Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Olen kirjoittanut oppimispäiväkirjan luentoyhteenvetojen yhteyteen, sillä koin sisäistäväni paremmin asiat sitä kautta, suoraan opetusmateriaalista copypaste:n sijaan.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: Johdatus ja verkon kokonaiskuva

Päivän aihe: Tietoliikenne yleisesti sekä kerrosmallin ja verkoston hahmottaminen, sekä protokolla.

Päivän tärkeimmät asiat: Kerrosmalli – OSI / TCP/IP, Protokollan toiminta ja tehtävät. Mitä opin tällä kertaa: Opin että protokolla on sovittu tapa toimia tietoliikenteessä. Tietoliikenteen eri kerrokset toteuttavat omia tehtäviään aina kukin oman “parin” kanssa, eli tunnin esimerkein: johtaja tekee ehdotuksen toiselle johtajalle ei sihteerille, kommunkointi vastinparin kanssa kukin kerros oman protokollan mukaisesti. Ja kaikki on tavallaan kytköksissä kaikkeen.

Jäi epäselväksi: Päivän anti todella suuri ja raskas informaatiopaketti, jonka sisäistämiseen ei ihan oma kapasiteetti riittänyt. Slaidit vilisee lyhenteitä, joita ei koskaan ole kuullutkaan. OSI /TCP/IP erot jäi hämäräksi, ja vaatinee asian kertaamista.

Luentopäivä 2: Protokollien yleiset toiminnot

Pistokoe muistutti, että asiat täytyy kerrata hieman paremmin, kun pää löi pistarin kohdalla tyhjää mutta heti luennon alkaessa asiat palautuivat mieleen. Kertaus siis opintojen äiti, myös tässä.

Tänään protokollista opittiin vielä, että oliot kommunikoivat keskenään – protokollan tehtävä on datavirtojen välittäminen olioiden välillä. Pilkkominen jakaa datan tarvittaessa pienempiin osiin. Vertauskuvana vetoketjuefekti, jolloin pienet datapaketit sujahtaa toistensa väliin, verrattuna yksi iso paketti, seisauttaa muun toiminnan.

Data sisältää aina datan lisäksi ohjausinfoa, joskus ei dataa ei ollenkaan. Ohjausinfon lisäystä kutsutaan paketoinniksi. Kommunikointi voidaan jaotella yhteydettömään ja yhteydelliseen kommunikointiin. Yhteydetön kommunikointi olioiden välillä on esim. Postikortti, yhteydellinen esimerkiksi puhelinkeskustelu. Protokollan kommunikointi esitetty s.19 sliding-window - kuvalla.

Standardit mahdollistavat synkkauksen, mutta haittana esimerkiksi se, että ne jarruttavat teknologiaa. Kompromissi on huonoin ratkaisu standardoinnissa , jos kapasiteetin suhteen tehdään kompromissi, se ei palvele kumpaakaan tavoitetta. Esimerkiksi ääni (pieni kuormitus): jää ylijäämätilaa, mutta kuva ei siltikään mahdu.

Puhuttiin ykkösistä ja nollista: Pariteettibitti: 10111010 + 1 (=parillinen määrä 1:iä.) Mutta jos jonoon tulee virhe, esim. 1 0 lisää/vähemmän muuttuu korjauskoodi, ja tarkistus epäonnistuu.

Lisäksi puhuttiin siirtoteistä, ja erilaisista tavoista suunnata signaali. Voidaan jakaa esimerkiksi suunnattuun (lautasantenni) sekä suuntaamattomaan, (kännyn antenni), joka ottaa joka suunnalta signaalin.

Haasteina on aina signaalin vaimeneminen: vapaan tilan vaimeneminen, energia pistettä kohden pienempi: esimerkkinä kun kivi putoaa veteen. Aalto on aluksi isompi, lopulta laajenee ja madaltuu.

Tiedonsiirto siirtokanava ja signaalin laatu vaikuttaa siirtoon. Analogisella ääretön mahdollisuus mutta vaikea poistaa häiriö, digitaalinen voi saada vain arvot 1 tai 0. Häiriö on siten helpompi eliminoida.

Viimeisempänä aiheena opittiin sini-aalloista, mutta aihe tuntui todella haasteelliselta sisäistää iltapäivästä. Jäi siis epäselväksi.

