VoIP -yhdyskäytävä

VoIP –yhdyskäytävä toimii erilaisten verkkojen liityntäpisteissä tarjoten verkoissa olevan puhelinliikenteen integroimisen yhdeksi kokonaisuudeksi. Tällainen toiminnallisuus on tarpeellinen, koska tulevaisuudessa puhelinverkot ja Internet tulevat sulautumaan toisiinsa. Näin verkkojen väliin tarvitaan palveluita, jotka ymmärtävät molempien verkkojen arkkitehtuureja. Tämä diplomityö pitää sisällään sekä tutkinnallisia että toteutuksellisia näkökohtia siihen miten VoIP –yhdyskäytävä voidaan toteuttaa uusimmilla kilpailukykyisillä protokollilla vaativaan ympäristöön. Työssä käsitellään IP –verkkojen puhelinpalveluiden toteuttamiseen soveltuvat protokollat tarvittavalla tasolla ja työssä käsitellään Necsom Media Switch –reitittimen sopivuutta VoIP –yhdyskäytävän alustaksi. Työssä esitellään tutkimustyön tuloksia ja erilaisia skenaarioita miten VoIP –yhdyskäytävä tulisi toteuttaa käyttämällä työssä esiintyviä teknologioita. Lopulta esitellään toteutetun VoIP –yhdyskäytävän rakenne ja toiminnallisuus. VoIP –yhdyskäytävä tarjoaa puhelinpalveluita IP –verkoissa ja samalla mahdollistaa olemassa olevien puhelinverkkojen liikenteen yhdistämisen IP –verkkoihin. Työssä kuvatut tutkimukset ja saavutukset on tehty Necsom Oy:n ja Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun yhteistyöhankkeessa. Tuloksia on käytetty hyväksi puntaroidessa VoIP –yhdyskäytävän toiminnallisia vaatimuksia tulevaisuuden vaatimuksien edessä.

Adaptive optimization schemes for mobile VoIP applications Battery life and call quality aspects

In this thesis programmatic, application-layer means for better energy-efficiency in the VoIP application domain are studied. The work presented concentrates on optimizations which are suitable for VoIP-implementations utilizing SIP and IEEE 802.11 technologies. Energy-saving optimizations can have an impact on perceived call quality, and thus energy-saving means are studied together with those factors affecting perceived call quality. In this thesis a general view on a topic is given. Based on theory, adaptive optimization schemes for dynamic controlling of application's operation are proposed. A runtime quality model, capable of being integrated into optimization schemes, is developed for VoIP call quality estimation. Based on proposed optimization schemes, some power consumption measurements are done to find out achievable advantages. Measurement results show that a reduction in power consumption is possible to achieve with the help of adaptive optimization schemes.

Keskitetyt IP-vaihdepalvelut

Tässä insinöörityössä käsitellään Elisa OYJ:ssä käytössä olevia keskitettyjä IP-vaihdepalveluja. Työn tarkoituksena on tarkastella kolmen eri vaihdevalmistajan, Siemensin, Ciscon ja Centilen, keskitettyjä IP-vaihderatkaisuja. Työn tarkoituksena on myös tu-tustuttaa perinteisen puhelintekniikan parissa työskenteleviä ihmisiä VOIP-järjestelmiin. Työssä tarkastellaan yleisesti VOIPia henkilöasiakkaan, yritysasiakkaan ja laitevalmistajan näkökulmista, perehdytään IP-vaihteiden rakenteisiin ja palveluihin, käsitellään IP-vaihteiden hallintaa, viankorjausta ja valvontaa sekä käydään läpi IP-vaihteiden kustannuksellis - toiminnallinen vertailu. Yhteenvetona voidaan todeta, että tällä hetkellä perinteisien puhelinjärjestelmävalmistajien IP-vaihteet tarjoavat monipuolisemmat toiminnot kuin uusien vaihdevalmistajien IP-vaihteet.

