Übungsklausur WS 13/14

Transkript

1 Übungsklausur WS 13/14 Name, Vorname: Geburtsdatum: Matrikelnummer: Datum: Für die Bearbeitung der Klausur dürfen keine Bleistifte oder Stifte mit roter Farbe verwendet werden. Zusatzblätter, welche nicht mit Namen und Matrikel-Nummer (rechts oben) versehen sind, werden nicht bewertet. Die Aufgaben müssen auf getrennten Blättern beantwortet werden und der Rechenweg der Lösung muss klar nachvollziehbar sein. Das Aufgabenblatt ist ebenfalls mit abzugeben. Wird das Aufgabenblatt nicht mit abgegeben, wird die Klausur nicht bewertet. Mobiltelephone, Computer, PDA's, programmierbare Taschenrechner oder sonstige Geräte, mit welchen eine Kommunikation betrieben werden kann, sind auszuschalten! Bei einem Taschenrechner muss der Infrarotport für die Dauer der Klausur abgedeckt werden. Bei Benutzung der oben angegebenen Geräte werden Sie mit der Note n.b. aus der Klausur ausgeschlossen ohne Berücksichtigung der bereits bearbeiteten Aufgaben. Die Bearbeitungszeit beträgt 120 Minuten. Hiermit bestätige ich, dass ich die obigen Bedingungen durchgelesen und verstanden habe. Des Weiteren versichere ich, dass ich diese Klausur selbstständig und ohne unerlaubte Hilfsmittel gelöst habe. Unterschrift: 1

2 Aufgabe 1 Netzwerkstruktur 10 Punkte Ein Unternehmen aus Kassel hat sich zum Ziel gesetzt, ein weiteres Büro in München einzurichten. Das Netzwerk soll so aufgebaut werden, damit die jeweiligen Rechner miteinander kommunizieren können. a) Zeichnen Sie die Netzwerkstruktur des Gesamtsystems. b) Die Rechner in München sollen in einem aufgebauten LAN miteinander kommunizieren können. Benennen und zeichnen Sie 3 verschiedene Netzwerktopologien, die in einem LAN vorkommen können. c) Auf welcher dieser Netzwerktopologien kann es zu einer Kollision kommen? Geben Sie 3 Vor- und Nachteile dieser Netzwerktopologie. d) Wie kann eine Kollision vermieden werden? Beschreiben Sie kurz die 2 Möglichkeiten der Kollisionsvermeidung (CSMA). Aufgabe 2 CRC-Verfahren 10 Punkte Um Übertragungsfehler erkennen zu können, werden mit den Daten noch eine redundante Bitfolge (Frame Check Sequence) fester Länge gesendet, die durch Polynomdivision ermittelt wird. Zu übertragen sind die Daten G x dienen. Prüfmuster soll das Polynom 6 M x. Als a) Berechnen Sie die Sicherungssequenz. b) In dieser Übertragung wird die Datenintegritätsklasse 2 nach DIN eingehalten. Wie groß ist die Hammingdistanz, wenn beträgt? c) Wie viele Fehler können hier korrigiert werden? d) Berechnen Sie die Restfehlerwahrscheinlichkeit mit p p und p

3 Aufgabe 3 Hamming Code 14 Punkte Gegeben ist die Nutzbitfolge M x. Die Nutzdaten werden über 4 Leitungen parallel übertragen. Der Bus verwendet den Hamming Code, um Fehler zu erkennen M x 20 Nullen a) Welche Bitfolge hat die redundante Information? b) Der Empfänger berechnet nach der gleichen Methode die redundante Bitfolge und erhält für alle Stellen Einsen, außer an der Stelle r 1. An welcher Stelle der Nutzbitfolge liegt der Fehler? c) Wie groß ist die maximale Länge des Datenblocks auf einer Leitung, wenn die Schrittdauer T S 1ns ist? 3

4 Aufgabe 4 ISO/OSI-Schichten-Modell 15 Punkte Das ISO/OSI-Schichten-Modell wurde von der International Standardization Organisation entworfen und spezifiziert eine universell anwendbare logische Struktur im Netzwerk. a) Listen Sie in der richtigen Reihenfolge alle Schichten auf. b) Auf welche Schichten arbeiten die folgenden Bezeichnungen: - MAC - Adresse - UDP - IP - Adresse - TCP Erklären Sie kurz diese Bezeichnungen. c) Auf welche Schichten arbeiten die folgenden Netzverbindungselemente: - Repeater - Bridge - Router Erklären Sie kurz die wesentlichen Aufgaben der Netzverbindungselemente. Aufgabe 5 Paketvermitteltes Netz 12 Punkte Eine Nachricht 10 kbyte wird in 5 Pakete unterteilt und über ein paketvermitteltes Netz übertragen. Das Netz ist als Busstruktur mit 4 Zwischenstationen strukturiert. Die Verzögerungszeit beträgt gegeben. 1 ms pro Strecke und die Übertragungsrate ist mit 2 Mbit s a) Zeichnen Sie das Zeitdiagramm für das paketvermittelte Netz. b) Berechnen Sie die gesamte maximale und minimale Verzögerungszeit t P für die Übertragung der Nachricht. c) Unter welcher Voraussetzung ist die gesamte Verzögerungszeit des leitungsvermittelten Netzes gleich der gesamten maximalen Verzögerungszeit des paketvermittelten Netzes? 4

5 Aufgabe 6 Übertragungscodierung 8 Punkte Die Übertragung der Daten werden mittels bestimmter Codierung auf das verwendete Übertragungsmedium durchgeführt. Gegeben ist die folgende Signalfolge: S x a) Zeichnen Sie die Codierungen gemäß NRZ, AMI und Manchester sowie den Takt in die untere Grafik. Geben Sie für jede Codierung die Potentiale U, U, Masse an. b) Welche der Codierung erlaubt eine Taktrückgewinnung? c) Gegeben ist eine weitere Signalfolge VRC-Paritätsbit der 2 Zeichen. S Z x. Ermitteln Sie die LRC- und Takt: NRZ: AMI: Manchester: 5

6 Aufgabe 7 Übertragungsmedium einer industriellen Leitung 16 Punkte Gegeben ist der Widerstand einer industriellen Leitung mit R 81, 25. Die Signallaufzeit beträgt ns L dargestellt. Z 75 und der Last mit 13. Die Eingangsspannung t U E ist grafisch U E t 1V 23ns t 5V Bestimmen Sie mathematisch die Ausgangsspannung U A t? 6