Yksi verkko puhelinvaihteesta dataverkkoon asfaltista optiseen kuituun Nisse Husberg Teknillinen korkeakoulu Tietotekniikan osasto 21.1.2003

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

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

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

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

Internet Yksi protokolla, yksi periaate (IP) Verkko (kanaverkko) 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)

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

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)

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

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 !

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

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

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)

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

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)

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

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)

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)

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

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

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.)

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

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

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

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.