Aufgabe zur Latenzzeit

[paedubucher]

Für eine Hausaufgabe müssen wir die Latenzzeit berechnen:

Gegeben ist eine Übertragungsstrecke mit einer Glasfaserleitung von 10 km. Eine Nachricht mit 125 Bytes wird am einen Ende mit einer Bitrate von 10 Mbit/s eingespiesen. Wie lange geht es, bis das letzte Bit beim Empfänger eingetroffen ist? Vorgaben: Lichtgeschwindigkeit im Glas: 200'000 km/s, keine zusätzlichen Wartezeiten.

Ich habe mir überlegt, dass sich die Latenzzeit aus Einspeisezeit + Übertragungszeit ergibt.
Die Einspeisezeit wäre 625 Bit / 10*10^6 Bit/s = 0.0000625s = 0.0625ms
Die Übertragungszeit wäre 10km / 200000 km/s = 0.0005s = 0.5ms
Und die Latenzzeit also (0.0625+0.5)ms=0.5625ms

Habe ich das richtig berechnet oder mache ich irgendwelche Fehlüberlegungen? Vielen Dank für eure Hilfe!

[Livingston]

Eine Nachricht mit 125 Bytes ....
Die Einspeisezeit wäre 625 Bit / 10*10^6 Bit/s = 0.0000625s = 0.0625ms

Ich glaube nicht, dass 1 Byte nur 5 Bit lang ist, aber ansonsten passt es.

[paedubucher]

Eine Nachricht mit 125 Bytes ....
Die Einspeisezeit wäre 625 Bit / 10*10^6 Bit/s = 0.0000625s = 0.0625ms

Ich glaube nicht, dass 1 Byte nur 5 Bit lang ist, aber ansonsten passt es.

Argh... Auf dem Taschenrechner vertippt und es nicht gemerkt
Vielen Dank!

Die Einspeisezeit wäre 1000 Bit / 10*10^6 Bit/s = 0.0001s = 0.1ms
Die Übertragungszeit wäre 10km / 200000 km/s = 0.0005s = 0.5ms
Und die Latenzzeit also (0.1+0.5)ms=0.6ms

Nachtrag: Das ist genau die Lösung, die ich zunächst angegeben hatte. Das Quiz-System unserer Schule zeigt das aber als falsch an. Vielleicht muss ich es als 0.60 angeben (es steht "zwei Stellen", vielleicht sind "zwei Nachkommastellen" gemeint).

[whiizy]

Wie lange geht es

In meinem Sprachraum ist diese Formulierung ungebräuchlich, meint der Lehrkörper damit: Wie lange dauert es?

Nach meiner Berechnung würde es 0,00015 s dauern, bis nach Eintritt in die Glasfaser das letzte Bit von dem Datenpaket beim Empfänger angekommen wäre.

[paedubucher]

Wie lange geht es

In meinem Sprachraum ist diese Formulierung ungebräuchlich, meint der Lehrkörper damit: Wie lange dauert es?

Nach meiner Berechnung würde es 0,00015 s dauern, bis nach Eintritt in die Glasfaser das letzte Bit von dem Datenpaket beim Empfänger angekommen wäre.

Das ist wohl unbeholfenes Schweizer-Hochdeutsch, es soll schon "dauern" bedeuten.
Wie hast du das berechnet?

[whiizy]

Ah, ok.
0,0001 s dauert es schonmal, um 125 byte mit 10 mbps zu übertragen. Dazu kommt dann noch die Dauer von 0.00005 s, die jedes einzelne Bit für die 10 km Strecke braucht. (Stimmt mein Ergebnis denn überhaupt?)

[paedubucher]

Ah, ok.
0,0001 s dauert es schonmal, um 125 byte mit 10 mbps zu übertragen. Dazu kommt dann noch die Dauer von 0.00005 s, die jedes einzelne Bit für die 10 km Strecke braucht. (Stimmt mein Ergebnis denn überhaupt?)

