Đưa công nghệ truyền dữ liệu gigabit đến vùng có địa hình phức tạp

Nguồn: ITN

Theo Trưởng nhóm nghiên cứu, PGS. TS. Nguyễn Tấn Hưng, truyền thông không dây sử dụng ánh sáng laser (FSO) là công nghệ tốc độ cao, lắp đặt nhanh, giá thành rẻ, đặc biệt phù hợp vùng đồi núi, khu dân cư hoặc nơi thường xuyên xảy ra thiên tai. Sau bão lũ, hệ thống cáp có thể mất nhiều tháng để khôi phục, trong khi đường truyền laser có thể tái thiết chỉ trong vài ngày, thậm chí vài giờ. Do đó, công nghệ này được xem là công nghệ truyền thông tin tốc độ cao phù hợp nhất cho các vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa, vùng đồi núi với địa hình cách trở và chịu nhiều thiên tai.

Tuy nhiên, FSO cũng đối mặt với những thách thức lớn, như độ nhạy cao với sương mù, khói, mưa và các aerosol trong khí quyển khiến tín hiệu suy giảm, gây gián đoạn kết nối. Bài toán nâng độ tin cậy trở thành yếu tố then chốt để công nghệ này có thể bước vào ứng dụng rộng rãi.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế, nhóm nghiên cứu tập trung phát triển hệ thống truyền thông không dây bằng laser tốc độ gigabit/giây với cấu hình linh hoạt, xử lý thời gian thực để thích ứng với các điều kiện thời tiết khác nhau. Đề tài sử dụng các kỹ thuật mã hóa có hiệu suất phổ và hiệu quả năng lượng cao như phương pháp điều chế pha và biên độ nhiều băng CAP hay kỹ thuật ghép kênh theo tần số trực giao OFDM kết hợp với các kỹ thuật cân bằng kênh truyền tiên tiến nhằm nâng cao chất lượng đường truyền. Các kỹ thuật lọc xung tiên tiến như xung định dạng Xia và SRRC cũng được sử dụng nhằm năng cao hiệu quả của hệ thống. Hệ thống được triển khai thời gian thực trên nền tảng hệ thống trên chip SoC sử dụng công nghệ FPGA.

Để tránh các hiệu ứng tắt kết nối do thời tiết xấu và bảo đảm độ tin cậy của kênh truyền, đề tài đề xuất giải pháp truyền tin, chuyển mạch mềm cho hệ thống truyền thông không dây laser tốc độ cao và truyền thông dùng sóng vô tuyến RF thông qua cơ chế điều khiển công suất tự động theo điều kiện thời tiết. Đây là một phương pháp mới, hiệu quả, cho phép hệ thống có điều khiển tự động theo sự biến động của thời tiết. Trên cơ sở đó, phân phối tài nguyên giữa kênh truyền laser và vô tuyến một cách tối ưu để bảo đảm tính liên tục của hệ thống ở tốc độ đường truyền cao nhất.

Đại diện nhóm nghiên cứu, PGS.TS Nguyễn Tấn Hưng chia sẻ, nhóm kỳ vọng những phương pháp và cấu trúc kỹ thuật được phát triển sẽ khắc phục các hạn chế của FSO truyền thống, đưa công nghệ truyền dữ liệu gigabit đến gần hơn với môi trường ứng dụng thực tế ở Việt Nam. Khi được triển khai rộng, giải pháp sẽ tạo điều kiện để người dân vùng sâu, vùng xa và khu vực chịu thiên tai tiếp cận Internet tốc độ cao, qua đó mở ra cơ hội phát triển.

Hồng Ngọc