Matkapuhelinverkon MAP-protokollatoteutus älyverkkopalveluiden ohjauspisteeseen

Työssä esitellään yleiseurooppalaisen GSM-matkapuhelinjärjestelmän verkkoelementtejä ja perehdytään niiden väliseen standardoituun merkinantoprotokollaan. Lisäksi tarkastellaan protokollan lyhytsanomien välitykseen liittyviä operaatioita ja niissä tapahtunutta kehitystä standardoinnin eri vaiheissa. Tavoitteena oli toteuttaa GSM-matkapuhelinverkon merkinantoprotokollaan perustuva ohjelma, jonka tehtävänä on välittää lyhytsanomia matkapuhelin- ja lyhytsanomakeskuksen välillä. Matkapuhelimeen päättyvän lyhytsanoman välitykseen liittyy lisäksi reititystiedon hakeminen vastaanottajan kotirekisteristä. Toteutuksessa on ohjelmointirajapinta, joka helpottaa matkapuhelinverkon uusien palvelusovellusten kehittämistä. Toteutus testattiin standardoituja testitapauksia soveltaen. Yhdenmukaisuustestauksessa käytettiin apuna merkinantoanalysaattoria. Testauksessa tarkastettiin, että protokolla toimii loogisesti oikein. Suorituskykyä ei ole voitu testata todellisessa testiympäristössä, mutta ohjelmallisesti toteutettujen simulaattoreiden avulla on saatu hyviä tuloksia.

Adaptive Protocol Stacks for Mobile Devices

Tulevaisuudessa siirrettävät laitteet, kuten matkapuhelimet ja kämmenmikrot, pystyvät muodostamaan verkkoyhteyden käyttäen erilaisia yhteysmenetelmiä eri tilanteissa. Yhteysmenetelmillä on toisistaan poikkeavat viestintäominaisuudet mm. latenssin, kaistanleveyden, virhemäärän yms. suhteen. Langattomille yhteysmenetelmille on myös ominaista tietoliikenneyhteyden ominaisuuksien voimakas muuttuminen ympäristön suhteen. Parhaan suorituskyvyn ja käytettävyyden saavuttamiseksi, on siirrettävän laitteen pystyttävä mukautumaan käytettyyn viestintämenetelmään ja viestintäympäristössä tapahtuviin muutoksiin. Olennainen osa tietoliikenteessä ovat protokollapinot, jotka mahdollistavat tietoliikenneyhteyden järjestelmien välillä tarjoten verkkopalveluita päätelaitteen käyttäjäsovelluksille. Jotta protokollapinot pystyisivät mukautumaan tietyn viestintäympäristön ominaisuuksiin, on protokollapinon käyttäytymistä pystyttävä muuttamaan ajonaikaisesti. Perinteisesti protokollapinot ovat kuitenkin rakennettu muuttumattomiksi niin, että mukautuminen tässä laajuudessa on erittäin vaikeaa toteuttaa, ellei jopa mahdotonta. Tämä diplomityö käsittelee mukautuvien protokollapinojen rakentamista käyttäen komponenttipohjaista ohjelmistokehystä joka mahdollistaa protokollapinojen ajonaikaisen muuttamisen. Toteuttamalla esimerkkijärjestelmän, ja mittaamalla sen suorituskykyä vaihtelevassa tietoliikenneympäristössä, osoitamme, että mukautuvat protokollapinot ovat mahdollisia rakentaa ja ne tarjoavat merkittäviä etuja erityisesti tulevaisuuden siirrettävissä laitteissa.

ISDN-käyttäjäosaprotokollan suunnittelu, toteutus ja testaus.

Diplomityössä suunnitellaan, toteutetaan ja testataan ISUP-protokolla. ISUP kytketään osaksi Intellitel Communications Oy:n toteuttamaan Intellitel(TM) -tuotetta, joka tarjoaa kehitysympäristön kahdennetuille palveluille niin tele- kuin dataverkkoihin. Työssä sidotaan ISUP-protokollan kehitystyö osaksi markkinoilla vallitsevaa verkkojen konvergoitumiskehitystä, ja tässä valossa esitellään nykyisiä ja mahdollisia tulevia sovelluskohteita toteutetulle ISUP-protokollalle. ISUP:n testaukseen käytetyt moduuli-, standardinmukaisuus- ja verkkoonvientitestausmenetelmät esitellään soveltuvin osin työn testausosiossa. Työn tuloksena on standardin mukaan suunniteltu, toteutettu ja testattu protokolla, joka tarjoaa rajapinnan puheluidenohjauslogiikalle.

