Aufgabe:
Wie viele Bits passen in ein Kupferkabel bei folgenden Randbedingungen:
100Mbps und Kabellänge = 100m (Fast Ethernet)
Die Signalausbreitungsgeschwindigkeit eines Kupferkabels beträgt ca.
0,6c mit c = 300000km/s (Lichtgeschwindigkeit)
Hey Leute!
Die obige Aufgabe finde ich sehr sehr komisch. Vielleicht könnt ihr mir
ja weiterhelfen.
Mein bisheriger Ansatz:
ich hab mir das so gedacht:
Das Kabel ist 100m lang.
Pro Sekunde werden 100Mb übertragen.
Gefragt ist, wieviel bits in die "Leitung" passen.
Jetzt müsste man noch wissen wie diese Übertragungsgeschwindigkeit eines
Fast-Ethernet-Kabels definiert ist.
So in der Art: Ob das auf einen Meter oder auf einen Zentimeter oder
Millimeter eben diese 100Mbps hat.
Könnt ihr mir weiterhelfen?
NiX schrieb:> 100Mbps und Kabellänge = 100m (Fast Ethernet)> Die Signalausbreitungsgeschwindigkeit eines Kupferkabels beträgt ca.> 0,6c mit c = 300000km/s (Lichtgeschwindigkeit)
Bei 0,6c braucht das Signal für 100m 555,5ns.
Bei 100Mbps wandern in dieser Zeit 180 Tbit auf das Kabel.
Wenn ich mich nicht verrechnet habe.
Grüße, Peter
>So in der Art: Ob das auf einen Meter oder auf einen Zentimeter oder>Millimeter eben diese 100Mbps hat.
Nein. Die Frage ist eher so gemeint:
Wieviele Bits taktest du am Anfang der Leitung rein, bis das erste am
Ende ankommt.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit beträgt somit ca. 5,6ns je Meter. ALso
für die 100Meter benötigt das Signal 560ns..
Peter Roth schrieb:> Bei 0,6c braucht das Signal für 100m 555,5ns.>> Bei 100Mbps wandern in dieser Zeit 180 Tbit auf das Kabel.>> Wenn ich mich nicht verrechnet habe.
Hast Du aber, 555 ns ist etwas kürzer als 1 s, und die 100 MBit brauchen
ja eine ganze Sekunde, um übertragen zu werden.
1 s / 555.5 ns = 1800000
100 MBit / 1800000 = 55.55 Bit
Also sind geringfügig weniger als 180 TBit im Kabel unterwegs, nämlich
nur etwa 55. Als Massenspeicher taugt so ein Kabel nicht besonders gut.
Rufus Τ. Firefly schrieb:> 100 MBit / 1800000 = 55.55 Bit
Oh Mist, da hat bei mir nur die halbe Rechnung gestimmt. Gut, dass ich
kein Atomphysiker geworden bin.
Grüße, Peter
Hans Wurst schrieb:> Hm, und was stimmt jetzt?>> Ich hab jetzt gerechnet:>> t=s/v=0,1km/180000(km/s)=555,5ns>> Wenn ich nun rechne:>> 100Mbps*555,5ns=55,55 Bit>>> Ist das so richtig?
Nein - es werden weit mehr Informationen übertragen.
Dein erster Denkfehler liegt in der Übertragungsgeschwindigkeit -
Lichtgeschwindigkeit ist nur die Geschwindigkeistgrenze für Teilchen die
sich daran halten.
Der zweite Denkfehler ist die Codierung der Information - die kann auch
fraktal codiert sein.
Michael Lieter schrieb:> Nein - es werden weit mehr Informationen übertragen.
es geht aber um Bits und wie diese die reale Informationen kodieren ist
für die Beantwortung der Frage irrelevant.
Hannes Lux schrieb:> Der war guuuuut. - Du hast den Tag gerettet... ;-))
So abwegig ist die Idee nicht, wie der Scan im Anhang zeigt.
Quelle:
F. Dokter & J. Steinhauer
Digitale Elektronik
in der Meßtechnik und Datenverarbeitung
Deutsche Philips GmbH, Hamburg 1970
Band 2
Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Als Massenspeicher taugt so ein Kabel nicht besonders gut.
Stimmt, kann aber trotzdem gut als kleiner Speicher bzw. Verzögerung
genutzt werden.
Ich fand die Delay-Lines in VHS Videorecordern immer ganz interessant.
Dort wurde das allerdings mit Körperschall realisiert; so konnte in
einer Art Glasplatte ein analoges Signal zwischengespeichert bzw.
verzögert werden.
Michael Lieter schrieb:> Dein erster Denkfehler liegt in der Übertragungsgeschwindigkeit -> Lichtgeschwindigkeit ist nur die Geschwindigkeistgrenze für Teilchen die> sich daran halten.
Die Anzahl derer, die das nicht tun, und nachgewiesenermaßen existieren,
ist überschaubar, und die Anzahl derer, die im Rahmen einer
Netzwerkverbindung verwendet werden, ist exakt 0.
> Der zweite Denkfehler ist die Codierung der Information - die kann auch> fraktal codiert sein.
Da hier von einem 100-MBit-Netzwerk ausgegangen wird, wird diese Form
der Codierung nicht verwendet.
Deine Hinweise sind also wertfrei.
Johnny B. schrieb:> Ich fand die Delay-Lines in VHS Videorecordern immer ganz interessant.
