meta data for this page
  •  

HUOM! Tämä ei ole vain esimerkkisivu, joka kopioidaan oman sivun pohjaksi. Ei muutoksia tänne! :P

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Kurssin aluksi opiskelijat kirjaavat näkemyksensä tietoliikenteestä tähän kohtaan omaa oppimispäiväkirjaansa. Näkemys sinällään ei tarvitse olla pitkä selostus max 10 riviä tekstiä ja max 10 avainsanaa.

Ennakkotehtävä 1.

- Globaali tietoverkko, joka kattaa nykyisin lähes koko maapallon

- Kommunikaatio ihmisten ja laitteiden välillä

- Erilaiset laitteet, jotka liittyvät aiheeseen esim. palvelimet, verkot, päätteet, protokollat, palomuuri jne.

- Erilainen ja erityyppinen tiedonsiirto (langaton, mobiili, langallinen jne.)

- Paljon erilaisia lyhenteitä kaikelle: TCP/IP, NAT, ADSL, WLAN, P2P, NFC jne.

- Pilvipalvelut, virtuaalitodellisuus yms.

Pieni ajatuskartta:

Ennakkotehtävä 1

Ennakkotehtävä 2.

Puhelin:

GSM (2G), nopeus 9,6 kbit/s. GPRS (2.5G), nopeus 60 kbit/s. EDGE (2.75G), nopeus max. 473,6 kbit/s. Perus UMTS (3G), nopeus “min.” 384 kbit/s. HSDPA (3.5G), nopeus 7,2 Mbit/s. HSPA (Plus), nopeus 21 Mbit/s. LTE (Melkein 4G), nopeus 299,6 Mbit/s. 4G (Todellinen 4G), nopeus 1 Gbit/s.

Suomessa käytettävät taajuusalueet olivat NMT tekniikalla 450 MHz ja 950 MHz. Käytettyjä taajuusalueita ovat mm. 900 MHz, 1800 MHz, 850 MHz, 1900 MHz ja 2100 MHz.

Wlan: Toimii taajuudella 2,4 GHz ja tarjoaa nopeuden 11 Mbps tai 54 Mbps standardista riippuen.

GPS: Nopeus 50 bit/s, taajuus alue 4200 MHz siviilikäytössä.

Kysymykset: Miten asiat pitäisi tosiasiassa jaotella (Erilaisia jaotteluita löytyy lähes joka lähteestä)? Mitkä ovat oikeat taajuusalueet eri tekniikoilla? Miten koko hässäkän saisi kasattua loogiseksi ja yhteneväksi kokonaisuudeksi?

Ennakkotehtävä 3. Etsi toisessa kotitehtävässäsi valitsemissasi siirtotieratkaisuiissa käytetty koodaus- ja kanavointitapa.

Sekä TV lähetyksissä, että ADSL:ssä käytetään FDMA:ta kyseinen kanavointimenetelmä mahdollistaa sekä analogisen että digitaalisen tiedon lähettämisen. Modulointitapa on siitä huono että se tuhlaa kaistaa, koska yhteydelle on varattu aina kanava, vaikka tietoa ei liikkuisi. FDMA tuottaa moduloinnissa analogisen signaalin.

Ethernetissä käytössä on CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) on menetelmä, jonka avulla varataa/jaetaan siirtotietä. CSMA/CD:n toiminta perustuu ennalta sovittuun tapaan lähettää tietoa siten, että eri tahojen lähettämällä datalla tapahtuisi mahdollisimman vähän yhteentörmäyksiä.

CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance) on puolestaa langattomassa tiedonsiirrossa (wlan) käytetty metodi. Siinä lähetetään ensin kaistan varaus, joka varaa kaistan. Vasta varauksen jälkeen lähetetään tieto.

Puhelimissa on käytössä TDMA (Time Division Multiple Access), joka on radiotien kanavanvaraustekniikka.

Ennakkotehtävä 4.

Lukekaa wikissä pääsivulla kohdassa “linkkejä ja muuta materiaalia aihepiiriin” löytyvä WLAN -artikkeli ja pohtikaa kuinka tunneilla opetetut asiat suhteutuvat siihen.

Etsikää verkosta sivu tai pari, jotka esittelevät LTE-tekniikkaa (mobiiliverkko) ja pohtikaa mitä uutta kyseinen tekniikka tuo siihen mitä tunneilla on opetettu. Millaisia kysymyksiä aihepiiri herättää?

