31.10.1999
Kari Rouhola
Tuotantotalouden Osasto
Teknillinen korkeakoulu
kari.rouhola@hut.fi
Tässä esseessä esitellään eri tiedonsiirto vaihtoehtoja kotitalouksien näkökulmasta. Tähän saakka kotitaluoksilla ei ole ollut juurikaan vaihtoehtoja puhelin yhtiöiden tarjoamille liittymille, puhelinyhtiöden liittymäthän kulkevat parikaapelia pitkin. Tässä puhelinyhtiöt ovat olleet monopoli asemassa, tämän aseman saavutettuaan he eivät ole olleet kovinkaan kiinnostuneita hintojen alentamisesta tai nopeuksien lisäämisestä. Uuden tekniikan myötä kotitaloudet ovat tilanteessa, jossa he voivat valita useammasta palvelun tarjoajasta, itselleen sopivimman.
Jäljempänä esitellään seuraavissa medioissa tapahtuva tiedonsiirto; power line carrier (tiedonsiirto sähköverkossa), kaapelitelevisio verkossa, sähköverkossa, langattomissa verkoissa, mobiiliverkoissa, satelliitin kautta sekä lyhyesti puhelinverkossa tapahtuva tiedonsiirto.
1. Taustaa
2. Eri tiedonsiirto tekniikat
2.1 Kaapelitelevisio
2.2 Satelliitti
2.3 Sähköverkko
2.4 Langaton
2.5 Mobiili
2.6 ADSL
2.7 Ethernet
3. Loppupäätelmät
4. Käytettyjen termien selityksiä
5. Lähdeluettelo
6. Lisätietoja
Tiedonsiirto nopeus vaatimusten kasvaessa, on markkinoille tullut uusia tekniikoita, jotka mahdollistavat entistä nopeamman tiedonsiirron. Tähän saakka kotitalouksilla ei ole ollut muita valinta vaihtoehtoja. Myöskään monopolioikeuksin kotitalouksin puhelin kaapeleita hallitsevat puhelin yhtiöt eivät ole olleet kovin aktiivisia hinta kilpailijoita. Toisaalta sen kyllä ymmärtää, koska kilpailua ei synny jos ei ole kilpailijoita. Nyt kuitenkin ollaan tilanteessa jossa (ainakin pääkaupunkiseudulla) kotitalouksilla on valittavana useampia kuin yksi yhteyden tarjoaja.
Seuraavassa on lueteltu kotitalouksien käytettävissä olevat tiedonsiirto tekniikat.
Kaapelitelevision kautta tapahtuvassa tiedonsiirrossa kotitalous liittyy kaapeliverkkoon kaapelimodeemin kautta. Tämä tekniikka tarjoaa suuremman kaistanleveyden ja kiinteän yhteyden (esim. sähköposteja ei tarvitse erikseen hakea mistään). Myös tässä tekniikassa on eri tiedonsiirtonopeus liikenteelle ylöspäin ja alaspäin. On olemassa ratkaisuja joissa paluukanavana käytetään puhelinverkkoa, näin kaapelitelevisio verkkoa ei tarvitse kaksisuuntaistaa.[1],[5]
Puhelut kaapeliverkossa
Mielenkiintoinen asia on se että osa kaapelimodeemeista tukee myös puhelin liikennettä. Tähän saakkahan ainakin HPY on ollut varisin haluton vuokraamaan linjojaan ja näin edesauttamaan vapaata kilpailua. Kaapeli puhelin toimii paketti kytkentäisesti kun taas vanha puhelin yhtiöden tekniikka toimii piirikytkentäisesti. Tämän puhelinpalvelun mahdollistamiseksi täytyy kaapeli modeemi penetraation (ja samalla liittymien) kasvaa lähelle 30 %, jotta ihmiset voisivat alkaa soitella toisilleen.[2]
Nopeus
HTVi:n tarjoama nopeus on 0.5-1 Mbit/s, joka jää selvästi modeemien teoreettisesta nopeudesta. He lupaavat yhteyksien ainakin kotimaahan toimivan selvästi puhelinmodeemipalvelua nopeammin, joka ei kylläkään ole paljoa.[4]
Hinta
HTVi maksaa tällä hetkellä 245 markkaa kuukaudessa, ja liittymässä ei ole mitään käyttörajoituksia tai käyttöperusteista maksua.