Hm, also die 0.1ms + 10km/200'000km/s * 1000 Bit?
Nachtrag: Die Leitung ist ja wesentlich schneller als die Einspeisung. Von daher müsste es ja nur die Einspeisungszeit + die Zeit für ein einzelnes Bit auf der Leitung sein, oder?

[dufty2]

Ah, ok.
0,0001 s dauert es schonmal, um 125 byte mit 10 mbps zu übertragen. Dazu kommt dann noch die Dauer von 0.00005 s, die jedes einzelne Bit für die 10 km Strecke braucht. (Stimmt mein Ergebnis denn überhaupt?)

Hm, also die 0.1ms + 10km/200'000km/s * 1000 Bit?
Nachtrag: Die Leitung ist ja wesentlich schneller als die Einspeisung. Von daher müsste es ja nur die Einspeisungszeit + die Zeit für ein einzelnes Bit auf der Leitung sein, oder?

whiizy's Ansatz ist schon richtig:

Code: Alles auswählen

$ perl -e "print ((1000/10000000) + (10/200000));"
0.00015

Du hast Dich bei Deinem ersten Posting um ein Stelle "verhaut": 10 km / 200000 km/s = 0.00005 s und nicht 0.0005 s.

[paedubucher]

Ah, ok.
0,0001 s dauert es schonmal, um 125 byte mit 10 mbps zu übertragen. Dazu kommt dann noch die Dauer von 0.00005 s, die jedes einzelne Bit für die 10 km Strecke braucht. (Stimmt mein Ergebnis denn überhaupt?)

Hm, also die 0.1ms + 10km/200'000km/s * 1000 Bit?
Nachtrag: Die Leitung ist ja wesentlich schneller als die Einspeisung. Von daher müsste es ja nur die Einspeisungszeit + die Zeit für ein einzelnes Bit auf der Leitung sein, oder?

whiizy's Ansatz ist schon richtig:

Code: Alles auswählen

$ perl -e "print ((1000/10000000) + (10/200000));"
0.00015

Du hast Dich bei Deinem ersten Posting um ein Stelle "verhaut": 10 km / 200000 km/s = 0.00005 s und nicht 0.0005 s.

Ach, schon wieder vertippt... Scheisstag heute. Vielen Dank für die Unterstützung!
Dann hätten wir also 0.15ms.

[BenutzerGa4gooPh]

Na ja, ihr wisst, ich bin für Betrachtung von Extremfällen:

Über lange Strecken wird jedes digitale Protokoll nach Telekommunikationsstandards übertragen. Auf die Nachrichtentechnik kommt es an ... . Jeder Admin, der Filialvernetzung über Stand- oder Mietleitungen tun muss, kennt das.
Also der Anfang war Sprache, Obergrenze analoge Telefonie 3200 Hz, verhieß Sprachverständlichkeit. Erfahrung aus der Analogübertragung. Nach Shannonschem Abtasttheorem mit 4KHz x 2 = 8000Hz abgetastet mit 8 Bit quantifiziert entspricht 64 kbit/s pro ISDN/PCM-Sprachkanal. Das bedeutet auch: 125 Mikrosekunden Abtastzeit und dabei 8 Bit Quantifizierung (256 Stufen Amplitude) übertragen. ISDN hat 2 x 64kBit/s + Siganalisierungsoverhead (Wer bin ich, wen will ich erreichen, D-Kanal)

