meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Ennakkonäkemys aihealueesta

Näkemykseni tietoliikenteestä

Tietoliikenne on nimensä mukaisesti tiedon liikennettä, eli siirretään tietoa pisteestä toiseen tavalla tai toisella. Digitaalista informaatiota voidaan siirtää monella tavalla, esim. erilaisia johdollisia ja johtimettomia siirtoteitä pitkin. Tietoliikenteelle tärkeitä teknisiä elementtejä ovat mm. päätelaitteet, siirtotie, reitittimet, palvelimet ja asiakkaat. Nykyään langaton tietoliikenne on kasvattanut paljon suosiota kuluttajatuotteissa. Tietoliikenne tapahtuu pääosin jonkin palveluntarjoajan myymän tietoverkon avulla. Sujuva tietoliikenne on myös tuonut uusia liiketoimintamalleja esille, esim. verkkokauppaa, paikannuspalveluita ym.

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa.

Kotitehtävä 2

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.

Operaattoreiden runkoverkot

Selvitin operaattoreiden runkoverkkojen toteutusta ja esimerkkinä on Funetin runkoverkko. Ko. runkoverkon perustan muodostaa valokuituyhteyksiin pohjautuva DWDM-siirtojärjestelmäverkko. DWDM toteutetaan Nokia Siemens Networksin hiT7300 järjestelmällä, joka mahdollistaa 40 yhtäaikaisen kanavan siirtämisen valokuituparissa. Yhdellä kanavalla siirtokapasiteetti on 10 gigabittiä, joka voidaan jakaa vaikkapa 1 gigabitin kaistoihin.

Funet verkosta ulkomaille suuntautuvista yhteyksistä vastaa NORDUnet, jonka pääyhteyden nopeus on 10 Gbit/s ja lisäksi käytössä on toinen yhtä nopea varayhteys, joka päivitettiin vuonna 2009 kahden 2.5 Gbit/s yhteyden tilalle. Yhteydet Funetin ja suomalaisten Internet-operaattoreiden välillä hoidetaan Ficix-pisteiden kautta. Funet-verkosta on olemassa kaksi toisiaan varmentavaa 10 Gbit/s yhteyttä Ficix-pisteisiin.

Kotitehtävä 3

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. Esitä www-osoite käyttämääsi protokollaan.

SMS tekstiviestit

Perinteiset matkapuhelintekstiviestit hyödyntävät SMS (Short Message Service) protokollaa, joka mahdollistaa lyhyiden aakkosnumeeristen viestien lähettämisen ja vastaanottamisen. Viestejä voidaan lähettää matkapuhelimesta toiseen ja mikäli vastaanottaja ei ole verkossa, matkapuhelinoperaattorin tekstiviestikeskus pitää huolen, että viestiä säilytetään kunnes kohteena oleva puhelin on taas verkossa.

SMS viestit voivat olla 160 merkkiä pitkiä ja ne ovat perinteisesti koodattu 7 bittiä per merkki. Myös 8 bittiä / merkki olevia viestejä voidaan lähettää, mutta ne eivät ole tarkoitettu ihmisluettaviksi vaan esim. tiedon siirtämiseen.

Vastaanotettavan tekstiviestin rakenne on seuraavanlainen:

1. Viestin SMSC (short message service center) tietojen pituus

2. SMSC:n Type-of-address

3. Palvelukeskuksen numero

4. SMS-DELIVER viestin ensimmäinen oktetti

5. Lähettäjän numeron pituus

6. Lähettäjän numeron type-of-address

7. Lähettäjän numero

8. TP-PID, Protocol identifier, Protokollan tunnus

9. TP-DCS Data coding scheme, Tiedon koodauksen tunnus

10. TP-SCTS, Time Stamp, Aikaleima

11. TP-UDL, User data length, Viestin pituus

12. TP-UD, User data, Itse viesti, 8 bitin okteteilla esitetty 7 bittinen data

Lähetettävän tekstiviestin rakenne on seuraavanlainen:

1. Viestin SMSC tietojen pituus

2. SMS-SUBMIT viestin alku

3. TP-Message-Reference

4. Puhelinnumeron pituus

5. Type-of-address, numeron tyyppi

6. Vastaanottajan numero

7. TP-PID, Protocol identifier

8. TP-DCS, Data coding scheme

9. TP-Validity-Period, viestin voimassaoloaika

10. TP-UDL, viestin pituus

11. TP-UD, Viesti

http://en.wikipedia.org/wiki/SMS http://www.dreamfabric.com/sms/

Kotitehtävä 4

Tehtäväkuvaus: DVB-T digitaalitelevisiolähetykset

Kotitehtävä 4: Siirtotie - DigiTV, DVB-T

DVB-T on lähetysjärjestelmä maanpäällisen digitaalitelevisiolähetysten välittämiseen. Järjestelmällä välitetään pakattua digitaalista audio/video lähetystä ja se hyödyntää OFDM-modulaatiota (Orthogonal Frequency-division multiplexing). Samaa modulointia hyödynnetään mm. ADSL:ssä ja WLANissa. Suomessa käytetään 8k ja 2k järjestelmiä, missä 8k-järjestelmässä kantoaaltoja on 6817 kappaletta 1 167 hertsin välein. Lähetysten sisällön pakkaamiseen käytetään h.264 ja MPEG2 koodauksia. Kantoaaltojen modulointi tehdään QPSK:lla, 16-QAM ja 64-QAM:lla. Häiriönsieto on toteutettu modulointia edeltävien virheenkorjausbittien lisäämisellä.

Kotitehtävä 5

Tehtäväkuvaus: 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 ?

Kotiverkon tärkeimmät elementit ovat internetiin yhdistävä laite (esim. kaapelimodeemi) ja reititin. Kuvassa on reititin ja WLAN tukiasema erillisinä laitteina, mutta nykyään ne ovat monesti integroitu samojen kuorien sisään. Perusajatuksena on, että kodin sisäverkossa käytetään 192.168.0.0 yksityistä aliverkkoa ja kotiverkon laitteet saavat osoitteet siitä aliverkosta.

Gigabitin kytkimestä kiinteät johdolliset yhteydet pöytäkoneisiin ja tulostimiin ja kodinelektroniikkaan toteutetaan CAT6 parikaapeloinnilla. Tulostimen IP osoite asetetaan aliverkon viimeiseksi, jotta verkkoon voidaan lisätä huoletta uusia koneita, niin että IP:t tulevat järjestyksessä ja tulostimen osoite on helposti muistettavissa eikä muutu. WLAN tukiasema on asetettu jakamaan IP osoitteita aliverkon IP-avaruuden puolesta välistä eteenpäin (128→) ja WLANiin voidaan liittää sitä tukevia laitteita kuten matkapuhelimia ja kannettavia tietokoneita.

WLANissa on suositeltavaa käyttää jotakin salausta mahdollisen luvattoman käytön estämiseksi. Kaikki verkon koneet muodostavat yhteyden internettiin reitittimen kautta.

Palaute

Hyvät kotitehtävät. Hyvä kokonaisuus. Erityisesti nuo operaattoriasiat laajentavat kurssin asiaa mukavasti.