Алгоритмы обработки сигналов повысили скорость и качество передачи данных через световые лучи

Новые алгоритмы обработки сигналов смягчают влияние турбулентности в оптических экспериментах в свободном пространстве, потенциально приближая интернет free-space на шаг ближе к реальности.

Группа исследователей из Астонского института фотонных технологий и Университета Глазго использовала коммерчески доступные фотонные фонари, транспондер и модулятор пространственного света для имитации турбулентности. Применив последовательный алгоритм цифровой обработки сигналов с подавлением помех, они добились рекордных результатов.

Оптика свободного пространства (или FSO от free-space optics) беспроводным способом передаёт данные в виде света через окружающий нас воздух — так называемое «свободное пространство» — для использования в телекоммуникациях или компьютерных сетях. Эта технология не требует затрат на дорогостоящую прокладку волоконно-оптических кабелей и в будущем позволит обеспечить интернет-связью труднодоступные населённые пункты. Однако передаче данных в виде световых импульсов могут помешать погодные условия, будь то яркие солнечные лучи или густой туман. Эти может привести к созданию явления турбулентности, мешающей точной передаче данных.

Исследователи одновременно передавали несколько сигналов данных, используя лучи света различной пространственной формы от фотонного фонаря. Турбулентность способна искажать форму лучей, однако с помощью второго фонаря в приёмнике собирается больше света, после чего изменённые под воздействием помех данные легко расшифровывают. Таким образом, исследователям удалось минимизировать влияние атмосферных колебаний на качество сигнала.

«При использовании одного луча турбулентность, подобная жаркому солнечному дню, разрушала сигнал в 50 % случаев. Путём передачи нескольких лучей разной формы через одни и те же телескопы и обнаружения различных форм мы увеличили не только доступность до более чем 99 %, но и пропускную способность до более чем 500 Гбит/с или более 500 сверхбыстрых широкополосных соединений Pure-Fiber», — сообщает профессор Эндрю Эллис из Астонского университета в статье издания Journal of Lightwave Technology.

Он также отметил, что цель проекта по внедрению технологии оптики свободного пространства состоит в том, чтобы расширить возможности доступа в интернет для жителей с ограниченной инфраструктурой. Кроме того, велика и образовательная роль проекта, поскольку большее количество школьников смогут обучаться посредством доступной информации.

0 комментариев