โครงการวิจัย "การพัฒนาระบบส่งข้อมูลกิกะบิตที่มีความน่าเชื่อถือสูง โดยผสมผสานคลื่นเลเซอร์และคลื่นวิทยุอย่างชาญฉลาด สำหรับพื้นที่ที่มีภูมิประเทศซับซ้อนและสภาพอากาศเลวร้าย" ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิ วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งชาติ (NAFOSTED) ดำเนินการโดยรองศาสตราจารย์ ดร. เหงียน ตัน ฮุง มหาวิทยาลัยดานัง และเพื่อนร่วมงาน
การจำลองทั่วไปของระบบเชื่อมต่อระหว่าง FSO และคลื่นวิทยุสำหรับพื้นที่ที่มีภูมิประเทศขรุขระและสภาพอากาศเลวร้าย
ดร. เหงียน ตัน ฮุง กล่าวว่า การสื่อสารไร้สายโดยใช้แสงเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการส่งข้อมูลความเร็วสูงที่สามารถติดตั้งได้อย่างรวดเร็วและมีต้นทุนต่ำกว่าเทคโนโลยีสายเคเบิลใยแก้วนำแสงมาก โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีภูมิประเทศซับซ้อน เช่น เนินเขา ภูเขา แม่น้ำ หรือเขตเมืองที่มีอาคารสูงหนาแน่น
ในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติทางธรรมชาติบ่อยครั้ง เช่น พายุและน้ำท่วม การสร้างระบบเครือข่ายโดยใช้สายเคเบิลนั้นทำได้ยากมาก ภัยพิบัติทางธรรมชาติสามารถทำลายระบบสายเคเบิลได้อย่างสิ้นเชิง และการฟื้นฟูอาจใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปี ในขณะเดียวกัน การส่งสัญญาณไร้สายโดยใช้เลเซอร์สามารถฟื้นฟูได้ภายในไม่กี่วัน หรือแม้แต่ไม่กี่ชั่วโมงหลังเกิดภัยพิบัติ ดังนั้น เทคโนโลยีนี้จึงถือเป็นเทคโนโลยีการสื่อสารความเร็วสูงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพื้นที่ชนบท พื้นที่ห่างไกล และพื้นที่ภูเขาที่มีภูมิประเทศยากลำบากและเสี่ยงต่อภัยพิบัติทางธรรมชาติในเวียดนาม
อย่างไรก็ตาม FSO ก็เผชิญกับความท้าทายที่สำคัญเช่นกัน เช่น ความไวสูงต่อหมอก ควัน ฝน และละอองลอยในบรรยากาศ ซึ่งทำให้สัญญาณอ่อนลงและขัดขวางการเชื่อมต่อ การปรับปรุงความน่าเชื่อถือจึงเป็นปัจจัยสำคัญที่จะทำให้เทคโนโลยีนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
จากความต้องการในทางปฏิบัติเช่นนั้น โครงการที่นำโดยรองศาสตราจารย์ ดร. เหงียน ตัน ฮุง จึงมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาระบบสื่อสารไร้สายโดยใช้เลเซอร์ความเร็วสูง (กิกะบิตต่อวินาที) ที่มีการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นและการประมวลผลแบบเรียลไทม์ เพื่อให้สามารถรับมือกับสภาพอากาศที่หลากหลายได้
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ โครงการนี้เสนอให้ใช้เทคนิคการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพเชิงสเปกตรัมและประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูง เช่น การมอดูเลชั่นเฟสและแอมพลิจูดแบบหลายย่านความถี่ (CAP) หรือการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่เชิงตั้งฉาก (OFDM) ร่วมกับเทคนิคการปรับสมดุลช่องสัญญาณขั้นสูงเพื่อปรับปรุงคุณภาพการส่งสัญญาณ นอกจากนี้ยังใช้เทคนิคการกรองพัลส์ขั้นสูง เช่น รูปแบบพัลส์ Xia และ SRRC เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ ระบบนี้ถูกนำไปใช้งานแบบเรียลไทม์บนแพลตฟอร์มระบบบนชิป (SoC) โดยใช้เทคโนโลยี FPGA
นอกจากนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของการเชื่อมต่อเนื่องจากสภาพอากาศเลวร้ายและเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของช่องสัญญาณ โครงการนี้จึงเสนอโซลูชันการสลับสัญญาณแบบนุ่มนวล (soft-switching) สำหรับระบบสื่อสารไร้สายด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงและระบบสื่อสารวิทยุ RF ผ่านกลไกการควบคุมพลังงานอัตโนมัติตามสภาพอากาศ นี่เป็นวิธีการใหม่และมีประสิทธิภาพ เนื่องจากช่วยให้ระบบสามารถควบคุมตัวเองได้โดยอัตโนมัติตามความผันผวนของสภาพอากาศ จากนั้นจึงสามารถจัดสรรทรัพยากรระหว่างช่องสัญญาณเลเซอร์และวิทยุได้อย่างเหมาะสม เพื่อให้มั่นใจถึงความต่อเนื่องของระบบที่ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุด
แนวทางแก้ไขและเทคนิคที่เสนอในโครงการนี้ได้รับการยอมรับผ่านสิทธิบัตรที่ได้รับอนุมัติ การตีพิมพ์ในวารสารระดับนานาชาติที่มีชื่อเสียงสองฉบับ และการมีส่วนร่วมในการฝึกอบรมนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา โครงการนี้ดำเนินการโดยความร่วมมือระหว่างประเทศกับมหาวิทยาลัยนอร์ธัมเบรีย สหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยชั้นนำระดับ โลก ด้านการสื่อสารไร้สายโดยใช้เลเซอร์
ระบบทดลองสำหรับโครงการวิจัยนี้ตั้งอยู่ที่มหาวิทยาลัยนอร์ธัมเบรีย สหราชอาณาจักร
ศาสตราจารย์ ดร. เหงียน ตัน ฮุง ผู้แทนทีมวิจัย กล่าวว่า ทีมวิจัยคาดหวังว่าวิธีการและโครงสร้างทางเทคนิคที่พัฒนาขึ้นจะสามารถเอาชนะข้อจำกัดของระบบ FSO แบบดั้งเดิม ทำให้เทคโนโลยีการส่งข้อมูลระดับกิกะบิตสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติในเวียดนามได้ง่ายขึ้น เมื่อเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง โซลูชันนี้จะนำมาซึ่งคุณค่าทาง เศรษฐกิจ การศึกษา และสังคมแก่ผู้คนหลายล้านคนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ห่างไกลและภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติทางธรรมชาติบ่อยครั้ง ซึ่งความต้องการระบบการสื่อสารที่ยั่งยืนนั้นมีความเร่งด่วนอยู่เสมอ
แหล่งที่มา: 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
การแสดงความคิดเห็น (0)