλογική μετάδοση ψηφιακού σήματος χρησιμοποιούνται οι τεχνικές: (α) διαμόρφωσης πλάτους (β) διαμόρφωσης συχνότητας Q (γ) διαμόρφωσης φάσης (δ) όλα τα παραπάνω 3. Αναφέρατε τρία είδη μέσων μετάδοσης. (α) (β) (γ)