Oulun yliopistossa on positiivinen suma tietoliikenteen väitöstilaisuuksia. Torstaina 16.3 yliopistolla aiheena on kännykkätaajuuksien yhteiskäyttö ja perjantaina 17.3 väitellään langattoman laitteen tehonkulutuksen minimoimisesta ja adaptiivisen verkkoliikenteen hallinnasta.
Väitöskimaran aloittaa Oulun yliopistolla torstaina 16.3 diplomi-insinööri Petri Luoto usean operaattorin välinen taajuksien yhteiskäyttö piensoluverkoissa. Luodon väitöskirjatyössä on kehitetty menetelmiä, joilla matkapuhelinoperaattorit voivat jakaa omia taajuusalueita tehokkaasti ja oikeudenmukaisesti niin että koko verkon suorituskyky maksimoidaan.
Väitöskirjan päätavoite on parantaa tiedonsiirtonopeuksia sellaisissa piensoluverkoissa, joissa matkapuhelinoperaattorit jakavat joko heidän omia taajuusalueitaan tai heillä yhteisomistuksessa olevia taajuuksia.
Kehitettyjen menetelmien suorituskykyä arvioidaan mittavien järjestelmätason simulointien avulla. Matkapuhelinoperaattorit tyypillisesti omistavat yksin tietyt taajuusalueet, eivätkä ole valmiita jakamaan niitä. On kuitenkin oletettu, että tulevaisuudessa matkapuhelinoperaattorit joutuvat jakamaan taajuuksia, koska erityisesti matalat taajuusalueet ovat kalliita ja niukkoja.
Korkeammat taajuusalueet (> 6 GHz) puolestaan muodostavat otollisen alustan tehokkaalle spektrin jaetulle käytölle, koska niillä ei ole vielä olemassa olevaa taajuussääntelyä. Väitöskirjassa esitettyjen algoritmien päätavoite on jakaa taajuuksia dynaamisesti matkapuhelinoperaattoreiden kesken.
Algoritmeissa hyödynnetään tietoa matkapuhelinoperaattoreiden taajuuden käyttöasteesta, jonka matkapuhelinoperaattorit kommunikoivat toisilleen. Näin häiriö voidaan välttää ja taajuuden käyttö maksimoidaan.
Käyttämättömät taajuudet jaetaan tasaisesti matkapuhelinoperaattoreiden kesken tietyllä ajanhetkellä. Näin voidaan taata lyhytaikainen oikeudenmukainen taajuuksien käyttö, mutta ei pitkäaikaista oikeudenmukaista taajuuksien käyttöä. Lisäksi työssä tutkitaan miten saavuttaa pitkäaikainen taajuuksien oikeudenmukainen käyttö, kun piensoluverkot eivät kommunikoi keskenään.
Tehonkulutuksen minimointi ja adaptiivinen liikenteenhallinta
Tulevaisuuden langattomien tietoliikennejärjestelmien vaatimuksina ovat suuri datanopeus ja laitteiden vähäinen tehonkulutus. Erityisesti mobiililaitteissa tehonkulutuksen minimointi on tärkeää, jotta akunkesto pystyttäisiin maksimoimaan.
Langattomassa vastaanottimessa ilmaisin on yksi eniten tehoa kuluttavista laskentayksiköistä. Vastaanotin, joka kykenee mukautuvaan ilmaisuun eli vaihtamaan ilmaisinalgoritmia radiokanavan olosuhteisiin sopivaksi, on yksi ratkaisu tehonkulutuksen minimoimiseksi.
Diplomi-insinööri Essi Suikkanen tarkastelee perjantaina 17.3 tarkatettavassa väitöskirjassa erilaisten ilmaisinalgoritmien sopivuutta mukautuvaan ilmaisuun. Hän vertaa niiden suorituskykyä toisiinsa sekä 4 x 4 että 8 x 8 moniantennijärjestelmissä.
Merkittävä liikennemäärien kasvu aiheuttaa tulevaisuudessa tietoverkoille uusia haasteita. Niiden täytyy täytyy tukea reaktiivisuutta ja adaptiivisuutta vastatakseen muuttuviin liikenne-sekä verkko-olosuhteisiin että yhteyksiin.
Perjantaina 17.3. diplomi-insinööri Mirjami Jutila väittelee Oulun yliopistolla heterogeenisten tietoverkkojen adaptiivista liikenteenhallintaratkaisuista. Niitä voidaan hyödyntää verkon suorituskyvyn parantamiseen, tarjoamaan liikenteen palvelunlaatua (QoS) sekä tasapuolista resurssien jakoa.
Kehitetyt adaptiiviset menetelmät sisältävät ratkaisuja sumeaan logiikkaan perustuvaan skedulointiin sekä regressiiviseen verkon pääsynhallintaan pohjautuen, jotka takaavat vakaamman verkon suorituskyvyn ja resurssien hallinnan.
Tulokset hyödyntävät liikenteen monitorointia verkon tilan arviointiin, soveltavat kognitiivisuutta oppiakseen aiemmista toiminnoista sekä adaptoituvat nykytilanteeseen resurssien optimoimiseksi.
Kehitetty järjestelmä reagoi verkon palvelunlaadun muutoksiin määrittelemällä päätöksentekomalleja mahdolliseen tietovuon hylkäämiseen, merkitsemiseen tai kaistankäytön painokertoimen määrittämiseen, luoden täten kognitiivisuutta verkon reitille.
LISÄÄ: Väitöskirjat luettavissa verkosta
Diplomi-insinööri Petri Luoto: Co-Primary Multi-Operator Resource Sharing for Small Cell Networks eli usean operaattorin välinen taajuuksien yhteiskäyttö piensoluverkoissa. (LINKKI)
Diplomi-insinööri Essi Suikkanen: Detection algorithms and ASIC designs for MIMO-OFDM downlink receivers eli Ilmaisualgoritmit ja niiden ASIC-toteutukset MIMO-OFDM-alalinkin vastaanottimissa. (LINKKI)
Diplomi-insinööri Mirjami Jutila: Adaptive Traffic Management in Heterogeneous Communication Networks eli adaptiivinen liikenteenhallinta heterogeenisissa tietoliikenneverkoissa. (LINKKI)
Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – kerran viikossa (LINKKI).
LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA
Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi!
https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/2_2016