CÔNG NGHỆ

Starlink, dịch vụ Internet vệ tinh của SpaceX, hoạt động ở độ cao 550 km trên bề mặt Trái Đất. Mặc dù tốc độ tối đa của nó thường chỉ đạt vài Mbps, nhưng một trong những thách thức lớn nhất trong việc truyền dữ liệu bằng laser từ vệ tinh là nhiễu loạn khí quyển. Hiện tượng này gây ra sự méo mó và suy yếu tín hiệu truyền tải. Để khắc phục vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một giải pháp bao gồm phương pháp mới có tên gọi "AO-MDR synergy". Kỹ thuật này kết hợp quang học thích ứng (AO), giúp cải thiện rõ rệt độ sắc nét của ánh sáng đã bị méo. Đồng thời, nó còn sử dụng tiếp nhận đa dạng chế độ (MDR) để thu thập hiệu quả tín hiệu phân tán. Giải pháp này hứa hẹn sẽ nâng cao chất lượng kết nối của Starlink trong tương lai.

Nghiên cứu mới từ giáo sư Wu Jian thuộc Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh và Liu Chao tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã mở ra một hướng đi mới trong lĩnh vực kỹ thuật thông tin. Trước đây, các phương pháp như AO và MDR thường được áp dụng một cách độc lập để khắc phục vấn đề tín hiệu. Tuy nhiên, trong công trình này, đội ngũ nghiên cứu đã giới thiệu một cách tiếp cận độc đáo bằng cách kết hợp cả hai phương pháp AO và MDR. Kết quả cho thấy, phương pháp mới không chỉ duy trì chất lượng liên lạc mà còn hoạt động hiệu quả ngay cả dưới điều kiện tín hiệu yếu. Đặc biệt, các thử nghiệm đã được thực hiện tại đài quan sát Lijiang, tọa lạc ở vùng tây nam Trung Quốc, chứng minh tính khả thi và tiềm năng của giải pháp này trong thực tiễn.

Sử dụng kính viễn vọng có khẩu độ 1,8 mét, các nhà nghiên cứu đang theo dõi một vệ tinh tọa lạc ở độ cao 36.705 km so với bề mặt Trái Đất. Thiết bị này được trang bị công nghệ tiên tiến với 357 gương nhỏ có khả năng điều khiển độc lập. Những gương này là thành phần quan trọng trong hệ thống quang học thích ứng, giúp điều chỉnh và khắc phục các biến dạng của ánh sáng laser do ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển. Sự phát triển này mở ra những triển vọng mới trong việc nghiên cứu và phát triển công nghệ liên quan đến vệ tinh.

Sau khi ánh sáng được xử lý qua gương nhỏ, dữ liệu đáng tin cậy nhất sẽ được trích xuất. Ánh sáng được dẫn vào một sợi quang đa chế độ, tại đây nó sẽ phân chia thành 8 kênh khác nhau nhờ vào bộ chuyển đổi đa mặt phẳng. Tiếp theo, chúng ta cần xác định kênh nào mang tín hiệu mạnh và ổn định nhất. Ở giai đoạn này, thuật toán "chọn đường" sẽ đảm nhận vai trò quan trọng. Thuật toán này phân tích cường độ cùng chất lượng tín hiệu trên từng kênh theo thời gian thực, từ đó lựa chọn ra 3 tín hiệu mạnh và nhất quán nhất trong 8 kênh đã được tạo ra.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện sự gia tăng đáng kể trong cường độ tín hiệu. Theo họ, kết quả này không phải ngẫu nhiên mà đã được xác nhận qua nhiều lần kiểm định bằng thử nghiệm. Một trong những lợi ích nổi bật của phương pháp mới này là khả năng giảm thiểu lỗi trong quá trình truyền dữ liệu. Điều này được thể hiện rõ qua tỷ lệ tín hiệu có thể sử dụng, tăng từ 72% lên 91,1%.

Cải tiến trong công nghệ truyền tải dữ liệu đang trở nên cực kỳ quan trọng, đặc biệt khi một lỗi nhỏ cũng có thể dẫn đến những hậu quả lớn. Trong trường hợp truyền hình HD, khi tỷ lệ tín hiệu được tối ưu hóa, người dùng sẽ trải nghiệm ít khung hình bị rơi và hiện tượng pixel hóa, từ đó có được trải nghiệm xem hoàn hảo hơn. Hiện nay, công nghệ truyền thông tần số vô tuyến đang dần đạt đến giới hạn băng thông của nó. Tuy nhiên, việc chuyển sang công nghệ truyền tải dữ liệu bằng laser mang lại băng thông rộng hơn nhiều, cho phép truyền tải nhanh chóng và hiệu quả. Nhờ đó, người dùng sẽ được hưởng lợi từ tốc độ tải xuống nhanh hơn và trải nghiệm phát trực tuyến mượt mà với độ phân giải cao.