空间光通信技术(精选8篇)
空间光通信技术 篇1
光通信能够有效突破低轨卫星与定点卫星间高码率通信瓶颈, 但高频调制速率和大功率光源技术是目前空间卫星光通信链路中的关键技术和难点, 为有效实现空间卫星间的光通信, 应当提高光源的发射功率大和调制码速率, 并采用灵敏度相对高接收机。
1 空间卫星光通信链路关键技术
捕获、对准与跟踪子系统、通信子系统以及辅助功能子系统是激光通信终端的重要组成部分。在建立空间激光卫星通信链路中, 信号光束的发散角非常小, 大约在10~20μrad之本文间, 故对准与跟踪技术是空间卫星光通信链路的关键技术, 对准与跟踪技术的跟瞄精度直接影响着光通信系统的通信质量。距离远、码速率高以及误码率低是空间卫星之间的通信的主要特点, 这也使得空间卫星光通信子系统对光通信光源的功率要求相对较高。加上受到对准与跟踪技术跟瞄精度限制以及系统对体积、质量和功耗的限制, 信号光的波束宽度太小无法满足通信需要, 同时接收天线增益的限制和光源功率需求的增加也是空间卫星通信链路的关键技术。
出于对光学系统的制造、装校产生的偏差、准直能力的约束以及最佳光束发散角的限制的考虑, 实际光学系统仍然与理想衍射极限光学系统在性能方面存在一些差异。通过构建和分析光通信发射激光传输模型, 可以将接收端机探测器上接收到的功率Pd用以下公式表示:
其中, Dr表示接收天线孔径, Pt表示激光光源发射功率, θ表示发射光束发散角, L表示卫星间的通信距离, ηt表示发射天线效率, ηr表示接收天线效率。由以上公式可以得出, 接收功率Pd与激光发散角平方成反比, 同时与激光发射功率成正比, 并Pd也与接收天线孔径平方成正比。
LEO-GEO的通信距离为4.5×104km, 若通信码速率为1Gb/s, 且通信误码率为10-7, 出于对卫星上质量和体积限制的考虑, 为有效实现卫星间的通信应当选择孔径为250mm的天线。当发射天线效率、接收天线效率、对准与跟踪指向偏差损失、链路储备以及接收机灵敏度分别为-3d B、-7d B、-2d B、1d B以及-40d Bm时, 根据以上接收功率公式Pd可以算出, 当发射光束发散角θ为10μrad时, 激光光源发射功率的需求应当达到5.9W;当发射光束发散角θ为20μrad时, 激光光源发射功率的需求应当达到23W。
在空间卫星通信过程中, 采用减小光束发散角的方式能够可降低对光源发射功率的需求, 然而衍射极限、光束准直能力以及对准与跟踪跟瞄精度等因素直接限制着光束发散角的减小, 对此, 高码率的大功率光源也是空间卫星光通信关键技术。
2 空间卫星光通信链路关键技术解决方案
卫星间激光通信的波长通常800nm、1060nm以及1550nm三个波段中选择, 由于卫星受到质量、体积以及功耗的限制, 卫星间通信的激光光源通常会选择800nm和1500nm波段的半导体激光器。目前, 对于1550nm波段, 由于光放大器技术日趋成熟为光功率的放大奠定了坚实基础, 在对小功率输出的激光器进行调制时, 可以采用调制高码速率方式实现;在对1Gb/s的码速率进行调制时, 可以通过直接调制的方式进行调制;对于更高码速率调制时, 可以通过间接调制的方式实现。在完成调制后, 再利用掺铒光纤放大器将调制得到的信号进行放大, 以获得高码率、大功率的发射光源。对于800nm波段的卫星间激光通信波长, 目前相应的光放大器不完善, 需采用大功率的激光器, 结合直接调制和间接调制实现调制。然而, 随着激光功率大, 对调制带宽和调制深度提出了更高要求, 同时也对调制电压需求提出了更高要求。与1500nm的波段激光器相比, 800nm波段激光器在单纵模和单横模方面特性相对较差, 对采用直接调制的方式进行调制, 会产生较大的啁啾, 对此, 对于800nm波段的调制最好采用间接调制方式。目前, 由于受技术和设备的限制, 难以获得高于1Gb/s码速率高功率激光光源, 可以采用波分复用技术来降低激光的调制速率。
当前, 为更好地实现空间卫星光通信, 仅单纯通过增加系统发射端的发射功率难以实现, 可以采用提高接收机灵敏度的方式, 将接收机灵敏度改善3d B。然而, 高接收灵敏度接收机在设计方面和制造方面均存在较大难度, 因此, 在目前探测器灵敏度有限的情况下, 提高接收机的灵敏度依然是采用空间卫星光通信链路的一些关键技术。
采用高灵敏度探测器能够有效提升接受灵敏度, 但是探测器灵敏度是受技术水平和器件水平的限制。为了进一步提升接收端机灵敏度, 可以采用光学窄带滤波技术降低背景光的影响, 提升空间卫星光通信系统信噪比。同时, 也可以采用对不同分光片参数和干涉滤光片进行科学设计来实现信道收发隔离度的提升。对于1550nm波段接收灵敏度的提升, 可以采用低噪声前置掺铒光纤放大器的方式实现。
3 结束语
在进行空间卫星之间的空间激光通信时, 通信距离相对较远, 码速率相对较高, 同时通常还会受到光束发散角受衍射极限以及跟瞄精度的限制, 使得空间卫星间的通信受到影响。对此, 空间卫星通信系统应当具备较大的光源发射功率和较高的调制码速率, 同时通信系统的接收机必须具备较高的灵敏度, 并克服克服背景光的干扰, 确保空间卫星间的通信质量。
参考文献
[1]郭永富, 王虎妹.欧洲SILEX计划及后续空间激光通信技术发展[J].航天器工程, 2013, 22 (2) :88-93.
[2]黄明, 夏智勋, 王林等.临近空间"空-空"激光通信链路传输特性分析[J].红外与激光工程, 2009, 38 (4) :660-664.
[3]姜晓峰, 赵尚弘, 李勇军等.星地光通信地面站空间分集技术研究[J].应用光学, 2012, 33 (1) :229-232, 174.
[4]娄岩, 东纯毅, 姜会林等.星地斜程大气信道激光通信可通率研究[J].兵工学报, 2011, 32 (11) :1378-1383.
[5]韩磊, 赵尚弘, 李勇军等.空间通信协议及其在卫星光网络中的应用研究[J].光通信技术, 2012, 36 (11) :15-18.
