1. W systemie telefonii komórkowej GSM w jednej

1. W systemie telefonii komórkowej GSM w jednej

1. W systemie telefonii komórkowej GSM w jednej szczelinie dane przesyłane są z
szybkością 22.8 kbit/s, ale użytkownikowi oferowana jest usługa transmisji danych o
szybkości jedynie 9.6 kbit/s. Wyjaśnij dlaczego?
Po pierwsze - kodowanie splotowe o wsp. R = 1/2 ogranicza szybkość dla abonenta do polowy z
22.8 kbit/s. Po drugie - w 1990, kiedy zatwierdzono standard GSM, najszybszy modem na linie
telefoniczne (w telefonii stacjonarnej) miał szybkość 9600 bit/s. Większa szybkość nie miała
wiec sensu.
2. Podaj przykłady systemów wykorzystujących OFDM i wyjaśnij cel zastosowania tej
metody transmisji
ZASTOSOWANIA: telewizja i radio cyfrowe; szybka transmisja danych ADSL VDSL;
bezprzewodowy LAN *802.11g, sieci WiMax;
CEL: wraz ze wzrostem liczby podnośnych właściwości widmowe sygnału zbliżają się do
idealnych, uzyskanie wyższych jakości transmisji niż w systemie z pojedyncza falą nośną.
Eliminacja zakłóceń powodowanych przez interferencję międzysymbolową ISI, uzyskanie
wysokiej efektywności widmowej i dużej elastyczności umożliwiającej optymalizację systemu.
3. FDMA, TDMA i CDMA – co to jest i na czym polega?
Są to protokoły realizujące wielodostęp, umożliwiające współdzielenie kanału przez wielu
użytkowników.
- FDMA (Frequency Division Multiple Access) - każdemu użytkownikowi przydzielane jest
pasmo częstotliwości na którym może nadawać, w danej chwili tylko jedna osoba może
korzystając z danego kanału; aby transmisje z pozostałych kanałów nie zakłócały stosuje się
pasma ochronne; transmisja prowadzona cały czas w tym samym pasmie częstotliwości;
WADY: interferencja miedzy sygnałami, utrudniona modyfikacja (dodawanie nowych
użytkowników), wykorzystanie kosztownych filtrów o stromych zbocz. do separacji
częstotliwości.
- TDMA (Time Division Multiple Access) - użytkownikowi przydzielana jest szczelina czasowa
w której może korzystać z pasma, konieczna synchronizacja.
- CDMA (Code Division Multiple Access) - użytkownik przeskakuje po częstotliwościach w
sposób zależny od sekwencji kodowej i danych, użytkowników rozróżnia się po sekwencjach
kodowych.
4. Podaj przykłady sieci bezprzewodowych PAN, LAN, MAN i WAN. Co oznaczają te
skróty i czym się te sieci między sobą różnią ( jakie parametry systemu decydują o
przynależności do określonej grupy ) ?
- PAN (Personal Area Network): sieć o małym zasięgu (do 10 m), skupiona wokół jednej osoby,
gdzie komunikacja pomiędzy różnymi technologiami sieciowymi odbywa się ad hoc.
- LAN (Local Area Network): najmniej rozległa postać sieci komputerowej, większa jednak od
sieci osobistej PAN, zazwyczaj ogranicza się do jednego budynku (biura). Techniki stosowane w
sieciach lokalnych można podzielić na rozwiązanie oparte na przewodach (kable miedziane,
światłowody) lub komunikacji radiowej (bezprzewodowe).
- MAN (Metropolitan Area Network): duża sieć komputerowa, której zasięg obejmuje
aglomerację lub miasto. Tego typu sieci używają najczęściej połączeń światłowodowych do
komunikacji pomiędzy wchodzącymi w jej skład rozrzuconymi sieciami LAN. Bezprzewodowe
sieci MAN oparte są o technologię WiMAX (zasięg 50 km, przepustowość do 280 Mbps).
- WAN (Wide Area Network): sieć komputerowa znajdująca się na obszarze wykraczającym
poza jedno miasto (bądź kompleks miejski). Łączą ze sobą urządzenia rozmieszczone na dużych
obszarach geograficznych. W celu zestawienia łącza lub połączenia między dwoma miejscami
korzystają z usług operatorów telekomunikacyjnych. Bezprzewodowe sieci WAN to np. GSM.
