meta data for this page

Olli Tiihosen kurssisivu

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotehtävä 1.

Tietokoneet/tietoliikennetekniikka on ollut pienestä asti iso osa elämääni. Ensimmäisen tietokoneen sain ala-asteella isoveljen kanssa puoliksi. Silloin tietokoneella tuli pelattua kaikenlaisia pelejä ja heti internetin saatua tuli surffailtua internetissä. Ensimmäinen kone ostettiin kasattuna, mutta muut ostamani tietokoneet olen kasannut itse, mikä on mielestäni mielenkiintoista. Sai laitella muistit, prosessorit, emolevyt, kovalevyt jne. paikoilleen ja loppujen lopuksi kasassa oli toimiva tietokone. Internetin tullessa kotitalouteen reitittimet ja modeemit tuli myöskin tutuksi. Aloitettuani tietotekniikan opiskelun Lappeenrannassa tietoliikennetekniikka sekä tietokoneet on tullut paremmin tutuksi. Ohjelmoiminen ja tietojenkäsittelytiede on tuonut paljon tietoa softista ja niiden teorioista. Aloitettuani opiskelun mietin, että tiedän paljon asioita tietokoneista, mutta asia olikin toisin. Uusia termejä on tullut todella paljon sekä muutakin tietoa on tullut riittämiin. Omat avainsanani: ADSL-modeemi, GSM, WLAN, Bluetooth

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Luennon ensimmäiset tunnit menivät opettajan esittäytymiseen, kurssin sisältöön tutustumiseen sekä kurssin muihin tavotteisiin ja haasteisiin. Suuri osa asiasta oli jo minulle tuttua, mutta puolet kurssin oppilaista on aikuisopiskelijoita, joten heille asiat voivat olla uusia. Kuitenkin näiden jälkeen asiaa alkoi tulla hyvin. Opettaja keräsi oppilailta termejä, jotka kuvastaisivat tietoliikennetekniikkaa ja niitä käytiin hieman läpi. Uutta asiaa alkoikin tulla urakalla ja mielenkiinto palasi heti, mutta uusia termejä ja informaatiota alkoi tulla niin paljon, ettei niitä sisäistänyt heti vaan niitä piti vähän kertailla. Onneksi oli kannettava mukana luennolla niin pystyi Googlesta tarkastamaan termejä sun muuta mukavaa.

Luentopäivä 2:

Toinen luento perustui standardointiin, virheenkorjaukseen ja protokolliin sekä OSI- ja TCP-kerrosmalleihin. Myöskin viestiännän fysikaalisia puolia käytiin läpi.

Tässä muutama opittu asia:

Protokolla koostuu: – Syntaksista (Syntax) – Semantiikasta (Semantics) – Ajoituksesta (Timing)

Yhteydellinen kommunikointi koostuu – Yhteyden muodostaminen – Tiedon siirto – Yhteyden purkaminen

Virheenkorjaus • Käytetään pienentämään virheiden vaikutuksia • Usein virheen havainnointi ja uudelleenlähetys – virheenhavainnointikoodi jokaisessa PDU:ssa, tarkistetaan vastaanotettaessa • Uudelleenlähetystä ohjataan ajastimilla – mikäli ei vahvistusta vastaanottajalta tietyssä ajassa, PDU lähetetään uudelleen • Jossain protokollissa virheet voidaan myös korjata PDU:n virheenkorjauskoodin avulla • Virheenkorjausta tapahtuu myös monilla kerroksilla

Luentopäivä 3:

Luennot perustuivat siirtoteihin, jotka jaetaan johtimellisiin ja johtimettomiin. – johtimellisessa (ohjatussa) siirtotiessä signaalit kulkevat fyysistä reittiä pitkin – johtimettomalla (ohjaamattomalla) siirtotiellä tieto siirtyy langattomasti

Siirtotiet ovat ennestään tuttu asia minulle, joten asia oli kuin kertausta. Erilaiset kaapelitkin tulivat tutuksi esim. parikaapeli ja koaksikaapeli. Mikroaalloista ja satelliiteista olevat jutut olivat mielenkiintoisia.

Luentopäivä 4:

Neljäs luento perustui tietoverkkoihin. Kanavointi, piiri- ja pakettikytkentäiset verkot, reititys, matkaviestinverkot tulivat kohtuullisen tutuksi, mutta asiaa oli taas kohtuullisen paljon, joten kertaus on tarvittavaa.