Puhelinjärjestelmän kehitystyö

Tässä insinöörityössä tutkittiin ja laskettiin Yliopiston Apteekin kustannusrakenteita puhelinliikenteen osalta. Lisäksi tutkittiin tämän hetken infrastruktuurin tilanne ja luotiin kehitysehdotuksia puhelinliikenteelle kuin laitteistolle. Työssä tuotiin esille VoIP-tekniikka, jolla kustannuksia voidaan laskea nykyisestä. Uudelle järjestelmälle luotiin vaatimusmäärittely, johon uusi puhelinjärjestelmä perustuu. Koko yrityksen kattava puhelinliikenneratkaisu kilpailutettiin neljän toimijan välillä. Tarjouksista valittiin yksi toimija, joka toimittaa seuraavaksi viideksi vuodeksi Yliopiston Apteekin lanka- ja matkapuhelinpalvelut.

Langattoman Internet-puhelupalvelun tarjoaminen

Langattomalla Internetpuhelupalvelulla tarkoitetaan Internet-puheluiden (Voice over Internet Protocol, VoIP) siirtoa langattoman tiedonsiirtoverkon ylitse. Tälläisia langattomia verkkoja voivat olla esimerkiksi langattomat lähiverkot, WiMAX-verkot tai 450 megahertsin (MHz) taajuusalueella toimivat tiedonsiirtoverkot. VoIP-yhteyden toiminta voidaan jakaa kolmeen eri toiminta-alueeseen: yhteydenmuodostusprotokollaan, äänen koodaukseen sekä siirtotiehen. Yhteydenmuodostusprotokollia ovat esimerkiksi SIP (Session Initiation Protocol) sekä H.323. Yhteydenmuodostusprotokollantehtävänä on muodostaa yhteys käyttäjien välille sekä sopia yhteydessäkäytettävistä ominaisuuksista. Äänen koodauksessa ääni pakataan paketteihin, joita lähetetään siirtotietä pitkin eri käyttäjien välillä. Normaalissa Internetpuheluyhteydessä siirtotienä käytetään langallisia siirtoteitä. Tässä työssä on keskitytty langattomiin siirtoteihin ja niidentuomiin haasteisiin, kuten yhteyden luotettavuuteen ja laatuun, yhteyskapasiteetin riittävyyteen sekä siirtymiseen saman verkon eri tukiasemien sekä eri verkkojen välillä. Työssä rakennettiin yksinkertainen, mutta toimiva langaton Internetpuhelujärjestelmä sekä verrattiin sen ominaisuuksia normaaliin Internetpuhelujärjestelmään. Järjestelmää koekäytettiin oikeassa toimintatilanteessa varsinaisen puhelinjärjestelmän rinnalla tavallisessa toimistoympäristössä. Testaustulosten ja käyttäjäkokemusten perusteella on periaatteessa mahdollista rakentaa yksinkertainen langaton Internetpuhelujärjestelmä ja käyttää sitä puhelupalveluiden tarjoamiseen. Palvelun tarjoaminen vaatii kuitenkin vielä tiettyjen viestintäviraston määräysten täyttämistä ennen tuotantokäyttöön ottamista.

Älykäs viestintäjärjestelmä

TeliaSoneran SME-viestintäjärjestelmän tarkoituksena on toimia demo- ja kehitysalustana uusille viestintäpalveluille. Näitä palveluita ovat esimerkiksi tilatiedon seuraaminen ja muuttaminen sekä pikaviestien lähettäminen ja vastaanottaminen eri alustoilla, kuten matkapuhelimilla, PDA-laitteilla, PC:eillä. Järjestelmän tulee myös toimia helppona yhteysrajapintana mahdollisille tuleville tiedonsiirtoteille. Pikaviestien lähetys- ja puhelujensignalointiprotokollana järjestelmässä toimii SIP. Järjestelmän sisäisenä kommunikaatioprotokollana toimii CORBA. Työn osuus ja tämän dokumentin fokus ovat järjestelmäytimessä eli Core:ssa. Core:n avulla järjestelmän eri komponentit, kuten SIP-, WAP- ja WWW-viestinvälityspalvelimet sidotaan toisiinsa sekä tietokantaan. Ytimen tehtäviin kuuluu myös käyttäjien tilatietojen ylläpito, viestien reititys eri päätelaitteisiin, ryhmäviestintä sekä pikaviestikomentojen toiminnallisuus, eli sanalla sanoen älykkyys. Lisäksi työssä tarkastellaan ytimen käyttämiä rajapintoja ja niiden toteutustekniikoita, projektin toteutukseen käytettyjä työkaluja sekä järjestelmän tarjoamia palveluita yksityiskohtaisemmin ytimen kannalta. Lopuksi luodaan silmäys tulevaisuuden näkymiin ja järjestelmän nykytilaan sekä kokonaisuutena hyvin menneen projektin tavoitteisiin.

