Μάθημα : ΤΔ602 - Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ (Θεωρία)

Απάντηση: Η VDSL παρουσιάζει μεγάλη τεχνική ομοιότητα με την ADSL, καθώς χρησιμοποιεί τις ίδιες ακριβώς τεχνικές μετάδοσης και αποσφαλμάτωσης. Σε μικρές αποστάσεις επιτυγχάνει πολύ υψηλότερες ταχύτητες από αυτήν, γεγονός που δίνει τη δυνατότητα πρόσβασης σε πολυμεσικό περιεχόμενο, όπως είναι το βίντεο κατ’ απαίτηση, η καλωδιακή εκπομπή τηλεοπτικού σήματος σε υψηλή ανάλυση (HDTV), οι εφαρμογές τηλεδιάσκεψης κτλ. Για να προσφερθεί απαιτεί την επέκταση των δικτύων των παρόχων με τερματικά σημεία σε επίπεδο γειτονιάς. Η VDSL2 είναι μια βελτιωμένη μορφή της VDSL και αυτήν τη στιγμή αποτελεί την τεχνολογία αιχμής στην οικογένεια των xDSL τεχνολογιών. Αξιοποιεί μεγαλύτερο μέρος του φάσματος από τη VDSL και μπορεί να παρέχει ταχύτητες μέχρι και 100 Mbps συμμετρικά σε πολύ μικρές αποστάσεις, αλλά και πιο χαμηλές ταχύτητες σε αποστάσεις μεγαλύτερες από αυτές της VDSL (μέχρι 2,4 km). Σε μεγαλύτερες αποστάσεις η VDSL2 υστερεί των τεχνολογιών ADSL2/2+. Η πιο σημαντική διαφορά είναι ότι η VDSL2 χρησιμοποιεί ως τεχνολογία πολυπλεξίας το Ethernet στο πρώτο μίλι, γεγονός που επιτρέπει τη μεταγωγή πακέτων και επιλεγόμενο QoS.

Απάντηση: O DSLAM διαχωρίζει το σήμα φωνής από τις υψηλών ταχυτήτων ροές δεδομένων, μέσω ενός διαχωριστή σήματος, όπως επίσης ελέγχει και δρομολογεί την κίνηση DSL μεταξύ του εξοπλισμού του συνδρομητή και του δικτύου του τηλεπικοινωνιακού φορέα, αφού πρώτα αποκωδικοποιήσει το υψιπερατό σήμα σε ψηφιακή μορφή. Στην αντίθετη κατεύθυνση, o DSLAM αποπολυπλέκει το σύνθετο σήμα που καταφθάνει από το δίκτυο και δρομολογεί τις διαφορετικές ροές με βάση τη διεύθυνση ΙΡ.

Απάντηση: Η DWDM είναι μια παραλλαγή της πολυπλεξίας στο πεδίο του μήκους κύματος (WDM), η οποία υποστηρίζει τη διέλευση πολλών καναλιών (χρωμάτων) δεδομένων μέσα από μια οπτική ίνα. Εξασφαλίζει πολύ μεγάλη χωρητικότητα και καλύπτει αποστάσεις άνω των 1.500 km. Συγκεκριμένα, τα συστήματα DWDM μπορούν να μεταδώσουν μέχρι 160 κανάλια και να επεκτείνουν τον βασικό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων από τα 10 Gbps στα πάνω από 1,6 Tbps. Η τεχνολογία DWDM είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία, για μεταφορά δεδομένων μέσα από οπτικές ίνες, ειδικά σε δίκτυα κορμού, και αποτελεί μονόδρομο για την υλοποίηση δικτύων υπερυψηλών ταχυτήτων, όπως είναι το Gigabit Internet.

Απάντηση: Τα βασικά πρότυπα του Wi-Fi είναι τα εξής:

• ΙΕΕΕ 802.11a: Χρησιμοποιεί τη ζώνη των 5 GHz και την τεχνική διαμόρφωσης OFDM, και επιτυγχάνει ταχύτητα μέχρι 54Μbps (1999).
• IEEE 802.11b: Χρησιμοποιεί τη ζώνη των 2.4 GHz και την τενχική διαμόρφωσης DSSS, και επιτυγχάνει ταχύτητα μέχρι 11Μ bps (1999).
• IEEE 802.11g: Επεκτείνει το 802.11b, ώστε να προσεγγίζει ταχύτητες μέχρι 54Μbps (2003).
• IEEE 802.11n: Επεκτείνει το 802.11b, ώστε να προσεγγίζει ταχύτητες μέχρι 54Μbps, και χρησιμοποιεί την τεχνική ΜΙΜΟ (2009).

