As of today, satellites use radio signals to communicate with each other. However, the radio frequency spectrum is limited and as the number of satellites increases, they begin to interfere with each other. In order to solve this problem, researchers study optical communication, which uses precise laser beams instead of radio waves. Laser communication can transmit much more data, than the radio. The main difficulty lies in the creation of equipment, capable of accurately aligning with the laser beam, while the satellites are moving at high speeds, and at the same time process large flows of information.
NTT company (a Japanese telecommunications giant, which is one of the world leaders in the development of optical networks) investigates, can technology, designed for terrestrial Internet networks, work in space. They are adapting tools from the Innovative Optical and Wireless Network initiative (IOWN), which are commonly used in fiber optic cables on Earth, to test their suitability for working on the planet. One of the company's key ideas is the Optical Inter-Satellite Link (OISL) — optical intersatellite communication. In NTT's proposed system, satellites use laser transmitters and receivers, so-called "optical terminals", which transmit data through the vacuum of space using light, creating a high-speed communication channel between satellites in different orbits. To achieve such speeds, researchers use a method called digital coherent transmission. Це та сама технологія, що застосовується в далекомагістральних волоконно-оптичних кабелях, but instead of simply turning the light on and off, it encodes data through the shape and direction of the light wave. At the receiving end, digital processing restores the signal and corrects distortion. This approach allows you to transfer much more information, than standard light signals.
Використання технологій IOWN у космосі додає новий фактор — швидкість. Оскільки супутники рухаються дуже швидко, частота світлового сигналу змінюється залежно від того, наближаються вони чи віддаляються один від одного. Якщо система не враховує ці зміни, зв’язок переривається. Значна частина досліджень NTT спрямована на те, щоб обладнання могло автоматично компенсувати ці зсуви та підтримувати стабільне з’єднання. Ще одним викликом
є саме обладнання, яке має бути компактним і споживати мінімум енергії через обмежні ресурси космічних апаратів. Задля зменшення розмірів й енергоспоживання, NTT працює над інтеграцією процесорів, оптичних схем і підсилювачів в один компактний модуль. Це скорочує шлях сигналу, економить енергію та робить пристрій легшим.
Кінцева мета NTT — створити багаторівневу комунікаційну мережу, що з’єднує наземні станції, стратосферні платформи та супутники на різних орбітах. Такі лазерні канали дозволять даним швидко переміщатися через космос, перш ніж вони будуть передані користувачам на Землі.
Поточні плани NTT передбачають розробку протягом 2026 року з можливим комерційним впровадженням наприкінці десятиліття. Вона може знайти застосування у військовій сфері, національній безпеці та у глобальних інтернет-провайдерах.
Source: https://group.ntt