Protocol Specific Embedded Operating System

Sulautettujen järjestelmien määrä kuten niiden sisältämä älykkyyskin ovat viime vuosina kasvaneet merkittävästi. Sulautettujen ohjelmistojen yleistymistä ja monipuolistumista on edesauttanut sulautettujen laitteistojen prosessointitehon merkittävä kehittyminen, jonka myötä entistä vaativampien ohjelmistojen totetuttaminen sulautetusti on mahdollistunut. Seuraavana sulautettujen järjestelmien kehitysaskeleena on nähtävissä järjestelmien kommunikointikyvyn paraneminen ja siten uusien ja uudentyyppisten sulautettujen ratkaisujen toteuttaminen. VTT on päättänyt tutkia sulautettujen järjestelmien kommunikointia ja kehittää sulautettun protokolla-alustan. Tutkimuksen perusta on CVOPS protokollajärjestelmä, jota jatkokehittämällä pyritään toteuttamaan sulautettu protokollajärjestelmä, µCVOPS. Tässä diplomityössä esitetään kommunikaation sulautetulle järjestelmälle asettamia vaatimuksia, järjestelmän suunnittelu ja prototyypitys sulautetulla laitteistolla. Prototyypitykseen on käytetty sulautettua DragonBall mikrokontrolleria jonka käyttöjärjestelmänä käytettiin sulautettua Linux:a. Tälle alustalle on tehty CVOPS:sta modifioitu versio, jolla µCVOPS:ia pystytään simuloimaan.

Clean development mechanism and joint implementation in China and Russia as related to industrial energy projects

Being highly discussed the problem of climate change and global warming has been keeping importance for several of decades. As a response to the world’s need in solution for climate change disasters, the United Nations Framework Convention on Climate Change was adopted in 1992 and supplemented with the Kyoto protocol in 1997. This work is aimed to give better understanding of the Convention, Kyoto Protocol with its mechanisms and their function, related to energy projects in such case countries, as Russia and China, in order to assist evaluation of projects cost-effectiveness. It provides basic information about the Convention and the Protocol with their regulations, overview of present situation and future post-Kyoto forecasts, while the most attention is concentrated on the clean development mechanism and joint implementation step-by-step project cycles and specific regulations in given countries. The current study disclosed that CDM and JI project cycles are resulting in a complicated process. By the moment it requires step-by-step following of a number of methodologies, spending time and finance to particular project development. Uncertainties about post-Kyoto period bring additional risk to the projects and complicate any business decision concerning Kyoto Protocol.

GPRS/EDGE Session Tracing and Analysis in Abis and AGPRS Interfaces

Efficient problem solving in cellular networks is important when enhancing the network performance and liability. Analysis of calls and packet switched sessions in protocol level between the network elements is an important part of this process. They can provide very detailed information about error situations which otherwise would be difficult to recognise. In this thesis we seek solutions for monitoring GPRS/EDGE sessions in two specific interfaces simultaneously in such manner that all information important to the users will be provided in easily understandable form. This thesis focuses on Abis and AGPRS interfaces of GSM radio network and introduces a solution for managing the correlation between these interfaces by using signalling messages and common parameters as linking elements. ~: Finally this thesis presents an implementation of GPRS/EDGE session monitoring application for Abis and AGPRS interfaces and evaluates its benefits to the end users. Application is implemented as a part of Windows based 3G/GSM network analyser.

Real-time Musical Pair Improvisation on Mobile Devices

This thesis discusses the design and implementation of a real-time musical pair improvisation scenario for mobile devices. In the scenario transferring musical information over a network connection was required. The suitability of available wireless communication technologies was evaluated and communication was analyzed and designed on multiple layers of TCP/IP protocol stack. Also an application layer protocol was designed and implemented for the scenario. The implementation was integrated into a mobile musical software for children using available software components and libraries although the used platform lead to hardware and software constraints. Software limitations were taken into account in design. The results show that real-time musical improvisation can be implemented with wireless communication and mobile technology. The results also show that link layer had the most significant effect on real-time communication in the scenario.

