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中国工程院院士姜会林:空间激光通信或令5G如虎添翼

2019-09-26 15:50:50

本文来自:科技日报 作者: 金凤

一束激光,1秒钟就可传输10G的信息;一个20公斤的通信终端可以传输几百公里……近日,在2019年全国通信理论与技术学术会议暨通信领域创新发展论坛上,中国工程院院士姜会林在接受科技日报记者采访时表示,空间激光通信技术具有保密性好、抗干扰能力强、通信速率高、体积小、重量轻、能耗低、灵活机动等特点。如果能“联袂”微波光子技术,与无线通信结合,或将助力5G的应用。

中国工程院院士姜会林,南京邮电大学供图

中国工程院院士姜会林介绍,空间激光通信以激光为载波,在空间实现信息无线传输。其有五个发展趋势,一是高速率,由最初的几Kbps向40-100Gbps方向发展;二是网络化,由目前的点对点通信向“一对多”、“多对多”同时通信可以组网方向发展;三是多谱段,由可见光、红外光向紫外光及太赫兹等多波段方向发展;四是一体化,由单一通信向与测量、侦察、对抗一体化方向发展;五是多用途,由少量链路应用向星、空、地以及深空与水下通信方向发展。

空间激光通信可以用于抗震救灾、突发事件、反恐、江河两岸以及最后一公里的接入。例如抗震救灾时,地面光纤如果被破坏,就可用激光传输;又比如在特殊环境中的机场、监狱、军事前线,无线电传输经常会被干扰,但如果把信源放到激光上传输,想干扰就很难。

“激光通信提供了很好的信息传输手段,如果再加上微波光子学技术,将无线电通信和激光通信结合起来发展,应用前景更为广阔,而且对于5G、6G的应用会有所贡献。例如,减少5G、6G基站数量的一个关键技术是开展设备与设备直接通信,激光通信会有所帮助。”姜会林说。

在姜会林看来,天地一体化网络以地面网络为依托,以天基网络为拓展,由骨干网、接入网和子网组成。目前,国内的网络布局呈现 “天弱地强”的特征。在地面,2017年我国互联网的普及率已经达到55.8%;而在空间,将需要架构起天空地海一体化的网络系统,但在空间信息网络发展中,还存在体系设计难、动态路由难、保密通信难、信息获取难、星上处理难、网络管理难等问题。

姜会林透露,目前世界上所做的激光通信试验,都是点对点传输,想要实现通信组网,就需要“多对多”同时通信。他带领团队研制出一个小天线,用旋转抛物面的原理,搭建了一个多镜片拼接结构,“不管哪个方向来的光束,只要指向旋转抛物面焦点,就可以平行反射出去。每个镜片都可以俯仰、偏航转动。

目前,团队已研制出“一对三”同时激光通信系统,并成功进行了原理实验。他说,如果能“多对多”同时激光通信,那么,就可以应用于空间信息网络,不仅传输速率高,而且保密安全性好。

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来源:科技日报 | 责任编辑:吕栋
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