Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotehtävä 1. Oma näkemykseni tietoliikenteestä: Päätelaitteiden välistä kommunikointia. Nykyään usein mobiilia. Langattomissa tekniikoissa vielä parannettavaa, vaikka luotettavuus onkin jo parantunut. Tietoliikenne on valvottua. Tietoliikenne paketit sisältävät sekä oikeaa tietoa ja pakettien ohjaustietoja. Pakettien liikettä välillä hankala hallita (törmäykset, reititykset,…). Helpottaa ja muuttaa ihmisten elämää. 4G, GSM, TCP/IP, HTTP, WLAN, LAN.

Ennakkotehtävä 2. Tässä tulee tietoja järjestyksessä laite, taajuus, siirtonopeus Puhelin GSM, 900/1800 MHz, GSM (2G), nopeus 9,6 kbit/s, GPRS (2.5G), nopeus 60 kbit/s Puhelin 3G, 900/2100MHz, 300Kb-14Mb/s GPS, L1 (1575,4200 MHz) ADSL, 23000-1100000 Hz, ADSL 8Mb/s, ADSL2+ 24 Mb/s Valokuitu yksimuoto OS1/OS2, 9/125 µm (Laser) aallonpituus 1550 nm, 10Gb (kantama 40km) Valokuitu monikuitu OM3+ (Om4), 50/125 µm (Laser), 40Gb (kantama 100m) Läppäri –> modemi, 2.4 GHz, 54 Mb/s

Ennakkotehtävä 3. Etsi toisessa kotitehtävässäsi valitsemissasi siirtotieratkaisuiissa käytetty koodaus- ja kanavointitapa. TCP/IP koodaus = MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions), kanavointi= statistical multiplexing (tilastollinen kanavointi) DTAP koodaus=?, kanavointi=Code Division Multiple Access (koodijakokanavointi) NMEA0183 koodaus=ASCII, kanavointi= Code Division Multiple Access (koodijakokanavointi)

Ennakkotehtävä 4. WLAN -artikkeli: Artikkelissa puhuttiin paljon samoja asioita mitä tuli esiin varsinkin viimeisilä luennoilla. 802.11 standardi, langattomat lähiverkot, liikennöintinopeudet, teoreettiset maksiminopeudet, moduloinnit, koodaukset, kaistanleveys, mitä suurempi taajuus sitä lyhyemmän matkan signaali kulkee. Vaikka artikkeli muodostaa tulevaisuuden kuvan, silti samat perustoiminnaliisuudet ovat voimassa tietoliikennetekniikassa. Samoja tekniikoita tullaan käyttämään myös lähitulevaisuudessa. Onko kaukaisempi tulevaisuus yhtään erilainne vai olemmeko aina näiden tekniikoiden varassa?

LTE-tekniikka: Sivut: http://fi.wikipedia.org/wiki/LTE ja http://www.4gamericas.org/index.cfm?fuseaction=page&sectionid=249 LTE tekniikassa käytetään samaan aikaan useampaa antennia tiedonsiirtoon. Lisäksi tekniikka, jolla data siirretään päätelaitteesta tukiasemalle ei ole sama kuin siirrettäessä dataa tukiasemalta päätelaitteelle. Siirtotekniikoista valitaan aina olosuhteisiin sopivin vaihtoehto.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Tietoliikenteen iso kuva.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Tietoliikenne protokollat, kerrosmallit, kokonaisuuden hahmottaminen.
  • Mitä opin tällä kertaa: Hyvää kertausta. Vanhat jutut muistuivat hyvin mieleen. Ei varsinaisesti tullut mitään kokonaan uutta asiaa.
  • Jäi epäselväksi: Tällä kertaa ei mitään jäänyt epäselväksi.

