Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Vaikka tietotekniikka on ollut tärkeä osa elämääni aina, ei tietoliikennetekniikka varsinaisesti ole ollut suurin tutkimisen kohteeni. Sen takia tietämys tältä alueelta on vain pintapuolista. Useita termejä ja lyhenteitä osaan kyllä yhdistää tietoliikenteeseen kuuluvaksi, mutta sen tarkemmin niitä en osaa kuvailla, vain että “ esim. FTP on jokin tiedonsiirtoprotokolla, se liittyy tietoliikenteeseen.” Tietoliikenne käsittää kaiken langallisen ja langattoman tiedonsiirron. Tietoliikennettä selittäessä käytetään hyvin paljon erilaisia lyhenteitä: LAN, WAN, ISP, WLAN, GPRS, 3G, 4G, NAT, RJ45, UMTS, CAT5, GPS. Tietoliikennettä ohjaavat laitteet kuten reitittimet, kytkimet, tukiasemat jne. niiden välillä on siirtotie, esimerkiksi valokuitu, ilma tai kuparikaapeli. Termi protokolla tulee varsin usein tietoliikenteessä esiin.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Kurssin aloitus, kerrosmallit
  • Päivän tärkeimmät asiat: kommunikaatio-, tiedonsiirto- ja kerrosmallit.
  • Mitä opin tällä kertaa: En ollut ennen tätä luentoa kuullutkaan sanaa kerrosmalli tässä yhteydessä. Eli oikeastaan kaikki kerrosmallista oli uutta. Opin miten kerrosmalli on jaettu ja mitkä eri kerroksien tehtävät ovat, kaksi eri kilpailevaa kerrosmallia OSI ja TCP/IP.
  • Jäi epäselväksi: Miksei OSI voittanut kerromallikilpailua? Enää OSIa ei ilmeisesti juuri käytetä, mihin sitä käytettiin ennen?

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: Tiedon siirto
  • Päivän tärkeimmät asiat: Protokolla: koostuu: syntax, semantics, timing. Protokollien tehtävät: esim. paketointi, yhteyden hallinta, vuon valvonta. Standardit: mitä ne ovat yleisesti, mitä erilaisia standardeja on määritelty. Siirtotiet: Johtimellinen: parikaapeli esim. puhelinverkossa, koaksiaali esim. tv-jakelussa, valokuitu esim. internetin runkoverkoissa. Johtimeton: Matkapuhelinverkot, WLAN, satelliitit, ongelmat langattomassa tiedonsiirrossa (vaimeneminen, monitie-eteneminen…). Analoginen ja digitaalinen signaali, kaistanleveys ja miten se vaikuttaa tiedonsiirtonopeuteen.
  • Mitä opin tällä kertaa: Etenkin protokolla-käsite oli vain pintapuolisesti hallussa, siitä siis tuli paljon uutta asiaa.
  • Jäi epäselväksi:

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Linkit
  • Päivän tärkeimmät asiat: Koodaus ja modulointi: tehdään, jotta helpompi vastaanottaa/ei katoa kohinaan niin helposti. Digital → Digital: erilaiset koodaustavat. Digital → Analog: Kutsutaan moduloinniksi, erilaiset tavat FSK, ASK, PSK. Virheen havainnointi ja korjaus, Vuonvalvonta, Kanavointi: FDMA TDMA, CDMA ja WDMA.
  • Mitä opin: Erityisesti kanavoinnin tekniikat tulivat uutena asiana.
  • Mitä jäi epäselväksi: Analog → Digital ja Analog → Analog jäivät vähän pienemmälle käsittelylle ja sitä myötä epäselviksi. Miksi esim. ADSL:ään on valittu juuri QAM, tai Bluetoothiin FSK? CDMA jäi suurilta osin epäselväksi.

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: Verkot ja sovellukset
  • Päivän tärkeimmät asiat: Verkon kokokuva. Piiri- ja pakettikytkentä, mitä eroa ja mihin käytetään. Reititys: miten saadaan tieto oikeaan paikkaan. langaton kommunikointi isommassa mittakaavassa.
  • Reitityksen suunnittelun monimutkaisuus valkeni.
  • Mitä jäi epäselväksi: reititys mielenkiintoinen asia itselleni, siihen olisin halunnut käytettävän lisää slidejä.

Mitä opin kurssin aikana

Joka luennolla tuli paljon uutta asiaa, koska pohjatiedot eivät olleet suuret. Aina kun mentiin “bittitasolle”, oli asia varmasti uutta. Aikasemmin kun selaili vaikkapa tietoa 3G-modeemeista, saattoi jossain vilahtaa termi WCDMA, eikä se kertonut minulle mitään. Toisin sanoen nyt on saatu useille eri lyhenteille ja termeille yhteyksiä ja tarkkoja selityksiä.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Ennakkotehtävä: ^

Kotitehtävä 1: 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.

Kysymyksiä:

  • Mikä ihmeen IPTV? Onko siinä jotain eroa normaaliin internet-liikenteeseen verrattuna?
  • Miksi 3G-yhteydessä on niin suuri viive?
  • Kuinka reititin toimii/mitä eroa esim. kytkimeen verrattuna?

