摘要卫星激光通信是解决星间通信“瓶颈”的最佳方法。介绍了卫星光通信网络与微波通信网络并网的背景及重要意义,分析了卫星光通信与微波通信相互转换的方法。
1、引言
随着信息流量的爆炸性增长,目前以微波为载体的空间卫星通信技术逐渐暴露出其自身的弱点,即随着通信数据率的提高,作为传统手段的微波开始逐渐接近其最高传输率的理论瓶颈。在此背景下,人们自然把目光转移到了以激光作为信号载体的光通信,期待依靠激光通信的高数据传输率来解决问题。
卫星光通信是一种崭新的空间通信手段。利用人造地球卫星作为中继站转发激光信号,可以实现在多个航天器之间以及航天器与地球站之间的通信。其传输速率高、安全性和可靠性高、保密性强、终端设备体积小、重量轻、功耗低等优点吸引着各国专家锲而不舍地探索[1-4]。空间激光通信系统在结构上应具有与微波通信的接口。目前还没有一个国家建立了空间激光通信链路,所以对于星上微波通信与光通信的相互转换过程的研究极少。在光通信领域已取得突破性进展,成功地实现了卫星-地面、卫星-卫星之间的光通信试验,预计近几年将进入实用化阶段[5-6]。因此,空间光通信与微波通信的互连是必须解决的一个问题。
2、激光星间链路
激光星间链路主要包括同步轨道卫星间的通信链路、同步轨道卫星和中低轨道卫星间的通信链路、中低轨卫星间的通信链路以及卫星和地面站间的通信链路。
基于空间环境的考虑,星地链路只能以微波为主。因此,为了满足星上苛刻的功耗、体积和复杂程度的要求,必须研究星上光通信与微波通信的相互转换技术。另外,现有卫星网采用微波技术,为了使卫星光通信充分发挥其效能,必须解决卫星光通信与传统卫星通信的联网技术,因此,在空间必然要进行光通信与微波通信的相互转换。
