HUOM! Tämä on vain Esimerkki Essin esimerkkisivu, joka kopioidaan oman sivun pohjaksi. Ei muutoksia tänne!

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. -GSM, 3G, TCP, LAN, Router, WLAN tietokoneiden keskinen kommunikaatio, digi-tv palvelut, matkapuhelin operaattoreiden sanelemat säännöt, tietoliikenne kehittyy jatkuvasti - käyttäjät odottavat päätelaitteilta kokoajan enemmän. PAlvelun laadun ja määrän pitäisi kokoajan kasvaa, mutta asiakkaat eivät haluaisi maksaa yhtään enempää. Tietoliikennetekniikassa suuret tietoturvariskit, rikolliset pyrkivät crackkäämään salaukset ja saamaan suurta rahallista hyötyä. Tähän aspektiin tulee kiinnittää entistä enemmän huomiota ja lisätä entisestään RnD kuluja. https://skydrive.live.com/redir.aspx?cid=d17d9587def52785&page=self&resid=D17D9587DEF52785!694&parid=D17D9587DEF52785!103&authkey=!AtpNMp-krM_zgcQ&Bpub=SDX.SkyDrive&Bsrc=Share k

**

Ennakotehtävä 2:

GPS toimii kahdella päätaajuudella (L1 ja L2): • L1 (1575,4200 MHz) siviilikäytössä • L2 (1227,6000 MHz) sotilaskäytössä salattuna 2003 lähtien

GSM-taajuuskaistat

Järjestelmä Kaista T-GSM 380 380 T-GSM 410 410 GSM 450 450 GSM 480 480 GSM 710 710 GSM 750 750 T-GSM 810 810 GSM 850 850 P-GSM 900 900 E-GSM 900 900 R-GSM 900 900 T-GSM 900 900 DCS 1800 1800 PCS 1900 1900

UMTS-taajuusalueista on Euroopassa ja Japanissa käytössä 2100 MHz alue (band I), joka on tuetuin nykyisissä päätelaitteissa. Joissakin Euroopan maissa, kuten Suomessa, on otettu käyttöön myös 900 MHz alue (band VIII), mikä mahdollistaa verkon laajentamisen edullisemmin, koska lähes koko maan kattavaa 900 MHz GSM-verkkoa varten on jo rakennettu mastopaikat. Matalampi taajuus pidentää signaalin kantamaa, jolloin tukiasemia ei tarvitse rakentaa yhtä tiheään kuin 2100 MHz alueella. Elisa avasi maailman ensimmäisen kaupallisen 900 Mhz taajuudella toimivan 3G-verkon Suomessa marraskuussa 2007. Yhdysvalloissa UMTS-verkkoja on olemassa myös 1900 MHz (band II) ja 850 MHz (band V) taajuuskaistoille. Monet päätelaitteet tukevat 850 MHz aluetta, mutta vain osa uusista laitteista (vuonna 2009) tuki 900 MHz aluetta. Käytetty nopeus on yleensä 3,6 Mbit/s, 7,2 Mbit/s, 14,4 Mbit/s tai 21 Mbit/s, HSPA evolved 42Mbit/s

4G Euroopassa 4G-verkkojen käyttöön varatut taajuusalueet ovat 1800 MHz ja 2600 MHz. Suunnitelmissa on ottaa käyttöön myös vastikään muusta käytöstä vapautunut 800 MHz:n taajuusalue. DC-UMTS/DC-HSPA -tekniikka käyttää tavanomaisten 3G-päätelaitteiden tavoin 3G-verkkojen taajuuksia. Pohjois-Amerikassa on 4G:n käyttöön varattu 700/800 MHz:n ja mahdollisesti 1700/1900 MHz:n taajuusalueet, Aasiassa 1800 ja 2600 MHz, sekä Australiassa 1800 MHz. 4G:n huippunopeus päätelaitteeseen tulisi olla 1 Gbit/s hitaasti liikuttaessa ja 100 Mbit/s nopeasti liikuttaessa.

WLAN yleisesti käytetty 2,4GHz taajuutta, mutta myös 5,150–5,350 ja 5,475–5,725 GHz vanhemmilla standardeilla teoreettinen maksimi 54Mbps ja uudemmilla 200Mbit/s

Ennakotehtävä 3:

Etsi toisessa kotitehtävässäsi valitsemissasi siirtotieratkaisuiissa käytetty koodaus- ja kanavointitapa.

