Tiedotteet

Näytä tiedotekategoriat

Etusivu » Tiedotteet » Ohjelmistoteollisuus » Väitös: Moniantennitoistintekniikoiden analysointi langattomissa tietoliikennejärjestelmissä

Oulun yliopisto

Väitös: Moniantennitoistintekniikoiden analysointi langattomissa tietoliikennejärjestelmissä

Tiedote.
Julkaistu: 09.02.2015 klo 12:40
Julkaisija: Oulun yliopisto

Tässä väitöskirjassa keskitytään arvioimaan ja parantamaan suorituskykyä useissa moniantennitoistinjärjestelmissä, jotka ovat ajankohtaisia tulevaisuuden langattomissa verkoissa. Erityisesti työssä analysoidaan tärkeitä käytännön tilanteita, sisältäen toistimien sijoittamisen, kanavatiedon saatavuuden, rajoitetun taajuuskaistan ja tiedon salauksen.

Aluksi epäkoherentin, vahvistavan ja jatkolähettävän moniantennitoistimen suorituskykyä analysoidaan tilanteessa, jossa toistin on sijoitettu siten, että kohteeseen on suora yhteys. Suorituskyvyn arvioinnin pääkohteena on ortogonaalinen tila-aika-tason lohkokoodattu epäkoherentti vahvistava ja jatkolähettävä moniantennitoistin. Työssä johdetaan tarkat lausekkeet tilastollisille parametreille ja suorituskykymittareille ottaen huomioon hetkellinen signaalikohinasuhde vastaanottimessa. Nämä suorituskykymittarit ilmaisevat, että toistimen ja kohteen välillä oleva vahva suoran yhteyden komponentti rajoittaa sitä suorituskykyä, jota moniantennijärjestelmän hajontaympäristö ennustaa.

Työssä tutkitaan myös kahdensuuntaisia moniantennitoistimia, jotka käyttävät fyysisen kerroksen verkkokoodausta. Koodauksesta tulee monimutkaista, kun monia datavirtoja yhdistetään toistimessa. Tämän helpottamiseksi käytetään yhdistettyä esikoodaus-dekoodausmenetelmää, jota tutkitaan erilaisten kanavatietojen tapauksissa. Täydellisen kanavatiedon tapauksessa käytetään nollaanpakotuskriteeriä. Epätäydellisen kanavatiedon tapauksessa käytetään robustia yhdistettyä esikoodaus-dekoodausmenetelmää. Esikoodaus- ja dekoodausmatriisit saadaan ratkaisemalla optimointiongelmat. Nämä ongelmat on muodostettu maksimoimaan summadatanopeus, ja minimoimaan painotettu keskineliövirhe, kun optimointirajoitteina ovat solmujen lähetystehot.

Seuraavaksi esikoodaus-dekoodausmenetelmää tutkitaan moniantennijärjestelmässä, jossa käytetään kahdentyyppistä laitteesta-laitteeseen (D2D) kommunikaatiomenetelmää: fyysisen kerroksen verkkokoodaukseen pohjautuvaa D2D- ja suoraa D2D-kommunikaatiota. Yhteissuunnittelu perustuu keskineliövirheen minimointiin, joka on hyödyllistä, kun halutaan vähentää häiriötä ja parantaa molempien verkkojen suorituskykyä. Työssä ehdotetaan hajautettuja ja keskitettyjä algoritmeja tilanteessa, jossa käytetään kaksisuuntaista kommunikaatiota molemmissa verkoissa. Järjestelmän suorituskykyä arvioidaan, kun käytetään kahta eri lähetystilan valintaa, dynaamista ja staattista. Tulokset osoittavat, että fyysisen kerroksen verkkokoodaukseen pohjautuva D2D kasvattaa D2D-kommunikaatiojärjestelmän kantamaa.

Lopuksi turvallisia keilanmuodostustekniikoita arvioidaan fyysisen kerroksen verkkokoodaukseen pohjautuvassa kahdensuuntaisessa moniantennitoistinjärjestelmässä, kun useat salakuuntelijat yrittävät siepata käyttäjätiedon. Käyttäjillä on epäideaalinen kanavatieto heidän ja salakuuntelijoiden välisten linkkien kanavista. Kanavatiedon estimointivirheitä arvioidaan ellipsoidisella ja Gauss-Markov-epävarmuusmallilla. Robustit optimointiongelmat, joissa suunnitellaan keilanmuodostusvektorit käyttäjän ja toistimen välille, muodostetaan molemmille malleille. Numeeriset tulokset osoittavat, että ehdotetut algoritmit konvergoituvat nopeasti ja tarjoavat korkeamman turvallisuuden.

- - -

Master of Engineering Keeth Laddu väittelee Oulun yliopistossa torstaina 12.2.2015. Langattomien verkkojen alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Analysis on MIMO Relaying Scenarios in Wireless Communication Systems (Moniantennitoistintekniikoiden analysointi langattomissa tietoliikennejärjestelmissä). Vastaväittäjinä toimivat professori Petar Popovski Aalborgin yliopistosta Tanskasta ja professori Olav Tirkkonen Aalto-yliopistosta. Kustoksena toimii professori Matti Latva-aho. Väitöstilaisuus alkaa Linnanmaalla OP-salissa (L10) kello 12.

- - -

Oppiarvo ja nimi:
Master of  Engineering Keeth Laddu

Syntymäaika ja -paikka:
1982 Galle, Sri Lanka

Yo-tutkintovuosi ja koulu:
2001, Dharmashoka College, Ambalangoda, Sri Lanka

Nykyinen työpaikka:
Oulun yliopisto, tietoliikennetekniikan osasto
0294 482966

Tiedekunta ja laitos:
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, tietoliikennetekniikan osasto
 0294 482966

Väittelijän yhteystiedot:
kladdu@ee.oulu.fi
040 1528751

Väitöskirjan www-osoite: http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-0739-1

Julkaisijan muita tiedotteita

Hae kategoriasta

Kategorian julkaisijoita

Kategorian uusimmat

ePressin asiakkaita
Trafi Radisson Blu Tellabs