Ad hoc -viestijärjestelmät tulenjohtamisessa

Epäsuora tuli on edelleen tärkeä osa sodankäyntiä ja tarkka epäsuoran tulen käyttö vaatii tulenjohtamista. Tulenjohtamisen tulee perustua havaintoihin eturintamasta, mutta tuliyksiköt sijoitetaan eturintaman joukoista erilleen. Syntyy tarve johtamisjärjestelmälle. Nykyinen YVI-järjestelmä vaikuttaa jäykältä ja suurelta osin vanhanaikaiselta kaapeleineen ja modeemeineen. Yhteysvälit kasvavat joskus suuriksi ottaen huomioon maastonmuodot ja kasvillisuuden, jolloin radiolla lähetetyt viestit eivät mene perille. Ad hoc -teknologian hyödyntäminen vaikuttaa intuitiivisesti hyvältä idealta radioilla tapahtuvassa viestinnässä. Tutkielman päätutkimuskysymys on, mitä etuja ja haittoja Ad hoc -verkoilla on tulenjohdolle ja miten vihollinen voisia toimia ad hoc -verkkoa vastaan? Alatutkimuskysymyksinä selvitetään: Miten tulenjohtosanoma etenee eri verkoissa? Luoko ad hoc -verkon rakenne ongelmia? Lisäksi tarkastellaan ad hoc -verkkoratkaisua teknisestä näkökulmasta ja sen vaikutusta verkkotopologiaan. Ad hoc -ratkaisu sopii hyvin datan välittämiseen taistelukentällä. Sen suurimpia etuja ovat lyhyemmät yhteysvälit suuri reittimäärä. Tulenjohtamisen kannalta verkkoon muodostuu pullonkaula siirryttäessä pataljoonan ulkopuolelle, sillä yhteysvälit kasvavat jolloin ratkaisu ei juuri eroa nykyisestä YVI2-järjestelmästä. Suurimpia ongelmia ovat radioiden virransaanti ja reititys, erityisesti solmujen määrän kasvaessa äkillisesti. Myös reaaliaikainen puheen välittäminen on ongelmallista, mutta se ei vaikuta suorasti tulenjohtosanomiin.

Tuloskortti, strategia ja tavoitteet, Case: TeliaSonera Finland Oyj, Verkot ja tuotanto -divisioona

Tuloskortti on mittaristo, jonka avulla yritystä johdetaan, tuloksia mitataan, luodaan yrityksen strategia ja asetetaan sekä pitkän että lyhyen aikavälin tavoitteet. Se toimii myös raportoinnin välineenä. Tutkielman teoreettinen tavoite on selvittää miten tuloskorttia voi hyödyntää yrityksen strategian implementoinnissa ja sitä kauttayrityksen sille asettamiin tavoitteisiin pääsemisessä. Tuloskortin avulla ohjataan liiketoimintaa sekä organisaation nykyistä ja tulevaisuuden suorituskykyä. Tuloskortin mittariston tavoitteet johdetaan strategiasta ja toisaalta strategia johdetaan tuloskortin tavoitteista. Hyvätuloskortti kertoo tarinan yrityksen strategiasta ja visiosta. Tutkielman empiirinen osa liittyy caseyrityksen TeliaSonera Finland Oyj:n Verkot ja tuotanto - divisioonassa suoritettuun kyselytutkimukseen. Empiirisenä tavoitteena on tutkia, miten työntekijän asema organisaatiossa vaikuttaa suhtautumisessa tuloskorttiin ja sen avulla suoritettavaan työn ohjaukseen. Miten vastaajat kokevat tuloskortin avulla asetetun yrityksen suunnan sekä tuloksellisuuden mittauksen? Onko näkemyseroja esimiesten ja asiantuntijoiden välillä? Kirjoittaja havaitsi, että kyseiset luokat suhtautuvat varsin yhteneväisesti kysymyksiin. Näkemyseroa ilmenee lähinnä siinä, miten tuloskortin avulla voidaan vaikuttaa ja miten tärkeää se on. Tuloskortti koetaan myös tärkeänä sitouttamisen sekä palkitsemisen välineenä.

ZigBee-verkot

Tässä opinnäytetyössä perehdytään ZigBee-verkkoprotokollaan, joka on lyhyen kantaman langaton tekniikka, jossa on pyritty pieneen virrankulutukseen ja halpoihin valmistuskustannuksiin. Työssä tehdään ZigBee-tekniikasta lyhyt suomenkielinen yhteenveto, jossa esitellään ZigBee-verkon perustoiminnot ja käytetyt termit. Tarkoituksena on, että työssä esitetyt asiat pystyy omaksumaan ilman aikaisempaa perehtymistä tietoliikennetekniikkaan ja langattomiin verkkoihin.

