Computer Engineering - Fondamenti di Internet e Reti

Esercizi livello fisico

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Fondamenti di Internet e Reti Esercizi 1 - Esercizi sul livello fisico Fondamenti di Internet e Reti Esercizi 2 1.1 - Esercizio Un segnale musicale di banda pari a ! = 22 %&' viene campionato a frequenza di Nyquist e convertito in digitale usando ( = 512 livelli. Il flusso ottenuto viene immesso in pacchetti di lunghezza pari a L= 1000 ! a cui sono aggiunt i ℎ = 60 ! di header. Calcolare: - La velocità del segnale musicale digitale - La velocità media del flusso di pacchetti Soluzione La frequenza di campionamento è pari a: . / = 2 ! = 44 %&' Il numero di bit per ciascuno campione è pari a: 1 = log 5 ( ( ) = 9 Per una velocità del segnale musicale digitale pari a: 9 : = . / 1 = 396 %1 / = che corrisponde ad una velocità di pacchetti al secondo pari a: 9 > = ? @ A = 49 .5 pacchetti/s Una volt a aggiunto l’header la velocit à media del flusso di pacchetti diventa: 9 : C = ( D + ℎ ) 9 > = 419 .76 %1 / = Fondamenti di Internet e Reti Esercizi 3 1.2 - Esercizio Un convertitore video per vecchie cassette analogiche codifica le immagini in digitale usando per ciascun frame (fotogramma) un numero di pixel pari a 640 × 480 , 1 = 24 1IJ per pixel per ciascuno dei tre colori fondamentali (codifica RGB), e una frequenza di frame (fotogrammi) di . K = 50 &' . Calcolare: - La velocità del segnale video digitale - La banda del segnale analogico di ogni singolo colore assumendo un campionamento al la frequenza di Nyquist Soluzione Il numero totale di pixel per frame è pari a: L = 640 ∙ 480 = 307 .200 pixel Il numero totale di bit per fotogramma è pari a: D = 3 L1 = 22 .12 N1 e quindi la velocità media del segnale digitale è pari a: 9 : = D ∙ . K = 1 .1 O1 / = La frequenza di campionamento del segnale video risulta pari a: . / = L ∙ . K = 15 .36 N&' e quindi la banda ! = . / / 2 = 7 .68 MHz Fondamenti di Internet e Reti Esercizi 4 1.3 - Esercizio Un segnale audio di banda ! = 15 %&' viene campionato alla frequenza di Nyquist, convertito in digitale con 16 bit per campione, e trasmesso con una modulazione 16 - QAM. Si calcoli la banda occupata dal segnale assumendo una efficienza spettrale P di 1 simbolo per Hz. Soluzione La frequenz a di campionamento risulta pari a: . / = 2 ! = 30 %&' Con 16 bit per campione, la velocità (rate) del segnale digitale è: 9 : = 16 . / = 480 %1 / = Con la modulazione 16 - QAM ogni simbolo trasporta 4 bit e dunque la banda del segnale modulato risulta pari a : ! Q = 9 : 4 P = 120 %&'