Luentopäivä 3: Signaalin koodaus

Lähtökohtaisesti tiedettävä signaalin ajoitus ja taso, jotta tulkittavissa. Tulkintaan voi vaikuttaa häiriöt sekä itse siirtoon käytettävän kaistan leveys sekä nopeus. Signaaleihin on käytettävissä erilaisia koodaustapoja. Myös modulointitekniikoita on useampi. Digitalinen data on tarpeellista muuttaa analogisesksi lähinnä puhelinverkoissa. Analoginen data muutetaan digitaaliseksi signaaliksi codec:in avulla. Analoginen data muutetaan analogiseksi signaaliksi lähinnä jos tarve kanavointiin ja tehokkaampaan siirtoon.

Digitaalisiin tietoliikennetekniikoihin on olemassa asynkronoitu sekä synkronoitu tiedonsiirtovaihtoehto. Synkronoidussa tiedon lähetys on jatkuvaa ja lähetyspään sekä vastaanottopäiden on oltava ajallisesti synkronoitu täsmällisesti. Aloitus ja loppumerkit sisällytetään tietoon. Asynkronoidussa tiedonsiirrossa jokainen tieto vaatii aloitus- ja lopetusmerkin tiedon lisäksi. Tieto lähetetään osissa merkki kerrallaan. Virheenkorjaus mahdollistaa, sen ettei koko tieto ole tarpeen lähettää uudestaan (viedä kanavan kapasiteettia) vaan ainoastaan virheellinen osa lähetetään uudestaan.Virheenkorjaustapoja on mm. stop and wait, jolloin liike pysähtää, go back - jolloin tieto palautuu, sekä selctive - reject, jolloin sisältö hyväksytään tai hylätään. Vuon hallinta puolestaan tarkastaa ettei tietoa lähetetä yli vastaanottajan kapasiteetin, eikä se puutu sisältöön (kuten virheenkorjaus). Epäselväksi jäi jossain määrin vielä konkreettiset muutokset analogisesta digitaaliseen ja toisin päin.

Luentopäivä 4: Tele- ja dataliikenne

Käytiin aluksi läpi vielä kanavointia, sen perjaatteita ja käyttökohteita kunnes siirryttiin käsittelemään siirtoteistä kuitua. Laitteet toimivat eri taajuuksilla, eli aallonpituuksista, joista puhutaan myös väreinä. WMDM= Wavelenght Division Multiplexing: allonpituusjakokanaointi.

Verkostot ovat näiden kanavien kytköksiä toisiin vastaanottimiin, esimerkiksi puhelimesta modeemiin ja modeemista keskukseen. Jokainen on oma linkki kun tarkastellaan verkko tai IP-kerroksesta käsin. Yhteyspolku kytketään perättäisillä solmuilla.

Tele-ja dataliikennettä tarkasteltaessa täytyy pohtia millainen data on, miten se toteutetaan sekä onko kyseessä piiri- vai pakettikytkentä. Voidaan jaotella accessnetwork /local loop, joka on viimeinen linkki oman laitteen ja reitittäjän välillä ja core network on verkon ydin.

Puhelinverkossa käytetään piirikytkentää kun taas pakettikytkentä on käytössä datalle, sillä on tärkeämpää että väylä käytetään mahdollisimman tehokkaasti. Kapasiteettia ei koskaan käyetetä 100%, data siirtyy aina vakionopeudella ja ainoa viive on linkkien välinen etenemisviive. Jos viive on kasvanut, tieto ruuhkaantuu, kun paketti lähetetään odotetaan “kuittausta”, jota ilman yritetään uudelleen. Kun kuittauskin seisoo ruuhkassa, tilanne seisoo molempiin suuntiin, eikä uudelleen lähettämällä siirry lisää informaatiota vaan pikemminkin sama informaatio moninkertaisesti.

Linkitys tapahtuu verkkotasolla, siirtotiet vuoropuhelu, jossa lähetys tapahtuu kun kanava on vapaa. Riskinä on sattumanvarainen samanaikaisuus, jota seuraa yhteentörmäys.