Die fanden sich auch in jedem Farbfernseher und dienten der
PAL-Decodierung. Das geschah mit Piezo-Transmittern und einer
Glasplatte.
Hier eine schöne Erklärung des Prinzips:
http://de.wikipedia.org/wiki/Verz%C3%B6gerungsleitung#Akustische_Verz.C3.B6gerungsleitung
Uhu Uhuhu schrieb:> Johnny B. schrieb:>> Dort wurde das allerdings mit Körperschall realisiert;>> Sieh dir mal das ganze pdf an, das ich gepostet hatte ;-)
Und dann? Was willst Du damit sagen?
Wie Delay-Lines funktionieren weiss ich schon.
Johnny B. schrieb:> Und dann? Was willst Du damit sagen?> Wie Delay-Lines funktionieren weiss ich schon.
Das Buch stammt von 1970 und gibt einen netten Einblick in den damaligen
Stand der Digitaltechnik. Der Speicher, der da abgebildet ist, konnte
sagenhafte 2000 Bit im Kreis rum schicken.
Aber ich will dir natürlich keinerlei Erkenntnis, oder wie man sowas
nennen könnte, aufzwingen ;-)
Axel Laufenberg schrieb:> Wobei Ethernet eine 5/4 Bit Kodierung verwendet, so dass die Bitrate auf> dem Kabel 125 MBit/s ist :-)>> Gruss> Axel
wenn man die Bandbreite eines Kabels in 100MBit/s angibt dann bezieht
sich das nicht auf die logische Bandbreite die sich durch die Kodierung
der Daten ergibt sondern auf die physikalische Bandbreite des
Übertragungsmediums. Wenn also 100MBit für das Kabel spezifiziert sind
so meint man 100 Millionen Bits pro Sekunde die das Kabl maximal
passieren können. Das diese 100MBit vorher auf einem Rechner mit Hilfe
einer arithmetischen Kodierung von 1GBit/s auf 10% der realen Daten =
100MBit/s reduziert wurde ist irrelevant. Das man mit cleveren Verfahren
die real nutzbare Bandbreite erhöhen kann und somit über ein 125MBit/s
Kabel nun zB. 250MBit/s übertragen kann ist irrelevant, denn das Kabel
hat immer noch nur 125MBit/s Bandbreite.
Gruß Hagen
Hagen Re schrieb:> Axel Laufenberg schrieb:>> Wobei Ethernet eine 5/4 Bit Kodierung verwendet, so dass die Bitrate auf>> dem Kabel 125 MBit/s ist :-)>>>> Gruss>> Axel>> wenn man die Bandbreite eines Kabels in 100MBit/s angibt dann bezieht> sich das nicht auf die logische Bandbreite die sich durch die Kodierung> der Daten ergibt sondern auf die physikalische Bandbreite des> Übertragungsmediums. Wenn also 100MBit für das Kabel spezifiziert sind> so meint man 100 Millionen Bits pro Sekunde die das Kabl maximal> passieren können. Das diese 100MBit vorher auf einem Rechner mit Hilfe> einer arithmetischen Kodierung von 1GBit/s auf 10% der realen Daten => 100MBit/s reduziert wurde ist irrelevant. Das man mit cleveren Verfahren> die real nutzbare Bandbreite erhöhen kann und somit über ein 125MBit/s> Kabel nun zB. 250MBit/s übertragen kann ist irrelevant, denn das Kabel> hat immer noch nur 125MBit/s Bandbreite.>> Gruß Hagen
Also bei der Frage, wie viele Bits auf ein Kabel passen, die ja eher auf
die physikalischen Verhältnisse abziehlt, kann man durchaus auch die
tatsächliche Übertragungsrate heranziehen.
Gruss
Axel
Axel Laufenberg schrieb:> Also bei der Frage, wie viele Bits auf ein Kabel passen, die ja eher auf> die physikalischen Verhältnisse abziehlt, kann man durchaus auch die> tatsächliche Übertragungsrate heranziehen.
so denke ich nicht. Angenommen es passen wie im Beispiel 55 Bits drauf
und die Information dieser Bits wurde durch mathematische Verfahren von
550Bits auf 55Bits reduziert bevor diese 55 Bits in das Kabel
eingespeist werden. Dann passen laut unserer Physik denoch nur 55Bits in
das Kabel. Das man vorher die 550 Datenbits auf 55 Übertragungsbits
komprimieren konnte ist nur ein Erfolg der Mathematik wenn man davon
ausgeht das die 550 Bits Redundanzen enthielten die entfernt wurden.
Also selbst bei dieser Betrachtung bestehen die 550 Datenbits real nur
aus 55 Bits, denn diese 55Bits reichen mit dem mathem. Verfahren aus um
550 Bits übertragen zu können.
Die angewendete Kodierung ist also irrelevant bei der Fragestellung. Was
uns interessiert ist die Physik und die Parameter sind bekannt ->
100MBit auf X Zentimeter Kabellänge. Grundsätzlich hat die Frage
eigentlich nichts mit digitalen Bits zu tun. Man könnte auch fragen:
wieviele Schwingungen eines 100MHz Sinus passen in X Metern Kabellänge.
Und nun erkennt man das die Kodierung irrelvant ist.
Gruß Hagen
Also gerade aus Sicht der Physik ist die Kodierung unwichtig, aus
Informationstheoretischer Sicht spielt dagegen die Kodierung wieder eine
Rolle bei der Bandbreitenbetrachtung -> Brutto/Netto/Bretto
Gruß Hagen
