Mobiililaajakaistan käyttö on räjähdysmäisessä kasvussa. Haasteena on kasvattaa verkkojen kapasiteettia energia- ja kustannustehokkaasti esimerkiksi parantamalla radioiden spektritehokkuutta, lisäämällä radiotietoliikenteelle varattuja taajuuskaistoja ja rakentamalla tukiasemia tiheämmin.
Järjestelmien yhteiselo ei ole mutkatonta
Nyt monet taajuudet, jotka olisivat tietoliikenteelle sopivia, on allokoitu muuhun käyttöön. Niiden käyttöaste on kuitenkin alhainen. Spektrinkäytön tehokkuutta voisi parantaa, jos sallittaisiin se, että useampi järjestelmä käyttäisi joustavasti samaa taajuutta.
Yksi esimerkki spektrinjakamisesta on TV-taajuuksien toisiokäyttö, jossa TV-lähetystaajuuksia voidaan käyttää uudelleen TV:n kuuluvuusalueen ulkopuolella. Järjestelmää voi suojata toisiokäytön aiheuttamalta häiriöltä esimerkiksi asettamalla sen peittoalueen ympärille suojavyöhyke, jossa toisiolähetys ei ole mahdollista. Tätä menetelmää on käytetty mm. Yhdysvalloissa koskien TV-taajuuksien uusiokäyttöä.
– Tutkimuksemme on osoittanut, että tällainen yksinkertainen suojausmenetelmä toimii ainoastaan silloin, jos toisiokäyttäjiä on vähän ja ne ovat harvassa. Jos lähettimiä taas on tiheästi, niiden lähetysten aiheuttaman interferenssin yhteisvaikutus voi häiritä olemassa olevia järjestelmiä, vaikka yksittäisen lähettimen teho olisi pieni, Jäntti kertoo.
Jäntin tutkimusryhmä keskittyy mallintamaan tiheiden radioverkkojen sisäistä ja toisilleen aiheuttamaa interferenssiä sekä kehittämään menetelmiä sen hallitsemiseksi. Interferenssiä ei synny pelkästään samalla taajuudella lähettävien järjestelmien välillä: lähettimen ja vastaanottimen epäideaalisuuksien vuoksi myös naapurikanavan häiriöt aiheuttavat haasteita.
Verkkoja testataan katolta käsin
Jäntti on kiinnostunut matemaattisten menetelmien soveltamisesta teknisten ongelmien ratkaisemiseen.
– Teorian ymmärtämisen lisäksi haluan nähdä, miten teknologiat oikeasti toimivat. Tutkimusryhmäni on yhdessä professori Tirkkosen ryhmän kanssa rakentanut oman LTE TDD -tyyppisen ns. 4G-verkon, joka kykenee joustavaan spektrinkäyttöön, toisin kuin kaupalliset 4G-verkot. Sen avulla pystymme tekemään erilaisia koejärjestelyjä ja mittauksia interferenssitilanteista, Jäntti kertoo.
Hankkeeseen liittyviä antenneja voi bongata Otakaari 5:n E-siiven katolta.
Laitosjohtaja ja maratoonari
Jäntti väitteli automaatio- ja systeemitekniikan laitoksella vuonna 2001. Sen jälkeen hän työskenteli viisi vuotta Vaasan yliopistolla, kunnes palasi silloiseen Teknilliseen korkeakouluun vuonna 2006. Viimeiset kolme vuotta hän on toiminut professorintehtäviensä lisäksi tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitoksen johtajana.
Vapaa-ajallaan Jäntti rentoutuu juoksemalla. Plakkariin kertyy tyypillisesti kaksi maratonia vuodessa.
Teksti: Anni Aarinen. Kuva: Anni Hanén-Cajander.
Lue lisää:
- ICT-tutkimus Sähkötekniikan korkeakoulussa
- Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos