Cost Models for Routing and Wavelength Assignment in Wavelength-Division Multiplexing Optical Net

WDM (Wavelength-Division Multiplexing) optiset verkot on tällä hetkellä suosituin tapa isojen määrän tietojen siirtämiseen. Jokaiselle liittymälle määrätään reitin ja aallonpituus joka linkin varten. Tarvittavan reitin ja aallon pituuden löytäminen kutsutaan RWA-ongelmaksi. Tämän työn kuvaa mahdollisia kustannuksen mallein ratkaisuja RWA-ongelmaan. Olemassa on paljon erilaisia optimoinnin tavoitteita. Edellä mainittuja kustannuksen malleja perustuu näillä tavoitteilla. Kustannuksen malleja antavat tehokkaita ratkaisuja ja algoritmeja. The multicommodity malli on käsitelty tässä työssä perusteena RV/A-kustannuksen mallille. Myöskin OB käsitelty heuristisia menetelmiä RWA-ongelman ratkaisuun. Työn loppuosassa käsitellään toteutuksia muutamalle mallille ja erilaisia mahdollisuuksia kustannuksen mallein parantamiseen.

Delivery system for location based information in wireless IP networks

Tämä työ esittelee uuden tarjota paikasta riippuvaa tietoa langattomien tietoverkkojen käyttäjille. Tieto välitetään jokaiselle käyttäjälle tietämättä mitään käyttäjän henkilöllisyydestä. Sovellustason protokollaksi valittiin HTTP, joka mahdollistaa tämän järjestelmän saattaa tietoa perille useimmille käyttäjille, jotka käyttävät hyvinkin erilaisia päätelaitteita. Tämä järjestelmä toimii sieppaavan www-liikenteen välityspalvelimen jatkeena. Erilaisten tietokantojen sisällä on perusteella järjestelmä päättää välitetäänkö tietoa vai ei. Järjestelmä sisältää myös yksinkertaisen ohjelmiston käyttäjien paikantamiseksi yksittäisen tukiaseman tarkkuudella. Vaikka esitetty ratkaisu tähtääkin paikkaan perustuvien mainosten tarjoamiseen, se on helposti muunnettavissa minkä tahansa tyyppisen tiedon välittämiseen käyttäjille.

Mobile Protocol Stack Simulator

Nykypäivän maailma tukeutuu verkkoihin. Tietokoneverkot ja langattomat puhelimet ovat jo varsin tavallisia suurelle joukolle ihmisiä. Uusi verkkotyyppi on ilmestynyt edelleen helpottamaan ihmisten verkottunutta elämää. Ad hoc –verkot mahdollistavat joustavan verkonmuodostuksen langattomien päätelaitteiden välille ilman olemassa olevaa infrastruktuuria. Diplomityö esittelee uuden simulaatiotyökalun langattomien ad hoc –verkkojen simulointiin protokollatasolla. Se esittelee myös kyseisten verkkojen taustalla olevat periaatteet ja teoriat. Lähemmin tutkitaan OSI-mallin linkkikerroksen kaistanjakoprotokollia ad hoc –verkoissa sekä vastaavan toteutusta simulaattorissa. Lisäksi esitellään joukko simulaatioajoja esimerkiksi simulaattorin toiminnasta ja mahdollisista käyttökohteista.

Scenario Analysis of the Location Based Services Industry

Tutkimuksen tavoitteena oli luoda erilaisia skenaariota paikka riippuvaisten palveluiden toimialan tulevaisuudesta. Tunnistamalla nykyisiä sekä tulevia alaa edistäviä ja rajoittavia tekijöitä kolme skenaariota luotiin, jotka mahdollisesti kuvaisivat paikka riippuvaisten palveluiden toimialaa viiden vuoden päästä: "Massa spämmaus", "Raju operaattori kilpailu - nousevia yksityisyyden huolia" sekä "Nokian ajama kolmannen sukupolven verkot tulevat ennen odotettua" Skenaarioiden luomiseksi ensimmäinen osa tutkimuksesta keskittyi erilaisiin skenaarioiden kirjoitus prosesseihin ja niissä huomioitaviin asioihin. Tutkimuksen tarkoituksiin sopiva skenaarion kirjoitusprosessi esiteltiin, minkä jälkeen| paikkariippuvaisten palveluiden toimialaa käsiteltiin. Lopuksi itse skenaariot esiteltiin ja nimettiin skenaarioiden teemojen mukaan. Tutkimuksen johtopäätös on, ettei toimialan tulevaisuutta voida ennustaa riittävällä varmuudella. Tutkimuksen arvo kuitenkin piilee sen antamassa ymmärryksessä liittyen tekijöihin, jotka tulevat päättämään alan tulevaisuuden sekä skenaariossa, joita nämä tekijät voivat muodostaa.

