“Thông tin quang truyền qua không gian tự do” hay hệ thống liên lạc FSO (Free-space optical communication) là nơi mà không gian trống hoạt động như một kênh liên lạc giữa các bộ thu phát theo đường ngắm (LOS, Line-of-Sight) để truyền tín hiệu quang thành công. Kênh có thể là bầu không khí, không gian hoặc chân không, mà các đặc tính của chúng quyết định việc truyền và nhận tín hiệu quang để thiết kế các hệ thống thông tin liên lạc đáng tin cậy và hiệu quả.
Hình 1: Các mô hình truyền thông FSO trong thực tế
(A) Chip-to-Chip (B) Giao tiếp hồng ngoại trong nhà hoặc ánh sáng nhìn thấy (C) Liên lạc nội bộ (D) Liên lạc laser không gian tự do trên nền tảng không gian tới không gian.
Sử dụng công nghệ FSO, dữ liệu được truyền bằng cách truyền ánh sáng qua các kênh liên lạc trong khí quyển hoặc không gian, cho phép kết nối quang học. Truyền thông FSO cung cấp tốc độ dữ liệu cao để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng to lớn của lưu lượng băng thông rộng chủ yếu được thúc đẩy bởi truy cập Internet và các dịch vụ phát sóng HDTV. So với công nghệ cáp quang, FSO mang lại sự linh hoạt hơn nhiều trong việc thiết kế kiến trúc mạng quang ở tốc độ rất cao, ở tốc độ hàng chục và hàng trăm Gbit / s.
Hình 2: Các yếu tố ảnh hưởng tới FSO
Tuy nhiên, giao tiếp FSO bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng khí quyển, điều này làm hạn chế độ nhạy và tốc độ dữ liệu có thể đạt được với BER chấp nhận được. Một số sự suy giảm này là nhiễu loạn, hấp thụ và tán xạ và các kỹ thuật giảm thiểu khác nhau tồn tại để truyền dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả và để tăng hiệu suất truyền thông.
Có thể thực hiện được cả giao tiếp FSO điểm-điểm, điểm-đa điểm, đa điểm-điểm và đa điểm-đa điểm, tùy thuộc vào các tình huống thiết lập liên kết quang học khác nhau. Truyền thông FSO là giải pháp thay thế thiết thực nhất để giải quyết vấn đề kết nối băng thông rộng bị tắc nghẽn. Tốc độ dữ liệu được cung cấp bởi các liên kết FSO tiếp tục tăng trong cả các ứng dụng tầm dài và tầm ngắn. FSO sẽ là một trong những công cụ độc đáo và mạnh mẽ nhất để giải quyết các nút thắt kết nối đã được tạo ra trong các mạng tốc độ cao trong suốt thập kỷ qua do sự thành công to lớn và sự chấp nhận liên tục của Internet. Thế hệ kết nối Internet tiếp theo sẽ đẩy lùi các giới hạn của cơ sở hạ tầng hiện có với các ứng dụng băng thông cao như hội nghị truyền hình, truyền trực tuyến nội dung đa phương tiện và các thiết bị di động hỗ trợ mạng.
Hình 3: Sự kết hợp FSO, RF và Fiber link
Việc giải quyết những nút thắt này là rất quan trọng cho sự phát triển và thành công trong tương lai của xã hội Internet đương đại. Băng thông của truy cập thông tin liên lạc quang và các mạng biên sẽ cần thiết để đáp ứng những nhu cầu này. Hệ thống truyền thông liên quan đến việc truyền thông tin từ nguồn đến người dùng. Do đó, mục đích của hệ thống thông tin liên lạc là chuyển thông tin. Một sơ đồ khối rất cơ bản của bất kỳ hệ thống thông tin liên lạc nào (Quang học hoặc tần số vô tuyến (RF)).
Nguồn: ScienceDiret