meta data for this page

Sami Ahola kurssisivu

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotehtävä 1.

Ennakkoajatukseni tietoliikenteestä käsittivät lähinnä minkälaisia erinäisiä tiedonsiirtotekniikoita on olemassa ja miten ne liittyvät toisiinsa ja kuinka kaikki nämä liittyvät meidän jokapäiväiseen toimintaan. Kuinka paljon tietoa(dataa) liikkuu mistä minnekin ja millä tavoin? Miten eroavat toisistaan langattomat ja langalliset tiedonsiirtotavat?

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Ensimmäinen luento antoi juuri sen käsityksen kurssin sisällöstä, jota olen tältä kurssilta lähtenyt hakemaan, eli riittävän laaja yleiskuva tietoliikennetekniikasta, jotta osaisin yhdistää erinäisiä tietoliikennetekniikkaan liittyviä käsitteitä ja asioita, sekä osaisin vastata siihen, miten asiat ja käsitteet liittyvät toisiinsa menemättä välttämättä sen tarkemmin yksityiskohtiin. Mieleen jäivät kerrosmallit ja käytännön esimerkkien kautta syntyi myös jonkin sortin pienoinen ymmärrys asialle kuinka data liikkuu paikasta a paikkaan b eri kerrosten kautta.

Luentopäivä 2:

Hahmotelma koko kerrosmallista syventyi ja ymmärrys protokollia ja sitä kaikkea mitä ne pitävät sisällään ja mitä kaikkea ne määräävät olioiden välisessä tiedonsiirrossa, selkeni. Kaikilla protokollilla voi myös peruspalveluiden lisäksi olla joitain spesifejä palveluita. Lähetettävän signaalin laatuun vaikuttaa hyvinkin olennaisesti se minkälainen on signaalin lähetysvoimakkuus, siirtotie(kaapeli, valokuitu, ilmatie etc.) ja etäisyys.

Luentopäivä 3:

Luennon aiheena siirtotiet. Eli siirtotiet pitävät sisällään kahdenlaisia siirtoteitä: johtimellisia ja johtimettomia. Johtimellisessa siirrossa siirtotiellä on suurempi vaikutus, kun taas johtimettomassa signaalin kaistanleveys ja antennin ominaisuudet näyttelevät merkittävämpää roolia.

Johtimellisia siirtoteitä: – Parikaapeli – Koaksiaalikaapeli – Optinen kuitu – Sähköjohto – Tilaajaliitäntä sähköverkon välityksellä

Johtimettomat siirtotiet: Signaali etenee väliaineessa antennien välityksellä • Jako – Suunnattu – Suuntaamaton • ympärisäteilevä

Riippumatta siirtotien tyypistä, tapahtuu vaimenemista. Vaimenemisessa signaalin voimakkuus vähenee. Vastaanotettavan signaalin täytyy olla riittävästi voimakkaampaa kuin kohinan, jotta vastaanotin tunnistaa signaalin. Vaimenemisen johdosta signaalia täytyy vahvistaa (vahvistimilla tai toistimilla) tietyin välimatkoin. Datan koodaamisessa on kyse digitaalisen datan muuntamisesta digitaaliseksi- tai analogiseksi signaaliksi tai analogisen datan muuntamista analogiseksi- tai digitaaliseksi signaaliksi. Virheiden havainnointi ja -korjaus: Virheitä voi tapahtua joko yksittäisille biteille tai kokonaisille datapätkille. Yleensä virheet korjataan lähettämällä virheellinen data uudestaan.

Luentopäivä 4:

Kanavointi eli multipleksointi perustuu siirtokapasiteetin jakamiseen usean signaalin kesken. Syynä kustannustehokkuus ja yksittäiset sovellukset vievät vain osan siirtojärjestelmän kaistasta. Kanavointi voidaan jakaa seuraaviin luokkiin: - Taajuusjakokanavointi (FDMA) – Aikajakokanavointi (TDMA) – Koodijakokanavointi (CDMA) – Aallonpituusjakokanavointi (WDMA)

Teleliikenteelle reaaliaikainen kommunikointiväylä –> Piirikytkentä

Dataliikenteelle tärkeämpää kommunikointiväylien tehokas käyttö –> Pakettikytkentä

Reitityksen tulee olla – Toimivaa – Yksinkertaista – Kestävää – Vakaata – Oikeudenmukaista – Optimaalista – Tehokasta

Reititys strategiat • Kiinteä – Reitti tiedossa kaikille solmuväleille • Tulviva – Paketit lähetetään kaikkiin ulosmenoihin • Satunnainen – Lähetetään satunnaisesti johonkin ulosmenoon • Mukautuva – Mukautuu verkon tilanteisiin (ruuhka / vika / …)

Luentopäivä 5:

Luennollä käytiin läpi soluverkkoja ja GSM-verkon toimintaa. Mieleen jäi erityisesti se, miten puhelu siirtyy linkiltä toiselle kun puhutaan samaan aikaan puhelimeen kun liikutaan suuntaan x. Myös se miten esim. metro-tunneleihin on viety erillisiä linkkejä, jotta puhelut kuuluvat myös siellä. Tulevaisuudessa enenevässä määrin tulee lisää linkkejä myös sisätiloihin ja WLAN-tekniikan avulla pystytään esim. seuraamaan ihmisten liikkumista sisätiloissa. Ennen kertausta tehtiin myös pintaraapaisu tietoturvan puolelle.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