空间光通信技术 篇2
关键词: 紫外通信; Bouguer定律; 传输特性; 单次散射; LED
中图分类号: TN 929.12文献标识码: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2012.03.010
引言
自由空间紫外光通信是一种新型的光通信方式,随着深紫外LED技术的发展,利用深紫外LED作为光源逐渐成为研究趋势[1]。紫外光通信通过驱动紫外LED来调制信号并加载到光载波中向自由空间发射出去,载有信息的光在自由空间中传输,由探测器接收、解调并还原出初始信号,来达到信息传输的目的。整个过程中,自由空间大气作为传输信道,深刻影响了紫外光通信的效率[23]。文中将在单次散射模型的基础上,对Bouguer定律进行修正,并结合LED的发光特点,构建LED光辐射的大气传输模型。
应用Bouguer定律来计算光的大气传输特性是目前计算光大气传输的常用方法,具有简单易用的特点。当光在散射介质中传播时,建立如图1所示的光传输示意图,光在大气中传输时,不断地受到大气中粒子的散射,每一粒子的散射都会使原光传输方向的光通量减弱,减少的那部分光会偏离原来方向而按照一定的规律分散传播,考虑光子在光传输路径上发生首次碰撞时的位置x处的光子散射情况。
在路径上传输一段距离后,依据Bouguer指数衰减定律,辐射照度可以表示为:Ex=E0exp(-δx)(1)式(1)中,E0是x=0处的光束辐照度,δ为体散射系数。该公式没有考虑任何前向散射的光通量。Bouguer定律没有考虑散射光传输到光束方向上的那一部分通量,利用Bouguer定律计算的光通量要小于探测器实际接收到的光通量[4],因此需要对Bouguer定律进行修正,构建光传输模型,修正后的光传输模型要求考虑散射光传输到探测器的那一部分能量。
2单次散射下光通量传输模型
将到达接收机的辐射通量分为直射光(Bouguer定律计算的结果)和散射光两个部分,于是修正后的光传输模型为:I=Iincident+Iscatter(2)欲得到修正后的光传输模型,需要计算散射光,使用散射相函数来表征光辐射照度的散射分布情况[5],基于单次散射情况,来分析接收机对光通量的接收情况。
4结论
文中在辐射传输理论基础上,针对Bouguer定律在原理和应用中的缺陷,在单次散射近似的基础上,对其进行修正,提出了修正后的光在大气中的传输模型,而后对大气中的前向散射和斜向散射的辐射照度做了详细的推导,并结合LED的配光曲线计算得出大气中LED光源辐射传输模型的解析式。为紫外光通信系统的设计提供参考。
参考文献:
[1]何攀,李晓毅,侯倩,等.基于LED的紫外光通信调制方式研究[J].光通信技术,2010(4):51-53.
[2]贾红辉,常胜利,兰勇.大气光通讯中基于蒙特卡罗方法非视线光传输模型[J].光电子·激光,2007,18(6):690-697.
[3]蓝天,倪国强.紫外通信的大气传输特性模拟研究[J].北京理工大学学报,2003,23(4):420-423.
[4]王之江.现代光学应用技术手册(上册)[M].北京:机械工业出版社,2010:186-187.
[5]陈伟,叶军.输运方程中的散射相函数[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2009,29(2):42-46.
[6]李晓明,华文深,吴先权.紫外光通信大气传输特性及理论模型探讨[J].光学仪器,2011,33(3):90-94.
[7]吴健,杨春平,刘建斌.大气中的光传输理论[M].北京:北京邮电大学出版社,2005:4-5.
[8]赵明,肖沙里,王玺,等.基于LED的紫外光通信系统研究[J].激光与光电子学进展,2010(4):19-24.
空间光通信中调制与编码技术研究 篇3
开关键控调制 (OOK) 和脉冲位置调制 (PPM) 是空间光通信中使用得最多的两种调制方式。在OOK调制系统中, 编码调制只需要通过光源的闪烁即可完成, 是空间光通信系统调制方式中最初级、最简单的形式。但是它受背景光的影响大, 功率效率低, 而且信噪比很难提高, 光信号经过长距离的大气衰减后已经变的很微弱, 此时OOK调制方式已经无法保证通信的全天候与可靠性, 并且通信率也很难提高, 难以很好地发挥光通信的频宽优势。相比OOK调制方式, PPM调制能大大降低对发射端激光平均功率的要求, 可以取得较好的平均功率效率。在空间光通信中, 如果在给定的激光脉冲重复频率下采用PPM调制方式, 可以利用很小的光平均功率就达到很高的数据传输率。近年来的研究还发现, PPM调制与OOK调制相比不仅提高了激光器的功率效率, 而且抗信道误码能力也有显著增强, 非常适合于信道噪声复杂且功率受限的空间光通信。
早期广泛应用于空间光通信的编码方式有里德-所罗门码 (Ree d-Solomon, RS码) 和卷积吗。因为空间光通信中通信距离遥远, RS编码后的信息经过长距离传输后变得非常微弱, 无法满足FSO的需求。为了弥补RS码的不足, Turbo码和LDPC码相继被提出, 最近, 将编码与调制相结合的LDPC+APPM等新型编码技术也得到了提出。
2、空间光通信的系统模型和信道模型
2.1 系统模型
从研究调制和编码的角度, 空间光通信系统的系统组成可表示成如图1所示。
空间光通信系统工作原理: (1) 信源经过编码器编码后送入调制器进行调制, 系统选用PPM调制作为调制方式; (2) 已调信号通过光发射机发射出去, 为便于研究, 本文将大气信道选定为加性高斯白噪声信道; (3) 光接收机接收光信号, 接收到的光信号被转换成电信号, 电信号经过放大等处理经过PPM解调, 送入译码器译码, 还原出原来的信息。
2.2 信道模型
高斯随机过程是一种十分重要且普遍存在的随机过程, 大量的研究观察表明, 高斯噪声始终存在与任何一种信道中, 本文将大气信道选为加性高斯白噪声信道具有重要的实际意义。
高斯噪声是指存在于通信系统中的某些数字特征或者统计特性符合高斯过程的数字特征或者统计特性的噪声, 它的概率密度函数为:, 其中:α为噪声的均值, δ为噪声的均方差。
3、编码方式和性能分析
3.1 RS码
RS码是一种非二进制循环码, 假设RS码的码元是m比特, m为大于2的正整数, 则该RS码成立的条件是:n和k同时0
3.2 LDPC码
LDPC码是一种与众不同的线性分组码, 它不是由生成矩阵表示, 而是由校验矩阵来表示。作为一种典型的奇偶校验码, LDPC码的校验矩阵H具有稀疏性, 即矩阵中只有很少数“1”元素, 而“0”元素则居多。规则LDPC的校验矩阵H中每一行和每一列中“1”元素的个数是相同的。规则LDPC码的描述可以采用的形式, n表示分组码长度, j和k分别表示校验矩阵H中每一列和每一行中包含“1”元素的个数。LDPC码是一种在线性时间内可编译的码, 它在经过很好的设计后能够非常逼近Shannon限。
3.3 性能曲线
本文对相应码长、码率的RS码、LDPC码以及LDPC-APPM码进行了仿真和比较, 仿真结果如图2和图3所示, 纵坐标表示误码率 (BER) , 横坐标表示每个时隙内探测器吸收的光子数。
从图1可以看出, 经过RS和LDPC编码后的信号比未经编码的信号误码率要小很多, 另外在PPM调制阶数 (512-PPM) 相同下, 相同码长的LDPC码性能明显优于RS码。从图2又可看出在相同调制阶数下, 新型的LDPC-APPM编码方式比LDPC码性能要优越很多。
4、结语
仿真结果表明, LDPC码性能明显优于RS码, 而新型的LDPC-APPM编码在性能上则更加突出。可以预知, 基于PPM调制和LDPC编码的新型编码方式将在空间光通信中将有很好的应用前景。
参考文献
[1]王佳, 俞信.自由空间光通信技术的研究现状和发展方向综述[J].光学技术, 2005.3.
