Yksi verkko puhelinvaihteesta dataverkkoon asfaltista optiseen kuituun

1. Nisse Husberg Teknillinen korkeakoulu Tietotekniikan osasto 21.1.2003 Yksi verkkopuhelinvaihteesta dataverkkoonasfaltista optiseen kuituun

2. Tekniikka ja yhteiskunta • tekniikka vie kehitystä eteenpäin • mekanisointi ja maatalous (1:4 -> 1:128) • tekniikkaa voidaan käyttää hyvin tai huonosti • lait, markkinat, kansanliikkeet • tekniikka muuttaa yhteiskuntaa • rautatiet, radio, TV, tietokoneet, Internet • tekniikka EI ole sama kuin tuote

3. Viestintä • Puhe • Kirjoitus • Gutenbergin painokone • Valokuvat ja elokuvat • Puhelin, radio, TV • Tietokoneet • Internet

4. Verkkoyhteiskunta • Kokemusten vaihto • Valtava kirjasto (koko maailma) • Levitys kaikkialle • Liikkuvat kuvat (vain laajakaista) • Konvergenssi (kaikki samassa verkossa) • Erittäin tehokas haku ja käsittely • Kaksisuuntainen, ei rajoja, kaikki lähellä

5. Infrastruktuuri • Polut, vesitiet, maantiet, kaapelit • Nopeus: laiva, rautatie, auto, lento, tele • Organisaatio: linjat, verkot (posti, rahti) • Mukautuvuus: rautatie (lento) <-> auto • Tehokkuus: piirikytkentä <-> paketti (tele) • siirtää ihmisiä vai tietoa • Haavoittuvuus: keskitetty <-> hajautettu • Peittävyys: pisteet <-> alueet

6. Internet • Yksi protokolla, yksi periaate (IP) • IP = Internet Protocol – protokollaperhe • Verkko (kanaverkko) • eri mediat, useat tekniikat ja rakenteet • Hajautettu (rajusti !), pakettiverkko • Erittäin nopea (jos on laajakaista) • naapuri koko maailman kanssa • Erittäin mukautuva (siirtää mitä tahansa) • Symmetrinen (jokaisesta jokaiselle)

7. Tieverkko, televerkko, Internet • Tieverkko ihmisille ja rahdille (vähenee) • Televerkko: puhelin (ja lisäpalvelut) • dataa puhelinverkossa väliaikainen ratkaisu • Tietoverkko: digitaalinen tieto • konvergenssi: puhelin, radio, TV, video, lehdet, kirjat, kokoukset, toimistopalvelut, pankki, ... • puhelinpalvelu pieni osa tietoverkon palveluista

8. Tulevaisuuden verkko • ”Tarpeiden” tutkimukset turhat • Äärimmäisen dynaaminen alue • kukaan ei tiedä mitä tulee, varsinkaan milloin • peruutuspeilistä katseleminen ei auta • ”vakaa” tekniikka jo vanhentunut • Tendenssi: videoperusteiset palvelut • elektroniset kokoukset seuraava painopiste • säästää rahaa • vielä tärkeämpää: säästää aikaa • säästää luontoa: vähemmän matkoja (lento)

9. Laajakaista • Askeleet: teksti -> kuvat -> video • Kuvia voi siirtää nopealla modemilla (ADSL) • Video vaatii jo laajakaistaa (yli 5 Mbit/s) • Jaetussa mediassa: n*5 Mbit/s (n=asiakkaat) • Ainoastaan valokuitu kelpaa tulevaisuudessa • käytännössä rajaton kapasiteetti (10 Terabit/s) • vastaa n. 10 000 pitkää elokuvaa minuutissa • liitäntäelektroniikka rajoittaa , ei itse kuitu • joka vuosi kaksikertainen nopeus, puoli hinta

10. Kapasiteettitarpeet • Telia Research: n. 2 Mbit/s v. 2006 keskimäärin • Kaksinkertaistuu joka vuosi (10 v. 1024 kertaa) • EU: eEuropa v. 2010 – kaikki verkossa • Aikataulu epävarma, mutta suunta selvä • Konvergenssi voi nostaa kapasiteettitarvetta • Kapasiteetti = kilpailukyky • Tuottajat (yritykset): paljon suurempi tarve !

11. Millainen verkko ? • Mediat: • "eetteri", kupari, valokuitu • Verkon rakenne • tähti, rengas, väylä, verkko (kanaverkko) • Protokollat • avoimet: IP (Internet Protocol), Ethernet • paketti (data) • Modemi (kytkentälaatikot) • helppo vaihtaa, kehittyy nopeasti

12. Kupari • Puhelinverkko • Sähköverkko • erittäin hyvä kattavuus jo nyt • alhainen kapasiteettikatto • vanhat kaapelit huonot • häiriöt (ylikuuluminen) • paikalliset monopolit kaikkialla (edistyksen jarru) • umpikuja