Haja-asutusalueiden sähkönjakelujärjestelmien kehittäminen – erityisesti 1000 V jakelujännitteen käyttömahdollisuudet

Yhteiskunnan riippuvuus sähköstä on lisääntynyt voimakkaasti viime vuosikymmenien aikana. Sähkönjakelussa esiintyneet lyhyet ja pitkät keskeytykset ovat osoittaneet yhteiskunnan haavoittuvuuden ja yhteiskunta kestää entistä vähemmän sähkönjakelussa tapahtuvia häiriöitä. Keskeytyksistä aiheutuneiden haittojen arvostus on kasvanut ja tämä on luonut taloudelliset perusteet sähkön laatua parantaville investoinneille. Haja-asutusalueiden keskijänniteverkon johdot on rakennettu avojohtoina ja siten ne ovat alttiita sääolosuhteista johtuville myrsky- ja lumikuormavaurioille. Ilmastomuutoksen ennustetaan lisäävän tuulisuutta ja siten ongelmat sähkönjakelussa mahdollisesti lisääntyvät. Taajamissa käytetään enemmän kaapeleita ja johtolähdöt ovat lyhyitä, joten myrskyistä aiheutuvia keskeytyksiä on vähemmän kuin haja-asutusalueella. Olemassa olevat jakeluverkot ovat käytössä vielä vuosikymmeniä, joten uuden tekniikan kehittämisen rinnalla on kehitettävä myös olemassa olevaa jakeluverkkoa ja sen ylläpitoa. Ylläpidon tavoitteena on käyttövarmuuden parantamisen lisäksi huolehtia siitä, että jakeluverkkoihin sitoutunut omaisuus säilyttää arvonsa mahdollisimman hyvin pitoajan loppuun saakka. Jakeluverkkoihin investoitiin paljon 1950–70-luvuilla. Tältä ajalta on yhä käytössä puupylväitä, joiden ikääntymisen takia korvausinvestointien tarve kasvaa. Hyvänä puolena tässä on että käyttövarmuuden parantamiseksi olemassa olevaa jakeluverkkoa ei tarvitse uusia ennenaikaisesti. Tutkimuksessa päähuomio on haja-asutusalueiden 20 kV keskijänniteverkon kehittämisessä, sillä yli 90 % asiakkaiden kokemista keskeytyksistä johtuu keskijänniteverkon vioista. Erityisesti johtorakenteisiin ja johtojen sijoittamiseen on kiinnitettävä huomiota. Käyttövarmuuden lisäksi jakeluverkkojen kehittämistä ohjaavia tekijöitä ovat taloudellisuus, ympäristön huomioiminen, viranomaisvalvonta sekä asiakkaiden ja omistajien odotukset. Haja-asutusalueilla taloudelliset haasteet ovat suuret vakituisen väestön vähenemisen ja mahdollisesti sähköntarpeen pienenemisen takia. Taloudellisuus korostuu ja riskit kasvavat, kun tuottojen määrä supistuu tarvittaviin jakeluverkon investointeihin ja ylläpitokustannuksiin verrattuna. Ristiriitaa aiheuttaa se, että asiakkaat odottavat sähkönjakelulta parempaa luotettavuutta, mutta paremmasta sähkönlaadusta ei olla valmiita maksamaan juurikaan nykyistä enempää. Jakeluverkkojen kehittämistä voi hidastaa myös viranomaisvalvonta, jos tuottoja ei voida lisätä investointien lisätarpeiden suhteessa. Tutkimuksessa on analysoitu yleisellä tasolla kaapeloinnin lisäämistä, korkeiden pylväiden käyttämistä, leveitä johtokatuja, edullisten ja yksinkertaisten sähköasemien rakentamista haja-asutusalueille ja automaatioasemien lisäämistä keskijänniteverkon solmupisteisiin. Erityisesti tutkimuksessa on analysoitu