Mitä opin kurssin aikana

Käsitys on tietoliikennetekniikasta on jossain määrin ainakin laajentunut kurssia edeltävään tilaan verrattuna. Opinpa myös, että Bluetooth on Ericssonin kehittelemä ja saanut nimensä 900-luvulla eläneen Harald Sinihampaan mukaan ja logo yhdistelmä skandinavisista riimuista.Sillä lähtötaso oli etenkin tekniseltä osalta melko vaatimaton, voi ainakin itse koea ymmärtävänsä asiasta hieman enemmän, vakka todennäköisesti mustia aukkoja löytyy myös kurssin jälkeen.;) Kurssi on myös pakottanut perehtymään ns. oman mukavuusalueen ulkopuolelle ja esimerkiksi selvittämään mitä eri tietoliikennetekniikoita omasta kännykästä löytyy. Niihin ei aikoinaan ole toisin sanoen ostopäätöstä tehtäessä perehdytty. Moni asia osottautui myös ns. maalaisjärkeä mukailevaksi eikä niin vaikeaksi kun etu kättä pelkäsi. Kuitenkin laaja määrä terminologiaa ja iso aihealue tuntuu raskaalta kurssipaketilta, omasta mielestä asiaa myös entisen opintopisteytyksen (7op) edestä.

Kotitehtävät ja ennakkotehtävät

Ennakkonäkemys aihealueesta/ Ennakkotehtävä 1

Wiki itselleni tuntematon alusta, eikä tietotekniikka muutenkaan vahvuuksia. Kurssi toivottavasti kuitenkin hyödyllinen, viestintätehtävissä joutunut painimaan mm. kotisivujen päivitysten parissa enemmän tai vähemmän toimivien käyttöjärjestelmien kanssa. Tähänastinen koulutus viestinnästä (valtsikalta, pitkä sivuaine 60op) tarjonnut kuitenkin vain perinteisen viestintäteoreettisen pohjan ja tietoliikennettä vain raapaistu pinnalta. Ennakkokäsitykseni tietoliikennetekniikasta on todennäköisesti stereotyyppinen ja vastaa sellaisen henkilön käsitystä, joka ei aiheeseen ole perehtynyt. Määrittelisin sen informaation siirroksi lähettimien ja vastaanottimien välillä Shannonin tyyliin, ominaisuuksiltaan erilaisia kanavia hyödyntäen. Tiedon ja datan siirtoa varten tapahtunee jonkin tason enkoodaus lähtöpäässä, jolloin käyttäjän luoma sisältö muuntautuu siirtoa varten tarvittavaan muotoon, dataksi. Vastaanottimeen saavuttaessa sisältö dekoodaantuu lähettäjän alkuperäiseen muotoon, jonka vastaanottaja näkee. Häiriöelementtinä ”kohina puhelinyhteydessä”. Uutisoinnissa lähiaikana esillä mm. Snowdenin vakoilu, jossa hän on pystynyt läpäisemään tietoturvan ja todistamaan valtioiden välistä ”tietovakoilua”. Tietoturva-aspektista keskustelua mediassa herättänyt myös Iphonen uusi sormitunniste.

Kotitehtävä 1

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

3 Kysymystä kodin tietoliikennetekniikasta:

1. Miten dropbox- tyyliset, useamman ihmisen kesken jaettavat sovellukset toimivat?

2. Mitä oman koneen palomuuri suodattaa kodin internetyhteydestä?

3. Pystynkö yhdistämään naapurin Bluetoothiin?

Ennakkotehtävä 2:

Etsi ensimmäiseen kotitehtävään valitsemistasi tietoliikenneratkaisuista niiden tarvitsema/tarjoama datanopeus ja mahdollinen taajuuskaista. Esim. GPS käyttä taajuutta X, matkapuhelin 3G moodissa käyttää taajuutta Y ja tarjoaa nopeuden Y

LAITTEIDEN KÄYTTÄMÄT TIETOLIIKENNERATKAISUT, TAAJUDET JA NOPEUDET

Internet: Lnet-liittymä 100Mb/s yhteys Funet-verkkoon,

Puhelimen 3g1M /wifi, GHz ?

puhelimen bluetooth-yhteys autoon, GHz?

Kotitehtävä 2

Ensimmäisten luentojen kotitehtävissä selvititte laitteita ja palveluita. 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.

1. LOAS:in Lnet - kaapeli (johtimellinen parikaapeli)- reitin

2. reititin (johtimellinen parikaapeli)- /WLAN/wifi

3. wifi (johtimeton)- kannettava tietokone

4. kaapeli (johtimellinen, broadcast)- tv

5. wifi (johtimeton)- kännykkä

6. kännykkä Bluetooth (johtimeton) - stereot /auto

7. antenni(johtimeton) - FM-radio

Ennakkotehtävä 3

Tehtäväkuvaus

Etsi toisessa kotitehtävässäsi valitsemissasi siirtotieratkaisuiissa käytetty koodaus- ja kanavointitapa. esim.

