Tilastolliseen radiokanavamalliin perustuva tiedonsiirron suorituskyvyn ennustaminen ja lähetyksen mukauttaminen

Tietoteknisten laitteistojen laskennallisen tehon kasvaminen yhdistettynä niiden fyysisen koon pienenemiseen on vaikuttanut merkittävästi myös langattoman tietoliikenteen kehitykseen. Laajakaistaiset lähetysmenetelmät, moniantennijärjestelmät sekä iteratiiviset vastaanotinalgoritmit ovat esimerkkejä tuoreista edistysaskeleista. Uudet menetelmät ovat mahdollistaneet tiedonsiirtokapasiteetin entistä tehokkaamman hyödyntämisen, mutta samanaikaisesti järjestelmien suorituskyvyn analyyttisestä tarkastelusta on tullut entistä vaikeampaa.

Iteratiivisten vastaanotinalgoritmien toimintaa on havainnollistettu ns. EXIT-karttojen avulla. Väitöskirjassa on pyritty osoittamaan, että EXIT-karttoja sekä laajakaistaisen moniantennikanavamallin tilastollisia ominaisuuksia hyödyntämällä on mahdollista luotettavasti ennustaa tehokkaan iteratiivisen vastaanottimen suorituskyky. Ennustusmenetelmässä on mahdollista ottaa huomioon kanavan viiveprofiili, antennien lukumäärä sekä antennikohtainen lähetysteho, modulaatioaste ja kanavakoodi.

Lähetyksen mukauttamisessa kanavakapasiteetti pyritään hyödyntämään mahdollisimman tehokkaasti. Yleisesti tavoitteena voi olla siirrettävän informaation määrän maksimointi tai lähetystehon minimointi. Mikäli lähetettyä pakettia ei kyetä vastaanottamaan virheettömästi, tarvitaan uudelleenlähetyksiä. Kehittyneissä uudelleenlähetysmenetelmissä vastaanotin pyrkii hyödyntämään aikaisempien epäonnistuneiden lähetysten myötä kertynyttä informaatiota. Useimmat mukautusmenetelmät tarvitsevat ajankohtaista kanavatietoa. Kehitettyä suorituskyvyn ennustusmenetelmää voidaan soveltaa tilanteissa, joissa lähettimellä on käytössään ainoastaan tilastollista kanavatietoa. Lähetystehoa sekä modulaatiota ja koodisuhdetta optimoivia menetelmiä täydennetään vastaanottimelle kertyneen informaation määrää hyödyntävillä mukautuvilla uudelleenlähetysmenetelmillä.