Artikkelissa käsiteltiin tunneilla esille tulleita asioita, kuten kaavointia, kaistanleveyksiä, siirtonopeuksia yms. Joiltakin osin artikkeli vaikutti irrelevantilta kurssin sisällön suhteen, mutta toisaalta kurssin lopulliseen päämäärään suhteutettuna artikkeli oli loistavaa lisätietoa ja käsitteli tietoliikennetekniikkaa kannalta, joka antoi lisää ajateltavaa ja uusia näkökulmia kurssilla muuten käsiteltyjen asioiden lisäksi. Esimerkiksi tiedonsiirron haasteet ja tulevaisuuden aspektit olivat erinomaisen kiinnostavia ja asiaa lisää valaisevia. Toisaalta artikkeli toimi tavallaan muistuttelijana/herättelijänä. Mitä enemmän asioita kertaa, sitä paremmin ne nivoutuvat yhteen. Kyseinen artikkeli toimi mielestäni erinomaisesti juuri asian yhteensitojana.

http://en.wikipedia.org/wiki/LTE_%28telecommunication%29

http://compnetworking.about.com/od/cellularinternetaccess/g/lte-broadband.htm

LTE on uusi langaton tiedonsiirtomenetelmä, joka on moninkertaisesti tehokkaampi, kun esimerkiksi nykyään käytössä olevat 3/3.5G verkot. LTE hyödyntää digitaalita signaalinkäsittelyä. LTE:n on tarkoitus olla 3G:n seuraava askel ja sitä onkin kutsuttu myös 4G:ksi. LTE:n on tarkoitus olla nopeampi, vakaampi, varmemi ja halvempi, kuin nykyisten ratkaisujen.

Mitkä ovat LTE:n lopulliset teoreettiset rajat? Miten kallista maailman kattavan LTE-verkon rakentaminen on? Entä mitä esteitä sille on? Miten helppo LTE-verkko on kaataa? (Luin jostain, että koska käytössä on monta taajuuskaistaa “päällekäin” on niiden sotkeminen suhteellisen helppoa) Mitä tapahtuu LTE:n jälkeen?

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: Päivän aihe: Johdatus kurssin aiheisiin, kurssin sisältö, hallinnoliset seikat, wiki yms.

Mitä opin: Kerrosmallit, protokollien toimintaa ja merkitystä, verkon rakennetta ja jäsennetympi malli sen olemuksesta ja toiminnasta.

Mikä oli päivän tärkein sanoma: Tieto kurssin sisällöstä ja suoritustavoista. Johdanto aiheeseen ja pohjustus tuleville luennoille. Kerrosmallit ja protokollat.

Luentopäivä 2: Päivän aihe: Tiedon siirto, protokollan käsite, siirtotiet ja standardit

Mitä opin: Mikä on protokolla tietoliikennetekniikassa, mihin sirä käytetään, miten sitä käytetään, minkälainen se on jne. Minkälaisia erilaisia siirtoteitä tai metodeja on olemassa ja mitä kaikkea voikaan kuulua tietoliikenteeseen. Standardointi luo protokollan ohella ohjeistuksen/pelisäännöt jonka mukaan hommia hoidetaan. Tiedonsiirtoa ilman standardeja tai protokollia ei ole periaatteessa olemassa (tai sitten jokaisella pitäisi olla jonkinlaiset kryptologian taidot). Mielenkiintoista oli oppia miksi käytetään erilaisia johtimellisia siirtoteitä ja mitä ongelmia kuhunkin liittyy.

Mikä jäi epäselväksi: Lopussa käsiteltyä hieman fysiikan puoleen menevää tekniikkaa olisi kiva ymmärtää enemmänkin, mutta voi olla, että tälle kurssille asia meni vähän turhan syvälle. Ehkä hieman monipuolisempi yleisemmän tason selitys olisi ollut parempi.

Luentopäivä 3: Päivän aihe: Signaalit, koodaus, virheiden havaitseminen ja korjaus, kanavointi yms.

Mitä opin: Virheen havainnointi ja korjaus oli selitetty ymmärrettävästi ja kiinnostavasti. Kyseinen osa-alue oli ehkä luennon “Heureka”-tilanne. Erilaiset koodausjärjestelmät aukenivat aika kivasti ja ne olivat ymmärtämisen jälkeen myös mielenkiintoisia.

Mikä jäi epäselväksi: Spesifistä informaatiota eri osa-alueista tuli paljon, mutta kokonaiskuva jäi ainakin henkilökohtaisesti vähän puuttumaan. Missä ja miten kaikki tapahtuu? Hyvä esimerkki voisi olla luennon lopussa käydä jonkun viestin kulku modulointeineen, kanavointeineen yms. läpi. Asiat saisi liitettyä tarkemmin asiayhteyteen ja muistaminen helpottuisi.

Luentopäivä 4:

Päivän aihe: Verkot ja sovellukset, tele/dataliikenne, reititys, cellular network/matkapuhelinverkko, 3G, 4G, MAC-protokolla

Mitä opin: Reititysstrategiat tulivat hyvin selitetyksi. Lisäksi MAC-protokolla oli esitetty selkeästi ja jäi hyvin mieleen. Erilaiset ruuhkienhallintamenetelmät olivat kanssa erittäin mielenkiintoisia ja niistä tuli tunne, että jotain jäi oikeastikin käteen.

