meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotehtävä 1.

- Tietoliikenne tarkoittaa minulle tiedon virtaa langattomasti ja langallisesti. Perinteisemmässä muodossa tietoliikenne oli postin lähettämistä toiselle henkilölle tai lennättimen käyttöä. Tänä päivänä maailma on verkottunut ja käytännössä monet asiat toteutetaan verkon välityksellä. Kaapelimodeemien aikaan parikymmentä vuotta sitten tiedonsiirto oli hidasta ja aikaa vievää. Sittemmin laajakaistayhteydet ja langattomat 4g-verkot tarjoavat erittäin nopeita verkkoja siirtää kuvaa, ääntä ja tekstiä. Erilaisten päätelaitteiden kuten älypuhelinten, tietokoneiden ja tablettikoneiden avulla voimme käyttää internettiä tehokkaasti ja siirtää dataa toisille käyttäjille. Pintapuolisesti käsitän verkon rakenteen muodostuvan eri laitteista, joiden keskinäinen keskustelu tapahtuu eri protokollien avulla. Internetyhteydet tapahtuvat modeemien avustuksella tai langattomasti matkapuhelinverkkoja hyödyntäen. Perinteiset puhelinverkot mahdollistuvat puhelinkeskusten kautta.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: Päivän aihe: Tietoliikenne yleisesti ja sen kehittyminen, kerrosmalli ja protokolla

Luennon tärkeimmät asiat: Kerrosmallin sisäistäminen ja prokollan toiminta

Mitä opin: Kerrosmallin kerrokset toimivat itsenäisesti, eivätkä kommunikoi toisten välillä (ainoastaan alimman kerroksen kautta). Esimerkit auttoivat hahmottamaan kerrosmallia paremmin.

Jäi epäselväksi: Termejä ja lyhenteitä paljon ja ainakin alkuun vaikea muistaa kaikkea ja ymmärtää niiden erot.

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus:

Kotona hyödynnän langattomia yhteyksiä. Tv, tietokoneet, tabletti ovat langattomasti yhteydessä verkkoon sopivat reitittimen avustuksella. Itse reitittimeen verkkoyhteys tulee langalla perinteisellä adsl-yhteydellä Elisan jakamosta, joka sijaitsee lähellä kotia. Matkapuhelimen olen myös asettanut siirtymään langattomaan WLAN-verkkoon, kun se on kantoalueella. Yhteys on tällöin nopeampi, kuin 3G-yhteydellä. Laitteiden päivitykset ja internetsisällön hyödyntäminen on kätevää ja tv:n kautta voi vaikka vuokrata elokuvia. Musiikin soittaminen puolestaan onnnistuu hyvin Spotify:n kautta ja äänet voi tarvittaessa siirtää tv:n kautta kotiteatterijärjestelmään. Tabletin kanssa on näppärä toimia, kun yhteys pelaa kaikkialla kotona ja hyödyntää sitä voi vaikka ruokaohjeita netistä katsomalla keittiössä.

Kysymyksiä herättää 4 LTE-verkon mahdollisuudet. Toivoisin vieläkin ripeämpiä yhteyksiä ja DNA ja Sonera ovat tuomassa yhteydet saataville ensi vuonna. Operaattoreiden liikkeissä on jo tarjolla langattomia 4g-reitittimiä, mutta minua askarruttaa, keskusteleeko tätä kodin laitteiden kanssa, kuten nykyinen yhteys. Toinen kysymys liittyy langattoman yhteyden tehostaminen kotona. Talomme on kaksikerroksinen ja kerroksien välissä on betoniset ontelolaatat. Yhteys ei tästä johtuen kulje joka puolelle alakertaan ja sinne pitäisi tehdä jotain.

Ennakkotehtävä 2.

Internetyhteys taloomme on kiinteä ADSL-yhteys ja sen nopeus on 20 Mbit/s. Käytännössä nopeustestit antavat nopeudeksi 16 Mbit/s. Reitittimen langaton nopeus on 300 Mbit/s WLAN 802.11n standardilla. Matkapuhelimet puolestaan ovat 3g-verkkojen kautta ja käsittääkseni taajuus 2100 MHz.

Luentopäivä 2:

Päivän aihe: protokollan toiminnot, standardisointi ja siirtotiet.