空间光通信技术 篇4
1地球空间信息技术与通信技术集成的必要条件
地球空间信息技术中最为典型的便是“3S”技术, GPS、GIS及RS, 其特点为自动化、数字化与标准化, 近些年, 网络、通信技术迅猛发展, 如:宽带网络技术、WAP技术、调频副载波技术等, 各先进技术为地球空间信息技术和通信技术集成提供了可靠的保障, 具体的支持条件如下:
1.1分组化与大容量化的电信网
为了适应不同信息的处理与传送需求, 电信网不断发展, 由电路交换网发展为分组网, 此时借助TCP/IP协议, 大幅度简化了网络间连接, 同时, 也增加了网络带宽及信息流量, 进而满足了不同用户及业务发展的需要, 此时为海量空间数据传输奠定了基础。
1.2宽带化与无线化的接入技术
当前, 通信网发展的难点之一便是接入网问题, 特别是宽带化问题, 制约多媒体通讯发展。近几年, 接入技术在通信工程方面的应用日渐广泛, 同时基于此技术的多点分配系统、移动宽带系统及无线ATM等应用研究也随之增多, 进而为空间数据的帆布、分析及处理等提供了技术支持。
1.3高码率的移动通信
目前, 移动通信业务发展具有大数据量及实时化的特点, 原有的2MB/s码率不能适应用新宽带业务的需求。根据国内外研究可知, 第四代移动通信系统, 采用了10MB/s码率, 高码率满足了海量数据传送的需求, 保证了其实时性与有效性, 进而推动了移动通信及空间信息技术发展。
1.4多媒体的通信终端
网络界及电信业界均十分关注信息网络服务的创新, 为了增强其多样性与规范性, 对不同的技术进行了运用, 经过各技术优势的充分发挥, 减低了信息资源及用户访问位置的双重限制, 同时提出了新型通信终端, 如:IP电话、家庭信息终端等, 此类终端均具有较强的移动化与多媒体化, 特别是无线终端, 其凸出的兼容性与互操作, 为空间数据的交互及适时处理提供了雄厚保障。
2地球空间信息技术与通信技术集成的模式及问题
2.1集成模式
首先, 关于GPS集成, 通过GPS和通信技术的集成, 引起了空间定位技术的变革, 主要表现为:借助GPS对三维坐标测量方法, 扩展了测绘定位技术的应用范围, 由陆地、近海发展到整个海洋及外层空间, 同时也增强了其动态性、实时性及精准性。自二者集成后, 在工程、导航等方面均发挥着积极的作用, 如:水电站大坝、大型滑坡、航空飞行、车辆管理等。以大坝为例, 采用GPS和数字微波、光纤通信技术, 构建了安全监测系统;以车辆管理为例, 借助GPS和移动通信技术, 构建了车辆监控和调度系统。
其次, 关于GIS集成, 在Client/Server结构下, 用户可对服务其上的数据及程度等进行调用, 同时借助Internet GIS或Web GIS, 用户可对地理空间数据进行远程寻找, 如:图形、图像等, 并且可对不同的地理空间展开分析。如:无线终端空间信息服务系统, 其主要是借助WAP技术实现的;网络GIS, 其主要是通过Internet与IP技术实现的。
最后, 关于RS集成, 遥感信息应用分析正由单一、静态转向为复合、动态, 同时借助计算机及相关软件, 也逐渐实现了定量自动制图, 同时, 经过多年的探索与研究, 促进了遥感技术的发展及其应用领域的扩展, 如:天气预报、城市规划、环境管理等。
2.2主要问题
2.2.1空间数据压缩与解压缩
在空间信息集成过程中, 急需解决多源数据处理问题, 面对海量空间数据, 数据传输、存储等问题均将会不断涌现。为了适应大量数据发展的需要, 不仅需要宽带高速网, 还需要对其进行压缩, 同时还应关注空间数据的管理及使用问题, 如:数据库构建、数据分布、通信传播等, 因此, 实践中应关注空间数据压缩及解压缩问题, 其中涉及的技术指标主要有压缩速度、压缩比及压缩质量, 三者相互影响、相互制约, 通过不断的研究, 提出最优条件, 方可实现上述问题的有效处理。在处理实践中采用小波技术, 其良好的时频分析能力、变焦性能等, 均适应了空间数据压缩与解压缩处理需求, 在相关理论支持下, 结合空间数据的特点展开研究, 吸引了国内外众多学者, 经分析构建了空间数据压缩与解压缩模型, 从而保证了空间数据的无约束通信。
2.2.2空间数据浏览
无线通信协议 (Wireless communication protocol, WAP) 作为开放式全球标准, 其主要用于移动电话、计算机间的通信, 从技术层面分析可知, 无线互联作为窄带网, 其所处网络环境具有不稳定性, 同时对各项技术均有着较高的要求, 因此, 在此基础上浏览空间数据难度较大。在研究过程中应结合WAP的特点, 关注服务器端, 以此降低客户端的负荷, 同时要增强WAP应用的个性化与本地化特点, 并且要保证其交易环境的稳定性与可扩展性, 在此情况下, 为了有效服务器空间数据组织, 要求空间数据浏览技术应具备兼容性、交互性与扩展性。
2.2.3空间数据库管理
数据管理中数据库扮演着重要的角色, 其应拥有一体化与现势性, 在研究过程中主要数据源应为元数据及分布式基础空间数据, 结合对外服务的内容, 对空间数据进行加密处理, 同时公开发布的内容应为基础性、公益性空间数据, 此类数据需要经源数据分析、变化及提取从而获得。在发布信息过程中计算机网络为载体, 同时要对分布式数据库、虚拟现实技术、空间数据搜索引擎等进行应用, 以此提高信息服务的质量。
3地球空间信息技术与通信技术集成的具体运用
3.1数字城市
在城市建设发展过程中, 人们对其认识与了解需求日渐增多, 为了更加直观、真实地感受自身活动的场所, 因此, 对数字城市给予了高度关注。当前, 数字城市的形式主要有3种, 第一种为平面图, 此时的信息源主要来自于文本形式;第二种为电子地图, 其借助二维站点, 呈现了城市地图及风景画;第三种为三维虚拟城市模型, 其借助不同的信息系统, 为人们提供了各异的信息服务。第三种形式对未来数字城市发展有着积极的影响, 其为人们的日常工作、生活与学习提供了丰富的城市信息, 如:交通、旅游、服务机构等, 同时其信息还具备实时性与多样性特第三, 进而为数字城市建设提供了信息支持。
3.2智能交通
