大气激光通信技术的特点与应用

大气激光通信技术的特点与应用 (国防科大继续教育学院) 2012-07-19################2012-07-19#######2#012-07-19######## 摘 要:通信设施是战争时期的首要打击目标，大气激光通信是一种新兴的通信方式，它的广泛应用对组成迅速、保密、畅通的 通信网络具有重要的作用。 关键词:激光 通知 技术 文献标识码: A文章编号:1673-0534(2007)01(c)-0006-02中图分类号:F224-39 10Gb/s 的数据码率,甚至更高，这是传统通大雾、大雨、小雨、晴天等天气变化，试1 大气激光通信技术简介 信手段所不能比拟的。验结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，除能见度极低的大雾天气外，通 在 20 世纪 60 年代激光出现后，人们就 2.4 抗电磁干扰能力强 激光的频率极高， 想到了把激光用作通信介质，激光通信技术信系统都能正常工作，通信质量良好。 应运而生。依据传输介质的不同，激光通信主 此外，电子科技大学应用物理研究所对普通电磁干扰的方法 要分为光纤通信、大气通信、空间通信和水下 无法对其进行破坏;同时激光也不会对其它 无线光通信系统专门进行 APT( 自动跟瞄系 电子设备造成干扰。统)技术的研究，采用双回路控制系统实现高通信四类。本文要介绍的大气激光通信是由 精度的跟踪瞄准。实验选用功率为 5W 的 CO两台激光通信机组成的通信系统，它们相互 2 激光器作光源，传输速率为 8.448Mb/s，通3 国内外技术发展及应用状况向对方发射被调制的激光脉冲信号，接收并 信距离为 1.6km,由实验测试的误码率表明系美国是世界上开展大气光通信研究最早 解调来自对方的激光脉冲信号，实现双工通 信。图 1 是大气激光通信机的基本组成框图。统能实现对目标的精确跟踪。 大气激光通信 的国家，在上世纪九十年代初美国成功地研大气激光通信机有信号源、光发射模块、 制出一种短距离、隐蔽式的大气激光通信系 技术今后的发展重点是: 研制大功率激光器;研究空间目标的捕获、瞄 光接收模块三个部分构成。光发射模块包括 统。另外，还试验了使用于特种战争和低强度 准和跟踪技术;研究大气环境对激光通信系 调制电路、半导体激光器、功率驱动电路、光 战争的紫外光波通信系统，试验表明这种通 统的影响及解决方法。发射天线及其对准装置;光接收模块由光接 信系统完全符合战术任务的要求,如果对其光束进行适当处理, 其通信距离可达 5 10km 。 ~ 收天线、光学滤波器、光电探测器、放大器、 随着大功率半导体激光器件的研制成功，90 解调制电路等构成。4 大气激光通信存在的问题年代初俄罗斯也开始了激光大气通信系统技 其工作过程为:功率驱动电路驱动激光 大气激光通信虽然有着其它通信手段所 术的实用化研究，随后不久便推出了 10km 以 器发光，把电信号变为光信号，经过发射天 不可比拟的优点，但由于受地形、天气等因 内的半导体激光大气通信系统。线发射出去，光波通过大气进行传输，探测 素的影响，它也存在着有待完善的地方，限 到了 90 年代后期，美国研制的激光通信 器探测接收天线接收到微弱的光信号，把光 制了它在军事领域的应用。其缺点主要有以 系统嵌入了 GPS 全球卫星定位系统、电子指 信号变为电信号，电信号经过放大器放大后，下三个方面: 南针、倾斜校准仪，可自动高速扫描定位，把 被解调制电路解调变为原始信号，从而实现通信节点之间必须能够直视。由于激光 定位信息用光束传给通信方，很快进行通信; 了数据的传输。发散角很小，基本上是沿直线传输，如在激光 还可以实现激光通信与无线电通信互相转换， 的传输线路上出现土坡、树木等障碍物，激光 即在大雨、大雾的天气可用无线电通信，其它 2 大气激光通信的技术特点和优势就无法到达接收端。与目前广泛使用的无线电通信方式相 通信距离近、易受天气条件的影响。激光 时间则用激光通信。德国也研制了战车用的 大气激光通信系统，作用距离为 30-3000m 。 在大气中传输时，大气中的气体分子和悬浮 比，大气激光通信具有以下特点。国内也有不少单位进行了大气激光通信 2.1 传输保密性好 由于激光传输的发散角很微粒对激光有吸收、散射作用，使激光能量衰 的研究，对相关技术和装置的研究取得了一 减，减小激光的传输距离，目前实用装备通信小，为毫弧度定的成果。1999 年 8 月上海光机所在全国第 距离一般都仅有数公里。同时通信距离还受 量级，所以激光通信基本上是点对点通信，对 九次光纤通信暨第十届集成光学学术会议上 天气的影响，大气能见度降低时，通信距离也 方只有在光斑范围内才能接收到信号，因而 报导已研制出 34Mb/s 激光无线通信系统。 难以被截获和干扰。