Palkittu väitöstyö tuplaa mobiiliverkon kapasiteetin

Tekniikan tohtori Dani Korpi voitti Tekniikan akateemiset TEKin ja Tekniska Föreningen i Finland TFiF:n palkinnon vuoden parhaasta tekniikan alan väitöstutkimuksesta. Dani Korven käytännön tulosten mukaan Full duplex -tiedonsiirron avulla voidaan  mobiiliverkkojen kapasiteetti jopa tuplata ja tekniikka toimii myös edullisissa kuluttajalaitteissa.

Laskennallisesti full duplex -teknologia on osoitettu mahdolliseksi jo aiemmin, mutta väitöskirjaa tehnyt Dani Korpi onnistui osoittamaan, että se toimii myös käytännössä. Ratkaisussa hyödynnettiin uusia itseinterferenssiä vähentäviä menetelmiä, kuten RF-vaimenninta sekä edistynyttä digitaalista signaalinkäsittelyä.

Full duplex -teknologian ansiosta samaan tiedonsiirtonopeuteen riittää puolet entisestä taajuusalueiden määrästä. Tämä merkitsee teleoperaattoreille jopa miljardisäästöjä.  Korven väitöstyön tulokset ja menetelmät ovat jo herättäneet kiinnostusta mobiiliverkkoihin ja langattomaan tiedonsiirtoon keskittyvien suuryritysten, kuten Nokian, Huawein ja Intelin kiinnostuksen.

Full-duplex -tiedonsiirto on yksi mahdollinen teknologia tulevaisuuden mobiiliverkkojen suunnittelussa ja standardoinnissa. ’’Full duplex -radioteknologian avulla mobiiliverkkojen tiedonsiirtokapasiteetti voidaan käytännössä jopa tuplata, kun yksi ja sama laite lähettää ja vastaanottaa tietoa samaan aikaan samalla taajuudella. Näin myös tiedonsiirtonopeus kaksinkertaistuu ilman uusia taajuusalueita’’, Dani Korpi kertoo.

Korpi teki työnsä Full-Duplex Wireless: Self-interference Modeling, Digital Cancellation, and System Studies Tampereen teknillisen yliopiston tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa. Ohjaajina ovat toimineet professori Mikko Valkama, yliopistotutkija Lauri Anttila ja apulaisprofessori Taneli Riihonen.

’’Rakensimme full duplex -prototyyppi- ja demonstraatiolaitteiston, jolla kehitettyjä menetelmiä todennettiin oikeilla laitteilla oikeissa toimintaympäristöissä. Prototyyppilaitteet ovat ensimmäisten full duplex -radioiden joukossa koko maailmassa. Käytimme myös halpoja radiokomponentteja, jotta pääsimme testaamaan teknologian soveltuvuutta edullisiin massatuotettuihin kuluttajalaitteisiin’’, Korpi sanoo.

Tutkimustulokset on julkaistu korkeatasoisissa lehtiartikkeleissa. Seitsemästä artikkelista neljä kuuluu korkeimpaan julkaisuluokkaan JUFO3, mikä on poikkeuksellista väitöskirjatöille. Väitöskirjajulkaisuja on siteerattu tiedeyhteisössä yli 1000 kertaa, mikä sekin on poikkeuksellinen saavutus.

Väitöskirjapalkinto on arvoltaan 7500 euroa. Sen jakavat vuosittain Tekniikan akateemiset TEK ja Tekniska Föreningen i Finland TFiF tunnustuksena kansainvälisen mittapuun mukaan korkeatasoisesta väitöskirjasta, joka on merkittävästi edistää tekniikan alan osaamista Suomessa.

Samaa aihealuetta tutki vuonna 2015 Aalto-yliopistossa Taneli Riikonen, joka tomi nyt Korven tutkimustyön yhtenä ohjaajista. Riihonen sai  vuonna 2015 myös Korven tavoin Tekniikan akateemisten väitöskirjapalkinnon.

Tampereen teknisen yliopiston apulaisprofessorina nykyisin toimiva Riikonen osoitti väitöskirjassaan, miten 5G-verkon välityskyky voidaan lähes tuplata. Riikosen tutkimuksissa kehitettiin digitaalisia signaalinkäsittelymenetelmiä välitinlaitteisiin ja analysoi niiden suorituskykyä linkkitasolla.

Lisää: Dani Korven väitöskirja  ‘’Full-Duplex Wireless: Self-interference Modeling, Digital Cancellation, and System Studies’’ (LINKKI, 21 Mt, pdf) sekä vuonna 2015 väitelleen  DI Taneli Riikosen tutkimustulosten uutinen ja linkki väitöstyöhön Uusiteknologia.fi:ssä (LINKKI).

Kuva: TEK

Päivitetty

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!