Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores 2009/2010 Redes Móveis e Sem Fios 2º Exame 6 de Julho de 2010 Duração 2h30

Transcrição

1 Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores 2º Exame 6 de Julho de Considere uma rede móvel CDMA com sequências de chip de 8 símbolos em que o sinal recebido na base é -2, -4, -2, 1, -1, -2, 0, 2. A) Indique qual a informação transmitida pela estação S1 com chave 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 e pela estação S2 com chave 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1, 1 B) Diga se o sinal no receptor foi afectado por ruído e no caso positivo quantifique o seu valor e localização. (1,5+1,5 = 3 val) 2. Considere que tem 3 terminais posicionados como se mostra na figura, em que cada terminal só está ao alcance dos terminais adjacentes. Considerando que ambos os terminais A e C querem transmitir uma mensagem para B, faça o diagrama temporal de mensagens correspondente a essas transmissões. (2,5 val.) A B C 3. Considere um emissor IEEE b tem um alcance de 500 m em espaço livre. A) Calcule o alcance do emissor se mudarmos para IEEE a, não alterando a potência nem os ganhos das antenas ou a sensibilidade do receptor. B) Calcule a variação de potência necessária para usando IEEE a repor o alcance inicial com IEEE b. (1,5 + 1,5 = 3 val) 4. Considerando que a rede do IST suporta MIP, faça um diagrama de mensagens de um utilizador móvel que, vindo de outra rede X também com MIP, acaba de se ligar na rede do IST e quer transmitir e receber dados para uma terceira rede Y. Considere a utilização de MIP com reverse tunnel. (3 val) 5. Considere uma rede infraestruturada e com 3 estações (A, B e C), em que a estação A tem tramas de voz, a B tem tramas de vídeo e a C tem tramas de dados. Explique que parâmetros de AIFS, CWmin e CWmax usaria se quiser dar a máxima prioridade possível à voz e a mínima aos dados. (3 val) 6. Calcule considerando que não há limitações de nível físico: A) o tempo necessário para transmitir 80 kbytes de dados numa ligação TCP sobre uma rede sem fios, sendo o RTT=300 ms, MSS = 1000 bytes e considerando que a o sistema parte do estado inicial e se mantém em slow-start. B) Calcule o throughput mínimo, médio e máximo da ligação. (1,5 + 1,5 = 3 val) 7. Faça um diagrama de mensagens da autenticação em IEEE 802.1X numa rede , envolvendo o terminal, o AP e Servidor RADIUS, comentando cada fase do processo (2,5 val) Terminal AP RADIUS Comentário

2 Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores 1º Exame 18 de Junho de Considere uma rede móvel CDMA com sequências de chip de 8 símbolos em que temos três estações a emitir com chaves S1= 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1, S2= 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 e S3= 1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, 1. Considerando que a informação emitida por S1 e S2 é bit 0 e S3 é bit 1 e que o sinal que chega ao receptor proveniente de S2 é 20% acima do valor de S1 e S3, mostre se ainda assim é possível recuperar a informação emitida por cada uma das estações. (2,5 val) 9. Indique os endereços MAC que são usados nas tramas IEEE nos 4 cenários indicados: a) T. Móvel 1- > T.Móvel 2; b) T. Móvel 2 para T. Fixo 1; c) T. Fixo 1 para T. Móvel 2; d) T.Fixo1 para T.Fixo 2 via WiFi. (2,5 val) 10. M ó v e l 1 (a ) M ó v e l 2 (c ) (b ) A P 1 F ix o 1 (d ) A P 2 F ix o Faça um diagrama temporal correspondente à transmissão em IEEE de uma trama de dados em unicast de uma estação A para B com RTS/CTS, considerando que existe segmentação da trama em três segmentos e que houve erro na recepção do terceiro segmento. Indique no mesmo diagrama a evolução do NAV da estação C que escuta todas as tramas trocadas entre A e B (3 val) 12. A DIFS RTS B C 13. Considere um receptor IEEE g com uma sensibilidade de -97, -95, -93, -90, -86, -84, -80, -75 e -71 dbm, respectivamente para os débitos de 1, 2, 5.5, 11, 18, 24, 36, 48 e 54 Mbps. Calcule o débito máximo de um receptor localizado a 100 m do emissor e outro a 500 m, considerando que a potência do emissor é de 20 dbm, as antenas do emissor e do receptor têm 0 dbi de ganho e entre o emissor e o receptor há obstáculos que introduzem 10 db de atenuação adicional em relação ao espaço livre. (3 val) 14. Calcule a área física da antena de um receptor de satélite geo-estacionário, considerando que a eficiência da antena é de 50%, a potência de transmissão do satélite é de 30 dbm, o footprint do satélite é Km2, a atenuação atmosférica é de 10 db e a sensibilidade do receptor é de -95 dbm. ( 3 val) 15. Calcule o número máximo de chamadas VoIP numa célula IEEE b a 11 Mbps, sem RTS/CTS. Considere um codec de 16 kbps e um período de geração de pacotes de 20 ms. Considere dois casos: cabeçalhos IP+UDP+RTP normais (40 octetos) e comprimidos (4 octetos). (SIFS=16 µs, DIFS=34 µs, Phy preamble= 67.5 µs, Backoff= 96 µs; MACh=34 bytes, ACK=152 µs) (3 val)