13. Radioperusteiset • Radiolähettimet • ei tilaa (taajuuksia ei riitä: Shannon !) • häiriöt (myös sääongelmia) • turvallisuus • WLAN nopea asentaa ja halpa • toimii jos on vähän käyttäjiä (ei 5 milj.) • toimii jos on pienet solut (10 metriä: Hannu Kari)

14. 3G, 4G, 5G ?? • samat ongelmat kuin muut radioverkot • kallis (WLAN halpa, mukautuva) • 3G-asema 100 000 euroa, WLAN 100 euroa • puhelinverkko (vaikka digitaalinen) • GSM + GPRS riittää tarpeisiin • liian pieni kapasiteetti • 380 kbit/s aseman lähellä jos ei liiku • lyhyt kantama = monta antennimastoa • ei tule maaseutuun

15. Satelliitti ? • paras kattavuus • erittäin JAETTU media • satelliitti kattaa puolet Euroopasta • kaikki jakaavat samaa kaistaa • vain yleisradio ja TV-käyttöön • erikoistarpeisiin (erämaat) • ongelmana "toinen suunta" (kallis)

16. Kaapeli-TV ? • JAETTU media • saman talon asukkaat jakaavat kapasiteettia • alhainen kapasiteetti • sopii lähinnä radio ja TV-lähetyksiin • huonot kaapelit ja vahvistimet • uudistaminen kallista • ainoa hyvä puoli: on olemassa

17. Valokuitu • melkein ääretön kapasiteetti • 10 Terabit/s yli 400 km • ei häiriöitä (ei ota vastaan eikä lähetä) • tulevaisuudenvarma (lasi: 50 vuotta ?) • halpa (pitkä kuoletusaika) • helppo vetää (paitsi kaupungeissa) • ongelmana pitkä rahoitus (lainatakuu !) • rakennetaan vähitellen (LVI-työt)

18. Verkot ja palvelut • Verkon omistaja EI saa myydä palveluja • estää kehitystä ja kilpailua • ei kytkentöjä palvelutuottajaan • Avoimet verkot (palveluneutraaleja) • Yksi ainoa verkko (konvergenssi) • voi koostua monesta kytketyistä verkoista • sisältää puhelin, radio, TV • eri laitteet: puhelin, radio, TV kuten ennen • langattomat laitteet (n. 10-100 metriä)

19. Ongelmia • valtio • ei tajua laajakaistaverkon merkitystä • uskoo olemattomiin ”markkinavoimiin” • markkinat • monopolit vastustavat kehistystä rajusti • kana-munaongelma • kunnat • tiedon puute • rahoitusongelmia • lait: kopiointia ei voi kieltää

20. Koulutus • Valtava aikuiskoulutustarve • palvelut verkkoon: 5 miljoonaa koulutettavaa • Päättäjien koulutus • kiirettä: päätöksiä ennen rakentamista • Tuottajien koulutus • vaikea ennen laajakaistaverkon rakentamista

21. Mitä on tehtävä ? • Telemonopolit pitää jakaa • verkko-operaattori täysin erillään palvelutuottajista • avoimia verkkoja kaikille • Tulevaisuus: valokuitu jokaiseen mökkiin • Nyt: Seutuverkkoja + AVOIMIA jakeluverkkoja • WLAN, xDSL, ... (lyhyet kuoletusajat !) • Aloitetaan kuituverkon rakentamista heti, hitaasti • Yleisiä suuntaviivoja tarvitaan, ei byrokratiaa • Pitkäaikainen rahoitus tarvitaan (30 v.)

22. Miten ? • IP-valokuituverkko (Telia Kalmarin läänissä) • Kuntaliitot rakentavat runkoverkkoja (kuitu) • Kyläyhteisöt rakentavat jakeluverkkoja • rahoitusta tarvitaan • teknistä tukea tarvitaan • Valtio hoitaa rahoitusta (pitkät lainat) • EU hoitaa standardit ja tekijänoikeudet • Kansalaisopistot kouluttavat käyttäjiä

23. Huomispäivän IT • Valokuitu joka mökkiin (kuten säköverkko) • Verkkotaito kaikille (kuten lukutaito) • Palvelut koko maahan • eHallinto (24-tunninviranomainen) • eKoulutus • eSairaanhoito • eKauppa • Etäistyötä koko maahan • Kaikki naapuriksi koko maailmaan • SILLOIN loput on yksilöstä kiinni

24. Ruotsi • Ruotsi kärjen tuntumassa • mutta Etelä-Korea ensimmäisenä ! • Hallitus rahoitta 9 miljardilla, Suomessa ei penniäkään • Kunnista 70 % on hakenut laajakaistarahaa • Telia Gigabit Ethernet Kalmar: 121 paikkaa • Valokuituverkko melkein joka kunnassa • Bredbandsbolaget 10 Mbit/s • Stokab n. 5000 km kuitua (Gotland) • avoin verkko

25. Ruotsi 2 • Skanova (Telia) valokuituverkko • Kaikki kunnat, 3000 paikkaa, 91 % kans., 95 % yrit. • Banverket • 800 paikkaa, 10 Gbps, Gigabit Ethernet • Svenska Kraftnät • Arrowhead (Vattenfall kuitu) • jne.