Fondamenti di Reti di Telecomunicazioni Prof. Guido Maier IV appello 8 febbraio 2010

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1 Prof. Guido Maier IV appello 8 febbraio 2010 Cognome e nome: Matricola: (stampatello) (firma leggibile) Domanda 1 1 (svolgere su questo foglio e sul retro) (7 punti) Si consideri la rete a commutazione di pacchetto a chiamata virtuale avente 6 nodi (da A a F) e 7 rami bidirezionali (da 1 a 7) rappresentata in figura 1. Si assuma che il numero b dei bit disponibili per identificare la specifica connessione tra nodi attraverso la rete sia b = 2. Ogni nodo può essere sorgente e destinazione di circuiti virtuali. Le chiamate virtuali sono sempre bidirezionali e simmetriche (una chiamata da X a Y presuppone l apertura di due circuiti virtuali XY e YX che seguono il medesimo percorso). a) La tabella 1 è così strutturata. La prima riga (step 0) rappresenta lo stato iniziale in cui la rete è priva di circuiti virtuali attivi. Su ciascun ramo bidirezionale sono quindi disponibili tutte le etichette compatibili con b (il cui numero è da riportare nelle relative colonne). Allo step 1 (seconda riga) giunge alla rete la chiamata virtuale bidirezionale per la connessione FC (e CF). Dopo aver indicato nella terza colonna l instradamento (come da esempio), si aggiornino le rimanenti colonne riportando per ogni link il numero di etichette ancora disponibili dopo aver attivato la chiamata virtuale. Si compilino in modo analogo tutte le altre righe relative alle 14 ulteriori chiamate che giungono alla rete nei successivi step da 2 a 15. Qualora non fosse possibile soddisfare una chiamata per esaurimento di etichette, indicare BLOCCO nella terza colonna. Nello svolgere questo punto (a) si supponga che l instradamento per ogni singolo circuito virtuale sia sempre e solo la via più breve (cammino a minimo numero di hop, valutato a rete scarica) tra nodo sorgente e nodo destinazione. b) Utilizzando la tabella 2 ripetere l esercizio al punto (a) supponendo questa volta che sia possibile deviare dalla via più breve qualora essa risultasse bloccata, con scelta limitata alla via più breve tra quelle disponibili. Al termine dello step 15 sarebbe ancora possibile aprire nuovi circuiti virtuali? Se sì, quali? c) Utilizzando la tabella 3 ripetere l esercizio al punto (a) supponendo questa volta un instradamento rigidamente gerarchico per cui ogni connessione tra le regioni 1,2 e 3 (figura 2) deve attraversare la regione 0. 4 F 6 D E A 2 B 5 C Figura 1 F D Regione 0 E A B C Regione 1 Regione 2 Regione 3 Figura 2 1 NOTA BENE: Per TUTTI GLI ESERCIZI si adotta il PUNTO (. ) come separatore delle cifre decimali. Non si usa separatore per le migliaia. Pag. 1/6

2 Tabella 1. Step CV Instradamento FC FEC 2 BE 3 BA 4 AF 5 FB 6 DB 7 AD 8 CB 9 AB 10 CE 11 EC 12 EC 13 FB 14 DC 15 DB Etichette libere su ciascun link Tabella 2. Step CV Instradamento FC 2 BE 3 BA 4 AF 5 FB 6 DB 7 AD 8 CB 9 AB 10 CE 11 EC 12 EC 13 FB 14 DC 15 DB Etichette libere su ciascun link Pag. 2/6

3 Cognome e nome: (stampatello) (firma leggibile) Matricola: Tabella 3. Step CV Instradamento FC 2 BE 3 BA 4 AF 5 FB 6 DB 7 AD 8 CB 9 AB 10 CE 11 EC 12 EC 13 FB 14 DC 15 DB Etichette libere su ciascun link Pag. 3/6

4 Domanda 2 (11 punti) 1) Si consideri una sorgente S di tipo ON-OFF deterministica collegata tramite un link wireless ad un nodo commutatore di pacchetti intermedio I. L interfaccia di uscita del nodo trasmette in fibra ottica all host di destinazione R, distante l I = 20 km. Il link wireless, di lunghezza l S = 300 m, è caratterizzato da un rate medio A S = bit/s; la sorgente S è caratterizzata da un fattore di burstiness B S = 0.75 e la pausa tra ogni burst e il successivo ha durata T OFF-S = 59 μs. L interfaccia di uscita del nodo I trasmette a velocità P I = 155 Mbit/s. (4 punti) a) Rappresentare l evoluzione di almeno due burst consecutivi nel diagramma temporale qui sotto. b) Calcolare il numero massimo di byte di overhead L OH-I che il nodo I può aggiungere a ciascun pacchetto prima di ritrasmetterlo sul link in fibra. c) Calcolare il ritardo totale di trasferimento di ciascun burst da S a R. P x [..] unità = S I R t [ ] Pag. 4/6

5 Cognome e nome: (stampatello) (firma leggibile) Matricola: 2) Spiegare per quali motivazioni e in che condizioni si utilizza nello standard Gigabit Ethernet un formato di trama differente rispetto al formato di trama degli altri standard della famiglia IEEE Descrivere come è fatto tale formato di trama particolare e come viene chiamato l accorgimento. Supportare la risposta fornendo un esempio quantitativo, includendo le note formule necessarie. : (2 punti) 3) Un sistema sonar misura la distanza di eventuali ostacoli in base al ritardo tra la partenza di un impulso e la ricezione dell eco. Si assuma un valore di velocità di propagazione del suono nell acqua costante pari a 1480 m/s. a) Se l impulso ha durata T = 0.34 ms, calcolare la lunghezza in acqua dell onda acustica corrispondente. b) Se lo strumento misura i tempi di ritardo con una tolleranza di ± 1.5 ms, determinare il corrispondente errore di misura sulle distanze. (2 punti) Pag. 5/6

6 4) Due stazioni A e B sono collegate da un sistema di trasmissione dati bidirezionale. Il protocollo di livello 2, che controlla la trasmissione delle trame su questo collegamento, sia di tipo HDLC Go-back-n. Nella figura seguente è rappresentato lo scambio di trame tra due stazioni A e B con queste caratteristiche: le due stazioni A e B funzionano regolarmente e il collegamento dati è già stato istaurato; nessun errore si è verificato fino alla trasmissione delle trame mostrate in figura; solo la stazione A invia trame informative (di lunghezza costante) alla stazione B e il buffer di trasmissione non è mai vuoto; quindi la stazione B invia solo trame di tipo supervisivo, le trame supervisive hanno lunghezza costante e inferiore a quella delle trame informative; il mezzo trasmissivo è soggetto a errore che può colpire ogni tipo di trama; si ipotizza che nella figura si verifichi un solo errore, la finestra in trasmissione abbia la massima apertura possibile in base alle caratteristiche del protocollo ARQ; il tempo di elaborazione di trama si considera nullo. Si chiede di 1) associare ad ogni trama della figura il tipo seguito dalla numerazione relativa a quel tipo di trama (per esempio la sequenza I,1,2 indica una trama informativa con N(S) = 1 e N(R) = 2), sapendo che I,0,0 è la prima trama inviata dalla stazione A, 2) determinare il numero minimo b = di bit per la numerazione di trama consistente con la figura, 3) determinare l apertura minima W smin = della finestra in trasmissione e W rmin = della finestra in ricezione (compatibili con il numero b individuato al punto precedente), richiesta dall esempio mostrato. (3 punti) I,0,0 Pag. 6/6