kT-110.2100 Tehtävä 1


1. Komponenttien ja liittimien tunnistus (5p)

Tehtävään ei anneta varsinaista mallivastausta.

a. Komponentit (3 p)

Tehtävän perustelut ovat jonkinlainen komponentin kuvaus tai sen paikan 
ilmaiseminen kuvassa. Pelkkä (mahdollisesti Wikipediasta kopsattu) luettelo ei 
riitä. Mikä tahansa maininta, joka jotenkin ilmaisee, että vastaus on saatu 
kuvaa tutkimalla, riittää perusteluksi (esimerkiksi huomautus, että 
prosessoreita on kaksi).

b. Liittimet (2 p)
        - Joka kohdassa pitää olla maininta käyttötarkoituksesta, USB:n ja
        sarjaväylän tapauksessa useammasta. Muuten 0 p (siis kysyisestä 
        kohdasta)
        - Jaossa yhteensä 2,5 pistettä, joten joka liittimen ei tarvinnut 
	olla oikein


2. Nyquistin teoreema 2p

a)

Nyquistin teoreema kuvaa osapuilleenkin korkeimman signaalissa 
esiintyvän taajuuden ja näytteenottotaajuuden suhdetta rajatapauksessa, 
jossa halutaan välttää aliasointi. Näytteenottotaajuuden tulee olla 2*
korkein taajuus tai toisin sanoen 1/2 * näytteenottotaajuuksinen 
signaali voidaan rekonstruoida täydellisesti.

Sovellukseksi kelpaa mikä tahansa missä on aaltoja ja taajuuksia.

b) 

2kHz * 2 = 4kHz < 3kHz eli ei kuulu. Tapahtuu aliasoitumista eli 
laskostumista.

Oikeampi näytteenottotaajuus siis >4kHz. Varman puolelle varominen ei 
ole tyhmää. Esimerkiksi CD-standardi speksaa yli 20000 Hz:n taajuudet 
suodatettaviksi, vaikka näytteenottotaajuus on 44,1 kHz.


3. Bitti piuhassa (5p)

a) Kolme siirtomediaa (3p)

Esimerkiksi ilma, kupari, kuitu (jos joku keksii jotain muuta, niin ihan 
vapaasti, esimerkiksi avian carrieristä sai täydet pisteet, jos media oli 
käsitelty tehtävänannon mukaan). Yksi piste per media. Pitää olla 
kaistanleveys, hintaluokka, edut ja ongelmat käsiteltynä. Osittain nämä 
ovat päällekkäisiä. Esimerkiksi suurin kaistanleveys on selvästi etu. 

Yleisin ongelma tehtävässä oli tarttua johonkin tiettyyn siirtotekniikaan 
ja tehdä mediaan liittyvät päätelmät sen perusteella. Erityisesti tämä oli 
ongelma, jos yksi media oli käsitelty teoreettisesta näkökulmasta ja toinen 
käytännöllisestä.

b) Signaali (3p)

Wikipedia-tarkkuus on enemmän kuin on tarpeeksi. 1000BASE-T käyttää neljää 
kaapeliparia. Kahdeksan bittiä lähtetetään kerralla koodattuna 12 bittiin 
(4*3). Siirtoon käytetään viittä eri jännitetasoa. Kolmen bitin sarjat 
koodataan monimutkaisesti. Viisi jännitettä ei oikeasti riitä kolmen bitin 
siirto, mutta koodauksen ansiosta ylimääräistä tasoa voidaan käyttää 
tehokkaasti virheenkorjaukseen ja synkronointiin.

c) Mikä on ethernet-kehyksen pad-kentän tarkoitus? Mitä voisi tapahtua, mikäli 
kenttää ei olisi? Pohdi asiaa törmäysten kannalta. (2p)

Varmistaa, että paketti on vähintään sen 64 tavun mittainen. Muutoin
voipi käydä niin, että lähetys ehtii loppua ennen kuin ensimmäinen bitti on 
ehtinyt kaikille verkon laitteille. Tällöin uusi lähetys saattaa alkaa 
toisaalla verkossa ennen kuin ensimmäinen on päässyt perille, mistä seuraa 
törmäys. Lähettäjä kuitenkin olettaisi kehyksen päässeen perille, koska sen 
näkökulmasta törmäystä ei ole sattunut.

d) Kuinka ethernetin käyttämä CSMA/CD poikkeaa WLANin CSMA/CA:sta? Miksei 
molemmissa käytetä samaa tekniikkaa? (2p)

CD:ssä törmäykset tunnistetaan jälkikäteen. WLANissa on puolestaan
ongelmana se, että laitteet eivät välttämättä näe toisiaan, vaikka ovat
saman tukiaseman alueella (hidden node -ongelma), eivätkä myöskään voi 
kuunnella lähettäessään, joten törmäyksiä ei voida havaita. Siispä WLANin 
CSMA/CA:ssa pyydetään ensin lupaa lähettää ja lähetetään vasta, kun lupa on 
saatu. CD:ssä kaikki näkevät toisensa aina.