Universität Mannheim
Lehrstuhl für Praktische Informatik IV
Prof. Dr. W. Effelsberg
Hans Christian Liebig

Übungsblatt 8

Übung: 18.06.2004



Aufgabe 1: Verbindung vs. Datagramm

Welche der beiden Implementierungsalternativen (Virtuelle Verbindung gegenüber Datagramm) ist bezüglich der gegebenen Kriterien vorteilhafter? Begründen Sie!

Gegenüberstellung von Virtual-Circuit und Datagramm:
Kriterium Virtuelle Verbindung Datagramm
Aufwand zum Verbindungsaufbau geringer geringer
Aufwand für Adressierung geringer geringer
Aufwand für Routing geringer geringer
Aufwand für Überlastschutz (in Transportschicht) geringer geringer
Aufwand für Wiederherstellung der Reihenfolge (in Transportschicht) geringer geringer
Aufwand in Vermittlungssystemen geringer geringer
Fehleranfälligkeit geringer geringer


Aufgabe 3: Selective Repeat


Hinweis: Die folgende Aufgabe ist der Klausur vom WS 1999/2000 entnommen mit 12 Punkten (= 12 Minuten Bearbeitungszeit). Ziehen Sie u.U. eine entsprechende mathematische Formelsammlung zu Rate!

Die Übertragung eines Datenrahmens (Pakets) mit n Bits soll per Selective Repeat erfolgen, d.h. der Empfänger bestätigt jeden korrekt empfangenen Datenrahmen sofort mit einem Acknowledgement (Ack). Wenn der Empfänger einen Übertragungsfehler entdeckt, verwirft er das Paket. Der Sender wartet eine gewisse Zeit tT auf das Ack und wiederholt nach dessen Ausbleiben die Übertragung.
  1. (1 Punkt) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein Paket fehlerhaft übertragen und vom Empfänger verworfen wird, wenn die Wahrscheinlichkeit für die Invertierung eines einzelnen Bits p beträgt?
  2. (1 Punkt) Wie groß ist die Zeit tÜ für die Übertragung eines einzelnen Pakets mit n Bits, wenn die Signallaufzeit zwischen Sender und Empfänger tS beträgt und eine Übertragungsrate von b (in bits/s) erreicht wird?
  3. (2 Punkte) Wie lange dauert die Übertragung eines Pakets, wenn erst die zweite Übertragung erfolgreich ist? Und wie lautet die Wahrscheinlichkeit für dieses Ereignis?
  4. (8 Punkte) Sei T eine Zufallsvariable, die die Gesamtdauer der Übertragung eines einzelnen Pakets mißt, d.h. die Zeit, die vergeht, bis ein Paket fehlerfrei empfangen wurde. Zeichnen Sie zunächst den Wahrscheinlichkeitsbaum, der die möglichen Senderverläufe abbildet. Berechnen Sie anschließend den Erwartungswert E(T) von T.

Aufgabe 4: Sicherungsschicht


Hinweis: Die folgende Aufgabe ist der Klausur vom SS 2000 entnommen mit 11 Punkten (= 11 Minuten Bearbeitungszeit).

  1. (1 Punkt) Der angegebene Datenrahmen M soll mit einem Paritätsbit erweitert werden, um Übertragungsfehler erkennen zu können. Geben Sie das resultierende Codewort C bei gerader Parität an.
    M = 1011001
  2. (3 Punkte) Geben Sie einen Algorithmus in Pseudocode an, der aus einem beliebigen Datenrahmen mit m Bits das Codewort C erzeugt (gerade Parität mit einem Paritätsbit).
  3. (3 Punkte) Geben Sie den Hamming-Abstand des Codes an, der durch das Anhängen eines Paritätsbits (gerade Parität) an die Ausgangscodewörter entsteht. Begründen Sie Ihre Antwort. Geben Sie außerdem die Anzahl der Bitfehler an, die mit diesem Code erkannt bzw. behoben werden können.
    Hinweis:Im Ausgangscode seien alle möglichen Codewörter vorhanden.
  4. (4 Punkte) Geben Sie einen Algorithmus in Pseudocode an, der für einen Code C mit c Codewörtern den Hamming-Abstand berechnet. Jedes Codewort enthält dabei n Bits.

Christian Liebig liebig@pi4.informatik.uni-mannheim.de