Puhelunohjaus Internetissä

Puhelunohjaus Internetissä ei sido käyttäjää tiettyyn paikkaan tai päätelaitteeseen. Käyttäjä voidaan paikantaa ja kommunikointi hänen kanssaan on mahdollista yhdistelemällä perinteisen puhelinverkon ja Internetin palveluita. Käyttäjä voi itse valita haluamansa palvelut aina tarpeensa mukaan. Tämä diplomityö esittelee Internet-puhelunohjauksen arkkitehtuurin ja tämän toteutuksen. Arkkitehtuurin perusosat kuvataan ja toteutuksen toimivuutta arvioidaan. Internet-puhelunohjaukseen liittyvät Internet-standardit esitellään ja niiden sopivuutta puhelunohjaukseen pohditaan. Aiheeseen liittyviä vaihtoehtoisia standardeja ja menetelmiä puhelunohjaukseen vertaillaan. Lisäksi työssä tutkitaan Necsom Oy:n Media Switch-reitittimen sopivuutta puhelunohjauksen laitealustaksi. Puhelunohjauksen arkkitehtuuri Internetissä mahdollistaa istuntojen muodostamisen ja ohjaamisen käyttäjäkohtaisen osoitteen perusteella. Muuta tietoa käyttäjästä ei tarvita istunnon aloitusvaiheessa. Työssä toteutettu puhelunohjausjärjestelmä on tehty Necsom Oy:n ja Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun yhteishankkeena. Toteutuksesta saatujen tulosten perusteella Internet-puhelunohjaus on käyttökelpoinen tuotantokäytössä nyt ja tulevaisuudessa.

Puhe IP-verkossa operaattorin näkökulmasta

Tässä diplomityössä tutkittiin operaattorin IP-verkossa toteutettavia puhepalveluita. Tutkimus perustui käytännön tarpeeseen. VoIP-tekniikalla toteutetuista puheluista on nopeasti tullut vakavasti otettava haastaja perinteiselle piirikytkentäiselle puhelintekniikalle. IP-tekniikka mahdollistaa data-, puhe- sekä videopalvelujen integroimisen yhteen verkkoon. Lisäksi IP-verkko on edullinen, laajalle levinnyt ja tehokas. Nämä ominaisuudet tekevät siitä houkuttelevan vaihtoehdon puhepalvelujen alustaksi. Verkkojen yhdistyminen mahdollistaa uudentyyppisen kommunikointiympäristön, jossa voidaan käyttää monenlaisia sovelluksia ja apuvälineitä ihmisten välisen kommunikoinnin helpottamiseksi. Tähän työhön sisältyi testilaitteiston hankkiminen ja asentaminen. Laitteistolla oli pystyttävä toteuttamaan operaattorin VoIP-järjestelmä, jolla oli kyettävä toteuttamaan usealle yritykselle IP-vaihdepalvelut. Laitteistoa testattiin itse aiheutetuilla virhetilanteilla sekä koekäyttäjillä. Testauksessa selvitettiin järjestelmän soveltuvuutta operaattorin tuotantokäyttöön.

