TTMER37

Ez az oldal a korábbi SCH wikiről lett áthozva.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor, kérlek, javíts rajta egy rövid szerkesztéssel!

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót.

Tudnivalók

A gyakorlat hivatalos utasítása

Ellenőrző kérdések

"A mérés elején kettő kérdésre kell választ adni. Egy vagy annál több hibás válasz pótmérést eredményez!"

1. Mire szolgál a vonali kódolás? Hogyan jelöljük a vonali szimbólumokat? Milyen vonali kódolás osztályokat ismer?

• • A vonali kódolás a digitális jelátvitelben az a művelet, mely során a továbbítandó információhoz - a forrás szimbólumsorozathoz - olyan jelsorozatot - vonali szimbólumsorozat - rendelünk, mely az átviteli úton a legkisebb torzítással halad át. Vonali kódolás
  • A bináris szimbólumok jelölése (az ITU-T V.2 ajánlása alapján):
    • forrás szimbólum: 0,1
    • vonali szimbólum: "space", "mark"
  • Kódolási osztályok:
    • Bináris kódok
    • Pszeudoternáris (kváziternáris) kódok
    • Nullsorozat helyettesítéses kódolások
    • Blokk kódok
    • Átmenetkódolás
      

1. Milyen alapvető követelményeket támasztanak a vonali kódolási eljárásokkal szemben?

• • A vonali kódolási eljárásokkal szemben a következő alapvető követelményeket támasztják:
    • A vonali szimbólumsorozat (jel) egyértelműen dekódolható legyen
    • A vonali szimbólumsorozatból az időzítő információ kinyerhető legyen
    • A vonali szimbólumsorozatnak ne legyen egyenáramú komponense.
    • A vonali átvitel forrás szimbólumsorozat (bitsorozat) független (*transzparens*) legyen.
    • A vonali jel spektrumában a kisfrekvenciás összetevők kis amplitúdójúak legyenek.
    • A vonali jel rendelkezzen elegendő redundanciával az átvitel során fellépő hibák felderítéséhez.
      

1. Milyen kéthuzalos jelátviteli technikákat ismer? Melyiket használja az ADSL?

• • Távközlő hálózatok vonalszakaszain egyidejű kétirányú (full-duplex) jelátvitelt kell megvalósítani. Ez nagy távolságok esetén irányonként külön átviteli közegen (négyhuzalos átvitel) történik.
    Kisebb távolságok és rézkábelek esetén megvalósítható a két irány jelének egyidejű továbbítása egy átviteli közegen (kéthuzalos átvitel), mely az átviteli közeg többszörös kihasználásának legősibb módja. Kéthuzalos jelzésátvitel
  • A két irány jelének szétválasztása többféle módon történhet:
    • Irány szétválasztás villaáramkörök (hibridek) segítségével
    • Irány (csatorna) szétválasztás a frekvenciatartományban (*ADSL*)
    • Irány szétválasztás az időtartományban
      

1. Milyen a digitális jelek átvitelére használt modulációs eljárásokat ismer? Milyen modulációt használ az ADSL rendszer?

• • Modulációs eljárások
    • ASK - Amplitude Shift Keying - amplitúdóbillentyűzés
    • FSK - Frequency Shift Keying - frekvenciabillentyűzés
    • PSK - Phase Shift Keying - fázisbillentyűzés
    • QAM - Quadrature Amplitude Modulation - Kvadratúra amplitúdó moduláció
    • QPSK vagy 4QAM - négyállapotú fázismoduláció
    • 16QAM - 16 állapotú QAM
    • CAP - Carrirerless Amplitudo/Phase Modulation
      • Ez egy az AT&T által kidolgozott - a HDSL, ADSL modemekben alkalmazott - QAM alapú modulációs eljárás.
    • DMT (Discrete MultiTone modulation) - Diszkrét több vivős moduláció
      • Ez egy az Amati Communications által kidolgozott QAM alapú modulációs eljárás.
        Alkalmazás: első: 19,2 kbit/s modem, ADSL modemek.
        

1. Párosítsa össze az ADSL következő alrétegeit: vonali, adat út, csatorna, az ott használatos keretezési és modulációs technikákkal: ATM, DMT, BC, AAL5

• • ADSL
    • ATM
    • DMT
    • BC - Hordozócsatorna
    • AAL5
  • Vonali rétegen: DMT,
  • Adat út rétegen: ATM, AAL5,
  • Csatorna rétegen: BC(Bearer Channel) modulációs technika használatos.
    

