Spektritehokkaat turbovastaanotinteknologiat yhdenkantoaallon laajakaistaisessa langattomassa tietoliikenteessä

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. Tämän mahdollistamiseksi siirrettävän tiedon sekaan lisätään kanavan tilan mittaamisen mahdollistavia nk. opetussignaaleja. Nämä kuluttavat sekä lähetystehoa että taajuuskaistaa. Siksi niiden käytön minimointi on järjestelmän suunnittelun kannalta toivottavaa.

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 regularisoituja kanavaestimointimetriikoita parantamaan turbovastaanottimen suorituskykyä. Perinteiset ratkaisut ovat pyrkineet minimoimaan estimointivirheen keskineliövirhettä, mutta työssä tämän epäherkkyyttä mm. 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.

- - -

Master of Science Yasuhiro Takanon tutkimus kuuluu Oulun yliopiston Centre for Wireless Communications (CWC) -tutkimusyksikön ja Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) -yliopiston yhteiseen kaksoistutkinto-ohjelmaan tohtorikoulutuksessa. Takanon kotiyliopisto on JAIST ja hän teki lukuvuoden 2013–2014 tutkimustaan Oulussa. Väitöstilaisuus järjestetään JAIST:ssa ja välitetään videoyhteydellä Oulun yliopistoon.