在社会发展过程中, 交通拥堵问题十分严重, 为了减少拥堵问题, 提高交通资源利用率, 需要借助智能交通系统, 其融入了通信、定位、传感器等技术, 其对交通信息实现了实时的采集与传递, 并且提供了最优交通模型, 进而利于缓解交通压力。在建设智能交通时, 应充分利用空间定位技术、信息采集及更新技术、通信技术等, 由于城市快速发展, 其交通网建设周期日渐缩短, 因此, 地理信息需要不断更新, 并且要使其具有全面性、实时性与准确性。在实践中利用卫星遥感、航空摄影测量成图方式及3S自动道路测量系统, 可有效、快速、准确获取及更新地理信息, 从而为智能交通系统建设的提供了必要的信息数据。同时, 此系统中最为重要的组成部分之一便是通信, 相关技术直接影响着车辆的定位、调度及管理, 因此, 交通运输和远程通信的有机联系是必要的, 当前, 主要的通信手段有无线电、无形、广播呼叫等, 在实际选择时应结合具体的分析, 以此保证通信的适宜性与合理性。
3.3精准农业
我国作为农业大国, 在先进技术支持下, 随之出现了集约化农业, 为了推动农业实现可持续化发展, 精准农业得到了人们的高度关注, 它主要是融合3S、通信技术、自动化技术及农业、植物生理学、地理学及土壤学等, 在此基础上, 对农业生产实行全方位、实时性监测, 在获取农作物生长、发育等信息后, 经诊断与分析, 提供适合的改进方案, 以此提高作业的质量与效果。在精细农业发展过程中, 需要借助航空遥感采集网, 待掌握农作物征兆图后, 经影像处理后, 监测其变化, 并利用农作物专家系统数据库, 展开分析与判断, 此后, 制定改进计划, 再通过GPS引导, 保证各项作业任务的完成。
4总结
综上所述, 地球空间信息技术和通信技术的集成是必要的, 本文分析了二者集成的必要条件、主要模型及关键问题, 同时分析了其在数字城市、智能交通及精准农业等方面的运用, 相信, 经不断探索, 二者集成应用成效将更加显著。
参考文献
[1]罗显刚.数字地球三维空间信息服务关键技术研究[D].中国地质大学, 2010.
[2]刘丰.地球空间信息技术与通信技术的集成研究[J].数字技术与应用, 2014, 11:49.
[3]阮翔.通信技术与地球空间信息技术的集成探讨[J].科技传播, 2015, 07:82-83.
[4]黄健.基于3DWeb GIS技术的地质灾害监测预警研究[D].成都理工大学, 2012.
[5]张帆.无线Interne的最新标本-无线应用协议的集成探讨[J].移动通讯, 2012, 04:53-55.
[6]李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技[J].遥感学报, 2012, 01:64-68.
空间激光通信技术最新进展与趋势 篇5
1 空间激光通信技术最新进展
目前, 国内外空间激光通信发展迅速, 欧洲、美国、日本、德国等地区和国家对空间激光通信技术进行了大量的研究, 为空间激光通信技术做出了巨大的研究贡献。如表1所示, 展示了近几年美国等国在空间激光通信技术研究方面比较有代表性的成果。
2 空间激光通信技术发展趋势
2.1 直接探测体制发展
相比而言, 空间激光通信直接探测体制的结构比较简单, 操作起来比较方便, 因而被广泛应用于第一代激光通信系统内部。但是, 从实际空间激光通信环境来看, 光强度对通信系统的影响比较大, 而且会受到噪音的干扰, 空间激光通信直接探测体制无法满足空间激光通信系统的运行需求, 敏感度较低。经过空间激光通信专业人士的多年研究, ESA于2008年被安装在卫星上, 对空间激光通信系统进行端口检测, 同时也对相干通信展开了实验分析, 误码率非常小, 而且信息传输的速度非常快。目前, 空间激光通信技术还将不断完善。为了不断提高激光通信系统的实用性和通用性, 未来的发展趋势是探测体制的发展从单一体制向复合探测体制转变。
2.2 传统量子通信的变革
1980年量子通信被首次提出, 量子通信应用了加密技术, 可以保证传输信息的绝对安全, 量子通信一提出就受到了人们的广泛关注。2004年, 经过多位空间激光通信科学家的研究实验, 实现了量子通信的远距离传输, 量子通信可以透过地面大气依旧保持纠缠特性。2006年, 量子通信实现了超远距离的空间通信。截止到目前为止, 我国科学家对于量子通信的研究已经创造了新的历史。量子通信具有巨大的发展潜力, 空间激光通信研究人员也正是看重了量子通信的这一巨大发展潜力, 研究人员从2002—2007年展开了多项研究, 总结出影响量子通信的多种因素。经过几年的发展, 传统量子通信的变革研究的技术逐渐成熟, 正在快速向实用化、加密化迈进。将卫星光通信与量子光通信相结合, 进行卫星光通信中的量子密钥分发是卫星光通信保密技术一个新的发展方向。
2.3 光子集成化升级
空间激光通信光子技术包括:一是光纤光学, 二是集成光学, 三是微光子学。光子技术具有以下特点和优点:一是损耗较小, 二是协议透明, 三是抗干扰性强, 四是不诱导电磁干扰, 五是重量小, 六是体积小, 七是柔韧性好, 八是无互相耦合。空间激光通信光子技术特别适合应用于航天环境中;1990年, 美国经过实验证明光子技术确实可以应用于航天器中;2002年, 研发部门加大了研究光子技术的资金量, 研究的内容为:一是通信链路, 二是模数转换, 三是频率转换, 四是本振生成, 五是光束形成网络, 六是传感, 七是成像光纤;2009年, 西方国家发射出的卫星上就设置了光子器件。如今, 空间激光通信光子技术正朝着光子PCB的方向发展, 空间激光通信技术标准也在不断提高。
2.4 天基网络的一体化演变
空间激光通信技术发展的最终目标是实现全球数据覆盖, 与地面形成网络链路。在空间激光通信技术的研究初期, 研究人员把更多的精力放在空间激光通信链路的研究和实验上。2000年后, 研究人员开始加大天基网络一体化演变的研究力度。如今, 空间激光通信研究人员提出了天基混合网络结构, 并对天基网络的性能和所带来的经济效益做出了研究分析。但是, 我国的天基网络一体化演变还处在理论研究阶段, 还未真正实践, 还有很多空间激光通信技术问题亟需解决。
2.5 空间激光通信向深空迈进
人们一直想更加深入地了解星空, 国外发达国家自20世纪90年代初期便开始了以激光通信作为深空探测通信方式的相关研究。近几年人们对天空的探索热潮一直不退。如今, 研究人员把探索星空的希望寄托在空间激光通信技术上, 西方国家也在加大空间激光通信技术应用于卫星上的研究力度。空间激光通信研究人员经过多年的努力, 收到了不错的成果。在ESA和NASA (美国国家航空航天局) 未来的深空探测计划中, 激光通信将成为深空探测活动的主要通信方式。
3 结语
