Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Kurssin aluksi opiskelijat kirjaavat näkemyksensä tietoliikenteestä tähän kohtaan omaa oppimispäiväkirjaansa. Näkemys sinällään ei tarvitse olla pitkä selostus max 10 riviä tekstiä ja max 10 avainsanaa.

Tietoliikenne = Elektronisten laitteiden kommunikointia eri tekniikalla, käytännössä siis tiedon siirtoa.

TCP/IP, Ethernet, valokaapeli, virve, TOR, IRC, sateliitti, WWW, modeemi

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Kurssin aloitus ja kerrosmalli.

Kävimme läpi tietoliikennettä yleisesti ja katsoimme verkon toimintaa yleisellä tasolla. Katsoimme muun muassa miten Emaili toimii ja miten nettisivut toimivat

  • Päivän tärkeimmät asiat: Kokonaisuus, miten verkot toimivat ja ovat yhteydessä.
  • Mitä opin tällä kertaa:

Uutena asiana oli kommunikaatiomalli, eli miten tietoliikenne voidaan palastella osiin.

Kerrosarkkitehtuuri oli myös uusi asia tämä auttaa hahmottamaan ohjelmia ja tekniikoita paremmin. Aikaisemmin olen ollut tekemisissä näiden kanssa normaali käyttäjä tasolla, mutta nyt päässäni on parempi abstrakti malli näiden kanssa toimimiseen. Myöskin TCP/IP ja osimallit olivat uutta.

Protokollien toiminta on aikaisemmin ollut itselle hämärän peitossa. Esimerkiksi Handshaket jne ovat olleet tuttuja, mutta luento auttoi luomaan tästäkin paremman menaalimallin ja hahmottamaan miten ja mihin protokollat vaikuttavat ja miä ne mahdollistavat.

Eritasoiset verkot, WAN, LAN, MAN, termeinä ja ajatuksina. Sillä normaalisti tarvitsen vain LAN

  • Jäi epäselväksi:

Luennolla tuli paljon uutta asiaa esimerkiksi termien ja konseptien muodossa. Muun muassa esimerkiksi kerrosmalli yms pitää vielä opetella paremmin. Mikään suurempi asia ei jäännyt epäselväksi.

Luentopäivä 2: * Päivän aihe: Tiedon siirto * Päivän tärkeimmät asiat: Tiedonsiirron merkitys, Erilaiset siirtotiet, standardien tarpeelisuus. * Mitä opin tällä kertaa:

Sain tarkempaa tietoa tiedon siirrosta. Nyt tiedän teoreettisen viitekehyksen segmentointiin ja paketoimiseen, yhteyden hallintaan yms.

Ymmärrän IETF:än ja muiden standitalojen tärkeyden standardien ja internetin kannalta.

Hahmotan paremmin miten johtimelliset siirtotiet toimivat ja miltä ne konkreettisesti näyttävät. Ymmärrän myös valokaapelin ja parikaapelin toimintaa paremmin. Lisäksi tiedän niiden teknisistä ominaisuuksista ja ominaisuuksien tärkeydestä tiedonsiirron ja verkon kustannuksien kannalta.

Hahmotan myös paremmin miten johtimeton siirtotie toimii. Kertauksena tässä oli erilaiset antennit ja niiden toiminta. (Plant gogo!) Hyvänä muistutuksena oli suuntakuvioiden kolmiulotteituus, mikä on tietenkin itsestäänselvää, mutta kaksiuloitteisia kuvia katsoessa se unohtuu helposti. Sateliitti komminukointi ja sen toteutus tuli itselle uutena. Lisäksi radioaaltojen ominausuudet ja niiden käyttäytyminen osuessa erilaisiin pintoihin oli aikaisemmin tiedostettua mutta nyt tiedän niiden termit ja tapahtumat. Myös monitie etenemisen ongelmat tulivat uutena asiana.

* Jäi epäselväksi:

Luennolla ei jäänyt mikään erityisen epäselväksi. Termit pitäisi vain opetella ulkoa.

Luentopäivä 3: * Päivän aihe: Linkit

* Päivän tärkeimmät asiat: Signaalien koodaaminen ja purkaminen, kommunikointi tekniikat, virheen etsintä, kanavointi.