Mielenkiintoisia osa-alueita:

Tele/Dataliikenne, piiri/pakettikytkentä • Jaon takana on eri sovellusten (ääni/data) erilaiset vaatimukset – Teleliikenteessä puhe/ääni tarvitsee reaaliaikaisen kommunikointiväylän • Piirikytkentä – Datalle on tärkeämpää, että kommunikointiväyliä käytetään mahdollisimman tehokkaasti • Pakettikytkentä

Pakettikytkentä on tiedonsiirtomenetelmä, jossa data jaetaan paketeiksi tiedonsiirtoa varten. Pakettikytkentäinen tiedonsiirto on luonteeltaan yhteydetöntä, eikä verkosta varata päästä-päähän yhteyttä (reittiä) tai siirtokapasiteettia tiedon siirtoa varten. Erona piirikytkentään on, että kiinteää lähettäjän ja vastaanottajan välistä yhteyttä ei varata, vaan verkon laitteet välittävät paketit otsikkokentässä olevan osoitteen perusteella käytettävän verkon yli. Näin peräkkäiset paketit saattavat siirtyä eri reittejä pitkin ja jopa järjestystä vaihtaen. Pakettikytkentäisille verkoille on luonteenomaista pakettien monistuminen ja katoaminen eri tyyppisissä verkon vika- ja ruuhkatilanteissa.

Piirikytkentä on tiedonsiirtomenetelmä, jossa yhteys tilaajien välillä on avoinna koko yhteystapahtuman ajan. Riippumatta siitä, onko kanavalla liikennettä, yhteys pidetään avoinna jatkuvasti. Tätä menetelmää käyttää muun muassa perinteinen puhelinverkko ja ISDN. Piirikytkennässä verkon resurssit, esimerkiksi kaistanleveys, jaetaan yhteyksille varattaviin osiin. Tämä kanavanvaraus osiin voidaan tehdä joko taajuuden tai aikajakson perusteella.

Luentopäivä 5:

Viimeisellä eli viidennellä luennolla käytiin läpi verkkoja ja sovelluksia. Matkapuhelinverkot, lähiverkot, nopean siirron lähiverkot ja langattomat verkot tulivat tutuksi. Jos verkon kapasiteettia haluttaisiin nostaa, pitää se jakaa soluihin, joissa on eri taajuuksia. Verkkoasiat ovat mielenkiintoinen osa-alue, koska näitä tulee käytettyä niin paljon joka päivä.

Lähiverkko eli LAN on rajoitetulla maantieteellisellä alueella toimiva tietoliikenneverkko. Esimerkiksi yhden talon koneiden muodostama tietokoneverkko tai yksittäisen yrityksen yhden toimipisteen verkko. Lähiverkon tiedonsiirtonopeus on useimmiten 10–1 000 megabittiä sekunnissa. Lähiverkkoja yhdistetään toisiinsa alueverkoilla, jotka voivat olla toteutettuina esimerkiksi kuitu ethernet-tekniikalla. Vanhemmissa verkoissa alueverkot toteutettiin usein Frame Relay- tai ATM -tekniikoilla, mutta ne ovat vähentyneet koko ajan ja nykyisin lähes poistuneet 1GE ja 10GE ethernetin syrjäyttäessä vanhoja tekniikkoja runkoyhteyksissä.

Lähiverkon tärkeimpiä aktiivilaitteita ovat kytkin ja toistin jotka siirtävät tietoa lähiverkon sisällä sekä reititin jonka avulla tieto siirtyy laajaverkkoon eli WAN:iin.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

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

tilite_kotiteht_1_0358661.pdf

Kotitehtävä 2

HSPA, käytetään matkapuhelimissa, huolehtii tiedonsiirrosta: http://fi.wikipedia.org/wiki/HSPA

HTTP (Hypertext Transfer Protocol): http://fi.wikipedia.org/wiki/HTTP

FTP (File Transfer Protocol) protokolla tiedonsiirtoon. Käytetään yleensä tietokoneiden yhteydessä: http://fi.wikipedia.org/wiki/FTP

Kotitehtävä 3

Kännykkä

Taajuusalue: 900 - 2100 MHz, Siirtotie: Ilmatie, Tekniikka: 2G/3G, Koodaukset: GMSK, QPSK,

Kannettava tietokone

Siirtotie: Ilmatie, Tekniikka: WLAN, Taajuusalue: 2,4 gigahertsiä, Koodaus: 802.11b (11 Mbps) ja 802.11g (54 Mbps)

Modeemi

Siirtotie: Kaapeli, Taajuusalue: määrittelemätön, vaihtelee suuresti ja kehittyy koko ajan, Tekniikka: ADSL, Koodaus: DMT, ANSI T1.413 Issue 2