5. ISDN dostęp podstawowy z punktu widzenia użytkownika – jakie mamy korzyści w
porównaniu z dostępem analogowym? Wymień po 3 przykładowe teleusługi i usługi bazowe
( przenoszenia )
Korzyści:
- szybsze przesyłanie danych,
- uzyskiwanie połączeń w krótkim czasie,
- możliwość przesyłania dźwięku, obrazu, teletekstu za pomocą linii telefonicznej,
- możliwość podłączenia kilku urządzeń o różnym przeznaczeniu do jednej linii
- jednoczesne korzystanie z 2 połączeń (rozmowa + przesyłanie danych),
- gwarancja jakości sygnału niezależnie od odległości,
- w czasie połączenia nie pojawią się zakłócenia.
Teleusługi:
- telefonia 3,1kHz , 7kHz, wideokonferencja i wideotelefonia, telefaks;
Usługi przenoszenia:
- strumień„
cyfrowy bez ograniczeń (UDI), mowa, sygnał akustyczny w pasmie 3.1kHz
6.Krótko omów trzy podstawowe procesy zachodzące podczas zamiany sygnału
analogowego mowy na cyfrowy zgodnie ze standardem PCM: próbkowanie, kwantowanie i
kodowanie. Podaj stosowane w tym standardzie parametry: częstotliwość próbkowania,
liczbę poziomów kwantyzacji i szybkość na wyjściu kodera.
Na podstawie twierdzenia o próbkowaniu, sygnał mowy poddawany jest próbkowaniu z
częstotliwością dwukrotnie większą niż maksymalna częstotliwość występująca w jego widmie,
w tym przypadku będzie to 8 kHz. Następnie spróbkowany sygnał zostaje skwantowany, co daje
dyskretną postać sygnału zarówno w czasie jak i amplitudzie, a następnie zakodowany.
Przy częstotliwości próbkowania 8 kHz i kodowaniu każdej próbki 8 bitami daje sygnał
wyjściowy o przepływności 64 kbps
7. W systemie mamy kanał o szerokości pasma 10KHz. Jaką maksymalną szybkość
transmisji możemy zaoferować użytkownikowi, jeżeli mamy do wyboru następujące kody
transmisyjne” unipolarny NRZ, RZ, AMI, Manchester ( bifazowy ) i 2B1Q? Który z nich
ma najlepsze właściwości synchronizacji ?
Rb = 1 / Tb B = 10 kHz
NRZ:
B = 1 / Tb
RZ:
B = 2 / Tb
AMI:
B = 1 / Tb
Manchester: B = 2 / Tb
Tb = 1 / 10 kHz
Tb = 2 / 10 kHz
Tb = 1 / 10 kHz
Tb = 2 / 10 kHz
=>
=>
=>
=>
Rb = 10kb/s
Rb = 5kb/s
Rb = 10kb/s
Rb = 5kb/s
2B1Q:
B = (1/2) / Tb Tb = (1/2) / 10 kHz
=>
Rb = 20kb/s
Najlepsze właściwości synchronizacji ma Manchester ale wadą jest zajmowane szersze pasmo a
zaletą brak składowej stałej. (Jeśli rozpatrujemy RZ bipolarny, to on ma najlepsze właściwości
synchronizacyjne. Jeśli rozpatrujemy RZ unipolarny, to najlepsze wł.synch. ma Manchester)
8. Modulacja GMSK – co to jest i na czym polega ten rodzaj modulacji?
Rodzaj modulacji częstotliwości stosowany do przesyłu informacji. Gaussian minimum Shift
keying. Jest to modulacja z minimalnym przeskokiem częstotliwości i gaussowskiej filtracji
prostokątnego impulsu częstotliwościowego. W modulacji GMSK będącej modyfikacją
modulacji MSK impuls prostokątny zastąpiono przez impuls sinusoidalny, ma on mniejsze
wstęgi boczne i węższe pasmo w porównaniu z impulsem prostokątnym. Pasmo jest węższe
dzięki czemu mieści się więcej informacji, ale spada tym samym jakość. Jest to modulacja MSK
w której prostokątny sygnał modulujący poddany jest(przed modulacją) filtracji wg funkcji
Gaussa, która wygładza cyfrowy sygnał informacji. Filtracja Gaussa zapewnia optymalne
wykorzystanie pasma częstotliwości. Stosowana w GSM, użyto współczynnika BT=0.3, z
szybkością kanałową około 270 kbps (kompromis pomiędzy błędami a interferencjami między
sąsiednimi kanałami)
9. Podaj wady i zalety transmisji sygnałów z widmem rozproszonym. Wymień poznane
metody rozpraszania widma.