1. Mi a különbség a bitsebesség és a jelzési sebesség között, eltérhet-e a két érték egy interfészen és milyen irányban? Vonali kódolási eljárások

• • Sebesség definíciók a digitális jelátvitelben:
    • bitsebesség - az időegység alatt továbbított információ mennyisége [bit/s]
    • jelzési sebesség - az időegység alatt továbbított vonali szimbólumok száma [Baud]
  • Ritka az az eset, amikor a két érték megegyezik. Például a 2B1Q kódolásnál a jelzési sebesség fele a bitsebességnek, míg a Manchester kódolás esetén a jelzési sebesség a duplája a bitsebességnek.
    

1. Mi az a DMT? Hány vivőfrekvenciát használ az ADSL rendszer? Mennyi a jelzési sebesség egy DMT csatornában? DMT

• • DMT - Discrete Multi Tone (ADSL)
  • Ennek lényege az, hogy a frekvenciatartományban az átvitelre használt frekvenciasávot több, egymás utáni kis sávszélességű csatornára osztják, és azokon külön-külön (párhuzamosan) viszik át a továbbítandó információt. Az egyes csatornákban a moduláció QAM. Az állapotok számát -és ezzel együtt az időegység alatt továbbított bitek számát a sávszélességet a csatornákban a jel/zaj viszony határozza meg, mely csatornánként eltérő lehet.
  • Az ADSL rendszerben DMT (Discret MultiTone - diszkrét több vivős) modulációt használnak.
    • a DMT csatorna vivőfrekvenciák száma:
      • 256 #0...255
    • a jelzési sebesség (szimbólum sebesség) az egyes DMT csatornákban:
      • 4 kBaud (250 us)
        

1. ADSL összeköttetésen 2048 kbit/s sebességű digitális jelet kívánunk továbbítani. A rendelkezésre álló DMT csatornák száma 192. Átlagosan hány bitet továbbítunk egy DMT csatornában?

• • Csatornánként 4000 Baud jelezési sebességgel: 2048000/ (192 * 4000) ~ 2.667 bit
    

1. Rajzolja le az ADSL digitális előfizetői átviteli rendszer egyszerűsített modelljét! ADSL

• • Még több ennek az ASCII grafikának.
  • ADSL-es pdf (<a href="http://w3.tmit.bme.hu/thsz/thsz05.pdf">thsz05.pdf</a>) 18. oldalán van.

https://wiki.sch.bme.hu/pub/Infoalap/TTMER37/adsl.jpg

10. Rajzolja le az alapsebességű ISDN előfizetői hálózat egyszerűsített modelljét! PSTN-ISDN hálózat modellje

http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/pstn.gif

11. Mekkora a csatornakapacitás egy digitális (ISDN) telefon és a helyi (TPV) központ között?

• • A készülék és a központ között - az alapsebességű ISDN szabványnak megfelelően - kettő 64 kbit/s és egy 16 kbit/s kapacitású átviteli csatorna (2B+D) működik.
    

12. Mi a LAN bridge? Ismertesse a LAN bridge fő tulajdonságait! LAN bridge

• • bridge - összekapcsolás az adatkapcsolati rétegen
  • Példa egy LAN-ra (bridged LAN)

http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/lanblk.gif

• • A bridge egy funkcionális egység (hardver vagy szoftver), mely összeköt kettő vagy több LAN-t (MAN-t). A bridge ugyanazt a DLC protokollt használja a MAC felett, de a MAC protokoll különbözhet.
    
  • A hidakkal felépített LAN a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
    • Kommunikációt tesz lehetővé különböző MAC típusú állomások között
    • Megnöveli a LAN áteresztőképességét
    • Megnöveli a LAN fizikai méretét és a csatlakoztatható állomások számát
    • Részekre osztja a fizikai LAN-t adminisztratív és karbantartási okokból
      

13. Mi az a dB, és a dBm? Hányadrészére csökken a jel teljesítménye és feszültsége egy 20 dB csillapítású vonalon?

• • dB - Decibel - logaritmikus egység
  • dBm - abszolút teljesítményszint, itt érthetőbb: dBm
    
  • Az átviteli tényező: http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/ttmea1c8.jpg
    A csillapítás: http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/ttmea1c9.jpg
    
  • Erősítés/Csilapítás[dB] = 20*lg(Uki/Ube) = -20(csillapítás esetén negatív értékű), tehát a jel feszültsége 10-edrészére csökken.
  • Erősítés/Csillapítás[dB] = 10*lg(Pki/Pbe) = -20, a jel teljesítménye 100-adrészére csökken.

