meta data for this page
  •  

Salla Hurnonen

Oppimispäiväkirja

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenne on viimeisien vuosikymmenien aikana ulottanut lonkeronsa lähes kaikkeen mitä ihminen tekee. Tietoliikenne mahdollistaa eri palveluiden käytön. Ihmiset, minä mukaanlukien, eivät usein ymmärrä kuinka kokonaisvaltaisesta asiasta on nykyään kyse. Tänä päivänä jokainen meistä (jopa ikäihmiset!) käyttävät päivittäin useita kertoja palveluita, jotka rakentuvat tietoliikennetekniikan varaan. Oma ymmärrykseni asiasta on kevyehkö vaikkakin olen IT-alalla työskennellyt. Ymmärrykseni mukaan tietoliikenne ja erityisesti internet on haavoittuvainen, eikä nopean kehityksen myötä ole pystytty edelleenkään luomaan systeemiä joka olisi luotettava. Lisäksi olen ymmärtänyt että yhä enemmän kapasiteettia ostetaan palveluista, jotka ovat internet-teknologioiden varassa. Mielestäni (ja toivottavasti) tämä kurssi antaa eväitä ymmärtää ratkaisujen perusteita paremmin, jotta tulevaisuudessa kyky arvioida uusia palveluita ja niiden rakentumista tiettyjen teknologioiden ja infrastruktuurin varaan kasvaa.

Olen käynyt aiemmin 3 päivän intensiivikurssin aiheesta ja jotakin hämäriä muistikuvia vielä saattaa olla jäljellä. Avainsanoja ja erityisiä mielenkiinnonkohteita: Internet-teknologiat, VoiP, pilvipalvelut, työasemavirtualisointi, kapasiteetin skaalautuvuus, tietoliikenneoperaattoreiden rooli, etätyöskentelyratkaisut, luotettavuus ja langattoman teknologian terveysvaikutukset. Eli mielelläni tarkastelen tietoliikennettä sen palveluiden kautta.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: Ensimmäisillä luennoilla kävimme läpi kurssin suoritustapaa, tietoliikennetekniikan historiaa ja nykytilaa, joiden jälkeen upposimme itse asiaan. Eri näkökulmien jälkeen kävimme läpi kerrosarkkitehtuurimalleja alkaen yleisestä kommunikointimallin selvityksestä. Kerrosarkkitehtuurimalleissa kävimme läpi OSI-mallia Stallingsin -mallia ja TCP/IP -mallia. Näistä ensimmäiset kaksi ovat enemmän teoreettisia, eivätkä yleisesti käytössä. TCP/IP-mallia käytetään tietoliikenteessä yleisenä mallina. Kerrosmalleissa eri kerroksilla on eri tehtävät ja tietoa siirretään siten että alin kerros keskittyy tiedon lähettämiseen ja muissa kerroksissa tapahtuu muuta tiedonantoa lähetystapahtumaan liittyen. TCP/IP-mallissa on luentojen mukaan 5 kerrosta ja OSI-mallissa seitsemän. Näiden molempien mallien kolme alinta kerrosta ovat samat ja näiden kerrosten perusteella tietoa voidaan lähettää paikasta toiseen, siten että paketin päällä oleva osoite avataan yksi kerros kerrallaan, jolloin kolmannessa kerroksessa selviää varsinainen IP-osoite. Jos paketti ei ole vielä kohteessaan paketoidaan se uudestaan ja lähetetään seuraavaan solmuun. Tämän luentopäivän oppina siis kerroarkkitehtuuri ja sen eri kerrosten merkitykset. Ymmärrän nyt paremmin miten tietoliikenne toimii, ja olen jo aiemmilla kursseilla tutustunut FTP-palvelun toimintaan, josta näkee miten paketti on pakattu.