Parikaapeli - tekniikka:ADSL, koodaus: DMT (ITU G.992.1), Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection Matkapuhelin 2G/3G – koodaus 2G: GSMK ja 3G QPSK, 2G:ssä aikajaksoinen kanavointi, 3G:ssä koodijaksoinen WLAN: koodaus 8QFDM (802.11g), taajuusjaksoinen kanavointi GPS: C/A gold code (BPSK), aikajakoinen kanavointi

Ennakotehtävä 4:

Tutustuin annettuun WLAN artikkeliin. Kurssillan on WLANia esitelty ja tässä artikkelissa tuotiin lisäksi kaksi kehitysvaiheessa olevaa standardia, joilla WLANin bittinopeutta voidaan kasvattaa. Artikkelissa mainittu monitie-eteneminen on jäänyt mieleeni luentokalvoilta. WLAN tukiasemasta lähtevä tietovirta ottaa heijastuksia ja kimmokkeita huonekaluista ja seinistä saapuen monenlaista reittiä pitkin päätelaitteelle. Edellisen luennon koodausmenetelmät palautuivat myös mieleen lukiessani 256-QAM modulointialgoritmin käyttöönotosta. Kaistanleveys ja sen nostaminen sivuavat myös luennoilla käytyjä asioita. Suurempaa kaistanleveyttä hyödyntämällä suuremmat tietovirrat tulevat mahdollisiksi. Artikkelissa sivuttiin myös kanavien käsite sekä se minkä kokoisia kanavia mahtuu montako millekin taajuusalueelle. Artikkelissa mainittiin myös erimittaiset antennit ja niiden kantoaallot sekä antennien määrä, asemointi ja pituus. Keilanmuodostus on jäänyt GSM-luennoilta mieleen.

LTE: Uutta asiaa OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access).OFDM is a multicarrier technology subdividing the available bandwidth into a multitude of mutual orthogonal narrowband subcarriers. In OFDMA these subcarriers can be shared between multiple users. This solution is achieving very high spectral efficiency, but requires fast processors. Samoin The Evolved Packet System (EPS) is purely IP based. Both real time services and datacom services will be carried by the IP protocol. Mikä on NSN:n käyttämä Liquid Radio baseband pool architecture.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: kommunikaatiomalli, yleiskuva verkoista, protokollat (kerrosarkkitehtuuri, protokollien toimintoja, Standardointi)
  • Päivän tärkeimmät asiat:kommunikaatiomalli, tiedonsiirtomalli, kerrosmallit ja niiden vertailu, TCP/IP
  • Mitä opin tällä kertaa:sain oppia OSI-mallista, joka on aina jäänyt TCP/IP:n varjoon. Välillä on hyvä perehtyä tietoliikenteen historiaan. Myös e-mail esimerkki oli mielenkiintoinen. Harvoin s-postia läetellessä tulee ajatelleeksi sitä miten homma oikeasti toimii.
  • Jäi epäselväksi:

Luentopäivä 2:

  • Päivän epistola: protokollat, virheenkorjaus, paketointi, tietoliikenteen ja internetin standardointi, johtimelliset ja johtimettomat siirtotiet sekä niiden käyttökohteet, hyödyt ja haitat
  • tärkeimpänä pitämäni asiat: siirtotiet, niihin perehtyminen ja ymmärrys koska kannattaa käyttää mitäkin (kustannus, geometria, nopeus)
  • Mitä opin tälläkertaa: standardoinnista opin paljon uutta, ei välttämättä ole se kaikkein mielenkiintoisin aihe, mutta varsin tarpeellinen ymmärtää, samoin signaalin eteneminen maan päällä ja se, että se ei menekään suoraan vaan taipuu
  • Jäi epäselväksi: luentomoniste2_4 caset I-III, mikä on B?