Zalety: - odporność na zakłócenia (głównie wąskopasmowe) i interferencje (jest ona tym większa
im większy zysk modulacyjny)
- wielu użytkowników może współdzielić to samo pasmo
- sygnał danych niedostępny bez znajomości kodu rozpraszającego
- CDMA nie wymaga synchronizacji sieciowej
Wady: - wymaga szerokiego pasma, - wymagana precyzyjna synchronizacja kodu
Znane metody:
- DS- direct sequence - bezpośrednie wymnażanie sygnału danych przez sekwencję
rozpraszającą
- FH- frequency hopping - skakanie sygnału po kolejnych częstotliwościach w określonych
odstępach czasu, w sposób określony przez sekwencję rozpraszającą
- TH – time hopping – rozpraszanie widma przez skakanie w czasie w sposób określony przez
sekwencję rozpraszającą
- CM – chip modulation – rozpraszanie widma przez liniową modulację częstotliwości. (??)
10. Podaj na czym polega proces skramblingu oraz wymień podstawowe powody
dodawania skramblera do układu nadajnika
Proces skramblingu polega na randomizacji danych, czyli zamianie sygnału stałego / okresowego
na sygnał pseudolosowy. Jest metodą osiągnięcia równowagi składowej stałej i eliminacji długich
ciągów jednakowych symboli w celu zapewnienia synchronizacji bez użycia nadmiarowych
kodów transmisyjnych. Skrambling jest stosowany w kanałach o bardzo ostrych ograniczeniach
pasma, ponieważ nie powoduje on rozszerzenia pasma skramblowanego sygnału. Przy
skramblingu nie jest wprowadzana nadmiarowość muszą istnieć sekwencje wejściowe, które są
odwzorowane w ciągi stwarzające problemy z synchronizacją. Zaletą tego postępowania jest to,
że unikamy długich stanów zer lub jedynek i tym samym nie ma problemów z synchronizacją.
Sygnał na wyjściu skramblera przypomina szum biały.
11. W jaki sposób określamy długość pola informacyjnego ( zawierającego dane ) w
ramkach protokołu HDLC ?
------------------------------------------------------------------------------------------------| Flaga(8) | Adres(8/16) | Kontrola(8/16) | Pole danych(N) | Reszta kontrolna(16/32) | Flaga(8) |
------------------------------------------------------------------------------------------------Liczymy bity od flagi to flagi i odejmujemy Flaga, Adres, Kontrola, Reszta, Flaga
12. Podaj przykłady ( minimum po 3 ) usług przenoszenia ( bazowych ) i teleusług w
systemie GSM ( faza 1 )
Bazowe:
- sygnał mowy (13 kbit/s)
- transmisja danych asynchroniczna do szybkości 9600 bit/s
- transmisja danych synchroniczna maksymalnie 9600 bit/s
Teleusługi:
- telefonia (13 kbit/s )
- telefaks analogowy
- połączenie alarmowe (bezpłatne, bez karty SIM)
13. Ile można prowadzić jednocześnie rozmów w łączu ISDN BA, ISDN PRA przy
kodowaniu mowy według standardu G.711?
- ISDN BA: 2 rozmowy
- ISDN PRA: 30 rozmów
14. Gęstość mocy szumu w kanale wynosi No = 1 W / kHz, moc nadajnika S = 15 W. Jak
zmieni się pojemność kanału ( maksymalna przepustowość ), gdy pasmo kanału zwiększy
się z B1 = 1 kHz, do B2 = 5 kHz?
C = B*log2(1+S / B*No) =>
C2 / C1 = 2,5
15. W systemie z modulacją BPSK szybkość transmisji wynosi 20kbit/s. Ile wyniesie
szybkość transmisji, jeżeli zmienimy modulację na 160AM ( bez zmiany szybkości
modulacji) ?