Luentopäivä 2: Toinen luentopäivä alkoi tietoliikenteen standardisoinnin eri menetelmien ja järjestöjen läpikäynnillä. Vaikka itse pidänkin erilaisista systeemeistä, eivät nämä standardiasiat ole olleet lähellä sydäntä. Kuitenkin kun asiaa käytiin läpi, tajusin kyllä erittäin hyvin miksi tällaisia standardeja tulee olla. Eihän muuten mikään toimisi. Kyllä silti jäi ihmetyttämään kuka jaksaa käydä läpi standardikirjastoja ja osallistua näiden yhteisölliseen kehittämiseen. Luulen että arviooni osaltani vaikuttaa kyllä edelleen ymmärryksen puute. Hauska ahaa elämys, vähän yksinkertaisempi, oli että ISO-standardi ja OSI-kerrosarkkitehtuuri ovat samasta työryhmästä lähtöisin. Samoin IEEE-yhteisö / organisaation, jonka internet-sivuilta olemme useasti hakeneet tietoa, on myös standardisointiorganisaatio ja näin ollen varmaan tutkimus ja standardointi kulkevat käsi kädessä. Vielä jäi minua mietityttämään, että miten eri standardeja otetaan käyttöön? ts. liittyykö tähän jotakin hiljaista myyntityötä vai miten esimerkiksi niitä Blueray- soittimia yhtäkkiä aletaan kauppoihin tunkea ja myyjät selittävät asiakkaille että “tämä on nyt se juttu”. Mistä tällainen saa alkunsa? Entäpä sama tietoliikennepuolella, aletaanko standardia vaan käyttämään ja sitten se yleistyy jollakin todennäköisyydellä?

Luennoilla käsiteltiin myös tiedonsiirtoa, josta sanottakoon että puolet ihan mielenkiintoisestakin aiheesta taisi valua osaltani hukkaan koska en kyennyt ymmärtämään näin lyhyellä perehtymisellä käsiteltyjä siniaaltoja. Kaistanleveyskin jäi edelleen epäselväksi, mutta tämän asian aion kyllä selvittää, koska sitähän me kuluttajat ostamme. Analogista signaalia käytetään lankapuhelimissa ja digitaalista muissa. Analoginen signaali on “käppyräisempi” ja digitaalinen “neliömäinen”.

Siirtotiet olivat mielenkiintoinen ja opettavainen aihealue. Siirtoteitä on johtimellisia eli sellaisia joissa on joku fyysinen johto tai johtimettomia, jolloin tieto siirtyy ilman kaapelia, eli ilmatilassa. Tässä jäi vielä mieleen että voiko tiedonsiirtoa tehdä jossakin muussa muodossa, kuten esimerkiksi vedessä? Onkohan kehitteillä uusia tekniikoita joilla voidaan estää ilmatilan ruuhkautumista? Ja onko tämä ruuhkautuminen ylipäätänsä aiheellinen huoli? Riittääkö kaikille aalloille ja säteilyille tosiaan tilaa tulevaisuudessa? Entäpä sitten häiriöt kun antenneja alkaa olla joka nurkassa?

Kaapeliasiat olivatkin minulle jokseenkin tuttuja nuoruusvuosista kun oman työurani aloitin näissä “johtotehtävissä”. En tosin nyt tämän hetkisestä tilanteesta ole täysin perillä, eli millaisia ratkaisuja käytetään nykyisin? Jossakin vaiheessa tässä viimevuosina oli ilmeisesti enemmänkin keskustelua sähköverkon hyödyntämisestä, mutta luennoilla nyt ilmeni että sähköverkko ei ole hyvä siirtotie koska verkossa on paljon kohinaa, heijastuksia ja virtapiikkejä.

Johtimettomat siirtotiet olivat myös aika mielenkiintoinen aihe. Nämä voidaan jakaa kahtia, suunnattuihin ja suuntaamattomiin siirtoteihin. Itselleni jäi näistä asioista mieleen seuraavia: Silloin kun antenni suunnataan tiettyyn suuntaan, etenee signaali luonnollisesti tarkemmin vastaanottajalle, joka on myös suunnattu. Suuntaamattomassa kommunikoinnissa aallot etenevät kaikkiin suuntiin. Langattomasti tieto etenee Ground-Wave -tyyppisesti niin, että signaali taipuu horisontissa. Sky-Wawe -tyyppisesti niin, että signaali heijastuu ionosfääristä tai Line-of-Sight -tyyppisesti niin että antennit “näkevät” toisensa. Eri johtimettomia siirtoteitä on; mikroaaltolinkit, satelliittilinkit, radiotie ja infrapuna. Mikroaaltolinkeissä on kyse tarkasti suunnatuista lautasantenneista, joita käytetään mm.runkoverkoissa. Satelliittilinkit ovat myös eräänlaisia mikroaaltolinkkejä. Satelliitteja on erityyppisiä, ne liikkuvat eri kiertoradoilla tai voivat olla myös paikallaan. Satelliitteja voi olla rajallinen määrä, koska aiheuttavat toisilleen häiriöitä. Satelliitteja käytetään televisiokanavien jakeluun, puhelinliikenteeseen ja vähäisessä määrin yksityisiin tietoverkkoihin. Radiotie puolestaan ei ole suunnattua kommunikaatiota, vaan antennit säteilevät joka suuntaan. Radiotietä käytetään matkapuhelimissa, bluetoothissa, radio /tv lähetyksissä ja langattomissa lähiverkoissa. Infrapuna viimeisimpänä on lyhyen kantaman siirtotekniikka, laitteilla tulee olla näköyhteys toisiinsa, eivätkä infrapuna-aallot läpäise esteitä.

