Ett banbrytande gigabitkommunikationssystem kombinerar lasrar och radiovågor för användning i svåra väderförhållanden.

Ett forskarteam från Da Nangs universitet har framgångsrikt utvecklat ett trådlöst kommunikationssystem med gigabit per sekund som flexibelt kombinerar lasrar och radiovågor, fungerar i realtid och anpassar sig till väderförhållanden, vilket öppnar upp en pålitlig bredbandslösning för avlägsna områden.

Forskningsprojektet "Utveckla ett mycket tillförlitligt gigabit-dataöverföringssystem som intelligent kombinerar laser- och radiovågor för områden med komplex terräng och hårda väderförhållanden", finansierat av National Foundation for Science and Technology Development (NAFOSTED), genomfördes av docent Dr. Nguyen Tan Hung, University of Da Nang, och hans kollegor.

Allmän simulering av ett kopplingssystem mellan FSO och radiovågor för områden med oländig terräng och hårda väderförhållanden.

Enligt Dr. Nguyen Tan Hung är trådlös kommunikation med laserljus en höghastighetsteknik för informationsöverföring som kan installeras snabbt och till en mycket lägre kostnad än fiberoptisk kabelteknik, särskilt i områden med komplex terräng som kullar, berg, floder eller stadsområden med hög täthet av höga byggnader.

I områden som ofta drabbas av naturkatastrofer som stormar och översvämningar är det mycket svårt att bygga ett nätverkssystem med kablar. Naturkatastrofer kan fullständigt förstöra kabelsystem, och återställningen kan ta månader eller till och med år. Samtidigt kan trådlös överföring med lasrar återställas inom några dagar, eller till och med timmar, efter en katastrof. Därför anses denna teknik vara den mest lämpliga höghastighetskommunikationstekniken för landsbygdsområden, avlägsna regioner och bergsområden med svår terräng och benägna att drabbas av naturkatastrofer i Vietnam.

FSO står dock också inför betydande utmaningar, såsom hög känslighet för dimma, rök, regn och atmosfäriska aerosoler, vilket försämrar signaler och stör anslutningar. Att förbättra tillförlitligheten blir en nyckelfaktor för att denna teknik ska få ett brett antagande.

Baserat på det praktiska behovet fokuserar projektet, som leds av docent Dr. Nguyen Tan Hung, på att utveckla ett trådlöst kommunikationssystem med höghastighetslaser (gigabit per sekund) med flexibel konfiguration och realtidsbearbetning för att möta olika väderförhållanden.

För att uppnå detta föreslår projektet att man använder kodningstekniker med hög spektral effektivitet och energieffektivitet, såsom multibandfas- och amplitudmodulering (CAP) eller ortogonal frekvensdelningsmultiplexering (OFDM), i kombination med avancerade kanalutjämningstekniker för att förbättra överföringskvaliteten. Avancerade pulsfiltreringstekniker som Xia- och SRRC-pulsformat används också för att förbättra systemeffektiviteten. Systemet implementeras i realtid på en system-på-ett-chip (SoC)-plattform med hjälp av FPGA-teknik.

För att undvika avbrott i anslutningen på grund av dåligt väder och säkerställa kanalens tillförlitlighet föreslår detta projekt dessutom en mjukkopplingslösning för trådlös laserkommunikation med hög hastighet och RF-radiokommunikationssystem genom en automatisk effektregleringsmekanism baserad på väderförhållanden. Detta är en ny och effektiv metod eftersom den gör det möjligt för systemet att automatiskt styra sig självt enligt väderfluktuationer. Baserat på detta fördelas resurser optimalt mellan laser- och radiokanalerna för att säkerställa systemkontinuitet med högsta överföringshastighet.

De föreslagna lösningarna och teknikerna i detta projekt har uppmärksammats genom ett beviljat patent, två publikationer i prestigefyllda internationella tidskrifter och bidrag till utbildningen av doktorander. Projektet genomfördes i internationellt samarbete med Northumbria University i Storbritannien, en världsledande forskningsinstitution inom laserbaserad trådlös kommunikation.

Det experimentella systemet för detta forskningsprojekt finns vid Northumbria University i Storbritannien.

Docent Dr. Nguyen Tan Hung, som representerade forskargruppen, berättade att teamet förväntar sig att de utvecklade metoderna och tekniska strukturerna ska övervinna begränsningarna hos traditionella FSO:er, vilket för gigabit-dataöverföringsteknik närmare praktiska tillämpningar i Vietnam. När den är ansluten till höghastighetsinternet kan denna lösning ge ekonomiskt , pedagogiskt och socialt värde till miljontals människor som bor i avlägsna områden och regioner som ofta drabbas av naturkatastrofer – där behovet av ett hållbart kommunikationssystem alltid är brådskande.

Centrum för vetenskaps- och teknikkommunikation

Källa: 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