Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotehtävä 1
  • Näkemys: Tietoliikenteestä tulee ensimmäisenä mieleen internet ja laitteiden välinen tiedonsiirto joko langallisena tai langattomana. Internet koostuu suuremmista runkoyhteyksistä esimerkiksi Euroopan ja Yhdysvaltojen välillä ja pienemmistä verkoista kuten yliopiston käyttämä Lnet. Laitteet kommunikoivat keskenään verkossa sähköisillä signaaleilla, jotka kulkevat kaapeleita pitkin reitittimien läpi tai ilmateitse radioaaltoina tukiasemien kautta. Tieto liikkuu paketteina. Tietoliikenne on yhteiskunnassa yhä tärkeämmässä roolissa mm. pankkipalveluiden osalta. Turvallisuus ja luotettavuus ovat avainasemassa. Liikkuva käyttö on lisääntynyt älypuhelinten yleistyessä.
  • Käsitteitä: WAN / LAN / WLAN, ADSL, 3G, Dual Carrier, 4G / LTE, palvelinkeskus, valokuituyhteys, tietoyhteiskunta
Ennakkotehtävä 2
  • 3G: Datanopeus: 21 Mbit/s (HSPA+ release 7) / Taajuus: 900 ja 2100 MHz
  • ADSL Datanopeus: 24 Mbit/s (ADSL2+) / Taajuus: 0,14 - 2,2 MHz
Ennakkotehtävä 3
  • 3G:
    • Koodaustapa: QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) tai 16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation)
    • Kanavointitapa: HS-DSCH (High Speed-DL Shared Channel)
  • ADSL
    • Koodaustapa: ITU G.992.1, tunnetaan myös nimellä G.DMT (Discrete Multitone Modulation), vaihtoehtoisesti käytetään myös CAP-järjestelmää (Carrierless AM/PMC)
    • Kanavointitapa: FDM (Frequency Division Multiplexing)
  • FTP
    • Koodaustapa: Käyttää TCP/IP -järjestelmää
    • Kanavointitapa: Riippuu käytetystä internet-yhteydestä.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:
  • Päivän aihe: Kurssin esittely, käytännön asiat, tarvittavat suoritteet, alustus esimerkein ja katsaus historiaan sekä tulevaisuuteen. Kuvaus tietoliikenteen kommunikoinnista, protokollista ja eri malleista, erityistarkastelussa OSI ja TCP/IP.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Protokolla-käsitteen ymmärtäminen, kerrosmallien toiminnan sisäistäminen.
  • Mitä opin tällä kertaa: Verkon tiedonsiirto koostuu useasta eri kerroksesta joilla kullakin on omat osatehtävänsä data liikkumisessa. Vain alimmat kerrokset kahden laitteen välillä keskustelevat suoraan keskenään.
  • Jäi epäselväksi: Kerrosmallien käytännön toiminta / erottelu niin sähköisesti ja fyysisesti että ohjelmallisesti. Loppupuolen esimerkkikoodit.
Luentopäivä 2:
  • Päivän aihe: Tietoliikenteen yhteyksien hallinta, standardit ja niitä ylläpitävät / kehittävät järjestöt, signaalien eteneminen jodollisena ja johdottomana, epäideaalisuudet.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Missä / miten tieto fyysisesti kulkee ja kuinka tätä vuota pystytään hallitsemaan.
  • Mitä opin tällä kertaa: Siirtotiet ja signaalien luonne pääosin jo muilta kursseilta tuttua. Uutena tietona tiedonsiirtoa kehittävien standardien pirstoutuminen niin monelle eri taholle. Aiempi oletus keskitetystä instanssista mm. mobiili- kiinteiden yhteyksien tulevaisuuden suunnitelmista ei vastannut kovin hyvin todellisuutta.
  • Jäi epäselväksi: Jossain määrin standardointikäytännöt. Ajetaanko tiettyä tekniikkaa alusta pitäen kohti standardiksi muodostumista vai muuttuuko yksi n-kappaleesta erilaisia ehdotuksia käytännön kokeilujen kautta olemalla muita parempi.
Luentopäivä 3:
  • Päivän aihe: Koodaus / Dekoodaus, modulointitekniikat, virheiden havainnointi ja korjaaminen, tiedonsiirron tahdistus, liikenteen kanavointi.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Data täytyy muuntaa järjestelmän käyttämään muotoon ja sen siirron tulee tapahtua sovituilla hetkillä jotta lähde ja kohde pystyvät kommunikoimaan.
  • Mitä opin tällä kertaa: Internetissä jodollisena tapahtuva tiedonsiirto ei signaalinkäsittelyn kannalta poikkea huomattavan paljon esim. radioaaltona etenevästä signaalista.
  • Jäi epäselväksi: Eri kanavointitekniikoiden erot. Luennoilla käsiteltiin monia ja ajatuksissa osa unohtui ja osa taas sekoittui iloisesti keskenään.
Luentopäivä 4:
  • Päivän aihe: Verkon kytkentätavat ja reititysalgoritmit, ruuhkien, viiveiden ja häviöiden käsittely, kännyköiden tiedonsiirto, lähiverkkojen rakenne ja laitteet, virtuaaliverkot, nopea Ethernet.
  • Päivän tärkeimmät asiat: LAN:ista on moneksi, erilaiset toteutustavat.
  • Mitä opin tällä kertaa: Lähiverkkojen “sielunelämä” jota ei yleensää tule ajatelleeksi tällä tasolla. MAC onkin protokolla eikä vain verkkolaitteen osoite!
  • Jäi epäselväksi: Hämärimmäksi jäi persistent CSMA.

