Tampereen yliopisto

Väitös: 5G-verkkojen tekniikka mahdollistaa erittäin tarkan laitepaikannuksen

Jaa
Nopeasti yleistyvät 5G-verkot mahdollistavat käyttäjälleen entistä nopeamman tietoliikenneyhteyden. Samalla niissä käytettävä teknologia luo varteenotettavan ympäristön tehokkaaseen ja tarkkaan laitepaikannukseen myös satelliittipaikannuksen kannalta haastavissa ympäristöissä. Väitöskirjassaan DI Mike Koivisto tutki ja kehitti tehokkaita paikannusalgoritmeja, jotka mahdollistavat reaaliaikaisen ja erittäin tarkan laitepaikannuksen 5G-verkkojen radiosignaaleja käyttäen.
Kuva: Maria Koivisto
Kuva: Maria Koivisto

Aikaisemmista verkkosukupolvista poiketen 5G-verkkojen suunnittelussa on alusta saakka kiinnitetty erityistä huomiota tietoliikenteen vaatimusten lisäksi myös tarkan paikkatiedon saatavuuteen erilaisten sovelluskohteiden tarpeisiin.

Vaikka satelliittipohjainen paikannus on varteenotettava vaihtoehto avoimilla ulkoalueilla käytettäville paikkariippuvaisille sovelluksille, ei satelliittipohjainen paikannus ole optimaalinen vaihtoehto suurten kaupunkien keskustoissa tai sisätiloissa satelliittien lähettämien radiosignaalien vääristymien tai estymisten takia.

Tutkimuksessaan Mike Koivisto analysoi tiheiden 5G-verkkojen soveltuvuutta tarkkaan paikannukseen sekä kehitti paikannusalgoritmeja, jotka hyödyntävät päätelaitteen verkon suuntaan lähettämiä radiosignaaleja:

– 5G-verkoissa saatavilla olevat entistä suuremmat kaistanleveydet sekä kehittyneemmät antennijärjestelmät luovat oivallisen ympäristön tarkalle laitepaikannukselle verkoissa olemassa olevia radiosignaaleja hyödyntäen.

– Tutkimuksessa kehitettyjä algoritmeja käyttäen voidaan tiheästi rakennetuista 5G-verkoista saaduilla mittauksilla saavuttaa suurella todennäköisyydellä jopa alle yhden metrin reaaliaikainen paikannustarkkuus esimerkiksi kaupunkiympäristössä ajavalle ajoneuvolle, Koivisto korostaa.

Tarkan paikkatiedon merkitys erilaisten sovelluskohteiden mahdollistajana on korostunut

Tulevaisuudessa näin tarkkaa 5G-verkoista saatua paikkatietoa voitaisiin hyödyntää juuri satelliittipaikannukselle haastavissa ympäristöissä esimerkiksi sisätiloissa sijaitsevien esineiden internet eli IoT-laitteiden paikantamiseen tai itsenäisesti ajavien autojen navigoinnin luotettavuuden tukemiseen suurten kaupunkien keskustoissa tai parkkihalleissa.

Tämän lisäksi saatua paikkatietoa voitaisiin käyttää myös verkko-operaattorien toimesta erilaisten ennakoivien tietoliikenneratkaisujen kehittämisessä edistäen näin tietoliikenneyhteyden laatua tai verkon energiatehokkuutta.

– On ollut hieno huomata, että tarkan paikkatiedon merkitys useiden erilaisten sovelluskohteiden mahdollistajana on korostunut 5G-vekkojen sekä tulevaisuuden 6G-verkkojen kehityksen yhteydessä ja että tutkimus on saanut hyvää kansainvälistä huomiota, Koivisto kertoo.

Koivisto on alkujaan kotoisin Luvialta. Hän aloitti yliopisto-opintonsa vuonna 2008 ja työskenteli Tampereen yliopistolla seitsemän vuoden ajan tutkien ja kehittäen paikannusalgoritmeja sekä sisä- että ulkotilojen sovelluskohteisiin. Nykyisin Koivisto toimii verkkopaikannuksen parissa kartta- ja paikannuspalveluita tuottavassa HERE Technologies -nimisessä yrityksessä Tampereella.

