ΠΛΗ22 - Βασικά Ζητήματα Δικτύων Η/Υ

Υποενότητες:

  • Θεωρία Πληροφορίας και Κωδικοποίησης
  • Ψηφιακές Επικοινωνίες
  • Δίκτυα Υπολογιστών Ι
Προαπαιτούμενα: Η ενότητα απαιτεί κάποιες βασικές Μαθηματικές γνώσεις.

Εργασίες: Οι φοιτητές θα πρέπει να εκπονήσουν 5 συνολικά εργασίες.
  • 1η εργασία: Περιοδικότητα σημάτων. Μετασχηματισμοί Fourier. Χρήση Octave ή Matlab. Διαμόρφωση σήματος και χρήση φίλτρων. Υπέρθεση και περιοδικότητα σημάτων. Συνέλιξη σημάτων.
  • 2η εργασία: Υπολογισμός Fourier βασικών σημάτων, δειγματοληψία και
    χρήση φίλτρων. Πράξεις σημάτων στα πεδία του χρόνου και των
    συχνοτήτων. Παλμοκωδική διαμόρφωση (PCM). Εντροπία πληροφοριακού περιεχομένου. Δυαδικοί κώδικες.
  • 3η εργασία: Θεωρίες κωδικοποίησης και συστηματικοί κώδικες. Γραμμικοί κώδικες ελέγχου σφαλμάτων. Ελάχιστη απόσταση κώδικα.
  • 4η εργασία: Κώδικας κυκλικού πλεονασμού (CRC). Βασικά πρωτόκολλα επανεκπομπής. Μετρικές απόδοσης δικτύων.
  • 5η εργασία: Πρωτόκολλα τοπικών δικτύων. Γέφυρες. Πρωτόκολλα TCP και ΙΡ. Τεμαχισμός πακέτου. Διευθυνσιοδότητηση ΙΡ. Δρομολόγηση πακέτων.
Η σειρά των εργασιών μεταβάλλεται κάποιες φορές.
Ύλη: Στα πιο σημαντικά τμήματα της ύλης περιλαμβάνονται
  • Θεωρία Πληροφορίας και Κωδικοποίησης
    • Κατανόηση των εννοιών της πληροφορίας, του μέτρου της πληροφορίας και Shannon και της εντροπίας.
    • Υπολογισμός της εντροπίας και του ποσού της πληροφορίας τυχαίων γεγονότων και μεταβλητών.
    • Δημιουργία άμεσων κωδίκων.
    • Μοντελοποίηση διαφόρων τύπων διακριτών πηγών και εφαρμογή αλγορίθμων κωδικοποίησης συμβόλων πηγής συμπεριλαμβανομένου και του βέλτιστου κώδικα μιας πηγής.
    • Υπολογισμός της εντροπίας μια πηγής καθώς και τον πλεονασμό της πηγής αυτής (με ή χωρίς μνήμη).
    • Μέτρηση της χωρητικότητας ενός καναλιού επικοινωνίας (με ή χωρίς θόρυβο).
    • Επιλογή μεταξύ διαφόρων μοντέλων διακριτών καναλιών.
    • Επεξήγηση της διαδικασίας ανίχνευσης και διόρθωσης λαθών σε ένα κανάλι.
    • Χρήση γραμμικών αλγορίθμων κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης και δημιουργίας των αντίστοιχων κωδίκων.
    • Εκτίμηση της απόδοσης ενός κώδικα λαθών καθώς και της δυνατότητάς του διόρθωσης.
  • Ψηφιακές Επικοινωνίες 
    • Κατανόηση της έννοιας των διακριτών σημάτων, μετασχηματισμών Fourier, σχημάτων αναλογικής και ψηφιακής διαμόρφωσης και δειγματοληψίας συνεχούς σήματος.
    • Έλεγχος περιοδικότητας ενός σήματος και υπολογισμός της περιόδου του.
    • Χρήση μετασχηματισμών Fourier για την εύρεση των συχνοτήτων ενός σήματος.
    • Εφαρμογή μεθόδων διαμόρφωσης για την μεταφορά σήματος βασικής ζώνης σε άλλη ζώνης συχνοτήτων.
    • Υπολογισμός εύρους ζώνης διαμορφωμένου σήματος.
    • Χρήση φίλτρων για την αποκοπή ή διέλευση συγκεκριμένης ζώνης συχνοτήτων.
    • Εφαρμογή θεωρήματος Nyqvist για την εύρεση της ελάχιστης συχνότητας δειγματοληψίας.
    • Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό.
  • Δίκτυα Υπολογιστών Ι 
    • Κατανόηση της έννοιας των επιπέδων ΙΡ και OSI και οι λειτουργίες του κάθε επιπέδου.
    • Διάκριση μεταξύ δικτύων μεταγωγής κυκλώματος και μεταγωγής πακέτων και των αντίστοιχων πρωτοκόλλων τους.
    • Διάκριση μεταξύ των διαφορετικών τύπων δικτύων π.χ. Τοπικά Δίκτυα, Δίκτυα Ευρείας Περιοχής καθώς και των αντίστοιχων τεχνολογιών υλοποίησης π.χ. Ethernet, Token Ring, 802.11 κλπ.
    • Εφαρμογή του αλγορίθμου κυκλικού πλεονασμού.
    • Κατανόηση των διαφόρων πρωτοκόλλων πλαισίωσης και τον τρόπο λειτουργίας του συγχρονισμού μεταξύ πομπού και δέκτη.
    • Επεξήγηση λειτουργίας των βασικών πρωτοκόλλων επανεκπομπής, ABP, Go-Back-N, και Selective Repeat.
    • Υπολογισμός της απόδοσης και του ρυθμού ροής των πρωτοκόλλων επανεκπομπής και σύγκριση μεταξύ των.
    • Κατανόηση της αρχιτεκτονικής και των λειτουργιών των αντίστοιχων πρωτοκόλλων 4 χαρακτηριστικών τοπικών δικτύων (Ethernet 802.3, 802.5, FDDI και 802.11).
    • Υπολογισμός και σύγκριση της απόδοσης των τεσσάρων τοπικών δικτύων.
    • Διάκριση και εκτίμηση τριών μηχανισμών ελέγχου προσπέλασης του φυσικού μέσου.
Εξετάσεις:
  • Με ανοικτές σημειώσεις και βιβλία.
Μπορείτε να προβάλετε και να κατεβάσετε τις εργασίες και θέματα εξετάσεων παρελθόντων ετών, ακολουθώντας τον πιο κάτω σύνδεσμο: