de erros Exercícios E S T i G

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1 Tratamento de erros Exercícios 1. Imagine a mensagem m = " " e o polinómio G(x = x 4 +x a Calcule o CRC e indique a mensagem total (bits de dados + bits de CRC a enviar. b Se durante a transmissão no canal, os bits 1,4,6,7 e 8, sofrerem erro, esse facto é detectado pelo receptor? Justifique. 2. Imagine uma comunicação ao nível dois do modelo OSI. A técnica de framming utilizada é a de bit stuffing, com a flag " ". O método de tratamento de erros baseia-se num sistema de detecção com paridade transversal e longitudinal (detecção de erros por carácter de verificação de bloco, sendo utilizada respectivamente paridade par e paridade ímpar. Os blocos de bits a enviar estão codificados de acordo com o código ASCII, ao qual se deve adicionar um bit de paridade conforme a paridade indicada. Neste sistema os bits das flags não influenciam a paridade longitudinal O bloco deve incluir as duas flags e um bloco para paridade longitudinal denominado BCC (Block Character Check, que deve preceder a flag de fim de trama. Pretende-se que construa a trama de bits a transmitir quando se pretende enviar a mensagem ESTiG de acordo com a codificação apresentada na tabela seguinte. Quais são os bits de BCC? Carácter Bits E S T i G O Sr. Aluno entrou no Bosque e pediu 5 Toyotas (bebida composta. O Sr. Barman preparou de imediato as 5 bombas mas, devido ao complexo processo de mistura, a 3ª não passou os rigorosos testes de qualidade. É claro que só o Sr. Aluno irá conseguir detectar esta pequena anomalia, no instante do bota-abaixo. À cautela, o Sr. Barman tomou a liberdade de preparar alguns suplentes. Assuma os seguintes parâmetros: Transporte do material até à secção de prova (1 de cada vez = 10s; Intervalo entre duas saídas consecutivas de material = 3s; Teste propriamente dito ( bota-abaixo = 5s; Certificado de qualidade (berro alto, emitido pelo ajudante, a pedir o seguinte ou a pedir a substituição = 1s; Justifique graficamente qual a melhor política para o bar despachar, o mais rapidamente possível, o dito cujo provador, em cada uma das seguintes modalidades: a Submeter uma bomba ao teste e esperar o resultado; b Submeter todas elas de uma só vez e fazer um reset à zona de testes, logo que é detectado o defeito (operação relâmpago, para eliminar vestígios do crime e impedir que o público repare em alguma coisa; c Etiquetar os copos e obrigar o mestre da pinga a indicar o seu número identificativo. Neste caso a mercadoria é submetida da mesma forma que na alínea b. Tratamento de erros Página 1

2 4. Suponha que uma máquina envia pacotes de 1 kbyte para outra, através de uma linha com a capacidade de 32 kbytes/s. O tempo de propagação é de 1 ms. 5. a Se for usado o mecanismo stop-and-wait ARQ (Idle ARQ, em que cada ACK ou NACK ocupa 64 bytes, qual a taxa de transmissão média se se corromperem 50% dos pacotes? Nota: Considere que o ACK e o NACK nunca têm erros e as retransmissões resultam sempre em sucesso. b Considere agora que 25% dos pacotes se perdem e 25% chegam com erro, em vez de se corromperem 50%. Na figura, o nó A gera tramas que se enviam ao nó C passando pelo nó B. Determine o débito mínimo entre os nós B e C de modo que os buffers do nó B não se saturem, tendo em conta que: O débito entre A e B é 100 kbps O atraso de propagação é 6 µs/km em ambas as linhas As linhas são full-duplex Todas as tramas de dados têm 1000 bits As tramas ACK são independentes e de tamanho desprezável Entre A e B é usado um protocolo de janela deslizante de tamanho 3 Entre B e C é usado o protocolo stop-and-wait Não há erros 6. Um canal possui um débito de R bps e um atraso de propagação de t segundos por quilómetro. A distância entre o nó emissor e o nó receptor é de L quilómetros. Os nós trocam tramas de tamanho B bits. Derive a expressão do tamanho da janela mínimo em função de R, t, B e L, considerando utilização máxima da linha. Suponha que as tramas de ACK possuem um tamanho desprezável e o processamento nos nós é instantâneo. 7. Considere os seguintes exemplos de procedimento LAPB (Link Access Procedure, Balanced. Admita que as operações são isentas de erros, exceptuando a perda dos quadros assinalados com *. Complete os valores indicados com? e diga quais os quadros de supervisão a utilizar nos diferentes casos. Quais as consequências da perda do quadro de supervisão da alínea c? Tratamento de erros Página 2

