Langattomissa tietoliikenneverkoissa taajuuskaistan käytön tehokkuuden merkitys tiedonsiirtolinkkien suunnittelussa korostuu. Perjantaina tarkastettavassa Yasuhiro Takanon väitöskirjassa on parannettu turbotekniikkaa hyödyntäviä langattomien verkkojen vastaanotintekniikoita.

Langattomien laitteiden lukumäärän kasvaessa taajuuskaistan käytön tehokkuuden merkitys tiedonsiirtolinkkien suunnittelussa korostuu edelleen. Lisäksi lähetyksen energiatehokkuuden parantamiseksi on tärkeää minimoida käytettävä lähetysteho.

Langattomien yhteyksien tehostamiseksi muuttuvan radiokanavan tilan mittaaminen eli tilastollinen estimointi vastaanottimessa on keskeistä. Nämä koesignaalit toisaalta kuluttavat sekä lähetystehoa että taajuuskaistaa. Siksi niiden käytön minimointi on järjestelmän suunnittelun kannalta toivottavaa.

Yasuhiro Takanon väitöskirjassa on kehitetty radiokanavan estimointia tukevia vastaanotinalgoritmeja, jotka hyödyntävät iteratiivista nk. turboperiaatteella tapahtuvaa vastaanotetun datasignaalin dekoodausta ja kanavan estimointia. Tällöin opetussekvenssien käytön vähentäminen on mahdollista.

Työssä on kehitetty uusia itseisarvonormilla hallittuja regularisoituja kanavaestimointimetriikoita, joilla on saatu parannettua turbotekniikkaa käyttävien vastaanottimien suorituskykyä. Perinteisesti estimointivirheen keskineliövirhettä on pyritty minimoimaan, mutta Takanon työssä epäherkkyyttä muun muassa päätösvirheille on parannettu regularisoinnilla.

Menetelmiä on sovellettu laajakaistaisiin siirtoyhteyksiin, jotka käyttävät ajoittaista lähetystä, joka on tyypillistä esimerkiksi nykyisille web-pohjaisille käyttäjäsovelluksille. Siten tuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi neljännen ja viidennen sukupolven solukkojärjestelmien tukiasemien suunnittelussa.

Takanon tutkimus kuuluu Oulun yliopiston Centre for Wireless Communications (CWC) -tutkimusyksikön ja Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) -yliopiston tohtorin kaksoistutkinto-ohjelmaan. Takano teki tutkimustaan vuosina 2013–2014 Oulussa. Väitöstilaisuus järjestetään hänen kotiyliopistossaan Japanissa.

Yasuhiro Takanon väitöskirjan otsikko on Spectrally Efficient Turbo Reception Technologies for Single-Carrier Broadband Wireless Communications (Spektritehokkaat turbovastaanotinteknologiat yhdenkantoaallon laajakaistaisessa langattomassa tietoliikenteessä).