Απάντηση: Το θεώρημα Shannon – Hartley δίνει ένα θεωρητικό άνω όριο της χωρητικότητας, παρουσία θορύβου και δηλώνει ότι:

• Αν ο ρυθμός μεταφοράς πληροφορίας είναι μικρότερος από το όριο χωρητικότητας (C), τότε είναι δυνατή η μετάδοση χωρίς σφάλματα.
• Αν ο ρυθμός μεταφοράς πληροφορίας είναι μεγαλύτερος από το C, τότε θα υπάρχουν οπωσδήποτε σφάλματα, όσο καλά και αν έχουν σχεδιαστεί οι συσκευές.

Απάντηση: Λόγω των μεγάλων αποστάσεων που μπορεί να καλύψει και ταυτόχρονα του υψηλού ρυθμού μετάδοσης που μπορεί να παρέχει, το πρότυπο WiMAX αναμένεται να βρει εφαρμογές ως:

(α) Δίκτυο κορμού στα κυψελωτά συστήματα κινητής τηλεφωνίας. Αποτελεί μια οικονομικότερη πρόταση σε σχέση με τα δίκτυα οπτικών ινών και εξασφαλίζει αξιοπιστία και υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης, που απαιτούν τα δίκτυα κορμού των κινητών δικτύων επικοινωνιών.

(β) Broadband on Demand. Παρέχει υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης και μηχανισμό QoS, επιτρέποντας έτσι τη χρήση της τεχνολογίας σε εφαρμογές πραγματικού χρόνου, κάτι που δεν είναι εφικτό σε μεγάλες αποστάσεις με το πρότυπο ΙΕΕΕ 802.11.

(γ) Κάλυψη σε περιοχές που είναι αδύνατον να καλυφθούν με χρήση χαλκού ή οπτικής ίνας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συμπλήρωμα δικτύων οπτικών ινών σε τμήματα του εδάφους στα οποία το κόστος εγκατάστασης και συντήρησης τέτοιων δικτύων είναι απαγορευτικό.

Απάντηση: Αφού έχουμε 64QAM, σημαίνει ότι έχουμε 64 διαφορετικά σύμβολα. Άρα έχουμε log(2)64  =  6 bit/symbol.

Ρυθμός μετάδοσης: 600 kbit/sec  =  600000 bit/sec

άρα ο ρυθμός μετάδοσης συμβόλων : 600 Kbit/sec / 6 bit/symbol  =  100000 symbol/sec.

Η αποδοτικότητα εύρους ζώνης είναι: 600000 bit/sec / 100 Hz  =  6000 bit/sec/Hz

Απάντηση: Χρησιμοποιώντας κωδικοποίηση gray ουσιαστικά τα γειτονικά σύμβολα διαφέρουν κατά 1 μόνο bit. Αυτό σημαίνει ότι όταν ένα σύμβολο είναι λάθος ότι ΜΟΝΟ ένα bit θα είναι λάθος, αντίθετα με την μη κωδικοποίηση gray, κατά την οποία 1 σύμβολο λάθος μπορεί να σημαίνει 1 ή περισσότερα bit λάθος.

Απάντηση: Τα τεχνολογικά πλεονεκτήματα που εμφανίζουν οι τεχνολογίες xDSL είναι:

(α) οι υψηλές παρεχόμενες ταχύτητες σε σχέση με τις συνδέσεις POTS και ISDN,

(β) η υποστήριξη υπηρεσιών φωνής, βίντεο και δεδομένων, και η υπό προϋποθέσεις παροχή ταχυτήτων μέχρι και 100 Mbps,

(γ) η φθηνή και σταθερή (Flat Rate) χρέωση,

(δ) η ταυτόχρονη χρήση υπηρεσιών τηλεφωνίας και δεδομένων (διαδικτύου),

(ε) το εύκολο μοίρασμα της σύνδεσης σε περισσότερους από έναν υπολογιστές,

(στ) η συνεχής διαθεσιμότητα (Always On) της σύνδεσης στο διαδίκτυο,

(ζ) η υψηλή επεκτασιμότητα, δηλαδή η δυνατότητα υποστήριξης από μικρό έως μεγάλο αριθμό χρηστών,

(η) η αξιόπιστη διαχείριση του δικτύου από «άκρο σε άκρο»,

(θ) η υποστήριξη εφαρμογών πραγματικού χρόνου (π.χ. τηλεδιασκέψεις) ή εφαρμογών υψηλού ρυθμού δεδομένων (π.χ. βίντεο κατ’ απαίτηση).