ΤΔ602 - Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ (Θεωρία)

Ερώτηση 26 - Περιγράψτε συνοπτικά το σύστημα LTE.

Απάντηση: Το LTE είναι ένα πρότυπο 4G, για την ασύρματη επικοινωνία και δικτύωση των κινητών συσκευών σε υψηλές ταχύτητες. Υποστηρίζει ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων της τάξης των 300 Mbps downlink και μέχρι των 75 Mbps uplink. Το εύρος ζώνης είναι μεταβλητό, κυμαινόμενο από 1,4 έως 20 ΜΗz. Υποστηρίζει τουλάχιστον 200 ενεργές συνδέσεις δεδομένων σε κάθε κανάλι, συχνότητας 5 MHz, και προσφέρει βελτιωμένη υποστήριξη για κινητές συσκευές, ακόμα και αν αυτές κινούνται με ταχύτητες μέχρι και 500 km/hour. Η αρχιτεκτονική του δικτύου LTE βασίζεται σε μια απλοποιημένη μορφή αρχιτεκτονικής IP, το EPC (Evolved Packet Core), το οποίο σχεδιάστηκε για να αντικαταστήσει το GPRS Core Network. Η απλούστερη αρχιτεκτονική, και μάλιστα σε μορφή IP, επιτυγχάνει χαμηλότερα λειτουργικά έξοδα.

Ερώτηση 08 - Να περιγράψτε τη διαμόρφωση ASK. Τι φάσμα παρουσιάζει; Περιγράψτε 2 τρόπους δημιουργίας δυαδικού ASK. Σχεδιάστε ένα παράδειγμα όπου να φαίνεται μια δυαδική ακολουθία και το διαμορφωμένο ASK σήμα κατά αντιστοιχία.

Απάντηση: Στη διαμόρφωση ASK τα σύμβολα παριστάνονται ως διακριτές τιμές πλάτους ενός φέροντος συγκεκριμένης συχνότητας. Στη 2αδική ASK χρειάζονται 2 μόνο καταστάσεις συμβόλων. Έτσι το φέρον ή ενεργοποιείται ή διακόπτεται, γι’ αυτό ονομάζεται επίσης διαμόρφωση On-Off. Η διαδικασία της διαμόρφωσης μπορεί να θεωρηθεί ως ο πολλαπλασιασμός του σήματος βασικής ζώνης με το φέρον. Το διαμορφωμένο φάσμα είναι συμμετρικό ως προς τη συχνότητα του φέροντος. 

Ερώτηση 17 - Ποιες είναι οι ομοιότητες και οι διαφορές μεταξύ VDSL και ADSL;

Απάντηση: Η VDSL παρουσιάζει μεγάλη τεχνική ομοιότητα με την ADSL, καθώς χρησιμοποιεί τις ίδιες ακριβώς τεχνικές μετάδοσης και αποσφαλμάτωσης. Σε μικρές αποστάσεις επιτυγχάνει πολύ υψηλότερες ταχύτητες από αυτήν, γεγονός που δίνει τη δυνατότητα πρόσβασης σε πολυμεσικό περιεχόμενο, όπως είναι το βίντεο κατ’ απαίτηση, η καλωδιακή εκπομπή τηλεοπτικού σήματος σε υψηλή ανάλυση (HDTV), οι εφαρμογές τηλεδιάσκεψης κτλ. Για να προσφερθεί απαιτεί την επέκταση των δικτύων των παρόχων με τερματικά σημεία σε επίπεδο γειτονιάς. Η VDSL2 είναι μια βελτιωμένη μορφή της VDSL και αυτήν τη στιγμή αποτελεί την τεχνολογία αιχμής στην οικογένεια των xDSL τεχνολογιών. Αξιοποιεί μεγαλύτερο μέρος του φάσματος από τη VDSL και μπορεί να παρέχει ταχύτητες μέχρι και 100 Mbps συμμετρικά σε πολύ μικρές αποστάσεις, αλλά και πιο χαμηλές ταχύτητες σε αποστάσεις μεγαλύτερες από αυτές της VDSL (μέχρι 2,4 km). Σε μεγαλύτερες αποστάσεις η VDSL2 υστερεί των τεχνολογιών ADSL2/2+. Η πιο σημαντική διαφορά είναι ότι η VDSL2 χρησιμοποιεί ως τεχνολογία πολυπλεξίας το Ethernet στο πρώτο μίλι, γεγονός που επιτρέπει τη μεταγωγή πακέτων και επιλεγόμενο QoS.

Άσκηση 04 - Μια μικροκυματική επικοινωνιακή ζεύξη οπτικής επαφής χρησιμοποιεί διαμόρφωση 256-QAM επιπέδων για να μεταφέρει 32Mbps. Το εύρος ζώνης που καταλαμβάνει το σήμα είναι 7MHz. (i) Ποια είναι η τιμή του a των χρησιμοποιούμενων φίλτρων ρίζας υψωμένου συνημιτόνου; (ii) Εάν ο λόγος σήματος προς θόρυβο στη ζεύξη είναι 40dB, ποια είναι η θεωρητική μέγιστη χωρητικότητα του καναλιού στο εύρος ζώνης των 7MHz;

Ερώτηση 06 - 6. Πότε μία τεχνική αποδιαμόρφωσης ονομάζεται «σύμφωνη» (Coherent) και πότε «ασύμφωνη» ή «μη-σύμφωνη» (Non-Coherent); Αναφέρετε ένα βασικό πλεονέκτημα και ένα βασικό μειονέκτημα της σύμφωνης αποδιαμόρφωσης.