Päivän aihealueet tarjosivat mielenkiintoisen tutustumismahdollisuuden ympärillämme olevaan tietoliikennetekniikkaan. Yhteyksiä tulee vain käyttäneeksi sen kummemmin miettimättä taustalla pyöriviä prosesseja ja eri laitteiden välillä olevia teknisiä yksityiskohtia. Protokollan merkitys oli hiukan auennut aikaisemman tunnin pohjalta, mutta nyt näkee selvemmin sen merkityksen eri laitteiden välisen toimivuuden kannalta. Laitteiden tulee keskustella samaa kieltä ja päästä yhteisymmärrykseen lähetettävästä/vastaanotettavasta paketista. Protokollan tarkoitus on mahdollistaa tämä ja varmistaa sujuvan toimituksen. Siirtoteiden eri vaihtoehdot olivat tutumpaa ja monien siirtoteiden osalta olen ollut tekemisissä. Pelkästään kotitelevision ja äänilaitteen välillä on optinen yhteys, hdmi-yhteys digiboksin ja pelikonsolin kanssa. Itse digiboksi taas antenniverkossa ja katolla oleva antenni suunnattuna alueemme alilähettimeen. Standardisointi oli niin ikään tuttu asia ja sen merkitys verkkopuolella on varmastikin kriittinen tekijä. Standardisoinnin prosessi oli mielenkiintoinen ja epäilemättä aikaa vievä. Näen kuitenkin loppukäyttäjänä, että standardit ovat erittäin tärkeitä jotta tekniikan käyttäminen sujuu. Mikään ei harmita niin paljon, kuin jos laitteet ja ohjelmat eivät pelaa keskenään.

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.

Kotitehtävä 2

Langaton adsl-reitin. Siirtotiet muodostuvat ethernet-kaapelista, jolla laite on kytketty parikaapelilla(kupari)verkkoon. Kaapeliverkon tarjoaa Elisa, joka tuo internetyhteyden tonttikeskukseemme omasta jakamosta tien varresta. Tämä yhteys on niin ikään kuparikaapelilla rakennettu. Talon sisälle langaton reitin luo langattoman verkon, jonka taajuusalue on 2,4 GHz. Protokollia siinä on käytössä mm. IPv4, DHCP ja IPmulticast.

Matkapuhelin. Laite käyttää johtimetonta siirtotietä radioteitse. Puhelin on yhteydessä sijaintialueella olevaan tukiasemaan radiosäteilyn myötä matkapuhelinkeskukseen, josta puhelu siirtyy langalliseen puhelimeen tai toiseen matkapuhelimeen toisen tukiaseman kautta. Toinen siirtotie on langattoman reitittimen kautta internettiin. Taajuusalue, jota Suomessa käytetään gsm-verkoissa on 900 tai 1800 MHz. 3 g -verkoissa puolestaan 2100 MHz. Protokollia ovat mm. MMS, WAP, HSPA.

Määritykset

IPv4 : http://tools.ietf.org/html/rfc791 DHCP : http://www.ietf.org/rfc/rfc2131.txt IPmulticast : http://www.ietf.org/rfc/rfc2365.txt MMS : http://tools.ietf.org/html/rfc4356 WAP : http://www.sans.org/reading-room/whitepapers/wireless/wireless-application-protocol-wap-what-abouthow-work-148 HSPA : http://tools.ietf.org/id/draft-johansson-wireless-congestion-properties-00.txt

Ennakkotehtävä 3

Etsi toisessa kotitehtävässäsi valitsemissasi siirtotieratkaisuiissa käytetty koodaus- ja kanavointitapa.

Adsl-yhteys Elisan tietoverkkoon: Kanavointitapa FDMA, koodaustapana QAM. Yhteys matkapuhelimen ja 3g-verkon välillä: koodaustapa Manchester ja kanavointitapa WCDMA

Luentopäivä 3:

Kurssimateriaalia hyödyntämällä tutustuin signaalin koodaustapoihin, symmetriseen ja epäsymmetriseen lähetykseen. Datasiirtoon yhteyksien välissä liittyvät virheiden havaitseminen ja vuonhallinta tulivat tutummaksi. Kanavointitavat ja niihin liittyvät erot alkoivat pikkuhiljaa hahmottumaan. Jäi pieni käsitys siitä, miten yhteys voidaan jakaa eri kanavien kesken ja siirtokapasiteettia on mahdollista jakaa useamman signaalin kesken. Tämän luennon aiheet ovat mielestäni jo erittäin haasteellisia sisäistää, kun erilaiset termit ja lyhenteet sekä niiden merkitykset aiheuttavat melkoisen infotulvan. Tavoitteenani oli saada yleisellä tasolla käsitys näistä asioista ja sen saavutin. Syvempi analyysi aiheista vaatii vielä paljon perehtyneisyyttä asian tiimoilta.