* Mitä opin tällä kertaa: Opin tuntemaan erilaisia koodaustapoja signaaleille. Opin tietämään millaisia virheen korjaus metodeja on olemassa ja miten ja missä ne toimivat. Sain myös lisätietoa vuon valvonnasta. Lisäksi tiedän nyt erilaiset kanavointi mentodit niiden käytön ja hyödyt.

* Jäi epäselväksi: Mitään erityistä ei jäännyt epäselväksi

Luentopäivä 4: * Päivän aihe: Verkot ja sovellukset

* Päivän tärkeimmät asiat: erilaiset verkot, ja niiden kytkennät. Reitittäminen, tiedon kuljeminen verkossa.

* Mitä opin tällä kertaa: Opin verkon toimintaa, ja nytt ymmärrän paremmin siihen vaikuttavia tekijäitä.

* Jäi epäselväksi: Ei mitään erityistä.

Mitä opin kurssin aikana

Kurssin aikana opin perusteita tietoliikenne tekniikasta. Nyt tiedän ja ymmärrän peruskäsitteitä ja pystyn soveltamaan oppimaani arkiajattelussani ja muussakin missä tarvitaan tietoa miten erilaiset tietotekniset laitteet toimivat ja mitä niiden takana on. Tiedän myös tietoliikennetekniikan kehittymisestä ja sen suuntauksista. Tiedän myös perusteita ja standardeja mihin tietoliikennetekniikka perustuu.

Kotitehtävät

1. Luento: Ennakkotehtävä

Vastaus ennen oppimispäiväkirjaa

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: ¨Kuvaus kodin tietoliikennettä hyödyntävistä laitteista, niidenkäytöstä, yhteen linkittymisestä ja niissä käytetyistä palveluista.

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Valitse haluamasi aihealue ja etsi siihen liittyvä protokolla. Tutustu protokollaan ja mieti kuinka protokolla vaikuttaa valitsemasi aihepiirin toimintaan. Esitä www-osoite käyttämääsi protokollaan.

Valitsin Line Printer Daemon protokollan. Protokollaa käytetään tiedon siirtämisessä tulostimeen, joka ei ole suoraan yhteydessä laitteeseen. Protokolla mahdollistaa tämänlaisen toiminnon, toisaalta protokollalla voi olla myös kilpailevia protokollia.

http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1179.txt

2. Luento: Ennakkotehtävä

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

Valokaapeli, nopeus 10GB taajuus tässä valon aallonpituus 1310 nm http://fi.wikipedia.org/wiki/Valokuitu

Virve - pakettidata nopeus 9kb/s taajuudet 380 MHz – 399,9 MHz. http://www.erillisverkot.fi/ / http://fi.wikipedia.org/wiki/VIRVE

Kotitehtävä 2

1. Oppimispäiväkirjan täyttäminen - OK

2. 3 kpl siirtoteitä ja protokollia. Missä protokolla on määritelty (Linkki)?

Tietokoneesta radioon käyvä tietoliikenne toimii johtimettomana.

WLAN, reitittimestä palvelimelle tieto kuljee johtimellisena. Protokolla Ethernet protokolla. http://www.dcs.gla.ac.uk/~ross/Ethernet/protocol.htm

WLAN, reitittimestä kannettavalle tietokoneelle tieto kulkee johtimettomana. 802.11g protocol

Kännykkä toimii johtimettomana. HSPA protokolla, http://wireless.arcada.fi/MOBWI/material/CN_7_3.html

3. Luento: Ennakkotehtävä

Etsi edellisessä kotitehtävässä käytettyjen siirtotieratkaisujen koodaus- ja kanavointitapa.

koodaus pitää selvittää

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

Ethernet: Kanavointi: CSMA/CD koodaus: Manchester

Kännykkä: Kanavointi: TDMA koodaus: 4g Orthogonal frequency-division multiplexing