Tb = 20 kbit/s
Rb = B * T
BPSK
( T = 1 bit / s Hz )
16QAM:
( T = 4 bit / s Hz )
B = Rb / T = (20 kbits)/(1 bit / s Hz) = 20 kHz
Rb = B * T = ( 20kHz ) * ( 4 bit / s Hz) = 80 kbit/s
16. W jaki sposób we współczesnych protokołach transmisji danych ( np. Protokole HDLC )
gwarantujemy użytkownikowi, że odebrane dane są pozbawione błędów ?
W HDLC dane użytkownika przesyłane są wraz z resztą kontrolną (CRC 16 lub 32) - nie
zapewnia to 100% poprawności. Dodatkowo protokół HDLC może pracować jako system ARQ
(w ramkach nadzorczych jest metoda Reject do GBN, i Selective Reject do SR).
17. Podaj wady i zalety systemów FEC ( z korekcją błędów )
Wady:
- metody korekcji błędów są skomplikowane i czasochłonne
- dane przekazywane użytkownikowi mogą zawierać błędy - żaden kod (i żadna metoda korekcji)
nie gwarantuje poprawienia wszystkich błędów w odebranym ciągu
- przy dużej liczbie błędów w odebranym ciągu dekoder zamiast ją zmniejszyć może
spowodować jej powiększenie
Zalety:
- dane przychodzą z jednakowym opóźnieniem
- brak protokołu transmisyjnego (ARQ?)
- idealna metoda dla systemów tzw. czasu rzeczywistego (mowa,obraz)
18. Sygnał z modulacją QPSK zajmuje pasmo kanału o szerokości 4 kHz. Podaj z jaką
szybkością transmisji pobierane są dane ze źródła oraz jakie pasmo będzie potrzebne, jeżeli
zmienimy modulator na BPSK, 16QAM lub 256QAM
Rb = B * T = 4kbit/s * 2 = 8kbit/s
BPSK:
B = Rb/T = 8kbit/s / 1 = 8kHz
16QAM
B = Rb/T = 8kbit/s / 4 = 2kHz
256QAM
B = Rb/T = 8kbit/s / 8 = 1kHz
19. Wymień poznane metody zwielokrotnienia i powiedz na czym one polegają
FDM – polega na zwielokrotnianiu częstotliwości, przesyłane sygnały są przetwarzane na zmiany
częstotliwości następujące wokół pewnej środkowej częstotliwości nośnej, z tym że każdy sygnał
ma inną częstotliwość środkową. Dzięki temu zwiększamy liczbę kanałów i zmniejszamy
ograniczenie spowodowane tłumiennością i dyspersją.
CDM – polega na zwielokrotnianiu kodowym, w systemach tych wszystkie kanały wykorzystują
jednocześnie to samo pasmo częstotliwości. Zwielokrotnianie odbywa się poprzez
przyporządkowani każdej parze nadajnik-odbiornik indywidualnego kodu. Odbiornik
identyfikuje sygnał, jeżeli wygenerowany kod zgodny jest z jego kodem i jeżeli kody są ze sobą
zsynchronizowane.
TDM – polega na zwielokrotnianiu czasowym, przesyłane sygnały dzielone są na części, którym
później przypisywane są czasy transmisji –szczeliny czasowe. Najpierw przesyłana jest pierwsza
część pierwszego sygnału, potem pierwsza część drugiego sygnału itd. Gdy zostaną przesłane
wszystkie pierwsze części, następuje przesyłanie drugich części sygnału. Impulsy odpowiadające
różnym informacjom przesyłane są w pewnych odstępach czasowych w jednym kanale
transmisyjnym.
20. Gęstość mocy szumu w kanale wynosi N0, a moc nadajnika wynosi S. Który system
transmisyjny pozwala uzyskać większą szybkość transmisji i dlaczego – a) system
wąskopasmowy o paśmie Bi Hz, ale mający wysoki stosunek mocy sygnału do mocy szumu SNR
b) system szerokopasmowy, co prawda o paśmie B2 >> Bi, ale o mocy sygnału S poniżej
poziomu szumu N0
21. W jaki sposób możliwa jest koegzystencja dwóch systemów PSTN i ADSL na jednej linii
telefonicznej?