随之减少;当遇到暴雨、暴雪等恶劣天气时， 800nm 红外半导体激光器，激光 该系统采用 2.2 安装使用方便 大气激光通信属于无线通甚至无法建立连接。 40mW，接收机的核心是硅 PIN 管，在 功率为 对准困难。大气激光通信要求发射端和 信，不需要架-9 2km 的传输距离上误码率优于 10。在 2000 设线路，只要通信的两个节点之间能够直视，接收端精确对准，如通信过程中系统发生晃年 11 月中国(湖北)科技博览会上，该所报导 就能够通信。而且与微波天线相比，大气激光 动或在运动中进行通信，需要高精度的对准 的激光无线通信系统传输速率己提高到 装置才能使接收端始终对准发射端。通信的设备结构简单。激光通信系统的天线 155Mb/s 。是光学望远镜，与功能类似的微波天线相比， 桂林第 34 研究所于 1999 年研制出一个近 5 在军事领域的应用微波天线的直径达几十米、重达几十吨甚至 4km 的激光大气通信机。通信光源采用波 地 大气激光通信在军事领域的应用很广 上百吨，而激光天线的直径只有几十厘米、重 长为 855nm 的半导体激光器，系统兼容 128/ 量仅几公斤。 泛，主要有以下几个方面:256/512/1024/2048kb/s 速率。系统进行 2.3 信息容量大用于不易架设有线通信线路的场合.可以 360h 的户外开通试验，这期间经历了 了长达 激光光波作为信息载体可传输高达 架在边防哨楼或两个高地之间，实现边防观 察警戒通信;可以架设在海岸、岛屿或舰船上 实现跨江短距离保密通信。需要快速进行通信的场合.可以快速架设 战时必要的通信及计算机网络或临时作为移 动通信的转接站;同时，其方便快捷和保密性 好的优势，还非常适应战场移动指挥的通信 需要。 用作其它通信方式的有效补充.与其它通 信方式组成通信网，在其它通信方式被敌方2012-07-19################2012-07-19#######2#012-07-19######## 张骞 (绍兴文理学院数理信息学院电子信息工程 032 班 浙江绍兴 312000) 摘 要:3G 移动通信的发展已迫在眉睫，目前中国联通运营的 CDMA 网络已日趋成熟，而作为 2.5G 的移动通信体系，与 3G 体 系具有许多共通点。本文对什么是 3G 作了简单介绍、并对 3G 核心网的演进作了描述，最后对中国联通核心网络发展提出了一些看法， 为以后中国移动建设 3G 网络提供借鉴。 关键词:3G 通信 中国联通 中图分类号:F224-39文献标识码: A文章编号:1673-0534(2007)01(c)-0007-01 IMS 提供了在 IP 网络上实现实时会话型 网的 PC (个人电脑)终端上，完全实现1 前言多媒体类业务的可能，也为网络融合提供了 “无缝”连接。3G 手机还有望取代电视、 3G 移动通信的发展已迫在眉睫，目前中 可行的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，同时软交换技术的成熟也使得 ，还将成为游戏机，手机玩家可 MP3/MP4国联通运营的 CDMA 网络已日趋成熟，而作 软交换设备具有了传统交换机所没有的优势。 以随时体验 3G 提供的在线游戏的快乐，手 为 2.5G 的移动通信体系，与 3G 体系具有许 这样传统电路域的发展面临着两种选择:向 机也可能成为“移动钱包”，3G 网络还可 多共通点。本文对什么是3G作了简单介绍、并软交换方向发展，还是等待 IMS 成熟后自然 以帮助用户简便地管理自己家里的设施，甚 对 3G 核心网的演进作了描述，最后对中国联 消亡。中国联通是同时拥有固定网、GSM/至当自己不在家时也能知道有谁来访，可以 GPRS 移动网、CDMA/IX 移动网的一个业务 通核心网络发展提出了一些看法。在单位就打开家里的洗衣机，用冰箱开始化 运营商，需要考虑多种网络的演进问题，在目 冻食品，打开电视机顶盒记录正在直播的体 前电路域的网络面临着扩容压力的情况下， 2 什么是3G育节目。采用哪种方式进行网络演进是需要面对并尽 3G 即第三代移动通信技术。相对第一代 快明确的一个问题。 )和第二代 GSM 、CDMA 模拟制式手机(1G4.1.2 业务平台的建设模式 中国联通 等数字手机(2G)，第三代手机是指将无线通 3 3G 核心网的演进 现有的移动数据业务采用垂直 WCDMA CDMA2000 在网络与网络 信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代 结构的实现方式，即每出现一种新业务，均需移动通信系统。它能够处理图象、音乐、视频 中，抛开空口技术 单从网络技术的发展来看， 要建立一套完整的业务实现系统，这种方式 现在基本上都可以划分为三个阶段:流等多种煤体形式，提供包括网页浏览、电话不仅增加了重复投资的可能性，而且增加了 会议、电子商务等多种信息服务。