Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotehtävä 1

Käsitys ennen luentoja on seuraava; tietoliikenne perustuu fyysisiin yhteyksiin erilaisten laitteiden välillä (kupari, valokúitu, langaton linkki..). Verkon ytimen perustavat palvelimet, jotka toimivat varastoina ja solmukohtina. Tieto liikkuu protokollien muodossa palvelimien välillä ja on varsin määrämuotoista. Etäkoneilta, esim PC, lähetetään pyyntejä palvelimille, jotka ovat yhteydessä toisiinsa. Pyynti voi ohjautua eteenpäin seuraavalle palvelimelle. Ohjelmilla hallitaan tiedon siirtoa. Tiedon siirto voi olla myös peer to peer.

Ennakkotehtävä 2

Gps taajuudella L1 1575,4200 MHz ja L2 1227,6000 MHz, pseudo random noise; kantoaallon päälle moduloitu, tietoa liikkuu 1-10 bit/mikrosec. 3G taajuudet 2100 MHz ja 900 MHz, tavoite 2 mbps totuus noin 100- 250 kbps, 4 g 1800 MHz ja 2600 MHz (800 MHz), tavoite siirtää 1 Gbps mutta 10-100 mbps. Wlan 802.11b ja g taajuus 2,4 GHz, b max nopeus 11 mbps ja g 54 mbps. Laajakaista lupaus 1 Mbps lähetys ja vastaanotto 20 Mbps, totuus 0,8 Mbps ja noin 13-16 Mbps.

Ennakkotehtävä 3

Koodaus ja kanavointi Wlan ja koira gps ympäristössä. Wlan kanavoi CSMA/CA koodijakokanavoinnilla ja Wlan käyttää DSSS ja FHSS kanavoinnissa.

Koira gps toimii matkapuhelin verkon yli ja käyttää kulloinkin nopeinta verkon tekniikkaa. Gsm verkossa on sekä taajuusjako ja aikakaavointi.

Ennakkotehtävä 4

http://en.wikipedia.org/wiki/LTE_%28telecommunication%29 Kuvatut tiedonsiirtonopeudet ovat huikeita. Puhelut onnistuvat yhtä aikaa tiedonsiirron kanssa. Maailmanlaajuinen standardi (ensimmäinen aidosti kaikkialla maailmassa.)

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe:Kerrosmalli, kerrosarkkitehtuuri, protokolla
  • Päivän tärkeimmät asiat:Kerrosmallin ymmärrys, protokollan tehtävä ja missä se sitä toteuttaa
  • Mitä opin tällä kertaa:Luulen ymmärtäneeni kerrosmallin ja eri standardien erot, jotakin protokollastakin
  • Jäi epäselväksi: Virheenkorjauksesta oli puhetta, mitä ja miten tapahtuu?

Luentopäivä 2:

* Päivän aihe: Aiheena tiedonsiirto. Tiedon muuttaminen analogisesta digitaaliseksi ja eri siirtotiet.

* Päivän tärkeimmät asiat: Analogisesta digitaaliseksi, monitie-eteneminen, erisiirtotiet

* Mitä opin tällä kertaa: Mieleen jäi sinikäyrän muokaaminen ykkösiksi ja nolliksi, eri vaihtoehdot (kupari, valokuitu, radiotiet) siirtämiseksi. Monitie eteneminen, heijastukset ja muut ilmoitse tapahtuvan tiedonsiirron haasteet. Valon eteneminen kuidussa, heijastukset ja signaalin vastaanoton tulkinta. Maksimi etäisyydet ilman vahvistusta. Signaalin muodostaminen.

Epävarmaksi jäi hieman se että ymmärsinkö oikein signaalin muodostamisen.

Luentopäivä 3:

* Päivän aihe: Linkkit ja datan koodaus signaaliin, virheen havaitseminen ja -korjaus

* Päivän tärkeimmät asiat: Signalointi menetelmät, signaalin koodaus ja kanavointi

* Mitä opin tällä kertaa: Virheen havaitseminen ja mahdollinen korjaus. Signaallin vaihto analogisesta digitaaliseksi ja toisinpäin. Koodaus signaaliin ja vaikutus tiedonsiirtonopeuteen. Signalointi menetelmät ja sisäinen virheen tunnistus. Vastaanottajan ja lähettäjän kellotus ja ajan virheet.Koodaus signaalin vaiheen mukaan (QAM) ja tiedonsiirtonopeus ja vaikeudet. Kuinka varmistaa signaalin perillemeno ja eri tekniikat (kuten stop and wait, go back to n..) ja vielä kanavointi. Aika- ja taajuusjako.

Kaiken kaikkiaan aikamoinen päivä sisäistää kaikkia tekniikoita ja eri ratkaisuja. Ehkäpä asia avautuu tarvittavissa olevan verran kun katselee luentoja uudelleeen..

Luentopäivä 4:

* Päivän aihe: Verkot ja sovellukset

* Päivän tärkeimmät asiat: Piiri ja pakettikytkentä, tiedon eteneminen verkossa ja verkon hallinta

* Mitä opin tällä kertaa: Pakettien etenemis vaihtoehdot, kytkentöjen erot ja miksi joskus verkko “tökkii”.