Zeitmultiplex auf 30 Kanäle = PCM30 (etwa 2Mbit/s) oder PDH (Drahtleitugen seht ihr am Straßenrand), das in SDH (Glasfaser, auch Kern von Stromleitungen mit beispielsweise 24 Glasfaser-Adern) multiplext, jetzt in (D)WDM (auch Glasfaser) erfolgt immer noch alle 125 Mikrosekunden aber viel, viel mehr Kanäle breit. Trotzdem wird nur alle 125 Mikrosekunden unterschiedlich viel (parallel) übertragen. Die 125 Mikrosekunden wird man in der Nachrichtentechnik nicht allzugleich "austricksen". Die gleichzeitig parallel übertragenen Bits/Bytes schon. Also 125 Mikrosekunden ist Abtastrate der Weitverkehrs-Nachrichtentechnik und damit nicht zu unterschreiten. Es gibt allerdings zu mieten oder zum selbst verlegen: Dark Fiber (also reine Glasfaser, Technik bastelt man selbst) und Kupferkabel (dito) - damit könnt ihr machen, was ihr wollt. Aber im Fernbereich stoßt ihr schnell an technische Grenzen, die mit entsprechenden Protokollen (xDSL, PCM, PDH, SDH ...) behandelt werden. 100m Ethernet ist kunstfrei, 100km ?! Jetzt vwird beauftragt - und eure Rechnungen sind faul! Und im Nahbereich setzen Hersteller auch auf Bewährtes der Nachrichtentechnik (Multimode, Single Mode, Protokolle) ... .

Digitale Hierarchen (IMultiplexing):
https://de.wikipedia.org/wiki/Plesiochr ... Hierarchie
https://de.wikipedia.org/wiki/Synchrone ... Hierarchie
Hier hört mein Wissen dann leider auf:
https://de.wikipedia.org/wiki/Multiplex ... xverfahren

[paedubucher]

Na ja, ihr wisst, ich bin für Betrachtung von Extremfällen:

Über lange Strecken wird jedes digitale Protokoll nach Telekommunikationsstandards übertragen. Auf die Nachrichtentechnik kommt es an ... . Jeder Admin, der Filialvernetzung über Stand- oder Mietleitungen tun muss, kennt das.
Also der Anfang war Sprache, Obergrenze analoge Telefonie 3200 Hz, verhieß Sprachverständlichkeit. Erfahrung aus der Analogübertragung. Nach Shannonschem Abtasttheorem mit 4KHz x 2 = 8000Hz abgetastet mit 8 Bit quantifiziert entspricht 64 kbit/s pro ISDN/PCM-Sprachkanal. Das bedeutet auch: 125 Mikrosekunden Abtastzeit und dabei 8 Bit Quantifizierung (256 Stufen Amplitude) übertragen. ISDN hat 2 x 64kBit/s + Siganalisierungsoverhead (Wer bin ich, wen will ich erreichen, D-Kanal)

Zeitmultiplex auf 30 Kanäle = PCM30 (etwa 2Mbit/s) oder PDH (Drahtleitugen seht ihr am Straßenrand), das in SDH (Glasfaser, auch Kern von Stromleitungen mit beispielsweise 24 Glasfaser-Adern) multiplext, jetzt in (D)WDM (auch Glasfaser) erfolgt immer noch alle 125 Mikrosekunden aber viel, viel mehr Kanäle breit. Trotzdem wird nur alle 125 Mikrosekunden unterschiedlich viel (parallel) übertragen. Die 125 Mikrosekunden wird man in der Nachrichtentechnik nicht allzugleich "austricksen". Die gleichzeitig parallel übertragenen Bits/Bytes schon. Also 125 Mikrosekunden ist Abtastrate der Weitverkehrs-Nachrichtentechnik und damit nicht zu unterschreiten. Es gibt allerdings zu mieten: Dark Fiber und Kupferkabel - damit könnt ihr machen, was ihr wollt. Aber im Fernbereich stoßt ihr schnell an technische Grenzen, die mit entsprechenden Protokollen (xDSL, PCM, PDH, SDH ...) behandelt werden. 100m Ethernet ist kunstfrei, 100km ?! Jetzt vwird beauftragt - und eure Rechnungen sind faul!

Digitale Hierarchen (IMultiplexing):
https://de.wikipedia.org/wiki/Plesiochr ... Hierarchie
https://de.wikipedia.org/wiki/Synchrone ... Hierarchie
Hier hört mein Wissen dann leider auf:
https://de.wikipedia.org/wiki/Multiplex ... xverfahren

Vielen Dank für die Ausführungen! Du scheinst ja um Weiten motivierter als unser Professor zu sein
Die Lösung von oben wurde übrigens vom Quiz-System als richtig befunden.