Kotitehtävä 3

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

Kävin läpi muutamia muiden tekemiä oppimispäiväkirjoja. Seuraavaksi kerron koottuja huomioita niistä. Ne jotka ovat täyttäneet oppimispäiväkirjaa olivat tehneet sitä erilaisilla tavoilla. Yleisesti ottanen muotoilut ja tekstin jäsentely vaikuttaa sekavalta, mutta tästä on monia poikkeuksia. Lisäksi muotoiluissa oli luettavuuden ja esiteltävyyden kannalta puutteita, mutta nämä tullevat kostautumaan tekijöilleen viimeistään tenttiin lukuvaiheessa. Osassa töistä oli käytetty hyvin kuvia, jotka olivat selkeitä ja osoittavat asian ymmärtämistä, mutta myös hauskoja ja tunnelmaa keventäviä. Sisällöltään oppimispäiväkirjat olivat vaihtelevia, osa oli panostanut enemmän oppimispäiväkirjaosioon luentojen näkökulmasta osa kotitehtävien. Luentohuomiot olivat kiintoisaa luettavaa ja ne osoittavat että kurssilla on henkilöitä joilla on erilaisia näkemyksiä ja substanssitietoa tietotekniikasta. Oppimispäiväkirjat osoittivat jossakin tapauksissa kiinnostusta aiheeseen. Osa näistä jäi kuitenkin vain torsoiksi, ja niissä kerrottiin vain parilla sanalla mitä luennolla oli tapahtunut. Kotitehtävissä oli mielenkiintoisia ratkaisuja, osa oli vastannut hyvin askeettisesti kuvilla, osa hieman pidemmin sanallisesti. Kotitehtävistä muita huomioita, on että wikipedia ei ole alkuperäislähde, vaan sen käyttö on käytännössä läpiviittausta. Joten sen käyttäminen kaikissa tehtävissä ei olle soveltuvaa. Muutamissa vastauksissa oli myös jonkinasteisia asia / ajatusvirheitä. Mutta kokonaisuuden kannalta ne olivat vähäisiä.

4. Luento: Ennakkotehtävä

Lukekaa wikissä pääsivulla kohdassa “linkkejä ja muuta materiaalia aihepiiriin” löytyvä WLAN -artikkeli ja pohtikaa kuinka tunneilla opetetut asiat suhteutuvat siihen.

- Standardi ja teknologia peak

- Lyhyiden siirtoteiden ongelmien ratkaisu, älykäs keilanmuodostus

- Optimi taajuusalue?

- Ruuhkaisuus ja sen ongelmat 802.11ac

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?

4. Luento: Kotitehtävät

Oppimispäiväkirjan täyttö jälleen luennoilla opituista asioista.

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.

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

CSMA/CA tarkoitus on estää törmäyksiä. Tässä tapauksessa se on toteutettu siten, että varaava signaali lähetetään ennen kuin varsinaista dataa yritetään lähettää http://fi.wikipedia.org/wiki/CSMA/CA Tämä vähentää virheitä ja mahdollistaa tehokkaamman käytön. Lisäki Wlan laitteet toimivat mahdollisesti useilla eri taajuuksilla, joten ruuhkaa voidaan välttää. Kanavointi lisää tässäkin tehokuutta

Valokaapeli - tieto kulkee kaapelissa CDMA kanavoituna, eli samassa kaapelissa voi kulkea periaatteessa samaan aikaan signaaleja. Signaalit tulkitaan sitten niiden aallonpituuksien mukaisesti vastaanottavassa päässä. Tämä on tehokasta, koska silloin kaapelissa voidaan kuljettaa paljon dataa. Kanavointi lisää tehokkuutta.

Kännykät, eli GSM Kännykät toimivat CDMA ja TDMA koodausella, eli siirtotie on tehokkaassa käytössä. Kyse on kanavoinnista, sillä kännyköitä on erittäin paljon. Kanavointi onkin siis kynnyskysymys, tiedon saamisessa linkilta kännykkään. Muuten kysessä on verkkotekniikat.

http://fi.wikipedia.org/wiki/CDMA

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h Kertaus ja Kotitehtävät ja 2 luentoviikon ennakkotehtävä 4 h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6 h Kertaus ja Kotitehtävät ja 3 luentoviikon ennakkotehtävä 3 h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 6 h Kertaus ja Kotitehtävät ja 4 luentoviikon ennakkotehtävä 3,5 h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: 6 h

  • Tenttiin valmistautuminen

Kertaus: 30 h


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