Väitös tietoverkkotekniikan alalta, M.Sc. Hamed Hellaoui

M.Sc. Hamed Hellaoui väittelee 4.11.2022 klo 12 Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa, tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitoksella, salissa AS1, Maarintie 8, Espoo. Väitöskirjan nimi on "Enhancing the Performance of UAV Communications in Cellular Networks".

Vastaväittäjä: Prof. Ari Pouttu, Oulun yliopisto
Kustos: Prof. Jukka Manner, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53

Väitöstiedote:

Matkapuhelinverkkojen (4G/5G) käytöstä lennokkien viestintäinfrastruktuurina on tullut nykyinen suuntaus. Tämä mahdollistaisi pääasiassa näköyhteyden ulkopuoliset sovellukset ja antaisi lennokille mahdollisuuden hyötyä matkapuhelinverkkojen viimeisimmästä kehityksestä. Huolimatta niistä eduista, joita matkapuhelinverkot voivat tuoda droneille, useita kysymyksiä on vielä ratkaistava. Mobiiliverkot on otettu käyttöön maalla sijaitsevia käyttäjäkäyttäjälaitteita varten, kun taas lennokkien ilmaviestinnälle ovat ominaisia erilaiset kanavaolosuhteet. Kenttäarvioinnit ovat osoittaneet, että lentävien dronejen yhteyksien laatu voi olla huono tai ne voivat jopa vaikuttaa kielteisesti maayhteyksiin. Lisäksi lennokkisovelluksia voidaan ottaa käyttöön haastavassa ympäristössä, jolle on ominaista erilainen QoS (Quality of Services). Lisäksi matkapuhelinverkkojen huomioon ottaminen lennokkeja varten voi tuoda mukanaan uusia mahdollisuuksia, joita on syytä tutkia viestinnän parantamiseksi, lähinnä useiden lennokkien ja matkaviestinverkko-operaattoreiden läsnäolon hyödyntämiseksi.

Väitöskirjan päätavoitteena on edistää lennokkien viestinnän suorituskyvyn parantamista matkapuhelinverkoissa. Tämän väitöskirjan panokset voidaan jakaa kuuteen luokkaan. Ensinnäkin, koska ilmaviestinnässä on erilaiset kanavaolosuhteet, olemme kiinnostuneita mallintamaan lennokkiviestintää soluverkoissa ja johtamaan suorituskykyindikaattoreita määritteleviä lausekkeita. Kaikki artikkelit perustuvat näihin lausekkeisiin, ja niiden tavoitteena on verkko-optimoinnin suorittaminen lennokkiviestinnän tehostamiseksi matkapuhelinverkoissa. Toiseksi tarkastelemme matkaviestinverkkoa, joka on otettu käyttöön palvelemaan sekä käyttäjiä että lennokkeja, ja tutkimme niiden rinnakkaiseloa parantamalla niiden suorituskykyä. Seuraavaksi keskitymme tukemaan useiden QoS-tyyppien rinnakkaiseloa lennokkiviestinnässä. Neljännessä ja viidennessä kategoriassa keskitytään uusiin mahdollisuuksiin, joita matkapuhelinverkot voivat tuoda lennokkiviestintään. Tutkimme erityisesti mahdollisuutta hyödyntää useiden lennokkien ja matkaviestinoperaattoreiden läsnäoloa siten, että lennokkiviestinnän suorituskykyä voidaan parantaa. Lopuksi tutkimme koneoppimisen käyttöä nopean optimoinnin mahdollistamiseksi ja lennokkiviestinnän suorituskyvyn parantamiseksi. Kaikki tämän väitöskirjan tulokset on validoitu useilla suorituskyvyn arvioinneilla.