Luennoilla käytiin vielä läpi eri signalointi- ja koodaustekniikoita, sekä synkronista + asynkronista tiedonsiirtoa ja virheenkorjausta, jotka minulta kylläkin menivät väsymyksen takia jo yli ymmärryksen. Pääajatuksena mieleen jäi että koodaustekniikoilla saadaan bittejä kulkemaan joinakin rykelminä kanavaa pitkin kun niitä jollakin määrätyllä systeemillä luetaan saadaan viesti selville, jos tässä menee joku pieleen tai tietoa jostakin syystä hukkuu on korjausmenetelmät paikallaan. Kaiken kaikkiaan valtava tietopaketti yhteen päivään, jonka sulattelu tenttiin on haastavaa. Kalvot eivät ihan näin perehtymättömälle aukene ilman jotakin selkokielistä teosta. Valitettavasti kurssikirja ei vaikuttanut riittävän selkokieliseltä, mutta kirjaston hyllystä kyllä löytyy ”for dummies” lähestymisellä varustettuja kirjoja.

Luentopäivä 3: Tällä luennolla ymmärsin viimein, pistokokeen jälkeen, että mikä on linkki. Eli linkki ei ole se mitä klikataan selaimessa, eikä myöskään masto josta tietoa lähetetään. Linkki on siis tämän hetkisen ymmärrykseni mukaan sama asia kuin siirtotie. Kahden eri laitteen välinen siirtotie voisi vielä täsmentää asiaa.

Luennot jatkuivat kanavointi –asialla. Kanavointi oli jälleen aika mielenkiintoinen juttu, joka selittää miten siirtotietä jaetaan eri kanaviin. Mieleeni jäivät että kanavointia voidaan jakaa taajuuskanavointiin (FDMA), aikajakokanavointiin (TDMA), koodijakokanavointiin (CDMA) ja aallonpituusjakokanavointiin. Näillä tekniikoilla siis kanavalta erotetaan eri kanavien lähetykset jotka kaikki kulkevat samaa siirtotietä pitkin.

FDMA eli tajuusjakokanavointi jakaa siirtotien eri taajuuksien mukaisiin kanaviin. Tätä käytetään analogisessa tiedonsiirrossa mm. televisio ja radiolähetyksissä, sekä adsl tiedonsiirrossa. TDMA eli aikajakokanavointi tapahtuu viipaloimalla sanomat ja lähettämällä niitä kehyksissä joissa jokaiselle tiedonpätkälle on oma paikkansa. Aikajakokanavointia käytetään mm. GSM-tekniikassa ja kaapelimodeemeissa, tiedonsiirto on digitaalista. Koodijakokanavointi jotenkin yhdistää näitä kahta edellistä tekniikkaa. Aallonpituusjakokanavointia käytetään optisissa kuiduissa.

Luennoilla seuraavaksi käsiteltiin verkkoja ja tämän aiheen aikana olin hieman enemmän hereillä. Ensin tehtiin jako teleliikenteen ja dataliikenteen välille. Teleliikenne käsittää GSM ja ISDN puhelinverkkoasioita ja dataliikenne dataverkkoja, internet, lähiverkot, GPRS jne. Teleliikenne käyttää piirikytkentäistä verkkoa ja dataliikenne pakettikytkentäistä. Piirikytkentäisessä verkossa yhteys muodostetaan ensin päästä päähän ja sitten vasta linjalle työnnetään dataa. Tiedonsiirtokanavan koko kapasiteetti on koko ajan varattu yhteydelle, kunnes yhteys suljetaan. Tässä kanavan aukaisemisessa käytettiin muistaakseni esimerkkinä vanhaa puhelinkeskus tätiä joka yhdisteli johtoja. Pakettikytkentäinen verkko perustuu puolestaan datan pilkkomiseen, siten että muodostuu pienempiä paketteja. Paketit singotaan verkkoon jossa ne etenevät eri solmukohtien läpi kohti osoitettaan. Tämä tapahtuu ennalta määräämättömästi, eikä varsinaista ”linjaa” avata. Jotta solmu tietäisi mihin paketti tulee lähettää, on sillä olla reitysinformaatiota. Solmukohdissa olevilla reitittimillä voi olla kiinteitä reititystauluja, josta ne voivat lukea mihin solmuun paketti seuraavaksi lähetetään, vaihtoehtoisesti reititystrategiana voi olla ”floodaus” jolloin paketti lähetetään jokaiselle naapurisolmulle. Nopeiten perille ehtineet paketit kerätään taas yhteen ensimmäisenä. Lisäksi reititystrategioista mainittiin satunnaisuuteen perustuva ja mukautuva reititys. Näistä jälkimmäinen on yleisimmin käytössä oleva. Lisäksi on olemassa algoritmejä joilla lasketaan reittejä. Valitettavasti ilmeisen mielenkiintoinen lähiverkko-osuus luennosta jäi osaltani kuulematta koska juna-aikataulun puitteissa oli lähdettävä kotirintamalle. Päivän anti oli kuitenkin mielestäni silti erittäin kattava. Kanavointi ja piiri- ja pakettikytkentäiset verkot olivat minulle uusi asia.