1. Lnet/Ethernet - toteuttaa OSI-mallin kerrokset 1 ja 2 - kaistanvarausmenetelmä on CSMA/CD

6. Bluetooth: 3.0 Bluetooth-standardin sydämenä toimii 802.11 PAL (Protocol Adaptation Layer), eli 802.11 WLAN hyödyntää tarvittaessa WLANia.

7. FM-signaalin (87,5–108 MHz) tarvitsema kaistanleveys on suurempi kuin amplitudimodulaatiossa (AM), mutta häiriöiden ja kohinan sietokyky on parempi.

Kotitehtävä 3

Tehtäväkuvaus

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

Paula Pulliainen Vahvuudet: Tehtävät tehty ainakin koetta edeltävään viikkoon mennessä huolella eikä siitä missä aita matalin. Vastaukset ja tehtävät myös selkeästi jäsennelty, ja esitetty kielellä joka on helposti ymmärrettäävää. Selkeästi myös eritelty otsakkeilla, mitä opin tällä kertaa/jäi epäselväksi. Itsellä kun vastaukset menivät essee-muotoon..:S Heikkoudet: Eipä hirveästi heikkouksia näy ainakaan wikistä käsin asian hallinan tai osaamisen suhteen. Tietysti ennakkokäsityksen perusteella voisi ajatella, ettei ainakaan ennalta ole kovin vahvaa teknistä tietoliikennetekniikan tuntemusta, mutta varmasti sitä osaamista on vahvistettu wikin myötä:) Eipä juurikaan risuja siis annettavana!

Lauri Isoaho Vahvuudet: Todella kattavasti käsitelty kaikki aiheet (myös päivältä, jolloin ei päässyt osallistumaan luennolle). Selkeästi esitetty ja esimerkein havainnollistettu. Paljon asioita, joista itsellä ei mitään muistijälkeä. Selkeästi nähty vaivaa ja käytetty aikaa wikin tekemiseen. Heikkoudet: Ainoa mieleen juolahtava kritiikki, on ehkä jopa turhan “laajat vastaukset”, mutta eipä ole maksimilaajuutta ennalta määrätty, ja tuokin heikkoudeksi hieman keksimällä keksitty. Ei voi kun kadehtia osaamista ja panostuksen määrää!

Anna Ettanen Vahvuudet: Luentomuistiinpanojen ja wikisivun toteutus selkeä ja esimerkein selkeytetty. Wikin mukaan hänen käsityksensä tietoliikennetekniikasta (ainakin ennakkonäkemykseen verrattuna) on selkeästi laajentunut. Huomannut saman kuin itse toisten wiki-sivuja tarkasteltaessa, joillain oli kopioituna edellisen vuoden tehtävänanto, jonka itsekin näin jossain haamuilemassa (noppa/wikisivu, en muista kumpi). Heikkoudet: Tarkasteluhetkellä oli vielä, kuten itselläkin, hieman tekemistä tehtävien suhteen jäljellä, mikäli hän on tekemässä tentin 13.12.

Paula Kokko Vahvuudet: Tarkasteluajankohtaan mennessä kaikki tehtävät tehtyinä, eikä mitenkään huitasemalla. Selkeä jaottelu ja läpikäynti opitusta/päivän aiheesta/epäselvyyksistä jne. Tehtävät tehty huolella ja tarvittavat asiat löytyvät, eikä asia lähe rönsyilemään vaan pysyy kompaktina. Heikkoudet: Ei ehkä varsinainen heikkous, mutta ensimmäisen kotitehtävän kuva (kuten näkyi olevan myös monella muulla) liitteenä, eikä suoraan sivulla. En tiedä miten olisi pitänyt olla, mutta nyt kun tarkastelee muiden sivuja, olisi ollut mukavempi jos kuva olisi saatu suoraan näkyville ilman että täytyy avata liitettä. Itsekin painin asian kanssa sen hetken, etten enää muista miten sen lopulta sain näkyviin:)

Linda Tuominen Vahvuudet: Selkeä esitys,ajatuksella tehty wiki ja kaikki tehtävät tehtyinä. Hyvä sivusto! Heikkoudet: Jotkut tehtävät kenties hieman suppeasti tehty, mutta tarvittavat asiasisällöt löytyvät, joten en osaa sanoa olisiko edes tarvinnut avata laajemmin. Muiden sivuja selattua huomaa, että vastauspituudet ja tavat vaihtelevat suuresti.

