Huawei introduce un sistema di codifica dei dati che migliora notevolmente le comunicazioni con i sottomarini rispetto agli standard NATO

Il gigante tecnologico cinese Huawei Technologies avrebbe sviluppato un sistema di codifica dei dati che permette un notevole passo avanti nelle comunicazioni sottomarine, permettendo quindi facili contatti con i sottomarini che si trovano in immersione.

L’unità 92150 dell’Esercito Popolare di Liberazione (PLA), in collaborazione con l’Università di Xiamen, ha recentemente condotto dei test sulla nuova tecnologia di trasmissione dati sottomarina in una località non rivelata del Mar Cinese Meridionale, ad una profondità di 3.000 metri (9.842 piedi), lontano dalla terraferma cinese.

Gli scienziati hanno dispiegato un piccolo idrofono a 1.000 metri di profondità e hanno ricevuto con successo i segnali trasmessi da una nave che si trovava a 30 km di distanza, raggiungendo una velocità di trasmissione dei dati di 4.000 bit al secondo (bps), stabilendo così un nuovo record per le prestazioni delle apparecchiature di comunicazione acustica subacquea in rapporti aperti.

Le onde radio a bassissima frequenza (ELF) sono in grado di penetrare l’acqua, ma la loro efficienza è molto bassa, con solo pochi caratteri trasmessi al minuto. Le onde sonore sono più efficienti, ma sono soggette alla rifrazione della superficie e del fondale marino, alle correnti oceaniche e ad altri disturbi ambientali, rendendo difficile la trasmissione di grandi quantità di dati su lunghe distanze. Anche il precedente record era detenuto dalla Cina.  Nel marzo 2022, l’Università di Zhejiang e la China State Shipbuilding Corporation hanno condotto un test simile, raggiungendo una distanza di 14 km (8,7 miglia) a una velocità di 3.000bps.

Approfittando del boom dell’industria delle telecomunicazioni, il vantaggio della Cina nella tecnologia di comunicazione wireless si sta espandendo dall’aria al mare. Queste tecnologie avanzate possono supportare l’applicazione su larga scala di droni sottomarini alimentati dall’intelligenza artificiale e potrebbe avere delle pesanti ripercussioni nel confronto con la NATO.

La Nato ha individuato nella Cina un obiettivo importante e sta cercando attivamente di espandere il proprio raggio d’azione in Asia – il che ha fatto scattare un campanello d’allarme per Pechino. L’attuale protocollo di comunicazione acustica subacquea per i sottomarini della Nato, JANUS, è stato lanciato nel 2017. Secondo le informazioni disponibili al pubblico, la comunicazione più lunga supportata da JANUS è di 28 km (17,4 miglia), ma a quella distanza la frequenza delle onde sonore scende a 900 Hz, consentendo di trasmettere solo una piccola quantità di informazioni.

JANUS utilizza un metodo chiamato OFDM per trasmettere i segnali. La tecnologia OFDM è in grado di dividere i flussi di dati e di modularli su più onde sonore portanti per ottenere una trasmissione ad alta velocità su una breve distanza. In Cina, tuttavia, l’OFDM è considerata una tecnologia obsoleta, perché i dispositivi di comunicazione che utilizzano l’OFDM richiedono una potenza operativa più elevata e i relativi componenti sono complessi e costosi.

Inoltre, con l’aumentare della distanza di comunicazione, aumenta anche il rumore, con un conseguente netto deterioramento delle prestazioni, che non è utile per la distribuzione su larga scala e la collaborazione di piccole piattaforme senza equipaggio. Il team cinese ha invece utilizzato il peso di polarizzazione di ordine superiore (HPW), un metodo di codifica delle informazioni unico e potente rilasciato da Huawei nel 2017. Le apparecchiature di comunicazione acustica subacquea che utilizzano il metodo di codifica HPW non richiedono la suddivisione dei dati e possono modulare le informazioni su un’unica onda portante per la trasmissione e la ricezione, riducendo in modo significativo il consumo energetico e la complessità del dispositivo.

L’unità 92150, con sede a Quanzhou, nel Fujian, è specializzata in operazioni subacquee senza equipaggio e ha collaborato con un team di scienziati guidati dal professor Tong Feng del college di scienze oceaniche e terrestri dell’Università di Xiamen per sviluppare il nuovo dispositivo. Durante i test, il team di Tong ha ottenuto trasmissioni con codice di errore nullo su una distanza ultra-lunga di 30 km (18,6 miglia) a frequenze comprese tra 4 e 4,5 km.Tong e i suoi colleghi hanno descritto il metodo di codifica di Huawei come “preciso e stabile” in un articolo peer-reviewed pubblicato a luglio sul Chinese Journal of Acoustics.

Il metodo HPW deriva da un’importante scoperta nella teoria dei numeri ed è stato sviluppato congiuntamente da scienziati Huawei di Cina, Francia e Canada. È in grado di trasmettere informazioni con un’efficienza senza precedenti e di eliminare il rumore di fondo, cioè il disturbo tecnico presente nelle trasmissioni. Appartiene a una vasta famiglia di metodi di codifica sviluppati da Huawei noti come codici polari. Il codice polare è stato inventato dallo scienziato turco Erdal Arikan nel 2008 ed è il primo algoritmo in grado di elevare l’efficienza di trasmissione delle informazioni al limite teorico.