Patentti- ja rekisterihallituksen puhepalvelujen kehittäminen

Tämä insinöörityö tehtiin Patentti- ja rekisterihallitukselle. Työssä selvitettiin puhepalvelu-järjestelmän kehittämisen vaihtoehtoja. Työn tavoitteena oli tehdä Patentti- ja rekisterihallitukselle selvitys siitä, miten senhetkistä puhelinratkaisua tulisi kehittää, jotta se saavuttaisi asetetut käyttäjien ja tekniikan vaatimukset. Työssä tutustuttiin myös piiri- ja pakettikytkentäiseen verkkoon ja tulevaisuuden puhelinverkkoihin. Työ aloitettiin tutustumalla Patentti- ja rekisterihallituksen puhepalvelujärjestelmän nykyti-laan ja kustannuksiin. Sen jälkeen selvitettiin vaihtoehtoisia ratkaisuja ja niiden tarjoamia palveluja. Vaihtoehtoisissa ratkaisuissa tutustuttiin VoIP-, matkapuhelin- ja yhdistelmäratkaisuihin. Sitten laadittiin suositus uudesta puhepalveluratkaisusta tukeutumalla tekniikan mahdollisuuksiin ja kustannuksiin. Lopuksi tehtiin tarjouspyyntö, jolla hankitaan uusi pu-hepalvelujärjestelmä. Tarjouspyyntö perustui Patentti- ja rekisterihallituksen asettamiin vaatimuksiin. Tarjoajista valitaan toimittajaksi se, kenen tarjous on kokonaistaloudellisesti edullisin. Tarjouksia vertaillaan pisteytystaulukolla, jossa arvioinnin kriteereinä käytetään hintaa sekä ratkaisun toiminnallisuutta ja soveltuvuutta. Työn tuloksena Patentti- ja rekisterihallitukselle saadaan uusi puhepalvelujärjestelmä, joka sisältää puhelinvaihteen, päätelaitteet, puhelunvälityksen toteutuksen, asiakaspalvelusar-jojen toteutuksen, liikkuvan henkilöstön puhelinratkaisun, raportointiominaisuudet sekä tarvittavat tuki- ja oheispalvelut. Tavoitteena on, että uusi järjestelmä tullaan ottamaan käyttöön vuoden 2008 alussa.

Performance Management of a Next Generation Network

Today's communication networks consist of numerous interdependent network components. To manage these networks and to ensure their reliable and efficient operation to meet the increasing customer usability demands, extensive network management tools are required from the service provider. The goal of this study was to adapt the Next Generation Network (NGN) providing VoIP services within a performance oriented network management system. This study focuses only on NGN network and the project was implemented as an assignment of the Network Operations Center of Elisa Corporation. The theoretical part of this study introduces the network environment of the Elisa NGN platform: its components and used signalling protocols as well as other exploitable communication protocols. In addition, the Simple Network Management Protocol (SNMP) is closely examined since it is commonly used as the basis of IP (Internet Protocol) network management. Also some primary applications enabled by the NGN technology are introduced. The empirical part of this study contains a short overview of the implemented network performance management system and its properties. The most crucial monitored MIB modules, SNMP parameters and implemented performance measurements are described. The trap topology and the role of the traps for management of the NGN platform are considered and finally, the conclusion based on the several disquisitions is made supported with suggestions for future improvements.

Building object-oriented software with the D-Bus messaging system

Object-oriented programming is a widely adopted paradigm for desktop software development. This paradigm partitions software into separate entities, objects, which consist of data and related procedures used to modify and inspect it. The paradigm has evolved during the last few decades to emphasize decoupling between object implementations, via means such as explicit interface inheritance and event-based implicit invocation. Inter-process communication (IPC) technologies allow applications to interact with each other. This enables making software distributed across multiple processes, resulting in a modular architecture with benefits in resource sharing, robustness, code reuse and security. The support for object-oriented programming concepts varies between IPC systems. This thesis is focused on the D-Bus system, which has recently gained a lot of users, but is still scantily researched. D-Bus has support for asynchronous remote procedure calls with return values and a content-based publish/subscribe event delivery mechanism. In this thesis, several patterns for method invocation in D-Bus and similar systems are compared. The patterns that simulate synchronous local calls are shown to be dangerous. Later, we present a state-caching proxy construct, which avoids the complexity of properly asynchronous calls for object inspection. The proxy and certain supplementary constructs are presented conceptually as generic object-oriented design patterns. The e ect of these patterns on non-functional qualities of software, such as complexity, performance and power consumption, is reasoned about based on the properties of the D-Bus system. The use of the patterns reduces complexity, but maintains the other qualities at a good level. Finally, we present currently existing means of specifying D-Bus object interfaces for the purposes of code and documentation generation. The interface description language used by the Telepathy modular IM/VoIP framework is found to be an useful extension of the basic D-Bus introspection format.