EU:n ilmasto- ja energiastrategia ja sen vaikutus Suomeen

Tärkeänä osana Euroopan unionin pyrkimystä yhtenäisen ja kilpailukykyisen Euroopan rakentamisessa on EU:n ilmasto- ja energiastrategia. Ilmastonmuutoksen torjumisen ja resurssien käytön tehostamisen kannalta on olennaisen tärkeää, että koko EU:n alueella on olemassa yhtenäinen strategia. Tämä strategia on esitetty ja hyväksytty Kioton pöy-täkirjassa vuonna 1997 ja se sitoo myös Suomea. Tässä raportissa on tarkasteltu aluksi EU:n ilmasto- ja energiastrategiaa hyväksyttyjen päätöslauselmien ja direktiivien pohjalta. Erityisesti tarkastelun kohteena ovat vaikutuk-set uusiutuviin energialähteisiin ja energiamarkkinoihin. Suomen vientiteollisuus on painottunut hyvin energiaintensiivisille aloille, ennen kaikkea metsä- ja metalliteollisuu-teen. Tässä raportissa on erityisesti tarkasteltu edellä mainittujen strategioiden vaikutuk-sia Suomen energiantuotantoon.

Kansainvälinen ilmastosopimus peliteorian näkökulmasta tarkasteltuna

Kansainvälisten ympäristösopimusten ongelmat kiteytyvät pitkälti julkisen hyödykkeen ominaisuuksiin. Julkiseen hyödykkeeseen liittyvää vapaamatkustajuusongelmaa on tutkittu laajalti ja erityisesti peliteoreettinen tutkimus valottaa hyvin ongelman laajutta ja siihen liittyvää strategista käyttäytymistä. Maapallon ilmakehä on julkinen hyödyke, se on jakamaton ja sen ulkopuolelle ei voida sulkea ketään. Taloudellisen tuotannon lisääntymisen myötä, ilmakehään laskettavien kasvihuonepäästöjen määrä on kasvanut siinä määrin, että ilmakehän suojeleminen on tullut ajankohtaiseksi. Kioton pöytäkirja on voimassa oleva kansainvälinen ilmastosopimus, joka rajoittaa kasvihuonepäästöjä. Sen ensimmäinen velvoitekausi päättyy vuoden 2012 lopussa ja toisen velvoitekauden neuvottelut ovat ollet käynnissä jo vuodesta 2004. Tutkielmassa etsitään vastausta peliteoriamenetelmien avulla seuraaviin tutkimuskysymyksiin: i) onko Kioton pöytäkirjan ensimmäisellä velvoitekaudella saavutettu yhteistyötä vai onko vapaamatkustajuus ollut dominoiva strategia, ii) voidaanko saada aikaan yksi, kaikkia maita sitova kansainvälinen ilmastosopimus sekä iii) miten sopimus tulisi lähtökohtaisesti luoda ja millaiseen sopimusmuotoon olisi neuvotteluissa syytä panostaa, jotta saataisiin aikaan tehokas, globaalisti optimaaliset päästövähennystasot saavuttava sitova kansainvälinen ilmastosopimus. Tutkielmassa tutkitaan alan kirjallisuutta ja hyödynnetään yleisiä, aiheesta tehtyjä peliteoreettisia tutkimuksia, soveltaen niitä kansainvälisen ilmastosopimuksen tarkasteluun sekä meneillään oleviin neuvotteluihin. Niiden antamien tulosten perusteella analysoidaan ensimmäisen velvoitekauden vapaamatkustajuuden laajuutta, uuteen ilmastosopimukseen tähtäävien neuvottelujen lopputulosta sekä globaalisti optimaalisten päästövähennystasojen saavutettavuutta. Kioton pöytäkirjan ensimmäisellä velvoitekaudella yhteistyö on ollut osittaista. Vapaamatkustajuutta on esiintynyt, mutta se ei ole ollut dominoiva strategia. Meneillään olevat sopimusneuvottelut kaikkia maita sitovasta yhdestä ilmastosopimuksesta tulevat päättymään tuloksettomina. Kokonaisuudessaan ilmastosopimus ei hajoa, vaan osa sopimusmaista jatkaa sitovassa ilmastosopimuksessa. Suositeltavaa olisi, että maat jakautuisivat koalitioihin, joilla kullakin olisi erilliset ilmastosopimukset, yhden, kaikki maat kattavan sopimuksen sijaan. Päästöleikkausten tarpeen ja todellisten päästöjen välillä on tällä hetkellä niin suuri kuilu, että globaalit sosiaalisesti optimaaliset päästöleikkaustasot ovat toistaiseksi saavuttamattomissa.

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.