Uebung-9-Lsg - SoSe17 Lösung PDF

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SoSe17 Lösung...

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9. Übung zu Kommunikations- und Rechnernetze im SS 2016 Aufgabe 1) Wie hängt die optimale Fenstergröße (Window-Size) des TCP für einen maximalen Durchsatz mit dem RTT (Round-Trip Time) - Wert und der Datenübertragungsrate (Kapazität) des Übertragungskanals zusammen? Berechnen Sie den Wert für RTT=100 ms und 10 M Bit/s Übertragungsrate. Die Fenstergröße kann mit Hilfe des Bandwidth-Delay Produktes berechnet werden. So kann die Fenstergröße für einen maximalen Durchsatz bestimmt werden: Fenstergröße [bit] = Übertragungsrate [bit/s] * RTT [s] = 107 * 0,1 [bit] = 1 * 106 [bit] = 1 Mbit = 125 KByte

Aufgabe 2) a) Wie viele Signalstufen n wären nach dem Nyquist-Theorem für einen Leitungscode theoretisch erforderlich, um auf einer Leitung mit einer Bandbreite von 125 MHz eine maximale Datenübertragungsrate von 1 Gigabit/s zu erreichen?) C= 2B*log2 n 1*109 = 0,25*109 *log2 n, also 4 = log2 n n = 24 = 16 b) Welcher Signal-Rauschabstand (SNR) wäre bei dieser Bandbreite mindestens erforderlich, um diese maximale Datenübertragungsrate von 1 Gigabit/s nach Shannon-Hartley theoretisch zu ermöglichen? C= B/3 *SNR [db] = 0,125*109 / 3 [bit/s] * SNR [db] = 1*109 bit/s SNR[db] = 3*C [Bit/s]/ B [Hz] SNR = 3*109 / 0,125*109 [dB] also SNR ≥ 24 db

Aufgabe 3) Was versteht man unter der Freiraumdämpfung? Berechnen Sie diese für eine Frequenz von 2,4 GHz und einer Entfernung zwischen Sender und Empfänger von 100 m. (Hinweis: 20 ⋅ log 10 (2400) = 67,6) Welche Leistung wird dabei empfangen, wenn der Sender mit einer Leistung von 20 dBm sendet? Die Freiraumdämpfung gibt an, wie stark die Leistung elektromagnetischer Wellen im Vakuum gedämpft wird. F/dB = PS /dBm − PE /dBm = 32,4 + 20 ⋅ log10 ( f /MHz) + 20 ⋅ log10 (r/km) ⇒ PE /dBm = −32,4 − 20 ⋅ log10 ( f /MHz) − 20 ⋅ log10 (r/km) + PS /dBm = −32,4 − 20 ⋅ log10 (2400) − 20 ⋅ log10 (0,1) + 20 PE = (−32,4 − 67,6 + 20 + 20) ⋅ dBm = −60 dBm F = 80 dB

[Prof. Dr. Rolf Swik]

05.07.2016

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