Tehokkaammat 5G-verkot tuoreen tohtorin haasteena
Kiinnostus kulttuureihin ja kieliin voi viedä vaikkapa tekniikan tohtoriksi tutkimaan kenttämittausmenetelmiä radiotaajuuskäytön mallintamiseen ja häiriösuojausmittauksiin. Niin kävi Juha Kalliovaaralle. Tuore tohtori on mukana Turun AMK:n tutkimusryhmässä, joka lupaa tulevaisuudessa käyttäjäystävällisempiä ja tehokkaampia 5G-verkkoja.
Tekniikan tohtori Juha Kalliovaara (s. 1983) on aina pitänyt opiskelua mukavana ajanvietteenä. Hän suoritti aikanaan kaksoistutkinnon (tietotekniikan perustutkinnon ja yo-tutkinnon) ja lähti sen jälkeen opiskelemaan tietotekniikan insinööriksi Turun AMK:ssa.
Kalliovaara valmistui AMK-insinööriksi vuonna 2008 ja suoritti siihen kuuluvan työharjoittelun ja vaihto-opiskelujakson vuosina 2005-2006 Portugalin Coimbrassa. Kielitaidosta puhuttaessa Kalliovaara virnistää ja huikkaa, että juuri Coimbrassa hänellä oli kerran kurssin paras arvosana, vaikka kurssit luennoitiinkin portugaliksi. Kalliovaara on opiskelunsa aikana lukenut englannin, ruotsin ja portugalin lisäksi myös ranskaa, espanjaa ja saksaa sekä jonkin verran italiaa, kiinaa ja slovakkia.
Ammattikorkeakoulun jälkeen Kalliovaara päätyi matkaoppaaksi Kreetan saarelle Kreikkaan. Puolen vuoden aikana hänestä kuitenkin alkoi tuntua, että suoritetut tietotekniikan opinnot voisi hyödyntää paremmin toisenlaisissa työtehtävissä kuin lastenkerhon tai urheiluaktiviteettien ohjaamisessa. Opintojen jatkaminen alkoi houkutella, ja pian Kalliovaara jo opiskelikin Turun yliopistossa, josta hän sai diplomi-insinöörin paperit vuonna 2011.
Kalliovaaran väitöstilaisuudessa toukokuussa vastaväittäjänä toimi tohtori David Gómez-Barquero (Universitat Politècnica de València), jonka tutkimusryhmän toimintaan Kalliovaara oli päässyt tutustumaan yliopisto-opintojensa aikana ollessaan vaihto-opiskelijana Valenciassa.
– Olen ollut onnekas, koska kohdalleni on osunut hienoja ja inspiroivia ihmisiä. Väitöstyöni ohjaajaksi päätyneet Jussi Poikonen ja Jarkko Paavola sekä väitöskirjani yhtenä tarkastajana toiminut Heidi Himmanen olivat aikoinaan opettajiani yliopistossa. Pitkälti heidän ansiostaan kiinnostuin diplomityöni ja lopulta väitöstyöni aiheista.
Työnsä Turun AMK:ssa Kalliovaara aloitti vastikään kesäkuussa yhdessä toisen yliopistolta siirtyneen tohtorin Tero Jokelan kanssa. Seuraavien kahden vuoden aikana työtä riittääkin yllin kyllin useiden Tekes- ja EU-rahoitteisten projektien parissa. Radiolaboratoriossa on viimeisten kymmenen vuoden aikana tehty kansainvälisestikin huippuluokan tutkimusta, mutta julkaisutoiminta on ollut vähäistä.
– Jatkossa tarkoitus onkin keskittyä erityisesti artikkelien tekemiseen kansainvälisiin julkaisuihin, toteaa Kalliovaara.
Väitöstyön aiheena olleet kenttämittaukset on tehty ja suunniteltu yhteistyössä Reijo Ekmanin johtaman Turun AMK:n radiolaboratorion ja Nokian Pekka Talmolan kanssa. Janne Roslöf Turun AMK:sta on Kalliovaaran esimies ja tutkijalle aiemmin tuttu opettajana ja insinöörityön ohjaajana. Kynnys AMK:lle siirtymiseen ei ollut korkea, koska lähimmät työkaverit olivat jo entuudestaan tuttuja ja hyviksi todettuja.
Turun AMK:n radiolaboratorion testiverkossa kehitetään 5G:tä
Turun AMK:n radiolaboratorio on onnistunut hankkimaan mittavan rahoituksen, joka mahdollistaa 5G-testiverkon luomisen kenttämittauksia ja 5G:n kehittämiseen osallistumista varten.
– 5G-teknologian avulla pyrimme mahdollistamaan loppukäyttäjille sulavamman käyttökokemuksen luomalla järjestelmän, joka osaa itse valita käyttäjälle tarkoituksenmukaisen verkkoyhteyden ilman, että käyttäjän tarvitsee itse ymmärtää mitään wifeistä tai mobiililaajakaistoista.
Nykyään eri verkoissa välitettävien palveluiden nivominen saman verkon alle, nopeammat ja viiveettömämmät yhteydet, tietoturvallisuus ja yksityisyys ovat tulevaisuuden 5G-teknologioiden kehittämisen suuria haasteita, Kalliovaara selittää.
Taajuuksien yhteiskäyttö ja tehokkaampi hyödyntäminen on välttämätöntä, jotta 5G-matkapuhelinverkoille voidaan taata tulevaisuudessa riittävästi taajuusresursseja. Kalliovaaran väitöstyön kenttämittausten tuloksia on jo käytetty EU:n radiotaajuussuunnittelussa taajuuskaistojen yhteiskäytön ja harmonisoinnin edistämiseen.
Euroopan unioni on luonut julkisen ja yksityisen sektorin kumppanuushankkeen (5G-PPP), jolle myönnettiin 700 miljoonaa euroa julkista rahoitusta. Hankkeen tavoitteena on varmistaa, että ensimmäiset 5G-teknologiat ovat saatavilla Euroopassa vuoteen 2020 mennessä. Turun AMK on mukana kolmivaiheisen 5G-PPP -hankkeen toisen vaiheen kaksivuotisessa 5G-XCAST -projektissa yhdessä muiden huippuyliopistojen ja yritysten tutkimusryhmien kanssa.