Exercícios de Comutação:

1. Quais as vantagens e desvantagens da comutação orientada à conexão? (extra-classe)

2. Qual é o atraso de transmissão de um pacote com 50.000 bytes em uma rede de 10 Mbps?

50000 = 5s10000

3. Qual é o atraso de propagação em um enlace de 1000 km e com a velocidade de propagação da luz igual a 230000 km/segundo?

1000 = 0,004 s230000

4. Deseja-se transmitir uma mensagem com 10000 bits por uma rede composta de 5 enlaces, com taxa de transmissão de 10000 bps. O tempo de propagação é de 0.5 x 10-3 seg/enlace. Pode-se implementar a rede utilizando comutação de circuito ou comutação de pacotes do tipo datagrama. O tempo de estabelecimento do circuito é de 0.3 s. Na rede com comutação de pacote a mensagem é dividida em 4 pacotes de 2.500 bits. Em cada enlace, cada pacote sofre um atraso igual ao tempo de transmissão + tempo de propagação. Que tipo de tecnologia resultará em um menor tempo de transmissão da mensagem? Qual é o tempo total de transmissão em cada tecnologia?

Circuito

10000b + 0,3s + 0.5 x 10-³ = 1,3025s10000bps

Pacotes = transmissão + propagação

8( 5 nº de enlaces + 3 nº de pacotes )*2500 b +5*0.5 x 10-³ = 2,0025s 10000bps

5. Uma rede de comutação de pacotes é composta de 4 nós e 3 enlaces. A taxa de transmissão em cada enlace é de 1000 bps. Deseja-se transmitir um arquivo com 10.000 bits de informação. Cada pacote é composto dos bits de informação + 100 bits de cabeçalho. Calcule o tempo necessário para transmitir o arquivo considerando que:a) o mesmo é transmitido em um único pacote.

10.000 * 3(enlace) = 30,3s10.00

b) o mesmo é transmitido em 2 pacotes com 5000 bits de informação cada.

5000 + 100 = 5,1s*4 = 20,4s

1000

c) o mesmo é transmitido em 10 pacotes com 1000 bits de informação cada.

1000 + 100 = 1,1 *12 = 13,2s 1000

d) o mesmo é transmitido em 100 pacotes com 100 bits de informação cada.

200 = 0,2*102 = 20,4s1000

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Exercício de Arquiteturas de Redes: 1. Em uma determinada rede, a camada de aplicação gera uma mensagem de 20.000 bits e a entrega para a camada de transporte. Esta camada parte a mensagem em pedaços de 2.000 bits, acrescenta um cabeçalho de 20 bytes a cada pedaço, formando um segmento, e entrega cada segmento para a camada de rede. Esta camada acrescenta 20 bytes a cada segmento, formando um pacote, e entrega cada pacotes para a camada de enlace. Esta camada acrescenta um cabeçalho de 22 bytes e um trailer de 4 bytes, formando um quadro. Os quadros são enviados para a camada física que os transmite. Calcule o percentual de overhead, (cabeçalhos e trailers, ou seja, bits que são transmitidos e que não fazem parte da mensagem original), existente nesta comunicação.

2000+160+160+176+32 = 2528

2528 ----------- 100% x = 20,88%528 ----------- x

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Exercícios de Codificação de Fonte:

1. Para um alfabeto A= {S0, S1, S2, S3} com probabilidades de p= {0.5, 0.25, 0.125, 0.125}, respectivamente.Tem-se o Código 1: {S0= 00, S1= 01, S2= 10, S3= 11} e o Código 2: {S0= 0, S1= 10, S2= 110, S3=111}.Um arquivo com 100.000 símbolos é transmitido, quantos bits em média são transmitidos com os códigos 1 e 2?

Código 1

L = 0,5*2 + 0,25*2 + 0,125*2 + 0,125*2 = 2

Código 2L = 0,5*1 + 0,25*2 + 0,125*3 + 0,125*3 = 1,75

2. Calcular a entropia e o comprimento médio para os códigos 1 e 2 do exercício 1.

H(s)=0,5*log ( 1 ) +0,25*log ( 1 ) + 0,125*log ( 1 ) +0,125*log ( 1 ) = 1,75 ² 0,5 ² 0,25 ² 0,125 ² 0,125

3. Verificar o teorema de Shannon e calcular a eficiência da codificação para os dois códigos.

Codigo 1 Codigo 22 >= 1,75 1,75 >= 1,75

4. Calcular a eficiência para o código desenvolvido no exemplo anterior._L = 0,4*2+0,2*2+0,2*2+0,1*3+0,1*3 = 2,2

H(s)=0,4*log ( 1 ) +(0,2*log ( 1 ))*2 + (0,1*log ( 1 ))*2 ² 0,4 ² 0,2 ² 0,1

5. Desenvolver o algoritmo Huffman para o código 2 do exercício 1.

6. Codificar a seqüência S0 S4 S1 S4 S2 S3 S1 S4 conforme o algoritmo do exemplo 1 de codificação Huffman.

7. Decodificar a sequência 0011100110100000 utilizando a árvore de decisões.

8. Decodificar os Blocos Binários Codificados do exemplo anterior.

9. Considere um codificador de Lempel-Ziv com 8 posições de memória (de 0 a 7) que parte com o bit 0 armazenado na posição de memória 000 e o bit 1 na posição de memória 001. Codifique a seqüência mensagem 1110100110001 e 11101001100010110100.

10. Decodificar os Blocos Binários Codificados do exercício 6._____________________________________________________________

Exercícios de Codificação de Linha:

1. Um problema comum da codificação de linha é a seqüência de bits iguais consecutivos (000000...). Imagine uma transmissão síncrona com o transmissor e receptor utilizando relógios distintos. Onde relógio do receptor está 0,1% mais rápido que o relógio do transmissor. Quantos bits extras por segundo o receptor irá receber se a comunicação acontece numa taxa de 1kbps? E a 1Mbps?

2. Codificar a seqüência 1011000010000111 em cada uma das codificações de linha estudadas.

3. Estruture a codificação Manchester para o fluxo de bits: 0001110101.

4. Estruture a codificação Manchester Diferencial correspondente ao fluxo de bits do problema anterior.Parta do princípio que a linha está inicialmente no estado baixo._______________________________________________________________

Exercícios de Codificação de Voz:

1. Os CDs convencionais (de áudio) são digitalizados com uma taxa de amostragem, o suficiente para capturar frequências de até 22.050Hz. Cada amostra permite 65.536 valores distintos. Calcule a largura de banda necessária para transmitir, sem compactação, o som (monofônico) destes CDs.

2. Os canais de televisão tem 6 MHz. Quantos bits por segundo poderão ser enviados usando sinais digitais de quatro níveis?

3. Porque o tempo de amostragem do PCM foi definido como 125 microssegundos?_______________________________________________________________