Mikä jäi epäselväksi: Odotin ehkä loppuun jotakin vielä suurempaa “kaikki liittyy kaikkeen” päätöstä tai yhteenvetoa. Nyt jonkinmoiseen loppuratkaisuun päädyttiin, mutta hieman jäi semmoinen olo, että kurssilla rämmittiin läpi suuri määrä nippelitietoa osittain kokonaiskuvan kustannuksella.

Mitä opin kurssin aikana?

Käsitykseni siitä mitä kaikkea tietoliikennetekniikkaan kuuluu laajeni huomattavasti. Opin myös huomattavasti siitä miten asioita hoidetaan, mistä näkökulmista asioita pitäisi katsoa ja minkälainen ajattelutapa tietoliikennetekniikan asioissa ja ongelmissa pitäisi ottaa. Koen ymmärtäväni paremmin termistöä ja eri konteksteja joita alueeseen liittyy ja olen ruvennut ajattelemaan enemmän mitä oikeasti tapahtuu esimerkiksi testiviestin tai sähköpostin lähetyksen yhteydessä.

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: Luo kuva työpaikan/kodin/kämpän/jonkin tutun paikan tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista, niiden käytöstä ja jopa yhteen linkittymisestä sekä niissä käytetyistä palveluista

Kotitehtävä 1

Kysymykset: Miten eri salausjärjestelmät toimivat? Miten erilaiset verkot tarkkaanottaen kommunikoivat? Paljonko energiaa siirtyy tiedon ohessa langattomissa verkoissa?

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Tässä kotitehtävässä selvitetään laitteiden ja palveluiden käyttämiä protokollia sekä siirtoteitä. Pohtikaa ensin millaisia siirtoteitä valitsemanne järjestelmät käyttävät ja millaisia protokollia niissä on käytössä. Pyrkikää löytämään 3 esimerkkiä molemmista.Protokollien osalta etsikää myös missä protokolla on määritetty ja mahdollisesti linkki kyseiseen määritykseen.

Smart TV. Smart TV on yhteydessä TV kaapeliverkkoon koaksaalikaapelin kautta. Omassa tapauksessani TV on Wlan-sovittimen kautta yhdistettynä langattomasti internettiin, mutta TV:ssä on myös vaihtoehto RJ45 Ethernet -verkkokaapeliliitäntään. Tietoa kulkee myös HDMI-piuhan kautta tietokoneesta ja optisen kaapelin avulla televisio kommunikoi viritinvahvistimen kanssa. Käytössä on siis sekä kiinteää että langatonta tiedonsiirtoa ja siirtyvää tietoa on monia erilaisia muotoja, kuten kuvaa, ääntä, internetin kautta välittyvää dataa, TV:n sisäistä ylösskaalausta yms. Television siirtotiet käyttävät mm. HTTPS, ADSL jne. protokollia internetyhteyden suhteen. Kaapeli-tv:ssä käytössä on hyvin pitkälti HDTV standardi ja sen mukaiset protokollat. Ääni siirtyy AC-3 protokollan mukaan.

Älypuhelin toimii langattomassa verkossa ja tarkemmin 3G tai GSM verkossa. Siinä on myös tuki sekä USA:n Navstar GPS satelliiteille että Glonassille. Puhelimen kautta kulke puheluja, tekstiviestejä, internet-dataa ja gps-paikkatietoja. Puhelimessa on myös mahdollisuus siirtää informaatiota laiteparien välillä joko USB:n tai Bluetoothin kautta. Puhelimessa tiedosiirto tapahtuu 3G-verkon kautta ja käytössä on HSDPA tiedonsiirtoprotokolla. Bluetoothissa on nykyään käytössä 802.11 PAL, joka mahdollistaa wlan-yhteyden hyödyntämisen tiedonsiirrossa. Myös VoIP liittyy langattomaan tiedonsiirtoon. Siinä data muunnetaan “puhe”-muotoon ja lähetetään kyseinen signaali verkon yli.

Navigaattori navigaattori käyttää GPS-satelliitteja langattomasti ja päivitykset siihen pitää hakea USB-yhteydellä tietokoneeseen, josta laite yhdistyy eteenpäin laitevalmistajan palveluun.

Tietokone on yhteydessä internettiin joko johtimellisen siirtotien eli ethernet-kaapelin kautta tai wlanin kautta. Siirrossa käytössä on ADSL-protokolla. Myös TCP/IP ja HTTPS ovat tässä yhteydessä käytössä olevia protokollia.