从实际空间激光通信环境来看, 光强度对通信系统的影响比较大, 而且会受到噪音的干扰, 直接探测体制无法满足空间激光通信系统的运行需求, 敏感度较低。2004年, 经过多位科学家的研究实验, 量子远距离的传输通信实现了, 透过地面大气量子通信可以依旧保持纠缠特性。如今, 光子技术正朝着光子PCB的方向发展, 空间激光通信技术标准也在不断提高。空间激光通信技术发展的最终目标是实现全球数据覆盖, 与地面形成网络链路。但是, 我国的天基网络一体化演变还处在理论研究阶段, 还未真正实践, 还有很多空间激光通信技术问题亟需解决。截止到目前为止, 我国科学家对于空间激光通信的研究已经创造了新的历史。
参考文献
[1]张靓, 郭丽红, 刘向南, 等.空间激光通信技术最新进展与趋势[J].飞行器测控学报, 2013 (4) :286-293.
[2]李玮.激光通信测距技术发展现状及趋势研究[J].激光与红外, 2013 (8) :864-866.
[3]王晓海.国外空间激光通信系统技术最新进展[J].现代电信科技, 2006 (3) :41-45.
空间光通信技术 篇6
1 配网通信管理现状
通信资源具有分布范围广、数据量大、资源间关系复杂的特点, 一直是通信管理中的一大难题。
通信资源管理系统 (SG-TMS) 是国家电网公司经过多年的调研、研发等一系列努力后形成的一套通信资源管理系统, 在浙江省电力公司的苦心经营下实现了该套系统的成功推广, 完成了对全省范围内通信资源 (包括区域、局站、机房、线缆、设备等) 的属性信息及关联信息的维护与管理。
电网GIS空间信息服务平台为国家电网公司“十二五”期间统一规划建设的空间信息服务平台, 在浙江省电力公司进行了统一部署, 并在浙江省内推广。平台拥有电网设备的图形维护及综合展现等功能, 并以标准服务的方式为生产、应急指挥等业务应用提供图形服务支撑。
基于已建系统对资源管理范围的局限性, 存在以下问题:
SG-TMS实现了通信资源的属性信息及关联信息的维护与管理, 同时具备业务流程管理能力, 但不具备具有空间地理属性的图形管理功能, 缺乏直观的图形可视化管理, 对通信资源的空间位置及空间关系管理匮乏, 导致通信资源的属性信息与空间信息无法对应, 不能更真实的表达通信设备的空间地理位置及网络连接关系。
电网GIS空间信息服务平台, 拥有电网一次设备的图形维护及综合展现等功能, 但是不包含配网通信资源的图形管理, 缺乏对电力配网通信管理的有效支撑。
2 空间信息技术在配网通信管理中的应用
2.1 空间信息技术
空间信息技术将地球作为一个完整的系统。以空间技术、遥感技术、计算机应用、地理信息系统、多媒体与虚拟技术、通信与互联网为手段, 获取、处理、分析、存储、传输具有明确空间尺度和定位含义的地球科学信息。以地球科学的基本理论为基础, 信息论、控制论、系统论作为支撑, 研究解决地球科学问题, 特别是地球各因素的相互作用、地球信息的时空特征和变化的规律的科学。
空间信息技术不断向国家空间信息基础设施和“数字地球”方向扩展, 这些都对空间信息技术的时效性、多样性提出了更高的要求。此时, 空间信息技术应用于电力配网通信, 具有广阔的市场前景和科学意义。
2.2 应用必要性
电力配网通信管理中涉及众多的通信设备, 广阔的范围区域, 涵盖海量信息, 而科学的决策在某种程度上取决于决策者所掌握信息量的大小, 以往通信信息的展示多采用文字、表格、图表等平面的形式, 此类表现形式不直观且信息比较分散, 不易透过现象看到本质, 而引入空间信息技术可以解决平面信息与空间信息的脱节问题, 在充分利用现有属性资源、空间资源的基础上深入挖掘提升空间, 可以多维的角度进行全面展示, 更利于决策分析。
所以, 必须要建立基于地理信息系统 (geographic information system, 以下简称GIS) 的配网通信资源可视化系统 (以下简称可视化系统) 才能满足当前的信息运维需要。
2.3 应用建设思路
可视化系统总体架构建设思路是, 通过接入电网GIS空间信息服务平台的基础地理信息与电网信息服务作为通信资源的底图参考与数据支撑, 与通信资源管理系统进行系统集成, 实现系统交互及系统功能实现, 并将系统功能分为数据层、组件层、服务层、应用层。系统架构按照面向对象的设计思想、采用分层架构设计, 以组件化设计模式将通信可视化系统总体架构划分, 如图1所示。
可视化系统采用B/S架构, 通过与现有的、分散的系统进行服务、应用、数据各个方面的有效集成, 在充分利用现有资源的基础上, 利用网络通信、计算机、GIS、数据库、复杂算法等技术进行深化应用的研究与实践。
3 功能分析
3.1 通信资源管理
通信资源包括站点、光缆段、光接头盒、光交接箱、埋设、工井等众多类型, 系统实现了通信资源的图形建模, 将真实的通信资源放置在地图中真实位置上, 使得通信资源拥有了空间特性, 结合通信资源的属性信息, 实现通信资源属性信息与空间信息的关联。在建模过程中, 系统提供自动捕捉功能, 使存在关系的通信资源能够建立空间关系及拓扑关系。同时为提高系统建模速度, 还提供了通信资源台账数据和经纬度坐标信息导入功能。
3.2 通信资源专题图管理
系统主要实现了管道专题图、缆井专题图等专题功能, 通过点击地图上的指定管道, 展示该管道的截面图, 在管道截面图中详细展示管道中管分布结构信息及管中光缆的敷设情况, 实现对管缆资源的全景化、全方位展示, 通过在地图中点击指定的缆井, 展示该缆井展开图, 通过展开图可以直观显示缆井中的管道连接信息、管孔分布信息、光缆与管道敷设关系, 通过展开图可以直观的展示检查井处各管道的各管孔的分布情况和占用情况。此部分功能为使用人员快速了解地下通信资源信息提供了便利。
3.3 通信资源空间分析
通信资源的空间分析, 为用户对通信资源的辅助决策分析提供充分依据及有力支撑, 此部分功能主要包括拓扑连通性分析、业务导航分析等高级分析功能。
(1) 拓扑连通性分析:分析指定设备与哪些设备连通。通过指定起始设备、分析级别在地理图中对通信资源的拓扑连通性进行分析的功能, 对分析的结果进行高亮显示, 同时展示分析结果列表, 并能够对分析到的设备进行空间定位。
(2) 业务导航分析:在电力配网通信行业, 受到来自多方面因素的影响, 通信设备出现故障导致通信终端的事故发生在所难免, 如光接头盒丢失、光交接箱损毁、光缆纤芯中断或光缆中断等, 当遇到设备故障时, 业务导航可通过设置起始点、终止点、必经点及故障点, 在最短时间内自动生成避开光缆故障点的最有路径导航方案, 为故障快速恢复提供参考。
4 应用建设经验
