Väitös: Mittauksiin perustuva tilastollinen radiokanavan karakterisointi 10 GHz:n taajuusalueella

Väitöskirjassa määritetään tilastolliset parametrit kolmiulotteiselle geometriaan perustuvalle stokastiselle radiokanavamallille 10 GHz:n taajuusalueella perustuen mitattuun radiokanavaan. Väitöskirja koostuu kolmesta pääalueesta: radiokanavamittaukset, radiokanavamallin tilastollisten parametrien määrittäminen ja mallin varmentaminen määritellyillä parametreilla.

Moniantennijärjestelmällä (MIMO) tehdyt kanavamittaukset toteutettiin kaksikerroksisessa aulaympäristössä sekä kaupunkipiensoluympäristössä. Mittaukset tehtiin vektoripiirianalysaattorilla ja kaksoispolaroiduilla virtuaaliantenniryhmillä 500 MHz kaistanleveydellä. Jälkikäsiteltyä dataa, jossa mittausantennien vaikutukset on poistettu, verrattiin mittausympäristön karttaan pohjautuvasta deterministisestä radiokanavamallista saatuun dataan. Tulokset osoittivat hyvän yhteensopivuuden mitattujen ja mallista saatujen radioaallon etenemisteiden välillä. Lisäksi monikerroksisen lasin ja betoniseinän läpäisyvaimennusta tutkittiin toteuttamalla radiokanavamittaukset lähetinantennin ollessa ulkona ja vastaanotinantennin ollessa sisällä.

Tuloksista havaitaan, että radioaallon etenemisteiden viive- ja kulmahajonnat ovat pienemmät verrattaessa niitä yleisesti käytössä oleviin matalampien taajuuksien malleihin. Tulokset osoittavat myös peiliheijastuksen olevan diffuusisirontaa merkitsevämpi radioaallon etenemismekanismi. Monikerroksisen lasin läpäisyvaimennus on samankaltainen kuin alemmilla taajuuksilla, kun sitä vastoin betoniseinän vaimennus on hieman suurempi kuin alemmilla (< 6 GHz) taajuuksilla.

Lopulta varsinainen radiokanavamalli varmennetaan määritellyillä tilastollisilla parametreilla. Radiokanavasimuloinnit suoritetaan käyttäen määriteltyjä mallin tilastollisia parametreja ja simuloitua radiokanavaa verrataan mitattuun radiokanavaan eri vertailumittareiden avulla. Tulosten perusteella todetaan että simuloimalla saavutettu radiokanava on yhteensopiva mitatun radiokanavan kanssa. Täten työssä määriteltyä tilastollista radiokanavamallia voidaan hyödyntää tulevaisuuden viidennen sukupolven tietoliikennejärjestelmien suunnittelussa 10 GHz:n taajuusalueella.

- - -

Diplomi-insinööri Antti Roivainen väittelee Oulun yliopistossa keskiviikkona 17.5.2017. Tietoliikennetekniikan alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Three-Dimensional Geometry-Based Radio Channel Model: Parametrization and Validation at 10 GHz (Kolmiulotteinen geometriaan perustuva stokastinen radiokanavamalli: parametrointi ja validointi 10 GHz:n taajuusalueella). Vastaväittäjänä toimii professori Luis M. Correia (Telecommunications at the Department of Electrical and Computer Engineering (DEEC), IST, University of Lisbon, Portugal) ja kustoksena akatemiaprofessori Matti Latva-aho. Väitöstilaisuus alkaa Linnanmaalla Kaljusensalissa (KTK112) kello 12.

- - -

Oppiarvo ja nimi:
Diplomi-insinööri Antti Roivainen

Tiedekunta ja yksikkö:
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, CWC – Radioteknologiat

Väittelijän yhteystiedot:
antti.roivainen81@gmail.com
050 5465 210

Väitöskirjan www-osoite: http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-1554-9