Mobiiliverkon tukiasemia käytetään nyt datan välittämiseen käyttäjien päätelaitteisiin ja niistä verkkoon päin. DI Jaakko Marinin väitöstutkimus osoittaa, että tukiasemaa voidaan käyttää paljon muuhunkin. Sillä voitaisiin esimerkiksi valvoa ja seurata ilmatilassa lentäviä drooneja.

Marin tutkii väitöskirjassaan, kuinka full-duplex-lähetinvastaanottimia voidaan hyödyntää yhdistämään tiedonsiirron, tutkaamisen ja turvallisuuden toimintoja. Toimintoja yhdistämällä säästetään rajallisia radioresursseja ja voidaan hyödyntää eri toiminnoista saatavaa lisäinformaatiota.

Hän aloitti väitöskirjatyönsä ajanhetkenä, jolloin vuosien aktiivisen tutkimuksen jälkeen Full-duplex-lähetinvastaanottimet alkoivat saavuttamaan tarvittavan teknisen kehitystason käyttökohteiden tutkimusta varten.

Kaksisuuntainen eli fulld duplex -lähetinvastaanotin tarkoittaa laitetta, joka kykenee lähettämään ja vastaanottamaan samoilla aika-taajuus -resursseilla. Näiden laitteiden käyttöönoton on perinteisesti estänyt itseishäiriö, kun voimakas lähetyssignaali häiritsee laitteen omaa vastaanottoa. - Viimeaikainen tutkimus on kuitenkin osoittanut, että itseishäiriötä voidaan vaimentaa riittävästi. Näin ollen voidaan siirtyä tarkastelemaan, mitä uusia käyttökohteita tämä uusi tekniikka mahdollistaa, Marin kertoo.

Marin tarkastelee väitöskirjassaan, kuinka hyvin full-duplex-lähetinvastaanotin kykenee suoriutumaan erilaisista yhdistelmistä tiedonsiirron, tutkaamisen, häirinnän ja spektrivalvonnan tehtävistä. Tutkimuksen painopisteenä olivat mittaukset, joissa käytettiin jatkuvalähetetutkaan perustuvaa, prototyyppi full-duplex -lähetinvastaanotinta.

- Toiminnallisuuksien yhdistäminen samaan lähetinvastaanottimeen on mielenkiintoinen tutkimussuunta, sillä informaatio eri toiminnoista voi tuoda yllättävää lisäarvoa. Esimerkiksi puhelinverkon tukiasema voi normaalin toimintansa ohessa käyttää tutkaa lähiympäristönsä havainnoimiseen ja tunnistaa näin ruuhkia reaaliajassa, Marin (oikealla) kuvailee.

Väitöskirjassaan Marin on tunnistanut useita käyttökohteita, joissa monitoiminen lähetinvastaanotin toisi uusia mahdollisuuksia perinteisiin toteutuksiin verrattuna. Yksi näistä on tutka-, tiedonsiirto- ja turvallisuustoiminnot yhdistävä puhelinverkon tukiasema. Tällainen asema voisi samanaikaisesti valvoa luvattomia radioresurssien käyttäjiä ja häiritä näiden lähetyksiä, tutkatoiminnolla seurata läheistä ilmatilaa vaarallisesti lentävien dronejen varalta, sekä toteuttaa pääasiallista toimintoaan eli tiedonsiirtoa. Marin uskoo, että monitoiminnallisuus ja full-duplex tulevat merkittäviksi elementeiksi tulevaisuuden tietoliikennelaitteissa.

Jaakko Marinin tietoliikennetekniikan alaan kuuluva väitöskirja Full-Duplex Multifunction Transceivers: Combining Radar, Communication and Security tarkastetaan tänään Tampereella. Väitökseen voi tutustua täällä.