3 16. Explique sucintamente as técnicas de mobilidade estudadas, baseados em MAC, IP, HIP e SIP, indicando o que é invariante em cada uma delas, em que camada protocolar se situam e as respectivas vantagens e desvantagens. (3 val)

4 Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores 2º Exame 13 de Julho de Verifique se as seguintes três chaves de um sistema CDMA são ortogonais: S1 = 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1; S2 = 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1; S3 = 1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, 1. Explique porque razão num sistema CDMA as chaves têm de ser ortogonais. (2 val) 18. Calcule a eficiência e o throughput de uma rede IEEE b operando em MULTICAST a 11 Mbps sem colisões considerando dois casos: a) pacotes de voz com 60 octetos; b) pacotes de vídeo com 1200 octetos. Em ambos os casos os pacotes já incluem os cabeçalhos IP e níveis superiores. (DIFS=34us, PhyOH=67.5us preamble + 96us backoff; MACh=34 bytes) (2 val) 19. Aplicando a expressão das perdas em espaço livre, calcule o alcance máximo de um terminal Zigbee na frequência de 2400 MHz, considerando que a potência emitida é de 100 mw e que a sensibilidade do receptor é de -95 dbm, o emissor e o receptor têm antenas com 0 dbi de ganho e que para garantir boa recepção se pretende manter uma margem mínima de 5 dbm acima do nível mínimo de recepção. (2 val) 20. Considere que numa rede WiFi existem 2 telefones a transmitir, em que um gera pacotes com período de 10 ms e o outro com período de 40 ms. Calcule os débitos no nível físico (dados+ip/udp/rtp+mac+nível físico) de cada um dos telefones (unidireccional) considerando que a transmissão é a 11 Mbps, que os cabeçalhos IP/UDP/RTP ocupam 40 octetos e que o codec usado é o G.729 a 8 kbps. (SIFS=16us, DIFS=34us, Phy preamble 67.5us, Backoff médio=96us; MACh=34 bytes, ACK=152us) (2 val) 21. Calcule o ganho mínimo da antena de um receptor necessário para receber de um satélite GEO (35786 km) a transmitir com potência de 40 dbm na frequência de 1.6 GHz, considerando que a atenuação atmosférica é de 5 db, a sensibilidade do receptor é de -90 dbm e o ganho da antena do emissor é de 30 dbi. ( 2 val) 22. Exemplifique com um diagrama de mensagens como é que o protocolo MAC do resolve o problema do Terminal Escondido numa WLAN (2 val) 23. Explique com um diagrama o mecanismo de segurança IEEE 802.1X numa rede IEEE e respectivas fases do seu funcionamento, indicando sucintamente as principais funções de cada componente do sistema (Terminal, AP e Servidor de Autenticação) (2 val) 24. Exemplifique com um diagrama de mensagens o funcionamento do MIP numa LAN, mostrando nomeadamente como é que os pacotes chegam a um terminal móvel (MN) que se encontra numa rede que não é a sua. (2 val) 25. Indique para cada um dos sistemas GSM, UMTS, DECT e TETRA, quais os tipos de multiplexagem usados (xdma, x=s,f,t,c). (2 val) 26. Considere uma rede infraestruturada e com 3 estações (A, B e C), em que a estação A tem tramas de voz, a B tem tramas de vídeo e a C tem tramas de dados. Dê um exemplo de parâmetros de AIFS, CWmin e CWmax que usaria e explique a razão das opões tomadas e o seu efeito na QoS dos vários serviços. (2 val)