Väitöstilaisuus perjantaina 3.3.2023

Diplomi-insinööri Mike Koiviston tietoliikennetekniikan alaan kuuluva väitöskirja DoA and ToA Estimation, Device Positioning and Network Synchronization in 5G New Radio - Algorithms and Performance Analysis tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 03.03.2023 kello 12 Tietotalon auditoriossa TB109 (Korkeakoulunkatu 10, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Davide Dardari Bolognan yliopistosta. Kustoksena toimii professori Mikko Valkama Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnasta.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Mike Koivisto
mike.koivisto@tuni.fi

Kuvat

Kuva: Maria Koivisto
Kuva: Maria Koivisto
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Medialle avoin asiantuntijoiden paneelikeskustelu: Mitä opimme koronaviruspandemiasta?23.3.2023 14:20:12 EET | Tiedote

Koronaviruspandemian vuoksi virustautien ja rokotteiden tutkimus on lisääntynyt ennennäkemättömällä tavalla. Koronarokotteen nopea kehitys oli tieteellisen tutkimuksen voimannäyttö. Samoin viruksen osoittamiseen tarkoitettujen pikatestien laaja käyttöönotto, koronapotilaiden hoidon nopea kehittyminen uusine viruslääkkeineen ja epidemian kulun luotettava seuranta osoittavat systemaattisen tutkimustyön merkityksen.

Väitös: Toimiva vuorovaikutus on edellytys diabeetikon omahoidon onnistumiselle23.3.2023 10:09:43 EET | Tiedote

Jokaisella terveydenhuollossa asioivalla potilaalla on oikeus hyvään kohteluun, mikä rakentuu vuorovaikutuksessa terveydenhuollon ammattilaisen kanssa. Toimiva vuorovaikutus on erityisen keskeistä pitkäaikaissairautta sairastavien kannalta, jotka asioivat terveydenhuollossa useasti, ja joiden hoidontarve saattaa olla elinikäinen. FM Maija Peltola tutki viestinnän väitöskirjassaan tyypin 2 diabeetikoiden vuorovaikutuskokemuksia lääkärien ja hoitajien kanssa käydyistä keskusteluista, joilla oli ollut omahoitoa edistävä tai estävä merkitys.

Väitös: Aikuiset luku- ja kirjoitustaitoon tukea tarvitsevat maahanmuuttajat oppivat kieltä kehollisesti erilaisissa vuorovaikutustilanteissa21.3.2023 14:34:05 EET | Tiedote

Monet maahanmuuttaja-aikuisistamme eivät osaa lukea ja kirjoittaa omalla äidinkielellään. Selviytyäkseen arjessaan Suomessa heidän tulisi kuitenkin oppia sekä suomen kieli että luku- ja kirjoitustaito. FM Laura Eilolan väitöstutkimus tuo esiin, miten tällaiset oppijat hyödyntävät kielenkäytössään ja -oppimisessaan erityisen paljon esimerkiksi erilaisia eleitä, esineitä tai vuorovaikutustilanteen materiaalista ympäristöä. Lisäksi Eilolan tutkimus osoittaa, että aikuiset luku- ja kirjoitustaitoon tukea tarvitsevat maahanmuuttajat oppivat suomea luokkahuoneen lisäksi erilaisissa asiointitilanteissa.

Väitös: Valoon perustuva etäisyystutka ja tekoäly auttavat tulevaisuuden työkoneita ja toimistorobotteja liikkumaan itsenäisesti21.3.2023 11:36:15 EET | Tiedote

FM Jukka Peltomäen väitöskirja tutkii ympäristöstä otetun etäisyyskartan avulla tehtävää paikannusta. Etäisyyskartta mitataan valoon perustuvalla etäisyystutkalla (eng. LiDAR), joka on usein luotettavampi kuin digitaalisen kameran kuva ja toimii eri sää- ja valaistusolosuhteissa. Otettua etäisyyskuvaa verrataan etäisyysgallerian kuviin tekoälymenetelmällä, jolloin saadaan liikkuvan laitteen tarkka paikka selville. Hyödyntämällä väitöskirjan teknologiaa itseajavat autot ja robotit voivat liikkua autonomisesti sisä- ja ulkotiloissa.

HALKO-hankkeessa tutkitaan hyvinvointialueuudistuksen synnyttämää uudenlaista julkisen hallinnon kokonaisuutta14.3.2023 14:25:44 EET | Tiedote

Tampereen yliopistossa on käynnistynyt laaja tutkimushanke, jossa tarkastellaan hyvinvointialueiden ja kuntien välistä suhdetta, johtamista ja valtionohjausta. HALKO-hanke on osa valtioneuvoston kanslian koordinoimaa tutkimus- ja selvitystoimintaa (VN TEAS), jolla tuotetaan tietoa julkisen hallinnon päätöksenteon, tiedolla johtamisen ja toimintakäytäntöjen tueksi.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme