Công nghệ Internet vệ tinh Starlink của SpaceX, hoạt động ở độ cao 550 km, thường gặp hạn chế về tốc độ do nhiễu loạn khí quyển gây ra sự méo mó và suy yếu tín hiệu laser. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp đột phá mang tên “AO-MDR synergy”, kết hợp quang học thích ứng (AO) và tiếp nhận đa dạng chế độ (MDR).
Nghiên cứu này là công trình hợp tác giữa giáo sư Wu Jian từ Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh và Liu Chao thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Trong khi các nghiên cứu trước đây thường tiếp cận vấn đề bằng cách sử dụng riêng lẻ các kỹ thuật như AO hoặc MDR, nghiên cứu mới này đề xuất sự kết hợp đồng thời cả hai phương pháp. Nhóm nghiên cứu khẳng định rằng, kỹ thuật AO-MDR synergy giúp duy trì chất lượng liên lạc ngay cả khi công suất tín hiệu rất yếu. Thử nghiệm được thực hiện tại đài quan sát Lijiang, thuộc vùng tây nam Trung Quốc.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kính viễn vọng có đường kính 1,8 mét, hướng đến một vệ tinh ở độ cao 36.705 km. Kính viễn vọng này được trang bị hệ thống quang học thích ứng, bao gồm 357 gương nhỏ có khả năng điều chỉnh độc lập. Chức năng của các gương này là chủ động điều chỉnh và hiệu chỉnh các biến dạng ánh sáng laser gây ra bởi nhiễu loạn khí quyển trong quá trình truyền dẫn.
Sau khi ánh sáng laser được hiệu chỉnh, nó được xử lý để trích xuất dữ liệu một cách đáng tin cậy nhất. Ánh sáng sau đó được đưa vào một sợi quang đa chế độ, nơi nó được phân tách thành 8 kênh chế độ cơ bản thông qua một bộ chuyển đổi đa mặt phẳng (MPLC). Bước quan trọng tiếp theo là xác định kênh nào mang tín hiệu mạnh và ổn định nhất. Thuật toán “chọn đường” sẽ phân tích cường độ và chất lượng tín hiệu của từng kênh theo thời gian thực, từ đó chọn ra ba tín hiệu mạnh và ổn định nhất trong số tám kênh.
Kết quả cho thấy cường độ tín hiệu tăng lên đáng kể. Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng sự gia tăng này không phải là ngẫu nhiên mà đã được xác nhận thông qua nhiều lần kiểm định bằng thử nghiệm. Một trong những lợi ích chính của phương pháp mới này là giảm thiểu lỗi trong quá trình truyền dữ liệu. Tỷ lệ tín hiệu có thể sử dụng đã tăng từ 72% lên 91,1%, cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ tin cậy của kết nối.
Sự cải tiến này có ý nghĩa quan trọng đối với việc truyền tải dữ liệu có giá trị cao, nơi mà ngay cả những lỗi nhỏ nhất cũng có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Ví dụ, trong việc truyền tải phim HD, tỷ lệ tín hiệu có thể sử dụng cao hơn đồng nghĩa với việc giảm thiểu tình trạng giật hình, giảm hiện tượng pixel hóa và mang lại trải nghiệm xem mượt mà hơn. Trong bối cảnh liên lạc tần số vô tuyến truyền thống đang dần đạt đến giới hạn về băng thông, liên lạc bằng laser mở ra tiềm năng về băng thông rộng lớn hơn, cho phép truyền dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả, từ đó mang lại những lợi ích thiết thực như tốc độ tải xuống nhanh hơn và khả năng phát trực tuyến liền mạch với độ nét cao.
Admin
Nguồn: VnExpress
