Full duplex tarkoittaa sellaista radioyhteyttä, joka sekä lähettää että vastaanottaa dataa samalla taajuudella. Tähän asti on ajateltu, ettei aito full duplex -radio ole mahdollinen. Tampereen teknillisen yliopiston ja Aalto-yliopiston tutkijat ovat kuitenkin eri mieltä.
Tutkijoiden kehittämä tekniikka voisi jopa kaksinkertaistaa langattoman tiedonsiirron kapasiteetin. Toimivaa full duplex -radiota kehittävät TTY:n elektroniikan ja tietoliikennetekniikan professori Mikko Valkama ja professori Risto Wichman Aalto-yliopistosta.
Toimivaa langatonta tiedonsiirtojärjestelmää kehittää molemmista korkeakouluista muutama tutkija. Mikään helppo projekti hanke ei ole.
- Meillä on edessämme hyvin suuria antennitekniikkaan, radiotaajuuspiiritekniikkaan ja digitaaliseen signaalinkäsittelyyn liittyviä haasteita, Mikko Valkama sanoo.
Käyttöön jo vuosikymmenen lopulla?
Kun esimerkiksi matkapuhelin ja tukiasema keskustelevat keskenään, siirretään eri suuntiin liikkuva tieto aina joko eri taajuudella tai vuorotellen samalla taajuudella. Vuorottelu tapahtuu niin nopeasti, ettei ihmiskorva sitä huomaa. Koska käytettävissä on vain kapea alue radiotaajuuksista, on samanaikaisia yhteyksiä vain rajallinen määrä. Puhelimen tai wlan-verkon käyttäjä huomaa tämän tiedonsiirron hidastumisena.
Perusongelma full duplex -tekniikassa on laitteiden lähtevän ja vastaanotettavan signaalin tehoero. Esimerkiksi matkapuhelimen tukiasemalle lähettämän signaalin teho on +20 dBm eli noin 100 milliwattia. Vaikka teho on pieni, se on erittäin paljon suurempi kuin teho, jolla vastaanotettava signaali saapuu puhelimeen.
– Vastaanotettavan signaalin teho voi heikoimmillaan olla -90 tai -100 dBm, Tehoero on silloin tuhatmiljardikertainen, Valkama laskee.
Jos ollaan samalla taajuudella, lähetettävä signaali peittää vastaanotettavan signaalin.
Valkaman ja Wichmanin ryhmät etsivät ratkaisua pulmaan laitteiden erillisistä lähetys- ja vastaanottoantenneista. Lisäksi ratkaisussa vaimennetaan lähetyssignaalia ennen kuin se pääsee RF-piirien herkkiin vahvistimiin. Signaalin loppuhäiriö poistetaan signaalinkäsittelyn keinoin.
Haasteita ratkaistaan kahdessa rinnakkaisessa tutkimushankkeessa. Toista rahoittaa Suomen Akatemia ja toista Tekes. Mukana on myös ict-alan strategisen huippuosaamisen keskittymä TIVIT Oy ja alan yrityksiä.
Full Duplex -projekteissa tehdään runsaasti kansainvälistä tutkimusyhteistyötä: Akatemian projektissa amerikkalaisen Ricen yliopiston ja Tekesin projektissa japanilaisten Kioton ja Tokion yliopistojen kanssa. Suomessa aihetta tutkitaan myös Oulun yliopistossa.
– Jos onnistumme, ensimmäiset kaupalliset sovellukset voisivat olla valmiina vuosikymmenen loppupuolella, Valkama arvioi. Todennäköisesti ensimmäiset sovellukset ovat wlan-verkkojen tapaisia piensolulaitteita.
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