5 27. Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores 1º Exame 24 de Junho de Considere uma rede móvel CDMA com sequências de chip de 8 símbolos em que o sinal recebido na base é -2, -4, -2, 0, 0, -2, 0, 2. Indique qual é a informação transmitida pela estação S1 com chave 1, 1, 1, 1, -1, -1, - 1, -1 e estação S2 com chave 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1, 1. (2 val) 29. Calcule a eficiência e o throughput de uma rede IEEE a operando em UNICAST a 54 Mbps considerando pacotes de dados com 1000 bytes, sem RTS/CTS, sem colisões. (SIFS=16us, DIFS=34 µs, PhyOH=54 µs preamble + 96 µs backoff; MACh=34 bytes, ACK=73 µs) (2 val) 30. Calcule o número máximo de chamadas VoIP numa célula IEEE b a 11 Mbps. Considere o codec G.929 a 8 kbps e um período de geração de pacotes de 30 ms. Os cabeçalhos IP+UDP+RTP têm 40 octetos e não há RTS/CTS. (SIFS=16 µs, DIFS=34 µs, Phy preamble= 67.5 µs, Backoff= 96 µs; MACh=34 bytes, ACK=152 µs) (2 val) 31. Calcule o aumento de potência (em dbm) necessário para que um sistema de transmissão WiFi passe de 500 m para 1,5 Km, mantendo os restantes parâmetros constantes. b) Não alterando a potência nem os ganhos das antenas ou a sensibilidade do receptor, calcule a variação de frequência que permite obter um alcance de 1,5 Km. (2 val) 32. Considere um terminal móvel a comunicar com um AP b a 2 Mbps. Usando a fórmula simplificada BW=(0.93*MSS)/(RTT*Sqr(p)) calcule o débito máximo de uma ligação TCP entre eles, considerando que o RTT da conexão TCP é 50 ms e o MSS=1000 bytes e a probabilidade de perdas é de 0,1%. (2 val) 33. Faça um diagrama de mensagens da transmissão de uma trama de dados de 1200 bytes de uma estação para um AP em IEEE usando RTS/CTS e considerando que há fragmentação da trama em três fragmentos. Indique as vantagens e inconvenientes da fragmentação em IEEE (2 val) 34. Faça os diagramas temporais correspondentes à transmissão de uma trama de dados de uma estação para um AP em IEEE , considerando dois casos: erro na recepção da trama de dados, erros na recepção do ACK. (2 val) 35. Explique sucintamente os vários tipos de mobilidade que existem: nível 2 (Wi-Fi handover), nível 3 (macro e micromobilidade) e aplicação (SIP), indicando as principais vantagens e inconvenientes de cada (3 val) 36. Explique sucintamente como funciona o I-TCP, Snooping TCP e M-TCP e quais as vantagens e inconvenientes de cada solução (2 val). 37. Indique as 3 principais tecnologias de RFID que existem e respectivas características, vantagens, desvantagens e principais aplicações. (2 val)

6 Licenciatura/Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores 2006/2007 Computação Móvel 2ºExame 1 a parte 10 de Julho de 2007 Duração 1h Considere uma rede móvel CDMA com sequências de chip de 8 símbolos em que o sinal recebido na base é +4, 2, 0, -2, -2, 0, -2, 0. Indique qual é a informação transmitida pela estação S3 com chave +1, +1, -1, -1, -1, -1, +1, +1 e pela estação S5 com chave +1, -1, +1, -1, -1, +1, -1, +1. (2,5 val) 39. Faça um diagrama temporal da transmissão de uma trama de dados de 1500 bytes de uma estação para um AP em IEEE usando RTS/CTS e considerando que há fragmentação da trama em três fragmentos. Indique as vantagens e inconvenientes da fragmentação em IEEE (3 val) 40. Explique com um diagrama o mecanismo de segurança IEEE 802.1X numa rede IEEE e respectivas fases do seu funcionamento, indicando as funções de cada componente do sistema (Terminal, AP e Servidor de Autenticação) (3,5 val) 41. Calcule o throughput de uma rede IEEE b operando em UNICAST a 11 Mbps considerando pacotes de dados com 1000 bytes, com RTS/CTS mas sem colisões. DIFS=34 µs; RTS/CTS/ACK=152 µs. Backoffmédio =67 µs PHoverhead=96 µs; MACheader= 34 bytes (3,5 val) 42. Calcule o número máximo de telefones activos WiFi numa célula IEEE a a 54 Mbps. Considere o codec G.929 a 8 kbps e um período de geração de pacotes de 20 ms. Os cabeçalhos IP+UDP+RTP têm 40 octetos e não há RTS/CTS. SIFS=16 µs, DIFS=34 µs, PHh=52 µs, MACh=34 bytes, Backoff-médio =67 µs, ACK=73 µs (3,5 val) 43. Considere um receptor IEEE b/g com uma sensibilidade de -94,-93,-92,-90,-86,-84,-80,-75 e-71 dbm, respectivamente para os débitos de 1, 2, 5.5, 11, 18, 24, 36, 48 e 54 Mbps. Calcule o débito atingido pelo receptor localizado a 1.4 Km do emissor, o qual emite com uma potência de 18 dbm, as antenas do emissor e do receptor têm 2 dbi de ganho e entre o emissor e o receptor há obstáculos que introduzem 12 db de atenuação adicional à do espaço livre. (4 val)