14. Ismertesse az ADSL vonali réteg fő átviteli paramétereit!

• • Fő átviteli paraméterek
    • Bit rate - az elérendő (tervezett) bitsebesség (specifikáció (max. min. érték))
    • Attainable bit rate - az elérhető - a DMT csatornákban mért jel/zaj viszony alapján meghatározott - bitsebesség
    • SNR (Signal to Noise Ratio) Margin - a mért jel/zaj viszony decibelben a követelményhez viszonyítva.
      Az ADSL rendszereket 10e-7 hibaarányra méretezik, e hibaarányhoz tartozó zajszint az SNR Margin (a relatív jel/zaj viszony) viszonyítási alapja (0 dB). (Emlékeztetőül, PCM rendszereknél ez a hibaarány érték 10e-6 volt.)
      A jel/zaj viszonyra a menedzselő rendszerben követelményt (Desired Margin) is megadhatunk. A tipikus érték 6 dB. Ez azt jelenti, hogy a jel/zaj viszony 6 dB-el nagyobb, mint a 10e-7-es hibaarányhoz tartozó érték.
    • Line attenuation - Az adott és vett jelteljesítményekből meghatározható előfizetői réz érpár csillapítás.
    • Output power - Az ADSL adó kimenőteljesítménye
    • Bits/channel - DMT csatornánkénti bitkiosztás. Megadja, hány bitet lehet átvinni DMT-csatornánként.
      

15. Ismertesse a 10/100BASE-TX interfészen alkalmazott vonali kódolási eljárásokat!

• • 10BASE-2: Manchester
  • 10BASE-5: Manchester
  • 10BASE-T: Manchester
  • 100BASE-TX: 4B/5B, MLT-3
  • 100BASE-FX: 4B/5B, NRZI
  • 100BASE-T4: 8B/6T
  • 100BASE-T2: nincs használatban
    

16. Egy beszédrészletet továbbító ún RTP csomag mérete 214 byte. Ebből a fejléc (MAC+IP+UDP+RTP) 54 byte. Mekkora a hasznos teher (payload) mérete, és a payload milyen hosszú beszédrészletet szállít, ha ITU-T G.711 szerinti beszédkódolót használunk? Mekkora továbbá az információtovábbítás hatásfoka (hasznos teher mérete/csomag mérete)?

• • ITU-T G.711 A-law kódoló (PCM) - európai szabvány
    8 kHz mintavételi frekvencia, 13 bites lineáris iteráló A/D, 8 bitre digitálisan tömörítve ("A"-karakterisztika), a hosszú nulla sorozatok ellen minden második bit invertálva van a kódoló kimenetén.
    A forrás bitsebessége: 64 kbit/s.
    
  • Payload mérete: 214 - 54 = 160 byte
  • Beszédreszlet hossza: 160(byte) * 8(bit/byte) / 64000(bit/s) = 20/1000(s) = 20ms.
  • Információtovábbítás hatásfoka: 160 / 214
    

17. Közelítőleg mennyi időre van szükség 30 ms időtartamú beszédrészlet továbbításához 100BASE-TX interfészen?

• • 30ms időtartamú beszédrészletet továbbító hasznos teher mérete: 30*10^(-3) * 64*10^3 / 8 = 240byte
    
  • RTP csomag mérete: header + payload = 54 + 240 = 294 byte
  • 100BASE-TX interfész 100Mbit/s = 12500000byte/s sebességgel rendelkezik, akkor szükséges idő: 294/12500000 = 23.52us.
    

18. Az oszcilloszkóp melyik vízszintes eltérítési üzemmódját használjuk nem periódikus jelek egy részletének megjelenítésére?

• • FFT modult használunk. Cent Freq, Freq Span Vízszintes pozíció és képméret. Az értékeket a Measure nyomógombcsoporthoz rendelt forgatógombbal lehet beállítani.
    

-- pega - 2008.10.26.