4.1 资源命名规范化
通信资源分布广泛, 具有明显的地域特性, 随着通信资源管理的不断加强, 通信资源命名规范化是尤为重要的, 资源命名应具有意义, 一个规范的资源名称能够使资源使用人员一目了然, 不但能够知道当前资源本身的名称及主要属性, 且可很方便的了解与当前资源存在联系的其它资源。
4.2 循序渐进
任何事物的建设和发展都不是一蹴而就的, 都需要一个循序渐进的过程。在可视化系统建设历程中应从两方面出发。
(1) 从资源数据出发, 电力通信资源数据多而繁杂, 数据的获取、处理、分析、存储都需要一个过程, 需要在实际应用中不断的完善。
(2) 从需求出发, 系统在投入初期其功能要能够满足使用人员当时的需求, 而随着使用人员的操作水平与理论水平的不断提高, 会对系统提出新的功能及需求, 此时, 便要循序渐进, 完善系统功能满足用户提出的新需求。系统功能应本着与时俱进的思想, 以不断满足用户需求为宗旨。
4.3 提高数据质量
电力通信资源数据多而繁杂, 如何保证这些庞大而复杂的资源信息的准确性和及时性, 提出几点要求。
(1) 从源头抓起, 保证进入到系统中的数据是有效的、可用的, 对于采集类数据, 要制定采集规范并严格按照规范进行操作; (2) 把控过程, 数据在系统内部及系统间流转过程中, 保证数据的完整性、一致性, 可制定完善的数据异动流程, 保证数据来去一致; (3) 做好收尾, 宝贵的数据应适时存储到企业数据仓库, 为数据溯源及大数据挖掘提供基础支撑。
5 结语
随着系统的上线运行, 系统功能的不断深化应用, 同时伴随电力通信设备的不断更新、业务需求的不断变化, 系统对数据获取的及时性、准确性、一致性将提出更高的要求, 在未来系统的应用过程中需要注重数据积累, 只有通过长期的数据积累和梳理完善, 才能保持系统的生命力;同时可视化系统与企业内部的其它系统功能上的融合应加强, 为了避免重复开发、缩短系统开发周期及节约系统建设成本, 要充分挖掘待建设系统与已建成系统的共同点与不同点, 充分考虑到各个系统间的复用性、可维护性及灵活性。
参考文献
[1]黄志龙, 邱家驹.配网SCADA和GIS功能的集成[J].电力系统及其自动化学报, 2000, 12 (4) :34-41.
[2]王洪生, 孟庆梅, 地理信息系统在电力系统中的应用[J].东北电力技术, 2006, 27 (11) :50-52.
空间光通信技术 篇7
采用星间通信链路进行星座组网方式的LEO卫星移动通信系统由于其突出的优点成为卫星通信的发展方向。空间段星座网络是为地面段和用户段设施提供信息传送通路的天基网络,星间通信技术和星载路由交换技术是其重点和难点,尤其是星载路由交换技术作为LEO星座组网的关键技术成为了业界研究的热点。国内相关的研究只是针对某种特定路由算法的应用仿真或地面网路由协议的改进,缺乏对空间段星座网络的路由交换体制进行系统的分析和论证。因此必须进行满足LEO卫星星座移动通信系统应用特点的星座网络路由交换技术体制的研究,并提出明确的解决方案。
1 LEO卫星星座网络的功能
LEO星座移动通信系统中的星座网络是为与之相连的用户站之间关口站之间以及用户站和关口站之间提供信息传送通路。目前LEO星座移动通信系统仍然是以提供话音业务为主。受到LEO卫星平台载荷能力的限制,整个星座系统的信令主要在地面各类用户终端和关口站进行处理,卫星节点只负责少量的信令处理功能。系统选用的信令方式主要借鉴地面移动通信系统。
由此可知,星座网络交换节点的功能就是提供系统的业务信息和系统呼叫信令的传送通路。同时为了实现对整个星座网络的测控/管理功能需要利用星座网络对测控/管理信息进行路由和交换。综上所述,空间段星座交换网络需要为地面段站点提供如下类型信息的传送通路:(1)话音、带内数据和短消息为主;(2)系统的信令消息;(3)测控/网络管理信息。
2 LEO卫星星座网络的特点
由于空间段卫星星座的轨道运行规律和星座卫星对地的高速相对运动,决定了星载交换网络与地面传统通信网络主要的不同特性。
2.1 规律性变化的网络拓扑
星间链路通信能力决定了星座网络的拓扑变化规律。主要表现在以下方面:ISL的通断变化和ISL链路参数的变化。但不论采用什么样的星座类型,都有其特定的运行规律。卫星星座的运行规律决定了星载交换网络拓扑变化的规律性。
2.2 无线信道接入和中继
用户、地面信关站、测控站接入信道和星间链路中继信道全部为无线信道。
2.3 卫星载荷能力限制
星载的网络节点和通信链路设备,受到卫星平台载荷能力和可用器件(主要是CPU、FPGA及存储器)的能力限制,所以要求相关的信令协议尽可能简化和高效。此外LEO卫星平台在重量、体积和功耗方面对通信载荷设备有着严格的要求和限制。
星载路由交换技术作为空间段星座网络的核心技术,研究其关键技术和技术体制方案就是针对解决上述特点所引起的相关问题。
3 星座网络交换体制的分析和选择
目前网络交换体制主要分为电路交换和分组交换模式。电路交换方式要求通信收发双方之间建立一条物理的传送通路,一般利用时隙来承载,在整个通信过程中该条时隙电路由收发双方固定使用而不管是否有信息传送,只有当双方通信结束拆除电路后,其他用户才能再使用该条电路,故称为固定复用。其缺点主要是电路资源被双方独占,网络资源利用效率较低,不适合全部为无线信道的星座网络。此外电路交换需要采用复杂的一号或七号信令来进行电路时隙的分配,中继交换建立时,对CPU系统的性能提出了较高的要求。如果采用星座系统采用电路交换,在星间链路切换时,又需要重新进行时隙电路的重新分配,进行又要进行大量的信令处理过程,这样用户的服务质量很难得到保证。必须结合LEO卫星星座网络的特点,围绕星座无线环境、切换处理、星载处理能力和业务接入等星座网络的特性,从信道利用方式及效率、实现切换难易程度和业务汇聚能力等方面对电路交换和分组交换在星座网络中的应用进行分析和比较。
3.1 信道利用方式及效率
针对星座无线环境来说,电路交换为固定复用,利用效率低;分组交换为统计复用,利用效率高。
3.2 支持切换方面
电路交换切换时需要复杂的信令处理重新进行电路的建立、维护和拆除,实现切换较复杂。分组交换不需要复杂的信令处理实现切换较简单
3.3 业务汇聚能力
针对卫星的业务接入方面,电路交换较难实现,分组交换容易实现。
从如上分析可以看出分组交换比电路交换在这几个方面有较大的优势,所以星座网络交换选用分组交换的技术体制。