3 8. Dois nós vizinhos (A e B usam um protocolo de janela deslizante com sequências de números de 3 bits. Como mecanismo ARQ é utilizado o Selective Reject com uma janela de tamanho 4. Assumindo que A está a transmitir e B a receber, mostre as posições das janelas para os seguintes eventos: a Antes de A enviar quadros. b Após A enviar os quadros 0, 1 e 2, B receber esses quadros e confirmar 0 e 1, e as confirmações serem recebidos por A. c Após A enviar os quadros 3, 4 e 5, B receber esses quadros e confirmar 4, e a confirmação ser recebido por A. 9. Um canal possui uma capacidade de 4 kbps e um atraso de propagação de 20 ms. Que tamanho deverão ter as tramas para se conseguir uma eficiência de pelo menos 50% usando um esquema do tipo stop-and-wait? 10. Duas estações comunicam via satélite a 1 Mbps com um atraso de propagação de 270 ms. O satélite retransmite os dados de uma estação para outra introduzindo um atraso de comutação desprezável. Se se usarem tramas HDLC de 1024 bits com números de sequência de 3 bits, qual é o rendimento máximo possível (sem contar com os bits suplementares? 11. Considere uma ligação via satélite de 1 Mbps com um atraso de propagação de 270 ms. Sabendo que as tramas de informação têm um tamanho de 1000 bits, determine a máxima utilização da linha para: a Um controlo de fluxo baseado em stop-and-wait. b Um controlo de fluxo contínuo baseado numa janela de tamanho 7. c Um controlo de fluxo contínuo baseado numa janela de tamanho 127. d Um controlo de fluxo contínuo baseado numa janela de tamanho Uma série de quadros de informação com comprimento médio de 1000 bits são transmitidos usando o método continuous request. A velocidade de propagação é de 2x10 8 m/s. Determine a eficiência das ligações com as características abaixo indicadas, considerando que a probabilidade de ocorrência de erros é desprezável. Que conclusões retira? a Ligação de 1 Km, a 1 Mbps, com uma janela de envio de N=2. b Ligação de 10 Km, a 200 Mbps, com uma janela de envio de N=7. c Ligação de Km, a 2 Mbps, com uma janela de envio de N= Uma série de quadros de informação com 1000 bits são transmitidos através de uma ligação de 100 Km de 20 Mbps. A velocidade de propagação é de 2x10 8 m/s e a taxa de erros (BER é de 4x10-5. Determine a eficiência das ligações para cada uma das seguintes disciplinas de transmissão. a Idle ARQ. b Selective Repeat (N=10. c Go-Back-N (N= Realize um estudo comparativo do débito eficaz obtido aplicando as técnicas stop-and-wait, go-back-n e retransmissão selectiva considerando o seguinte: Nº de bits de informação por cada trama de dados: 1000 bits Nº de bits de controlo por cada trama de dados: 48 bits Tratamento de erros Página 3

4 Tramas de ACK: 48 bits Débito da linha: R=1200 bps Probabilidade de erro num bit: Pe= 5x10-6 Atraso de propagação: Tp = 100 ms Tratamento de erros Página 4

5 Formulário Quadros de supervisão transmissão Eficiência da transmissão tpropagação a= ; n quantidade de bits da trama; N Dimensão da janela; t Pe Probabilidade de erro num bit; N t 1 = 1 P f P n f = 1 (1 P e Probabilidade de erro na trama Nº de transmissões; N 1 Nº de retransmissões Idle ARQ ( (Stop Stop-and and-wait wait 1 Sem erros: U = 1+ 1 Pf Com erros: U = 1+ R = N t Continuous ARQ (sem erros 1 U = N 1+ Go-back back-n (co( com erros 1 Pf 1+ Pf ( N 1 U = N(1 Pf (1+ (1 Pf + NPf Selective Reject (co com erros 1 Pf U = N(1 Pf (1+ Tratamento de erros Página 5