Perinteisesti satelliitteja on käytetty TV ja radio signaalin siirtoon. Nyt uuden tekniikan avulla kotitalouksien on mahdollista saada tiedonsiirto yhteys satelliitin kautta. Tämä mahdollistaa kaikkein syrjäisimpienkin maapallon osien tiedonsiirto yhteydet (tosin ilman paluu kanavaa). Satelliitti tekniikassa on olemassa ratkaisuja joissa paluu kanavana käytettään tavallista puhelinlinjaa (vrt. kaapelitelevisio). Tässä esimerkkinä käytetty DirecPC käyttää paluukanavana puhelinverkkoa tai kiinteää yhteyttä.[3]
Suomessa ei ole saatavilla tällaista palvelua, mutta USA:ssa on useita palvelun tarjoajia (kuten DirecPC).
Nopeus
Amerikkalainen DirecPC lupaa maksiminopeudeksi satelliitti yhteydelle 400 Kbit/s (alaspäin)[3].
Hinta
Hinta tällaiselle palvelulle USA:ssa on 20 $ eli n. 110 markkaa kuukaudessa, tämä sisältää 25 tuntia yhteysaikaa (ylimenevä aika n 5 markkaa/tunti)[3].
Power line carrier tekniikalla tarkoitetaan tiedonsiirtoa sähköverkossa. Periaatteessa tällä tekniikalla on saavutettavissa kaikki suomalaiset kotitaloudet, jotka ovat sähköverkon piirissä. Tämä tekniikka ei kuitenkaan sovellu harvaanasutuille alueille. Tekniikan suurimpana ongelmana ovat olleet verkon häiriöt ja kohinat. Verkon kohina ongelma on ratkaistu uudenlaisella siirtotekniikalla jossa muunnetaan muuntoaseman jälkeinen alemman jännitteen alue erilliseksi lähiverkoksi. Tästä aliverkosta eteenpäin yhteys hoituu valokaapelilla. Verkkosovitin on muita houmattavasti kalliimpi kuin muissa kilpailevissa tekniikoissa. Tämän tyyppisessä verkossa tietoturva hoidetaan kryptaamalla, koska periaatteessa kaikilla aliverkon käyttäjillä on mahdollisuus kuunnella tietoa.[5]
Nopeus
Tekniikalle luvataan nopeudeksi I Mbit/s. Tämä kapasiteeti on tosin jaettu useamman käyttäjän kesken.
Hinta
Suomessa ei ainakaan vielä kaupallisia kokeiluja.
WLAN on lyhenne sanoista Wireless Local Area Network, tämä tarkoittaa lähiverkkoa jossa tiedonsiirto joko osittain tai kokonaan hoidetaan langattomasti. WLAN muistuttaa pitkälti ethernettiä. Tämä tekniikka ei ole kovinkaan käyttökelpoista kotitalouksien käyttöön, lähinnä kalleutensa vuoksi. Turvallisuus kysymykset WLAN verkoissa on hoidettu muita tässä esitettyjä tekniikoita paremmin. WLAN:issa käytetään esimerkiksi FHSS (taajuushyppely Spread spectrum) tekniikkaa jossa lähetystaajutta jatkuvasti muutetaan, ja tehdään näin kuuntelijan työ mahdollisimman vaikeaksi.[6]
Nopeus
WLAN verkon nopeus on 2 mbit/s (IEEE 802.11 standardin) ja tulevaisuudessa käyttöön tulevassa HIPERLAN 4:ssä taas tiedon siirto nopeus on maksimissaan 150 Mbit/s [6].
Hinta
Valmiin tällaisen palvelun tarjoajia ei ole, eikä varmaan tule olemaankaan. Sen sijaan esim. taloyhtiöt voisivat rakentaa tällaisia verkkoja asukkailleen. Tosin hinta tulee olemaan huomattavasti kalliimpi kuin kilpailevilla tekniikoilla.