Voisin jopa sanoa, että jonkunlainen pilkahdus tietoliikenteen kokonaiskuvasta alkaa hahmottua, eli miten kerrosarkkitehtuuri, protokollat, siirtotiet, tiedonsiirto eri tekniikoineen ja tiedon välittäminen eli reititys niputtuvat yhteen! Usein tällaisien hankalahkojen aiheiden äärellä tuntuu aluksi tuskalliselta, kun ei pysty yhdistämään asioita toisiinsa ja nippelitietojen varastointi päänupissa tuntuu mahdottomalta. Kun kokonaisuus viimein hahmottuu voi taas kokea mielenrauhaa ja tyytyväisyyttä. Varmaan myös useita ajatusvirheitä löytyy vielä ja termit on sekaisin, mutta tenttiin lukiessa varmaan moni asia tarkentuu entisestään. Tämäkin aihe taitaa olla nyt koluttu ja toivottavasti vielä tentin jälkeenkin on tunne että on ymmärtänyt asiat. Vaikkakin aluksi tietoliikenne tuntui täysin sopimattomalta aiheelta kauppatieteiden opiskelijan opintokokonaisuuteen, olen kurssin jälkeen, uuden ymmärryksen valossa hieman eri mieltä kun aluksi. Tämän kurssin anti on kuitenkin tärkeää perustietoa kun rakennetaan tietotyöhön sopivia järjestelmiä. Tietotyötähän kuitenkin tehdään useimmiten tietoliikenteen varassa!

Kotitehtävä 1

Ymmärrykseni mukainen “kuvaus” ennakkokäsitykseni termeistä ja niiden linkittymisestä. Tässä kuvassa käyttämäni näkökulma on jokseenkin kauppatieteellinen, yrityksen näkökulma, eli miten liiketoiminnassa hyödynnetään tietoliikenneratkaisuja ja mitkä päätökset / tausta-ajurit vaikuttavat kokonaiskuvaan ja saavutettavaan liiketoiminnalliseen hyötyyn? Taustalla siis ajatus siitä, miten arvioida eri ratkaisujen kokonaisvaikutusta.

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Kotitehtävässä 1 luotiin kokonaisnäkemys tietoliikenteen alueesta aiempien termien kautta. Kotitehtävässä 2 keskitytään johonkin oleelliseen osaan kokonaisuudesta (oman mielenkiinnon mukaan valittavissa) ja skenaarion/käyttötapauskuvauksen avulla selvitetään mitä ko. osa-alueella oikeasti tapahtuu.

VoiP

Tässä harjoitustehtävässä keskityn tarkastelemaan etätyöntekijän työskentelyn mahdollistamista internet yhteyden avulla. Etätyöskentely on kasvava ilmiö ja nykyään usein töitä tehdään kotikonttorilta käsin videokonferensseissa tai puhelinneuvotteluissa joiden osallistujat sijoittuvat ympäri maailmaa. Tarkemmin ottaen minua kiinnostaa VoIP –teknologia, mitä se on? Voidaanko sen avulla järjestää puhelut ja videoneuvottelut yrityksen kannalta edullisemmin mutta säilyttäen toimintavarmuus?