Kotitehtävä 3

Käykää tutustumassa vähintään viiden muun henkilön kotitehtäviin ja tehkää niistä lyhyt analyysi omalla sivulle (vahvuudet, heikkoudet, …)

Simo Kettunen: On tehnyt tehtävät suhteellisen tarkasti. Kuitenkin jotkin vastaukset taitavat olla kopioidusta wiki-pohjasta eivätkä nopasta, kuten ohje kuului. Kysymyksissä ei tainnut kuitenkaan olla niin paljoa eroa, että suurta vahinkoa olisi päässyt tapahtumaan. Kotitehtävät 1 ja 2 näyttivät tarkasti ja selkeästi tehdyilta ja etenkin tehtävän 1 kuva oli miellyttävän selkeä etenkin selityksen kanssa. Ennakkotehtävät olivat ehkä hieman suppeita.

Joonas Luoma: Tehtävät olivat hieman suppeasti tehtyjä, mutta kaikkiin oli selvästi paneuduttu ja käytetty aikaa asian sisäistämiseksi. Luento/oppimispäiväkirjat olivat todella suppeita ja mielestäni tehtävien ainut varsinainen miinus tulee niistä.

Miikka Peltomäki: On tehnyt hyvää työtä kotitehtävien kanssa etenkin tehtävät 1 ja 2 ovat erittäin hyvin tehtyjä. Tehtävän 1 kuva on hienosti kasattu erilaisista kuvista. Visuaalisuudesta johtuen kuva on erittäin nopea sisäistää ja muistaa. Kaikin puolin erinomainen kuva, joskin eri objekteja olisi voinut olla jokunen enemmän. Kotitehtävä 2 puolestaan on hyvin laajasti kerrottu. Ennakkotehtäviä en löytänyt ja myöskään oppimispäiväkirjoja viikoilta 2 ja 4 ei taida olla.

Jarkko Kananen: Plussaa tulee huomattavasti Luentopäivä 2:sta ja kotitehtävä 2:sta. Kumpaankin on selvästi käytetty aikaa ja ne kertovat laajasti aiheesta. Pituudeltaan koko wikisivu on noin keskitasoa. Asiat on tosin kerrottu huomattavasti konsistentimmin, kuin monella muulla sivulla, mikä lisää wikisivun asiapitoisuutta.

Artem Khvatov on tehnyt noin puolet tehtävistä. Luentopäivät 3 ja 4, ennakkotehtävä 4 sekä kotitehtävät 3 ja 4 puuttuvat. Tehdyt tehtävät ovat asiapitoisia ja hyvin tehtyjä ja niistä näkee hyvin, että henkilö on tietotekniikan opiskelija eikä aikuiskoulutettava tai tutalainen tms.

Kotitehtävä 4

Tarkastallaan 4. kotitehtävässä siirtotien/verkon hyödyntämiseen ja tehokkuuteen liittyviä asioita. Riippuen kunkin tarkastelemista laitteista/sovelluksista/teknologioista pohtikaa hieman kuinka valituissa lähestymistavoissa siirtotien/siirtoverkon tehokas käyttö on huomioitu. Onko kyse kanavoinnista vaiko verkkotekniikoista joilla tehokkuus ja yhtäaikainen käyttö saadaan aikaiseksi.

Puhelimet, jotka nykyisin toimivat pitkälti 3G verkossa, käyttävät langatonta tiedonsiirtoa ja siinä CDMA kanavointia. Nykyisin myös verkon kattavuutta ja vakautta sekä linkkien toimintaa parantamalla pyritään tarjoamaan parempi palvelun laatu ja tehokkaampaa tiedonsiirtoa. Kehitysnopeus on ollu huomi GSM:stä 3G:hen ja nyt ollaan hyvää vauhtia siirtymässä kohti 4G/LTE-maailmaa.

WLAN-yhteys hyödyntää CSMA/CA:ta parantamaan tiedonsiirron varmuutta. Nykyiset WLAN-boksit taitavat toimia 2,4 tai 2,5 GHz:n alueella. Toinen taajuusalue on monestikin kaksinkertainen ensimmäseen verrattuna, eli tässä tapaukessa 4,8 tai 5 GHz.

GPS-paikantimissa varmuutta pyritään hakemaan satelliittien ja niiden vakaiden yhteyksien avulla. Paikannus perustuu kolmen sateliitin antamien tietojen perusteella suoritettavaan paikanlaskentaan. Nykyisellään kyseistä verkkoa on pyritty parantamaan ohjelmallisesti, mutta aiemmin pyrittiin lisäämään GPS-satelliitteja maksimaalisen kattavuuden takaamiseksi.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h, Tehtävät 2 h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6 h, Tehtävät 2 h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 6 h, Tehtävät 2 h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: 6 h, Tehtävät 2 h


Pääsivulle