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: päivään liitty kaksi eri pääaihetta: Siirtotiet (johtimelliset, johtimettomat) ja signaalityypit
  • Päivän tärkeimmät asiat: Erilaiset johtimelliset siirtotiet (kaapelit, valokuidut, sähköjohdot), johtimettomat siirtotiet (mikroaaltolinkin, satelliittilinkit, radiotiet, infrapunalinkit). Mitä suurempi kaista sitä suurempi tiedonsiirtonopeus. Kaikilla siirtoteillä on erilaisia häiriötekijöitä. Ajamalla erilasia sini-aaltoja päällekäin eri taajuuksilla päästään lähemmäksi kanttiaaltoa ja näin ollen saadaan eroteltua bitti.
  • Mitä opin tällä kertaa: Siirtoteiden teknisiä ominaisuuksia. Mitä suurempi kaista sitä suurempi tiedonsiirtonopeus. Miten bittejä synnytetään signaalimuotoon.
  • Jäi epäselväksi: Tiedonsiirtonopeuksien laskeminen ei varmasti vielä suju? Miten voimme laskea eri sini-aaltojen yhdistelmän?

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Koodaukset, synkronointi, virheen korjaus, kontrolliprotokollat, kanavointi.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Signaalit voivat olla joko digitaalisia ja analogisia. Signaaleja voidaan muuttaa digitaalisesta analogiseksi ja päinvastoin. Yhdelle siirtotielle saadaan mahtumaan enenmmän signaaleja samaan aikaan kanavoimalla signaalit. Bittien oikeellisuutta valvotaan protokollien avulla.
  • Mitä opin tällä kertaa: Analogisten signaalien modulointi, vuonvalvontatekniikat, kanavointijako ja sen periaatteet.
  • Jäi epäselväksi: Paljon käsitteitä ja lyhenteitä, joita ei heti ensimmäisellä kerralla sisäistänyt.

Luentopäivä 4

  • Päivän aihe: Tietolikkenneverkot, reititys, lähiverkkotekniikat
  • Päivän tärkeimmät asiat: Piirikytkentäinen verkko ja pakettikytkentäinen verkko ja niiden erot. Miten palettien reitittäminen tapahtuu. Mitä verkossa tapahtuu kun tulee ruuhkaa. LAN verkkotopologiat. Nopeiden verkkojen kehitys on nopeaa ja jatkuvaa.
  • Mitä opin tällä kertaa: Erilaisten verrkojen toimintamamallit, miten reitti laitteiden välillä määräytyy, mitä tapahtuu ruuhkatilanteissa, koneilla ei ole mitään keinoa tietää onko toinen kone lähettämässä data, joka aiheuttaa törmäyksiä verkossa.
  • Jäi epäselväksi: Paljon käsitteitä ja lyhenteitä, joita ei heti ensimmäisellä kerralla sisäistänyt.

Mitä opin kurssin aikana

Kokonaiskuva tietoliikenteestä, siihen liittyvistä laitteista ja tekniikoista tuli paremmaksi. Signalointitekniikat, kanavointi, vuovalvonta.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Kotitehtävä1: Luo kuva työpaikan/kodin/kämpän/jonkin tutun paikan tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista, niiden käytöstä ja jopa yhteen linkittymisestä sekä niissä käytetyistä palveluista. Kirjaa näkyville kolme mielestäsi tärkeintä kysymystä, jotka haluat selvittää.

kotitehtav1isotalotommi.docx

Kotitehtävä 2

Kotitehtävä2: 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.

Valitsin tähän kolme yhteyttä: Tietokone - Steam, Tietokone - GPS - satelliitti ja puhelin - GSM linkkitorni. Käytössä olevat siirtotiet: Tietokone - Steam = parikaapeli/valokuitu, Tietokone - GPS - satelliitti = parikaapeli/satelliittilinkkin, puhelin - GSM linkkitorni = radiotie.

Käytössä olevat protokolla: Tietokone - Steam = TCP/IP, Tietokone - GPS - satelliitti = NMEA 0183/moduloituja pseudosatunnaiskoodeja (PRN) , puhelin - GSM linkkitorni = Direct Transfer Application Part (DTAP).