Wikipedian mukaan, VoIP:illa (Voice over Internet Protocol) tarkoitetaan tekniikkaa, jonka avulla ääntä voidaan siirtää reaaliaikaisesti IP-protokollaa käyttävän verkon välityksellä. Puhe muutetaan digitaalisen muotoon ja siirretään verkon yli. Puhelun muodostamisessa käytetään yleisimmin SIP –protokollaa, joka on yhteensopiva 3G –stantardin kanssa. SIP -protokollassa on toiminnallisuus puhelun muodostusta varten. Sen avulla pystytään soittamaan ääni- ja kuvapuheluita ja liittämään puhelu osaksi muuta audiovisuaalista esitystä tai neuvottelua.

VoIP -puheluita varten tarvitaan päätelaite (esim tietokone tai kännykkä) ja internetyhteys. Eli VOIP-puheluja voidaan soittaa kun käyttäjällä on ohjelmistopohjainen SIP-puhelin ohjelmisto tai laitteistopohjainen VOIP-puhelin. VoIP kännykässä edellyttää hyvää kuuluvuutta GPRS alueella. VoIP -puheluiden selkeänä etuna voidaan nähdä niiden edullisuus, mutta toisaalta esimerkiksi matkapuhelimissa VoIP on vielä harvinaista kuuluvuusongelmien takia. VoIP tekniikkaa voidaan tulevaisuudessa hyödyntää videokonferensseissa. Ongelmana on verkon ruuhkautuminen ja pakettien katoaminen, jolloin ääni viivästyy tai pätkii.

Näillä perustein en lähtisi toistaiseksi vielä hankkimaan VoIP teknologiaa ainakaan työnkijöiden kotikonttoreille. Ehkäpä tätä ratkaisua voisi harkita yrityksen omalla toimistolla, jossa riittävän kaistan omaava VoIP-tarkoitukseen spesifioitu WLAN voisi toimia kännyköille kaistana, ainakin yrityksen sisäisien puheluiden soittamiseen.

Asiasta kiinnostuneille löytyi yritys jonka sivuilta löytyy selkotekstiä VoIP ja SIP ratkaisuista: http://www.3cx.fi/voip-sip/voip-puhelin.php

Kotitehtävä 3

Tehtäväkuvaus:Valitse haluamasi aihealue (esim. omasta terminologiastasi/aihepiirilistasta (oppimispäiväkirja)) Etsi aihepiiriin liittyvä protokolla Tutustu protokollaan (rakenne, logiikka, viestit, …) ja mieti kuinka protokolla vaikuttaa valitsemasi aihepiirin toimintaan.

Jatkan tässä tehtävässä tarkasteluani edellisen tehtävän VoIP palvelun näkökulmasta. Minua jäi erityisesti mietityttämään toimintavarmuuteen liittyvät asiat. VoIP siis perustuu internetin ylitse tehtävään tiedon siirtoon ja näin ollen ainakin IP-protokollaan. Mikä tämä IP-protokolla sitten on ja miten se vaikuttaa homman toimivuuteen? Entäpä muut palvelun toimintaan liittyvät protokollat? Yritän tässä siis selvittää Miten VoIP -tiedonsiirto tapahtuu ja minkälaisia protokollia työhön osallistuu?

VoIP puhelu alkaa yhteyden luomisella, johon käytetään SIP tai H.323 -protokollaa. Kun VoIP yhteys on luotu ja analoginen signaali muutettu digitaaliseksi, pilkotaan data paketteihin, joihin liitetään RTP (Real time Transport Protocol), UDP (User Datagram Protocol), IP (Internet Protocol), LLC (Logical Link Control) ja MAC (Media Access Control)-otsikot (headers). Tätä voidaan tarkastella TCP/IP arkkitehtuurin kerrosmallin mukaisesti siten että fyysisestä tiedonsiirrosta vastaa MAC protokolla. Linkkikerroksessa LLC protokolla. Verkkokerroksessa paketin osoitteista ja reitityksestä vastaa IP –protokolla. Kuljetuskerroksessa UDP vastaa kuljetuksesta ja sovelluskerroksen RTP –protokolla kehyksen sisältämästä tietotyypistä, kehysten ajastuksesta, niiden häviämisestä ja kehysten sisältämän datan lähteistä. Yritän alla olevalla kuvalla havainnoillistaa ymmärrystäni siitä miten mainitut protokollat sijoittuvat kerrosmalliin.

