Компьютерные сети. 6-е изд. - Эндрю Таненбаум

в сочетании с другими частями пользовательских данных. В VT1.5 используется 3 столбца, в VT2 — 4, в VT3 — 6, а в VT6 — 12 столбцов фрейма STS-1. Какой VT подойдет для:

а) сервиса DS-1 (1,544 Мбит/с)?

б) европейского сервиса CEPT-1 (2,048 Мбит/с)?

в) сервиса DS-2 (6,312 Мбит/с)?

45. Чему равна доступная для пользователя полоса пропускания соединения OC-12c?

46. В чем состоит различие (если оно вообще есть) между демодулятором (часть модема) и кодером (часть кодека)? (В конце концов, и тот и другой служат для преобразования аналоговых сигналов в цифровые.)

47. Каждая из трех сетей с коммутацией пакетов содержит n узлов. Топология первой из них — типа «звезда» с коммутатором в центре, второй — двунаправленное кольцо, а третья — полносвязная (все узлы в ней соединены проводами между собой). Какова длина пути передачи на транзитных участках в худшем, среднем и наилучшем случаях?

48. Сравните время задержки при пересылке сообщения размером x бит по состоящему из k-транзитных участков пути в сети с коммутацией каналов и (не слишком загруженной) сети с коммутацией пакетов. Время подготовки канала равно s cекунд, задержка распространения сигнала — d секунд на участок, размер пакета — p бит, скорость передачи данных b бит/с. При каких условиях время задержки пакетной сети будет меньше? Объясните, при каких условиях сеть с коммутацией пакетов предпочтительнее сети с коммутацией каналов.

49. Необходимо передать x бит пользовательских данных по состоящему из k-транзитных участков пути в сети с коммутацией каналов в виде последовательности пакетов; каждый пакет содержит p бит данных и h бит заголовка, причем x >> p + h. Скорость передачи данных канала равна b бит/с; задержкой распространения сигнала можно пренебречь. При каком значении p общее время задержки окажется минимальным?

50. В типичной системе мобильной связи с шестиугольными сотами запрещается повторно использовать полосу частот в смежной соте. Сколько частот можно использовать в конкретной соте, если всего для использования доступно 840 частот?

51. На самом деле соты редко располагаются столь равномерно, как показано на илл. 2.39. Даже форма отдельных сот обычно неправильная. Приведите возможные причины этого явления. Как неправильная форма соты влияет на распределение в ней частот?

52. Оцените приблизительно число микросот PCS диаметром 100 м, необходимое для покрытия всего Сан-Франциско (120 кв. км).

53. Иногда в мобильной сети при пересечении пользователем границы между двумя сотами звонок внезапно обрывается, хотя все передатчики и приемники функционируют идеально. Почему?

54. Телефонные системы на низком уровне обладают звездчатой топологией, все абонентские шлейфы в микрорайоне сходятся в одной оконечной станции. И напротив, система кабельного телевидения состоит из одного длинного кабеля, извивающегося между всеми домами микрорайона. Допустим, телевизионный кабель представляет собой 10-Гбит/с оптоволокно, а не медный провод. Можно ли с его помощью имитировать телефонную модель, при которой у каждого пользователя есть свой личный канал к оконечной станции? Если да, сколько домов с одним телефонным номером в каждом можно подключить к одному такому оптоволоконному кабелю?

55. Система кабельного телевидения насчитывает 100 коммерческих каналов, в которых телевизионные программы чередуются с рекламой. Что это больше напоминает: TDM или FDM?

56. Кабельная компания хочет предоставить интернет-доступ в микрорайон, который состоит из 5000 домов. Она использует коаксиальный кабель и распределение спектра, что обеспечивает пропускную способность 100 Мбит/с в нисходящем направлении из расчета на кабель. Для привлечения абонентов компания гарантирует каждому абоненту постоянную пропускную способность минимум 2 Мбит/с в нисходящем направлении. Опишите, что потребуется этой компании для реализации этих гарантий.

57. Опираясь на распределение спектра из илл. 2.46 и приведенную в тексте информацию, вычислите, какую пропускную способность (в мегабитах в секунду) выделяет кабельная система в исходящем и входящем направлениях.

58. С какой скоростью пользователь кабельного интернета может принимать данные, если сеть больше ничем не загружена? При этом интерфейс пользователя представляет собой:

а) 10-Мбит/с Ethernet;

б) 100-Мбит/с Ethernet;

в) 54-Мбит/с беспроводной канал.

59. 66 низкоорбитальных спутников проекта Iridium разделены на шесть цепочек, огибающих Землю. Период их обращения составляет 90 минут. Каков в этом случае средний промежуток передачи обслуживания для неподвижного передатчика?

60. Представьте спутник, расположенный на высоте геостационарных спутников, орбитальная плоскость которого наклонена к экваториальной плоскости на угол φ. Будет ли этот спутник казаться неподвижно висящим в небе непо­движному наблюдателю, находящемуся на земной поверхности на широте φ градусов (в Северном полушарии)?

61. Вычислите сквозное время прохождения пакета для геостационарных спутников (высота над земной поверхностью 35 800 км), среднеорбитальных спутников (высота 18 000 км) и низкоорбитальных спутников (высота 750 км).

62. Чему будет равно время задержки звонка с Северного полюса на Южный, если он проходит через спутники Iridium? При этом время коммутации на спутниках равно 10 мс, а радиус Земли — 6371 км.

63. Сколько времени займет передача файла размером в 1 Гбайт с одной VSAT на другую при использовании приведенного на илл. 2.50 концентратора? При этом скорость исходящего канала — 1 Мбит/с, входящего — 7 Мбит/с; используется коммутация каналов со временем подготовки канала 1,2 с.

64. Вычислите время передачи в предыдущем упражнении при использовании коммутации пакетов вместо коммутации каналов при размере пакета в 64 Кбайт, задержке коммутации на спутнике и концентраторе 10 мкс и размере заголовка пакета 32 байта.

65. Мультиплексирование нескольких потоков данных STS-1, называемых трибутарными, играет важную роль в SONET. Мультиплексор 3:1 мультиплексирует три входных трибутарных потока STS-1 в один выходной поток STS-3. Это происходит побайтно. То есть роль первых трех выходных байтов играют первые байты трибутарных потоков 1, 2 и 3 и т.д. Напишите программу, моделирующую такой мультиплексор 3:1. Программа должна включать пять процессов. Основной процесс создает четыре процесса: по одному для каждого из трех входных трибутарных потоков STS-1 и один для мультиплексора. Каждый из трибутарных процессов читает фрейм STS-1 из входного файла в виде последовательности из 810 байт и отправляет свои фреймы (побайтно) процессу-мультиплексору. Процесс-мультиплексор получает эти байты и выдает фрейм STS-3 (побайтно) для записи в стандартный поток вывода. Для обмена сообщениями между процессами используйте конвейеры.

66. Напишите программу, реализующую CDMA. Длина последовательности элементарных сигналов — 8, а число передающих станций — 4. Ваша программа должна состоять из трех наборов процессов: четырех процессов-передатчиков (t0, t1, t2 и t3), одного объединяющего процесса и четырех процессов-приемников (r0, r1, r2 и r3). Основная программа, играющая также роль объединяющего процесса, сначала считывает четыре последовательности элементарных сигналов (в биполярном формате) из стандартного потока ввода и последовательность из 4 бит (по одному на каждый процесс-передатчик) и порождает четыре пары процессов-передатчиков и процессов-приемников. Каждой паре процессов-передатчиков/приемников (t0,r0; t1,r1; t2,r2; t3,r3) назначается последовательность элементарных