Luentopäivä 3:

  • Signaalin enkoodaustekniikat olivat vahvasti esillä, selvitettiin miten eri tavoilla 0:n ja 1:sen voi lähettää vastaanottajan suuntaan
  • virheenkorjaus tärkeässä roolissa, miten tieto saadaan mahdollisimman lähellä alkuperäistä muotoaan avastaanottajalle
  • analogisen ja digitaalisen signaalin lähetys ja muunnos keskenään, modulaattorin käyttö
  • synkroonisen ja epä-synkroonisen tiedon siirron hyötyjä ja haittoja, mikä soveltuu mihinkin
  • miten eritavoilla lähettäjä ja vastaanottaja voivat keskustella, koska dataa lähetetään ja vastaanotetaan ja onko jotain mitä ei olla saatu vastaan
  • erilaiset kanavoinnit ja niiden käyttö tietoliikenteessä

Luentopäivä 4:

  • Käsitteet piiri- ja pakettikytkentäinen data avattiin ja tsekattiin, mitä pitävät sisällään ja missä niitä käytetään
  • Reititys, miten voidaan hubien, siltojen, kytkinten ja reitittimien kanssa toimia verkkokonfiguraatiota luotaessa
  • verkon ruuhkautuminen, siihen varautuminen ja siitä toipuminen, ja mitä se saattaa aiheuttaa
  • mobiiliverkot, vanhat gsm ja gprs sekä' uudemmat edge, 3G ja LTE
  • lähiverkkot, sekä tavalliset että suurinopeusverkot, millaisiin throughputteihin päästään ja miten voidaan suunnittelulla optimoida

Mitä opin kurssin aikana

Kurssilla opoin paljon tietoliikennetekniikan perusteista. Itseäni kiinnosti erityisesti antennit ja niiden muodot sekä pakettikytkentäisen verkon looginen toiminta. Erilaiset verkkotopologiat olivat myös mielenkiintoisia. Päätin opiskella myös OSI-mallin kerrokset ensimmäistä kertaa ulkoa (olen niihin joskus aiemmin törmännyt)

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Kotitehtävä1: Luo kuva työpaikan/kodin/kämpän/jonkin tutun paikan tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista, niiden käytöstä ja jopa yhteen linkittymisestä sekä niissä käytetyistä palveluista

Laitteet: Tietokone, puhelin, sykemittari, gps, televisio, Apple TV,radio, auto, tabletti, Playstation 3, saunan kiuas, WLAN tukiasema

Palvelut: SkyDrive, sähköposti, Facebook, Twitter, Instagram, Sports tracker, uutiset, Netflix, HBO Go, Spotify, Volvo on-call, Google Drive, Play Station network, saunan etälälämmitys

Tietokoneella voi siirtää tietoja eri pilvipalveluihin (SkyDrive) jonka jälkeen niitä voi käyttää esim. Tabletilla ja puhelimella tietokoneen lisäksi. Facebook aplikaatio pitää käyttäjän yhteydessä ystäviinsä usean eri laitteen välityksellä. Sitä voi käyttää tietokoneella, tabletilla ja kännykällä. Facebook käyttää myös paikkatietoja, jolloin käyttäjä voi gps:n avulla jakaa paikkatietonsa puhelinverkon välityksellä muille. Sport Trackker käyttää gps:ää kerätessään reittitietoa urheilusuorituksen paikasta. Tämän tiedon voi ladata omalle koneelleen tai Sports trackerin omaan pilvisovellukseen ja sieltä vaikkapa Facebookkiin. Spotifyllä voi kuunnella musiikkia esim. Puhelimella, tabletilla, PC:llä tai vaikka Volvon sensus järjestelmällä. Musiikki siirtyy laitteille puhelinverkon tai langallisen verkon välityksellä. Netflix ja HBO ovat TV palveluita, jotka toimivat internetin välityksellä joko johtimellisessa verkossa tai matkapuhelin verkon välityksellä. Volvo on-call sisältää GPS toiminnon, jolloin autonsa voi paikantaa vaikkapa matkapuhelimellaan tai etäkäynnistää moottorin lämmittimen matkapuhelinverkon välityksellä. Palvelu siirtää myös ajetut reitit pilvipalveluun käyttäjän niin halutessa. Play Station NW tarjoaa pelien kauppapaikan, josta koneelle voi ladata pelejä sekä ohjelmia. Myös kaverien kanssa etäpåelaaminen onnistuu.

