Aligning and tracking a beam steerable millimeter-wave radio link

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Putkonen, Jyri
dc.contributor.author Leinonen, Tuomas
dc.date.accessioned 2015-12-16T07:37:39Z
dc.date.available 2015-12-16T07:37:39Z
dc.date.issued 2015-12-14
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/19075
dc.description.abstract In order to provide high-throughput mobile broadband in a dense urban information society, upcoming cellular networks will finally employ the under-utilized millimeter-wave (mmW) frequencies. The challenging mmW radio environment, however, necessitates massive cell densification with wireless backhauling using very directional links. This thesis investigates how these links between access points may be aligned efficiently, and how alignment reflects the network organization. The work provides a thorough presentation of different high-level aspects and background information required when designing a mmW small cell system. In terms of alignment functionality, both automatic link establishment and proactive tracking are considered. Additionally, the presentation includes an overview of beam steerable antennas, mmW propagation in urban environments, and network organization. The thesis further specifies requirements, proposes possible approaches and compares those with existing implementations. Most of existing mmW beam alignment solutions are intended for short-range indoor communications and do not address the issues in cellular systems. While existing functionality considers only a single link between two devices, efficient design should consider both the entire network and the underlying phenomena. The devices should further exploit the existing network infrastructure, location and orientation information, and the concepts of machine learning. Even though the world has recently seen advancements in the related fields, there is still much work to be done before commercial deployment is possible. en
dc.description.abstract Seuraavan sukupolven matkaviestinjärjestelmien erittäin nopeissa datayhteyksissä tullaan hyödyntämään millimetriaaltoteknologiaa. Näillä taajuuksilla radioympäristö on kuitenkin hyvin haastava, mikä edellyttää verkon solutiheyden moninkertaistamista, täysin langattomia tukiasemia ja erittäin suuntaavia antenneja. Tässä diplomityössä tutkitaan eri keinoja kuinka tukiasemien väliset linkit kohdistetaan tehokkaasti, ja miten se vaikuttaa verkon rakenteeseen ja hallintaan. Työ tarjoaa kattavan taustaselvityksen mm-aaltosoluverkon toteuttamiseen tarvittavista asioista. Keilanohjausta tarkastellaan sekä verkon automaattisen laajentamisen että kohteen aktiivisen seurauksen kannalta. Tämän lisäksi työssä tutkitaan keilattavia antenneja, mm-aaltojen etenemistä kaupunkiympäristöissä ja verkkorakennetta. Näiden lisäksi työssä rajataan edellytykset, esitetään mahdollisia ratkaisuja, ja vertaillaan näitä olemassa oleviin toteutuksiin. Nykyiset keilaustoteutukset ovat pääasiassa suunniteltu lyhyen kantaman sisäyhteyksille, eivätkä siten vastaa ongelman asettelua. Aikaisempi toiminnallisuus keskittyy yhteen ainoaan linkkiin vaikka tehokas toteutus huomioisi koko järjestelmän kohdistusongelman fysikaalista perustaa unohtamatta. Verkkolaitteiden tulisi hyödyntää olemassa olevaa radioverkkoa, sekä paikka- että suuntatietoja, ja koneoppimisen keinoja. Vaikka aiheeseen liittyvä teknologia on kehittynyt viime vuosina harppauksin, mm-aaltosoluverkot ovat kaikkea muuta kuin valmiita markkinoille. fi
dc.format.extent 132 + 4
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Aligning and tracking a beam steerable millimeter-wave radio link en
dc.title Keilaavan millimetriaaltoradiolinkin suuntaaminen ja seuraaminen fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword 5G en
dc.subject.keyword antenna en
dc.subject.keyword beam steering en
dc.subject.keyword beam tracking en
dc.subject.keyword millimeter wave en
dc.subject.keyword radio wave propagation en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201512165593
dc.programme.major Radiotiede ja -tekniikka fi
dc.programme.mcode S3012 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Viikari, Ville
dc.programme EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka (TS2005) fi
dc.location P1 fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account