ÚC – Các nhà nghiên cứu tại đại học Monash (Monash university) và đại học Melbourne (university of Melbourne) đã phát triển một phương pháp truyền thông không dây quang học (optical wireless communication) (*) lấy ý tưởng từ lượng tử, hứa hẹn giúp mạng di động 6G nhanh hơn, đáng tin cậy hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.
(*) Optical wireless communication (OWC): là công nghệ truyền thông sử dụng ánh sáng nhìn thấy, hồng ngoại hoặc tử ngoại để truyền dữ liệu qua không gian. Thay vì dùng sóng vô tuyến như wi-fi hay 5G, OWC khai thác các chùm ánh sáng đã được điều chỉnh để gửi và nhận thông tin, cho phép tốc độ truyền cao, độ trễ thấp và khả năng chống nhiễu tốt trong các môi trường đặc thù.

Khi thế giới tiến đến công nghệ mạng 6G, các thiết bị và mạng lưới sẽ cần xử lý lượng dữ liệu lớn hơn với tốc độ nhanh hơn trong không gian nhỏ hẹp hơn so với trước đây.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí IEEE Communications Letters đã giải quyết một rào cản then chốt của mạng không dây thế hệ tiếp theo, đó là khả năng kết nối liền mạch không chỉ giữa điện thoại và máy tính xách tay, mà còn giữa các vi mạch (chiplets) bên trong máy tính, thiết bị thông minh trong văn phòng và các trung tâm dữ liệu.

Giáo sư Malin Premaratne, thuộc khoa kỹ thuật hệ thống điện và máy tính tại đại học Monash, một trong những nhà nghiên cứu chịu trách nhiệm cho phương pháp kết nối tốc độ cao và đáng tin cậy trong không gian hẹp, đưa hiệu suất không dây trong các mạng nội bộ tiệm cận với tốc độ của cáp quang.

Giáo sư Premaratne cho biết trong những môi trường này, các tín hiệu không dây truyền thống phải đối mặt với những hạn chế nghiêm trọng. Ông chia sẻ: “Sự nhiễu sóng có thể làm chậm kết nối, độ tin cậy giảm sút trong các môi trường đông đúc hoặc phức tạp, trong khi mức tiêu thụ năng lượng và nhiệt lượng lại hạn chế hiệu suất, và việc mở rộng quy mô mạng lưới đòi hỏi hệ thống dây dẫn phức tạp”.

Giáo sư Premaratne nói tiếp: “Mục tiêu là làm cho các thiết bị và mạng lưới thế hệ tiếp theo đạt được tốc độ, độ tin cậy và hiệu quả năng lượng của mạng 6G, để khách hàng có thể cảm nhận rõ sự khác biệt trong cuộc sống hàng ngày. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc đưa mạng 6G vào ứng dụng thực tế cho các thiết bị thường nhật và các hệ thống máy tính của tương lai.”

Nghiên cứu này có thể hiện thực hóa mạng không dây 6G nhanh hơn và đáng tin cậy hơn tại gia đình, văn phòng và các không gian công cộng; đồng thời cung cấp năng lượng cho các thiết bị thông minh hơn, hoạt động mát hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn.

Giáo sư Thas Nirmalathas, đến từ đại học Melbourne, cho biết cải tiến của nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp mảng pha quang học (optical phased array) (*) dạng mô-đun, được lấy ý tưởng từ nguyên lý vật lý lượng tử.
(*) Optical phased array (OPA): là một công nghệ đột phá dùng để điều khiển ánh sáng (thường là tia laser) mà không cần bất kỳ bộ phận chuyển động cơ học nào (như gương lật hay thấu kính xoay).

Giáo sư Nirmalathas nói rằng: “Nghiên cứu này kết hợp thiết kế lấy ý tưởng từ lượng tử với sự đổi mới trong truyền thông quang học không dây, nhằm giải quyết các thách thức cốt lõi trong việc thiết kế hệ thống không dây băng thông siêu rộng thế hệ tiếp theo”.

Giáo sư Nirmalathas nói tiếp: “Các mạng lưới được xây dựng theo cách này cũng có khả năng thích ứng và phát triển theo nhu cầu công nghệ trong tương lai. Việc xây dựng mạng lưới từ các khối linh hoạt, có thể tái cấu trúc cho phép hệ thống không dây tập trung tín hiệu chính xác vào nơi cần thiết, giảm nhiễu thông qua kiểm soát phân cực, cải thiện hiệu suất năng lượng và mở rộng dễ dàng mà không cần phải thiết kế lại toàn bộ mạng lưới.”

Sự hợp tác nghiên cứu này được hỗ trợ thông qua chương trình ARC Discovery.

Giáo sư Premaratne cho biết: “Trong các thiết bị lượng tử, tính liên kết và các hiệu ứng tập thể như bức xạ siêu cấp (superradiance) cho phép nhiều nguồn phát nhỏ hoạt động như một bộ phát định hướng mạnh mẽ duy nhất. Phương pháp mảng pha quang học lấy ý tưởng từ lượng tử áp dụng nguyên lý ‘nhiều nguồn như một’ vào truyền thông quang học không dây, cho phép tạo chùm tín hiệu có khả năng mở rộng, cũng như tạo ra các liên kết đáng tin cậy và tiết kiệm năng lượng hơn, khi mật độ mạng lưới ngày càng dày đặc tiến tới mạng 6G.”

Để xem các tin bài khác về “6G”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online