ESERCIZIO N.14

TRASMISSIONE  DATI CON PROTOCOLLO DI 2° LIVELLO

(ESAMI DI STATO 1999/2000 PERITI IN ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI)

 

I dati provenienti da una sorgente d’informazione, prima di essere trasmessi in linea, vengono organizzati in una trama (PDU) in base ad un determinato protocollo di livello 2° secondo la disposizione della figura seguente:

 

FLAG

1 byte

ADDRESS

1 byte

CONTROL

1 byte

PROTOCOL

2byte

INFO

Da 512 a 1500 byte

FCS

2 byte

FLAG

1 byte

 

Il campo informativo, insieme ai dati costituenti il messaggio da trasmettere, contiene le intestazioni (header) del protocollo di livello superiore per un totale di 32 byte. Per la trasmissione dei dati viene adottato un modem fonico intelligente il quale lavora, in modalità full-duplex, con una velocità di modulazione di 2400 baud operando su 64 livelli; inoltre adotta un protocollo per la compressione dei dati in ingresso con efficienza del 200 %.

 

Il candidato, formulata ogni ipotesi aggiuntiva che ritiene opportuna, illustri le tematiche inerenti la classificazione dei protocolli quindi, con riferimento al caso proposto, produca quanto segue:

 

1.      Determinare il tempo necessario per trasmettere un testo di 263760 caratteri di 8 bit in condizioni di linea ideale, (senza ritrasmissione di pacchetti) con conseguente dimensione massima  del campo dati.  Per il calcolo si trascuri il ritardo introdotto dal collegamento e dal processo di elaborazione.   Ripetere il calcolo in condizioni di linea  rumorosa con una percentuale di ritrasmissione di pacchetti del 10 % confrontando e commentando il dato trovato con il valore ottenuto precedentemente;

 

2.      Indicare quali vantaggi si potrebbero avere nel ridurre le dimensioni del campo dati;

 

3.      Specificare il tipo di modulazione e la tecnica di trasmissione adottata dal modem per operare alla velocità calcolata precedentemente in full-duplex su linea commutata PSTN.

 

image001.gif (85 byte)

SOLUZIONE

 

Determiniamo innanzitutto la velocità di trasmissione vT dei bit in linea.

Si adotta, come dice il testo, una codifica multilivello da  N = 64  livelli, la velocità di modulazione è data dal testo ed è di  vm = 2.400 baud,  pertanto, la velocità di trasmissione risulterebbe:

                                                                                  image003.gif (987 byte)

Ma poiché il modem effettua la compressione con efficienza del 200 %, la effettiva velocità dei dati che i due computer si scambiano sarà:Ma poiché il modem effettua la compressione con efficienza del 200 %, la effettiva velocità dei dati che i due computer si scambiano sarà:

                                                                                image005.gif (1183 byte)

Per la determinazione del tempo necessario per la trasmissione dei dati bisogna prima calcolare il numero di pacchetti che saranno formati, in quanto la trasmissione avviene in pacchetti e non singolarmente.

In base al protocollo indicato dal testo, ogni trama comporta un numero di byte minimo di 512 e massimo di 1.500, naturalmente, sia per ottimizzare la trasmissione, sia dietro indicazione stessa del testo, si sceglie il numero massimo di byte per ogni trama.

 Ma per ogni 1.500 byte di un pacchetto trasmessi, 32 non sono informativi, perché sono relativi alle intestazioni (header) dei   protocolli di livello superiore, pertanto quelli veramente informativi sono:

1.500 – 32 = 1.468

 

Poiché il testo da trasmettere comprende nel complesso 263.760 caratteri, cioè 236.760 byte, saranno necessari un numero di pacchetti di:

                                                                                                image007.gif (1227 byte)

 

L’arrotondamento al valore superiore è necessario in quanto non è possibile trasmettere pezzetti di pacchetto, ma solo pacchetti interi. 

Ma se 263.760 sono i byte informativi da trasmettere, in realtà se ne devono trasmettere di più perché la trama nel complesso, come indicata dal testo, comprende anche FLAG, ADDRESS, INFO, FCS, oltre al campo informativo.

Non è da considerare, invece, l’ultimo FLAG indicato, in quanto quello si mette solo se si deve trasmettere un solo pacchetto, se invece se ne trasmettono tanti consecutivamente, un solo FLAG è sufficiente per separare due trame consecutive.

Quindi per ogni trama devono trasmettersi un totale di byte necessari alle esigenze di protocollo:

1 + 1 + 1 + 2 + 1.500 + 2 = 1.507

contro un numero di byte informativi di 1.468.

 

Ma poiché si devono trasmettere 180 pacchetti, il numero totale di byte da trasmettere nel complesso sarà:

                                                                                         image009.gif (799 byte)

 che corrispondono a:

                                                                                          image011.gif (748 byte)

Il passaggio da byte a bit è necessario in quanto la velocità di trasmissione già calcolata è misurata in bit/sec.

Il tempo necessario sarà dunque:

                                                                                        image013.gif (1200 byte)

Nel caso di linea rumorosa, si devono ritrasmettere il 10 % di pacchetti, per cui i pacchetti diventano:

                                                                                                image015.gif (448 byte)

I quali prevedono un numero di byte:

 

                                                                                             image017.gif (673 byte)

che corrispondono a un numero di bit:

 

                                                                                              image019.gif (738 byte)

che danno luogo ad un tempo di trasmissione:

                                                                                            image021.gif (1222 byte)

2) Se la linea è ideale conviene costituire dei pacchetti il più grossi possibile, perché così la velocità di trasmissione dei bit informativi cresce, ma se la linea è disturbata ed è prevista la ritrasmissione di blocchi, è preferibile costituire pacchetti più piccoli vista la minore permanenza di questi nella linea ed anche il minor tempo richiesto per una loro eventuale ritrasmissione.

3) La modulazione adottata è la TCM (Trellis Coded Modulation), usata per modem che operano a velocità uguale o superiore a 9.600 bit/sec e la tecnica richiesta è la cancellazione d’eco.

 

NB. Una soluzione simile a questa è stata proposta dal Corriere della Sera del 29/06/2000

 

FINE