یک سیستم ارتباطی گیگابیتی پیشرفته، لیزر و امواج رادیویی را برای استفاده در شرایط آب و هوایی سخت ترکیب می‌کند.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه دانانگ با موفقیت یک سیستم ارتباطی بی‌سیم گیگابیت بر ثانیه را توسعه داده‌اند که به طور انعطاف‌پذیری لیزرها و امواج رادیویی را ترکیب می‌کند، در زمان واقعی عمل می‌کند و با شرایط آب و هوایی سازگار می‌شود و یک راه‌حل اتصال پهن باند قابل اعتماد برای مناطق دور افتاده ارائه می‌دهد.

پروژه تحقیقاتی «توسعه یک سیستم انتقال داده گیگابیتی بسیار قابل اعتماد با ترکیب هوشمندانه لیزر و امواج رادیویی برای مناطقی با عوارض پیچیده زمین و شرایط آب و هوایی سخت» که توسط بنیاد ملی توسعه علوم و فناوری (NAFOSTED) تأمین مالی شده است، توسط دانشیار دکتر نگوین تان هونگ، از دانشگاه دا نانگ و همکارانش انجام شده است.

شبیه‌سازی عمومی یک سیستم کوپلینگ بین FSO و امواج رادیویی برای مناطقی با زمین ناهموار و شرایط آب و هوایی سخت.

به گفته دکتر نگوین تان هونگ، ارتباط بی‌سیم با استفاده از نور لیزر، یک فناوری انتقال اطلاعات با سرعت بالا است که می‌تواند به سرعت و با هزینه بسیار کمتری نسبت به فناوری کابل فیبر نوری نصب شود، به خصوص در مناطقی با عوارض پیچیده زمین مانند تپه‌ها، کوه‌ها، رودخانه‌ها یا مناطق شهری با تراکم بالای ساختمان‌های بلند.

در مناطقی که اغلب تحت تأثیر بلایای طبیعی مانند طوفان و سیل قرار می‌گیرند، ساخت سیستم شبکه با استفاده از کابل بسیار دشوار است. بلایای طبیعی می‌توانند سیستم‌های کابلی را به طور کامل از بین ببرند و بازیابی آنها می‌تواند ماه‌ها یا حتی سال‌ها طول بکشد. در همین حال، انتقال بی‌سیم با استفاده از لیزر می‌تواند ظرف چند روز یا حتی چند ساعت پس از فاجعه بازیابی شود. بنابراین، این فناوری مناسب‌ترین فناوری ارتباطی پرسرعت برای مناطق روستایی، مناطق دورافتاده و مناطق کوهستانی با زمین‌های صعب‌العبور و مستعد بلایای طبیعی در ویتنام محسوب می‌شود.

با این حال، FSO با چالش‌های قابل توجهی نیز روبرو است، مانند حساسیت بالا به مه، دود، باران و آئروسل‌های جوی که سیگنال‌ها را تخریب کرده و اتصالات را مختل می‌کنند. بهبود قابلیت اطمینان به یک عامل کلیدی برای پذیرش گسترده این فناوری تبدیل می‌شود.

بر اساس این نیاز عملی، این پروژه به رهبری دانشیار دکتر نگوین تان هونگ بر توسعه یک سیستم ارتباطی بی‌سیم با استفاده از لیزرهای پرسرعت (گیگابیت در ثانیه) با پیکربندی انعطاف‌پذیر و پردازش بلادرنگ برای پاسخگویی به شرایط آب و هوایی مختلف تمرکز دارد.

برای دستیابی به این هدف، این پروژه استفاده از تکنیک‌های رمزگذاری با راندمان طیفی و راندمان انرژی بالا، مانند مدولاسیون فاز و دامنه چند باندی (CAP) یا مالتی‌پلکسینگ تقسیم فرکانس متعامد (OFDM)، همراه با تکنیک‌های پیشرفته برابرسازی کانال را برای بهبود کیفیت انتقال پیشنهاد می‌دهد. تکنیک‌های پیشرفته فیلتر پالس مانند فرمت‌های پالس Xia و SRRC نیز برای افزایش راندمان سیستم استفاده می‌شوند. این سیستم به صورت بلادرنگ بر روی یک پلتفرم سیستم روی تراشه (SoC) با استفاده از فناوری FPGA پیاده‌سازی می‌شود.

علاوه بر این، برای جلوگیری از قطع اتصال به دلیل آب و هوای بد و اطمینان از قابلیت اطمینان کانال، این پروژه یک راه‌حل سوئیچینگ نرم برای سیستم‌های ارتباط بی‌سیم لیزری پرسرعت و ارتباط رادیویی RF از طریق یک مکانیسم کنترل خودکار توان بر اساس شرایط آب و هوایی ارائه می‌دهد. این یک روش جدید و مؤثر است زیرا به سیستم اجازه می‌دهد تا به طور خودکار خود را مطابق با نوسانات آب و هوایی کنترل کند. بر این اساس، منابع به طور بهینه بین کانال‌های لیزری و رادیویی توزیع می‌شوند تا تداوم سیستم با بالاترین سرعت انتقال تضمین شود.

راه‌حل‌ها و تکنیک‌های پیشنهادی این پروژه از طریق یک حق ثبت اختراع، دو انتشار در مجلات معتبر بین‌المللی و کمک به آموزش دانشجویان تحصیلات تکمیلی مورد تقدیر قرار گرفته‌اند. این پروژه با همکاری بین‌المللی با دانشگاه نورثامبریا، انگلستان، یک موسسه تحقیقاتی پیشرو در جهان در ارتباطات بی‌سیم مبتنی بر لیزر، اجرا شده است.

سیستم آزمایشی این پروژه تحقیقاتی در دانشگاه نورثامبریا، انگلستان واقع شده است.

دکتر نگوین تان هونگ، دانشیار، به نمایندگی از تیم تحقیقاتی، اظهار داشت که این تیم انتظار دارد روش‌ها و ساختارهای فنی توسعه‌یافته بر محدودیت‌های FSO های سنتی غلبه کنند و فناوری انتقال داده گیگابیتی را به کاربردهای عملی در ویتنام نزدیک‌تر کنند. این راه‌حل، هنگامی که به اینترنت پرسرعت متصل می‌شود، می‌تواند برای میلیون‌ها نفر که در مناطق دورافتاده و مناطقی که اغلب تحت تأثیر بلایای طبیعی قرار دارند - جایی که نیاز به یک سیستم ارتباطی پایدار همیشه ضروری است - زندگی می‌کنند، ارزش اقتصادی ، آموزشی و اجتماعی به ارمغان بیاورد.

مرکز ارتباطات علم و فناوری

منبع: 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