Mitä opin kurssin aikana

Opin aika paljon signaaleista ja kuinka sitä koodataan. Eri standardit ja kuinka niitä standardeja luodaan. Eri siirtotiet ja niiden monet haasteet. Kaiken kaikkiaan ymmärrys kasvoi kohtuullisesti kaikenlaisesta datan siirtoon liittyvistä asioista.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Kodin tietoliikenne. Televisio, joka tuntuu olevan aina päällä, saa signaalin satelliitista ja palvelun tarjoaja on canal digital. Sen lisäksi löytyy netti tv soneran laajakaista liittymän kautta. Laajakaista on jaettu langattomasti ja siihen on liittyneenä vaihtelevasti viisi puhelinta, kaksi kannettavaa, tablet ja pöytäkone. Aiemmin kannettavilla oli jaettuja tiedostoja, mutta linuxin myötä taidot eivät riitä tekemään vastaavaa. Tietoliikennettä kulkee aina silloin tällöin myös esim sähkömittarin etäluennassa. Puhelimissa ja tabletissa löytyy kai jo vakiona gps ja sovellukset navigointiin niin kävellen kuin autolla. Metsästyskoiralla on tietysti paikanninpanta ja minulla tracker hunter- sovellus puhelimessa.

1. kysymys: miten laitteiden yhtäaikaiset pyynnöt tahdistetaan eli kuinka kaistaa jaetaan kotona ja netissä? 2. kysymys: miksei laitteet keskustele yleensä suoraan keskenään? Kai se olisi periaatteessa mahdollista, mutta onko se vain kaupallistamis juttu? 3. kysymys: Mitä tapahtuu kun on heikko signaali? Mikä siinä hidastaa liikennettä?

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.

Aihepiiri: nettiselaus. Http protkolla. Http = hypertext transfer protocol, suomeksi hypertekstin siirtoprotokolla. Perustuu siihen että esim selain avaa tcp yhteyden palvelimelle ja lähettää pyynnin. Palvelin vastaa sopivalla tavalla (html-sivu, kuva..) Lähetetään GET pyynti halutulle palvelimelle ja viestissä on tietoja kuka kyselee, millä versiolla (tiedetään minkä muotoinen vastaus lähetetään), yhteyteen liittyviä pyyntöjä sekä miten palvelimelle on päädytty. Vastauksessa saadaan ensin status (oliko virheitä..), sivun ikä, voimassaolo aika, palvelinohjelmiston nimi ja versio, dokumentin tyyppi.Evästeet palautuvat takaisin palvelimelle seuraavan pyynnin yhteydessä. Lisäksi tietona kulkee vanheneminen, eli milloin sivu tulee taltioida tai jättää taltioimatta välipalvelimeen. Http on yleensä tilaton, joka tarkoittaa ettei seuraava pyynti riipu mitenkään edellisen onnistumisesta. Istunnot yleensä määritellään ip osoitteen ja evästeiden avulla. Set cookie toiminnolla luodaan palvelimelle pieni muistio kyseisestä istunnosta. Http:n käyttämä portti on tavallisesti 80 tai 8080. Protokolla on aplikaatiotason liikennettä. Se käyttää hyväksi tiedon siirrossa alempien tasojen protokollia. Mutta koska se on ns tilaton pyynneistä ei tule toisistaan riippuvia ja selailu on sujuvampaa. Tiedot saatiin wikipediasta ja sieltä pääsee tutkimaan kattavammin aihetta seuraavalta sivulta: http://tools.ietf.org/html/rfc2616#section-5.

Wlan protokolla. Wlan standardi on 802.11. IEEE 802.11 määrittää tekniikoiksi DSSS, FHSS ja ip tekniikan. Siirto perustuu usein CSMA/CA tekniikkaa joka on törmäyksen välttäminen ja tarkistetaan muilta laitteilta ovatko ne valmiit lähetykseen.

Koira gps: NMEA 0183 protokolla hoitaa signaalin siirron vastaanottimelta toiselle laitteelle. Protokollan kuvaus täällä: http://www.nmea.org/content/nmea_standards/nmea_0183_v_410. Gps:n aikaa kontrolloi IEEE 1588 protokolla. Siirtotie kulkee tässä tapauksessa ilmoitse radiotiellä.

Kotitehtävä 3

Sivuanalyysit kurssikavereista:

Markku Pitkänen; selkeät sivut, asiat esitetty ymmärrettävästi, Vielä vähän kesken. Mika Peippo; Tehtävät tehty ajoissa, selkeät tehtävänannon mukaiset vastaukset. Rantatalo Ilari; tehtäviin vastattu hyvin, tehtävänannon mukaisesti pääsääntöisesti vastattu. Lantta Tiia; Laajasti vastattu. Hyvät muistiinpanot luennoilta. Koskela Lotta; Laajat ja selkeät sivut, tietoa hyvin.

Yleisesti hyviä sivuja ja kellään ei mitään suuria puutteita.

Kotitehtävä 4

Wlan siirto eri laitteiden välillä on törmästen välttäminen ja tekniikka riittää hyvin kodin laitteille. Vain heikko signaali ja monta konetta verkossa hidastaa yhteyttä. Kotoa eteenpäin on kyseessä kanavointi tekniikat ja toki myös verkon hallintaa. Mutta kodin yhteyden pullonkaula on wlan tukiaseman ja eri laitteiden välinen tiedonsiirto.

Koira gps taas kilpailee yhteyksistä kännykkäverkossa. Reaaliaikainen koiran paikka vaatii toimivan mobiiliyhteyden ja palveluntarjoajan (Traker hunter) palvelin kapasiteetin. Mobiiliverkossa yhteys toteutuu samalla tavoin kuin normaalin kännykänkin yhteys. Palvelussa huomaa suosittuina viikonloppuina viiveitä ja palvelin ongelmia. Käytännössä koira gps tarvitsee kaikkia opittuja menetelmiä. Dataa kuljetetaan pannasta mobiilisti mastoon ja sen jälkeen se liikkuu kuten mikä tahansa dataliikenne verkossa.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h, omatoiminen opiskelu 2h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6h, omatoiminen opiskelu: 4 h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 6h, omatoimi: 5h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus 6 h, omatoimi 3 h


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