高速空间激光通信系统在空天信息网中的应用.pdf

《高速空间激光通信系统在空天信息网中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３２卷第６期应用光学Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．６２０１１年１１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓＮｏｖ．２０１１文章编号：１００２－２０８２（２０１１）０６－１２７０－０６高速空间激光通信系统在空天信息网中的应用胡鹤飞，刘元安（北京邮电大学信息与通信工程学院，北京１００８７６）摘要：针对高速空间激光通信系统应用时面临的主要问题：节点高速运动的跟踪瞄准和与组网载荷协同工作，提出将高速空间激光通信系统作为节点主要通信载荷的双通信载荷结构，并设计了高速空间激光通信系统与组网载荷协同工作机制和协议模型，依据协议模型进行了原理样机开发与试验。试验结果表明，提出的协同工作机制与

2、协议模型能很好地适用于高速空间激光系统，支持超高速率数据传输，最高ＭＡＣ层协议数据速率可达１．７７２Ｇｂ／ｓ，平均处理时延２０μｓ。关键词：卫星通信；高速空间激光通信；空天信息网；双通信载荷中图分类号：ＴＮ２４９文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．５７６８／ＪＡＯ２０１１３２．０６０８００２Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｄａｔａ－ｒａｔｅｓｐａｃｅｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓＨＵＨｅ－ｆｅｉ，ＬＩＵＹｕａｎ－ａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅ

3、ｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｄａｔａ－ｒａｔｅｓｐａｃｅｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｃａｐａｂｌｅｏｆｐｒｏｖｉｄｉｎｇｇｉｇａｂｉｔｄａｔａｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｂｅｔｗｅｅｎｓｐａｃｅ－ｂａｓｅｄｐｌａｔｆｏｒｍｓａｎｄｉｓｕｓｅｄｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓａｓｈｉｇｈｓｐｅｅｄｎｅｔｗｏｒｋｌｉｎｋｂｅｔｗｅｅｎｎｅｉｇｈｂｏｕｒｉｎｇｎｏｄｅｓ．Ｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｐｏ

4、ｉｎｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｄｕｅｔｏｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｐａｃｅｎｏｄｅｓａｎｄｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｗｉｔｈｎｅｔｗｏｒｋｐａｙｌｏａｄａｒｅｔｗｏｍａｊｏｒｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｈｉｇｈｄａｔａ－ｒａｔｅｓｐａｃｅｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｔｗｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐａｙｌｏａｄｓａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｕｓｅｄｔｈｅｈｉｇｈ－ｒａｔｅｓｐａｃｅｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ

5、ｎｓｙｓｔｅｍａｓｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐａｙｌｏａｄｏｆｎｅｔｗｏｒｋｎｏｄｅｓｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｄｅｓｉｇｎｅｄｔｈｅｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｗｏｒｋｍｅｃｈａｎｉｓｍｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈｉｇｈｄａｔａ－ｒａｔｅｓｐａｃｅｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｐａｙｌｏａｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌｍｏｄｅｌｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｉｓｐｒｏｔｏｃｏｌｍｏｄｅ

6、ｌ，ｗｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓａｎｄｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｓｏｍｅｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｗｏｒｋｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｐｒｏｔｏｃｏｌｍｏｄｅｌａｒｅａｐｐｌｉｃａｂｌｅｔｏａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｈｉｇｈｄａｔａ－ｒａｔｅｓｐａｃｅｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ａｅｒｏ－ｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒ

7、ｋ；ｔｗｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐａｙｌｏａｄｓ收稿日期：２０１１－０２－２８；修回日期：２０１１－０４－１８基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０９０２０４９）；国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（２００９ＡＡ７０１０２０２／２０１０ＡＡ７０１０２０２）作者简介：胡鹤飞（１９７７－），男，重庆人，博士，主要从事无线接入、空间网络的研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕｈｅｆｅｉ＠ｂｕｐｔ．ｅｄｕ．ｃｎ应用光学２０１１，３２（６）胡鹤飞，等：高速空间激光通信系统在空天信息网中的应用·１２７１·引言通信系统时空天信息网的通