Missä protokolla on määritelty/linkki: TCP/IP = http://www.ietf.org/, http://www.ietf.org/rfc/rfc793.txt, NMEA 0183 = National Marine Electronics Association, http://www.nmea.org/ ? , puhelin - GSM linkkitorni = Direct Transfer Application Part (DTAP) http://www.ieft.org http://www.ietf.org/rfc/rfc4186.txt

Kotitehtävä 3

Oppimispäiväkirjan täyttö jälleen luennoilla opituista asioista. Käykää tutustumassa vähintään viiden muun henkilön kotitehtäviin ja tehkää niistä lyhyt analyysi omalla sivulle (vahvuudet, heikkoudet, …)

Yleisesti kaikista viidestä tutustumastani sivusta: Huomaa miten erilaisia ihmiset ovat. Osa haluaa olla hyvinkin tarkkoja ja kirjoittaa asioista laveasti. Osalle riittää hiema lyhyempi kuvaus samasta asiasta.

Juha Laari: Analyysi: Hyvin laadittu kokonaisuus. Asioita oli oikeasti mietitty ja niihin oli perehdytty. Vahvuudet: Pitkät ja selkeät kuvaukset päivän asioista. Hyvin aikataulussa tehdyt tehtävät. Heikkoudet: Wikipedian käyttö lähteenä?

Juha Hallikas: Analyysi: Hyvin mietitty asioita. Huolellisesti tehty yhteenvedot luentopäivistä. Vahvuudet: Paljon tasapainoista tekstiä, hyviä kysymyksiä. Heikkoudet: Viikkojen kuormitus jäänyt täyttämättä. Wikipedian käyttö lähteenä?

Samuli Siitonen: Analyysi: Tekstistä huomaa, että kyseessä ei tietoliikennetekniikan ammattilainen. Hyvin kirjoitettua tekstiä. Vahvuudet: Asioihin on paneuduttu hyvin ja huolellisesti. Järjestelmällinen lähestyminen. Heikkoudet: Tehtävät ovat jääneet vähän kesken.

Lauri Salminen: Analyysi: Varsin paljon laitettu tekstiä. Otettu hyvin huomiion kodin erilaisia välineitä. Vahvuudet: Vahvaa mietintää laitteista. Hyvin mietitty kysymykset. Ennakkotehtävään neljä hyvävastaus. Heikkoudet: Onko tehtävissä vastuttu kysymyksiin?

Tero Kosonen: Analyysi: Vankkaa kokonaiskuvaa aiheesta. Paljon tekstiä luennoista. Varmasti tulee kerrattua aiheet hyvin tuolla tavalla kirjoittaa luennoista. Vahvuudet: Hyvin jäsennelty teksti. Tarkasti ja järjestelmällisesti tehdyt sivut. Hyvät vastaukset kysymyksiin. Heikkoudet: Ehkä vähän turhankin tarkkaan selvitetty luentojen sisältöä.

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.

Tietokone - modemi LAN: Ei muuta liikennettä tällä välillä. Ongelmat alkavat kun modemi vastaanottaa paketteja useammalta päätelaitteelta ja lähettää ne eteenpäin.

Kannettava tietokone - Modemi WLAN: Tässä kohdin käytetään CSMA/CA tekniikkaa estämään turhat lähetykset päätelaitteen ja modemin välillä.

Modemi - runkoverkko: Tässä kohdin käytössä on ADSL tekniikka. Tärkeintä sille että paketit pääsevät tehokkaasti perille on mahdollisimman hyvä reititys ja ruuhkaisten solujen välttely. Törmäyksien välttäminen kokonaan on mahdotonta, mutta niitä voidaan vähentää CSMA/CD tekniikalla.

Puhelin - Linkkitorni: Tässä käytetään koodijakokanavointia turvaamaan tasainen puheliikenne ja jakamaan kaista mahdollisimman monen yhtäaikaisen käyttäjän kanssa.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h, kotitehtävä 4h, ennakkotehtävä 2h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6 h, kotitehtävä 4h, ennakkotehtävä 3h

  • Luentoviikko 3
  • Lähiopetus: 6 h, kotitehtävä 3h, ennakkotehtävä 2h
  • Luentoviikko 4
  • Lähiopetus: 6 h, kotitehtävä 2h, ennakkotehtävä 1h

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