目前主流的分组交换技术主要为ATM、IP交换。ATM信元为定长的短包,但由于其48字节的净荷长度,对于卫星移动通信系统采用的低速率话音编码来说,造成了难以接受的打包时延。IP分组虽为不定长结构可以减少净荷长度,但是其40字节的包头却造成了信道利用效率过低。标准的IP/ATM包交换在数据包结构、长度、适应信道传输能力、信道传输效率等方面不能直接应用到LEO卫星移动通信系统的空间段网络环境。必须在结构和长度方面改进以达到适应信道传输、提高信道传输效率的目的。因此星座网络的交换体制采用定长信元交换。
星载交换必须重新设计信元的长度和格式以适应军用星座系统的业务信息流程、应用特点和要求,可以采用两类长度的定长包格式来承载各类业务、信令、测控和网管信息的传送。一类短包负责承载时延敏感的低速话音业务;另一类长包针对数据业务、系统信令、测控和网络管理信息的数据类信息的传送。
4 星座网络路由技术体制
目前国内有关星座路由技术的研究都是借鉴和改进IP网络路由协议和无线移动自组织网络(Ad hoc)路由协议,而且停留在理论探讨和仿真阶段。这两类路由协议都是为了适应IP网络和Ad hoc两类网络不同的特点进行设计,而星座网络的运行特点和上述2种网络有所不同,区别之处主要体现在如下几个方面:
(1)中继链路全部为无线;(2)规律性频繁变化的网络拓扑;(3)中继带宽受到星间链路能力限制;(4)交换节点处理能力受到航天可用器件的限制;(5)节点和用户接入的移动性。
综上所述,移动星座网络的路由方式的选择要充分利用星座网络本身拓扑的规律性变化的特点,不宜照搬地面网络的路由协议。
4.1 动态路由技术应用分析
目前地面网络采用的动态路由协议主要分为两大类:一类是IP网络路由协议,如:RIP、OSPF、EIGRP等;一类是无线移动自组织网络(Ad hoc)路由协议,如等均需要在建立连接和网络状态改变时交换网络状态信息,然而对星座网络而言,拓扑结构的频繁变化会导致传播的更新信息量很大,会引起通信过程中路由切换频繁发生,从而会引起系统开销过大。另外由于动态路由协议在计算路由时,均需要一定的收敛时间,网络拓扑变化频繁的情况下,有可能会造成路由动荡和路由黑洞。
动态路由协议在实现上协议处理比较复杂,如果在星上实现动态路由协议会增加星上处理的复杂度,降低星上软件的可靠性,而且对CPU的处理能力也提出了较高的要求,目前可用CPU能力不能满足动态路由协议计算能力的需要。
4.2 静态路由技术应用分析
静态的路由方式可以充分利用星座网络拓扑连接变化的可预见性、周期性和固定性的规律性特点,可考虑系统的路由采用基于星座星历的静态路由策略。静态路由方式的路由表预先地面离线计算好后注入在星载交换节点上,这样把路由查找和计算转化为静态“表查找”,用存贮空间换取计算时间。从而还能为网络连接切换和面向连接的交换方式提供支持。
虽然静态路由方式可以大大降低星上处理的复杂度,而且不需要进行路由信息交互,降低了对星间链路资源的占用,提高了资源的利用率。但是如果仅仅根据网络拓扑和星间链路的时延特性进行静态路由计算,不能像OSPF等动态路由协议那样对网络的流量进行自适应控制。这样就有可能造成某些星间链路的流量负担过重,进而引发链路拥塞,而其他一些星间链路相对空闲的情况,降低了整个网络的可用性。这样就有可能造成某些ISL的流量负担过重,进而引发链路拥塞,而其他一些ISL链路相对空闲的情况,降低了整个网络的可用性。具体体现在以下2个方面:(1)不能根据当前网络中承载业务的统计特性而动态调整路由方案;(2)网络的自适应性不好。
4.3 卫星星座网络路由技术体制
根据上述对动态和静态路由协议的综合分析,星座网络拟采用具备流量适应能力的静态路由策略,称为自适应流量的拓扑快照静态路由(TSSR)。星座系统周期离散化为K个时间间隔,每个时间间隔Δt、链路代价变化足够小,可以认为是静态拓扑。所以动态拓扑可以转化为一个静态拓扑的序列,称为拓扑快照。根据每个静态的拓扑快照可以事先离线为每对源、目的卫星节点按照改进的Dijkstra算法计算出若干个具有最小路径耗费的路径也就是按照一定的准则最好的路径从而计算出一系列空间路由表和转发表,然后将空间路由表和转发表注入到每个卫星交换节点上。星座网络拓扑改变时可重新在线更新星上路由表。
通过这种方式星座卫星只在每个时间间隔开始时通过软件控制,进行路由表和转发表的更新;当卫星需要计算ISL子网上的可用路径时,不再进行复杂计算,而是能够直接查表求得,从而减小了卫星节点的处理时延和处理负荷,进一步提高了寻路的效率。
为了对星座网络的进行流量自适应控制,拟采用下述途径解决该问题:首先根据星座卫星移动通信系统的业务量的特点和一些统计结果,得出业务量理论模型,然后进行业务量模型加载的星座网络仿真;通过仿真分析在某个时刻某个星间链路的使用度,称之为星间链路的热度分析,从而得出一个星间链路的热度矩阵序列。对热度超过一定数值的星间链路,要对路由计算的时延(代价)矩阵序列中相应链路的代价值进行调整,然后根据调整后的值进行静态路由计算。这种利用理论分析和仿真手段进行的星间链路流量预测分析的方法,从一定程度上解决了静态路由方式流量自适应控制的问题,此外也没有增加星上路由交换设备的信令处理负担。
5 结束语
如前所述,星座网络采用静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发的速率。
星载交换设备受到CPU、FPGA及存储器等可用器件的能力限制,所以星载交换技术体制要求星座通信系统的信令处理主要由地面段的用户站和关口站来完成,只由星载接入控制完成部分星载信令处理功能。星座网络交换是为地面段信令处理点之间提供信元级的传送通路。星载交换技术体制方案的确定涉及到星地一体化设计的问题,地面段用户站和关口站需要完成对业务和信令的适配和打包功能。因此,星载交换选择了基于静态路由的定长信元交换技术体制,这种设计思路是目前减少星载交换设备复杂度最为行之有效的方法
摘要:在分析LEO卫星星座移动通信系统空间段网络功能和特点的基础上,进行了星座网络路由和交换技术体制的分析和论证,提出了以支持话音业务为主的LEO卫星移动通信系统星座网络路由和交换技术方案。星座网络采用定长信元格式交换体制,采用动态拓扑离散化的拓扑快照静态路由策略。这种静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发速率。
关键词:LEO卫星星座网络,信元交换,路由
参考文献
[1]张更新,张杭.卫星移动通信系统[M].北京:人民邮电出版社,2001.