Verkkokerroksen Internet-protokolla (IP) välittää tietoliikennepaketteja verkon tietokoneiden välillä. IP-protokollan ominaisuuksiin ei kuulu yksittäisen paketin perille pääsyn takaaminen; paketit saattavat kadota, vaihtaa järjestystä tai kopioitua matkalla. Verkkokerroksen tehtävä on reititys ja uudelleen lähetys, mutta se ei ole tietoinen sovelluksia yhdistävästä yhteydestä, joiden tehtävänä on myös huolehtia siitä että data tulee perille oikeaan aikaan ja paikkaan. Huomattavaa myös on se että tungos verkossa on syy verkolle tuhota tietoliikennepaketteja IP-tasolla.

TCP/IP kerrosmallissa pakettien kuljetuksesta voi vastata TCP protokolla tai UDP protokolla. TCP –protokolla kyllä huolehtii pakettien perille menemisestä ja vuon valvonnasta. Eikä tällaisessa tilanteessa tarvitse olla huolissaan IP protokollan paketin hukkaus / tuhoamis -ongelmista. Nyt jostakin minulle vielä selviämättömästä syystä VoIP paketin kuljetus tapahtuukin UDP protokollan avulla, jossa pakettien perille menoa ei varmistella, eikä vuon valvontaakaan ilmeisesti ole. Tästä voisin päätellä että VoIP tosiaan on hieman epästabiili yhteydeltään jos paketteja ei saada kaikkia perille ja viiveitä ilmenee johtuen valituista protokollista. Asiasta voisi tehdä vielä loputtomasti jatkotutkimusta ja materiaaliakin näyttäsi olevan kohtuullisesti tarjolla. Laitan tähän alle vielä löytämiäni linkkejä. Erittäin opettavainen tehtävä olikin kyseessä ja nyt ymmärrän paremmin miten protokollat liittyvät kerrosmalleihin, sekä miten VoIP toimii.

VoIP aihetta käsittelevä mielenkiintoinen (LUT) julkaisu:

https://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/29914/TMP.objres.749.pdf?sequence=1

Mielenkiintoinen kuva eri protokollista ja niiden sijoittumisesta OSI ja TCP/IP malleihin:

https://www.teleware.fi/Portals/1/Documents/kurssimateriaalit/OSI.pdf

Protokollista:

http://www.protocols.com/pbook/tcpip2.htm#IP

http://www.ietf.org/rfc/rfc791.txt

http://fi.wikipedia.org/wiki/TCP/IP-viitemalli

Kotitehtävä 4

Tehtäväkuvaus: Tunneilla käytiin läpi erilaisia siirtoteitä ja siirtoteillä käytettyjä tiedonsiirtomenetelmiä. Valitse jokin “tuttu” järjestelmä (esim. Oppimispäiväkirjaan valitsemasi, GSM, GPS, Digi-TV). Etsi verkosta tietoa kuinka juuri kyseisessä järjestelmässä tiedon siirto on hoidettu. Esim. Fyysinen siirtotie, Bittien esitys siirtotiellä, Modulointi etc. tekniikka, Datan esitysmuoto vs. signaalit

Minua on erityisesti kiehtonut etätyöskentely teema ja tarkastelen tässäkin harjoituksessa nyt langattomuutta ja langattomat ratkaisut. Näistä tehtävänkuvauksessa mainituista varmaan yksi tärkeimmistä työntekijän työkaluista lienee GSM. Kun etätyötä tehdään tienpäältä, tarvitaan useimmiten GSM:ää sekä puheluiden hoitamiseen että internet-yhteyden käyttöön. Kännykässä olevaa internetiä käytetään enenevissä määrin ja mobiilidata sim -kortteja voi asentaa nykyään tietokoneisiin. Minua on viimeaikoina todella harmittanut GSM:n heikko kuuluvuus junassa ja siksi tarkastelenkin nyt GSM:n siirtotietä ja siirtotekniikkaa, jotta ymmärtäisin paremmin mikä puhelun katkeamisia ja pätkimisiä aiheuttaa.

Matkaviestintä siis tarkoittaa langatonta viestintää, jonka radioyhteyttä (GSM verkkoa) käyttävät matkaviestimet, siis useimmiten kännykät. Kännykkä on siis verkon päätelaite, jonka tehtävänä on olla kaksisuuntaisessa (full duplex) langattomassa yhteydessä tukiaseman kanssa. Kännykässä on sekä vastaanotin että lähetin ja sen radioantenni on ympärisäteilevä, eli johtimeton suuntaamaton siirtotie.

