Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio Tietoliikennearkkitehtuurit

1996: Kotitehtävä 1 - mallivastaukset

Luettele suomeksi ISOn OSI-mallin kerrokset. Kerro jokaisen kerroksen tehtävä parilla kolmella virkkeellä.

1. OSI-mallin kerrokset suomeksi alhaalta ylös:

  1. fyysinen kerros
    Tiedon siirto fyysisellä tasolla. Mahdollistaa siirtokerrokselle tien siirtää bittejä.
  2. siirtokerros
    Rakentaa luotettavan fyysisen yhteyden ja huolehtii mm. virheiden korjauksesta.
  3. verkkokerros
    Hoitaa yhteyden hallinnan ja reittittämisen verkkotasolla.
  4. kuljetuskerros
    Järjestää yhteyden verkon yli kuljetuskerrosten välillä. Piilottaa alemmat kerrokset ylemmiltä.
  5. yhteyskerros, istuntokerros
    Hallitsee istunnon toiminnot.
  6. esityskerros
    Huolehtii siirron syntaksista ja muutoksista abstraktista syntaksista siirtosyntaksiin ja takaisin.
  7. sovelluskerros
    Sovellustaso; käyttöliittymä, usein joku ongelma, erilaisiin palveluihin.

2. Luettele 7 erilaista siirtomediaa ja selitä lyhyesti (pari kolme riviä) jokainen niistä. Sisällytä tähän selitykseen:

Siirtomedioita ovat esimerkiksi:

3. Kerro miten Nyqvist päätyi kaavaan C=2Blog(2)M bps. Laske myös esimerkkilasku käyttäen kaavaa.

C = 2 B log(2) M bps

Mitä isompi kaistanleveys, sitä paremmin alkuperäinen signaali välittyy perille. Korkeammat taajuudet erottuvat, jos kaista on iso. Nyqvistin kaavasta voidaan päätellä isoin mahdollinen tiedonsiirtonopeus kaistanleveyden fuktiona.

Jos oletetaan kaksi tasoa (level) jokaista signaloitua elementtiä kohden, isoin mahdollinen tiedonsiirtonopeus on 2B (B = kaistanleveys). Jos halutaan määritellä tasoja enemmänkin jokaista signaloitua elementtiä kohden, kaava kerrotaan log(2) M:llä, missä M on tasojen määrä.

4. Oletetaan, että puhelinverkon taajuus on 3 000 Hz ja melun vahvuus on 5 ja signaalin 30. Mikä on tiedonsiirron teoreettinen maksimi, jos käytetään Shannon-Hartley lakia? Kerro myös käyttämäsi kaavat.

melun vahvuus 5 ja signaalin 30.

C = B log(2) (1 + S/N)
C = 3000 log(2) (1 + 6)
C = 3000 log(2) 7
C = 8400 bps

5. 2000 bittiä tietoa lähetetään satelliittilinkin kautta sekä koaksiaalikaapelia pitkin. Laske siirtoviive kummassakin tapauksessa kun koaksiaalia pitkin voi lähettää 1Mbps ja satelliittilinkin kautta 10Mbps. Entä mikä on etenemisviive? Etäisyys koaksiaalikaapelia pitkin on 50km ja satelliittia 50 000km. Oletetaan, että kummassakin siirtomediassa etenemisnopeus on 1.5 x 10^8ms^-1.

Siirtoviive ~ transmission delay
T(x) = siirrettävien bittien määrä / linkin nopeus

Etenemisviive ~ propagation delay
T(P) = fyysinen etäisyys / etenemisen nopeus

Koaksiaali:
T(x) = N/R = 2000 bittiä / 1 000 000 bps = 2 x 10^-3 s

T(p) = S/V = 50 000m / 1.5 x 10^8 m^s-1 = 3 x 10^-4 s

Satelliitti: T(x) = N/R = 2000 bittiä / 10 000 000 bps = 2 x 10^-4 s

T(p) = S/V = 50 000 000 m / 1.5 x 10^8 m^s-1 = .3 s

6. Kirjoita auki ja selitä lyhenteet AP, WAN, LAN, PSDN, PBX, ISO, OSI, QOS, DARPA, DTE, DCE, PSTN, CCITT, ITU, UTP, FDM, FDMA, AM, FM, PSK, TDM, T1.

AP = application process = sovellus
WAN = wide area network = laajan alueen verkko
LAN = local area network = lähiverkko
PSDN = packet switched data network = pakettiverkko
PBX = private branch exchange = yksityinen puhelinkeskus

ISO = international standardization organization = kansainvälinen standardointi organisaatio
OSI = open system interconnection = avoin verkkomalli
QOS = quality of service = palvelun laatu
DARPA = defence advancement research projects agency
DTE = data terminal equipment = esim. päätelaite

DCE = data circuit terminating equipment = esim. modeemi
PSTN = public swiched telephone network = yleinen puhelinverkko
CCITT = international telegraph and telephone consultative committee = standardointi ogranisatio, nykyisin ITU
ITU = international telecommunications union = kts. edellinen
UTP = unshielded twisted pair = suojaamaton kierretty parikaapeli

FDM = frequency-division multiplexing = taajuusjaettu multipleksointi
FDMA = frequency division multible access = taajuusjaettu saantimenetelmä
AM = amplitude modulation = amplitudimodulaatio
FM = frequency modulation = taajuusmodulaatio

PSK = phase-shift keying = taajuuden vaihtoon perustuva modulaatio
TDM = time division multiplexing = aikajaettu multipleksointi
T1 = piuhan "paksuus", käytetään Pohjois-Amerikassa, nopeus 1.5 Mbps, sisältää 24 puhe/datalinjaa

**********************************
Tämän sivun sisällöstä vastaavat tlarkin assarit, E-mail: tlark@tcm.hut.fi.
Sivua on viimeksi päivitetty 13.12.1997.
URL: http://www.tcm.hut.fi/Opinnot/Tik-110.300/Tehtavat/96_01_malli.html