Kysymykset: Haluan selvittää, miten nettitv tarjoaja Netflix pystyy niin hienosti skaalaamaan bittivirran määrää lennossa, ettei kuva käytännössä lainkaan pätkäise, laatu vain huononee Haluan selvittää, miksi joillain laitteilla GPS signaalin löytyminen kestää kauan ja toiset löytävät sen heti Haluan selvittää, kuinka Microsoft laskee SkyDrive-kapasiteetin tarpeen pystyäkseen tyydyttämään asiakkaidensa tarpeet

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Ensimmäisten luentojen kotitehtävissä selvititte laitteita ja palveluita. Tässä kotitehtävässä selvitetään laitteiden ja palveluiden käyttämiä protokollia sekä siirtoteitä

Siirtotie: PC, ethernetkaapeli (parikaapeli), WLAN ilman yli, internet protokolla

Matkapuhelin, ilman yli, GSM protocolla

GPS, ilman yli, satelliitista tai matkapuhelinverkosta, broadcast, kaikki, joilla on GPS saavat tiedon

Televisio, antenniverkko ilmassa , satelliitti ilmassa tai antennikaapeli maassa, ethernetkaapeli IPTV:llä, broadcast, kaikille lähetetään tieto, vastaanottavassa päässä pitää olla oikean laiset laitteet ja salauksen purku

Sykemittari, bluetooth yhteys mittarin ja anturin välillä, point-to-point protokolla

Kotitehtävä 3

nurmisini Hienosti käsitelty ja jaoteltu luennoilla käydyt ja opitut asiat. Mieleenjääneet asiat on kirjoitettu auki ranskalaisilla viivoilla ja selitetty hyvin. Kotitehtäviin on selvästi panostettu ja ne ovat helppolukuisia.

paukkonenhenri Hieman lyhyemmät vastaukset kuin Sinillä. Vastaukset kuitenkin selkeitä ja ymmärrettäviä.

kervinenaleksi Hyvin samankaltainen Wiki kuin ylläolevalla Henrillä. Kysymyksiin on vastattu lyhyesti ja ytimekkäästi. Tätä kirjoittaessani kotitehtävä 3 oli vielä tekemättä.

liukkaniko Lyhyitä vastauksia, kuitenkin asiallisia. Muyöskään täällä ei kaikkia tähänastisia tehtäviä löydy. Viikottainen ajankäyttö myös kadoksissa.

hoystisatu Satu oli ilmeisesti päättänyt kkurssin tehtävän yksi jälkeen. Hyvin vähän tekstiä eikä oikein panostettu asiaan.

Kotitehtävä 4

MAtkapuhelinverkko: Käytetään FDMA ja TDMA tekniikoita yhdistäen. Puhelin kiinnittyy verkkosoluun jossa voi olla 10-50 kanavaa käytössä 200Hz välein. Jokainen kanava jaettu vielä aikapohjaisesti TDMA 8 kanavaan. Puhelin lähettää uplinkkiin ja saa vastaan downlinkkiin. Puheelle riittää yksi aikaväli, mutta esim. GPRS tekniikoissa usein käytössä 4+2 konffis. Tämä vie paljon kapasiteettia verkolta, joten jos paljon datan käyttäjiä yhtäaikaa verkossa, täytyy yhdelle käyttäjälle annettuja aikavälejä vähentää. Puhelu menee aina datan edelle, joten verkko saattaa katkaista datankäyttäjiltä siirron suosien puhelua. Soluun valittujen kanavien täytyy olla eri taajuuksilla kuin ympäröivissä soluissa, jotteivät häiritse toisiaan. Kaupungeissa, joissa suuremmat käyttäjämäärät voi olla pinempiä solunkokoja, jotta voidaan palvella useampaa asiakasta kerralla. Puhelin pyyttää verkolta kapasiteettia voidakseen siirtää dataa. Pyyntö lähtee random access purskeena, ja MAC-kerroksen tulee toimia oikein, jotta siirtotie saadaan avattua. Katvealueita, joihin radioverkko ei kuulu, tulee välttää, sillä näissä kohdissa käyttäjän datayhteys ja puhelut katkeavat.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h

  • Luentoviikko 2
  • Ennakkotehtävään käytin n. 1h. Lueskelin luentomateriaaleja n. 1h. Kotitehtävään käytin n. 30min
  • Luentoviikko 3
  • Ennakkotehtävään käytin n. 1h. Lueskelin luentomateriaaleja n. 1h. Kotitehtävään käytin n. 30min
  • Luentoviikko 4
  • Ennakkotehtävään käytin n. 1h. Lueskelin luentomateriaaleja n. 1h. Kotitehtävään käytin n. 30min
  • Tenttiin lukemista n.10h

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