Kehittyneet monipääsymenetelmät ja heijastavat pinnat 6G-langattomissa verkoissa

Kuudennen sukupolven eli 6G-langattomien verkkojen tavoitteena on tarjota nopeita, luotettavia ja energiatehokkaita yhteyksiä suurelle määrälle käyttäjiä ja erilaisia laitteita. Näiden tavoitteiden saavuttaminen edellyttää uusia tapoja hyödyntää rajallisia radioresursseja sekä hallita langattomaan tiedonsiirtoon liittyviä häiriöitä ja epävarmuuksia.

Tässä väitöskirjassa tutkitaan uusia menetelmiä langattoman tiedonsiirron tehostamiseksi. Erityisesti tarkastellaan tekniikkaa, jossa useiden käyttäjien viestejä voidaan jakaa ja välittää joustavasti yhteisiä radioresursseja hyödyntäen. Tutkimuksessa tarkastellaan tiedonsiirtoa sekä tukiasemasta käyttäjille että käyttäjiltä tukiasemalle. Lisäksi huomioidaan käytännön tilanteita, joissa tieto langattoman kanavan ominaisuuksista ei ole täydellistä, häiriöiden poistaminen ei onnistu täysin ja viestintälaitteiden toiminnassa esiintyy epäideaalisuuksia.

Väitöskirjassa tutkitaan myös lyhyiden datapakettien välittämistä, mikä on tärkeää esimerkiksi sovelluksissa, joissa tiedon on kuljettava nopeasti ja luotettavasti. Lisäksi tarkastellaan järjestelmiä, joissa langattomalla radioenergialla voidaan samanaikaisesti välittää tietoa ja kerätä energiaa. Tutkimuksessa arvioidaan näiden järjestelmien luotettavuutta, tiedonsiirron tehokkuutta ja energiatehokkuutta erilaisissa käytännön tilanteissa.

Toinen keskeinen tutkimuskohde ovat uudelleenkonfiguroituvat älypinnat (RIS), joiden avulla radioaaltojen etenemistä voidaan ohjata. Väitöskirjassa osoitetaan, että myös passiivisten älypintojen tuottama lämpökohina voi vaikuttaa merkittävästi tiedonsiirron suorituskykyyn. Tämä tekijä on tärkeää huomioida, jotta tulevaisuuden RIS-järjestelmistä saadaan realistinen kuva.

Väitöskirjan tulokset lisäävät ymmärrystä siitä, miten tulevaisuuden langattomia järjestelmiä voidaan suunnitella luotettavammiksi, tehokkaammiksi ja energiatehokkaammiksi sekä paremmin käytännön viestintäympäristöihin soveltuviksi.