Väitös tietoliikennetekniikan alalta, DI Teemu Kärkkäinen

Viime vuosikymmenen aikana älypuhelimista on tullut ihmisten portti tietoon, viihteeseen ja sosiaaliseen vuorovaikutukseen. Tämän kehityksen ovat mahdollistaneet nopeat langattomat verkkoteknologiat, jotka kytkevät puhelimet Internetin suuriin, keskitettyihin palveluihin. Internet-yhteyksien lisäksi modernit älypuhelimet kykenevät kuitenkin myös avaamaan yhteyksiä suoraan toistensa välille. Nämä vähemmän käytetyt teknologiat mahdollistavat viestien ja tiedon välittämisen laitteista toisiin ilman Internettiä. Tietoverkkoja, jotka perustuvat suoralle viestienvaihdolle laitteiden välillä, kutsutaan opportunistisiksi tai viivesietoisiksi verkoiksi.

Opportunistiset verkot ovat erityisen hyödyllisiä syrjäisillä alueilla, joissa infrastruktuuriverkkojen peitto on heikkoa. Lisäksi niistä on apua, jos tietoverkot ovat ylikuormittuneet tai vaurioituneet, esimerkiksi onnettomuuden tai suuren käyttäjämäärän seurauksena. Opportunistisissa verkoissa on myös mahdollista paremmin estää keskitettyjen palvelujen usein harjoittaman käyttäjien seurantaa ja hallintaa.

Tämä väitöskirjatutkimus pyrkii parantamaan opportunististen tietoverkkojen käytettävyyttä ja kyvykkyyttä. Käytettävyyttä työssä parannetaan tekniikoilla, jotka lisäävät suoria laitteiden välisiä tiedonsiirtomahdollisuuksia. Verkkojen kyvykkyyttä työssä parannetaan kehittämällä uusia mekanismeja sekä tiedonsiirtoon että tietojenkäsittelyyn opportunistisissa verkoissa. Uusien tiedonsiirtomahdollisuuksien luomiseksi työssä mitataan avointen langattomien lähiverkkojen kykyä siirtää tietoa suoraan laitteiden välillä. Lisäksi työssä kehitetään mekanismeja, jotka estävät näiden verkkojen ylikuormittumista opportunistisen liikenteen seurauksena. Vaihtoehtoisena lähestymistapana työssä kehitetään edullisista kuluttajalaitteista muodostuva Liberouter-järjestelmä, joka luo opportunistisen verkon lähistön älypuhelimille. Näiden verkkojen varaan työssä luodaan kolme kehittyneempää tiedonsiirtomekanismia: Ensin mahdollistetaan tiedonhaku Internetistä opportunistiseen verkkoon. Toiseksi mahdollistetaan tiedon etsiminen suoraan muista opportunistisen verkon laitteista. Kolmanneksi mahdollistetaan käyttäjien yhteinen tiedon muokkaaminen. Tietojenkäsittelyä varten työssä hyödynnetään Liberouter-laitteita palvelimina. Ensin mahdollistetaan laitteiden toiminta paikallisina web-palvelimina interaktiivisille sivustoille. Toiseksi mahdollistetaan laitteiden käyttö opportunistisena alustana paikallisille hajautetuille palveluille.

Vastaväittäjä: professori Aruna Balasubramanian, Stony Brook University, Yhdysvallat

Kustos: professori Jörg Ott, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos

Väitös järjestetään etäyhdeydellä (Zoom). Linkki väitökseen

Zoom-pikaopas

Väitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston Aalto-doc -julkaisuarkiston verkkoriiputussivulla.

Elektroninen väitöskirja (aaltodoc.aalto.fi)