Możliwa jest dzięki temu, że korzystają z różnych częstotliwości
22. W I fazie systemu telefonii komórkowej GSM maksymalna szybkość transmisji danych
wynosiła 9600 bit/s, a w fazie 2+ modyfikacja EGPRS umożliwia transmisję do 473.6 kbit/s.
Dzięki czemu jest to możliwe?
Dzięki zastosowaniu innego rodzaju modulacji ( 8PSK zamiast GMSK ) i łączeniu do 8 szczelin.
Dzięki temu mamy 3*22.8 kbit = 69.2 kbit/s, z czego dla użytkownika przypada 59.2 * 8 = 473.6
23. Podaj szybkość transmisji w kanale D w dostępie ISDN BA i napisz jakie informacje
można przesyłać tym kanałem ( uwaga: należy przypomnieć sobie teleusługi )
Szybkość transmisji wynosi 16kbit/s, przesyła się sygnalizację abonencką. Działania oparte i
kanał sygnalizacyjny D to telealarm, telealert, telekomenda, telemetria. Pozwalają one no.
Przekazywać informacje z systemów zabezpieczeń.
24. Jaki jest zysk ze stosowania modulacji wielotonowej ( OFDM ) w porównaniu do
systemu z jedną nośną ?
Dzięki modulacji wielotonowej zmniejszamy ilość zakłóceń powodowanych przez interferencję
międzysymbolową ISI (InterSymbol Interference). W porównaniu do systemu z jedną zamiast
pojedynczego strumienia danych o dużej szybkości stosuje się równoległa transmisję strumieni
danych o małych przepływnościach co powoduje wydłużenie odstępu jednostkowego modulacji
do wartości odpowiadającej długości odpowiedzi kanału. Dodatkowo zwiększamy efektywność
widmową oraz możliwość dużej, elastycznej optymalizacji systemu pod kątem maksymalnej
przepływności przez odpowiednią alokację mocy i wartościowości modulacji w podkanałach.
25. Wiedząc, że gęstość mocy szumu w kanale wynosi N0 = 0,25W / kHz, pasmo kanału wynosi
4 kHz, a moc nadajnika S wynosi 15W, oblicz maksymalną przepustowość ( pojemność kanału ).
O czym mówi nam ten parametr? Zaproponuj wartościowość modulacji QAM, jaką musimy
zastosować, aby przesłać dane z szybkością równą pojemności kanału.
26. W systemie telefonii komórkowej GSM, w fazie 2,5 pojawiły się dwie jego modyfikacje
zwane GPRS,EDGE,HSCSD,EGPRS. Napisz krótko, na czym polegają te modyfikacje
systemu GSM i jakie usprawnienia wprowadzają
GPRS: general packet radioservice – część kanałów została wydzielona i przeznaczona na
pakietową transmisję danych, dzięki której użytkownik płaci tylko za ilość pobranych danych.
Możliwość uzyskania maksymalnej prędkości 171,2kb/s na jednym kanale radiowym.
Udostępnione musiałyby być wtedy wszystkie szczeliny czasowe czyli 8.
EDGE: enhanced data for GSM evolution- zamiana modulacji GMSK na 8PSK( z 2 wartościowej
na 8 wartościową) co pozwala zwiększyć trzy razy szybkość transmisji w szczelinie z 22.8kb/s na
68.4kb/s. Umożliwia dynamiczną zmianę szybkości nadawania pakietów w zależności od
warunków transmisji. Obecnie większość sieci radiowych GSM umożliwia wykorzystanie
maksymalnie 4 szczelin czasowych do transmisji w stronę terminala w idealnych warunkach
przepływność danych może osiągnąć 236.8kb/s.
EGPRS- enhanced GPRS- wykorzystuje modulację 8PSK, ale opracowano 9 trybów transmisji 4
z modulacją GMS od 8,8-17,6 kb/s, 5 z modulacją 8PSK od 22.4-59.2kb/s. Maksymalna
szybkość transmisji 473.6kb/s(59.2*8). Dobór trybu transmisji zależy od parametrów kanału, ale
przy zmianie jakości możliwa jest zmiana szybkości transmisji.
27. Urządzenie końcowe generuje sygnał danych o czasie trwania pojedynczego elementu ( bitu )
równym 10 us. Sygnał ma charakter okresowy o okresie 8 bitów i po przejściu przez układ
skramblera ( o wielomianie generacyjnym 20 stopnia ) podawany jest koder transmisyjny kodu
unipolarne NRZ. Narysuj widmo sygnału na wyjściu kodera transmisyjnego. Czy i w jaki sposób
zmieni się szerokość pasma potrzebna do przesłania tego sygnału, jeżeli zamienimy koder
transmisyjny na koder RZ?