Kännykkä on yhteydessä tukiasemiin eli antenneihin. Jokainen tukiasema muodostaa ympärilleen peittoalueen, jota kutsutaan solualueeksi. Koko verkkoa kutsutaan siten soluverkoksi. Yhteyttä matkapuhelimesta tukiasemaan kutsutaan lähetyssuunnaksi (uplink) ja tukiasemasta kännykkään vastaanottosuunnaksi (downlink). Kun kännykkä siirtyy solusta toiseen, tapahtuu tukiaseman ja kanavan vaihto. Radiotien pullonkaulana on sen tiedonsiirtonopeus, mitä suurempaa tiedonsiirtonopeutta halutaan käyttää, sitä leveämpi kanavakohtainen taajuuskaista tarvitaan. Datan siirtäminen tapahtuu siis kännykästä antenniin ja antennista toiseen antenniin digitaalista puhelinverkkoa pitkin.

GSM järjestelmässä kuuluvuus pysyy lähes vakiona siirryttäessä kauemmaksi antennin keskustasta ja katkeaa sitten lähes yhtäkkiä, ellei kanavan vaihto ole mahdollista. Kanavan vaihdosta päättää aina verkko ja se voi perustua liikenteellisiin syihin (ohjaajana MSC keskus, joka vastaa puhelunohjaustoiminnoista) tai mittaustuloksiin (ohjaajana BSC ohjain, joka ohjaa tukiasemien toimintaa). Liikenteellisillä syillä tarkoitetaan tilannetta jolloin tukiasema on kuormittunut ja käyttäjiä pyritään siirtämään naapurisoluihin. Mittauksiin perustuvat syyt johtuvat kun signaalin laatu tai voimakkuus alittaa tietyt parametrit, eli kännykkä loittonee tukiasemasta riittävän kauas.

Kännykkä lähettää ja vastaanottaa signaalia epäjatkuvasti koska radioverkon kanavat ovat aikajakoisia ja perustuvat aikajakokanavointiin (TDMA). Jokainen antenniin yhteydessä oleva puhelin siis varaa itselleen aikajakokanavoinnin mukaisesti oman slottinsa kehyksestä.

Tämän ymmärrykseni mukaan voin kaiketi päätellä että esimerkiksi rata-alueilla jotka ovat ”keskellä metsää” on antenneilla heikompi peittävyys. Vaikka soluverkko olisikin on periaatteessa kattava myös metsätaipaleilla, ei se kuitenkaan ole niin kattava, että samalla alueella olisi useampia antenneja mahdollistamassa kunnolla limittäisen soluverkon. Kun liikkuva juna, jossa vaikka 50 henkeä puhuu yhtä aikaa puhelua, saapuu tietyn antennin alueelle, eivät kaikki mahdu vapaina oleville kanaville, vaan automaattisesti osa tippuu pois. Miten tällainen sitten ratkaistaan kännykkämaa suomessa? Voisiko kännykät ottaa vaihtoehtoisesti yhteyttä vaikkapa satelliittiin? Eikö GPRS sellaiseen jo perustu, mutta miksi siis sama ongelma edelleen vaivaa? Tätä voisi varmaan tutkia enemmänkin.

Lisää tietoa aiheesta löytyy lähteenäni käyttämästä:

Vesa Volotinen: Tietoliikenne, Televerkot ja päätelaitteet. WSOY -kirjasta

Kotitehtävä 5

Käyttöskenaariot: Muodosta tietoverkkojen käyttöskenaario yhteen seuraavista ympäristöistä: Koti, Koulu, Kaupungin keskusta tai Lentokenttä. Mieti millaisia haasteita eri ympäristöt asettavat kommunikoinnille. Kuinka kurssilla opitut asiat tukevat eri ympäristöissä tapahtuvaa kommunikointia. Millaiset asiat muodostuvat näissä eri ympäristöissä merkittäviksi. Millainen verkkorakenne sopii ympäristöön ?

Oma käyttöskenaarioni käsittelee KOTI ympäristöä. Kotona meillä on erilaisia välineitä, jotka käyttävät tietoliikennettä. Luonnollisesti kotoamme löytyy laajakaista ADSL -internetyhteys. ADSL on puhelinverkkoa hyväksikäyttävä tiedonsiirtotekniikka. Itsellämme ADSL -modeemissa on sisäänrakennettuna WLAN -ominaisuus, jonka avulla pystymme jakamaan kapasiteetin eri laitteille ja mahdollistamaan laitteiden välisen tiedonsiirron (lähinnä tietokoneet ja tulostin). Viimeaikaisin kokeiluni on käyttää kännykästä nettiä, jolloin yhdistän kännykän koti-WLANiin. En ole tästä erityistä silmin havaittavaa hyötyä kokenut, kännykässä kun on oma GPRS -internetyhteys jota mm. junamatkoilla yritän hyödyntää.