它必须能够 第一阶段:在现有二代网络引进三代网 网络的复杂度，为网络的运营和管理带来了 —— R99 ，CDMA2000 支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、络的改进(WCDMA较大难度。 室外和行车的环境中能够分别支持至少 2Mb/Phase 0);4.2 核心网发展的技术路线 业界公认，核心 s、38kb/s 以及 144kb/s 的传输速度。第二阶段:三代网络向全 1P网络演进的 网络最终的发展方向是 2006年影响我国3G进程的重要因素有了 —— R4,CDMA2000 走向全 IP 的 IMS 网络，选择 IMS 作为网络的 中间过渡(WCDMA新的突破，1 月 20 日，信息产业部宣布，3G Phase 1 , 2〕;最终演进方向，将顺应网络发展的大趋势。此 “中国标准” T D - 三大国际标准之一的第三阶段:全 IP 网络阶段〔WCDMA- 外，IMS 的目标之一是提供一个统一、融合的 SCDMA 为我国通信行业标准，这意味着这一 将是移动运营商解决上R5， CDMA2000-Phase3 〕整个网络由于引 业务平台。因此，IMS标准技术方案已经成熟，能够指导企业进行 述两个问题的最佳途径，而现阶段的关键问 进 IP 的语音业务，整个网络的体系结构变得制造生产并可独立组网。TD-SCDMA (时分 题是现有各类网络如何向 IMS 演进，也就是相对清晰、简单。同步码分多址)是我国政府于 1998 年向国际 电信联盟(ITU)提交的第三代移动通信系统 技术路线的问题。 现有的电路域存在两种可标准，该标准与美国的 CDMA2000 、欧洲的 能的演进路线:4 中国联通核心网络发展思考WCDMA 共同成为第三代移动通信三大主流 一种是电路域向软交换方向发展，之后则遵 IMS 虽然的发展还有不够成熟的地方， 标准。这是我国通过自主创新，首先与欧洲美 IMS 的演进路线;另一种是电路 从软交换至标准、设备和业务等方面还处于不断发展和日等国际电信业巨头在通信技术标准领域站 域网络保持不变，随着 IMS 的建设和成熟，原 完善之中。然而，IMS 代表了三网融合的趋势 在同一平台。和下一代网络发展的方向，能够为运营商在 有电路域业务逐渐迁移至 IMS 网络上，最终 目前，TD-SCDMA 在技术上日渐成熟， 激烈的市场竞争中带来更我的业务收入，更 将由 IMS 提供电路域的所有业务，电路域走 涉及这一标准的核心技术、产业链都已形成， 大的成本节约，更快的业务提供与部署，因而 向自然淘汰。具体采用哪种方式，将依据标准人们更加期待早日享受到这种“超级手机”带 全球各大运营商纷纷启动 IMS 试验和试商用。 来的便利生活;进入 3G 时代，手机变成了实 的发展和各个运营商的网络情况来决定。4.1 核心网发展所面临的问题 作为全球最大实在在的多媒体终端。高端拍照手机将延续 的业务运营商，中国联通取代低端数码相机的趋势。移动视频业务可 拥有世界上最复杂和最全面的网络，但同时 保证用户随时点播高清晰度的视频和音频节 目，还可以随时控制点播的进度。用户还可以 也面临着更大的压力和挑战。目前，中国联通 5 结语 3G 手机往固定电话拨打可视电话，同 通过核心网的进一步发展面临着两个需要重点解 3G时代即将到来，国内各公司均应该做 时也可以把可视电话打到通过宽带接入互联 决的问题:一是核心网的发展方向，一是业务好充分的准备去迎接 3G 时代的到来。 平台的建设模式。 4.1.1 核心网的发展方向 很好的发挥通信网的作用。式结合运用，形成通信网络，将在未来战争通信技术.电子器件,2006.29(2):602- 中发挥重大的作用。需要严格保密的场合.只有敌方确切知道 604. [3] 柯熙政,席晓莉.无线激光通信概论,北京: 激光的传输路径，才有可能截获通信信号，因 北京邮电大学出版社,2004.参考文献而信息被窃取的可能性非常小。可用于保密 [1] 王哓海.国外空间激光通信系统技术最新 机关、前沿阵地等敌方非常可能窃听的场合。综上所述，大气激光通信具有其他通信 进展.现代电信科技,2006(3):41-45. [2] 韩旭东,陈定安,李小娟,崔一平.无线激光方式所不能比拟的优点，把它与传统通信方 Your requestcould not be processed becauseof a configurationerror: "Could not connect to LDAPserver." For assistance,contact your network support team. file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58