Mitä opin kurssin aikana

kesken…

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Kuva kämpän verkkoa käyttävistä laitteista.

Kuvan herättämiä kysymyksiä:

  • Kuinka reititin / WLAN-tukiasema muodostaa LAN:in älypuhelimelle ja PC:lle niin että Lnetistä katsottuna näkyy vain yksi IP-osoite?
  • Miten Lnetin ja Internetin välinen yhteys muodostuu ja mitä laitteita tällä välillä on?
  • Ero 3G-nettiyhteyden ja puheluiden välillä tukiaseman kannalta.

Kotitehtävä 2

3G-yhteys
  • Siirtotie: Ilmatilassa tukiaseman ja päätelaitteen (esim. älypuhelimen) välillä etenevä radiotaajuinen (esim. 900 MHz) aalto.
  • Protokolla: Yleisesti 3G-verkoissa käytetty HSPA (High Speed Packet Access) on yhdistelmä kahdesta eri protokollasta. HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) vastaa tukiasemalta päätelaittelle lähetettävän datan hallinnasta, HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) taas huolehtii päätelaitteen tukiasemalle lähettämästä datasta. HSPA+ on tästä protokollasta jatkokehitetty versio, joka mahdollistaa suuremmat datanopeudet.
  • Määritys: 3GPP (3rd Generation Partnership Project) vastaa 3G-yhteyksien standardoinnista ja jatkokehityksestä. Esimerkkinä käytetty protokolla HSPA+ on määritetty 3GPP:n julkaisussa 7, vuonna 2007. Se on saatavilla osoitteesta http://www.3gpp.org/specifications/releases/73-release-7
ADSL-yhteys
  • Siirtotie: Kuparikaapeli, tarkemmin eristetty parikaapeli. Nopeimmilla ADSL-yhteyksillä käytetään kahta rinnakkaista paria.
  • Protokolla: PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet
Valokuvien lähetys teetettäväksi
  • Siirtotie: Käyttäjän internet-yhteydestä riippuvat, yleensä toinen edellä mainituista eli 3G- tai ADSL-yhteys. Siirtotienä on siis kuparikaapeli tai radiosignaali. Muitakin mahdollisuuksia kuten kaapeli-TV:n yhteydessä toimivalla internetillä koaksiaalikaapeli tai uudemmissa isompien kaupunkien keskustoissa olevissa taloissa valokuitu.
  • Protokolla: FTP-yhteys jolla asiakas omin tunnuksin lähettää kuvat on yksi käytetty tapa. Tällöin FTP eli File Transfer Protocol hoitaa kuvatiedostojen kopioinnin käyttäjän omalta koneelta valokuvat kehittävän yrityksen palvelimelle.

Kotitehtävä 3

Viola Helynranta
  • Heikkouksia: Esimerkkisivun ohjeet edelleen näkyvissä. Otsikointia voisi muuttaa hieman näkyvämmäksi, lähinnä ennakkotehtävien osalta.
  • Vahvuuksia: Kotitehtävien osiot hyvin selkeitä, termejä avattu. Omin käsin piirretty tietoliikennekuva. Kaikki tehtävät suoritettuina.
Tuomo Kuosma
  • Heikkouksia: Sivun muotoiluun olisin kaivannut hieman lisää selkeyttä.
  • Vahvuuksia: Jokaista tehtävää on mietitty ja kirjoitettu tarpeeksi kuvaavasti. Ennakkonäkemyksestä kirjoitettu kattavasti.
Valtteri Meriruoko
  • Heikkouksia: En löytänyt moitteen sijaa.
  • Vahvuuksia: Erinomainen oppimispäiväkirja, paljon omaa pohdintaa. Etenkin kotitehtävä 2 oli mielenkiintoista luettavaa työpaikalla käytetystä tietoliikeenteestä.
Paula Pulliainen
  • Heikkouksia: Power Point kuvitus hieman sekavan näköinen ensisilmäyksellä.
  • Vahvuuksia: Kattavat ja selkeästi jäsennellyt sivut. Kotitehtäviin panostettu paljon, ei tyydytty vain vastaamaan esitettyihin kysymyksiin.
Juha-Matti Smolander
  • Heikkouksia: Ennakkonäkemyksestä olisi ollu mukava lukea kertovassa tekstimuodossa kysymyksien luetteloinnin sijaan.
  • Vahvuuksia: Pitkä luentopäiväkirja saatu helposti silmäiltävään muotoon. Tehtäviin vastattu tiivisti. Piiroksen johdollisen ja johdottoman siirtotien erottaminen erilaisilla viivatyyleillä.

Kotitehtävä 4

kesken…

Viikoittainen ajankäyttö

kesken…

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h

  • Luentoviikko 2
  • Luentoviikko 3
  • Luentoviikko 4

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