Ennakkotehtävä 4

Tehtäväkuvaus

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?

Artikkeli käsitteli langattomien verkkojen kehityshaasteita ja etappeja, ja toisti myös luennoilla opitun totuuden, että standardointiprosessin hidastaessa kehitystä, “uusia” tehokkaampi tuotteita lasketaan asteittain markkinoille jo enenn kuin itse standardointiprosessi on valmis, esimerkiksi ensimmäiset 801.11ac-tukiasemat ja sovittimet ovat jo täälläkin myynnissä, mutta 802.11ad:n epäillään saapuvan kauppoihin vasta seuraavan vuoden alussa. Kehitystarpeen painostus on tällä hetkellä lähellä viihde-puolella ja jotta Full HD-videota saataisiin pakattuna tehokkaammin siirrettyä. Artikkeli esittää myös antennien määrän vaikutuksen siirtomahdollisuuksien parantamiseen, vaikka tunnustaa samalla että optimaalisiin tai teoreettisiin maksimeihin on harvemmin mahdollisuus päästä.Luonnollisesti myös kaistanleveydellä on merkitystä. Mms. teknillisistä rajoitteista johtuen, esimerkiksi viedeovuokrausesta internetin kautta on jo haaveiltu pitkään mutta sen toteutuminen esteenä on edelleen tietoliikenteen kapasiteettirajoitteet.

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?

Etsiessäni muita artikkeleita aiheeseen liittyen, Googlen kautta ensimmäisenä näkyi wikipedian sivu, sekä eri palveluntarjoajein (Elisa, Sonera,Telewell) sivustot wlaniin liittyen. http://fi.wikipedia.org/wiki/WLAN

Windos Phonelta löytyy myös ohjesivut Wlan-verkkon käyttöönottoon liittyen: http://www.windowsphone.com/fi-fi/how-to/wp7/start/connect-to-a-wi-fi-network

Toinen WLAN:in tulevaisuuden skenaarioita ja kehityssuuntia maalaileva artikkeli tarkasteli WLAN:in ja GPRS:n integrointimahdollisuuksia. Artikkeli on vuodelta 2002, joten on mielenkiintoista nähdä miten 2000-luvun alussa on visioitu kehitysmahdollisuuksia näiden teknologioiden osalta :http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=1043861&tag=1

Herännyt kysymys? Pystytäänkö langattomat datasiirrot jossain vaiheessa saamaan saaman kapasitettiin kuin johtimelliset?

Kotitehtävä 4

Tehtäväkuvaus

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.

Hämmästyksekseni Funetti kotona pätkii, ja itseasiassa itselleni on hieman mystiikkaa se mikä tämän aiheuttaa. Hommattu uusi langaton reititin, ja yleensä netti palaa henkiin kun laitteen sammuttaa ja käynnistää uudestaan. Verkon jakaa 2 konetta ja 1 juuri hommattu Ipadi, sekä stunnaisesti puhelin ja kapasiteetti tuntuu riittävän myös tähän. Verkko on suhteellisen tehokas, joten uskoisin että yhtäaikaisen käytön tehokkuuden mahdollistaa juuri nopea yhteys sekä tietysti myös kanavoinnin hyödyntäminen, verkko tulee samalta toimittajalta kaikkiin opiskelija-asuntoihin, joten lienee helpompi hallinnoida kun jos viikoittain vaihtuisi palveluntarjoaja parhaiden tarjousten mukaan.

Viikoittainen ajankäyttö

* Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h

Wiki-sivun luonti: 1,5h, oppimispäiväkirja 1,5h koti- ja ennakkotehtävät 2h

Yhteensä: 11h

* Luentoviikko 2

Lähiopetus : 6 h

Oppimispäiväkirja 1h, kotitehtävät 2h

Yhteensä: 9h

* Luentoviikko 3

Lähiopetus : 1h

Oppimispäiväkirja ja itsenäninen opiskelu 7h, kotitehtävät 1,5h

Yhteensä: 9,5h

* Luentoviikko 4

Lähiopetus: 6h

Oppimispäiväkirja + kotitehtävät 3h

Tenttiin valmistautuminen ja wikin viimeistely: 10h

Yhteensä:19h

Itsenäinen opiskelu yhteensä kurssin aikana:48,5


http://www2.it.lut.fi/wiki/doku.php/courses/ct30a2001/start