ZigBee-verkot ja evaluointilaitteen suunnittelu

In this thesis a closer look at ZigBee wireless network protocol was made and a ZigBee evaluation device was designed and built for testing it. ZigBee is a digital wireless network technology published in 2004, which was developed for wireless control and automation systems. It is based on the IEEE 802.15.4-2003 standard, and its aim was to create a reliable wireless networking protocol with secure data transmissions, low power consumption and low manufacturing costs. The low power consumption requirement has also led to a slow data rate and a short range, but in a ZigBee network individual network devices can route messages to each other, so short range is not a problem. In automation and control systems a fast data rate is not usually an important requirement either. ZigBee network can form automatically and one ZigBee network can theoretically include thousands of devices, all of which can communicate with each other. ZigBee network is also self-healing, so an individual device dropping out of the network, like breaking down, does not affect functionality of the network. Evaluation device was designed and implemented in four different versions, which were tested with six different antenna designs. All antennas were tested at a range of 100 meters in an open terrain using two different frequencies and transmission powers. Also a range test was performed for selected antennas using transmission power of 4,5 dBm, which was maximum power of the ZigBee chip used in the evaluation device. Range test resulted in a measured range of several hundred meters, which can be considered as a good result for a short-range technology.

Konserninlaajuisen WLAN-verkon suunnittelu

Tässä insinöörityössä tutustuttiin WLAN-verkkoihin, sekä varsinkin niiden integroimiseen osaksi yrityksen tietoverkkoa. Työ tehtiin Ahlstrom Oyj:n tilauksesta. WLAN-verkot mahdollistavat käyttäjälleen paremman liikkuvuuden mm. kannettavaa tietokonetta käytettäessä eivätkä sido käyttäjää kiinteän yhteyspisteen viereen. Tästä on yrityskäytössä hyötyä mm. kokouksissa ja neuvotteluissa. Myös vierailijoille tästä on hyötyä, mikäli yritys pystyy tarjoamaan heille palvelun päästä verkkoon. LWAPP on tekniikka, joka mahdollistaa suurien langattomien verkkojen hallinnoimisen ja valvomisen yhdestä paikasta tai laitteesta käsin. Tästä on hyötyä, mikäli tukiasemien lukumäärä on suuri ja verkko laaja. Tutkimus aloitettiin selvittämällä WLAN-verkkojen historiaa sekä esittelemällä eri standardit. Tämän jälkeen tutustuttiin radiotiellä tapahtuviin siirtotekniikoihin ja eri modulaatiomenetelmiin. Myös WLAN-verkon siirtotietä sekä erilaisia WLAN-verkoissa käytettäviä antenneja tarkasteltiin työssä. WLAN-verkkojen tietoturvallisuus, kuten uhat ja salausmenetelmät olivat keskeisessä asemassa työtä tehtäessä. Tulevaan CAPWAP-protokollaan luotiin katsaus työssä. Vahvin ehdokas protokollaksi on Ciscon kehittämä LWAPP, mutta myös sen kilpailijoita tarkasteltiin lyhyesti. Työn lopuksi suunniteltiin Ahlstrom Oyj:lle konserninlaajuinen WLAN-standardi, jota tullaan käyttämään yrityksen konttoreissa ympäri maailman. Systeemi mahdollistaa sekä yrityksen työntekijöille vahvalla salauksella muodostetun langattoman yhteyden luomisen inter- ja intraverkkoihin, että yrityksen vierailijoille internet-yhteyden. Tämä on toteutettu käyttämällä useita SSID:tä joille on luotu erilaiset toimintaperiaatteet.

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.

Implementation of Signaling Gateway between Telephone Network and the Internet

Tässä diplomityössä perehdytään verkkoelementiltä, joka yhdistää H.323, MEGACO- ja ISUP-protokollia käyttävät tietoliikenneverkot toisiinsa, vaadittaviin ominaisuuksiin ja toiminnallisuuksiin. Tyypillisesti tällaista toiminnallisuutta tarvitaan IP- ja PSTN-verkkojen yhdistämisessä. Tarkastelu aloitetaan kuvaamalla PSTN-verkon signalointi ja rakenne, jatketaan kuvaamalla internet-protokollia käyttävä verkkoympäristö ja lopuksi perehdytään verkkoelementiltä vaadittaviin toiminnallisuuksiin, jotta PSTN ja MEGACO-pohjaiset verkot toimivat yhteen. Työn käytännöllisenä osuutena kuvataan osa viestisekvenssikaavioista, joita verkkoelementti toteuttaa puuttumatta kuitenkaan eri protokollien toimintaan viestien parametrien tasolla.