uutena tekniikkana 1000 V jännitteen käyttömahdollisuutta jakeluverkkojen kehittämisessä. Sähköjohtojen siirtäminen teiden varsiin parantaa käyttövarmuutta, vaikka johdot rakennetaan samalla tekniikalla kuin olemassa olevat johdot. Hajaasutusalueille rakennettavilla sähköasemilla pitkät syöttöjohdot voidaan jakaa pienemmiksi syöttöalueiksi, jolloin keskeytyksistä aiheutuvat haitat koskettavat kerrallaan pienempää asiakasmäärää. Samaan tulokseen päästään oikein sijoitetuilla ja toteutetuilla automaatioasemilla. Tutkimuksen mukaan lupaavaksi tekniikaksi jakeluverkkojen kehittämisessä on osoittautumassa 1000 V jänniteportaan ottaminen 400 V pienjännitteen lisäksi. 1000 V verkoilla voidaan korvata häiriöherkkiä 20 kV keskijänniteverkon lyhyitä, alle viiden kilometrin pituisia haarajohtoja ja haarajohtojen jatkeita, missä siirrettävät tehot ovat pieniä. Uudessa jakelujärjestelmässä sähkö tuodaan 1000 V jännitteellä lähelle asiakasta, jossa jännite muunnetaan normaaliksi asiakkaille soveltuvaksi 400/230 V jännitteeksi. Edullisuus perustuu siihen, että rakentamisessa käytetään samoja pienjännitejohtoja kuin asiakkaille menevässä 400 V pienjänniteverkossa. 1000 V jakelutekniikassa sekä investointikustannukset että ylläpitokustannukset ovat pienemmät kuin perinteisessä 20 kV ilmajohtotekniikassa. 1000 V johdot säästävät maisemaa, sillä ne eivät tarvitse leveää johtokatua kuten 20 kV keskijännitejohdot. 1000 V verkkojen käyttö soveltuukin erityisesti vapaa-ajanasuntojen sähköistykseen herkissä ranta- ja järvimaisemissa. 1000 V verkot mahdollistavat kaapeliauraamisen lisäämisen ja näin voidaan vähentää ympäristöä haittaavien kyllästettyjen pylväiden käyttöä. 1000 V jakeluverkkojen osalta tutkimustyön tuloksia on sovellettu suomalaisessa Suur-Savon Sähkö Oy:ssä. Käytännön kokemuksia 1000 V jakelujärjestelmästä on useista kymmenistä kohteista. Tutkimustulokset osoittavat, ettei keskijänniteverkon maakaapelointi hajaasutusalueilla ole taloudellisesti kannattavaa nykyisillä keskeytyksistä aiheutuvilla haitta-arvoilla, mutta jos keskeytyskustannusten arvostus kasvaa, tulee kaapelointi kannattavaksi monissa paikoissa. Myös myrskyisyyden ja myrskyistä aiheutuvien jakelukeskeytysten lisääntyminen tekisi kaapeloinnista kannattavan. Tulevaisuudessa jakeluverkkojen rakentaminen on entistä monimuotoisempi tehtävä, jossa taloudellisuuden ja käyttövarmuuden lisäksi on huomioitava asiakkaat, omistajat, viranomaiset ja ympäristö. Tutkimusta jakelutekniikan kehittämiseksi tarvitaan edelleen. Tulevaisuuden osalta haja-asutusalueiden jakeluverkkojen kehittämiseen liittyy paljon epävarmuuksia. Hajautetun kiinteistökohtaisen sähköntuotannon lisääntyminen voi tehdä jakeluverkoista nykyistä tarpeettomampia, mutta esimerkiksi liikenteen sähköistyminen voi kasvattaa jakeluverkkojen merkitystä. Tästä syystä jakeluverkkojen rakentamisessa tarvitaan joustavuutta, jotta tarvittaessa voidaan helposti sopeutua erilaisiin kehityssuuntiin.