28.Sygnał z modulacją BPSK zajmuje pasmo o szerokości 8 kHz. Podaj szybkość
transmisji. Do systemu dodano kodowanie korekcyjne o sprawności ( współczynniku ) kodu
2/3. Jakie pasmo będzie potrzebne, jeśli zmienimy modulację na QPSK, 16QAM lub
256QAM
B = 8kHz, BPSK ma T = 1 bit / s Hz => Rb = B * T = 8kbit/s
R = 2/3 => Rb = 8*3/2 kbit/s
QPSK
( T = 2 bit / s Hz )
B = Rb / T = (12 kbits)/(2 bit / s Hz) = 6 kHz
16QAM
( T = 4 bit / s Hz )
B = Rb / T = (12 kbits)/(4 bit / s Hz) = 3 kHz
256QAM
( T = 8 bit / s Hz )
B = Rb / T = (12 kbits)/(8 bit / s Hz) = 1,5 kHz
29. Na wejście kodera splotowego przedstawionego na rysunku podano ciąg 1101. Znajdź
ciąg zakodowany na wyjściu kodera oraz parametry R, L, g1, g2
ciąg wejściowy
g1
g2
1101
1111
1101
R = ½, L = 4
(rejestr ładujemy zaczynając od najbardziej znaczącego bitu!)
[1,0,0,0] => y1 = (1+0+0)mod2 = 1 ; y2 = (1+0+0+0)mod2 = 1 (11)
[1,1,0,0] => y1 = (1+1+0)mod2 = 0 ; y2 = (1+1+0+0)mod2 = 0 (00)
[0,1,1,0] => y1 = (0+1+0)mod2 = 1 ; y2 = (0+1+1+0)mod2 = 0 (10)
[1,0,1,1] => y1 = (1+0+1)mod2 = 0 ; y2 = (1+0+1+1)mod2 = 1 (01)
g1(x) ofkorz odpowiada y1(x)
g1 = 1101 (x3 + x2 + 1)
g2 = 1111 (x3 + x2 + x + 1)
R = k/n
k - liczba bitów które w jednym takcie wchodzą na rejestry kodera
n - liczba bitów wypluwanych
R = 1/2
L - długość rejestru
L=4
Trzeba pamiętać, też, że elektrycznie jest możliwe zbieranie sygnału z wejścia rejestru, więc
możliwe jest zadanie, że będzie kabelek z wejścia podłączony do (+), wtedy bierzemy to co
następne czeka na wejście do rejestru (do naszej sumy modulo2).
30. Co wpływa na zasięg transmisji w łączu naturalnym ( miedzianym ) ?
Impedancja kabla tłumiąca transmisję oraz wprowadzająca zakłócenia.
31. Mamy system telefonii komórkowej GSM ( wykorzystywany wyłącznie do rozmów ).
Podaj jakie bloki, spośród wymienionym poniżej powinny pojawić się w nadajniku tego
systemu i wyjaśnij dlaczego.
Bloki: koder mowy, koder kodu transmisyjnego, skrambler, modulator, koder splotowy, koder
cyklicznego CRC.
Koder mowy: każde 20ms mowy jest kodowane do podstawowej przepływności 13kbit/s
Koder kodu transmisyjnego: stosowany w celu uzyskania pożądanych własności kodu cyfrowego
Modulator: w GSM stosowana jest modulacja GMSK, na jednej częstotliwości kodowane jest 8
rozmów
Koder splotowy: dzięki koderowi splotowemu utrata części danych pogarsza jakość mowy,
zamiast utraty części zapisu mowy co byłoby efektem bardzo niepożądanym
Koder CRC: umożliwia wykrywanie błędów i tym samym kontrolę nad jakością rozmowy
32.Wyjaśnij dlaczego modulacja wielotonowa ( OFDM ) nie jest stosowana w kanałach ze
zniekształceniami nieliniowymi ( np. Kanał satelitarny )
Ponieważ jest wrażliwa na zaniki selektywne i zniekształcenia nieliniowe kanału transmisyjnego,
co wynika z dużej dynamiki zmian amplitudy w sygnale.