Απάντηση: Ένας σύμφωνος ανιχνευτής λειτουργεί με μίξη του εισερχόμενου μηνύματος με ένα τοπικά παραγόμενο αντίγραφο του φέροντος.

Η μη σύμφωνη αποδιαμόρφωση περιλαμβάνει μια δίοδο ανόρθωσης και ένα φίλτρο εξομάλυνσης.

Πλεονέκτημα: πολύ καλή απόδοση όταν υπάρχει θόρυβος σε σχέση με τη μη σύμφωνη.

Μειονέκτημα: Είναι απαραίτητο να εξασφαλίζουμε ότι το τοπικά παραγόμενο στο δέκτη φέρον είναι κλειδωμένο σε φάση με το φέρον που παράγεται στον πομπό. Αυτό κάνει τον σύμφωνο ανιχνευτή αρκετά πολύπλοκο σε σχέση με τον μη σύμφωνο.

Ερώτηση 15 - Ποιος είναι ο ρόλος του DSLAM σε ένα δίκτυο xDSL;

Απάντηση: O DSLAM διαχωρίζει το σήμα φωνής από τις υψηλών ταχυτήτων ροές δεδομένων, μέσω ενός διαχωριστή σήματος, όπως επίσης ελέγχει και δρομολογεί την κίνηση DSL μεταξύ του εξοπλισμού του συνδρομητή και του δικτύου του τηλεπικοινωνιακού φορέα, αφού πρώτα αποκωδικοποιήσει το υψιπερατό σήμα σε ψηφιακή μορφή. Στην αντίθετη κατεύθυνση, o DSLAM αποπολυπλέκει το σύνθετο σήμα που καταφθάνει από το δίκτυο και δρομολογεί τις διαφορετικές ροές με βάση τη διεύθυνση ΙΡ.

Ερώτηση 13 - Αναφέρατε τις κυριότερες ενσύρματες και ασύρματες τεχνολογίες ευρυζωνικής πρόσβασης.

Απάντηση: Στις ενσύρματες τεχνολογίες περιλαμβάνονται: (α) οι «τεχνολογίες χαλκού», γνωστές και ως Ψηφιακές Γραμμές Συνδρομητή (xDSL), (β) οι «οπτικές τεχνολογίες», που χρησιμοποιούν οπτικές ίνες και υποδιαιρούνται σε τεχνολογίες Ενεργού Οπτικού Δικτύου (Active Optical Network) και σε τεχνολογίες Παθητικού Οπτικού Δικτύου (Passive Optical Network), (γ) τα δίκτυα «καλωδιακής τηλεόρασης» (Cable Networks) και (δ) οι «τεχνολογίες γραμμών ισχύος», που χρησιμοποιούν ηλεκτροφόρα καλώδια (Power Lines Communications).

Στις ασύρματες τεχνολογίες περιλαμβάνονται: (α) οι «τεχνολογίες ασύρματων τοπικών δικτύων» (Wireless Local Area Networks), που υποδιαιρούνται σε Wi-Fi και WiMAX, (β) οι «τεχνολογίες ασύρματης σταθερής πρόσβασης» (Fixed Wireless Access), (γ) οι «κινητές επικοινωνίες» (Mobile Communications), οι οποίες στην ουσία είναι τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας (3G / UMTS, 4G / LTE, 5G), και (δ) οι «δορυφορικές τεχνολογίες» (Satellite Access).

Ερώτηση 01 - Τι εκφράζει το θεώρημα Shannon-Hartley;

Απάντηση: Το θεώρημα Shannon – Hartley δίνει ένα θεωρητικό άνω όριο της χωρητικότητας, παρουσία θορύβου και δηλώνει ότι:

• Αν ο ρυθμός μεταφοράς πληροφορίας είναι μικρότερος από το όριο χωρητικότητας (C), τότε είναι δυνατή η μετάδοση χωρίς σφάλματα.
• Αν ο ρυθμός μεταφοράς πληροφορίας είναι μεγαλύτερος από το C, τότε θα υπάρχουν οπωσδήποτε σφάλματα, όσο καλά και αν έχουν σχεδιαστεί οι συσκευές.

Ερώτηση 09 - Τι είναι η σύγχρονη αποδιαμόρφωση ενός σήματος; Τι πλεονέκτημα παρουσιάζει και τι απαιτεί για να υλοποιηθεί;

Απάντηση: Η σύγχρονη αποδιαμόρφωση ενός σήματος είναι η διαμόρφωση κατά την οποία χρησιμοποιείται ένα τοπικά παραγόμενο φέρων στον αποδιαμορφωτή (δέκτη). Πλεονέκτημα είναι το ότι έχει χαμηλότερο BER, απαιτείται όμως ακρίβεια του φέροντος στην φάση, οπότε απαιτεί PLL για το κλείδωμα φάσης, οπότε πολυπλοκότερο hardware.

Ερώτηση 23 - Ποια είναι πλεονεκτήματα της τεχνολογίας Wi-Fi;

Απάντηση: Ανάμεσα στα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας Wi-Fi ξεχωρίζουν η ευκολία υλοποίησης και το μικρό κόστος. Επίσης, το σύνολο των χαρακτηριστικών της εγγυάται ασφάλεια πρόσβασης και μετάδοσης (ταυτοποίησης χρήστη, κρυπτογραφημένης μετάδοσης), αλλά και προσφέρει δυνατότητες για υπηρεσίες περιαγωγής (Roaming), στις οποίες ο συνδρομητής ενός τοπικού δικτύου μπορεί να συνδεθεί σε ένα άλλο WLAN.