Abstrakti
Langattoman viestinnän räjähdysmäinen kasvu on johtanut kaistapulaan alle 6 GHz taajuuksilla. Viidennen sukupolven (5G) teknologiat pyrkivät ratkaisemaan ongelman millimetriaaltoaluetta ja tiheämpää tukiasemasijoittelua hyödyntämällä. Mobiilikattavuutta ja laitteiden keskinäistä häiriintyvyyttä ei tunneta tarkasti näissä olosuhteissa. Langattomien järjestelmien suorituskyvyn ja kattavuuden arviointiin tarvitaan uusia menetelmiä. Tämä väitöskirja esittää tärkeitä havaintoja ja työkaluja tulevaisuuden kattavuuden mallinnukseen ja suunnittelemiseen.
Radiokanavien mittaus on tärkeä keino niiden ymmärtämiseksi. Tämä väitöskirja esittää tuloksia radiokanavamittauksista tulevaisuuden ympäristöissä, rakennuksen ulkopuolelta sisälle tapahtuvassa viestinnässä ja liikkuvassa hissikuilussa. Mittauksista ensimmäinen suoritettiin ympäristön eri osien roolien radioaaltojen heijastajina ja siroajina määrittämiseksi 4 GHz ja 14 GHz taajuuksilla. Hissikuilumittaukset suoritettiin niitä varten suunnitellulla laajakaistaisella, polarimetrisellä mittajärjestelmällä. Mittaukset osoittivat hissikuilun olevan polarisaatioherkkä ympäristö, jossa signaalit vaimenevat jopa 20 dB enemmän riippuen antennien polarisaatiosta.
Radiokanavamallinnus on mittausten lisäksi tärkeä keino radioaaltojen etenemisen ymmärtämiseksi. Mallinnukseen käytetyn ympäristömallin tarkkuus määrää mallinnuksen tulosten tarkkuuden. Tässä väitöskirjassa parannellaan olemassaolevia ja kehitetään uusia säteenseuranta- ja säteenlauontamenetelmiä, jotka käyttävät laserskannattua pistepilveä ympäristömallina radioaaltojen etenemisen mallintamiseen. Uusi menetelmä pistepilven valmisteluun radiokanavamallinnusta varten esitellään, ja sen hyödyllisyys osoitetaan vertauksilla mitattuihin kanaviin. Pistepilviin perustuvan radiokanavamallinnuksen tuloksia raportoidaan, ja niiden tarkkuus vahvistetaan vertailulla mittaustuloksiin eri ympäristöissä taajuuksilla 4 GHz:sta 60 GHz:iin.
Väitöskirjan viimeinen osa käsittelee radiokanavamallinnuksen tulosten sovelluksia radioyhteyksien suunnitteluun. Näköyhteyden todennäköisyyttä mallinnetaan erilaisissa kaupunkiympäristöissä, ja uusi analyyttinen malli sille esitellään. Lisäksi, väitöskirjassa tutkitaan radiokanavien tilallista samankaltaisuutta. Siihen perustuen todetaan, että matalalla 4 GHz taajuudella toimivan laitteen keilanohjausta voidaan soveltaa 86 GHz laitteen tehokkaampaan keilanohjaukseen. Lopuksi, väitöskirja raportoi radiokanavamallinnuksen käytöstä 5G mobiiliantennin suorituskyvyn arviontiin.
Julkaisun otsikon käännös | Radioaaltojen etenemisen mallintaminen pistepilviä käyttäen – Menetelmiä, vertauksia mittauksiin ja sovelluksia radiolinkkien suunnitteluun |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-64-1751-6 |
Sähköinen ISBN | 978-952-64-1752-3 |
Tila | Julkaistu - 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | G5 Artikkeliväitöskirja |
Tutkimusalat
- pistepilvet
- radioaaltojen eteneminen
- säteenseuranta
- säteenlauonta