Elektronisen johtamisen vuorovaikutus : biteillä iholle, ja takaisin

Teknologian kehittyminen on tarjonnut ihmisten väliseen viestintään, työtapoihin ja johtamiseen aivan uudenlaisia mahdollisuuksia. Perinteisetkin työyhteisöt siirtyvät tietoisesti tai tiedostamatta käyttämään erilaisia tietojärjestelmiä keskinäiseen kommunikointiin. Sukupolvien väliset erot viestintätavoissa saattavat olla suuria, aiheuttaen työyhteisöissä skismaa ja haasteita johtamiseen. Johtajan taitorepertuaarin tulee venyä kasvokkain tapahtuvasta vuorovaikutuksesta erilaisten alaisten kohtaamiseen virtuaaliympäristöissä sekä oikeiden vaikuttamistapojen valintaan henkilöistä ja tilanteista riippuen. Sähköpostin, voip-puhelun tai esimerkiksi videoneuvottelun kautta tapahtuvaa johtamista kutsutaan elektroniseksi johtamiseksi. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, mikä elektronisen johtamisen tilanne on Puolustusvoimissa sekä löytää keinoja työskentelytapojen ja johtamistoiminnan tehostamiseksi. Tutkimuksen lähtökohtana oli pragmatistinen ajatus tuottaa käytännön ohje siitä, kuinka elektronista johtamista voidaan kehittää. Metodisesti kyseessä on mixed-method tutkimus, joka rakentuu kahdesta tutkimushaarasta. Ensimmäinen osuus on teoriapainotteinen aiempia tutkimuksia yhdistävä ja analysoiva kirjallisuuskatsaus, jolla pyritään löytämään hyviä toimintamalleja ja elektronisessa johtamisessa huomioitavia asioita. Tutkimuksen empiirinen osuus puolestaan muodostuu sähköisesti toteutetun kyselyn tuottaman aineiston määrällisestä ja laadullisesta analyysistä. Kysely kohdistettiin kahdelle toisistaan poikkeavalle vastaajaryhmälle, perusyksikkötason johdolle ja harkinnan varaisesti valituille henkilöille, joilla oletettiin olevan kattava kokemus elektronisesta johtamisesta. Kyselyllä pyrittiin kartoittamaan elektronisen johtamisen tilannetta Puolustusvoimissa ja henkilöstön kokemuksia aiheesta. Tutkimuksen perusteella elektroninen johtaminen on Puolustusvoimissa päivittäinen työskentelytapa. Tietokonevälitteisessä vuorovaikutuksessa pidetään uhkana kasvottomuuden lisääntymistä ja työn hallinnan heikentymistä. Toisaalta tietojärjestelmien työskentelyä nopeuttavat ja helpottavat ominaisuudet koetaan erittäin hyviksi. Puolustusvoimissa ei ole aikaisemmin havahduttu elektronisen johtamisen vaikutuksiin, eikä aihetta koskevia määräyksiä tai opetusta ole annettu. Tulokset osoittavat tietojärjestelmiä ja elektronista vuorovaikutusta koskevan heikon osaamisen aiheuttavan haasteita työskentelyyn. Aiempien tutkimusten ja empiiriseen aineistoon pohjautuvien analyysien perusteella suositeltavaksi kehittymismalliksi osoittautui elektronista johtamista koskevien ohjeiden laatiminen sekä henkilöstön tietotekniikkataitojen ja elektronisten vuorovaikutustaitojen kehittäminen. Lisäksi päivittäiseen hallinnolliseen johtamiseen kaivataan paremman tavoitettavuuden ja vuorovaikutteisuuden mahdollistavaa viestintäkanavaa. Erityisesti nuoret työntekijät ovat tottuneet lyhyen viiveen mobiiliviestintään ja odottavat työnantajan seuraavan aikaansa.