33. Najszybsze modemy na łączach telefonicznych, tzw. „wdzwaniane” mogą przesyłać dane
z szybkością do 56 kbit/s, natomiast modemy ADSL pracują na tych samych łączach z
szybkością powyżej 1 Mbit/s. Wyjaśnij dlaczego
Ponieważ modemy wdzwaniane operują na węższym paśmie częstotliwości. ADSL operuje na
częstotliwościach od 0 do 1 Mhz. Modemy „wdzwaniane” muszą konwertować sygnał cyfrowy
na analogowy, a po stronie odbiorcy z analogowego na cyfrowy. W technologii ADSL sygnał po
obu stronach jest cyfrowy.
34. Jak zakodowane są ujemne próbki ciszy w kodzie binarnym, zgodnie ze standardem
G.711 a-law przy wysyłaniu w tor telekomunikacyjny?
Konwertuje on 13 bitowe próbki do 8 bitów, gdzie najbardziej znaczący znak jest bitem znaku
35. W jakim celu stosuje się układ antylokalny w analogowym telefonie stacjonarnym?
Dzięki zastosowaniu układu antylokalnego to co mówimy do mikrofonu w słuchawce nie jest
słyszane w głośniku.
36. W systemie transmisyjnym posiadającym kanał o paśmie 10kHz porównano trzy
nadajniki: a) modulator QPSK bez kodowania korekcyjnego b) modulator 16QAM z
kodowaniem splotowym o współczynniku R=1/2 c) modulator 64QAM z kodowaniem
splotowym o współczynniku R = 2/3 i uzyskano tę samą stopę błędów ( BER ). Który z tych
systemów oferuje największą szybkość transmisji ( z punktu widzenia użytkownika
końcowego ) i ile ona wynosi, jeśli we wszystkich przypadkach stosowano maksymalną
dopuszczalną szybkość modulacji?
QPSK
16QAM
64QAM
Rb = T*B = 2*10k = 20k
Rb*0.5 = 4*10k*0.5 = 20k
Rb*2/3 = 8*10k*2/3 = 160/3k
37. Czy przy ustalonej wartości SNR oraz ograniczonym paśmie kanału możemy dowolnie
zwiększać szybkość transmisji danych, nie obawiając się błędów transmisji? Odpowiedź
uzasadnij, powołując się na odpowiednie twierdzenie.
Nie możemy, ponieważ C = B*log2(1+SNR / B) jest maksymalną pojemnością kanału przy
którym BER = 0, wedle twierdzenia Shannona. Zwiększając pojemność kanału powyżej tej
wartości nie jesteśmy w stanie utrzymać BER = 0
38. W systemach telekomunikacyjnych ( jak ISDN czy GSM ) wyodrębniono trzy grupy
usług telekomunikacyjnych. Podaj nazwy tych grup, kryteria podziału oraz wymień
przykładowe usługi z systemu ISDN ( po 3 z każdej grupy )
Usługi bazowe ( czyli definicje sygnałów jakie możemy przesyłać ):
- sygnał cyfrowy 64kbit/s, mowa, sygnał akustyczny w paśmie 3,1 kHz
Kryterium: zapewnienie zdolności do określonego sposobu przesyłania informacji
Teleusługi ( definicja urządzeń )
- telefonia 3.1 kHz, wideokonferencja, telefaks
Kryterium: zapewnienie możliwości łączności za pomocą aparatów końcowych
Usługi dodatkowe (dodane)
- MSN - wielokrotny numer abonenta, TP - przenośność terminala, AOC - info o opłacie
Kryterium: Modyfikacja lub uzupełnienie usługi podstawowej.
39. Podaj, jakie bloki, spośród wymienionych poniżej muszą pojawić się w telefonie GSM
( wykorzystywanym wyłącznie do rozmów telefonicznych ) i wyjaśnij dlaczego.
Bloki: koder mowy według standardu G.711, koder kodu transmisyjnego 2B1Q, skrambler,
modulator, koder splotowy, koder kodu cyklicznego CRC
40. W pierwszej wersji systemu UMTS ( Rel. 99 ( zdefiniowano 3 klasy terminali, różniące się
maksymalnymi szybkościami transmisji 144 kbit/s, 384kbit/s i 2048kbit/s. Dlaczego wybrano
takie właśnie szybkości?