[2]张乃通,张中兆,李英涛.卫星移动通信系统[M].北京:电子工业出版社,2000.
空间光通信技术 篇8
一、空间信息技术与传输通信的电子集成应用价值
空间信息技术主要包括了全球定位系统、地理信息系统和遥感测绘技术, 通过与计算机技术相结合来获取地理位置信息, 从而达到能够准确的进行定位。传输通信技术则是为了使用户获得所需的空间信息, 满足用户自身需要的媒介技术。随着4G技术和安卓系统的发展, 通过将空间信息技术与移动终端的通信技术相结合能够使用户及时的获取位置信息, 改变传统的移动通信沟通方式。
二、空间信息技术与传输通信的电子集成网络系统模式
1、无线接入技术。无线接入技术包含的内容极为广泛, 其中最为人们所了解和使用最普遍的就是Wlan无线局域网技术。无线局域网技术改变了传统的以双绞铜线为连接的局域网格局, 通过电磁波就能够进行连接。同时, IEEE802.11标准的无线局域网还可以让用户不必经过授权就能够进行2.4GHz或5GHz的网络连接, 使得家庭或企业都能够得到较为便捷的网络传输服务。除无线局域网技术外, WCDMA/ CDMA2000/TD-CDMA接入技术也能够给用户带来良好的无线数据传输体验。WCDMA/CDMA2000/TD-CDMA技术最主要的优势在于较高的数据传输速率, 可以通过对频率的选择性分集来很好的解决传输多径问题。
2、移动互联网接入技术。移动互联网接入技术通过将移动通信与互联网相结合, 从而使人们能够通过移动终端就可以获取互联网上的信息和服务。最近几年, 我国的移动互联网呈现了爆发性的增长态势, 尤其是4G时代的到来和智能手机的广泛使用, 给移动互联网技术的发展提供了广阔的市场和良好的发展前景。移动互联网接入技术主要有WAP、SMS等相关技术, 来实现在移动终端上对网页进行转换处理以及网络系统间的存储。由于移动互联网技术的发展和应用使得广大的用户能够不受时间、地点的限制而获取互联网信息和服务, 方便快捷了人们的日常生活。
3、集成组网系统模式。集成组网系统分为了表示层、中间层和数据层三个部分, 并对应于客户端、数据库等部分。首先, 作为集成组网系统基石的数据层存有大量的数据和有关的服务器, 从而能够保证满足用户查询和提取数据的需求。其次, 是连接数据层和表示层的中间层, 通过利用互联网网关和传输通信网来加强移动终端设备的信息处理能力, 满足用户进行信息调度的需要, 兼之提高组网的容量, 保证终端用户访问服务器的畅通。最后, 是承载客户端的表现层, 该层主要包括了电脑、手机等电子设备, 用户在使用应用程序的过程中会产生IP网络数据, 并在传输信息的过程中能够将其中包含的网络数据将客户端的空间位置信息传输到网关, 从而实现数据的双向传输。
4、传输组网技术。传输组网技术将终端用户的GPRS信号与网络相连接, 基于IP协议的分组传送网PTN技术能够给无线信号提供更为适合和灵活的传输通道, 并进而通过光通信OTN传输技术与城域网相连, 最终经由网关到公网的服务器, 获取用户所需的信息数据。
三、空间信息技术与传输通信技术的电子集成网络系统应用
物流领域是空间信息技术与传输通信技术集成应用的最主要的一大方面, 物流企业通过该技术可以及时的掌握产品运输状况, 设置最优的运输路线, 同时客户也能够利用移动终端网络来实时了解物品运输情况, 从而将客户、物流企业、产品提供商连接起来, 形成一个有序的系统。个体消费者也能够利用该技术在移动终端进行网络购物和其他网上娱乐消费活动, 卖家和买家只需手机就能够进行便捷的交易活动, 还能够准确的掌握物品的流通状况, 从而促进了我国网络购物的蓬勃发展。
四、结束语
综上所述, 通过无线接入技术、移动互联网接入技术等, 来实现空间信息技术与传输通信技术的电子集成网络系统, 不仅符合空间信息技术和移动通信技术发展的要求, 还能够满足不断增加的移动手机用户发展的需要, 实现网络数据的实时传输和接收, 促进我国移动通信事业的发展。
摘要:当前, 信息技术处于爆发性的增长状态中, 并渗透到各行各业和人们的日常生活中。同时, 随着移动设备的普及, 将空间信息技术与传输通信进行电子集成应用将是未来信息技术发展的必然走向。本文简要分析了空间信息技术与传输通信电子集成的应用价值, 并对其集成网络系统模式进行了探讨和应用分析, 希望能够给有关的工作人员提供一些可资借鉴的地方。
关键词:空间信息技术,传输通信,电子集成网络系统模式
参考文献
[1]王磊.空间技术与传输通信的电子集成系统在物联网应用模式的探讨[J].中国新通信, 2015, 10:67
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