1. Miten meidän tietoturvan laita tulee olemaan, kun tulevaisuudessa kaikki laitteet kommunikoivat keskenään?

2. Minkälaiset terveyshaitat meitä uhkaa jatkuvasti kasvavan tietoliikennemäärän seassa?

3. Kuinka käy tulevaisuuden tekniikan laitteiden, jos koko internet kaatuu/lakkaa olemasta?

Kotitehtävä 2

Kotitehtävä 3

1. Ulkoinen kovalevy-Tietokone: Siirtotienä USB eli johtimellinen, USB-käyttää linjakoodauksessa NRZI-koodausta.

2. GSM: Siirtotienä johtimeton; väliaineena ilma. Taajuusalueet 850, 900, 1800 tai 1900 MHz. Perustuu FSK-koodaukseen

3. Bluetooth: Siirtotienä johtimeton. Bluetooth toimii taajuusalueella 2,4000 – 2,4835 GHz ja modulaationa Bluetooth käyttää GFSK-taajuussiirtokoodausta

Kotitehtävä 4

ADSL: Käytetään jo olemassa olevaa puhelinverkkoa hyväksi. Digitaalisella signaalinkäsittelyllä pystyttiin parantamaan tiedonsiirron häiriönsietokykyä ja vähentämään siirrosta muille linjoille aiheutuvia häiriöitä. Tähän on käytettävissä erilaisia menetelmiä, tärkeimpinä CAP-, QAM- ja DMT-modulointitekniikat. DMT käyttää tiedonsiirtoon useita eri kantataajuuksia. Jos jokin taajuus välittyy heikosti tai on kovin häiriöinen, sillä välitettävien bittien määrää voidaan vähentää tai se voidaan kokonaan jättää käyttämättä. Häiriönsietokyky tarkoittaa myös sitä, että tiedon lähettäminen ei häiritse vastaanottoa ja yhtä kierrettyä parikaapelia voidaan käyttää sekä lähetykseen että vastaanottoon.

DVB-T: Järjestelmä lähettää pakattua digitaalista audio/video-lähetettä käyttäen OFDM-modulaatiota (COFDM). Suomessa käytetään 8k- ja 2k-järjestelmiä, missä 8k-järjestelmässä kantoaaltoja on 6 817 kappaletta ja ne ovat 1 116 hertsin välein. Lähdekoodaukseen käytetään MPEG-2-koodausta ja nykyään myös MPEG-4:ää eli H.264:ää. Kantoaallon modulointiin käytetään QPSK:ia, 16-QAM:ia ja 64-QAM:ia. DVB-T:n häiriönsieto perustuu ennen modulointia tapahtuvaan virheenkorjausbittien lisäämiseen. Saadan niputettua useampia kanavia yhdelle kantoaallolle.

Puhelin: Käytetään piirikytkentää eli varataan kanava kahden pisteen välille, siirretään puhe (data) ja sitten lopetetaan yhteys, jolloin kanavan kapasiteetti vapautuu jälleen vapaaseen käyttöön.

Kotitehtävä 5

IRC eli Internet relay chat eli internetin pikaviestinpalvelu, joka mahdollistaa reaaliaikaisen keskustelun Internet-käyttäjien välillä. IRC on avoin TCP/IP:n päällä toimiva protokolla. Käyttäjä käyttää IRC:tä ottamalla yhteyden IRC-palvelimeen asiakasohjelmalla. IRC-palvelimet muodostavat keskenään IRC-verkkoja.Useimmat IRC-verkot ovat julkisia, eli verkkoon voi liittyä keskustelemaan kuka tahansa. IRC:n käyttäjä saa viestejä ainoastaan olleessaan kytkeytyneenä palvelimeen; jos käyttäjä ei ole verkossa, hänelle lähetetyt viestit jäävät saapumatta. Pysyvä IRC:ssä paikallaolo vaatii koko ajan päällä olevan asiakasohjelman pysyvästi verkossa olevalla koneella. Tämä voi tapahtua Unix-koneessa ajettavalla tekstipohjaisella IRC-ohjelmalla, jolloin puhutaan shell-tunnuksesta tai samankaltaisella ns. bouncer-ohjelmalla, joka toimii välityspalvelimena ja kerää viestejä käyttäjän poissaolon aikana. Tietoturvan kannalta IRCissä on myös omat riskinsä. Jos vastaanottaa tiedostoja IRCin välityksellä, tulisi niiden alkuperästä olla varma etteivät ne sisällä mitään haittaohjelmaa tai viruksia. Myös joku ilkeämielinen voi yrittää päästä koneeseesi käsiksi 'takaovista', joita on syntynyt tahattomasti tai bugien kautta. IRC-kanavilla keskusteltaessa täytyy myös olla tarkkana mitä kirjoittaa koska välttämättä koskaan et voi olla täysin varma keitä tahoja löytyy esim. toisten nimimerkkien takaa.

Ajankäytön arviointi

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
    • Kotitehtävien tekoa 3 h
  • Luentoviikko 2
  • Lähiopetus 6 h
  • Valmistautumista lähiopetukseen 1 h
  • Kotitehtävien tekoa 2 h
  • Luentoviikko 3
  • Lähiopetus 0 h
  • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
  • Luentokalvoihin tutustuminen ja luentopäiväkirja 8h
  • Kotitehtävät 2h
  • Luentoviikko 4
  • Lähiopetus 0 h
  • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
  • Luentokalvoihin tutustuminen ja luentopäiväkirja 5h
  • Kotitehtävät 2h
  • Luentoviikko 5
  • Lähiopetus 6 h
  • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
  • Luentokalvoihin tutustuminen ja luentopäiväkirja 5h
  • Kotitehtävät 2h

Pääsivulle