Datasiirto GSM verkossa on siinä mielessä perusteltua että yhteys on olemassa lähes kaikkialla massamme ja tarvittava laitteisto on halpaa ja GSM puhelinhan on jo lähes jokaisella. Siis tarvitaan vain datakortti puhelimen lisäksi. Rajoitetun nopeutensa vuoksi tämä tekniikka ei sovellu kuin sellaiseen käyttöön jossa ei muita vaihtoehtoja ole käytettävissä. WAP (wireless aplication protocol) tekniikan avulla on mahdollista käyttää joitakin internet palveluita (kuten aikatauluja tai pörssikursseja), mutta tässäkin vaatimaton tiedonsiirtonopeus rajoittaa palvelun käytettävyyttä.
Nopeus
Tällahetkellä tiedon siirtonopeus GSM verkossa on 9600 bit/s, joka on aivan liian pieni nopeus kotitalouksia ajatellen. Tällaista yhteyttä voisi kuvitella käytettävän vain satunnaiseen sähköpostien lukemiseen alueilla joissa ei ole muunlaista tietoliikenne yhteyttä saatavilla. Myöskin hinta on rajoittava tekijä (suhteessa nopeuteen) kilpailevat tekniikat ovat huomattavasti edullisempia.
Tulevaisuudessa mobiiliverkkojen tiedonsiirtonopeus tulee kuitenkin kasvamaan, ensin tehokkaamman tiedon pakkaamisen avulla 14400 bit/s ja siten HSCSD:n ja GPRS:n myötä jopa 115 kbit/s. WAP (wireless aplication protocol) tekniikan avulla on mahdollista käyttää joitakin internet palveluita (kuten aikatauluja tai pörssikursseja), mutta tässäkin vaatimaton tiedonsiirtonopeus rajoittaa palvelun käytettävyyttä.
Hinta
Radiolinjan hinnaston mukaan data puhelu nykyisessä GSM verkossa maksaa 0,88 markkaa/minuutti jonka lisäksi tulee puhelukohtainen maksu 0,52 markkaa.
Koska tässä esseessä on tarkoitus käsitellä vaihtoehtoja parikaapelille, niin tässä mainitaan vain lyhyesti ADSL tekniikka. ADSL on tekniikka jossa perinteisen puhelinverkon tiedonsiirto nopeus voidaan nostaa jopa 9 Mbit/s (alaspäin). ADSL tiedon siirrossa käytetään hyväksi tavallista parikaapelia. Parikaapelin vaimennus on suuri varsinkin korkeilla taajuuksilla, siksi ADSL tekniikassa käytetään digitaalista koodaustekniikkaa.[5]
Nopeus
ADSL:ssä on tiedonsiirtonopeus erilainen käyttäjälle päin kuin käyttäjältä pois päin (tuleva 1.5 Mbp/s-9 Mbp/s ja lähtevä 6 kbp/s-640 kbp/s). Nopeus riippuu osaltaan yhteyden pituudesta. Pääkaupunkiseudun palveluntarjoajan HPY:n nopeus luokkiaan ovat (alaspäin/ylöspäin) 256/256 kbit/s, 1024/384 kbit/s ja 2048/512 kbit/s.
Hinta
HPY tarjoaa tällä hetkellä ADSL-liittymää 544 markan kuukausihintaan.
On lähiverkko joka käyttää CSMA/CD (carrier sense multiple access/ collision detection) tekniikkaa verkon ohjaamiseen. Tämä kilpavaraus periaate on sellainen että lähettäjä lähettää datakehyksen vastaanottajalle ja vastaanottaja sitten kuittaa saaneensa kehyksen tai sitten ilmoittaa yhteentörmäyksestä, jolloin lähetys uusitaan. Tämä kilpavaraus periaate on tehokas noin 40 % käyttöasteelle saakka.
Nopeus
Ethernetillä päästään 10 mbit/s nopeuteen ja fast ethernetillä jopa 100 mbit/s nopeuteen.
