Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys Tietoliikenteestä

Ennakkonäkemykseni tietoliikenteestä on, että se on datan siirtämistä tiettyjä polkuja pitkin laitteiden välillä. Ennen kurssia käsitykseni mukaan tietoliikenne mahdollistaa kaiken tiedonsiirron mikä vaaditaan elektronisten laitteiden toimimiseen käyttäjän haluamalla tavalla. Ennen kurssia en tiennyt, kuinka tiedonsiirto käytännössä toimii, tiesin tietoliikenteestä vain pintapuoliset asiat.

Avainsanoja: Internet, GPS, Bluetooth, liittimet, WLAN, tietoturva, salaus, tiedonsiirto

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Tietoliikenne yleisesti, kerrosmalli sekä protokollat.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Tietoliikenteen näkökulmat, kerrosmalli teoreettisesti ja OSI ja TCP/IP sekä protokollan toiminta ja tehtävät.
  • Mitä opin tällä kertaa: Kuinka tietoliikenne yleisesti toimii, protokollan toiminnan pääperiaatteet, kerrosmalli; kuinka jokainen kerros voi toimia itsenäisesti ja kuinka kerrokset kommunikoivat protokollien avulla. Myös kuva tietoliikenneyhteyksistä oli hyödyllinen.
  • Jäi epäselväksi: Erityisemmin mitään ei jäänyt epäselväksi. Ehkä olisi voinut käydä enemmän läpi, kuinka eri tiedonsiirtotavat pystyvät “kommunikoimaan” keskenään.

Luentopäivä 2: Poissa

  • Päivän aihe: Protokollien yleiset toiminnot, standardit, siirtotiet
  • Päivän tärkeimmät asiat: Erilaiset johtimelliset (kaapelit, liittimet) ja johtimettomat siirtotiet (signaalit, linkit) ja niiden soveltuvuus. Kaistaleveyden merkitys, häiriötekijät.
  • Mitä opin tällä kertaa: Lisää protokollien toiminnasta, erilaisista siirtoteistä sekä standardeista
  • Jäi epäselväksi: Johtimettomista siirtoteistä olisi voinut olla tarkemmin asiaa.

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Linkit
  • Päivän tärkeimmät asiat: Kanavointi, signaalin ohjelmointitekniikat, virheiden havainnointi ja korjaus
  • Mitä opin tällä kertaa: Pakettien käsittely, ja kuinka virhetilainteissa toimitaan
  • Jäi epäselväksi: Jakokulma?

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: Verkot ja sovellukset
  • Päivän tärkeimmät asiat: Eri kytkennät, reititys, ruuhkan hallinta, lähiverkot
  • Mitä opin tällä kertaa: Piiri- ja pakettikytkennän erot, tulviminen, ruuhkan hallinta verkkotasolla
  • Jäi epäselväksi: Kokonaisuus vielä hieman hukassa

Mitä opin kurssin aikana

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Tehtävänanto: 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.

Vastaus: Käytän Dropbox-palvelua puhelimellani sekä tietokoneellani. Puhelimellani otetut kuvat ladataan suoraan Dropboxiin, ja pystyn katsomaan ja lataamaan niitä tietokoneellani. Tiedostojen siirto molempiin suuntiin onnistuu.

1. Kuinka tiedonsiirto Dropboxin palvelimilta internettiin toimii?

2. Kuinka sovellus tietokoneellani tietää, että olen lisännyt puhelimellani tiedoston omaan Dropbox-kansiooni?

3. Kuinka kuvien automaattinen lataus palvelimelle toimii?

Kotitehtävä 2

Ennakkotehtävä: Etsi ensimmäiseen kotitehtävään valitsemistasi tietoliikenneratkaisuista niiden tarvitsema/tarjoama datanopeus ja mahdollinen taajuuskaista.

3G HSPA: 900 MHz ja 2100 MHz - max 21 Mbit/s

WLAN: 2,4 GHz - max 300 Mbit/s

Valokuitu: max 40 Gbit/s (?)

Tehtävänanto: 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.

Vastaus: WLAN käyttää IEEE:n standardin mukaista 802.11n protokollaa IEEE WLAN-reititin on yhteydessä modeemiin Ethernet-kaapelilla, joka on Category 5 -spesifioitu; kaapelin päissä on RJ45-liittimet. Protokollat TCP ja IP: TCP IP

Kotitehtävä 3

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

3G, HSPA: Kanavointi W-CDMA, koodaus OFDM/TDMA

WLAN: Kanavointi CSMA/CA, koodaus Orthogonal frequency-division multiplexing

Valokuitu: Kanavointi TDMA

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

Vastaus:

  • Paasonen Mikko

Vahvuudet: Selkeä rakenne. Heikkoudet: Melko keskeneräinen, ehkä enemmän olisi parempi

  • Piela Joonatan

Vahvuudet: Vastattu kaikkeen kattavasti. Heikkoudet: Selkeyttä lisää

  • Isoaho Lauri

Vahvuudet: Erittäin hyvä, käytän tenttiin lukiessa. Heikkoudet: Ei oikeastaan heikkouksia

  • Peltomäki Miikka

Vahvuudet: Tehdyt tehtävät hyvät ja kattavat. Heikkoudet: Ei tehty kaikkia (vielä)

  • Haapanen Heidi

Vahvuudet: Todella kattavat luentoyhteenvedot ja suurin osa kotitehtävistä. Heikkoudet: Jotkin tehtävät voisi olla paremmin vastattu

Kotitehtävä 4

Ennakkotehtävä: 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?

LTE on edistynyt 3G-tekniikka, jota kutsutaan myös 4G:ksi. LTE:n tarkoitus on kasvattaa siirtonopeuksia, lyhentää viiveitä parantaa palveluja sekä vähentää kuluja. Datan siirto tapahtuu asymmetrisesti päätelaitteen ja tukiaseman välillä. Tukiasemasta päätelaitteeseen OFDM ja päätelaitteesta tukiasemaan SC-FDMA. Mitä on oikea 4G?

Tehtävänanto: 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.

Vastaus: WLAN käyttää CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance) -kanavointia siirtotien varaukseen usealle käyttäjälle.

Optisessa kuidussa voi käyttää eri värejä eri käyttäjille, eli kyseessä on taajuusjakokanavointi (FDMA). Myös eri kulmissa lähetetyt valonsäteet voidaan kohdentaa eri käyttäjille (verkkotekniikka). Tietenkin myös aikajakokanavointi (TDMA) on mahdollinen.

Matkaviestinverkossa (3G) kanavointi on W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access).

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6h

Kotitehtävät, oppimispäiväkirja: 2h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 0

Kotitehtävät, oppimispäiväkirja: 3h

Materiaaliin tutustuminen: 3h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 6h

Kotitehtävät, oppimispäiväkirja: 2h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: 6h

Kotitehtävät, oppimispäiväkirja: 2h

  • Tenttiviikko

Wiki-sivut: 3h

Tenttiin valmistautuminen ja tentti: 36h


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