Puhelinlinjaa hyödyntävän internet-yhteyden lisäksi tiedonsiirtoa tapahtuu meilläkin myös televisio-ohjelmien muodossa. Eli televisio on liitettynä kaapeliverkkoon, josta televisio-ohjelmat lähetetään. Lisäksi kännykät kotona käyttävän toki GSM verkkoa ja GPRS:ssää, kuten aiemmin mainitsin. Sähköverkon tiedonsiirrosta en tällä hetkellä tiedä, mutta luulisin että vähintäänkin lähiaikoina sähkömittariamme tullaan etälukemaan sähköverkon tarjoamaa tiedonsiirtomahdollisuutta hyödyntäen. Lisäksi viimeisinä, mutta ei lainkaan vähäisimpinä, tietoliikenteen käyttökohteena on meillä radioverkkoihin perustuva perinteinen FM- radio. Lisäksi viimeisen vuoden aikana on itkuhälytin myös ollut yksi käytetyimmistä välineistä, joka ilmeisimmin myös hyödyntää langatonta tiedonsiirtoa. Kotiympäristössä haasteita tiedonsiirrolle asettavat monet asiat. Sähkökatkot katkaisevat tiedonsiirron kokonaan, kotona ei ole UPS välineitä, eikä siis mikään sähkölaite toimi katkon aikana. Tässä toisaalta varmistuksena voi toimia kännykkä, jos nyt internetin käytölle esimerkiksi on pakottava tarve. Meillä on sen verran maltillisen kokoinen asunto, että Wlan -tukiaseman kantavuus riittää mainiosti ihan joka kolkkaan, enkä itse ole kapasiteettiongelmiinkaan törmännyt. Mitään erityisiä häiriöitä en ole Wlanissa tai internetyhteydessä huomannut, mutta IKEA-itkuhälyttimemme ei ole yhteensopiva lentokoneiden kanssa vaan särisee kovastikin kun lentokoneet joskus ylittävät meidät kilometrien korkeudella.

Sopiva verkkorakenne kotiympäristöön on tähtirakenne, joka tarkoittaa että kaikki tietokoneet ja laitteet on yhteydessä kehittyneeseen WLAN – tukiasemaan, joka toimii myös reitittimenä ymmärtääkseni. Verkkoon voisi vielä lisätä multimediapalvelimen, josta voisi jakaa musiikkia ja videoita eri laitteille. Tällä hetkellä ko. laitteelle ei ole eritystä tarvetta mutta varmasti sen asentamisessa verkkoon saisi tovin vierähtämään tämänkin kurssin oppien jälkeen.

Loppukommentit

Mielenkiintoinen kurssi, joka aukeni minulle vasta wikisivun tehtävien tekemisen kautta. Aluksi tosiaan tuntui ettei mikään tartu päähän, mutta selkeästi jotakin oppimista on tapahtunut ja erityisesti on mielenkiintoista huomata että nörtti sisälläni aktivoitui. Ei sittenkään ole niin tylsää ymmärtää miten VoIP tai GSM toimii. Tai ainakin luulen tietäväni jotakin, toivottavasti tässä oppimispäiväkirjassa ei ole käynyt samallalailla kun linkki -asiassa. Alun kokemus hepreasta muuttui sitten kuitenkin ihan käytännön ongelmiksi ja ratkaisuiksi jälleen kerran! Tästä opista on varmaan hyötyä tulevaisuudessa jos ja kun jotakin yritysten tietotyövälineitä pääsee suunnittelemaan. Kiitos virkeälle luennoitsijalle ja kanssakärsijöille joiden kanssa tästä henkisestä kamppailusta päästiin jälleen selvittiin voittajana. Vielä sokerina pohjalla tentti, josta toivottavasti selviää ehjin nahoin.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 6 h
    • Kotitehtävien tekoa 3 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 6 h
    • Kotitehtävien tekoa 3 h
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 4 h
    • Kotitehtävien tekoa 0 h
  • Tenttiin valmistautuminen
    • Opintopäiväkirjan päivittäminen 8 h
    • Kotitehtävien tekoa 12 h
    • Materiaalien lukemista 14 h
    • Aiheen pohdiskelua ja henkistä kamppailua 15 h

Yhteensä = 89 h


Palaute

Oikein hyvä kokonaisuus kotitehtävissä ja erittäin hyvä analyysi omalta osalta. Tuo on sitä tämän päivän reflektointia, joka toivon mukaan tuo oppimista.