Tehtävänä oli arvioida viiden kurssilaisen kotitehtäviä ja tämä osoittautui haasteelliseksi. Monilla oli hienosti suoritettu ensimmäinen harjoitus, mutta sen jälkeen löytyi vähemmän niitä sivuja, joissa olisi ollut myös jatkotehtävät. Erittäin hienoja kokonaisuuksia tarjosivat Anna Ettanen ja Tommi Iiskonmäen sivut. Näki heti, että molemmat olivat sisäistäneet hyvin asiat ja tehneet hienoa työtä. Vielä, kun itse saavuttaisi saman tason ennen tenttiä :)

Ennakkotehtävä 4

WLAN-artikkeli linkittyi kurssilla käsiteltyyn asiaan tiiviisti. Tutuiksi tulleita määreitä kaistanleveyteen ja taajuuksiin tuli artikkelissa esiin ja samalla yhteys nopeampien yhteyksien tarpeesta. Jos joku olisi kysynyt vielä kuukausi sitten mikä on IEEE 802,15 työryhmä, olisi vastaus ollut aika laimea. Nyt on käsitys, mikä tällä tarkoitetaan.

LTE-tekniikkaa käsitteleviä sivuja löytyi paljon. Minulle uutena juttuna tuli se, että LTE tulee IPv4 ja IPv6 protokollia. Tietoisuus LTE:n nopeammasta datasiirrosta oli tuttua ja odotankin innolla tämän tekniikan tuomaa nopeuden lisäystä omassa kotiympäristössä (kts. tehtävä 1)

http://www.radio-electronics.com/info/cellulartelecomms/lte-long-term-evolution/3g-lte-basics.php

http://www5.sonera.fi/ohjeet/3G_ja_4G

Luentopäivä 4:

Piiri- ja pakettikytkentäisen verkon ominaisuudet ja erot. Piirikytkentäisessä ennalta määritelty yhteyspolku. Täyttää reaaliaikaisen tiedonsiirron tarpeita, kuten puhelinliikenteessä. Pakettikytkentäinen verkko soveltuu paremmin dataliikenteeseen ja siinä datapaketit etenevät pienempinä kokonaisuuksina. Kytkentätapana tietosähke tai virtuaalipiiri. Lisäksi matkapuhelinverkkojen kehitykseen liittyvät asiat tulivat esille. 3 g -verkkojen kehittyminen kohti LTE (4 g) verkkoja ja näiden ominaisuudet. Lähiverkkojen tekniikat ja kehittyminen kohti nopeampia yhteyksiä ja lähiverkkoprotokollat linkki- fyysinen kerros.

3 g verkon tehokas hyödyntäminen tapahtuu kanavoinnin avulla CDMA. Ethernet-tekniikka langattoman verkon osalta kaistanvarausmenetelmä CDMA/CA. ADSL-yhteydellä toteutettu langaton reititin jakautuu kodin muiden laitteiden käyttöön. Matkapuhelimet, Ipad, TV ja kannettavat tietokoneet ovat sen kautta yhteydessä internettiin. Langaton verkko ei ole vielä riittävän tehokas alakerrassa, joten tuolloin matkapuhelimet hyödyntävät 3g-yhteyksiä Elisan kautta.

Viikoittainen ajankäyttö

Luentoviikko 1

Wiki-sivun luominen meni hiukan enemmän, jostain syystä en löytänyt tietojani 30 min Luentomateriaalin läpikäynti 3 h Ennakkotehtävä 1 tekeminen 1 h Kotitehtävä 1 tekeminen 3 h Kurssimateriaalin kertaaminen 2 h

Luentoviikko 2

Ennakkotehtävä 2 tekeminen 1 h Luentomateriaalin läpikäyminen ja vastauksien etsiminen 4 h Oppimispäiväkirjan kirjoittaminen 1 h Kotitehtävä 2 tekeminen 2 h

Luentoviikko 3

Ennakkotehtävä 3 tekeminen 2 h Luentomateriaalin läpikäynti 3 h Oppimispäiväkirjan kirjoittaminen 1 h Kotitehtävä 3 tekeminen 1 h

Luentoviikko 4

Ennakkotehtävä 4 tekeminen 1 h Luentomateriaalin läpikäynti 3 h Oppimispäiväkirjan kirjoittaminen 1 h Kotitehtävä 4 tekeminen 1 h

Tenttiin valmistautuminen 15 h


Pääsivulle