Kotitehtävä 4

ADSL (ANSI T1.413 Issue 2): Tiedonsiirto epäsymmetristä. Puhelinlinjoja ei ole alun perin suunniteltu ADSL:n tarvitsemien korkeataajuisten signaalien välittämiseen. Tästä syystä ADSL toimii täydellä kapasiteetillaan vain suhteellisen lyhyillä puhelinlinjoilla. Pidemmillä etäisyyksillä korkeammat taajuudet heikentyvät niin paljon ettei niitä voi käyttää enää tiedonsiirtoon. Toimiakseen myös häiriöisen linjan yli mahdollisimman suurella nopeudella, ADSL tukee Reed–Solomon-virheenkorjausta. Tällöin osa kanavista varataan virheenkorjaustiedon siirtoa varten. Lyhytkestoisten häiriöiden varalta yhteen Reed–Solomon-lohkoon kuuluvaa dataa voidaan lähettää usean kehyksen aikana. ADSL pystyy automaattisesti kompensoimaan linjalla esiintyviä häiriöitä ja virheitä. ADSL-järjestelmän standardina toimii T1.413. ADSL -tekniikassa käytössä oleva taajuusalue on jaettu 255 kanavaan. Kunkin kanavan häiriönsietokykyä ja tiedonsiirtonopeutta voidaan säätää erikseen. Tiedonsiirto ADSL:ssä perustuu kehyksiin. Kehyksessä on yksi tavu jokaista kanavaa kohden, alasuuntaan kehyksen koko on 255 tavua.

GSM: Käyttää aikajakokanavointia puheluiden yhteydessä. Se perustuu eri signaalien viipalointiin eli aikajakoon, jossa jokainen lähetys jaetaan palasiin ja palaset lähetetään tietyin väliajoin. Sitä käyttämällä voidaan siirtää ääntä ja dataa. Siirtokapasiteetin lisääminen on suhteellisen helppoa ja taloudellista.

WLAN: rinnakkaiset yhteydet estetään CSMA/CD -kanavanvarausjärjestelmällä. CSMA/CD on tietoliikenteen siirtotien varausmenetelmä, jolla useat lähettävät tietokoneet jakavat samaa siirtotietä. CSMA/CD ei perustu ennalta sovittuun tapaan välttää törmäyksiä vaan törmäyksien jälkikäteiseen havaitsemiseen. Jos törmäys havaitaan, lähettäjät lähettävät saman tiedon satunnaisen ajan kuluttua uudelleen, jolloin uuden törmäyksen todennäköisyys on pieni.

Kotitehtävä 5

Jack kutsuu kaverit juhlimaan syntymäpäiväänsä luokseen. Juuri ennen kavereiden tuloa hän muistaa, että kannettava tietokone unohtui vanhempien luokse, koska hän oli juuri saapunut kämpilleen toiselle paikkakunnalle. Onneksi hänellä on uusi älypuhelin ja siinä löytyy ohjelma nimeltä Spotify sekä langaton verkko ja hänellä on kämpillään ADSL, jonka sisälle on asennettu WLAN, joten musiikin kuunteleminen on vielä mahdollista. Hän yhdistää älypuhelimensa WLAN:iin eli langattomaan verkkoyhteyteen, kirjoittaa salanaksi oman aikaisemmin määritellyn salasanan, jottei ulkopuoliset pääse käsiksi hänen internettiinsä ja tällöin kännykkä on yhdistetty nettiin. Tavallisin käytössä oleva versio WLAN:sta on 802.11g, jonka radiorajapinnan maksimisiirtonopeus on 54 MBit/s.

Tämän jälkeen Jack voi kirjautua omilla tunnuksilla Spotify -ohjelmaan. Spotify on ruotsalainen musiikkipalvelu, jossa käyttäjät voivat kuunnella musiikkia suoratoistona Internetistä. Valikoimaa voi kuunnella artisteittain, albumeittain, tai tekemällä soittolistoja haluamistaan kappaleista. Spotify toimii osittain vertaisverkkotekniikalla, joten jokainen palvelua käyttävä toimii samalla musiikin jakajana. Tämän lisäksi Spotifylla on myös omia palvelimia, joiden kautta toistetaan osa musiikista. Musiikkia voi kuunnella kännykästä suoraan tai yhdistää AUX -johdolla musiikkisoittimeen. Kännykän äänet kuuluvat tällöin musiikkisoittimista ja juhlat voivat alkaa!

Ajankäytön arviointi

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 1 h
    • Kotitehtävien tekoa 2 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 0
    • Kotitehtävien tekoa 3h
  • Luentoviikko 3
  • Lähiopetus 0
  • Kotitehtävien tekoa 4h
  • Luentoviikko 4
  • Lähiopetus 0
  • Kotitehtävien tekoa 6h
  • Luentoviikko 5
    • Lähiopetus 0
    • Kotitehtävien tekoa 8h

—-

Pääsivulle