[dufty2]

Über lange Strecken wird jedes digitale Protokoll nach Telekommunikationsstandards übertragen.
<snip>
Trotzdem wird nur alle 125 Mikrosekunden unterschiedlich viel (parallel) übertragen. Die 125 Mikrosekunden wird man in der Nachrichtentechnik nicht allzugleich "austricksen".

Mmmh, stimmt das wirklich?

In dem PDH-wiki-Artikel lesen wir:
Rahmendauer: 100,37 µs ( bei PCM120 )
Also hat man doch etwas an der Frequenz geschraubt, denn mit nur "4 x PCM30" ge-multiplext käme man nicht auf die 8,448 Mbps, sondern "nur" auf 2,048 Mbps * 4 = 8,196 Mbps.
(?)

[BenutzerGa4gooPh]

In dem PDH-wiki-Artikel lesen wir:
Rahmendauer: 100,37 µs ( bei PCM120 )
Also hat man doch etwas an der Frequenz geschraubt, denn mit nur "4 x PCM30" ge-multiplext käme man nicht auf die 8,448 Mbps, sondern "nur" auf 2,048 Mbps * 4 = 8,196 Mbps.
(?)

Ui, die Frage oder der Einwand ist wohl berechtigt! Danke für Mitdenken - hilft mir selbst auch! Habe mir mal PDH E3 genauer angeschaut. Wir hatten dazumal nur E1 eingesetzt, kein E3 (34Mbit/s). E1 wurde dann sofort auf Glasfaser mit SDH (STM-1 155MBit/s) hochmultiplext. n x E1 diente als Uplink für private TK-Anlagen von Kunden sowie für Datenübertragung (Filialvernetzung und Internetanschluss). E3-Karten waren so teuer wie STM1-155MBit/s-SDH-Karten. Und per Single Mode Glasfaser mit ensprechenden Lasern lassen sich gößere Entfernungen überbrücken. Dazumal etwa 70km.
Nichtsdestotrotz sind bei den Nutzdaten wie Sprache und Video Jitter (konstante Abtastrate!) zu vermeiden und das Shannonsche Abtasttheorem ist einzuhalten. Wie auch immer man so was am Ende korrigiert: In dem obigen SDH-Link finde ich die 125us wieder.
Ui, ich muss immer öfter "dazumal" schreiben, muss mir wohl bald ein Antikforum (oder einen Rentnertreff) suchen.

[Meillo]

Die Lösung von oben wurde übrigens vom Quiz-System als richtig befunden.

Kann man da denn solange rumprobieren, bis man die richtige Loesung gefunden hat?

[paedubucher]

Die Lösung von oben wurde übrigens vom Quiz-System als richtig befunden.

Kann man da denn solange rumprobieren, bis man die richtige Loesung gefunden hat?

Ja, man muss aber immer den ganzen Quiz-Block (d.h. diese Woche 34 Aufgaben) beantworten, von daher lohnt sich Brute-Force nicht

[sbruder]

Ja, man muss aber immer den ganzen Quiz-Block (d.h. diese Woche 34 Aufgaben) beantworten, von daher lohnt sich Brute-Force nicht

Da kann man bestimmt ein Script mit curl oder so schreiben, dass dann die richtigen Antworten immer wieder sendet und man die falschen veränden kann (Das ist keine Aufforderung zum Hacken des Uni-Servers!).

[dufty2]

E3-Karten waren so teuer wie STM1-155MBit/s-SDH-Karten. Und per Single Mode Glasfaser mit ensprechenden Lasern lassen sich gößere Entfernungen überbrücken. Dazumal etwa 70km.

An der Entfernung ("Zwischenstop") hat sich nicht allzuviel geändert: Hier ein Test-Bericht der Telekom über je 80 km 'Hubs' vom Sommer 2016. Nur halt jetzt mit 100 Gbps
https://plajjan.github.io/pictures-from ... terop-lab/
https://plajjan.github.io/interoperable-100G/