Un innovador sistema de comunicación gigabit combina láseres y ondas de radio para su uso en condiciones climáticas adversas.

Un equipo de investigación de la Universidad de Da Nang ha desarrollado con éxito un sistema de comunicación inalámbrica de gigabit por segundo que combina de forma flexible láseres y ondas de radio, funciona en tiempo real y se adapta a las condiciones climáticas, abriendo una solución confiable de conectividad de banda ancha para áreas remotas.

El proyecto de investigación "Desarrollo de un sistema de transmisión de datos gigabit de alta fiabilidad que combina inteligentemente ondas láser y de radio para zonas con terreno complejo y condiciones climáticas adversas", financiado por la Fundación Nacional para el Desarrollo Científico y Tecnológico (NAFOSTED), fue llevado a cabo por el Prof. Asociado Dr. Nguyen Tan Hung, de la Universidad de Da Nang, y sus colegas.

Simulación general de un sistema de acoplamiento entre FSO y ondas de radio para zonas con terreno accidentado y condiciones climáticas adversas.

Según el Dr. Nguyen Tan Hung, la comunicación inalámbrica mediante luz láser es una tecnología de transmisión de información de alta velocidad que se puede instalar rápidamente y a un coste mucho menor que la tecnología de cable de fibra óptica, especialmente en zonas con terrenos complejos como colinas, montañas, ríos o áreas urbanas con alta densidad de edificios altos.

En zonas frecuentemente afectadas por desastres naturales como tormentas e inundaciones, construir un sistema de red con cables es muy difícil. Los desastres naturales pueden destruir completamente los sistemas de cable, y su restauración puede tardar meses o incluso años. Por otro lado, la transmisión inalámbrica mediante láser puede restablecerse en cuestión de días, o incluso horas, después de un desastre. Por lo tanto, esta tecnología se considera la más adecuada para las comunicaciones de alta velocidad en zonas rurales, remotas y montañosas con terrenos accidentados y propensas a desastres naturales en Vietnam.

Sin embargo, FSO también enfrenta desafíos importantes, como la alta sensibilidad a la niebla, el humo, la lluvia y los aerosoles atmosféricos, que degradan las señales e interrumpen las conexiones. Mejorar la confiabilidad se convierte en un factor clave para la adopción generalizada de esta tecnología.

Basado en esta necesidad práctica, el proyecto, dirigido por el Prof. Asociado Dr. Nguyen Tan Hung, se centra en el desarrollo de un sistema de comunicación inalámbrica que utiliza láseres de alta velocidad (gigabits por segundo) con configuración flexible y procesamiento en tiempo real para adaptarse a diversas condiciones climáticas.

Para lograrlo, el proyecto propone el uso de técnicas de codificación con alta eficiencia espectral y energética, como la modulación de fase y amplitud (CAP) multibanda o la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), combinadas con técnicas avanzadas de ecualización de canal para mejorar la calidad de la transmisión. También se emplean técnicas avanzadas de filtrado de pulsos, como los formatos Xia y SRRC, para optimizar la eficiencia del sistema. El sistema se implementa en tiempo real en una plataforma de sistema en chip (SoC) mediante tecnología FPGA.

Además, para evitar interrupciones de conexión debido al mal tiempo y garantizar la fiabilidad del canal, este proyecto propone una solución de conmutación suave para sistemas de comunicación inalámbrica láser de alta velocidad y radiocomunicación RF mediante un mecanismo de control automático de potencia basado en las condiciones meteorológicas. Este método novedoso y eficaz permite que el sistema se autocontrole automáticamente según las fluctuaciones meteorológicas. Gracias a ello, los recursos se distribuyen óptimamente entre los canales láser y de radio para garantizar la continuidad del sistema a la máxima velocidad de transmisión.

Las soluciones y técnicas propuestas en este proyecto han sido reconocidas mediante la concesión de una patente, dos publicaciones en prestigiosas revistas internacionales y contribuciones a la formación de estudiantes de posgrado. El proyecto se implementó en colaboración internacional con la Universidad de Northumbria (Reino Unido), institución líder mundial en investigación en comunicación inalámbrica basada en láser.

El sistema experimental para este proyecto de investigación se encuentra en la Universidad de Northumbria, Reino Unido.

En representación del equipo de investigación, el profesor asociado Dr. Nguyen Tan Hung explicó que el equipo espera que los métodos y las estructuras técnicas desarrollados superen las limitaciones de los sistemas de transmisión de datos tradicionales, acercando la tecnología de transmisión de datos de gigabits a las aplicaciones prácticas en Vietnam. Al conectarse a internet de alta velocidad, esta solución puede aportar valor económico , educativo y social a millones de personas que viven en zonas y regiones remotas frecuentemente afectadas por desastres naturales, donde la necesidad de un sistema de comunicación sostenible es siempre urgente.

Centro de Comunicación de Ciencia y Tecnología

Fuente: https://mst.gov.vn/dot-pha-he-thong-truyen-thong-gigabit-ket-hop-laser-va-song-vo-tuyen-trong-dieu-kien-thoi-tiet-khac-nghiet-197251212001734068.htm