تصحیح خطای ارتباطات لیزری ماهواره‌ای با کدهای ژاپنی

پژوهشگران ژاپنی با استفاده از کدهای تصحیح خطای نسل جدید، موفق به کاهش خطاهای ناشی از تلاطم اتمسفر در ارتباطات لیزری زمین به ماهواره شدند.

موسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات ژاپن (NICT) با همکاری موسسه فناوری ناگویا (Nagoya Institute of Technology) و آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن (JAXA) از ایستگاه نوری زمینی با قطر آینه یک‌متری خود استفاده کرد که سیگنال‌ها را به سامانه ارتباطی لیزری (Laser Utilizing Communication System) متعلق به آژانس فضایی ژاپن روی یکی از ماهواره‌های مدار زمین‌ثابت ارسال می‌کرد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که تلاطم جوی باعث کاهش توان سیگنال برای چند میلی‌ثانیه می‌شود و همین پدیده، دسته‌هایی از خطاهای داده‌ای ایجاد می‌کند.

غلبه بر تلاطم جوی با کدهای تصحیح خطای نسل جدید

پدیده تلاطم جوی در زمان ارسال داده از زمین به ماهواره‌های مدار بالا، باعث نوسان شدید و محوشدگی سیگنال‌های لیزری می‌شود که نتیجه آن بروز «خطاهای دسته‌ای در داده‌ها» است. برای مقابله با این چالش، تیم پژوهشی از کدهای تصحیح خطای نسل پنجم (5G NR LDPC) و استاندارد پخش ماهواره‌ای (DVB-S2) استفاده کرد. این فناوری‌ها قادرند خطاهای متوالی ناشی از آشفتگی اتمسفر را شناسایی و اصلاح کنند. آزمایش‌ها نشان داد که استفاده از این روش‌ها نسبت به شیوه‌های مرسوم، کیفیت ارتباط را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داده است.

این دستاورد، بستر لازم را برای پیاده‌سازی ارتباطات لیزری عملی میان زمین و ماهواره‌ها فراهم می‌سازد و راه را برای کاربرد استانداردهای مخابرات زمینی مانند 5G و پخش ماهواره‌ای در سامانه‌های فضایی آینده هموار می‌کند.