Kytkentäisen lähiverkon palvelutason mittaaminen

Tässä diplomityössä tutkittiin yrityksen Ethernet-lähiverkon palvelutasoa, palveluiden saatavuuden näkökulmasta. Tutkimus pohjautui käytännön tarpeeseen. Palvelun saatavuuteen verkon osalta vaikuttavat sen käyttöaste, virheet ja viiveet. Työssä käytettiin valmiita kaupallisia ohjelmia verkon hallintaan ja verkkostatistiikan keräämiseen. Työssä selvitettiin teoriapohjaa laitteiden, kytkentätekniikoiden, palvelulaatuprotokollien (QoS), tietoliikenneprotokollien, RMON:in, SNMP:in ja VLAN:in osalta, jotka yhdessä muodostavat kytkentäisen lähiverkon palvelutason. Työn tuloksena todettiin mittauskohteena olevan lähiverkon palvelutason olevan hyvällä tasolla. Työn tuloksista pääteltiin tulevaisuuden suurimpana haasteena olevan lähiverkkoja yhdistävien yhteyksien nostaminen selvästi paremmalle suoritustasolle. Lähiverkkojen teoreettinen suorituskyky onkin useimmiten riittävä, mutta lähiverkkojen hallinnassa on parantamisen varaa. Työssä toteutettiin seurantajärjestelmä, jolla on helppo seurata lähiverkon palvelutason kehitystä jatkossa.

IP Telephony in Third Generation Mobile Systems: Transport Layer Dimensioning

Tämä diplomityö käsittelee kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmien kuljetuskerroksen mitoitusta. Nykyisten matkapuhelinverkkojen korvaajiksi suunnitellut kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmät tulevat yhdistämään perinteisen puhelinviestinnän ja uudenlaiset datapalvelut. Uudet verkot tulevat perustumaan pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon joka mahdollistaa molempien liikennetyyppien, puheen sekä datan, siirtämisen samassa verkossa. Tämän ratkaisun uskotaan tarjoavan paremmat mahdollisuudet uusien palvelujen luomiseen ja parantavan tiedonsiirtokapasiteettia. Siirtyminen pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon aiheuttaa kuitenkin suuria muutoksia verkkoarkkitehtuurissa. Tässä diplomityössä tarkastellaan tulevien runkoverkkojen mitoitukseen liittyviä näkökohtia sekä muodostetaan alustavia kuljetuskerroksen mitoitusohjeita. Diplomityö on tehty osaksi diplomi-insinöörin tutkintoa Lappeenrannan teknillisessä korkeakoulussa. Työ on tehty Nokia Networksin palveluksessa Helsingissä, vuoden 2000 toisella puoliskolla.

Secure IP-based Connection Solutions for Mobile Users

Tämä diplomityö tutkii turvallisia etäyhteystapoja yritysverkkoihin. Samanaikasesti kuin Internettiin liitetyt langattomat verkot, kuten langattomat lähiverkot ja pakettikytkentäiset matkapuhelinverkot, tulevat yhä yleisemmiksi, mahdollisuus etäyhteksien luomiseen näiden verkkojen kautta tulee yhä suositummaksi. Vaikka tietoverkot kehittyvät, pysyvät niitä uhkaavat yleisluontoiset uhat samoina. IP pohjaiset VPN-verkot ovat sopiva tapa suojata Internetin ylitse tapahtuvia etäyhteksiä. Eri VPN-ratkaisuja on kuitenkin tarjolla laaja valikoima. Oikean tyyppisen VPN-ratkaisun valinta on kriittistä, jotta yrityksen etäyhteystarpeet saadaan täytettyä. Diplomityö esittelee eräänä vaihtoehtona miten Pocket PC 2002 PDA laitetta ja Windows XP Professional käyttöjärjestelmää voidaan käyttää edullisen VPN ratkaisun toteuttamiseen.

Kolmannen sukupolven matkaviestinverkon puhelunohjaus MSC Server –konseptilla

Tietoliikenneala elää muutosten aikaa. Vanhat piirikytketyt kapeakaistaiset verkot ovat väistymässä seuraavan sukupolven verkkojen tieltä. GPRS-verkot tekevät tuloaan ja 3G-verkkojen kehitystyö on kiivaimmillaan laitetoimittajien ratkoessa verkoille asetettuja haasteita. Jää nähtäväksi, kykenevätkö 3G-verkot vastaamaan näihin haasteisiin. Työssä käsitellään 3G-verkon arkkitehtuuria, toimintaa ja puhelunohjausta MSC Server -konseptissa, sekä käydään läpi muutamia puheluesimerkkejä. 3G-verkon arkkitehtuuri, jossa puhelunohjaus on erotettu mediakerroksesta, esitetään ja uudet verkkoelementit ja niiden toiminta käsitellään. Esitelty teoria perustuu kirjallisuuteen sekä yleisesti hyväksyttyihin 3G- verkon standardeihin. Näitä standardeja julkaisevat muun muassa ITU-T ja 3GPP yhdessä yhteistyöyritystensä kanssa. Standardointityö on monin osin vielä kesken ja se on vaikeuttanut 3G-verkkojen suunnittelutyötä merkittävästi. Työn tarkoituksena on selvittää puhelunohjausta 3G-verkossa ja sen toteuttamista MSC Server –konseptilla. MSC Serverin toteutusvaihtoehtoja arvioidaan ja niistä valitaan yksi 3G-verkon puhelunohjauksen toteutusmalliksi. Työtä jatketaan tämän diplomityön jälkeen tarkemman toteutuksen suunnittelulla, päämääränä rakentaa 3G-verkko.