Hinta
Koska valmiita ethernet palvelun tarjoajia ei ole niin esimerkiksi taloyhtiö voisi rakentaa tällaisen verkon asukkailleen. Näin ollen hinta kysymys jää avoimeksi. Voidaan kuitenkin todeta että jos taloyhtiössä suurin osa tarvitsee tietoliikenne yhteyden ja varsinkin jos heidän nopeus tarpeensa on vähänkin suurempi kuin periteisen modeemilinjan, niin ethernetin rakentaminen on taloudellisesti kannattavaa.
Edellä esitellyistä tekniikoista tällä hetkellä kotitalouksien käytettävissä olevia (suomessa) tekniikoita ovat seuraavat; kaapelitelevisio yhteys, ADSL ja GSM verkossa tapahtuva tiedonsiirto. Tietenkin teoriassa WLAN ja ethernet ovat mahdollisia tiedonsiirtotapoja kotitalouksille.
GSM soveltuu vain harvoissa erikoistapauksissa tiedonsiirtotavaksi, hitautensa ja kalleutensa vuoksi. Eli loppujen lopuksi valittavaksi jää vain kaapelitelevisio yhteys ja ADSL. Parhaan nopeus - hinta suhteen tarjoaa kaapelitelevisio yhteys. Tätä valintaa puolustaa myöskin se tosiseikka että vihdoinkin on olemassa vaihtoehto parikaapelissa tapahtuvalle tiedonsiirrolle.
Tiedonsiirrolla alaspäin tarkoitetaan palveluntarjoajalta käyttäjälle päin tulevaa bittivirtaa. Tiedonsiirrolla ylöspäin taas tarkoitetaan käyttäjältä palveluntarjoajalle menevää bitti virtaa.
[1] Cable internet TV & Telephony, TV-Based High-Speed Cable Internet Services, 11.6.1999, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.cabledatacomnews.com/internettv/cmic15.html>[2] Cable internet TV & Telephony, Cable IP Telephony Primer, 11.6.1999, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.cabledatacomnews.com/internettv/cmic17.html>[3] DirecPC, What is DirecPC?, 19.6.1999, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.direcpc.com/consumer/what/what.htm>[4] Helsinki Televisio, HTVinternet, 16.8.1999, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.htvi.net/index.html>[5] Meriläinen,J.& Ros,P., New high-speed access technologies, 11.5.1998, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.netcontrol.fi/~jouni/access1.htm#power>[6] Wireless LAN alliance, Indroduction to wireless LAN's, 23.4.1998, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.wlana.com/intro/introduction>[1] Heikkinen,T., Wireless Application Protocol, 8.4.1999, [viitattu 19.9 .1999]
< http://www.tcm.hut.fi/Opinnot/Tik-111.550/1999/Esitelmat/Wap/wap/WAP.html>[2] Kotadia,M., GSM data transfer to rival ISDN by 2001, 24.4.1998, [viitattu 20.9.1999]
< http://www.zdnet.co.uk/news/news1/ns-4256.html>[4] Nortel, Satellite Networks Solutions: Satellite Access Units, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.nortelnetworks.com/products/01/satellite /arcssits.html>[5] Nortel, Internet over electricity lines, 18.3.1998, [viitattu 19.9.1999]
< http://www.nortelnetworks.com/corporate/news/ newsreleases/1998a/3_18_9898121_norweb.html>[6] Rauhala,K., Langaton lähiverkko, 20.1.1996, [viitattu 19.9.1999]
< http://keskus.hut.fi/opetus/s38116/1996/esitelmat/39322n/>[7] Sonera, Quicknet, 9.9.1999, [viitattu 19.9.1999]
< http://fi.soneraplaza.net/quicknet/tuotekuvaus.html>[8] Swain,R.,UMTS - A 21st CENTURY SYSTEM, 28.1.1997, [viitattu 20.9.1999]
< http://www.vtt.fi/tte/nh/UMTS/umts.html>[9] UMTS forum, What is UMTS, (14.8.1999), [Viitattu 20.9.1999]
< http://www.umts-forum.org/what_is_umts.html>