Väitös tietoliikennetekniikan alalta, M.Sc. Saba Norshahida

Väitöskirjan nimi: 5G Millimeter-Wave Fixed Wireless Access: Measurement, Modeling and Geospatial Planning

Väittelijä: Saba Norshahida
Vastaväittäjä: Dr. Pekka Kyösti, Oulun yliopisto
Kustos: Prof. Riku Jäntti, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu

Tässä väitöskirjassa tarkastellaan millimetriaalto­teknologian hyödyntämistä viidennen sukupolven (5G) verkoissa kiinteän langattoman yhteyden (Fixed Wireless Access, FWA) ratkaisuissa. Tapaustutkimus ja tulosten validointi perustuvat 26 GHz:n taajuusalueeseen suomalaisissa toimintaympäristöissä, mutta esitetyt menetelmät ja johtopäätökset ovat laajasti sovellettavissa myös maaseudun laajakaistasuunnitteluun muilla alueilla. Maaseutualueiden kasvava tarve nopeille tietoliikenneyhteyksille on tehnyt digitaalisesta kuilusta keskeisen haasteen, jota tässä tutkimuksessa lähestytään kustannustehokkaiden laajakaistaverkkojen suunnittelua ja käyttöönottoa tarkastelemalla. Tutkimuksessa toteutettiin laaja mittauskampanja suomalaisissa kaupunki-, taajama- ja maaseutuympäristöissä millimetriaalto­signaalien etenemisominaisuuksien arvioimiseksi. Mittaustulokset tuottivat keskeistä uutta tietoa polkuvaimennuksesta, kasvillisuuden aiheuttamasta vaimennuksesta sekä näköyhteydellisten ja näköyhteydettömien olosuhteiden vaikutuksista.

Tutkimuksen keskeinen tieteellinen kontribuutio on empiiristen, suomalaisiin ympäristöihin sovitettujen kanavamallien kehittäminen todellisiin mittausaineistoihin perustuen. Näitä malleja verrattiin vakiintuneisiin teollisuusstandardeihin, ja niiden ennustetarkkuus osoittautui paremmaksi. Analyysiin integroitiin paikkatietojärjestelmäaineistoja (GIS), mukaan lukien laserkeilaukseen perustuvat pistepilvikartat, mikä mahdollisti millimetriaaltoverkkojen tarkan mallinnuksen ja optimoinnin. GIS-pohjainen analyysi tuki edistyneitä radiosuunnittelumenetelmiä, kuten tukiasemapaikkojen valintaa sekä antennikorkeuksien optimointia peittoalueen maksimoimiseksi.

Väitöskirjassa tarkastellaan myös olemassa olevan tukiasemainfrastruktuurin hyödyntämistä millimetriaaltopohjaisten FWA-ratkaisujen toteutuksessa, mikä mahdollistaa investointi- ja käyttökustannusten pienentämisen. Tutkimus esittää jäsennellyn viitekehyksen verkonsuunnittelulle kattaen muun muassa kuormantasaamisen kuljetuskerroksen datavuojen välillä sekä adaptiivisen taajuusallokoinnin. Lisäksi se tarjoaa käytännönläheisiä ohjeita korkean suorituskyvyn 5G FWA -järjestelmien suunnitteluun ja käyttöönottoon.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc 

Yhteystiedot:
https:\\www.linkedin.com/in/norshahida-saba-17425189