Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenne tuo mieleeni Internet- ja matkapuhelinverkot sekä tiedonsiirto eri verkkojen ja laitteiden välillä. Käsitteitä: Internet, sovellukset, IP, WAP, WLAN.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Kurssin aloitus, kerrosmalli
  • Päivän tärkeimmät asiat: mitä tietoliikenne on, 3 kerroksen malli, tiedonsiirto
  • Mitä opin tällä kertaa: uusia käsitteitä, datan liikkuminen palvelimilta toisille, kerrosmalli
  • Jäi epäselväksi: jotkin lyhenteet ja käsitteet

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: protokollat ja niiden toiminnot, siirtotiet, tiedonsiito
  • Päivän tärkeimmät asiat: protokollien toiminnot, yhteydelliset ja yhteydettömät protokollat, tietoliikenteen standardointi, siirtotiet (johtimelliset ja johtimettomat), parikaapeli ja otinen kuitu, radiotie, satelliitit
  • Mitä opin tällä kertaa: uusia käsitteitä kuten semantiikka (toimintalogiikka), syntaksi (tiedon muotoilu) sekä segmentointi (toiminnot). Tiedon paketointin on ohjausinformaation lisäämistä. Yhteydettömän ja yhteydellisen protokollan eron: yhteydettömässä ei saada tietää, menikö tieto perille. Erilaisista siiroteistä: siirtoteihin vaikuttavat nopeus, etäisyys ja kaistaleveys. Parikaapeli on eniten käytetty ja halvin johtimellinen siirtotie, koaksiaalikaapelissa on kaksi johdinta sisäkkäin. Opin myös optisen kuidun käytöstä. Johtimettomissa siirtoteissä käytetään joko suunnattuja tai suuntaamattomai antenneja (antennit joko toisiaan kohden tai aallot etenevät ilmassa kaikkiin suuntiin), satelliittilinkit (uplink vastaanottaa ja downlink lähettää eteenpäin). Radiotiessä aallot ovat suuntaamattomia. Signaaliin vaikuttaa vaimeneminen, sironta, häipyminen, monitie-eteneminen, heijastuminen, taipuminen, taittuminen sekä Dopplerin-ilmiö. Infrapuna-singnaali kulkee näköyhteydellä. Sini-aaltoja summaamalla (aaltojen interferenssi) saadaan muokattua aaltoa, jotta sen pystyy lukemaan koneella
  • Jäi epäselväksi: tietoliikenteen standardointi

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Linkit, koodaustavat
  • Päivän tärkeimmät asiat: erilaiset koodaustavat, signaalin mittaus, virheen tarkistus, kanavointi
  • Mitä opin tällä kertaa: koodaustapoja (NRZI, NRZL, Bipolar-AMI, jne.) ja miten signaalit kulkevat niissä, synkronisen ja asynkronisen tiedonsiirron eron, virheen kojauksesta ja binäärilaskennasta jakokulmassa, erilaiset kanavoinnit kuten taajuus-, aikajako- koodijako- ja laajakaistakanavointi, siirtoteiden linkkien kertauta, siirtymät biteissä (PSK), digitaalisen ja analogisen signaalin eron
  • Jäi epäselväksi: PCM käsitteenä ja sen merkitys

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: verkot ja sovellukset
  • Päivän tärkeimmät asiat: kytkentäiset verkot (mm. pakettikytkentäiset tietosähke ja virtuaalipiiri), LAN-lähiverkot, aallonpituusjakokanavointi, kertausta ja katsottiin vanhoja tenttejä
  • Mitä opin tällä kertaa: Dataliikenne (dataverkot), teleliikenne (puhelinverkot), aallonpituusjakokanavointi WDM käyttää eri taajuisia valonsäteitä, ja tekee niistä kullekin oman kanavansa, core ja Access Network, piirikytkentä (yhteyden muodostus, datan siirto, yhteyden lopetus), pakettikytkentäiset verkot, tietosähke (paketit ovat itsenäisiä lähetyksiä), virtuaalipiirit (Call-Request -paketti, etsii sopivimman reitin), erilaisia viiveitä (mm. siirto-, etenemis-, solmu- ja prosessointiviive), Traceroute programilla pystyy näkemään pakettien reitit ja viiveet, LAN-lähiverot on yleisin verkkotyyppi, typologia, LLC ja MAC -protokollat, Ethernet
  • Jäi epäselväksi: topologia

Mitä opin kurssin aikana

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1 + ennakkotehtävä

Kuva:

Kolme kysymystä: Kuinka verkkopankkien varmuuskopiointi ja yksityisyydensuojaus toimii? Kuinka suojattu esim. WhatsApp:in tai jonkun muun androidin chat-sovelluksen yksityisyys on? Mistä syystä eim. facebookista joskus vuotaa useiden satojen käyttäjien tiedot julkisuuteen?

Ennakkotehtävä: pöytätietokoneessa 3 megan netti, kännykässä 7Mbit/s 3G-verkossa, nettitikku 21 Mbit/s 4G-verkossa.