Kotitehtävä 2

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

3G: *UMTS: 900 MHz ja 2100 MHz, 384 kbps *HSDPA: jopa 42Mbps (Dual Carrier), vanhemmat tekniikat 21Mbps, 14,4Mbps, taajuuskaista 2100MHz

4G: *LTE teoreettinen maksimi jopa 150Mbps, taajuuskaista 1800 MHz ja 2600 MHz

LAN: *Ethernet: nykyään 100Mbps tai Gigabit ethernet kotona.

WLAN: *yleisin 802.11g: 54 Mbps ja 2,4GHz

GPS: *Siviilissä: 1575, 4200 MHz

Kotitehtävä:

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.

Siirtoteinä ovat pääasiassa parikaapeli (LAN,WAN) ja ilma (3G 4G WLAN GPS), kolmas siirtotie olisi valokuitu. LAN, WAN, 3G, 4G, WLAN käyttävät kaikki TCP/IP-protokollaa (verkko ja kuljetuskerros). Niiden päällä sovelluskerroksella esimerkiksi Facebook käyttää HTTPS protokollaa www-sivujen välittämiseen (salattu HTTP) ja XMPP-protokollaa pikaviestintään.

WLAN käyttää IEEE:n määrittämää 802.11g-standardia linkkikerroksella.

http://standards.ieee.org/findstds/standard/802.11g-2003.html

Kotitehtävä 3

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

WLAN:issa käytetään Digital-to-Analog-modulaatiota: B-/QPSK - Binary/Quadrature Phase Shift Keying - Vaihemodulointi tai FSK - taajuusmodulointi. Ethernet/LAN käyttää Digital-to-Digital-koodausta: 8B6T tai 8B/10B (lähde: http://www.rhyshaden.com/encoding.htm) Modeemin ADSL käyttää taajuusjakokanavointia (FDMA). 3G-verkot käyttävät WCDMA-kanavointia (laajakaistainen koodijakokanavointi).

Kotitehtävä: Käykää tutustumassa vähintään viiden muun henkilön kotitehtäviin ja tehkää niistä lyhyt analyysi omalla sivulle.

Meriruoko Valtteri: Luentopäiväkirjoihin käytetty paljon aikaa/pitkät tekstit tällä osalla. Kaikki tehtävät valmiit. Muutamaan kotitehtävään on vastattu melko lyhyesti ainakin jos vertaa päiväkirjoihin. Hyvät sivut!

Pitkänen Markku: Luentopäiväkirjat ovat lyhyet, mutta toisaalta niistä huomaa, että hän on jo hyvin perehtynyt aihealueeseen, joten hänen kohdallaan päiväkirjan ei tarvitsekaan olla “muistiinpanomainen”. Kaikesta huomaa, että osaa aihealueen tiedot jo hyvin, kotitehtävissä käytetään paljon lyhenteitä ja termejä, joita edes luennoilla ei ole käytetty. Kotitehtävästä 1 puuttuu kuva. Hyvät sivut!

Väisänen Ville: Hyvät sivut. Ennakkonäkemyksessä hän kertoo, että lähdetään “nollasta” liikkeelle. Tehtäviä lukiessa huomaa, että selvästi on sisäistetty paljon ja hyvin asiat. Pieni ulkoasumiinus, kuva liian iso ja käytetty ehkä liikaa luettelointia.

Ettanen Anna: Huomaa, että on käytetty paljon aikaa. Todella hyvät luentopäiväkirjat. En oikeastaan löydä erityisempää huomautettavaa. Todella hyvät sivut.

Kovalainen Antti: Selkeä rakenne. Vaikka tässäkin sivussa on käytetty paljon luettelointia, se on toimivaa. Ajankäyttö-kohta puuttuu. Hyvät sivut!

Kotitehtävä 4

Ennakkotehtävä: WLAN-artikkeli

Artikkelissa on monia asioita ja termejä, joita luennoilla on käyty läpi. Esimerkiksi modulointi ja koodaus, kanavointi löytyvät siitä, tätä kohtaa artikkelista en esimerkiksi ilman tätä kurssia olisi tajunnut. Tämä artikkeli on hieman ajankohtaisempi kuin luentokalvot (luentokalvoilla lähinnä 801.11g). Artikkelissa esitellään uusia tekniikoita kuten mimo, spatiaalinen limitys, signaalin monitie-eteneminen. Uusi tekniikka käyttää useita antenneja ja talon rakenteita hyväksi.

LTE-tekniikka

LTE-tekniikka ei oikeastaan tuo hirveästi uutta jo luennoilla opittuun. Se tarjoaa 3G:hen nähden parempaa latausnopeutta ja viivettä. Eli siis perinteistä tekniikan kehitystä. Tekniikassa on uutta se, että se käyttää erilaista tekniikkaa up- ja down-linkeissä. Lisäksi se käyttää mimo-tekniikkaa, eli monitie-etenemistä.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1: Lähiopetus 0h, Kotitehtävät 2h, itsenäinen opiskelu 4h
  • Luentoviikko 2: Lähiopetus 6h, Kotitehtävät 2h
  • Luentoviikko 3: Lähiopetus 6h, Kotitehtävät 2h
  • Luentoviikko 4: Lähiopetus 6h, Kotitehtävät 2h
  • Tentti: valmistautuminen ja tentti yht. 23h
  • Yht. 53h

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