Tiedon jakaminen sosiaalisen median työkalujen avulla ICT-yrityksen tulosyksikön sisällä

Työssä on tutkittu ICT-yrityksessä ja sen Yritysasiakas-tulosyksikössä käytössä olevien sosiaalisen median työkalujen hyödyntämisen mahdollisuuksia ja haasteita yrityksen sisäisessä tiedonjakamisessa. Työssä on teorian ja kohdeorganisaatioon tehdyn web-kyselyn avulla selvitetty, mitä haasteita nykyisissä sosiaalisen median työkalujen käytössä on ja millä edellytyksillä sosiaalista mediaa voitaisiin hyödyntää nykyistä paremmin yrityksen sisäisessä tiedon jakamisessa ja toimintatapamuutoksissa. Tutkimuksen empiirinen osuus toteutettiin web-kyselytutkimuksena Yritysasiakas-tulosyksikön henkilöille kesäkuussa 2011. Web-kysely kohdistettiin 493 henkilölle, joista 138 (28 %) vastasi kyselyyn. Kokonaisuudessaan tutkimuksen tuloksina ilmeni, että sosiaalisen median työkalujen käytöstä yrityksen sisällä saadaan eniten hyötyä, kun ne on kytketty osaksi jokapäiväisiä työrutiineja ja prosesseja. Yrityskulttuurin tulee olla vahvasti yhteisöllinen ja organisaatiorakenteen mahdollisimman kevyt. Sosiaalisen median käyttö edellyttää avointa ja luottamuksellista ilmapiiriä, jossa annetaan myös aikaa sosiaalisessa mediassa käytäville keskusteluille. Käytettävien sosiaalisen median työkalujen määrä tulee olla mahdollisimman pieni. Sosiaalisen median käytön tavoitteiden ja ohjeistusten tulee olla selkeät. Tutkimustulosten perusteella kohdeorganisaation tulee ensin asettaa selkeät tavoitteet sosiaaliselle medialle ja sen työkalujen käytölle. Työkalujen pitää olla kytketty kiinteästi osaksi päivittäisiä toimintatapoja. Työkalujen nykyistä määrää pitää vähentää ja keskittää käyttö mahdollisesti yhteen työkaluun. Valitun työkalun ja sosiaalisen median käyttöä tulee kouluttaa ja kannustaa käyttäjiä sen käyttöön.

Kognitiiviset tietoliikenneverkot verkostopuolustuksessa

Verkostokeskeinen sodankäynti (engl. Network Centric Warfare, NCW) on informaatioylivoiman mahdollistava toimintakonsepti, jonka keskeisin ajatus on kasvattaa sotilaallisen joukon taisteluvoimaa verkottamalla taistelukentän toimijat prosessien, toiminnan ja informaation jakamisen näkökulmasta. Suomessa sodankäyntitavasta käytetään nimitystä verkostopuolustus. Doktriini verkostopuolustuksesta puuttuu, mutta käsite tarkoittaa kaikkien kokonaismaanpuolustuksen toimijoiden verkottamista sosiaalisesti ja toiminnallisesti yhteisten prosessien ja integroitujen tietoverkkojen kautta. Verkostokeskeinen sodankäynti on ensisijaisesti toimintatapamalli, mutta tietoliikenneverkoilla on merkittävä osuus verkostotoiminnan mahdollistajana. Tietoliikennejärjestelmien kehittämisessä on edetty merkittävästi, mutta varsinkin taktisen tason langattomien tietoliikennejärjestelmien rakentaminen on ollut haasteellista. Verkostopuolustuksen näkökulmasta mielenkiintoinen tutkimusalue on kognitiiviset verkot. Kognitiivinen tietoliikenneverkko on älykäs tietoliikennejärjestelmä, joka tiedostaa järjestelmän sisäisen sekä ympäristön tilan, tekee päätöksen verkon mukauttamisesta annetun tavoitteen saavuttamiseksi ja sen jälkeen konfiguroi verkon asetukset uudelleen. Keskeinen tekijä prosessissa on oppiminen eli kyky hyödyntää aiemmin tehtyjä päätöksiä. Tutkimuksen ensimmäisen osan tarkoituksena on tarkastella kognitiivisia tietoliikenneverkkoja verkostokeskeisen sodankäynnin paradigmassa ja löytää kohtia, joihin kognitiivinen toiminnallisuus tuo lisäarvoa. Tutkimuksen toisessa osassa vertaillaan muutaman verkon ominaisuuden perusteella nykyisen taktisen tietoliikenneverkon ja kognitiivisen verkon suorituskykyä. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että kognitiivinen verkko tukee verkostopuolustuksen paradigmaa useasta näkökulmasta. Mukautuvalla tietoliikennejärjestelmällä on mahdollista pienentää informaation jakamisen viiveitä ja informaation laatua heikentäviä rajapintoja. Kognitiivinen järjestelmä parantaa taajuuskäytön tehokkuutta ja elektronisen sodankäynnin kykyä. Kognitiiviset verkot vaativat runsaasti lisätutkimusta mm. tilannetietoisuudesta, päätöksenteosta ja implementoinnista. Taktisella tasolla jatkotutkimusta vaativat kognitiivisen verkon tietoturva ja taistelunkestävyys.

Design and implementation of a peer-to-peer client for device management

The aim of this master’s thesis was to specify a system requiring minimal configuration and providing maximal connectivity in the vein of Skype but for device management purposes. As peer-to-peer applications are pervasive and especially as Skype is known to provide this functionality, the research was focused on these technologies. The resulting specification was a hybrid of a tiered hierarchical network structure and a Kademlia based DHT. A prototype was produced as a proof-of-concept for the hierarchical topology, demonstrating that the specification was feasible.

Female pelvic floor disorders – outcome after mesh-augmented procedures and studies on vaginal connective tissue

Pelvic floor disorders, such as urinary incontinence (UI) and pelvic organ prolapse (POP), are common disorders in women. Because of the prolonged life expectancy the prevalence of UI and POP and the probability of ending up in surgery are increasing. However, the pathophysiology behind these disorders is still unsolved. The aim of this thesis is to study possible alterations in the connective tissue in the vaginal wall in patients with and without POP. The long-term outcome and complications of mid-urethral slings (MUS) and mesh-augmented POP surgery were studied in heterogenic patient populations. More elastin and a slight increase in immunostaining of type III and V collagens in tissue samples were obtained from patients with POP compared to controls in whom type I collagen was more prominent. The studies assessing the mesh-augmented procedures revealed good efficacy and high patient satisfaction after a long-term follow-up. Patients operated on because of mixed incontinence and with BMI >30 kg/m² reported significantly more urinary symptoms and a lower quality of life than the patients operated on because of stress urinary incontinence and the ones with BMI ≤30 kg/m². The objective outcome was equal between the groups. Mesh exposure through vaginal mucosa occurred in 23 % of the patients after POP surgery, most of these being asymptomatic. There are alterations in connective tissues in patients with POP. Mid-urethral sling procedures produced good long-term cure rates and patient satisfaction. As to the prolapse surgery, in spite of relatively high exposure rate, mesh-augmented procedure proved to be safe and effective method for the correction of POP.

Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen pysäkkiselvitys : Linja-autopysäkkien kehittämissuunnitelma keskeisillä yhteysväleillä ja esimerkkikunnissa

Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen alueella on yhteensä noin 6 700 pysäkkiä. Pysäkkejä ei ole aikaisemmin tasoluokiteltu, eikä pysäkkien kehittämiseksi ole laadittu toimenpideohjelmaa, jolla niiden palvelu- ja varustetaso saatettaisiin oikealle tasolle. Lisäksi pysäkkien hallinnointiin ja kunnossapitoon liittyy merkittävä määrä erilaisia toimintamalleja, jotka kaipaavat selkiyttämistä. Linja-autoliikenteen pysäkkiverkon kehittäminen, pysäkkien luokittelu ja palvelutason määrittely ovat nousseet ajankohtaiseksi laajemmin koko valtakunnan tasolla mm. joukkoliikenneuudistuksen ja sen myötä muuttuneiden linja-autoliikenteen toimintamallien vuoksi. Loppuvuodesta 2014 julkaistiin Liikenneviraston valtakunnallinen pysäkkiselvitys – pysäkkiverkot ja pysäkkien palvelutaso -raportti linjaamaan pysäkkien luokittelua, palvelutason määrittelyä ja kehittämistä. Valtakunnallisen pysäkkiselvityksen tuloksia on hyödynnetty tässä työssä. Samalla on kuitenkin pyritty huomioimaan mahdollisimman hyvin Etelä-Pohjanmaan joukkoliikenteen käytön erityispiirteet ja kehittämisresurssien realiteetit. Tämä pysäkkiselvitys koostuu kahdesta erillisestä osatehtävästä, joista toisessa on paneuduttu yhteysvälien pysäkkien luokitteluun sekä kehittämistoimenpiteiden määrittelyyn ja toisessa osatehtävässä kuntapysäkkien sijainnin ja varustelutason määrittelyä koskeviin kysymyksiin. Pysäkkiluokittelun ja kehittämistarpeiden määrittelyn perusteella on laadittu konkreettiset kehittämistoimenpiteet viidelle kuntapysäkille sekä yhdelletoista yhteysvälin pysäkille tai pysäkkiparille. Pysäkkien kehittämistoimenpiteet kustannusarvioineen on esitetty erillisissä pysäkkikorteissa. Pysäkkiselvityksen keskeisenä tehtävänä on palvella pysäkkiverkon kehittämistä ja kunnossapidon toiminnan suunnittelua. Pysäkkiselvityksen esitetään toimivan suuntaa-antavana pohjatyönä niin alueurakoiden, tiehankkeiden yhteydessä tehtävien pysäkkitoimenpiteiden kuin mahdollisten valtakunnallisten teemarahojenkin kohdentamisessa.

A Study of Multicast Performance in IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks

Langattomat lähiverkot ovat yleistyneet ja monin paikoin niillä pyritään täysin korvaamaan perinteiset kaapeloidut verkot. Samalla verkoissa välitettävät palvelut monipuolistuvat. Etenkin interaktiivisten sisältöjen ja viiveriippuvaisten palvelujen välittämisessä korostuvat verkolle asettavat vaatimukset suorituskyvystä ja palveluntasosta. Radiotaajuuksilla tapahtuva tiedonsiirto on ongelmallista siirtomedian jaetun luonteen vuoksi. Käytettäessä ympärisäteileviä antenneja jokainen kantomatkan päässä oleva asema kuulee lähetyksen, vaikkei se olisi sille suunnattu. Tämä luo turvallisuusongelman, mutta lisäksi heikentää tehokkuutta, koska nykyisellä antenniteknologialla vain yksi asema kerrallaan voi lähettää häiriöttä kantoalueellaan. Täsmälähetykset yhden lähteen ja useiden kohteiden välillä luovat erillisiä siirtolinkkejä. Olisi luontevampaa luoda yksi lähetysvirta, johon useat vastaanottajat voivat kytkeytyä. Kaistan säästön vastapainona on tarve luoda ja ylläpitää näitä yhteyksiä. Käyttäjien liikkuvuuden ja siirtotien vaihtelevien ominaisuuksien vuoksi langattoman verkon rakenne ja rajat ovat epäselviä. Näihin haasteisiin on vastattava sekä protokolla- että sovellustasolla. Tässä tutkielmassa käydään ensin läpi IEEE 802.11 -standardin mukaisen langattoman verkon perusteet ja sen ominaisuuksiin liittyvät tyypilliset ongelmakohdat. Yleis- ja ryhmälähetyksiä tarkastellaan ensin perinteisessä IEEE 802.3 standardin mukaisessa langallisessa lähiverkossa ja selvitetään, miten vastaavat ominaisuudet toteutuvat IEEE 802.11 standardien mukaisissa langattomissa verkoissa. Käyttötapaustutkimuksissa keskitytään rajatussa ympäristössä tapahtuviin ryhmälähetyksiin. Erityisesti tutkitaan langattomien ryhmälähetysten käyttökelpoisuutta sekä langattoman ympäristön asettamia erityisvaatimuksia.