Kotitehtävä 2 + ennakkotehtävä

Pöytätietokone käyttää johtimellista siirtotietä, kun se on yhdistetty RJ45-kaapelilla modeemiin ja sitä kautta verkkoon. Koneessa on IP-protokolla, joka huolehtii tietoliikennepakettien toimittamisesta perille. TCP varmistaa, että paketit tulevat perille. Kannettavassa nettitikku käyttää johtimetonta siirtotietä, sillä signaali kulkee ilmassa. Se yhdistää koneen matkapuhelinverkkoon. Kännykkä käyttää johtimetonta siirtotietä eli langatonta tiedonsiirtoa ja mobiilinetti yhdistää GSM-verkkoon. Internetselain käyttää HTTP-protokollaa. Kännykän android-sovellukset käyttävät JSON-protokollaa. WLAN:in taajuus on 2,4 GHz ja se on koodattu QPSK:lla.

Kotitehtävä 3 + ennakkotehtävä

toisten kotitehtäviin tutustuminen:

Eemeli Manninen: vahvuudet: luentopäiväkirjat oli hyvin täytetty ja rehellisesti kerrottu asiat, heikkoudet: tehtävät oli vielä vähän kesken

Lauri Isoaho: vahvuudet: paljon asiaa, luennoilla opitut asiat kerrottu selkeästi ja tarkasti, kotitehtävä 1:ssä hyvä kuva ja muutenkin kotitehtävät tehty hyvin ja huomaa, että asiaa on pohdittu ja nähty vaivaa, heikkoudet: luentopäiväkirjassa oli ehkä vähän liikaakin tietoa wikisivulle, mutta se ei sinänsä ole heikkous…

Henrik Valve: vahvuudet: tehtävät oli tehtynä ja asiat löytyvät selkeästi sivulta, heikkoudet: voisi ehkä olla enemmänkin tekstiä, mutta ei välttämättä

Paula Kokko: vahvuudet: tehtävät oli tehty selkeästi ja hyvin, heikkoudet: -

Saara Viento: vahvuudet: luentopäiväkirjat oli tehty hyvin ja sarjakuva oli hauska lisä, heikkoudet: kotitehtävät oli vielä kesken

WLAN-artikkelissa käytetään paljon kurssilla opittua käsitteistöä. Kurssilla opittuja asioita kerrotaan artikkelissa hieman, mutta ilman taustatietoa asioista ja käsitteistä, artikkelin lukeminen olisi haastavaa.

LTE-tekniikka vaikuttaa hyvältä asialta, sillä silloin datan siirtonopeus kasvaa sekä uusia multimediapalveluita pystyttäisiin käyttämään. Voi olla, että LTE tuottaa paljon työtä, lisäksi harva uusi tekniikka toimii heti kunnolla. Epäselväksi kuitenkin minulle jäi, kuinka tämä LTE-tekniikka käytännössä toteutettaisiin.

Kotitehtävä 4

Älypuhelin käyttää kanavointia toimiakseen hyvin. 7 Megan netti toimii siinä aika hyvin, paitsi se pätkii usein asuinnossani. Myös kenttä joskus häviää puhelimestani. Laitteiden yhtäaikainen käyttö mahdollistuu enimmäkseen kanavoinnin ansiosta. Asunnossa on LOAS:in paikallisverkkoyhteys ja se toimii hyvin tietokoneessani. Ehkä kännykän hidas netti asunnolla, johtuu paikallisesta verkkoyhteydestä tai sitten olen muuten vain katvealueella. Televisio taas käyttää taajuusjakokanavointia, erotellakseen kanavien taajuudet.

Mitä opin kurssilla?

Opin kurssilla paljon uutta asiaa tietoliikenteestä. Opin uusia käsitteitä sekä kerrosmallin, johon kuuluvat verkko-, kuljetus-, ja sovelluskerros. Opin protokollien (kuten TCP, IP) toiminnasta, erilaisista siirtoteistä (johtimettomat ja johtimelliset) sekä tiedonsiirrosta ylipäätään. Koodaustavat ja signaalit sekä virheentarkistus (pariteetti bitti) laskemalla binäärilukuja jakokulmassa olivat uusia asioita minulle. Opin, että signaaleja yhdistämällä saadaan se muutettua koneen ymmärtämään muotoon, kanttiaalloksi. Opin lisäksi erilaisista verkoista, mm. kytkentäiset verkot, pakettikytkentäiset verkot, LAN, MAN, PAN, WAN. Kanavoimalla saadaan yhdelle linjalle monta kanavaa käyttöön yhtä aikaa ja standardoimalla mahdollistetaan yhteensopivuus. Koko kurssin aikana opin tietoliikenteen perusasioista aika paljon, mutta myös moni asia jäi hieman epäselväksi.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h Kotitehtävä: 1 h

  • Luentoviikko 2

Luennot: 6 h Kotitehtävä: 40 min

  • Luentoviikko 3

Luennot: 6 h Kotitehtävä: 1 h 10 min

  • Luentoviikko 4

Luennot: 6 h Kotitehtävä + tenttiinluku: 15 h


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