41.Podaj dwa podstawowe powody dodawania skramblera do układu nadajnika ( jaki jest
cel jego stosowania i czy system transmisyjny działaby tak samo dobrze bez skramblera? )
Nie nie działałby tak samo dobrze, gdyż byłby problemy z synchronizacją danych z powodu
długich sekwencji zer.
42. Korzystając z twierdzenia Shannona wyliczono dla pewnego kanału, że maksymalna
przepustowość ( pojemność ) wynosi 40kbit/s. Co oznacza ta wielkość? Czy tylko z taką
szybkością możemy przesyłać dane w kanale?
Ta wielkość oznacza, że 40kbit/s jest maksymalną przepustowością kanału, jaką teoretycznie
możemy osiągnąć, przesyłając dane z BER = 0, stosując odpowiedni kod nadmiarowy. Jednakże,
do dnia dzisiejszego nie znaleziono kodu, który byłby w stanie przesyłać dane z prędkością
równą granicy Shannona
43. Jakie są podstawowe różnice pomiędzy dostępem podstawowym a pierwotnym w
ISDN ?
Podstawowy – składa się z dwóch cyfrowych kanałów transmisyjnych o przepustowości 64kb/s
każdy i cyfrowego kanału sygnalizacyjnego D o przepustowości 16kb/s. Całkowita
przepustowość(144). Maksymalnie dwie rozmowy na raz.
Pierwotny – składa się z E1(system zwielokrotniania kanałów cyfrowych) oraz z kanału D o
przepustowości 64kb/s. Cechą charakterystyczną jest 30 kanałów B o przepustowości 64kbit
każdy. Kanał D jest wykorzystywany do wymiany danych sygnalizacyjnych ale tym razem ma
przepustowość 64kb/s na większą liczbę obsługiwanych kanałów typu B. Maksymalnie na raz 30
rozmów.
44. W strukturze dostępu abonenckiego w ISDN BA wyodrębniono dwa bloki NT1 i NT2.
Jakie pełnią one zadania?
N1 – urządzenie instalowane u abonamenta, jego zadania to organizacja transmisji na łączu
pomiędzy abonentem a centralą, należącej do operatora. Czyli odtworzenie podstawy czasu,
synchronizacja z blokiem LT(blok zakończenia liniowego), ramkowanie, konwersja szybkości
transmisyjnych, zabezpiecza podsieć abonencką, odpowiada za detekcję, wysyłanie sygnałów
aktywacji łącza, wykonywanie pętli testowej, wysyłanie alarmów, zasilanie pozostałych urządzeń
z napięcia linii.
N2 – wewnętrzna centrala sieci abonenta, umożliwia budowanie podsieci abonenckiej, realizuje
połączenia wewnętrzne (bezpłatne), analizuje sygnalizację w dostępie typu BA do którego można
dołączyć do 8 terminali końcowych.
45. Systemy ARQ zapewniają nam bezbłędny odbiór danych. Wymień główne problemy
związane ze stosowaniem systemu ARQ.
Konieczność istnienia bufora w nadajniku, poszczególne bloki mogą być odbierane z różnym
opóźnieniem, konieczność istnienia protokołu komunikacyjnego i kanału zwrotnego.
45. W systemie transmisyjnym do wykrywania błędów zastosowano kod cykliczny CRC-3 o
wielomianie generacyjnym g(x) = x^3 + x + 1. Dla wejściowego ciągu danych 0111 znajdź
blok na wyjściu kodera
0111 000 ( dodajemy tyle zer na końcu jaki jest stopień wielomianu )
0111000:1011 => r(x) = 010
dopisujemy resztę jako sumę kontrolną i na wyjściu mamy 0111 010
46. Sygnał danych generowany z urządzenia końcowego z szybkością 16kbit/s podawany
jest na koder splotowy o współczynniku R=1/2. Zaproponuj wartościowość modulacji
QAM, jaką musimy zastosować, aby widmo przesyłanego sygnału zmieściło się w paśmie
wynoszącym 4kHz.
Szybkość strumienia danych na wyjściu kodera splotowego:
Rb' = Rb * (1/R) = 32 kbps
T = Rb' / B = 32 / 4 = 8
=> 256QAM